數(shù)控銑床入門操作

1、1.銑床概述,1.1 銑床的種類與型號 1.2 銑床的組成 1.3 立式銑床與臥式銑床的區(qū)別 1.4 銑床的主要運動,1.1 銑床的種類與型號,銑床的種類：,立式銑床,臥式銑床,普通臥式銑床,萬能臥式銑床,銑床的型號：,X 5 0 2 5,X 6 1 3 0,銑床類,立式組,立式升降臺銑床,工作臺寬250mm,銑床類,臥式組,臥式萬能升降臺型,工作臺寬300mm,1.2 銑床的組成,1.橫梁 2.掛架 3.主軸、刀具 4.縱向工作臺 5.橫向工作臺、轉臺 6.升降臺 7.床身,1.3 立式銑床與臥式銑床的區(qū)別,立式銑床的主軸軸線垂直于工作臺，主軸能扳轉角度(+-45)。工作臺不能搬角度。,臥式

2、萬能銑床的主軸軸線平行于工作臺，工作臺能扳轉角度(+-45)。主軸不能搬角度。,1.4 銑床的主要運動,刀具的旋轉運動是銑床的主運動。 工件由工作臺帶動做直線運動是銑床的進給運動。,進給運動,主運動,2. 常用銑刀的安裝,帶孔端銑刀：通過短刀桿來安裝在主軸上，拉桿拉緊。,主軸孔,刀柄,拉桿,帶柄立銑刀：,3050mm規(guī)格的直接安裝在立式銑床的主軸里，用拉桿拉緊。,216mm規(guī)格銑刀為直柄的，通過彈簧夾灌裝夾，在主軸里用拉桿拉緊。,注：1428mm規(guī)格的，通過變直徑套裝夾，然后在主軸里用拉桿拉緊。,3. 銑床的加工方法,周銑 ：,銑齒輪,銑溝槽,銑平面,銑齒輪,銑溝槽,銑六面體,成型法齒輪加工用

3、萬能分度頭，分度方法計算,例： 已知齒輪模數(shù)M=2， 齒輪齒頂圓直徑為D=100 求齒輪齒數(shù)Z,周節(jié)p,分度圓直徑d,齒頂高h,齒根高h1,齒輪基本公式 h=1M H1=1.25M d=ZM,Z=(D-2M) M,根據(jù)齒數(shù)Z和分度頭傳動比計算分度手柄的轉數(shù)。,n =40/Z=40/(D-2M) M,D,n =40/Z=40/(D-2M) M =40/(100-22) 2=40/48 =10/11,逆銑: 旋轉方向與進給方向相反。,順銑:旋轉方向與進給方向相同。,什么是周銑法的順銑和逆銑,4.銑床的常用附件,回轉臺：給工件做直接等分或圓周等分；加工圓弧槽。,回轉工作臺,在回轉工作臺上銑圓弧槽,分

4、度頭：給工件做均勻等分；凸輪；分度頭的掛輪軸配合機床的縱向工作臺的絲杠加工螺旋槽。,分度頭加工斜面時的應用例,萬能立銑頭：首先安裝在臥式萬能銑床上，代替立式銑床使用，作用是擴大加工范圍。,燕尾槽銑刀,T型槽銑刀,凸型槽銑刀,凹型槽銑刀,角度銑刀,模數(shù)銑刀,立式銑刀,5.銑刀的種類及用途,常見的銑刀,按刀具的形狀分：,盤狀刀具（帶孔刀具）,指狀刀具（帶柄刀具）,主要運動： 切削運動-滾刀的旋轉運動，保證滾刀以一定的線速度切削齒輪。 分齒運動-保證滾刀的轉速和被切齒輪的轉速之間的嚙合關系。 垂直進給運動-滾刀沿工件軸向進給，使?jié)L刀逐漸切削至齒寬。 徑向進給運動-滾刀沿工件徑向進給使?jié)L刀逐漸切削至齒

5、根。,滾齒機,6. 齒輪加工機床,插齒機 主要運動: 切削運動-刀具的上下往復運動，保證刀具以一定的線速度切削齒輪。 分齒運動-使插齒刀和被切齒輪之間保持一對齒輪傳動的嚙合關系。 圓周進給運動-使插齒刀每往復運動一次在分度圓上轉過一定的弧長。 讓刀運動-避免擦傷已加工表面和減少刀齒的磨損。 徑向進給運動-插齒刀沿工件徑向的進給，保證逐漸切削至齒根。,1.1 數(shù)控機床的組成,1.2 數(shù)控機床的分類,1.3 數(shù)控加工工藝,1.5 數(shù)控機床在機械制造業(yè)中的優(yōu)勢,1.4 數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工的比較,CNC（computer Numerical Control）計算機數(shù)控機床一般由輸入輸出設備、CNC裝置

6、( 或稱CNC單元 )、伺服單元、驅動單元( 或稱執(zhí)行機構 ) 、可編程控制器及機床本體等組成。除了機床本體之外，其它部分統(tǒng)稱為計算機數(shù)控(CNC)系統(tǒng)。,1.1 數(shù)控機床的組成,數(shù)控程序,輸入裝置,輸出裝置,計算機 數(shù)控裝置 （CNC裝置）,PLC,主軸控制,主軸電機,機床本體,速度控制單元,伺服電機,位置檢測裝置,數(shù)控機床的種類很多，其分類方法尚無統(tǒng)一規(guī)定。一般可按以下幾種不同的方式分類。 1 ：按工藝用途分類有 數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜銑床、數(shù)控剪床、數(shù)控沖床、數(shù)控齒輪加工機床、數(shù)控電火花加、工機床、數(shù)控線切割機床、數(shù)控液壓機、各種工藝用途的數(shù)控機床、以及加工中心等

