插補(bǔ)指令的使用

1、教案紙 date:教學(xué)內(nèi)容及步驟： 零件的數(shù)控銑削編程 插補(bǔ)指令應(yīng)用1 目標(biāo)要求知識目標(biāo)： 掌握G02、G03指令在加工圓弧和整圓中的使用格式掌握G00、G01指令的使用格式以及區(qū)別掌握插補(bǔ)指令中各坐標(biāo)字的含義以及坐標(biāo)數(shù)值計(jì)算能力目標(biāo)：能夠分別使用I、J、K和R方式生成圓弧插補(bǔ)軌跡能夠正確計(jì)算插補(bǔ)指令坐標(biāo)值能夠完成具有圓弧和直線特征輪廓的程序編制，并進(jìn)行模擬仿真能夠進(jìn)行現(xiàn)場加工2 任務(wù)引入任務(wù)內(nèi)容：應(yīng)用數(shù)控銑床完成圖2.1所示的簡單外輪廓零件（材料為45鋼，尺寸為100mm×25mm）的銑削加工，銑削深度為5mm。圖2.1 外輪廓特征零件圖3 基礎(chǔ)知識介紹3.1順時(shí)針/逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)

2、指令（G02、G03）指令格式（FANUC）如下： 其中：X、Y、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)；I、J、K為圓弧中心在各軸方向上相對于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量值，有正負(fù)號，當(dāng)I、K為零時(shí)可以省略；R為圓弧半徑。說明：1）順時(shí)針圓弧與逆時(shí)針圓弧的判別方法：刀具在加工零件時(shí)是按順時(shí)針路徑作圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)用G02指令，按逆時(shí)針路徑作圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)用G03指令，見圖3.1。圖3.1 各補(bǔ)償平面下的圓弧方向2）用圓弧半徑R編程 除了可以用I、K表示圓弧圓心的位置外，還可以用圓弧半徑表示圓心的位置。對于同一半徑R，在圓弧的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間有可能形成兩個(gè)圓弧，為此規(guī)定圓心角<180°時(shí)（即劣弧），R取正值；>

3、180°（即優(yōu)?。r(shí)，R取負(fù)值；180°時(shí)， R取正負(fù)值均可；圖3.2劣弧、優(yōu)弧、整圓編程3）程序段中同時(shí)給出I、K和R時(shí)，以R值優(yōu)先，I、K無效；4）當(dāng)走整圓時(shí)，不能用圓弧半徑R編程；5）在G90時(shí)，圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)是相對編程零點(diǎn)的絕對坐標(biāo)值，在G91時(shí)，圓弧終點(diǎn)是相對圓弧起點(diǎn)的增量值。實(shí)例一：練習(xí)圖3.2優(yōu)弧、劣弧、整圓的插補(bǔ)、增量、絕對指令表3-1優(yōu)弧、劣弧的程序類別劣弧（?。﹥?yōu)?。╞?。┰隽烤幊蘂91G02X30Y30R30F100G91G02X30Y30R-30F100G91G02X30Y30I30J0F100G91G02X30Y30I0J30F100絕對編程G90G

4、02X0Y30R30F100G90G02X0Y30R-30F100G90G02X0Y30I30J0F100G90G02X0Y30I0J30F100表3-2整圓的程序類別從A點(diǎn)順時(shí)針一周從點(diǎn)逆時(shí)針一周增量編程G91G02X0Y0I-30J0F100G91G03X0Y0J30F100絕對編程G90G02X30Y0I-30J0F300G90G03X0Y-30I0J30F100實(shí)例二：如圖3.4所示，A點(diǎn)為始點(diǎn)，B點(diǎn)為終點(diǎn)。圖3.4圓弧編程實(shí)例 圖3.5圓弧編程實(shí)例表3-3例2的程序使用分矢量I、J編程使用圓弧半徑R編程O0001 ；O0002 ；G90 G54 G02 I50.0 J0. F100；

5、G90 G54 G02 I50.0 J0 F100；（加工整圓只能用I、J、K指定）G03X50.0 Y50.0 I50.0 J0；G03 X50.0 Y50.0 R50.0； X25.0 Y25.0 I0. J25.0；X25.0 Y25.0 R50.0；M30；M30 ；實(shí)例三：如圖3.5所示為半徑R等于50的球面，其球心位于坐標(biāo)原點(diǎn)O,刀心軌跡為ABCA,數(shù)控程序如下：O001；G90 G54 G17 G03 X0 Y50.0 I50.0 J0 F100；G19 G91 G03 Y50.0 Z50.0 J50.0 K0；G18 G03 X50.0 Z50.0 I0 K50.0；M30；3

