《數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用》第12章-概論-數(shù)控加工

1、第四篇 數(shù)控系統(tǒng)第12章 數(shù)控加工編程辦法本章講述的主要內(nèi)容:第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章第9章第10章第11章第12章12.1 基本知識(shí) 12.1.1 手工編程 12.1.2 自動(dòng)編程 12.2 手動(dòng)編程方法 12.2.1 數(shù)控車床編程方法及編程實(shí)例12.2.2 數(shù)控銑床編程方法及編程實(shí)例12.2.3 加工中心編程方法及編程實(shí)例12.3 自動(dòng)編程方法 12.3.1 CAD/CAM系統(tǒng)簡介12.3.2 圖形交互編程的主要過程12.3.3 圖形交互編程實(shí)例第12章 數(shù)控加工編程辦法12.1 基本知識(shí) 12.1.1手工編程 一、手工編程的概念 手工編程是指由人工完成數(shù)控編程的全

2、部工作，包括零件圖紙分析、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、程序編制等。其編程流程圖如圖所示。1.人工完成零件加工的數(shù)控工藝 2.分析零件圖紙3.制定工藝決策 4.確定加工路線5.選擇工藝參數(shù) 6.計(jì)算刀位軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)7.編寫數(shù)控加工程序單 8.驗(yàn)證程序二、手工編程的步驟第12章 數(shù)控加工編程辦法 三、手工編程的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 主要用于點(diǎn)位加工（如鉆、鉸孔）或幾何形狀簡單（如平面、方形槽）零件的加工，計(jì)算量小，程序段數(shù)有限，編程直觀易于實(shí)現(xiàn)的情況等。缺點(diǎn)： 對于具有空間自由曲面、復(fù)雜型腔的零件，刀具軌跡數(shù)據(jù)計(jì)算相當(dāng)繁瑣，工作量大，極易出錯(cuò)，且很難校對，有些甚至根本無法完成。第12章 數(shù)控加工編程辦法12.1 基

3、本知識(shí) 12.1.2自動(dòng)編程 一、自動(dòng)編程的概念 自動(dòng)編程是指由計(jì)算機(jī)來完成數(shù)控編程的大部分或全部工作，如數(shù)學(xué)處理、加工仿真、數(shù)控加工程序生成等。其編程流程圖如圖所示。第12章 數(shù)控加工編程辦法二、常用自動(dòng)編程軟件 UG、CATIA、PRO / E 、CIMATRON、MasterCAM、DELCAM 、CAXA制造工程師、EdgeCAM 等。 Unigraphics（簡稱UG）是美國Unigraphics Solution公司開發(fā)的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一體的三維參數(shù)化軟件，是當(dāng)今最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造的高端軟件，用于航空、航天、汽車、輪船、通用機(jī)械和電子等工業(yè)領(lǐng)域

4、。UG軟件在CAM領(lǐng)域處于領(lǐng)先的地位，產(chǎn)生于美國麥道飛機(jī)公司，是飛機(jī)零件數(shù)控加工首選編程工具。 其優(yōu)點(diǎn)：提供可靠、精確的刀具路徑；能直接在曲面及實(shí)體上加工；良好的使用者界面，客戶也可自行化設(shè)計(jì)界面；多樣的加工方式，便于設(shè)計(jì)組合高效率的刀具路徑；完整的刀具庫；加工參數(shù)庫管理功能；包含二軸到五軸銑削、車床銑削、線切割；大型刀具庫管理；實(shí)體模擬切削；泛用型后處理器等功能；高速銑功能；CAM客戶化模板第12章 數(shù)控加工編程辦法12.2.1 數(shù)控車床編程方法及編程實(shí)例第12章 數(shù)控加工編程辦法12.2 手工編程方法一、有關(guān)坐標(biāo)的指令 1）坐標(biāo)的取法 數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)定義為主軸旋轉(zhuǎn)中心線與車床端面的交點(diǎn)

5、，圖中12-3的O點(diǎn)為機(jī)床原點(diǎn)。主軸軸線方向?yàn)閆軸，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閆軸正方向。X軸為水平徑向，且刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎较?。刀架位置不同，機(jī)床坐標(biāo)的取法也不同。 為了方便編程和簡化數(shù)值計(jì)算，數(shù)控車床的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)一般選在工件回轉(zhuǎn)中心與工件右端面或左端面的交點(diǎn)上。 第12章 數(shù)控加工編程辦法圖12-3 不同刀架位置車床的坐標(biāo)系方向也不同第12章 數(shù)控加工編程辦法2）絕對值和增量值絕對值：X、Z X直徑尺寸 Z軸向尺寸增量值：U、W U增量的兩倍 W軸向增量值尺寸3）可設(shè)定零點(diǎn)偏置（ G54G59）指令格式 G53 ；直線偏移取消 G54 X_；直線偏移X G55 Y_；直線偏移Y G56

6、 Z_；直線偏移Z G57 X_Y_；直線偏移XY G58 X_Z_；直線偏移XY G59 Y_Z_；直線偏移X 如圖12-4所示，確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系的位置。 G58 X A, Z B；直線偏移XZ 第12章 數(shù)控加工編程辦法圖12-4例：4）加工程序原點(diǎn)偏置（ G92） 格式 G92 X_ Z_ 當(dāng)編程工件的工件坐標(biāo)系選取不同時(shí)，加工時(shí)，可以使用G92坐標(biāo) 系偏移指令進(jìn)行偏移，從而得到相同的工件加工原點(diǎn)坐標(biāo)。見圖12-5。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