7、。,1.2 數(shù)控機床的分類,2：按運動方式分類,點位控制數(shù)控機床：,直線控制數(shù)控機床：,輪廓控制數(shù)控機床：,2.1 點位控制數(shù)控機床：,點位控制是指刀具從某一位置移到下一位置的過程中，不考慮其運動軌跡，只要求刀具能最終達到目標位置。刀具移動過程中不切削，一般采用快速運動。,數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床和數(shù)控沖床等。,2.2 直線控制數(shù)控機床：,直線控制數(shù)控機床不僅要保證點與點之間的準確位置，而且要控制兩點之間的位移速度。刀具移動過程中切削工件，其加工路線一般由各坐標軸平行的垂直線段或與坐標軸成450的斜線組成。,簡易數(shù)控車床、 數(shù)控銑床、 數(shù)控鏜床等。,2.3 輪廓控制數(shù)控機床：,大多數(shù)數(shù)控銑床、數(shù)控車

8、床、加工中心等。,輪廓控制數(shù)控機床的數(shù)控裝置同時對兩個或兩個以上的坐標軸進行連續(xù)控制。加工時不僅要控制起點和終點，還要控制加工過程中每個點的速度和位置來滿足加工軌跡的要求。,3：按伺服系統(tǒng)類型的不同分類,數(shù)控機床按伺服系統(tǒng)類型的不同可以分為：,1: 開環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機床,2: 閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機床,3: 半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機床,1: 開環(huán)伺服系統(tǒng),開環(huán)伺服數(shù)控機床是一總比較原始的數(shù)控機床。這類機床數(shù)控系統(tǒng)將零件的程序處理后，輸出數(shù)據(jù)指令給伺服系統(tǒng)，驅動機床運動，沒有來自位置傳感器的反饋信號。最典型的開環(huán)伺服系統(tǒng)如圖。,指令 輸入,數(shù)控裝置,進給脈沖,步進電機 驅動器,工作臺,步進電機,齒輪箱,

9、2: 閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機床,閉環(huán)伺服體統(tǒng)機床帶有位置檢測裝置，直接對工作臺的位移進行檢測和反饋。當數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出位移指令脈沖，電動機帶動工作臺移動時，工作臺上的位置檢測器把機械位移轉換成電信號，反饋到數(shù)控裝置并與指令位置信號進行比較，得到的差值驅動工作臺向減少誤差的方向移動，直到差值0,伺服 驅動器,位置信號,位置比 較環(huán)節(jié),速度控制環(huán)節(jié),伺服電機,工作臺,位置測量 裝置,速度反饋,A,3: 半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機床,半閉環(huán)伺服系統(tǒng)是用安裝在進給電機軸短的角位移測量元件（如脈沖編碼器、旋轉變壓器等）來代替機床工作臺上的直線測量元件，用測量電動機的旋轉角位移來代替測量工作臺的直線位移。這種系統(tǒng)未將絲

10、杠螺母副、齒輪傳動副裝置包含在閉環(huán)系統(tǒng)中，大多數(shù)數(shù)控機床采用的是半閉環(huán)系統(tǒng)。,伺服 驅動器,位置信號,位置比 較環(huán)節(jié),速度控制環(huán)節(jié),伺服電機,工作臺,角位移 測量裝置,速度反饋,A,4：按數(shù)控機床系統(tǒng)功能水平分類,1；低檔數(shù)控機床 2；普及型數(shù)控機床 3；高檔數(shù)控機床,低擋數(shù)控機床的主CPU一般為8位或16位微處理機。由步進電機驅動，脈沖當量0.01-0.005mm，快進速度4-10m/min。,普及型數(shù)控機床的主CPU一般為16位或32位微處理機。CRT顯示自負和圖形，進行人機對話、自診斷等。伺服系統(tǒng)為半閉環(huán)系統(tǒng)，脈沖當量0.005-0.001mm，快進速度10-20m/min。,高檔數(shù)控機

11、床的主CPU一般為32位或64位微處理機，具有中檔數(shù)控機床的功能，還具有三維動畫圖形顯示等。伺服系統(tǒng)為閉環(huán)系統(tǒng)，脈沖當量0.001-0.0001mm，快進速度10-20m/min。,1.確定零件上需要數(shù)控加工的表面； 2.對零件圖紙進行數(shù)控加工的工藝分析； 3.數(shù)控加工的工藝設計； 4.編制加工程序； 5.輸入加工程序； 6.對加工程序進行校驗和修改； 7.運行加工程序對零件進行加工。,1.3 數(shù)控加工工藝,數(shù)控加工工藝就是用數(shù)控機床加工零件的方法。數(shù)控加工工藝是伴隨數(shù)控機床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應用技術，它是人們長期從事數(shù)控加工實踐的經(jīng)驗總結。一般來說，數(shù)控加工主要包括以下幾個方面

