數(shù)控機(jī)床-(工程師培訓(xùn))

1、七、八章 數(shù)控機(jī)床一、數(shù)控機(jī)床的組成輸入裝置輸出裝置計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置PLC主軸控制單元主軸機(jī)床伺服電機(jī)速度控制單元工作臺(tái)位置檢測(cè)反饋裝置項(xiàng)目一 數(shù)控機(jī)床基本組成 二、數(shù)控機(jī)床工作過(guò)程加工準(zhǔn)備階段機(jī)床調(diào)整階段程序調(diào)試階段試切加工階段正式加工階段檢 測(cè) 數(shù)控機(jī)床 一）數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的作用 描述機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息。二）數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系確定的依據(jù)JB3051-8（ISO841） 為簡(jiǎn)化程序編制，保證數(shù)據(jù)的互換性。三、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系 數(shù)控機(jī)床 三）數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的確定方法 1.假定刀具相對(duì)于固定的 工件運(yùn)動(dòng) 數(shù)控機(jī)床 2.采用右手笛卡兒坐標(biāo)系直線坐標(biāo) X Y Z旋轉(zhuǎn)坐標(biāo) A B C附加坐標(biāo) U V W

2、 數(shù)控機(jī)床 3.確定順序：ZXY Z軸在主軸方向，X軸平行于工件的裝夾平面，一般取水平位置，根據(jù)右手直角坐標(biāo)系的規(guī)定，確定了X和Z坐標(biāo)軸的方向，自然能確定Y軸的方向。 4.增大工件和刀具之間距離的方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的正方向 數(shù)控機(jī)床 臥式數(shù)控車(chē)床坐標(biāo)系-X+Z 數(shù)控機(jī)床 立式數(shù)控銑床坐標(biāo)系+Z+X+Y 數(shù)控機(jī)床 數(shù)控機(jī)床四）四） 數(shù)控機(jī)床的兩種坐標(biāo)系數(shù)控機(jī)床的兩種坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系又稱(chēng)為編程坐標(biāo)系。. 機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系XYZ是生產(chǎn)廠家在機(jī)床上設(shè)定的坐標(biāo)系，其原點(diǎn)是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，作為數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)。2. 工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系設(shè)定工件坐標(biāo)系的目的是為

3、了編程方便。設(shè)置工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的原則盡可能選擇在工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)上，工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向與機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向保持一致。 項(xiàng)目二 數(shù)控系統(tǒng) 一、數(shù)控系統(tǒng)的組成與作用 1.組成 CNC系統(tǒng)由輸入輸出設(shè)備、CNC裝置、可編程控制器（PLC）、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置等組成。2.作用 接受信息計(jì)算處理發(fā)出控制命令 數(shù)控機(jī)床 二、數(shù)控系統(tǒng)工作過(guò)程 數(shù)控機(jī)床 三、常見(jiàn)數(shù)控系統(tǒng) SIEMENSFANUC 數(shù)控機(jī)床 華中HNC 數(shù)控機(jī)床一、一、 刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償1.1.刀具半徑補(bǔ)償?shù)幕靖拍畹毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)幕靖拍顢?shù)控加工中，是按零件輪廓進(jìn)行編程的。由于刀具總有一定的半徑(如銑刀半徑、銅

4、絲的半徑)，刀具中心運(yùn)動(dòng)的軌跡并不等于所需加工零件的實(shí)際輪廓，而是偏移輪廓一個(gè)刀具半徑值。這種偏移稱(chēng)為刀具半徑補(bǔ)償。2. B2. B功能刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算功能刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算B功能刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算：根據(jù)零件尺寸和刀具半徑值計(jì)算直線或圓弧的起點(diǎn)和終點(diǎn)的刀具中心值，以及圓弧刀補(bǔ)后刀具中心軌跡的圓弧半徑值。刀具半徑矢量：在加工過(guò)程中始終垂直于編程軌跡，大小等于刀具半徑，方向指向刀具中心的矢量。 數(shù)控機(jī)床項(xiàng)目三 刀具補(bǔ)償 3. C3. C功能刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算功能刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算（1）C功能刀具半徑補(bǔ)償?shù)幕舅枷?C刀補(bǔ)工作過(guò)程：刀補(bǔ)開(kāi)始后，先將第一程序段讀入BS，算得此程編軌跡并送到CS暫存后，又將第二