7、G92 X200 Z190第12章 數(shù)控加工編程辦法圖12-5二、有關(guān)運(yùn)動(dòng)的指令1、快速定位指令（G00） 模態(tài)代碼指令格式 G00 X（U）_ Z（W）_指令說明: X、Z后面的值為終點(diǎn)坐標(biāo)值 U、W后面的值是現(xiàn)在點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)之間的距離 與方向指令功能: 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)第12章 數(shù)控加工編程辦法例：如圖所示，刀具從換刀點(diǎn)A（刀具起點(diǎn)）快速進(jìn)給到B點(diǎn)，試分別用絕對坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式編寫G00程序段增量坐標(biāo)編程：G00 U-60 W-80絕對坐標(biāo)編程：G00 X40 Z122第12章 數(shù)控加工編程辦法2、直線插補(bǔ)指令（G01）模態(tài)代碼指令格式G01X（U）_ Z

8、（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)。指令說明 X、Z 后面的值為終點(diǎn)坐標(biāo)值 U、W 后面的值是現(xiàn)在點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)之間的距離與方向 F 以F給定速度進(jìn)行切削加工，在無新的F指令替代 前一直有效第12章 數(shù)控加工編程辦法例：如圖所示，設(shè)零件各表面已完成粗加工，試分別用絕對坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式編寫G00，G01程序段。絕對坐標(biāo)編程：G00 X18 Z2 A-BG01 X18 Z-15 F50 B-CG01 X30 Z-26 C-DG01 X30 Z-36 D-EG01 X42 Z-36 E-F增量坐標(biāo)編程：G00 U-62 W-58 A-BG01

9、-17 50 B-CG01 U12 W-11 C-DG01 W-10 D-E G01 U12 E-F第12章 數(shù)控加工編程辦法3、圓弧插補(bǔ)指令（G02、 G03 ）模態(tài)代碼指令格式G02I_ K_ F_G03X（U）_ Z（W）_R_ F_指令功能 G02、G03指令表示刀具以進(jìn)給速度 從圓弧起點(diǎn)向圓弧終點(diǎn)進(jìn)行圓弧插補(bǔ) 指令說明1）G02為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令 G03為逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令第12章 數(shù)控加工編程辦法2）X、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值 U、W為圓弧終點(diǎn)相對于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量3）R為圓弧半徑 在0180 R為正值 在180360 R為負(fù)值 R編程只適用于非整圓的圓弧插補(bǔ)4）圓弧中心地址I、K

10、確定無論是絕對坐標(biāo)，還是增量坐標(biāo)， I、K都采用增量值第12章 數(shù)控加工編程辦法朝著圓弧所在平面的另一坐標(biāo)軸的負(fù)方向看，順為G02，逆為G03第12章 數(shù)控加工編程辦法ABIK中心XOZO1O2-I-K+I+KBA 圓心坐標(biāo)I、K是起點(diǎn)至圓心的矢量在X軸和Z軸上的分矢量，方向一致取正，相反為負(fù)第12章 數(shù)控加工編程辦法例：如圖所示，走刀路線為A-B-C-D-E-F，試分別用絕對坐 標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式編程。絕對坐標(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

11、-F增量坐標(biāo)編程G03 U8 W-4 k-4（或4）50 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第12章 數(shù)控加工編程辦法4、螺紋切削指令（G32）指令說明指令格式 G32X（U）_ Z（W）_ F（E）_指令功能 切削加工圓柱螺紋、圓錐螺紋和平面螺紋。3） 螺紋切削應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段 1和降速退刀段2。 螺紋長度=螺紋有效長度L+ 1 + 2 1=2-5mm 2=0.5 11）F公制螺紋的導(dǎo)程 E英制螺紋的導(dǎo)程2）表示長軸方向的導(dǎo)程如果軸方向?yàn)殚L軸，為半徑值。如圖12-11圓錐螺紋

12、，其斜角在450以下時(shí)，軸方向?yàn)殚L軸； 斜角在450900時(shí)，軸方向?yàn)殚L軸；第12章 數(shù)控加工編程辦法第12章 數(shù)控加工編程辦法 圖12-11例：如圖所示，走刀路線為A-B-C-D-A，切削圓錐螺紋， 螺紋導(dǎo)程為4mm , 1 = 3mm，2 = 2mm，每次背吃 刀量為mm，切削深度為2mm。N10 G00 X16； N20 G33 X44 W-45 F4；N30 G00 X50； N40 W45；N50 X14；N60 G33 X42 W-45 F4；N70 G00 X50；N80 W45； 第12章 數(shù)控加工編程辦法5、回?fù)Q刀點(diǎn)指令（G24G27）指令格式 N10 G24G24沿X軸退刀

13、到換刀點(diǎn)G25沿Z軸退刀到換刀點(diǎn)G26先X向退刀再Z向退刀到換刀點(diǎn)G27先Z向退刀再X向退刀到換刀點(diǎn)必須同時(shí)使用G24換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)G25換刀點(diǎn)G26換刀點(diǎn)G27第12章 數(shù)控加工編程辦法指令格式 G90 X（U）_ Z（W）_ F_指令說明 X、Z 表示切削終點(diǎn)坐標(biāo)值； U、W 表示切削終點(diǎn)相對循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量； F 表示進(jìn)給速度 1、直線切削循環(huán)指令 （G90）（單一循環(huán)）三、循環(huán)指令第12章 數(shù)控加工編程辦法2、錐面切削循環(huán)指令 （G90）指令格式 G90 X（U）_ Z（W）_ I _ F_指令說明 X、Z 表示切削終點(diǎn)坐標(biāo)值； U、W 表示切削終點(diǎn)相對循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量； F 表示進(jìn)