12、內容：,圖紙,工藝 分析,工藝卡,數(shù)控加 工程序,人工 操作,輸入 數(shù)控 系統(tǒng),機 床,1.4 數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工的比較,數(shù)控加工,傳統(tǒng)加工,工件,1.5 數(shù)控機床在機械制造業(yè)中的優(yōu)勢,數(shù)控機床在機械制造業(yè)中得到日益廣泛的應用, 是因為它有效地解決了復雜、精密、小批多變的零件加工問題，能適應各種機械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的需要，經(jīng)濟效益顯著，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：,生產(chǎn)效益一般比普通機床提高3-5倍，多的可達8-10倍； 減少刀具和夾具的存儲和花費，減少零件的庫存和搬運數(shù)； 減少工裝，減少人為誤差，提高加工精度，零件重復精度高，互換性好； 縮短新產(chǎn)品的試制和生產(chǎn)周期（當零件設計改變時，只需要改變零

13、件程序即可），易于組織多品種生產(chǎn)，使企業(yè)能對市場需要迅速做出響應； 能加工傳統(tǒng)方法不能加工的大型復雜零件； 有利于產(chǎn)品質量的控制，生產(chǎn)便于管理； 減輕了勞動強度，改善了勞動條件，節(jié)省人力，降低了勞動花費。,2.2；數(shù)控銑床分類,2.3；數(shù)控銑床主要加工對象,2.1；數(shù)控銑床的基本組成,2.5；數(shù)控銑床常用刀柄及刀具,2.6；數(shù)控銑床常用夾具,2.4；數(shù)控銑床主要加工范圍,2.7; 數(shù)控銑床型號 及主要技術參數(shù),2.8; 典型數(shù)控系統(tǒng),2.1 數(shù)控銑床的基本組成,組成,機床本體,主傳動系統(tǒng),數(shù)控系統(tǒng),冷卻潤滑系統(tǒng),進給伺服系統(tǒng),2.2 數(shù)控銑床的分類,中型,大型,臥式,立臥兩用式,兩軸半控制,三

14、軸控制,多軸控制,小型,立式,按體積分,按主軸布局 形式分,按控制坐標的聯(lián)動軸數(shù)分,經(jīng)濟型,全功能型,高速銑削型,按數(shù)控系統(tǒng)的功能分,數(shù)控銑床的分類,主軸頭升降式數(shù)控銑床,龍門式數(shù)控銑床,工作臺升降式數(shù)控銑床,按構造上分類,數(shù)控銑床的分類,2.3 數(shù)控銑床的主要加工對象,（1）平面類零件 平面類零件的特點是各個加工表面是平面，或可以展開為平面。目前在數(shù)控銑床上加工的絕大多數(shù)零件屬于平面類零件。平面類零件是數(shù)控銑削加工對象中最簡單的一類，一般只須用三軸數(shù)控銑床的兩軸聯(lián)動（即兩軸半坐標加工）就可以加工。,帶平面輪廓的平面類零件,帶斜平面的平面類零件,帶正臺和斜筋平面類零件,數(shù)控銑床的主要加工對象,

15、飛機上變斜角梁緣條,直紋曲面類零件是指由直線依某種規(guī)律移動產(chǎn)生的曲面類零件。直紋曲面類零件的加工面不能展開為平面。,變斜角類零件 加工面與水平面的夾角成連續(xù)變化的零件稱為變斜角類零件。加工變斜角類零件最好采用四軸或五軸數(shù)控銑床進行擺角加工，若沒有上述機床，也可在三軸數(shù)控銑床上采用兩軸半控制的行切法進行近似加工，但精度稍差。,（2）直紋曲面類零件（變斜角類零件）,B、采用三軸聯(lián)動方法加工。所用的銑床必須具有X、Y、Z三軸聯(lián)動加工功能，可進行空間直線插補。這種方法常用于發(fā)動機及模具等較復雜空間曲面的加工。,數(shù)控銑床的主要加工對象,（3）曲面類（立體類）零件,加工面為空間曲面的零件稱為曲面類零件。曲

16、面類零件的加工面與銑刀始終為點接觸，一般采用三軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工，常用的加工方法主要有下列兩種：,A、采用兩軸半聯(lián)動行切法加工。行切法是在加工時只有兩個坐標聯(lián)動，另一個坐標按一定行距周期行進給。這種方法常用于不太復雜的空間曲面的加工。,2.4：數(shù)控銑床主要加工范圍,數(shù)控銑床適合加工平面、斜面、外輪廓、型腔、槽、鍵槽、鉆孔、較孔、擴孔、攻絲等。,立式數(shù)控銑床,臥式數(shù)控銑床,適于加工箱體、箱蓋、平面凸輪、樣板、形狀復雜的平面或立體零件，以及模具的內、外型腔等。,適于加工復雜的箱體類零件、泵體、閥體、殼體等。,2.5；數(shù)控銑床常用刀柄及刀具,整體式鉆頭,2.6；數(shù)控銑床常用夾具,2.7 數(shù)控銑床型號

17、,X K A 5 0 32 A,類別代號 銑床類機床,特性代號 數(shù)控機床,系列代號 立式銑床,組代號 升降臺式,工作臺寬度320mm,改進序號 第一次重大改進,通用代號,數(shù)控銑床的結構和主要技術參數(shù),機床主要技術參數(shù) 工作臺面積(寬長) 320mm 1320mm 工作臺最大行程 縱向 800mm 橫向 315mm 垂向 400mm 立銑頭最大回轉角度 45 主軸端部錐度(ISO) No50 主軸端面至工作臺面距離 60460mm 主軸中心線至床身導軌面距離 350mm 主軸轉速級數(shù) 18級 主軸轉速范圍 301500rmin 進給速度級數(shù) 無級 縱、橫向進給范圍 63000mmmin 垂向進給

