數(shù)控加工要點輔導(dǎo)

1、數(shù)控加工要點輔導(dǎo)1數(shù)控加工編程基礎(chǔ)1.1編程內(nèi)容與方法內(nèi)容：（1）加工工藝分析（2）數(shù)值計算（3）編寫零件加工程序（4）程序輸入（5）程序校驗與首件試切。方法：（1）手工編程（2）自動編程 CAD/CAM軟件數(shù)控程序的結(jié)構(gòu) O1000 N01 G9l G00 X50 Y60; N02 G01 X1000 Y5000 F150 5300 T12 M03 N10 G00 X50 Y、60 M30結(jié)構(gòu)；(1)程序起始符（2）程序名（3）程序主體（4）程序結(jié)束指令（5）程序結(jié)束符指令符號：（1） 開始；（2） 程序名O（3） 程序段號N（4） 準(zhǔn)備功能G；（5） 尺寸字X，Y，Z，A，B，C，U，V，

2、W，I，J，K，R；（6） 進給速度F；（7） 主軸速度S；（8） 刀具選擇T；（9） 輔助功能M；（10） 其它參數(shù)字符P，Q，L，D，H等 12坐標(biāo)系a機床坐標(biāo)系與機械原點數(shù)控機床結(jié)構(gòu)：見圖1數(shù)控機床的坐標(biāo)系： Ì 機床坐標(biāo)系：是機床上固有的坐標(biāo)系，是機床加工運動的基本坐標(biāo)系，是考察刀具在機床上的實際運動位置的基準(zhǔn)坐標(biāo)系。 命名與方向見圖2。然而不管是刀具移動還是工作移動，機床坐標(biāo)系永遠(yuǎn)假定刀具相對于靜止的工件而運動。同時，運動的正方向是增大工件和刀具之間距離的方向。 Í 機床坐標(biāo)系的原點：也稱機床原點或零點，其位置在機床上是固定不變的。實際上是通過返回機床參考點來完成

3、確定的。通過行程開關(guān)粗定位，又編碼器零位脈沖精定位。 Î 坐標(biāo)軸的命名及運動方向：見圖3b.工件坐標(biāo)系與程序原點工件坐標(biāo)系：局部坐標(biāo)系，編程坐標(biāo)系。即以工件上的某一點（工件原點）為坐標(biāo)系原點進行編程。數(shù)控程序中的加工刀位點坐標(biāo)均以編程坐標(biāo)系為參照進行計算。 工件坐標(biāo)系的確定：通過設(shè)置工件坐標(biāo)系的原點相對機床原點的位置坐標(biāo)（稱為原點偏置）來確定。指令有 G92X_Y_Z_ （數(shù)控銑）G50X_Z_(數(shù)控車) G54G59（絕對零點偏置）確定工件坐標(biāo)系原點的過程稱為“對刀”操作，此時的刀具位置稱為對刀點。 對刀點：是數(shù)控加工時刀具相對于工件的起點。選擇對刀點的原則是：î方便數(shù)學(xué)

4、處理和簡化程序編制î在機床上容易找正î加工過程中易于檢查î引起的餓加工誤差小c.坐標(biāo)面選擇 G17 (XY) G18(ZX) G19(YZ)d.絕對與增量尺寸 G90 G91e.半徑、直徑 G22 G23 半徑/直徑 （車床）f.英制/公制 G20/G211.3刀具、進給、主軸轉(zhuǎn)速 a.選刀具功能T指令 T0303 3號刀具，3號偏置量T03000T5D18 D13b.換刀 M06 先選后換N0110 G01 X_Y_Z_T01；N0120;N0130.;N0140 G28 Z_M06 T02;N0150;N0160.;N0170 G28 Z _M06：c.主軸轉(zhuǎn)

5、速功能G96 S 200 ； 恒線速200m/minG97 S 200 ； 轉(zhuǎn)速200r/minS300 300r/min最高速度限制 G50(G92) ; G50S2000 2000 r/mind.進給功能F100 G94 mm/min ; F0.3 G95 mm/r14輔助功能M06 換刀15典型的準(zhǔn)備功能模態(tài)指令（續(xù)效） 非模態(tài)指令Ì 快速定位G00X_Y_Z_Í 圓弧插補 G02 G03 G17 G02X_Y_Z_I_J_K_F_G18G03X_Y_Z_R_F_ 不能描述整圓 大于180度時R跟負(fù)數(shù)Î 螺紋加工 G33/G32 銑床/車床車：G32X(U)