5、段程序讀入BS，算出第二段程編軌跡。對(duì)兩段程編軌跡的連接方式進(jìn)行判別，根據(jù)判別結(jié)果，再對(duì)CS中的第一段程編軌跡作相應(yīng)的修正。修正結(jié)束后，順序地將修正后的第一段程編軌跡由CS送AS，第二段程編軌跡由BS送人CS。隨后，由CPU將AS中的內(nèi)容送到OS進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果送到伺服裝置予以執(zhí)行。 數(shù)控機(jī)床(2). 程編軌跡轉(zhuǎn)接類(lèi)型如圖根據(jù)角度在四個(gè)象限的不同，有以下三種轉(zhuǎn)接類(lèi)型：）直線與直線轉(zhuǎn)接）圓弧與圓弧轉(zhuǎn)接）直線與圓弧轉(zhuǎn)接數(shù)控裝置的插補(bǔ)原理與刀具補(bǔ)償數(shù)控裝置的插補(bǔ)原理與刀具補(bǔ)償二、二、 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)毒唛L(zhǎng)度補(bǔ)償數(shù)控編程的步驟 數(shù)控車(chē)削編程項(xiàng)目四項(xiàng)目四 數(shù)控車(chē)床編程數(shù)控車(chē)床編程一、一、 數(shù)控車(chē)床編

6、程基礎(chǔ)數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)1. 米制與英制編程米制與英制編程G20 英制，G21 米制（默認(rèn)）。2. 直徑與半徑編程直徑與半徑編程1) 直徑編程把X坐標(biāo)值表示為回轉(zhuǎn)零件的直徑值，稱(chēng)為直徑編程。由于圖紙上都用直徑表示零件的回轉(zhuǎn)尺寸，用此種方法編程，X坐標(biāo)值與回轉(zhuǎn)零件直徑尺寸保持一致，不需要尺寸換算，比較方便。2) 半徑編程把X坐標(biāo)值表示為回轉(zhuǎn)零件的半徑值，稱(chēng)為半徑編程。這種表示方法符合直角坐標(biāo)系的表示方法。3. 車(chē)床的前置刀架與后置刀架車(chē)床的前置刀架與后置刀架數(shù)控車(chē)床刀架布置有兩種形式:(如圖4-1所示)前置刀架位于Z軸的前面，與傳統(tǒng)臥式車(chē)床刀架的布置形式一樣，刀架導(dǎo)軌為水平導(dǎo)軌，使用四工位電動(dòng)刀架

7、。 數(shù)控車(chē)削編程后置刀架位于Z軸的后面，刀架的導(dǎo)軌與正平面傾斜，便于觀察刀具的切削過(guò)程、切屑容易排除、后置空間大，可以設(shè)計(jì)更多工位的刀架，一般全功能的數(shù)控車(chē)床都設(shè)計(jì)為后置刀架。圖4-1 車(chē)床的前置刀架與后置刀架 4. M指令功能有效性指令功能有效性 M指令功能有效性指在同一程序段中M指令 功能與其它指令功能有效的順序，與指令在 程序段中排列次序無(wú)關(guān)。有的M指令功能在 其它指令功能執(zhí)行前有效，如M03與G01指 令；有的M指令功能在其它指令功能執(zhí)行后 有效，如G00與M02指令。5. 數(shù)控機(jī)床的初始狀態(tài)數(shù)控機(jī)床的初始狀態(tài) 數(shù)控機(jī)床的初始狀態(tài)指數(shù)控機(jī)床通電后 具有的狀態(tài)，也稱(chēng)為數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的默認(rèn)狀

8、態(tài)，一般設(shè)定絕對(duì)坐標(biāo)方式編程、 使用米制、取消刀具補(bǔ)償、主軸和切削液泵停止等狀態(tài)。二、二、 F、S、T指令功能指令功能1. 進(jìn)給量指令進(jìn)給量指令 指令格式F_ 指令功能F表示進(jìn)給地址符。 指令說(shuō)明 F表示主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為mm/r；也可以表示進(jìn)給速度，單位為 mm/min?？赏ㄟ^(guò)G指令設(shè)定。 數(shù)控車(chē)削編程2. 主軸轉(zhuǎn)速指令主軸轉(zhuǎn)速指令指令格式 S_ 指令功能 S表示主軸轉(zhuǎn)速地址符，指令說(shuō)明S表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min；也可以表示切削速度，單位為m/min。其量綱通過(guò)G指令設(shè)定。 3. 刀具號(hào)指令刀具號(hào)指令指令格式 T_指令功能T表示刀具地址符，前兩位數(shù)表示刀具號(hào)。通過(guò)刀具補(bǔ)償號(hào)調(diào)用刀具