18、范圍 41800 mmmin 縱、橫向快進速度 4000mmmin 垂向快進速度 2400mmmin 定位精度 土0015mm 重復定位精度 0005mm 主電動機功率 75kW 進給電動機功率 (縱、橫向) 11kW (垂向) 14kW,一、數(shù)控編程的基本概念,二、數(shù)控編程的方法,四、數(shù)控加工程序的格式與組成,三、數(shù)控銑床的坐標系,一、數(shù)控銑床編程的基本概念,編程就是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡、尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)以及輔助操作等加工信息，用規(guī)定字符、數(shù)字、符號按規(guī)定代碼格式，編制成加工程序單。這一過程，就稱為是編程。,運動軌跡與方向、 尺寸數(shù)據(jù)。,主運動和進給運動、切削用量。,換刀、主

19、軸控制、冷卻液開關、刀具夾緊、松開等輔助操作。,編程的內容包括：,數(shù)控編程工藝流程如圖所示:,不同的數(shù)控系統(tǒng)、不同的機床，程序編制基本上是相似的，但又各不相同，我們要學習的是日本大隈（OKUMA)數(shù)控系統(tǒng)。大隈數(shù)控系統(tǒng)的許多功能指令與其他數(shù)控系統(tǒng)很近似。,典型數(shù)控系統(tǒng),1：FANUC法那科（克）數(shù)控系統(tǒng) 2：SIEMENS西門子數(shù)控系統(tǒng) 3：FAGOR法格數(shù)控系統(tǒng) 4：OKUMA大隈數(shù)控系統(tǒng) 6：華中數(shù)控系統(tǒng) 6：廣州數(shù)控系統(tǒng) 7：航天數(shù)控系統(tǒng),二、數(shù)控編程的方法,2.1、手工編程 手工編程是指編制零件程序加工程序的前幾個步驟，即從零件圖紙工藝分析、坐標點的計算直至編寫零件程序單，均由人工完成

20、。,手工編程可分為 1；直接編程。 2；簡化編程。 3；宏程序。,0,0,X,Y,A,B,C,G15H1 G00Z10 M03S600 X5Y9.5 G01Z-.1F200 G03X1Y7 R7 G01X6.5Y8.5 G00Z5 X8.8 Y11.5 G01Z-.1 . . . G00Z50 M05 M30,N,n,直接編程。,A,B(X,Y),R,Z,Q,Q,Q,Q,d,d,d,% G15H1 M03S600F200 G00Z5 #1=50 #2=10 #3=36 #4=#3/2 #5=#1*SIN#4/SIN180-#3-#4 #6=0 #7=ATAN#5/#2 #11=0 N05 G6

21、8 R#11 N10 #8=#6*TAN#7 #9=#1*SIN#3 #10=#1*COS#3 G00X#9Y#10,簡化編程。,宏程序。,G01Z-#2 X0Y#8Z-#6 G01X-#9Y#10Z-#2 G00Z5 X0Y0 #6=#6+.5 IF #6 LE #2GOTO10 #6=0 #11=#11+2*#3 IF #11 LE 360-2*#3GOTO05 G00Z50 G69 M05 M30 %,2.3、常用自動編程軟件,1：CAXA 制造工程師,2：Pro/Eniineer,3：UG,4：Mastercam,5: CATIA,6：CIMATRON,由我國北京北航海爾軟件公司研制開

22、發(fā),是美國PTC公司研制開發(fā),是美國UGS公司研制開發(fā),是美國CNC Software公司研制開發(fā),是最早實現(xiàn)曲面造型的軟件,是以色列Cimatron公司提供的軟件,2.2、自動編程 自動編程是借助數(shù)控自動編程系統(tǒng)由計算機來輔助生成零件的程序。此時，編程人員一般只需要借助數(shù)控編程系統(tǒng)提供的各種功能，對加工對象、工藝參數(shù)及加工過程進行較簡單的描述，即可由編程系統(tǒng)自動完成數(shù)控加工程序編制的其余內容。,笛卡爾,數(shù)控機床采用的是笛卡爾的直角三坐標系統(tǒng)，X、Y、Z三軸之間的關系遵循右手定則。如右圖所示，右手三指互成直角，拇指指向X軸正方向，食指指向Y軸正方向，中指指向Z軸正方向。,三、 數(shù)控銑床的坐標系

23、統(tǒng),遵循右手笛卡爾直角坐標系原則,又稱機械坐標系，其坐標原點的位置則由機床生產(chǎn)廠設定。機床坐標系的原點也稱為機床零點。 若采用增量式位置檢測裝置，則每次機床上電后，必須進行回零點的運行操作，以建立機床坐標系。 如果采用絕對式位置檢測裝置，則可以省去這個操作。,機床坐標系,數(shù)控銑床的坐標系,由于數(shù)控銑床有立式和臥式之分，所以機床坐標軸的方向也因其布局的不同而不同，以立式數(shù)控銑床為例。,工件坐標系,用來確定工件幾何形體上各要素的位置而設置的坐標系，工件坐標系的原點即為工件零點。,工件零點的位置是任意的，它是由編程人員在編制程序時根據(jù)零件的特點選定的。,工件坐標系 原點,機床坐標系原點 為機床X、Y