14、給速度 I 錐面的起點(diǎn)和終點(diǎn)在軸方向上的增量值；第12章 數(shù)控加工編程辦法例: 如圖所示，運(yùn)用錐度切削循環(huán)指令編程。G90 X40 Z20 I-5 F30 A-B-C-D-A X30 A-E-F-D-A X20 A-G-H-D-A第12章 數(shù)控加工編程辦法作業(yè)第12章 數(shù)控加工編程辦法第12章 數(shù)控加工編程辦法3、組合面切削循環(huán)指令 （G71- G73 ）軸向走刀輪廓切削循環(huán)指令 （ G71 ） 如圖12-16 指令格式 G71 A _ I _ K _ D _ F _ E _ S _ G71 P _ Q _ I _ K _ D _ F _ E _ S _ 指令說明 A 調(diào)用子程序 P、Q P起

15、始段號(hào) Q結(jié)束段號(hào) I X軸向精車余量（直徑值） K Z軸向精車余量 D 粗車進(jìn)刀深度（半徑值） F 進(jìn)給速度 E 斜面上的進(jìn)給量第12章 數(shù)控加工編程辦法KKDII指令功能 切除棒料毛坯大部分加工余量，切削是沿平 行Z軸方向進(jìn)行，A為循環(huán)起點(diǎn),A-A-B為精 加工路線第12章 數(shù)控加工編程辦法 圖12-161、每次切深D可按工藝要求設(shè)定，當(dāng)實(shí)際總切深 不是每次切深的整數(shù)倍時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整粗加 工循環(huán)的最后一刀切深，以確保精加工余量。2、固定循環(huán)完成后，刀具回到循環(huán)起點(diǎn)。3、精加工第一個(gè)程序段中，只允許G00X軸移 動(dòng)，Z軸不能有移動(dòng)。第12章 數(shù)控加工編程辦法徑向走刀輪廓切削循環(huán)指令（ G7

16、2 ）如圖12-17指令格式 G72 A _ I _ K _ D _ F _ E _ S _ G72 P _ Q _ I _ K _ D _ F _ E _ S _ 指令說明 A 調(diào)用子程序 P、Q P起始段號(hào) Q結(jié)束段號(hào) I X軸向精車余量 K Z軸向精車余量 D 粗車進(jìn)刀深度 F 進(jìn)給速度 E 斜面上的進(jìn)給量第12章 數(shù)控加工編程辦法DKI/2指令功能 切除棒料毛坯大部分加工余量，切削是沿平 行X軸方向進(jìn)行，A為循環(huán)起點(diǎn),A-A-B為精 加工路線第12章 數(shù)控加工編程辦法 圖12-17例: 如圖所示，工藝設(shè)計(jì)規(guī)定：粗車時(shí)進(jìn)刀深度為1mm，進(jìn)給速度100mm/min，主軸轉(zhuǎn)速500r/min

17、，精加工余量為0.1mm(x向),0.2mm(z向)運(yùn)用端面粗加工循環(huán)指令編程。 N010 G92 X150 Z100N020 G00 X41 Z1N030 G72 P40 Q70 I0.1 K0.2 F100 S500 N040 G00 X41 Z-31N050 G01 X20 Z-20N060 Z-2N070 X14 Z1第12章 數(shù)控加工編程辦法平行工件輪廓切削循環(huán)指令（ G73 ）如圖12-18指令格式 G73 A _ U _ W _ I _ K _ D _ F _ E _ S _ G73 P _ Q _ U _ W _ I _ K _ D _ F _ E _ S _指令說明 U、W

18、X軸和Z軸向粗車余量 U（半徑值） I X軸向精車余量 K Z軸向精車余量 D 循環(huán)次數(shù)（粗車）指令功能 適合加工鑄造、鍛造成型一類工件第12章 數(shù)控加工編程辦法I/2KKI/2U+I/2W+K第12章 數(shù)控加工編程辦法 圖12-18例:如圖所示，粗車余量為18mm(x向)，5mm(z向),進(jìn)給速度 100mm/min，主軸轉(zhuǎn)速500r/min，精加工余量為0.5mm(x向),0.5mm(z向),循環(huán)次數(shù)為10次。運(yùn)用固定形狀切削復(fù)合循環(huán)指令編程。 N010 G92 100 Z100N020 G00 50 Z10N030 G73 P40 Q090 U18 W5 D10 I0.5 K0.5 F1

19、00 S100N040 G01 X0 Z1N050 G03 X12 W-6 6N060 G01 W-10N070 X20 W-15N080 W-13N090 G02 X34 W-7 R7N100 G70 P50 Q100 F30第12章 數(shù)控加工編程辦法例: 如圖所示，工藝設(shè)計(jì)規(guī)定：粗車時(shí)進(jìn)刀深度為2mm，進(jìn)給速度100mm/min，主軸轉(zhuǎn)速500r/min，精加工余量為0.5mm(x向),0.2mm(z向),運(yùn)用外圓粗加工循環(huán)指令編程。 N010 G92 X150 Z100N020 G00 X41 Z0 （快速到達(dá)循環(huán)起點(diǎn)）N030 G71 P40 Q110 I0.5 K0.2 D2 F10