9、數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)刀具補(bǔ)償參數(shù)。三、三、 G指令應(yīng)用指令應(yīng)用1. 設(shè)定工件坐標(biāo)系指令（設(shè)定工件坐標(biāo)系指令（92） 指令格式G92X_ Z_ 指令功能通過(guò)設(shè)置刀具起點(diǎn)或換刀點(diǎn)的位置設(shè)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。 指令說(shuō)明G92后面的坐標(biāo)值表示刀具起點(diǎn)或換刀點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。 在編寫(xiě)加工程序時(shí)，將工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)定在工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)處，工件坐標(biāo)系又稱(chēng)編程坐標(biāo)系，其坐標(biāo)系原點(diǎn)又稱(chēng)編程原點(diǎn)或編程零點(diǎn)。見(jiàn)圖4-2 中的 0p點(diǎn)，這樣對(duì)編寫(xiě)程序帶來(lái)很大的方便。 G92指令的功能通過(guò)設(shè)置刀具起點(diǎn)或換刀點(diǎn)相對(duì)于工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值來(lái)建立工件坐標(biāo)系，這里的刀具起點(diǎn)或換刀點(diǎn)是指車(chē)刀或鏜刀的刀尖位置。設(shè)置換刀點(diǎn)的原則：

10、既要保證換刀時(shí)刀具不碰撞工件，又要保證換刀時(shí)的輔助時(shí)間最短。 如圖4-2所示，設(shè)定換刀點(diǎn)距工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在Z軸方向距離為B，在X軸方向距 數(shù)控車(chē)削編程離為A （直徑），執(zhí)行G92 XA ZB后，在系統(tǒng)內(nèi)部建立了以0p為原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。圖4-2刀具起點(diǎn)設(shè)置(工件坐標(biāo)系)圖4-3設(shè)置工件坐標(biāo)系 設(shè)置工件坐標(biāo)系時(shí)，刀具起點(diǎn)位置可以不變，通過(guò)G92指令的設(shè)定，把工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)在所需要的工件位置上，如圖4-3所示。工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定在工件左端面位置： G92 X200 Z210工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定在工件右端面位置： G92 X200 Z100工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定在卡爪前端面位置： G92 X200 Z1

11、90 顯然，當(dāng)G92指令中相對(duì)坐標(biāo)值A(chǔ)、B不同或改變刀具的刀具起點(diǎn)位置，所設(shè)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置也發(fā)生變化。有的數(shù)控系統(tǒng)用G54G59指令確定工件坐標(biāo)系XpOpZp相對(duì)機(jī)床坐標(biāo)系XOZ的位置，以此方法建立工件坐標(biāo)系，指令中X、Z表示工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。例題例題4-1 設(shè)Op點(diǎn)為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，Op點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為（0,150），用G54指令設(shè)置工件坐標(biāo)系。G54X0Z150 數(shù)控車(chē)削編程2. 快速進(jìn)給指令（快速進(jìn)給指令（G00） 指令格式G00X（U）_ Z（W）_ 指令功能G00指令表示刀具以機(jī)床給定的快速進(jìn)給速度移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)，又稱(chēng)為點(diǎn)定位指令。 指令說(shuō)明采用絕

12、對(duì)坐標(biāo)編程，X、Z表示目標(biāo)點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值；采用增量坐標(biāo)編程，U、W表示目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)當(dāng)前點(diǎn)的移動(dòng)距離與方向。例題例題4-2 如圖4-4所示，刀具從換刀點(diǎn)（刀具起點(diǎn)）快進(jìn)到點(diǎn)，試分別用絕對(duì)坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式編寫(xiě)G00程序段。 絕對(duì)坐標(biāo)編程： G00 X40 Z122 增量坐標(biāo)編程： G00 U-60 W-803. 直線插補(bǔ)指令（直線插補(bǔ)指令（G01） 指令格式G01X（U）_ Z（W）_ F_ 指令功能 G01指令使刀具以設(shè)定的進(jìn)給速度從所在點(diǎn)出發(fā)，直線插補(bǔ)至目標(biāo)點(diǎn)。 指令說(shuō)明 采用絕對(duì)坐標(biāo)編程，X、Z表示目標(biāo)點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置；采用增量坐標(biāo)編程U、 W表示目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)當(dāng)前點(diǎn)的移