24、、Z坐標軸的正向極限位置。,為了方便編程，工件編程坐標一律采用工件固定、刀具移動的坐標系，由CNC系統(tǒng)自動轉換成刀具的運動。在編程時，直接使用機床坐標系計算被加工工件的坐標點會很不方便，所以一般要建立工件坐標系，要確定工件原點。工件原點也稱編程原點,設在工件的工藝基準處。,程序名：由英文字母和數(shù)字組成。 程序的內容：由若干程序段組成。 程序段：由若干字組成。每個字又由字母和數(shù)字組成。 程序結束：以結束指令M02或M30作為整個程序的結束。,1 程序段組成,每個程序都由程序號、程序內容和程序結束三部分組成。,2常用地址碼的含義如表所示,3 程序編制中的基本指令 （1）G指令準備功能指令 是使數(shù)控

25、機床準備好某種運動方式的指令 分為模態(tài)指令和非模態(tài)指令。 模態(tài)指令表示在程序中一經(jīng)被應用，直到出現(xiàn)同組其它任一G指令時才失效。否則該指令繼續(xù)有效，直到被同組指令取代為止。 非模態(tài)指令只在本程序段中有效。 組成：G后帶二位數(shù)字組成，從G00到G99共100種,常用的G指令。,G15 G01-G03 G53-G59 G17-G19 G80 G81-G89 G40-G42 ,（2）M指令輔助功能指令 作用：用于控制CNC機床開關量，如主軸正反轉、停止，冷卻液的開停,程序暫停結束等。 組成：M后帶二位數(shù)字組成。,M03-起動主軸(正轉) M08-冷卻液開啟 M05-主軸停止 M09-冷卻液關閉 M04

26、-主軸反轉 M30-程序結束 M02-程序結束,（3）F指令進給速度指令 續(xù)效代碼，一般直接指定，即F后跟的數(shù)字就是進給速度的大小，如F100表示進給速度為100mm/min 在程序啟動第一個G01或G02或G03功能時，必須同時驅動F功能。,（4）S指令主軸速度指令 如S600表示主軸速度為600n/s,4、絕對坐標編程和相對坐標編程,采用絕對坐標編程時，尺寸字描述的是刀具運動的終點坐標。絕對坐標指令G90(系統(tǒng)默認） 而采用相對坐標編程，尺寸字描述的是刀具相對前一個程序段中運動終點相對起點的位移。相對坐標指令G91,X,Y,(0,0),A(80,20),B(20,80),起點,終點,絕對值

27、指令（G90）編程: G.A(80,20)坐標 G90 G01 X20 Y80 （G90程序段不能單獨運行）,增量值指令（G91）編程: G91 G01 X-60 Y60 （G91程序段則能夠單獨運行）,5.1 工件坐標系(G15)及坐標平面選擇指令(G17G19),G17平面XY(系統(tǒng)默認）; G18平面XZ; G19平面YZ;,工件坐標系G15 Hn,“Hn”制定工件坐標系組號。 有50組可供選擇，即0n50,5: 常用的指令及其格式,Z,X,Y,G17,G18,G19,坐標平面選擇指令,5.2 基本移動指令,1.快速定位（G00/G0）,格式： G00 X_ Y_ Z_； 功能：該指令命

28、令刀具以點定位方式快速從刀具所在點到達指定點，G00為模態(tài)指令。只能快速定位，不能切削加工，可以同時指令一軸、兩軸或三軸。,2.直線插補（G01/G1）,格式： G01 X_ Y_ Z_ F ； 功能：可以同時指令一軸、兩軸或三軸。,3.圓弧插補（G02/G2、G03/G3）,式中：I、J、K圓心分別在x、y、z軸相對圓弧起點的增量（ IJK編程）,G02為順時針圓弧插補指令G03為逆時針圓弧插補指令 格式：G17 G02 X_Y_ R_ F_; G03 X_Y_ I_J_ G18 G02 X_Z_ R_ F_; G03 I_K_ G19 G02 Y_Z_ R_ F_; G03 J_K_,式中

29、：R、為圓弧的半徑值 圓弧中心角180表示為R0 圓弧中心角180表示為R0,G02 (G03)：順時針圓弧插補(逆時針圓弧插補）,0,x,y,100,80,60,R30,始點,終點,100,G02 X80 Y15 R30 F100,G03 X100 Y100 R30 F100,(100，100),(80，15),整圓的遍程,G15H1 制定坐標 G00 Z10 M03 S600 主軸 X0 Y0 G00X30Y0 G01 Z-3 F100 指定進給量 G02I-30 J0 G00 Z5 G00X0Y0 MO5 主軸停 M30 程序停止,5.3 刀具半徑補償指令G40，G41，G42,G40

30、G41 G42,G00 G01,格式：,X Y Z Dn,指令功能：數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)工件輪廓和刀具半徑自動計算刀具中心軌跡，控制刀具沿刀具中心軌跡移動，加工出所需要的工件輪廓，編程時避免計算復雜的刀具中心軌跡。,說明：G40：取消刀具半徑補償； G41：左刀補（在刀具前進方向左側補償）見下圖A； G42：右刀補（在刀具前進方向右側補償）見下圖B; Dn： 刀補表中刀補號碼（D00D20），它代表了刀 補表中對應的半徑補償值；,左刀補與右刀補的判斷,注意：1、G41/42只能與G00或G01一起使用，且刀具必須移動！,注意：2、D為刀具半徑補償號碼，一般補償量應為正值，若為負值，則G41和G42正好