6、.2直線移動(dòng)指令（G00、G01）（1）快速定位指令(G00) 指令格式：G00 X_ Y_ Z_；說明：1）其中X、Y、Z為快速定位的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)，可以是絕對值也可用增量值。2）移動(dòng)速度不能用程序指令F設(shè)定，由機(jī)床參數(shù)“最高快速移動(dòng)速度”對各軸分別設(shè)定,快速移動(dòng)速度可由機(jī)床控制面板上的快速修調(diào)旋鈕修正；3）G00的執(zhí)行過程：刀具由程序起始點(diǎn)加速到最大速度，然后快速移動(dòng)，最后減速到終點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)快速點(diǎn)定位。至于刀具快速移動(dòng)的軌跡是一條直線還是一條折線則由各坐標(biāo)軸的脈沖當(dāng)量來決定；4）G00是模態(tài)指令，也可以寫作G0。5）G00刀具的實(shí)際運(yùn)動(dòng)路線不一定是直線，使用時(shí)注意刀具與工件發(fā)生干涉，如圖3.6所

7、示。圖3.6 快進(jìn)模式和直線插補(bǔ)模式的比較（2）直線插補(bǔ)指令(G01) 指令格式：G01 X_ Y_ Z_ F_ ；說明：1）其中X、Y 、Z為目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)，F(xiàn)為切削進(jìn)給速度，不指定則為0；2）G01和F都是模態(tài)指令，前一段已指定，后面的程序段都可不再重寫。4 任務(wù)實(shí)施過程4.1工藝分析 機(jī)床及裝夾方式的選擇零件輪廓尺寸不大，根據(jù)車間設(shè)備情況選擇KVC650型數(shù)控加工中心完成本加工任務(wù)。由于零件毛坯尺寸為100mm的圓鋼，所以可選用普通三爪夾持。 刀具選擇及刀路設(shè)計(jì)在本例中，主要需要加工出2個(gè)R20圓弧輪廓、2條20倒角以及4條直線變，輪廓為外輪廓，刀具直徑不受限制，結(jié)合零件材料及車間刀具配備情

8、況，選擇一把12mm的高速鋼立銑刀（3刃）對零件輪廓進(jìn)行粗銑，選擇另一把12mm的硬質(zhì)合金立銑刀（4刃）進(jìn)輪廓半精銑及精銑。以毛坯中心為工件原點(diǎn)，采用逆時(shí)針方向進(jìn)行銑削加工。零件外輪廓的加工工藝方案及切削用量選擇，詳見表4-1。表4-1 零件外輪廓銑削加工工序卡操作序號加工內(nèi)容刀具規(guī)格刀號主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度1粗銑零件內(nèi)外輪廓12mm的高速鋼鍵槽銑刀1800502（半）精銑零件內(nèi)外輪廓12mm的硬質(zhì)合金立銑刀220004004.2程序編制零件輪廓銑削程序見表4-2所示。表4-2 典型零件外輪廓銑削NC程序段號FANUC0i系統(tǒng)程序程序說明O2100主程序名N10G54G90G17G40G00Z50

9、程序初始化，快速移動(dòng)刀具至安全高度N20M03S800主軸正轉(zhuǎn)，速度為800r/minN30M08開冷卻液N40G00X65Y0刀具X、Y快速定位N50G00Z5刀具快速下降至工件上表面Z5mmN60G01Z-5F500直線插補(bǔ)下刀至Z-5mmN70G01X46F50直線插補(bǔ)N80Y20直線插補(bǔ)N90X20Y46直線插補(bǔ)（右上方倒角）N100X-20直線插補(bǔ)銑削N110G03X-46Y-20R26逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)銑削（左上角）N120G01Y-20直線插補(bǔ)銑削N130X-20Y-46直線插補(bǔ)銑削（左下方倒角）N140X20直線插補(bǔ)銑削N150G03X46Y-20R26逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)銑削（右下角）N160G01Y10直線插補(bǔ)N170G00Z5快速抬離工件N180G00Z100 M09快速抬刀至安全高度，關(guān)閉冷卻液N190M05主軸停轉(zhuǎn)N200M30程序結(jié)速5 課后擴(kuò)展練習(xí)任務(wù)內(nèi)容：在Ø100mm×80mm的圓鋼毛坯上，加工出圖5-1所示的側(cè)面輪廓，除要保證尺寸900 -0.035、14+0.018 0等輪廓尺寸外，還應(yīng)保證5+0.018 0深度尺寸及零件側(cè)面對底面的垂直度。 圖5-1 零件圖與實(shí)體圖（外輪廓銑削加工）6 課堂總結(jié)（重點(diǎn)和難