第三章 數(shù)控加工的程序編制銑床(上)

第三章數(shù)控銑削加工程序編制3.1、數(shù)控銑床的功能概述數(shù)控銑床主要功能包括：

1、

點(diǎn)位控制功能

實(shí)現(xiàn)對(duì)相互位置精度要求較高的孔系加工。

2、

連續(xù)輪廓控制功能

實(shí)現(xiàn)直線、圓弧的插補(bǔ)功能及非圓曲線的加工。

3、

刀具半徑補(bǔ)償功能

可以根據(jù)零件的標(biāo)注尺寸來(lái)編程，不必考慮所用刀具的實(shí)際半徑尺寸，減少編程時(shí)的復(fù)雜數(shù)值計(jì)算。

4、

刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能

可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒叩拈L(zhǎng)短，以適應(yīng)加工中對(duì)刀具長(zhǎng)度尺寸調(diào)整的要求。

3.2數(shù)控程序編程的基礎(chǔ)知識(shí)N00G54

G17

；選擇坐標(biāo)系N10M03

S800；N20G00

X0Y0;運(yùn)行到工件坐標(biāo)原點(diǎn)N30G90

G01

G41X250.0Y550.0F150D01；N40Y900.0；N50X450.0；N60G03X500.0Y1150.0R650.0；N70G02X900.0Y1150.0R-250.0；N80G03X950.0Y900.0R650.0；N90G01X1150.0；N100Y550.0；N110X700.0Y650.0；N120X250.0Y550.0；N130G01G40X0Y0；N140M303.2數(shù)控程序編程的基礎(chǔ)知識(shí)一、G：準(zhǔn)備功能碼(G功能字)二、X、Y、Z：坐標(biāo)字三、F：進(jìn)給功能字(F字)四、S：主軸轉(zhuǎn)速功能字(S字)五、M：輔助功能碼(M功能字)六、D：刀具功能字(D字)G功能碼是使數(shù)控機(jī)床建立起（準(zhǔn)備好）做某種加工方式的指令。它用G和兩位數(shù)字來(lái)表示，從G00到G99共100種G代碼有模態(tài)和非模態(tài)之分。模態(tài)G代碼：一旦執(zhí)行就一直保持有效，直到同一模態(tài)組的另一個(gè)G代碼替代為止。非模態(tài)G代碼：只有在它所在的程序段內(nèi)有效。同一程序段出現(xiàn)非同組的幾個(gè)代碼，并不影響G代碼的續(xù)效性。同組代碼不能同時(shí)出現(xiàn)在一個(gè)程序段中。一、G功能字模態(tài)與非模態(tài)指令模態(tài)是指:相應(yīng)字段的值一經(jīng)設(shè)置后就一直有效,直至某程序段又對(duì)該字段重新設(shè)置.（他的另一意義是指,設(shè)置之后,以后的程序段若使用相同的功能,可以不必再輸入該字段.）非模態(tài)代碼就是本條程序段里有效的G代碼。非模態(tài)指令：稱非續(xù)效指令，其功能僅在出現(xiàn)的程序段有效。程序段格式舉例：N30G01X88.1Y30.2F500S3000T02M08N40X90……（本程序段省略了續(xù)效字“G01，Y30.2，F(xiàn)500，S3000，T02，M08”，但它們的功能仍然有效）

（1）坐標(biāo)字由坐標(biāo)名、帶＋、-符號(hào)的絕對(duì)坐標(biāo)值(或增量坐標(biāo)值)構(gòu)成。（2）表示坐標(biāo)名的英文字母的含義如下所示：X、Y、Z：X、Y、Z方向的主運(yùn)動(dòng)U、V、W：分別對(duì)應(yīng)平行X、Y、Z坐標(biāo)的第二坐標(biāo)A、B、C：分別對(duì)應(yīng)繞X、Y、Z坐標(biāo)的轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)I、J、K：圓弧中心坐標(biāo)，圓弧的起點(diǎn)對(duì)圓心的增量坐標(biāo)，分別對(duì)應(yīng)于X、Y、Z坐標(biāo)方向。二、坐標(biāo)字三、進(jìn)給功能字(F字)它由地址碼F和后面表示進(jìn)給速度值的若干位數(shù)字構(gòu)成。用它規(guī)定直線插補(bǔ)G01和圓弧插補(bǔ)G02／G03方式下，刀具中心的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度。進(jìn)給速度是指沿各坐標(biāo)軸方向速度的矢量和；進(jìn)給速度的單位取決于數(shù)控系統(tǒng)的工作方式和用戶的規(guī)定。它可以是mm/min、in/min、r／min。例如在米制編程的零件程序中F220就是表示進(jìn)給速度為220mm/min。四、主軸轉(zhuǎn)速功能字(S字)S字用來(lái)規(guī)定主軸轉(zhuǎn)速，它由S字母后面的若干位數(shù)字組成，這個(gè)數(shù)值就是主軸的轉(zhuǎn)速值，單位是r/min。例如：S300表示主軸的轉(zhuǎn)速為300r／min。S字一般來(lái)說(shuō)是模態(tài)的M地址字后接2位數(shù)值，M00～M99，部分已國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化。在同一程序段中，既有M代碼，又有G代碼時(shí)，系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定的參數(shù)來(lái)決定執(zhí)行先后順序：