6、_Z(W)_F_ F采用旋轉(zhuǎn)進給率 螺距銑： G33 IP_F_ ;IP_表示X_Y_Z_之2者Ï 刀具補償指令G41 G42 G40作用：對于不同半徑的刀具，編程時不考慮刀具半徑的影響，需要計算刀具中心的運動軌跡，直接按圖樣所給的尺寸編程，只在實際加工時，輸入刀具的半徑即可，在控制面板上手工輸入?？梢允勾执旨庸さ某绦蚝喕Ｒ苿又噶睿篏00和G01G41 G42 G40D01;偏置量20.0G90 G43 Z100.0 H01; Z移到120.0步驟：刀具半徑補償?shù)倪^程分為三步。 1)刀具半徑補償?shù)慕ⅲ毒咧行膹呐c編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏離一個偏置量的過程； 2)刀具半徑補償

7、進行，執(zhí)行有G41、G42指令的程序段后，刀具中心始終與編程軌跡相距一個偏置量； 3)刀具半徑補償?shù)娜∠?，刀具離開工件，刀具中心軌跡要過渡到與編程至合的過程。Ð 刀具長度補償指令G43 刀具長度正補償 G44 刀具長度負(fù)補償G49 取消或者定義H00 G17G43Z_H_執(zhí)行G43時Z實際=Z指令+(H_)G44時Z實際=Z指令 - (H_)+Z2影響精度的因素 加工精度與表面質(zhì)量 影響加工精度的因素及提高精度的措施 （1）產(chǎn)生加工誤差的原因 機床原因 工藝系統(tǒng)?？ň撸烤?，對刀 編程。查補誤差、逼近誤差、走刀路線（2）改進措施影響表面粗糙度的因素及改進措施 （1）工件材料切削加工前

8、對材料進行調(diào)質(zhì)或正火處理（2）切削用量（3）刀具幾何參數(shù)、材料因素（4）切削液3順銑與逆銑： 當(dāng)工件位于銑刀進給方向的右側(cè)時，我們稱進給方向為順時針。反之當(dāng)工件位于銑刀進給方向左側(cè)時，進給方向定義為逆時針。若銑刀主軸旋轉(zhuǎn)方向與與刀具進給方向相同時；稱為順銑。若銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相反，稱為逆銑。逆銑時，切削由薄變厚，刀齒從已加工表面切入，對銑刀的使用有利。逆銑時，當(dāng)銑刀刀齒接觸工件后不能馬上切入金屬層，而是在工件表面滑動一小段距離，在滑動過程中，由于強烈的摩擦，就會產(chǎn)生大量的熱量，同時在待加工表面易形成硬化層，降低了刀具壽命，影響工件表面粗糙度，給切削帶來不利。順銑時，刀齒開始和工件接觸

9、時切削厚度最大，且從表面硬質(zhì)層開始切入，刀齒受很大的沖擊負(fù)荷，銑力變鈍較快；但刀齒切人過程中沒有滑移現(xiàn)象。順銑的功率消耗要比逆銑時小，在同等切削條件下，順銑功率消耗要低515，同時順銑也更加有利于排屑。一般應(yīng)盡量采用順銑法加工，以降低被加工零件表面的粗糙度，保證尺寸精度。但是在切削面上有硬質(zhì)層、積渣、工件表面凹凸不平較顯著時，如加工鍛造毛坯，應(yīng)采用逆銑法。4固定循環(huán)(1)車削固定循環(huán)Fanuc 簡單固定循環(huán) G90 G92 G94數(shù)控編程技術(shù)P811）外圓 切削圓柱：G90 X（U）_Z（W）_F_ 式中，X、Z為圓柱面切削終點坐標(biāo)值；U、W為圓柱面終點相對起點的增量值。切削圓錐： G90 X

10、（U）_Z（W）_R_ F_式中，X、Z為圓錐面切削終點坐標(biāo)值；U、W為圓錐面切削終點相對循環(huán)起點的增量值；R為切削始點與圓錐面切削終點的半徑差。端面車削固定循環(huán) 2）端面圓柱G94X_Z_F_端面圓錐G94X_Z_R_F_多次固定形狀1）外圓粗切削循環(huán)編程格式： G71 P（ns） Q（nf） U（Du）W（Dw）F（f） S（s）T（t）； 式中 Dd背吃刀量，用參數(shù)設(shè)定； e退刀量，用參數(shù)設(shè)定； ns精加工形狀程序段中的開始程序段號； nf精加工形狀程序段中的結(jié)束程序段號； DuX軸方向精加工余量； DwZ軸方向的精加工余量； f，S，tF，S，T代碼所賦的值。仿形粗車循環(huán)G73 適用于