20、0 S500 N040 G00 X0 Z0 （Z軸未移動(dòng)）N050 G03 X11 W-5.5 R5.5N060 G01 W-10N070 X17 W-10N080 W-15N090 G02 X29 W-7.348 R7.5N100 G01 W-12.652N110 X41（刀具自動(dòng)返回循環(huán)起點(diǎn)A）第12章 數(shù)控加工編程辦法精加工復(fù)合循環(huán)（G70） 指令說明P表示指定精加工路線第一個(gè)程序段的順序號(hào) Q表示指定精加工路線最后一個(gè)程序段的順序號(hào)指令格式G70 P _ Q _ 指令功能用G71、G72、G73指令粗加工完畢后，可用精 加工循環(huán)指令，使刀具進(jìn)行A-A-B的精加工第12章 數(shù)控加工編程辦

21、法 螺紋車削循環(huán)指令（G76） 如圖12-19指令格式 G76 X（U） Z（W） I(J) _K _H _F（E）_A _ D _ 指令說明 X 表示D點(diǎn)的X坐標(biāo)值 U 表示由A點(diǎn)至D點(diǎn)的增量坐標(biāo)值； Z 表示D點(diǎn)Z坐標(biāo)值； W 表示由C點(diǎn)至D點(diǎn)的增量坐標(biāo)值； I 表示錐螺紋的半徑差； k 表示螺紋高度（方向半徑值）； D 表示第一次走刀切削深度； F 表示螺紋導(dǎo)程； A 刀尖角（0 29 30 55 60 80 ）第12章 數(shù)控加工編程辦法第12章 數(shù)控加工編程辦法 圖12-19G00 X60 Z10G76 X33.8 Z-60 I0 K2.4 H2 F4 A60 D0.7 第12章 數(shù)控

22、加工編程辦法例題: 如圖所示，工藝設(shè)計(jì)規(guī)定：運(yùn)用螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令編程，刀尖為60，螺紋高度為2.4mm，第一次切深取0.7mm，螺距為4mm，螺紋小徑為33.8mm。調(diào)用子程序指令（G22）指令格式 G22 A _ H _ G22 P _ Q _ H _ G22 A _ P _ Q _ G22 A _ P _指令說明 A 調(diào)用子程序的子程序號(hào) P、Q P起始段號(hào) Q結(jié)束段號(hào) H 循環(huán)次數(shù) 循環(huán)結(jié)束用M02或RET結(jié)束子程序運(yùn)行第12章 數(shù)控加工編程辦法四、參數(shù)編程參數(shù)編程：程序段中地址符的數(shù)字由儲(chǔ)存該數(shù)字的儲(chǔ)存器 地址所代替。例：N40 G01 X20 Z-5 F100N40 G01 X

23、A Z B F C其中 A =20 B =-5 C=100參數(shù)地址用英文字母表示，即G、L、N、O以外22個(gè)英文字母1、數(shù)學(xué)運(yùn)算2、程序跳轉(zhuǎn)無條件跳轉(zhuǎn)：指通過插入跳轉(zhuǎn)指令來改變程序執(zhí)行的順 序，跳轉(zhuǎn)到指定的程序段。指令格式：GOTO 指令說明: 指跳轉(zhuǎn)到的指定程序段第12章 數(shù)控加工編程辦法條件跳轉(zhuǎn)：用IF條件語句表示跳轉(zhuǎn)，如果滿足條件，則 跳轉(zhuǎn)到指定的程序段。 指令格式：IF條件 GOTO 指令說明： 指跳轉(zhuǎn)到的指定程序段第12章 數(shù)控加工編程辦法五、刀具補(bǔ)償指令刀號(hào)補(bǔ)償號(hào)補(bǔ)償號(hào)：用來存放刀具的幾何補(bǔ)償量和刀具磨損補(bǔ)償量的 寄存器的地址號(hào)。2、刀尖半徑補(bǔ)償補(bǔ)償?shù)哪康模壕褪墙鉀Q刀尖圓弧可能引起

24、的加工誤差。假想刀尖的加工誤差刀尖與刀尖圓弧 1、幾何、磨損補(bǔ)償 T 第12章 數(shù)控加工編程辦法刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令指令格式 G41（G42、G40）G01（G00）X（U）_ Z（W）_指令功能 G41為刀尖圓弧半徑左補(bǔ)償； G42為刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償； G40是取消刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。指令說明 順著刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具在工件的左邊為刀尖圓 弧半徑左補(bǔ)償；刀具在工指令說明件的右邊為刀 尖圓弧半徑右補(bǔ)償。 只有通過刀具的直線運(yùn)動(dòng)才能建立和取消刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。第12章 數(shù)控加工編程辦法例題 : 如圖所示，運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償指令編程。第12章 數(shù)控加工編程辦法N10 G00 X20 Z2； 快進(jìn)至A

25、0點(diǎn)N20 G42 G01 X20 Z0；刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償 A0-A1N30 Z-20； A1-A2N40 X40 Z-40； A2-A3-A4N50 G40 G01 X80 Z-40； A4-A5 退刀并取消刀尖圓弧半徑補(bǔ)償12.2.2 數(shù)控銑床編程方法及編程實(shí)例一、尺寸系統(tǒng)指令1、加工平面的指令（模態(tài)代碼）G17G18G19XY平面XZ平面YZ平面2、絕對和增量方式編程指令（模態(tài)代碼）G90G91絕對方式增量方式數(shù)控銑床主要能銑削平面、溝槽和曲面，還能加工復(fù)雜的型腔和 凸臺(tái)。 第12章 數(shù)控加工編程辦法12.2 手工編程方法指令格式 G90 G91 指令功能 設(shè)定坐標(biāo)輸入方式 指令說明