1)輔助功能代碼與坐標(biāo)移動(dòng)指令同時(shí)執(zhí)行。

2)在執(zhí)行坐標(biāo)移動(dòng)指令之前執(zhí)行輔助功能，通常稱之為“前置”。

3)在坐標(biāo)移動(dòng)指令完成以后執(zhí)行輔助功能，稱為“后置”。M代碼也分成模態(tài)和非模態(tài)兩種。如：M03,M04主軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，模態(tài)的M代碼可以分成兩大類(lèi)，一是基本M代碼，另一類(lèi)是用戶M代碼?；綧代碼是由數(shù)控系統(tǒng)定義的；用戶M代碼則是由數(shù)控機(jī)床制造商定義的。五、輔助功能字(M功能)M輔助碼：是控制機(jī)床開(kāi)關(guān)功能的指令，如切削液打開(kāi)，主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等。輔助功能字(M功能)（1）M00：程序暫停指令

NC執(zhí)行到M00時(shí)，中斷程序的執(zhí)行，按循環(huán)起動(dòng)按鈕可以繼續(xù)執(zhí)行程序。輔助功能字(M功能)（2）M01：可選擇程序停止指令

NC執(zhí)行到M01時(shí)，若M01有效開(kāi)關(guān)置為上位，則M01與M00指令有同樣效果，如果M01有效開(kāi)關(guān)置下位，則M01指令不起任何作用輔助功能字(M功能)(3)M02：程序結(jié)束指令遇到M02指令時(shí)，NC認(rèn)為該程序已經(jīng)結(jié)束，停止程序的運(yùn)行并發(fā)出一個(gè)復(fù)位信號(hào)。（4）M30程序結(jié)束并返回程序頭。

在程序中，M30除了起到與M02同樣的作用外，還使程序返回程序頭。輔助功能字(M功能)（5）M03/M04主軸正反轉(zhuǎn)該輔助代碼與S功能字聯(lián)合使用，用來(lái)啟動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)如：M03S100（6）M05主軸停止六、刀具偏置字(D字和H字)在程序中，D字后接一個(gè)數(shù)值是將規(guī)定在刀具偏置表中的刀具直徑值調(diào)出，當(dāng)使用刀具補(bǔ)償激活時(shí)(G41，G42)，這個(gè)值就是刀具直徑的補(bǔ)償值。(1)G54建立工件坐標(biāo)系與G55、G56、G57、G58、G59可選擇6個(gè)坐標(biāo)系3.3一些準(zhǔn)備G代碼指令G54：X-50

Y-50

Z-10建立了原點(diǎn)在O′加工坐標(biāo)系G55:X-100

Y-100

Z-20建立了原點(diǎn)在O″的加工坐標(biāo)系。(2)坐標(biāo)平面設(shè)定指令（G17，G18，G19）G17表示選擇

XY平面，G18表示選擇

ZX平面，G19表示選擇

YZ平面。

一般，數(shù)控車(chē)床默認(rèn)在ZX平面內(nèi)加工，數(shù)控銑床默認(rèn)在XY平面內(nèi)加工返回

（3）G90、G91——絕對(duì)坐標(biāo)及增量坐標(biāo)編程指令G90表示程序段的坐標(biāo)字為絕對(duì)坐標(biāo)；G91表示程序段的坐標(biāo)字為增量坐標(biāo)。（4）G00快速點(diǎn)定位命令刀具以點(diǎn)位控制方式移動(dòng)到下一個(gè)目標(biāo)位置（點(diǎn)）程序書(shū)寫(xiě)格式為：

