第三章數(shù)控銑削編程1.ppt

1、,數(shù)控編程與加工技術(shù),上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2007年9月,第3章 數(shù)控銑削編程,上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院,3.1 概述 3.2 基本編程方法 3.3 用戶宏指令 3.4 現(xiàn)代CNC系統(tǒng)中的高級(jí)編程方法 3.5 SINUMERIK802D系統(tǒng)編程指令簡(jiǎn)介 3.6 華中HNC-1M銑床數(shù)控系統(tǒng)編程指令簡(jiǎn)介3.7 綜合實(shí)例 3.8 加工中心概述 3.9 加工中心程序編制 3.10 立式加工中心編程 3.11 臥式加工中心編程,上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院,一、數(shù)控銑床的分類及加工對(duì)象 二、數(shù)控銑削加工特點(diǎn) 三、機(jī)床坐標(biāo)系和參考點(diǎn) 四、數(shù)控銑削編程要點(diǎn)及注意問題,3.1 概 述,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,一、數(shù)控銑床的

2、分類及加工對(duì)象,（1）立式數(shù)控銑床。一般適宜盤、套、板類零件，進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鏜、銑、锪、攻螺紋等加工以及側(cè)面的輪廓加工。,（2）臥式數(shù)控銑床。一般適宜箱體類零件，進(jìn)行除安裝面和頂面以外面的各種加工。,（3）龍門式數(shù)控銑床。主要用于大型或形狀復(fù)雜零件的各種平面、曲面和孔的加工。,（4）萬能式數(shù)控銑床。一次裝夾可完成對(duì)工件五個(gè)表面的加工。,二、數(shù)控銑削加工特點(diǎn),（6）要求刀具有良好的抗沖擊性、韌性、耐磨性和紅硬性。,（1）適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復(fù)雜或難以控制尺寸的零件。,（2）能加工普通機(jī)床無法（或很難）加工的零件。,（3）能加工一次裝夾定位后，需進(jìn)行多道工序加工的零件。,（4）加工

3、精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。,（5）自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高。,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,三、機(jī)床坐標(biāo)系和參考點(diǎn),1、機(jī)床的坐標(biāo)系,機(jī)床主軸軸線方向?yàn)?Z軸，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閆軸正方向。X軸與工作臺(tái)面相平行，立式銑床，主軸右側(cè)方向?yàn)閄軸正方向，臥式銑床，人面對(duì)主軸正向時(shí)的左側(cè)方向?yàn)閄軸正方向。Y軸方向可根據(jù)Z、X軸按右手笛卡兒直角坐標(biāo)系來確定。,2、參考點(diǎn),參考點(diǎn)又稱為機(jī)床零點(diǎn)，是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)。機(jī)床啟動(dòng)后，首先要將機(jī)床位置“回零”，即回參考點(diǎn)，以此在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部建立一個(gè)以機(jī)床零點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)系。,四、數(shù)控銑削編程要點(diǎn)及應(yīng)注意問題,1、數(shù)控銑削編程要點(diǎn),（1）了解數(shù)控系統(tǒng)功能

4、及機(jī)床規(guī)格。 （2）熟悉加工順序。 （3）合理選擇刀具、夾具及切削用量、切削液。 （4）編程盡量使用子程序及宏指令。 （5）注意小數(shù)點(diǎn)的使用。 （6）程序零點(diǎn)要選擇在易計(jì)算的確定位置。 （7）換刀點(diǎn)選擇在無換刀干涉的位置。,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,2、數(shù)控銑削編程時(shí)應(yīng)注意的問題,（1）銑刀的刀位點(diǎn)。,在加工程序編制中，用以表示銑刀特征的點(diǎn)，也是對(duì)刀和加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。,（2）零件尺寸公差對(duì)編程的影響。,圖示標(biāo)注尺寸改為公差中值尺寸。,改變封閉尺寸的標(biāo)注方法。,（3）安全高度。,（4）進(jìn)刀/退刀方式。,（5）刀具半徑補(bǔ)償。,3、加工路線的確定,（1）保證被加工零件的精度和表面粗糙度的要求。,（

5、2）盡量使走刀路線最短，減少空刀時(shí)間。,（3）要考慮切入點(diǎn)和切出點(diǎn)的程序處理。用立銑刀的端刃和側(cè)刃銑削平面輪廓時(shí)，為了避免在輪廓的切入點(diǎn)和切出點(diǎn)留下刀痕，應(yīng)沿輪廓外形的延長(zhǎng)線切入和切出。切入點(diǎn)和切出點(diǎn)一般選在零件輪廓兩幾何元素的交點(diǎn)處。延長(zhǎng)線可由相切的圓弧和直線組成，以保證加工出的零件輪廓形狀平滑。,上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院,一、常用G代碼 二、F、S、T、M代碼 三、刀具補(bǔ)償功能 四、固定循環(huán)功能 五、子程序,3.2 基本編程方法,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,一、常用G代碼,1、G90絕對(duì)坐標(biāo)編程指令,格式：G90,說明：該指令表示程序段中的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)字為絕對(duì)坐標(biāo)值，即從編程原點(diǎn)開始的坐標(biāo)值。,說