26、1、 G90指令建立絕對坐標(biāo)輸入方式，移動(dòng)指令目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值X、Y、Z ， 表示刀具離開工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離； 2、 G91指令建立增量坐標(biāo)輸入方式，移動(dòng)指令目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值X、Y、Z ， 表示刀具離開當(dāng)前點(diǎn)的坐標(biāo)增量。第12章 數(shù)控加工編程辦法G21G20公制尺寸英制尺寸4、工件坐標(biāo)系的確定 如圖12-23指令格式 G92 X_ Y_ Z_1）在機(jī)床上建立工件坐標(biāo)系（也稱編程坐標(biāo)系）； 2）坐標(biāo)值X、Y、Z為刀具刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值（也稱起刀點(diǎn)或換刀點(diǎn)）；如圖12-243、公制和英制尺寸指令功能 設(shè)定工件坐標(biāo)系指令說明第12章 數(shù)控加工編程辦法G54設(shè)定工件坐標(biāo)系G92設(shè)定工件坐標(biāo)系

27、第12章 數(shù)控加工編程辦法 圖12-23XY插補(bǔ)平面XZ插補(bǔ)平面YZ插補(bǔ)平面第12章 數(shù)控加工編程辦法 圖12-241、快速點(diǎn)定位G00指令 指令格式 G00 X_ Y_ Z_指令說明 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)開始加速至預(yù)定的速度，到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)前減速定位 二、基本運(yùn)動(dòng)指令指令功能 快速點(diǎn)定位第12章 數(shù)控加工編程辦法指令格式 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，在沒有新的F代碼替代前一直有 效； 3、

28、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可以分別按絕對坐標(biāo)方式或增量坐標(biāo)方 式編程。 2、 直線插補(bǔ)G01指令第12章 數(shù)控加工編程辦法5、 I、J、K表示圓弧圓心相對于圓弧起點(diǎn)在各坐標(biāo)軸方向上 的增量，與G90或G91的定義無關(guān)；6、R是圓弧半徑，當(dāng)圓弧所對應(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；7、 I、J、K的值為零時(shí)可以省略；8、 在同一程序段中，如果I、J、K與R同時(shí)出現(xiàn)則R有效。第12章 數(shù)控加工編程辦法例題刀具從A點(diǎn)直線插補(bǔ)至B點(diǎn)，使用絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo) 方式編程。G90 G01 X60 Y30 F200 G91

29、G01 X40 Y20 F200第12章 數(shù)控加工編程辦法例題如圖所示，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，使用絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。第12章 數(shù)控加工編程辦法3、圓弧插補(bǔ)指令(G02 G03) 指令格式G17X Y I J G90G91G18G19G02G03Z X Z Y K I J K ( )R F 1）從圓弧所在平面的垂直坐標(biāo)軸的負(fù)方向看去，順時(shí)針方向?yàn)?G02，逆時(shí)針方向?yàn)镚03；2）F規(guī)定了沿圓弧切向的進(jìn)給速度；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)相對于圓弧起點(diǎn)在各坐標(biāo)軸方向上的增量；指令說明第12章 數(shù)控加工編

30、程辦法絕對坐標(biāo)編程G92 X0 Y0 G90 G17 G00 X200 Y40 M03 S500 G03 X140 Y100 I-60 (或R60) F100G02 X120 Y60 I-50 (或R50)G00 X0 Y0 M05 M02增量坐標(biāo)編程G92 X0 Y0 G91 G17 G00 X200 Y40 M03 S500 G03 X-60 Y60 I-60 (或R60) F100G02 X-20 Y-40 I-50 (或R50)G00 X-120 Y-60 M05 M02第12章 數(shù)控加工編程辦法指令功能 刀具作短暫的無進(jìn)給光整加工指令說明 1）地址碼X可用小數(shù)，單位為S； 2）地址碼

31、 P只能用整數(shù)，單位為ms； 3）G04程序段必須單獨(dú)在一段中，該段中 不允許有其他指令。 4、 暫停G04指令指令格式G04P_X_第12章 數(shù)控加工編程辦法三、刀具補(bǔ)償指令1、刀具半徑補(bǔ)償指令（G41、G42、G40）指令格式 X_ Y_ H (或D)_G01G42G41G00指令說明 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)_為刀具半徑補(bǔ)償寄存器地址符，寄存器存 儲(chǔ)刀具半徑補(bǔ)償值；3）G41左補(bǔ)償，G42右補(bǔ)償；4）通過G00或G01運(yùn)動(dòng)指令建立刀具半徑補(bǔ)償。第12章 數(shù)控加工編程辦法指令格式 X_ Y_G01G40G00 指令說明 1）X_ Y_ 表示刀具軌

32、跡中取消刀具半徑補(bǔ)償點(diǎn)坐標(biāo)值；2）通過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成對使用。第12章 數(shù)控加工編程辦法例題如圖所示，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)過程中向左偏置一個(gè)半徑值，使刀具中心移動(dòng)到B點(diǎn)。G41 G01 X50 Y40 F100 H01 G40 G00 X0 Y0 第12章 數(shù)控加工編程辦法例題如圖所示，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，使用絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。 絕對坐標(biāo)編程 G92 X0 Y0 G90 G00 X30 Y0 G03 I-30 J0 F100 G00 X0 Y0