11、毛坯輪廓形狀與零件輪廓形狀基本接近時的粗車，例如，一般鍛件或鑄件的粗車，這種循環(huán)方式的走刀路線如圖4-50所示。編程格式為G73 P（ns）Q（nf）I（i）K（k）U（u）w（w）D（d）F _S_ T_地址 含 義 ns 循環(huán)程序段中第一個程序段的順序號 nf 循環(huán)程序段中最后一個程序段的順序號 i 粗車時，徑向切除的余量（半徑值） k 粗車時，軸向切除的余量 u 徑向（X軸方向）的精車余量（直徑值） w 軸向（Z軸方向）的精車余量d 每次吃刀深度（在外徑和端面粗車循環(huán)）；或粗車循環(huán)次數(shù)（在固定形狀粗車循環(huán)）例2 例圖 4所示的零件，零件毛坯已基本鍛造成形，用 FANUC系統(tǒng)固定形狀粗車循

12、環(huán)指令（G73），編寫粗加工程序。加工程序單：N010G50 X260.0 Z220.0 工件坐標(biāo)系建立N020 G00 X220.0 Z160.0 S500 M03 至快速進刀起點N030 G73 P040 Q090 I14.0 K14.0 U4.0 W2.0 D3 F30.0 G73為固定形狀粗車循環(huán)N040 G00 X80.0 W -40.0 S800N050 G01w- 20.0 F15.0 精加工輪廓N060 X120.0 W-10.0 N070 W-20.0 S600N080 G02 X16O.0 W-20.0 I20.0N090 G01 X180.0 W-10.0 S280N10

13、0 G70 P040 Q090 精加工復(fù)合循環(huán)，循環(huán)體N040N090 N110 M05 主軸停止N120 M30 程序結(jié)束 2）螺紋車削循環(huán)G92。該指令可車削錐螺紋和圓柱螺紋，刀具從循環(huán)起點開始按梯形循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點。如圖4-38、圖4-39所示，圖中刀具路徑中R為快速移動；F為工作進給速度運動。 ·錐螺紋的編程格式為 G92 X（U）_Z（W）_R_ F_ 式中，X、Z為螺紋終點坐標(biāo)值；U、W為螺紋終點相對循環(huán)起點的增量值；I為錐螺紋始點與終點的半徑差；F為進給率，采用與螺距相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)進給率。 ·圓柱螺紋的編程格式為 G92 X（U）_Z（W）_F_ 式中，

14、X、Z為螺紋終點坐標(biāo)值；U、W為螺紋終點相對循環(huán)起點的增量值；F為進給率，采用與螺距相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)進給率。例：加工如圖441所示錐螺紋，起刀點設(shè)在X100.0、Z150.0位置，利用螺紋固定循環(huán)指令，編寫加工程序。N010 G50 X100.0 Z150.0 坐標(biāo)系設(shè)定N020 G97 S300 主軸轉(zhuǎn)速N030 T0101 M03 選擇 1號刀，衛(wèi)號刀具補償建立N040 G00 X80.0 Z62.0 刀具快速移動到循環(huán)起點N050 G92 X49.6 Z12.0 R-5.0 FZ,0 螺紋切削循環(huán) 1N060 X487 螺紋切削循環(huán) 2 0.9(查表)N070 X48l 螺紋切削循環(huán)3 0.

15、6N080 X475 螺紋切削循環(huán) 4 0.6N090 X47l 螺紋切削循環(huán)5 0.4N1 00 X470 螺紋切削循環(huán) 6 0.1N110 G00 X100.0 Z150.0 T0100 M05 回起刀點，刀具補償N120 M02 取消，主軸停，程序結(jié)束 G82 Z_F_S_Z 控制螺紋深F導(dǎo)程S主軸轉(zhuǎn)速 (2)銑削固定循環(huán) 表 56 FANUC固定循環(huán)功能G73間歇進給一 快速進給高速深孔往復(fù)排屑鉆循環(huán)G74切削進給暫停一主軸正轉(zhuǎn)切削進給攻左反攻絲G76 切削進給 主軸準(zhǔn)確停止 快速進給 精鏜G80取消固定循環(huán)G81 切削進給 一 快速進給 鉆孔、锪孔G82 切削進給 暫 停 快速進給