13、動(dòng)距離與方向，其中F表示進(jìn)給速度，在無(wú)新的F指令替代前一直有效。例題例題4-3 如圖4-5所示，設(shè)零件各表面已完成粗加工，試分別用絕對(duì)坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式編寫(xiě)G00，G01程序段。圖4-4快速定位 數(shù)控車(chē)削編程圖4-5直線插補(bǔ)絕對(duì)坐標(biāo)編程： 增量坐標(biāo)編程：G00 X18 Z2 ; A-B G00 U-62 W-58 ; A - BG01 X18 Z-15 F50; B-C G01 -17 50 ; -G01 X30 Z-26 ; C-D G01 U12 W-11 ; -G01 X30 Z-36 ; D-E G01 W-10 ; -G01 X42 Z-36 ; E-F G01 U12 ; -4

14、. 圓弧插補(bǔ)指令（圓弧插補(bǔ)指令（G02，G03）指令格式 G02X（U）_ Z（W）I_ K_ (R) F_ G03X（U）_ Z（W）I_ K_ (R) F_指令功能 G02、G03表示刀具以進(jìn)給速度從圓弧起點(diǎn)向圓弧終點(diǎn)進(jìn)行順、逆圓弧插補(bǔ)。指令說(shuō)明 1）G02 順圓插補(bǔ)，G03 逆圓插補(bǔ)。圓弧的順、逆方向判斷見(jiàn)圖4-6左圖，沿與圓弧所在平面垂直的坐標(biāo)軸的負(fù)方向看，順時(shí)針G02，逆時(shí)針G03，圖4-6右圖分別表示了車(chē)床前置刀架和后置刀架對(duì)圓弧順與逆方向的判斷； 2）如圖4-7，用絕對(duì)坐標(biāo)編程，X、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值；用增量坐標(biāo)編程，U、W為圓弧終點(diǎn)相對(duì)起點(diǎn)的坐標(biāo)增量，R是圓弧半徑，當(dāng)圓弧所對(duì)圓

15、心角圖4-6 圓弧的順逆方向?yàn)?180時(shí)，取正值；當(dāng)圓心角為180360時(shí)，R取負(fù)值。I、K為 圓心在X、Z軸方向上相對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量（用半徑值表示），I、K為零時(shí)可以省略。 數(shù)控車(chē)削編程圖4-7圓弧插補(bǔ)例題例題4-4 如圖4-8所示，走刀路線為A-B-C-D-E-F，試分別用絕對(duì)坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式編程。圖4-8 圓弧插補(bǔ)應(yīng)用絕對(duì)坐標(biāo)編程G03 X34 Z-4 K-4（或R4）F50; A-BG01 Z-20 ; B-CG02 Z-40 R20 ; C-DG01 Z-58 ; D-EG02 X50 Z-66 I8（或R8） ; E-F增量坐標(biāo)編程G03 U8 W-4 k-4（或4）50

16、 ; A-BG01 W-16 ; B-CG02 W-20 R20 ; C-D G01 W-18 ; D-E G02 U16 W-8 I8（或R8）; E-F 數(shù)控銑床編程項(xiàng)目五項(xiàng)目五 數(shù)控銑床編程數(shù)控銑床編程一、數(shù)控銑床編程基礎(chǔ)一、數(shù)控銑床編程基礎(chǔ)1. 數(shù)控銑床的主要功能數(shù)控銑床的主要功能1）點(diǎn)位控制主要用于孔加工，如鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和鏜孔等。2）連續(xù)控制用直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)或復(fù)雜的曲線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，銑削平面和曲面。3）刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償功能使數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算刀具中心軌跡，使刀具中心偏離工件輪廓一個(gè)刀具半徑值，從而加工出符合圖紙要求的輪廓。利用刀具半徑補(bǔ)償?shù)墓δ?，改變刀具半徑補(bǔ)償量，還可以補(bǔ)