33、增量坐標(biāo)編程 G92 X0 Y0 G91 G00 X30 Y0 G03 I-30 J0 F100 G00 X-30 Y0 第12章 數(shù)控加工編程辦法例:如圖所示，圖示中A點(diǎn)為刀具起點(diǎn)，加工路線為1-2-3-4-5-6-7-8-9，要求刀具在工件坐標(biāo)系零點(diǎn)Z軸方向向下偏移3mm,按增量方式編程。252515320257030YXA3XZA第12章 數(shù)控加工編程辦法四、調(diào)用子程序指令（M98、M99）指令格式M98P_ L _M99五、簡化編程的指令1、鏡像功能指令G24、G25（模態(tài)代碼）指令格式G24X_ Y _Z _M98P_G25X_ Y _Z _指令說明G24 建立鏡像； G25 取消鏡

34、像第12章 數(shù)控加工編程辦法例題30301010-10-10-30-30OXYR10第12章 數(shù)控加工編程辦法N01 G91 G00 X70 Y45 M03 S800N02 (G00) G56 Z-22 H01N03 G01 Z-18 F100 M08N04 G04 X5N05 G00 Z18N06 G01 X30 Y-20N07 Z-33 F100N08 G00 Z55 M09N09 X-100 Y-25N10 M30第12章 數(shù)控加工編程辦法%10 主程序N01 G91 G17 M03 S500N02 M98 P100N03 G24 X0N04 M98 P100N05 G25 X0N06

35、G24 X0 Y0N07 M98 P100N08 G25 X0 Y0N09 G24 Y0N10 M98 P100N11 G25 Y0N12 M05N13 M30%100 子程序N100 G41 G00 X10 Y4 D01N110 Z-98N120 G01 Z-7 F100N130 Y26N140 X10N150 G03 X10 Y-10 I10N160 G01 Y-10N170 X-26N180 G00 Z105N190 G40 X-4 Y-10N200 M99第12章 數(shù)控加工編程辦法2、縮放功能指令G50、G51（模態(tài)代碼） 指令格式 G51X_ Y _Z _ P_M98P_G50指令說

36、明1）G51指定縮放開， G50指定縮放關(guān)；2）X、Y、Z 為縮放中心坐標(biāo)值；3）P為縮放倍數(shù)4）M98 P_調(diào)用的子程序是G51縮放的對象；5）縮放不能用補(bǔ)償量，并對A、B、C、 U、V、W軸無效。第12章 數(shù)控加工編程辦法3、刀具長度補(bǔ)償指令（G54、G55、G56）指令格式 Y_ H _G55G54G56指令說明H為刀具長度補(bǔ)償代碼，后面兩位數(shù)字是刀具長度補(bǔ)償寄存器的地址符。X_ H _Z_ H _G53注銷長度補(bǔ)償?shù)?2章 數(shù)控加工編程辦法例題:用直徑為5mm的立銑刀，加工如圖所示零件，其中方槽的深度為5mm，圓槽的深度為4mm，外輪廓厚度為10mm。R20808010080R1530

37、55XYOO1100N010 G90 G92 X0 Y0 Z20N020 G00 X40 Y0 Z2 S800 M03N030 M98 O1010N040 G00 Z2N050 X15 Y0N060 M98 O1020N070 G00 Z2N080 X60 Y-60N090 M98 O1030第12章 數(shù)控加工編程辦法N100 G00 Z20;N110 X0 Y0 M05;N120 M30;O1010N010 G01 Z-5 F100;N020 X0 Y-40;N030 X-40 Y0;N040 X0 Y40;N050 X40 Y0;M99O1020N010 G01 Z-4 F150;N020

38、 G02 X15 Y0 R15;N030 M99O1030N010 G00 Z-10;N020 G41 G01 X35 Y-50 F80 H05;N030 X-30;N040 G02 X-50Y-30 R20;N060 G03 X-35 Y50 R15;N070 G01 X30;N080 G02 X50 Y30 R20;N090 G01 Y-35;N100 G03 X-35 Y-50 R15;N110 G40 G01 X-60 Y-60;N120 M99第12章 數(shù)控加工編程辦法例題如圖所示的三角形，頂點(diǎn)A（30，40），B（70,40），C（50，80），若D（50，50）為中心放大2倍，則

39、縮放程序?yàn)?DCA BA(10,30)B(90,30)C(50,110)XYOG51 X50 Y50 P2第12章 數(shù)控加工編程辦法執(zhí)行G43時(shí)，Z實(shí)=Z指令+H_ 中的偏置值執(zhí)行G44時(shí)，Z實(shí)=Z指令H 中的偏置值作業(yè)第12章 數(shù)控加工編程辦法12.2.3 加工中心編程方法及編程實(shí)例 數(shù)控加工中心具有刀庫和自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)，適合箱體、模具型腔、撥叉等非回轉(zhuǎn)體工件的加工。 加工中心立式臥式以立式為例討論一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令 1、加工中心的坐標(biāo)系 加工中心一般都采用多軸聯(lián)動(dòng)控制XYZO第12章 數(shù)控加工編程辦法12.2 手工編程方法2、機(jī)床原點(diǎn)和工件原點(diǎn)的設(shè)定機(jī)床原點(diǎn)：一般設(shè)在機(jī)床最大加工范圍內(nèi)平

40、面的左上角工件原點(diǎn)：由編程人員可在工件的適當(dāng)位置上確定3、工件坐標(biāo)系設(shè)定指令（G92）4、尺寸單位（ G20、 G21）G20G21英制單位公制單位模態(tài)代碼5、絕對值、增量值（ G90、 G91）G90G91絕對值增量值模態(tài)代碼第12章 數(shù)控加工編程辦法6、平面選擇（ G17、 G18、 G19 ）G17G18G19XY平面XZ平面YZ平面二、基本運(yùn)動(dòng)指令1、快速定位（G00）指令格式G00 X_ Y_ Z_指令說明1) X、Y 、Z后面為終點(diǎn)坐標(biāo)值。2) 刀具所經(jīng)過的路徑不作嚴(yán)格的要求，可直線 可折線。第12章 數(shù)控加工編程辦法2、直線插補(bǔ)（G01）指令格式G01 X_ Y_ Z_ F_ 3