31、互換。,G15H1 M03 S600 G00 Z5 X0 Y0 G41 G01X30Y0D01 G01 Z-3F100 G03I-30 J0 G00 Z5 G40 G01X0Y0 M05 M30,例：帶刀具半徑補償?shù)恼麍A刀具運動軌跡,G15H1 M03 S600 G00 Z5 X0 Y0 G42 G01X30Y0D01 G01 Z-3F100 G03I-30 J0 G00 Z5 G40 G01X0Y0 M05 M30,切入切出點,切入點,。,。,切出點,5.4 刀具補償功能（長度補償）,刀具長度補償指刀具在Z方向的實際位移比程序給定值增加或減少一個值； 指令說明：1)G56指令為Z軸刀具長度補

32、償； 2)G53指令為取消刀具長度補償；,格式中的Z值是指程序中的指令值； H01為刀具長度補償代碼，后面兩位數(shù)字是刀具長度補償寄存器的地址符。,G56Z100H01,0,Z,X,D,H,G0Z0 G0Z100H01,基準刀具,工件上表面,工件原點Z0的位置（G54),此為長度正補償，補償值為正值。,正向長度補償,0,Z,X,H,G0Z100H01,基準刀具,工件原點Z0的位置（G54),工件上表面,此為長度負向補償，補償值為負值。,負向長度補償,刀具長度補償值的確定方法,采用對刀儀測量法、 對刀顯微鏡測量法、 試切法確定。,5.5 簡化編程,5.5.1 孔加工固定循環(huán)（G80 G73 G81

33、 G83),格式：G81 X Y Z R P F,式中：X、Y孔位坐標； Z為孔底坐標； R為R平面的Z坐標； P為孔底進給暫停時間（s）； F為進給速度；,（1） G81 一般鉆孔循環(huán)；,A,B(X,Y),R,Z,一般鉆孔循環(huán)G81基本動作,G15 H3 T1 M03 G81 X10 Y10 Z-15 R5 P1 F100 Y30 X50 Y10 G80 Z150 G00 X0 Y0 M05 M30,一般鉆孔循環(huán)應用舉例G81,R,5.5.2 高速深孔啄鉆循環(huán)指令（斷屑） 格式：G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ ；,A,B(X,Y),R,Z,Q,Q,Q,Q,d,d,d,式中：

34、X、Y孔位坐標； Z為孔底坐標； R為R平面的Z坐標； P為孔底進給暫停時間（s）； F為進給速度； Q_每次進給深度（23）。,圖中：d為刀具快速后退一個設定量d （該值由系統(tǒng)參數(shù)設定）。,高速深孔啄鉆循環(huán)指令G73基本動作 G73 X10 Y10 Z-26 R5 P1 Q5 F100,5.5.3 深孔循環(huán)指令（排屑） 格式：G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ ；,式中：X、Y孔位坐標； Z為孔底坐標； R為R平面的Z坐標； P為孔底進給暫停時間（s）； F為進給速度； Q_每次進給深度（23）。,A,B(X,Y),R,Z,Q,Q,Q,Q,d1,d1,圖中：從R平面快進至離前次

35、加工表面d1的上方然后切削進給（該值由系統(tǒng)參數(shù)設定）。,A,B(X,Y),R,Z,5.5.4 初鏜循環(huán)指令G85 格式：G85 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ FA_；,式中：X、Y孔位坐標； Z為孔底坐標； R為R平面的Z坐標； P為孔底進給暫停時間（s）； F為進給速度； FA為返回時進給速度；,G85 X10 Y10 Z-26 R5 P1 Q5 F100 FA 300,G15 H1 T1 M03 S475 G90 G17 G00 Z50 G00 X30 Y15 CALL O100 第一次調用子程序 G00 X30 Y65 CALL O100 第二次調用子程序 G00 X110 Y65

36、 CALL O100 第三次調用子程序 G00 X110 Y15 CALL O100 第四次調用子程序 G00 Z50 M05 M30,O100 G00 Z5 G01 Z-4 F100 G91 G01 X50 Y30 X-50 Y-30 G00 Z20 G90 RST,主程序：,子程序：,CALL O100,CALL O100,CALL O100,CALL O100,5.5.5 子程序：,程序的書寫格式,OSKX 程序號 G15H1 建立坐標系 G90G17 進給方式 T1 選刀具 M03、M04 主軸正轉、主軸轉速 G00 X0Y0Z50 刀具快速定位 G01 Z5 F100 程序內容 N1

37、0 N20 G00 XOYOZ100 返回坐標點 N30 M30； 程序結束,5.6 數(shù)學運算的編程方法,在編程的過程當中, 不免存在著一些數(shù)學運算, 需要用人工或計算器計算，是比較麻煩的過程。如果數(shù)學運算的方法直接輸入就能夠節(jié)省很多時間與精力。,例如：G15 H1 T1 M03 S600 G01 X10SQRT3 Y20 X20* COS20 Y20* SIN20 M30,常用數(shù)學運算：,開方：,函數(shù)計算：,10SQRT3,SINn 正玄函數(shù) ASINn 反正玄函數(shù) COSn 余玄函數(shù) ACOSn 反余玄函數(shù) TANn 正切函數(shù) ATANn 反正切函數(shù),注：算數(shù)式中的所有括弧只可以使用中 括