17、償?shù)毒吣p量和加工誤差，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的粗加工和精加工。4）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償改變刀具長(zhǎng)度的補(bǔ)償量，可以補(bǔ)償?shù)毒邠Q刀后的長(zhǎng)度偏差值，還可以改變切削加工的平面位置，控制刀具的軸向定位精度。5）固定循環(huán)加工固定循環(huán)加工指令簡(jiǎn)化加工程序，減少編程工作量。6）子程序把加工工件形狀相同或相似部分寫(xiě)成子程序，由主程序調(diào)用，簡(jiǎn)化程序結(jié)構(gòu)。引用子程序的功能使加工程序模塊化，便于加工調(diào)試，優(yōu)化加工工藝。7）特殊功能在數(shù)控銑床上配置仿形軟件和仿形裝置，用傳感器對(duì)實(shí)物掃描及數(shù)據(jù)采集，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后自動(dòng)生成NC程序，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的仿形加工，實(shí)現(xiàn)反向加工工程。 數(shù)控銑床編程2. 數(shù)控銑床加工范圍數(shù)控銑床加工范圍1）平面加工工件

18、的水平面（XY）加工，工件的正平面（XZ）加工和工件的側(cè)平面（YZ）加工。兩軸半控制的數(shù)控銑床。2）曲面加工復(fù)雜曲面加工。三軸甚至更多軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床。3. 數(shù)控銑床的裝備數(shù)控銑床的裝備1）夾具 通用夾具主要有：平口鉗、磁性吸盤(pán)和壓板裝置。中、大批量或形狀復(fù)雜的工件設(shè)計(jì)組合夾具，如果使用氣動(dòng)和液壓夾具，用程序控制夾具，實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)裝缷，進(jìn)一步提高工作效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2）刀具常用的銑削刀具有立銑刀、端面銑刀、成形銑刀和孔加工刀具。二、二、 數(shù)控銑床基本指令數(shù)控銑床基本指令圖 5-1 G92設(shè)定工件坐標(biāo)系1. 設(shè)定工件坐標(biāo)系設(shè)定工件坐標(biāo)系G92指令指令格式 G92 X_ Y_ Z_功能 設(shè)定

19、工件坐標(biāo)系說(shuō)明 1)在機(jī)床上建立工件坐標(biāo)系（也稱(chēng)編程坐標(biāo)系）； 2) 如圖5-1所示，坐標(biāo)值X、Y、Z為刀具刀位點(diǎn)（起刀點(diǎn)或換刀點(diǎn)）在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(根據(jù)換刀點(diǎn)位置設(shè)定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn) )；3) 操作者必須于工件安裝后檢查或調(diào)整刀具刀位點(diǎn)，以確保機(jī)床上設(shè)定的工件坐標(biāo)系與編程時(shí)在零件上所規(guī)定的工件坐標(biāo)系在位置上重合一致； 4) 對(duì)于尺寸較復(fù)雜的工件，為了計(jì)算簡(jiǎn)單，在編程中可以任意改變工件坐標(biāo)系的程序零點(diǎn)。 數(shù)控銑床編程另一種方法如圖5-2所示，通過(guò)與機(jī)床坐標(biāo)系XYZ的相對(duì)位置建立工件坐標(biāo)系XpYpZp，如有的數(shù)控系統(tǒng)用G54G59指令的X、Y、Z坐標(biāo)表示工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值

20、。2. 絕對(duì)坐標(biāo)方式指令絕對(duì)坐標(biāo)方式指令G90和增量坐標(biāo)方式指令和增量坐標(biāo)方式指令G91指令格式 G90/G91 指令功能 設(shè)定坐標(biāo)輸入方式指令說(shuō)明 1）G90 建立絕對(duì)坐標(biāo)方式，X、Y、Z值表示刀具離開(kāi)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離；2）G91 建立增量坐標(biāo)方式，X、Y、Z值表示刀具離開(kāi)當(dāng)前點(diǎn)的坐標(biāo)增量。3. 快速點(diǎn)定位快速點(diǎn)定位G00指令指令指令格式 G00 X_ Y_ Z_指令功能 快速點(diǎn)定位指令說(shuō)明 1) 刀具以各軸內(nèi)定的速度由始點(diǎn)（當(dāng)前點(diǎn)）快速移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)；2) 刀具運(yùn)動(dòng)軌跡與各軸快速移動(dòng)速度有關(guān)；3) 刀具在起始點(diǎn)開(kāi)始加速至預(yù)定的速度，到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)前減速定位。例題例題5-1 如圖5-3所示，刀