41、、圓弧插補(bǔ)（G02、 G03 ）指令格式G17X Y I J G90G91G18G19G02G03Z X Z Y K I J K ( )R F 第12章 數(shù)控加工編程辦法三、刀具補(bǔ)償指令1、刀具半徑補(bǔ)償指令（G41、G42、G40）指令格式 X_ Y_ H (或D)_G01G42G41G00指令格式 Z_ H _G44G432、刀具長度補(bǔ)償指令（G43、G44、G49）第12章 數(shù)控加工編程辦法四、固定循環(huán)指令固定循環(huán)主要指孔的循環(huán)，包括鉆孔、鏜孔攻絲等（一）固定循環(huán)功能概述1、固定循環(huán)指令G73：高速深孔往復(fù)排屑鉆G74：攻左螺紋G76：精鏜G81：鉆孔G82：鉆孔G83：深孔排屑G84：攻

42、右螺紋G85：鏜削G86：鏜削G88：鏜削G89：鏜削G87：背鏜第12章 數(shù)控加工編程辦法2、固定循環(huán)的動(dòng)作組成6個(gè)動(dòng)作組成：X、Y坐標(biāo)定位快進(jìn)到R點(diǎn)加工孔孔底動(dòng)作返回到R點(diǎn)返回到初始點(diǎn)R點(diǎn)Z值初始點(diǎn)注： 固定循環(huán)只能使用在X-Y平面上， Z坐標(biāo)僅作孔加工的進(jìn)給。 上述動(dòng)作的進(jìn)給速度由F決定，動(dòng)作的進(jìn)給速度按固定循環(huán)規(guī)定決定。第12章 數(shù)控加工編程辦法3、固定循環(huán)的代碼組成三組代碼數(shù)據(jù)格式代碼 G90/G91返回點(diǎn)代碼孔加工方式代碼 G73G89G98 返回初始點(diǎn)G99 返回R點(diǎn)4、固定循環(huán)指令組的書寫格式G_ X_ Y_ Z_ R_ P_ Q_ F_ L_ G99G90G91G98第12章

43、 數(shù)控加工編程辦法指令說明1、 G_ 是指G73G892、 X、Y指孔在XY平面的坐標(biāo)位置3、 Z指定孔底的坐標(biāo)值。增量方式時(shí)，是R點(diǎn)到孔底的 距離；絕對方式時(shí)，是孔底的Z坐標(biāo)值。4、R增量值：初始點(diǎn)到R的距離絕對值： R點(diǎn)的坐標(biāo)值5、QG73、 G83：指定每次進(jìn)給的深度G76、 G87：指定刀具的位移量6、P是指刀具在孔底暫停的時(shí)間，最小單位為1ms第12章 數(shù)控加工編程辦法7、 F是指切削進(jìn)給的進(jìn)給率8、 L是指固定循環(huán)次數(shù)9、 G73G89、 Z、R、 P、 Q、 F為模態(tài)代碼10、 G80 是指固定循環(huán)取消代碼第12章 數(shù)控加工編程辦法（二）固定循環(huán)指令1、高速深孔往復(fù)排屑鉆 G73

44、 主要用于高速鉆孔 指令格式G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ Z點(diǎn)初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99QQQd第12章 數(shù)控加工編程辦法2、攻左螺紋 G74指令格式G74 X_ Y_ Z_ R_ F_ 初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99ZCWCCWCW第12章 數(shù)控加工編程辦法3、鉆孔 G81 用于中心鉆加工定位孔和一般孔加工指令格式G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ 初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99Z第12章 數(shù)控加工編程辦法4、鉆孔 G82 锪孔循環(huán)指令格式G82 X_ Y_ Z_ R_ P _ F_ 初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99ZP第12章 數(shù)控加工編程辦法5、精鏜 G76指令格式G76 X_ Y_ Z_ R_ Q

45、_ P _ F_ 初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99ZPoss主軸定向停止R點(diǎn)初始點(diǎn)第12章 數(shù)控加工編程辦法6、鏜孔循環(huán) G88指令格式G88 X_ Y_ Z_ R_ P _ F_ 初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99ZP手動(dòng)第12章 數(shù)控加工編程辦法7、深孔排屑 G83 用于加工深孔指令格式G83 X_ Y_ Z_ R_ Q _ F_ Z點(diǎn)初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99QQQdd第12章 數(shù)控加工編程辦法8、攻右螺紋 G84指令格式G84 X_ Y_ Z_ R_ F_ 初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99ZCCWCWCCW第12章 數(shù)控加工編程辦法9、鏜削 G85指令格式G85 X_ Y_ Z_ R_ F_ 初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99Z第1

46、2章 數(shù)控加工編程辦法10、鏜削 G86指令格式G86 X_ Y_ Z_ R_ F_ 初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99Z第12章 數(shù)控加工編程辦法11、鏜削 G89 精鏜階梯孔指令格式G89 X_ Y_ Z_ R_ P _ F_ 初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99ZP第12章 數(shù)控加工編程辦法12、背鏜 （反鏜循環(huán)） G87指令格式G87 X_ Y_ Z_ R_ Q _ F_ oss主軸啟動(dòng)oss主軸啟動(dòng)126543R點(diǎn)R點(diǎn)第12章 數(shù)控加工編程辦法例題: Q=0.2R點(diǎn)初始點(diǎn)16101031015XYON01 G92 X0 Y0 Z0N02 G00 G90 X10 Y15N03 G43 Z0 H01 M03 S5