G00X—Y—Z—其中X、Y、Z為目標(biāo)點(diǎn)增量或絕對(duì)坐標(biāo)。G00的定位過(guò)程：從程序段執(zhí)行開(kāi)始，加速到指定的速度，然后按此速度移動(dòng)，最后減速到達(dá)終點(diǎn)。速度值由具體數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床決定，程序段中不能用F功能字指定。AB速度運(yùn)動(dòng)的幾種方式：（1）按機(jī)床設(shè)定速度先令某軸移動(dòng)到位后再令另一軸移動(dòng)到位；（2）各軸按相同速度一齊移動(dòng)，此時(shí)若X、Y、Z坐標(biāo)要求行程不相等，各軸到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的時(shí)間不同，刀具運(yùn)動(dòng)軌跡為一空間折線；（3）令各鈾以不同的速度(各軸移動(dòng)速度比等于各軸移動(dòng)距離比)移動(dòng)，同時(shí)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，刀具運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線。因此，編程前應(yīng)了解機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的G00指令各坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的情況，避免刀具與工件或夾具碰撞。返回說(shuō)明：1、G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。2、為避免干涉，通常的做法是：不輕易三軸聯(lián)動(dòng)。一般先移動(dòng)一個(gè)軸，再在其它兩軸構(gòu)成的面內(nèi)聯(lián)動(dòng)。如：進(jìn)刀時(shí)，先在安全高度Z上，移動(dòng)（聯(lián)動(dòng)）X、Y軸，再下移Z軸到工件附近。

退刀時(shí)，先抬Z軸，再移動(dòng)X-Y軸。直線插補(bǔ)指令用于產(chǎn)生按指定進(jìn)給速度F實(shí)現(xiàn)空間直線運(yùn)動(dòng)。程序格式：G01X～Y～Z～F～其中：X、Y、Z的值是直線插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)值。例：實(shí)現(xiàn)圖中從A點(diǎn)到B點(diǎn)的直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),其程序段為：絕對(duì)方式編程：G90G01X10Y10F100增量方式編程：G91G01X-10Y-20F100（1）直線插補(bǔ)指令G013.5、輪廓插補(bǔ)命令返回(2)圓弧插補(bǔ)指令

順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令（G02） 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令（G03）

方向：從XY平面（ZX平面，YZ平面）的Z軸（Y軸，X軸）的正向往負(fù)向觀察

XYG17G03G02ZXG18G03G02YZG19G03G02圓弧插補(bǔ)（G02/G2、G03/G3）功能：G02為順時(shí)針插補(bǔ)，G03為逆時(shí)針插補(bǔ)格式：G03XxYyIiJjFf或

G03XxYyRrFfx,y----終點(diǎn)坐標(biāo)(與G90和G91有關(guān)

)I,J----圓心坐標(biāo)(增量值，與G90和G91無(wú)關(guān)

)r------圓弧半徑(負(fù)值表示大于180度圓弧)f-------切向速度例： G03X100.Y100.I50.J50.F100.

或

G03X100.Y100.R50.F100.

I，J分別表示X，Y軸圓心的坐標(biāo)減去圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)，如下圖所示。某項(xiàng)為零時(shí)可以省略。注意：R取值的正負(fù)G00X0Y0;G02X0Y0I10J0F100;注意：整圓必須用圓心坐標(biāo)編程,不能用半徑編程圓弧插補(bǔ)示例，加工軌跡如圖90120140200R60R501006040OYX指定圓心、絕對(duì)編程方式：

G01X200.0Y40.0；

G90G03X140.0Y100.0I-60.0F300；

G02X120.0Y60.0I-50.0；CBA圓弧插補(bǔ)示例，加工軌跡如圖指定圓心的，增量編程方式：

G91G03X-60.0Y60.0I-60.0F300；

G02X-20.0Y-40.0I-50.0；90120140200R60R501006040OYXCBA圓弧插補(bǔ)示例，加工軌跡如圖90120140200R60R501006040OYX指定半徑、絕對(duì)編程方式：G01X200.0Y40.0；G90G03X140.0Y100.0R60.0F300G02X120.0Y60.0R50.0；CBA圓弧插補(bǔ)示例，加工軌跡如圖指定半徑的，增量編程方式：

G91G03X-60.0Y60.0R60.0F300；

G02X-20.0Y-40.0R50.0；

90120140200R60R501006040OYXCBA

返回運(yùn)動(dòng)指令G00G01G02G03運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)G00XYZ折線

機(jī)床允許的最高速度