21、具從A點(diǎn)快速移動(dòng)至C點(diǎn)，使用絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。圖 5-3快速定位圖 5-2G54設(shè)定工件坐標(biāo)系 數(shù)控銑床編程絕對(duì)坐標(biāo)編程G92 X0 Y0 Z0 設(shè)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，換刀點(diǎn)O與機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)重合G90 G00 X15 Y-40 刀具快速移動(dòng)至Op點(diǎn)G92 X0 Y0 重新設(shè)定工件坐標(biāo)系，換刀點(diǎn)Op與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)重合G00 X20 Y10 刀具快速移動(dòng)至A點(diǎn)定位X60 Y30 刀具從始點(diǎn)A快移至終點(diǎn)C用增量值方式編程G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X15 Y-40 G92 X0 Y0 G00 X20 Y10 X40 Y20 4. 直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)G01指令指令圖 5-4直線插補(bǔ)

22、指令格式 G01 X_ Y_ Z_ F_指令功能 直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)指令說(shuō)明 1) 刀具按照F指令所規(guī)定的進(jìn)給速度直線插補(bǔ)至目標(biāo)點(diǎn)； 2) F代碼是模態(tài)代碼，在沒(méi)有新的F代碼替代前一直有效； 3) 各軸實(shí)際的進(jìn)給速度是F速度在該軸方向上的投影分量； 4) 用G90或G91可以分別按絕對(duì)坐標(biāo)方式或增量坐標(biāo)方式編程。例題例題5-2如圖5-4所示，刀具從A點(diǎn)直線插補(bǔ)至B點(diǎn)，使用絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。 數(shù)控銑床編程 G90 G01 X60 Y30 F200 或 G91 G01 X40 Y20 F2005. 插補(bǔ)平面選擇插補(bǔ)平面選擇G17、G18、G19指令指令 指令格式 G17 / G18 / G19

23、 指令功能 表示選擇的插補(bǔ)平面 指令說(shuō)明 1) G17表示選擇XY平面； 2) G18表示選擇ZX平面； 3) G19表示選擇YZ平面。6. 順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G02和逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令和逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G03 指令格式 XY平面圓弧插補(bǔ)指令（如圖5-5所示） G02 R_ G17 X_Y_ F_ G03 I_ J_ 圖 5-5 XY插補(bǔ)平面圖 5-6 順逆圓弧的區(qū)分 指令功能 在指定平面內(nèi)做圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng) 指令說(shuō)明 1) 圓弧的順逆時(shí)針?lè)较蛉鐖D5-6所示，向圓弧所在平面的垂直坐標(biāo)軸的負(fù)方向看去，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)镚02，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)镚03； 2) F規(guī)定了沿圓弧切向的進(jìn)給速度；

24、數(shù)控銑床編程 3) X、Y、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值，如果采用增量坐標(biāo)方式G91，X、Y、Z表示圓弧終點(diǎn)相對(duì)于圓弧起點(diǎn)在各坐標(biāo)軸方向上的增量； 4) I、J、K表示圓弧圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)在各坐標(biāo)軸方向上的增量，與G90 G91的定義無(wú)關(guān)； 5) R是圓弧半徑，當(dāng)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為0180時(shí)，R取正值；圓心角為180360時(shí)，R取負(fù)值； 6) I、J、K的值為零時(shí)可以省略； 7) 在同一程序段中，如果I、J、K與R同時(shí)出現(xiàn)則R有效。例題例題5-3如圖5-7所示，設(shè)起刀點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O，刀具沿A-B-C路線切削加工，使用絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。絕對(duì)坐標(biāo)編程G92 X0 Y0 Z0 設(shè)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)、

25、機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)與換刀點(diǎn)重合（參考點(diǎn)）G90 G00 X200 Y40 刀具快速移動(dòng)至A點(diǎn)G03 X140 Y100 I-60 (或R60) F100G02 X120 Y60 I-50 (或R50)增量坐標(biāo)編程G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X200 Y40G03 X-60 Y60 I-60 (或R60) F100G02 X-20 Y-40 I-50 (或R50)圖 5-7圓弧插補(bǔ) 數(shù)控銑床編程G92 X0 Y0 Z0G90 G00 X30 Y0 G03 I-30 J0 F100G00 X0 Y0例題例題5-4如圖5-8所示，起刀點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O，從O點(diǎn)快速移動(dòng)至A點(diǎn)，逆時(shí)針加工整圓，使用