16、鉆孔、階梯鏜孔G83 間歇進給 一 快速進給 深孔鉆循環(huán)G84 切削進給 暫停主軸反轉(zhuǎn) 切削進給 攻 絲G85 切削進給 一 切削進給 鏜 削G86 切削進給 主軸停止 快速進結(jié) 鏜 削G87 切削進給 主軸正轉(zhuǎn) 快速進給 背 鏜 削G88 切削進給 暫停一主軸停止 手 動 鏜 削G89 切削進給 暫 停 切削進給 鏜 削 . FANUC oiMA固定循環(huán)功能 數(shù)控系統(tǒng)的不同，固定循環(huán)的代碼及其編程格式有很大差別。 固定循環(huán)動作： 固定循環(huán)通常由6個動作組成，如圖524所示。 X軸和Y軸的快速定位(初始點)； 刀具快速從初始點進給到R點； 以切削進給的方式執(zhí)行孔加工的動作； 在孔底相應(yīng)的動作；

17、 返回至R點； 快速返回到初始點。 初始平面是為了安全下刀而規(guī)定的一個平面；R點平面表示刀具下刀時自快進轉(zhuǎn)為工進的高度平面。對于立式數(shù)控銑床，孔加工都是在XY平面定位并在Z軸方向進行。固定循環(huán)的編程格式如下。 G×× X_Y_Z_R_Q_P_F_K_ X_Y_ 用增量值或絕對值指定孔位置，軌跡及進給速度與G00的定位相同Z_ 增量為R點到孔底的距離，絕對值時指定孔底的位置，進給速度在動作3由F指定，在動作5時根據(jù)加工方式變?yōu)榭焖龠M給成由F指定R_ 指從初始點到R點的距離，或絕對值指定R點位值，Q_ 指定G73、G83中每次的切入量或G76、G87中的偏移量（常為增量）P_

18、指定孔底的停留時間，其指定數(shù)值與G04相同F(xiàn)_ 指定切削進給速度K_決定動作的重復(fù)次數(shù)，未指定時時為1次固定循環(huán)的定義平面初始平面 初始平面是為了安全下刀而規(guī)定的一個平面。初始平面到零件表面的距離可以任意設(shè)定在一個安全的高度上，當(dāng)使用同一把刀具加工若干孔時，只有孔間存在障礙需要跳躍或全部孔加工完了時，才使用 G98功能使刀具返回到初始平面上的初始點。R點平面R點平面又叫R參考平面，這個平面是刀具下刀時自快進轉(zhuǎn)為工進的高度平面。距工件表面的距離主要考慮工件表面尺寸的變化，一般可取2mm。使用G99時，刀具將返回到該平面上的R點。孔底平面 加工盲孔時孔底平面就是孔底的Z軸高度，加工通孔時一般刀具還

19、要伸出工件底平面一段距離，主要是保證全部孔深都加工到尺寸，鉆削加工時還應(yīng)考慮鉆頭鉆尖對孔深的影響。常用的固定循環(huán)：高速深孔鉆循環(huán)（G73） 指令功能 該循環(huán)執(zhí)行高速深孔鉆。它執(zhí)行間歇切削進給直到孔的底部，同時從孔中排除切屑，該指令的動作步序如圖527所示。指令格式 G73 X_ Y _Z_ R_ Q_ F_ K_其中X _Y_：孔位置數(shù)據(jù)； Z：指定孔底平面位置（與工件坐標(biāo)系Z軸零點位置及G90G91方式選擇有關(guān)） R：指定R平面位置（與工件坐標(biāo)系Z軸零點位置及G90G91方式選擇有關(guān)） Q_：每次切削進給的深度； F：切削進給速度；K_:重復(fù)次數(shù)例 下面程序是高速深孔鉆循環(huán)G73的編程實例。

20、S2000 M3；主軸開始旋轉(zhuǎn)。G90 G99 G73 X300Y250Z一150R一100Q15F120；返回R平面 定位，鉆1孔，然后返回到R點。Y550； 定位，鉆2孔，然后返回到R點。Y750； 定位，鉆3孔，然后返回到R點。X1000； 定位，鉆4孔，然后返回到R點。Y550； 定位，鉆5孔，然后返回到R點。G98 Y750； 定位，鉆6孔，然后返回初始位置平面。G80 G28 G91 X0 Y0 Z0； 返回到參考點。M5； 主軸停止旋轉(zhuǎn)。鉆控：G81 X_Y_Z_R_F_深孔排屑：G83X_Y_Z_Q_R_F_精鏜：G76X_Y_Z_R_Q_P_F_5.子程序及應(yīng)用主程序執(zhí)行過程

21、中如果需要某一個子程序，可以通過一定格式的子程序調(diào)用指令來調(diào)用該子程序，執(zhí)行完后返回到主程序，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段。 （）子程序的編程格式 子程序的格式與主程序相同，在子程序的開頭，編制子程序號，在子程序的結(jié)尾用M99指令（有些系統(tǒng)用RET）返回。O×××× (或×××× 、P×××× 、×××× ） ； M99；子程序結(jié)束（2）子程序的調(diào)用格式常用的子程序調(diào)用格式有以下幾種：在主程序中用指令M98P×××