6、明：該指令表示程序段中的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)字為增量坐標(biāo)值，即刀具運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對(duì)于起點(diǎn)坐標(biāo)值的增量。,2、G91增量坐標(biāo)編程指令,格式：G91,說明：（1）該指令表示刀具以點(diǎn)位控制方式從所在點(diǎn)快速移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。其中，X、Y、Z為目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)。 （2）刀具移動(dòng)速度不用指定，由系統(tǒng)參數(shù)確定，可在機(jī)床說明書中查到。,3、G00快速點(diǎn)定位指令,格式：G00 X_ Y_ Z_,4、G01直線插補(bǔ)指令,格式：G01 X_ Y_ Z_ F_,說明：該指令指定兩個(gè)（或三個(gè)）坐標(biāo)以聯(lián)動(dòng)的方式，按指定的進(jìn)給速度 F，插補(bǔ)加工任意的平面（或空間）直線。,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,G91 G01 X-80. Y74.

7、 F100,如圖所示，刀具由初始點(diǎn) A直線插補(bǔ)到目標(biāo)點(diǎn)B,用G90編程的程序?yàn)?G90 G01 X54. Y126. F100,用G91編程的程序?yàn)?（3）R為圓弧半徑，當(dāng)圓弧小于或等于180時(shí)，R為正值；當(dāng)圓弧大于180時(shí)，R為負(fù)值。,5、G02/G03圓弧插補(bǔ)指令,格式： G02/G03 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ F_,或G02/G03 X_ Y_ Z_ R_ F_,說明：（1）G02表示順時(shí)針圓弧插補(bǔ)，G03表示逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。,（2）X、Y、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)，I、J、K為圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)。,（4）如果圓弧是一個(gè)封閉整圓，只能使用圓心坐標(biāo)編程。,數(shù)控編程與加工技術(shù),SR

8、ZY,如圖所示的三段圓弧,使用圓弧半徑 R編程,絕對(duì)坐標(biāo)編程方式：,G90 G92 X0. Y-30.,G03 X30. Y0. R30. F100,G02 X110. Y0. R40.,G03 X160. Y-50. R-50.,增量坐標(biāo)編程方式：,G92 X0. Y-30,G91 G03 X30. Y30. R30. F100,G02 X80. Y0. R40.,G03 X50. Y-50. R-50.,G02 X80. Y0. I40. J0.,G03 X50. Y-50. I0. J-50.,使用圓心坐標(biāo) I、J編程,絕對(duì)坐標(biāo)編程方式：,G90 G92 X0. Y-30.,G03 X3

9、0. Y0. I0. J30. F100,G02 X110. Y0. I40. J0.,G03 X160. Y-50. I0. J-50.,增量坐標(biāo)編程方式：,G92 X0. Y-30.,G91 G03 X30. Y30. I0. J30. F100,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,G91 G03 X0. Y0. I-40. J0. F100,如圖所示為一封閉整圓，要求由 A點(diǎn)開始，逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)返回 A點(diǎn)。,其程序?yàn)椋?G90 G03 X40. Y0. I-40. J0. F100,說明：該指令使程序暫停一段時(shí)間，以便進(jìn)行某些人為的調(diào)整，暫停后，繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)程序段。時(shí)間單位為秒。,6、G04

10、暫停指令,格式：G04 P,說明：（1）G17指定刀具在 XY平面上運(yùn)動(dòng)；G18指定刀具在 ZX平面上運(yùn)動(dòng)；G19指定刀具在 YZ平面上運(yùn)動(dòng)。如圖所示。,7、G17/G18/G19加工平面選擇指令,格式：G17/G18/G19,（2）由于數(shù)控銑床大都在 XY平面內(nèi)加工，故G17為機(jī)床的默認(rèn)狀態(tài)，可省略。,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,如圖所示為半徑等于60的球面，其球心位于坐標(biāo)原點(diǎn) O。刀心軌跡 AB、BC、CA的圓弧插補(bǔ)程序分別如下：,CA: G18 G90 G03 X60. Z0. R60.,AB: G17 G90 G03 X0. Y60. I-60. J0.,BC: G19 G91 G0

11、3 Y-60. Z60. J-60. K0.,CA: G18 G90 G03 X60. Z0. I0. K-60.,或 AB: G17 G90 G03 X0. Y60. R60.,BC: G19 G91 G03 Y-60. Z60. R60.,（2）公制與英制單位的換算關(guān)系為:1 mm0.394 in;1 in25.4 mm。,8、G20/G21英制/公制輸入指令,格式：G20/G21,說明：（1）G20/G21是兩個(gè)互相取代的G代碼，公制輸入G21為缺省狀態(tài)。在一個(gè)程序內(nèi)，不能同時(shí)使用G20與G21指令，且必須在坐標(biāo)系確定之前指定。,說明：（1）刀具快速進(jìn)給，并在指令規(guī)定的位置上定位。若所到