26、絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。圖 5-8 整圓加工G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X30 Y0G03 I-30 J0 F100G00 X-30 Y07. 暫停暫停G04指令指令指令格式 X_ G04 P_指令功能 刀具作短暫的無(wú)進(jìn)給光整加工指令說(shuō)明 1) 地址碼X可用小數(shù)，單位為S； 2) 地址碼 P只能用整數(shù)，單位為ms。8. 刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償G41、G42指令指令 指令格式 G41 G00 X_ Y_ H (或D)_ G42 G01 指令功能 數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)工件輪廓和刀具半徑自動(dòng)計(jì)算刀具中心軌跡，控制刀具沿刀具中心軌跡移動(dòng)，加工出所需要的工件輪廓，編程時(shí)避免計(jì)算復(fù)雜的刀心軌跡。

27、 數(shù)控銑床編程指令說(shuō)明 1) X_ Y_ 表示刀具移動(dòng)至工件輪廓上點(diǎn)的坐標(biāo)值 2) H (或D)_刀具半徑/長(zhǎng)度補(bǔ)償寄存器地址符，存儲(chǔ)刀具半徑/長(zhǎng)度補(bǔ)償值； 3)如圖5-9左圖所示，沿刀具進(jìn)刀方向看，刀具中心在零件輪廓左側(cè), 則為刀具半徑左補(bǔ)償，用G41指令； 4)如圖5-9右圖所示，沿刀具進(jìn)刀方向看，刀具中心在零件輪廓右側(cè)，則為刀具半徑右補(bǔ)償，用G42指令；圖 5-9 刀具半徑補(bǔ)償位置判斷 5) 通過(guò)G00或G01運(yùn)動(dòng)指令建立刀具半徑補(bǔ)償。例題例題5-5如圖5-10所示，刀具由O點(diǎn)至A點(diǎn)，采用刀具半徑左補(bǔ)償指令G41后，刀具將在直線插補(bǔ)過(guò)程中向左偏置一個(gè)半徑值，使刀具中心移動(dòng)到B點(diǎn)，其程序段

28、為：G41 G01 X50 Y40 F100 H01H01為刀具半徑偏置代碼，偏置量（刀具半徑）預(yù)先寄存在H01指令指定的寄存器中。 運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償指令，通過(guò)調(diào)整刀具半徑補(bǔ)償值來(lái)補(bǔ)償?shù)毒叩哪p量和重磨量，如圖5-11所示， r1為新刀具的半徑， r2為磨損后刀具的半徑。此外運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償指令，還可以實(shí)現(xiàn)使用同一把刀具對(duì)工件進(jìn)行粗、精加工，如圖5-12所示，粗加工時(shí)刀具半徑r1為r+，精加工時(shí)刀具半徑補(bǔ)償值為r2為r，其中為精加工余量。圖 5-10刀具半徑補(bǔ)償過(guò)程 數(shù)控銑床編程圖 5- 11刀具磨損后的刀具半徑補(bǔ)償圖 5-12 粗、精加工的刀具半徑補(bǔ)償 9. 取消刀具半徑補(bǔ)償指令取消刀具半徑

29、補(bǔ)償指令G40指令格式 G00 / G01 G40 X_ Y_指令功能 取消刀具半徑補(bǔ)償指令說(shuō)明 1) 指令中的X_ Y_表示刀具軌跡中取消刀具半徑補(bǔ)償點(diǎn)的坐標(biāo)值； 2) 通過(guò)G00或G01運(yùn)動(dòng)指令取消刀具半徑補(bǔ)償； 3) G40必須和G41或G42成對(duì)使用。例題例題5-6如圖5-10所示，當(dāng)?shù)毒咭园霃阶笱a(bǔ)償G41指令加工完工件后，通過(guò)圖中CO段取消刀具半徑補(bǔ)償，其程序段為：G40 G00 X0 Y0 10. 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)毒唛L(zhǎng)度補(bǔ)償G43、G44、G49指令指令指令格式 G43 Z_ H_ G49 取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令功能 對(duì)刀具的長(zhǎng)度進(jìn)行補(bǔ)償指令說(shuō)明 1) G43指令為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償； 2)

30、 G49指令為取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償； 3) 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指刀具在Z方向的實(shí)際位移比程序給定值增加或減少一 個(gè)偏置值； 數(shù)控銑床編程 4) 格式中的Z值是指程序中的指令值； 5) H為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償代碼，后面兩位數(shù)字是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償寄存器的地址符。 H01指01號(hào)寄存器，在該寄存器中存放對(duì)應(yīng)刀具長(zhǎng)度的補(bǔ)償值。H00寄存器必須設(shè)置刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值為0，調(diào)用時(shí)起取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)淖饔?，其余寄存器存放刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值；圖 5-13 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償例題例題5-7圖5-13所示，A為刀具起點(diǎn)，加工路線為123456789。要求刀具在工件坐標(biāo)系零點(diǎn)Z軸方向向下偏移3mm，用增量坐標(biāo)編程（把偏置量3mm存入地址為H01的寄