38、弧,其他的無效,例2,N01 G15H1 N02 G90G17 N03 G00Z50 N04 M03S300 N05 G00X-30Y-30 N06 G00Z2 N07 G01Z-3F100 N08 G41G01X20Y14D01 N09 G01Y62 N10 G02X44Y86R24 N11 G01X100 N12 G03X120Y62R24 N13 G01Y40 N14 X100Y14 N15 X20 N16 G00G40X0Y0M09 N17 G00Z50 N19 M30,數(shù)控銑床編程練習,C(40,70) D(51.771,70) B(30,60) E(82.32,65) F99.64

39、,55) G(110,55) A(30,30) H(110,30),0,X,Y,G15 H01 G00Z10 M03 F100 X0Y0 G41 G00 X30 Y30 D01 G01 Z-5 G01 Y60 X40 Y70 X51.771 G02 X82.32Y65 R20 G03 X99 64Y55 R20 G01 X110 Y55 Y30 X30 G00 Z10 G40 G00 X0 Y0 Z50 X65Y55 G41 Y45 D01 G03 I0J10 G00Z50 G40X0X0 M05 M30,0,0,X,Y,A,B,C,G15H1 G00Z10 M03S600 X5Y9.5 G0

40、1Z-.1F200 G03X1Y7 R7 G01X6.5Y8.5 G00Z5 X8.8 Y11.5 G01Z-.1 . . . G00Z50 M05 M30,N,n,宏程序編程,應用：通過變量計算，減少手工編程時的繁瑣的數(shù)值計算，精簡了程序；通過變量編程使NC程序不僅適用于特定數(shù)值下的一次加工，而是適用于相似的一類加工。增加了程序的靈活性和通用性；利用變量的函數(shù)運算、邏輯運算可以對非圓曲線及立體曲面進行編程。非圓曲線包括除園以外的各種可以用方程描述的二次曲線（如拋物線、橢圓、雙曲線）、阿基米德螺旋線及各種參數(shù)方程、極坐標方所說描述的平面曲線和列表曲線。,定義：宏程序與子程序類似,對編制相同加工

41、的操作可以使程序簡化.同時宏程序中可以使用變量，算術和邏輯運算及轉移指令，還可以方便地實現(xiàn)循環(huán)程序設計。使相同加工操作的程序更方便，更靈活。,宏變量 是一種能夠在數(shù)控加工程序內部使用的特殊形式的實數(shù)類變量。從使用類型上可以分為系統(tǒng)變量和用戶變量。 用戶變量 是專門留給數(shù)控加工程序編制人員使用的，可以任意讀寫、使用，并且能夠代替程序中的坐標值、主軸轉速、進給速度值以及G功能代碼值等。,3.1變量編程的表示方法及格式,宏變量的形式 大隈系統(tǒng)：VCn (n=1,2,3,4,.) 法那克系統(tǒng): #n (n=1,2,3,4,.) 引用方法 例如：VC1=1000 #1=1000 F=VC1 F=#1 V

42、C2=20 #2=20 Z=VC2 Z=#2 VC1=VC2 #1=#1,運算指令 變量的賦值與置換 VC1=5 #1=5 VC2=VC1 #2=#1 2.加法運算 VC1=VC1+VC2 VC1=100+VC2 #1=#1+#2 #1=100+#2 VC1=VC1-VC2 VC1=100-VC2 #1=#1-#2 #1=100-#2 3.乘法運算 VC1=VC1*VC2 #1=#1*#2 VC1=VC1/VC2 #1=100/#2 4.函數(shù)運算 正弦：VC1=SINVC2 #1=SIN#2 余弦：VC1=COSVC2 #1=COS#2,控制命令 轉移指令：IF條件式GOTO n(n為跳轉的位

43、置，一般寫成程序段號) 條件為： EQ（等于） NE（不等于） GT（大于） GE（大于等于） LT（小于） LE（小于等于） 例如：VC10=0 #10=0 N01 G00 X=VC10 N01 G00X=#10 VC10=VC10+10 #10=#10+10 IF VC10 LT 100 N01 IF #10 LT 100 GOTO 01,3.2 利用宏程序實現(xiàn)非圓曲線輪廓的加工,數(shù)控系統(tǒng)一般只有直線和圓弧插補功能，也就是說通過運動代碼G01G02G03只能實現(xiàn)直線和圓弧兩種軌跡運動。那么眾多的非圓曲線軌跡運動怎么實現(xiàn)呢？其數(shù)學處理方法就是利用極限的原理。對于非圓曲線輪廓，用直線或圓弧逼近

44、它。在這里我們又遇到了一個“節(jié)點”的概念，“節(jié)點”就是逼近線段與非圓曲線的交點。它不同于我們先前學到的基礎編程里的“基點”概念。一個已知曲線方程的節(jié)點數(shù)主要取決于所用逼近線段的形狀、曲線方程的特性以及允許的誤差。,3.2.2 編程實例（正多邊形逼近園）,大隈系統(tǒng)： VC10=10（刀具半徑變量賦值） VC1=0（角度變量賦初值） VC2=50+VC10（半徑+刀具半徑變量賦值） VC3=H（加工深度絕對值） VC4=360（判斷變量的最終值） G15H01（調用工件零點） G0G90XVC2Y0（快速定位到落刀點） Z10（快速下降到安全高度） G01Z-VC3F100（工進到加工深度） N0