22、 ×××× P后面的前3位為重復(fù)調(diào)用次數(shù)，省略時為調(diào)用一次；后4位為子程序號，既O后的數(shù)字。 M98 P×××× L××××p后面的4位為子程序號；L后面的4位為重復(fù)調(diào)用次數(shù)，省略時為調(diào)用一次。 CALL××××子程序的格式為（SUB）（RET）Ï G65 P程序號（3）子程序的嵌套子程序的嵌套深度是有限的。應(yīng)用實例 例 212 車削圖 292所示工件。毛坯為鍛件，用一把 90”偏刀分粗、精車兩次進給，已知刀尖圓弧半徑R0Zm

23、m，精車余量A03mm。編程如一廠： O0010 N0010 G50 X60.0 Z80.0 N0020 M03S800 T0101;偏置R+D N0030 M98 P0111 N0040 T0100; N0050 T0102：偏置RN0060 M98 P0111：N0070 G28 U0 W0 T0100 M05：N0080 M30：O0111N110 G41 G00 X20.0 Z62.0N120 G01 Z40.0N130 X40.0 Z15.0N140 Z0N150 G40 G00 X60.0 Z80.0N160 M99；宏指令編程 FANUC數(shù)控系統(tǒng)宏指令編程（1）概念：用戶宏程序：

24、采用變量編制的具有某種功能的一群數(shù)控命令集稱為用戶宏程序（用戶宏主體）。其代表命令稱為用戶宏指令（Custom Macro）。 使用時，操作者只需會使用用戶宏命令即可，而不必去理會用戶宏主體。 例如，在下述程序流程中，可以這樣使用用戶宏： 主程序 用戶宏 . O9011 G65 P9011 A10I5 . . G00 X1 Y4； 對用戶宏中的變量賦值：110、45（A代表l、I代表4）。 用戶宏的最大特征有以下幾個方面：可以在用戶宏主體中使用變量；可以進行變量之間的運算；可以用用戶宏命令對變量進行賦值。優(yōu)點：使用用戶宏時的主要方便之處，在于可以用變量代替具體數(shù)值，因而在加工同一類的工件時，只

25、需將實際的值賦與變量既可，而不需要對每一個零件都編一個程序。 使用時加工程序可用一條簡單指令調(diào)出用戶宏程序，和調(diào)用子程序完全一樣。（2）宏變量及使用方法 變量的表示 變量可以用“” 號和跟隨其后的變量序號來表示：I (i=1，2，3，) 例：5，109，501。 Í 變量的引用 地址符后的數(shù)字可以用變量置換 F#33 當(dāng)#33=1.5時與F 1.5相同 變量的類型 變量號 變量類型 功 能 0 空變量 該變量總是空，沒有值能賦給該變量 133 局部變量 只能用在宏程序中存儲數(shù)據(jù)，例如，運算結(jié)果。當(dāng)斷電時局部變量被初始化為空。調(diào)用宏程序時，自變量對局部變量賦值 100199 公共變量

26、在不同的宏程序中的意義相同。當(dāng)斷電時，變量 100199初始化為化為空500999 公共變量 變量500999的數(shù)據(jù)保存，即使斷電也不丟失#1000系統(tǒng)變量用于讀寫CNC運行時各種數(shù)據(jù)的的變化，例如刀具的當(dāng)前位置和補償量 公共變量是在主程序和主程序調(diào)用的各用戶內(nèi)公用的變量。也就是說，在一個宏指令中的i與在另一個宏指令中的i是相同的。其中100131公共變量在電源斷電后即清零，重新開機時被設(shè)置為“0”；500531公共變量即使斷電后，它們的值也保持不變，因此也稱為保持性變量。 系統(tǒng)變量定義為有固定用途的變量，它的值決定系統(tǒng)的狀態(tài)。系統(tǒng)變量包括刀具偏置變量、接口的輸入輸出信號變量、位置信息變量等。 系統(tǒng)變量的序號與系統(tǒng)的某種狀態(tài)有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。例如，刀具偏置序號為 99，這些值可以用變量替換的方法加以改變，在序號 l99中，不用作刀具偏置變量的變量可以用作保持性公共變量5005。 接口輸入信號10001015，1032。通過閱讀這些系統(tǒng)變量，可以知道各輸入口的情況。當(dāng)變量值為“l(fā)” 時，說明接點閉合；當(dāng)變量值為“0” 時，表明接點斷開。這些變量的數(shù)值不能被替換，閱讀變量1032，所有輸