47、00N04 G76 G98(G99) Z-26 R-10 Q0.2 F100N05 G00 Z0 M05第12章 數(shù)控加工編程辦法Z點(diǎn)初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99QQQdZ點(diǎn)初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99QQQdd指令比較 G73和G83指令第12章 數(shù)控加工編程辦法G81和G82指令初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99Z初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99ZP第12章 數(shù)控加工編程辦法G85和G89指令初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99Z初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99ZP第12章 數(shù)控加工編程辦法G74和G84指令初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99ZCWCCWCW初始點(diǎn)R點(diǎn)G98G99ZCCWCWCCW第12章 數(shù)控加工編程辦法（三）固定循環(huán)中重復(fù)次數(shù)的使用方法當(dāng)

48、采用重復(fù)次數(shù)來編程時(shí)，要采用G91、G99方式XXXXXR點(diǎn)初始點(diǎn)第12章 數(shù)控加工編程辦法例題XYO30604050701520253035G90 G00 X20 Y10G91 G98 G81 X10 Y5 Z-20 R-5 L5 F80第12章 數(shù)控加工編程辦法例題: 用重復(fù)固定循環(huán)方式鉆削如圖所示的各孔，鉆頭直徑為10毫米。=10XY37-10通孔201017O1100N01 G90 G92 X0 Y0 Z100N02 G00 X-50 Y51 M03 S800N03 Z20 M08 F40N04 G91G81 G99 X20 Z-18 R-17 L4N05 X10 Y-17N06 X-

49、20 L4N07 X-10 Y-17N08 X20 L5N09 X10 Y-17N10 X-20 L6N11 X10 Y-17第12章 數(shù)控加工編程辦法N12 X20 L5N13 X-10 Y-17N14 X-20 L4N15 X10 Y-17N16 X20 L3N17 G80 M09N18 G90 G00 Z100N19 X0 Y0 M05N20 M30第12章 數(shù)控加工編程辦法五、圖形變換功能1、圖形放大、縮?。?G50 、G51）指令格式G51 I_ J_ K_ P _ 指令說明 1 I、J、K縮放比例中心的坐標(biāo)值 2 P： 放大、縮小比例值 3 G50為取消縮放比例指令 2、圖形旋轉(zhuǎn)（

50、 G68 、G69）指令格式G68 _ _ R_ 指令說明 1 、 旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)值 2 P： 旋轉(zhuǎn)角度，逆時(shí)針方向?yàn)檎?3 G69為取消圖形旋轉(zhuǎn)指令 第12章 數(shù)控加工編程辦法12.3自動(dòng)編程方法12.3.1 CAD/CAM系統(tǒng)簡介 目前在我國流行的CAD/CAM軟件主要有Pro/ENGINEER、UG、CATIA、IDEAS等，已廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、服裝、通用機(jī)械以及電子工業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與數(shù)控編程中。一個(gè)集成化的CAD/CAM系統(tǒng)，從編程的角度看，一般由幾何造型、刀具軌跡生成、刀具軌跡編輯、刀具軌跡仿真、后置處理、計(jì)算機(jī)圖形顯示、用戶界面和運(yùn)行控制等部分組成。CAD/CAM系統(tǒng)功能分

51、析如下：1）幾何造型模塊幾何造型模塊包括各種曲線曲面的設(shè)計(jì)，曲線曲面的求交、過渡、拼接和裁剪等幾何處理，數(shù)控加工特征單元定義，曲面零件幾何數(shù)據(jù)表示模型生成等功能。第12章 數(shù)控加工編程辦法2）刀具軌跡生成模塊刀具軌跡生成模塊對多坐標(biāo)點(diǎn)位加工、曲面區(qū)域加工、曲面交線加工、曲面腔槽加工等，直接采用幾何數(shù)據(jù)庫中加工（特征）單元的幾何數(shù)據(jù)表示模型，根據(jù)所選用的刀具和加工方式進(jìn)行刀位計(jì)算，生成數(shù)控加工刀具軌跡。3）刀具軌跡編輯模塊刀具軌跡編輯模塊根據(jù)加工單元的約束條件，對刀具軌跡進(jìn)行變換、裁剪、修正、刪除、轉(zhuǎn)置、勻化、分割及連接等操作。4）刀具軌跡校驗(yàn)?zāi)K刀具軌跡校驗(yàn)?zāi)K一方面校驗(yàn)刀具軌跡是否正確，另一方面校驗(yàn)刀具是否與加工單元的約束面發(fā)生干涉、碰撞，與加工表面是否產(chǎn)生“過切”現(xiàn)象。第12章 數(shù)控加工編程辦法5）計(jì)算機(jī)圖形顯示模塊計(jì)算機(jī)圖形顯示模塊實(shí)現(xiàn)各種曲線曲面、刀位點(diǎn)數(shù)據(jù)、刀具軌跡等顯示，圖形顯示貫穿整個(gè)圖形交互編程過程的始終。6）用戶界面模塊用戶界面模塊給用戶提供一個(gè)良好的操作環(huán)境。7）運(yùn)行控制模塊運(yùn)行控制模塊支持用戶界面所有的輸入方式到各功能模