45、1 G01XCOSVC1*VC2YSINVC1*VC2 （用變量數(shù)學表達式對坐標地址賦值） VC1=VC1+1（循環(huán)變量均勻遞增） IF VC1 LE VC4 N01（控制語句） G0Z10（抬刀） M30（程序結束） 在這個程序中，我們不但在函數(shù)中使用了計算參數(shù)，而且對所有的地址復賦值都采用了變量。這個程序就被稱為宏程序。,VC2,VC1,VC10,VC3,% G15H1 M03S600F200 G00Z5 #1=50 #2=10 #3=36 #4=#3/2 #5=#1*SIN#4/SIN180-#3-#4 #6=0 #7=ATAN#5/#2 #11=0 N05 G68 R#11 N10 #

46、8=#6*TAN#7 #9=#1*SIN#3 #10=#1*COS#3 G00X#9Y#10 G01Z-#2 X0Y#8Z-#6 G01X-#9Y#10Z-#2 G00Z5 X0Y0 #6=#6+.5 IF #6 LE #2GOTO10 #6=0 #11=#11+2*#3 IF #11 LE 360-2*#3GOTO05 G00Z50 G69 M05 M30 %,加工中心,1.加工中心簡介,1.1分類 1.2特點 1.3與數(shù)控銑床的區(qū)別,1.1分類,按主要切削方式分： 鏜銑類加工中心 立式加工中心 臥式加工中心 車削類加工中心,立式加工中心,模具加工及面銑切削加工,手機模具加工,臥式加工中心,

47、柔性制造系統(tǒng),1.2加工中心的特點,具有自動換刀功能，加工連續(xù)性強。 加工工序集中，在一臺機床上可以完成多種工序的加工。 機床精度高，適合加工高精度零件和型面復雜的工件。 主軸轉數(shù)高，進給數(shù)度快。 具有較高的柔性，適應性強。 產(chǎn)品一致性好，可互換。,1.3與數(shù)控銑床的區(qū)別,加工中心有自動換刀功能。 加工中心主軸轉數(shù)高，進給速度快。 加工中心機床精度高。 加工中心數(shù)控系統(tǒng)功能更全，性能更高，控制能力更強。,2.加工中心常用輔助工具,2.1尋邊器 用于尋找工件原點在機床上的坐標值。 2.2刀具測量儀 用于測量刀具的長度和直徑。,3.加工中心編程指令（西門子系統(tǒng)）,3.1 原點設定指令 3.2 運動

48、指令 3.3 半徑補償指令 3.4 長度補償指令 3.5 絕對值與相對值指令 3.6 工藝指令 3.7 鉆孔固定循環(huán) 3.8 換刀指令,3.1原點設定指令,G54-G59：也可以叫機床坐標系零點偏置,機床坐標系,編程坐標系,編程零點在機床坐標系的坐標,編程零點在機床坐標系的坐標,機床坐標設定界面,3.2運動指令,G01 ：直線插補,0,x,y,100,80,刀位點,終點,G01X100Y80F100,G00 ：快速移動（點定位）,0,x,y,100,80,刀位點,終點,G00X100Y80,G02 (G03)：順時針圓弧插補(逆時針圓弧插補）,0,x,y,100,80,刀位點（終點）,終點(刀

49、位點）,G02X100Y60CR=10F100,60,R10,G03X100Y80CR=10F100,G02 ：順時針圓弧插補,0,x,y,100,80,刀位點,終點,G02X80Y70CR=-10F100,60,R10,70,80,G02 ：順時針圓弧插補,0,x,y,100,80,刀位點,終點,G02X100Y80I0J-10F100,60,R10,70,80,J,I,小結,圓心角小于等于180度時半徑值寫正值 圓心角大于180度時半徑值寫負值 整圓時，要用圓心相對于起點的相對坐標,練習,程序：G01X0Y0F100 G01X230F100 G01X70Y40 G01Y120 G01X23

50、0 G02X180CR=35 G01Y140 G03X120CR=30 G01Y120 G02X70CR=25 G01X0 G01Y0,3.3半徑補償指令,3.3.1 G41：半徑左補償 3.3.2 G42：半徑右補償 3.3.3 G40：取消半徑補償,3.3.1 半徑左補償(G41),程序： G41G01X0Y0D01F100 G01Y120 G01X70 G03X120R25 G01Y140 G02X180R30 G01Y120 G03X230R25 G01X300 G01Y40 G01X230Y0 G01X0 G40G01X-30Y-30,刀位點X-30Y-30,3.3.2 半徑右補償(G42),G42G01X0Y0D01F100 G01X230,3.3.3 取消半徑補償(G40),程序： G41G01X0Y0D01F100 G01Y120 G01X70 G03X120CR=25 G01Y140 G02X180CR=30 G01Y120 G03X230CR=25 G01X300 G01Y40 G01X230Y0 G01X0 G40G01X-30Y-30,刀位點X-30Y-30,圓心坐標為X-30Y-30,小結,建立和取消補償必須在有G00或G01的程序段中來