31、存器中）。程序： N01 G91 G00 X70 Y45 S800 M03 N02 G43 Z-22 H01 N03 G01 G01 Z-18 F100 M08 N04 G04 X5 N05 G00 Z18 N06 X30 Y-20 N07 G01 Z-33 F100 N08 G00 G49 Z55 M09 N09 X-100 Y-25 N10 M30 數(shù)控銑床編程三、三、 數(shù)控銑床綜合加工實(shí)例數(shù)控銑床綜合加工實(shí)例例題例題5-9用直徑為20mm的立銑刀，加工如圖5-27所示零件。要求每次最大切削深度不超過(guò)20mm。工藝分析: 零件厚度為40mm，根據(jù)加工要求，每次切削深度為20mm，分2次切削

32、加工，在這兩次切深過(guò)程中，刀具在XY平面上的運(yùn)動(dòng)軌跡完全一致，故把其切削過(guò)程編寫(xiě)成子程序，通過(guò)主程序兩次調(diào)用該子程序完成零件的切削加工，中間兩孔為已加工的工藝孔，設(shè)圖示零件上表面的左下角為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)圖 5-27 零件圖 數(shù)控銑床編程程 序注 釋O1000程序號(hào)N010 G90 G92 X0 Y0 Z300使用絕對(duì)坐標(biāo)方式編程，建立工件坐標(biāo)系N020 G00 X-50 Y-50 S800 M03快速進(jìn)給至X=-50，Y=-50，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/minN030 G01 Z-20 F150Z軸工進(jìn)至Z=-20，進(jìn)給速度150mm/minN040 M98 P1010調(diào)用子程序O1010N

33、050 Z-45 F300Z軸工進(jìn)至Z=-45，進(jìn)給速度300mm/minN060 M98 P1010調(diào)用子程序O1010N070 G00 X0 Y0 Z300快速進(jìn)給至X=0，Y=0，Z=300 N100 M30 主程序結(jié)束O1010 子程序號(hào)N010 G42 G01 X-30 Y0 F300 H02 M08 切削液開(kāi)，直線插補(bǔ)至X=-30，Y=0，刀具半徑右補(bǔ)償H02=10mmN020 X100直線插補(bǔ)至X=100，Y=0N030 G02 X300 R100順圓插補(bǔ)至X=300，Y=0N040 G01 X400直線插補(bǔ)至X=400，Y=0N050 Y300 直線插補(bǔ)至X=400，Y=300

34、N060 G03 X0 R200逆圓插補(bǔ)至X=0，Y=300N070 G01 Y-30直線插補(bǔ)至X=0，Y=-30N080 G40 G01 X-50 Y-50 直線插補(bǔ)至X=-50，Y=-50，取消刀具半徑補(bǔ)償N090 M09 切削液關(guān)N100 M99子程序結(jié)束并返回主程序2.2.工作節(jié)拍工作節(jié)拍 逐點(diǎn)比較法一個(gè)插補(bǔ)循環(huán)有四個(gè)節(jié)拍：1) 偏差判別2) 坐標(biāo)進(jìn)給 3) 偏差計(jì)算 4) 終點(diǎn)判別工作循環(huán)圖如右： 一、逐一、逐 點(diǎn)點(diǎn) 比比 較較 法法1.1.基本原理基本原理 每給x或y坐標(biāo)方向一個(gè)脈沖，加工點(diǎn)沿相應(yīng)方向產(chǎn)生位移，然后對(duì)新點(diǎn)所在的位置與要求加工的曲線進(jìn)行比較，根據(jù)偏離情況決定下一步該移動(dòng)的方向，以縮小偏離距離，使實(shí)際加工出的曲線與要求的加工曲線的誤差為最小。終點(diǎn)判別開(kāi)始加工偏差判別進(jìn)給X或偏差計(jì)算停止加工數(shù)控裝置的插補(bǔ)原理項(xiàng)目六項(xiàng)目六 直線插補(bǔ)與圓弧插補(bǔ)直線插補(bǔ)與圓弧插補(bǔ)A(xa，