12、達(dá)的位置是參考點(diǎn)，則返回參考點(diǎn)的各軸指示燈亮。如果指示燈不亮，則說明程序中所給的指令有錯(cuò)誤或機(jī)床定位誤差過大。,9、G27返回參考點(diǎn)校驗(yàn)指令,格式：G27 X_ Y_ Z_,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,（2）執(zhí)行G27指令的前提是機(jī)床在通電后必須返回過一次參考點(diǎn)（手動(dòng)返回或G28指令返回）。使用G27指令時(shí)必須先取消刀具補(bǔ)償功能，否則會(huì)發(fā)生不正確的動(dòng)作。G27程序段執(zhí)行后，數(shù)控系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行下一程序段，若需要機(jī)床停止，則必須在該程序段后增加M00或M01指令，或在單個(gè)程序段中運(yùn)行M00或M01。,（4） X、Y、Z為中間點(diǎn)的坐標(biāo)。,10、G28自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令,格式：G28 X_ Y_ Z_

13、,說明：（1）該指令通常用來在參考點(diǎn)換刀，所以返回參考點(diǎn)可以理解為返回?fù)Q刀點(diǎn)。,（2）該指令可以使刀具從任何位置，以快速定位方式經(jīng)過中間點(diǎn)返回參考點(diǎn)，到達(dá)參考點(diǎn)時(shí)，返回參考點(diǎn)指示燈亮。,（3）在使用G28指令時(shí)，必須先取消刀具半徑補(bǔ)償，而不必先取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，因?yàn)镚28指令包含刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償取消、主軸停止、切削液關(guān)閉等功能。所以該指令一般用于自動(dòng)換刀。,11、G29從參考點(diǎn)自動(dòng)返回指令,格式：G29 X_ Y_ Z_,說明：（1）該指令使刀具從參考點(diǎn)以快速點(diǎn)定位方式經(jīng)過中間點(diǎn)返回到加工點(diǎn)。,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,（2）中間點(diǎn)的坐標(biāo)值不需要指定，由前面程序段G28指令中設(shè)定。通常G28和

14、G29指令配合使用，使機(jī)床換刀后直接返回加工點(diǎn)，而不必計(jì)算中間點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的實(shí)際距離。,（3） X、Y、Z為返回點(diǎn)的坐標(biāo)。,如圖所示是G28、G29功能應(yīng)用實(shí)例，按絕對(duì)值編程格式編程如下：,G28 X150. Y95.,T02 M00,G29 X185. Y8.,（2）一般可預(yù)設(shè)6個(gè)（G54G59）工件坐標(biāo)系，這些坐標(biāo)系的原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的值，可用手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式輸入，存儲(chǔ)在機(jī)床存儲(chǔ)器內(nèi)，使用時(shí)可在程序中指定。如圖所示。,12、G54G59工件原點(diǎn)偏置,格式：G54G59,說明：（1）將工件坐標(biāo)原點(diǎn)平移至工件基準(zhǔn)處，稱為工件原點(diǎn)的偏置。,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,G00 X30. Y3

15、0.,（3）一旦指定了G54G59之一，就確定了工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，后續(xù)程序段中的工件絕對(duì)坐標(biāo)均為此工件坐標(biāo)系中的值。,例如：,N01 G54 G00 G90 X30. Y40.,N10 G59,（2）通過G92可以確定當(dāng)前工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，該坐標(biāo)系在機(jī)床重開機(jī)時(shí)消失。,13、G92設(shè)置工件坐標(biāo)系,格式：G92 X_ Y_ Z_,說明：（1）在使用絕對(duì)坐標(biāo)指令編程時(shí)，預(yù)先要確定工件坐標(biāo)系。,（3）G92指令需單獨(dú)一個(gè)程序段，該程序段中盡管有位置指令值，但并不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。在使用G92指令前，必須保證刀具處于程序原點(diǎn)。執(zhí)行G92指令后，也就確定了刀具刀位點(diǎn)的初始位置與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的相對(duì)距離，并在CRT上

16、顯示刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置。,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,二、F、S、T、M代碼,1、進(jìn)給速度功能F,（1）代碼法,F后面跟兩位數(shù)字，這些數(shù)字不是進(jìn)給速度的大小，而是機(jī)床進(jìn)給速度數(shù)列的序號(hào)。,（2）指定法,F后面的數(shù)字是進(jìn)給速度的大小，例如F100 ，進(jìn)給速度是100 mm/min。,2、主軸功能S,用于確定主軸轉(zhuǎn)速，由地址符S及其轉(zhuǎn)速數(shù)值表示，單位是r/min。,3、刀具功能T,用于選擇刀具，由地址符T及其后的2位數(shù)字表示刀具號(hào)。,4、輔助功能M,M代碼是機(jī)床加工過程的工藝操作指令，即控制機(jī)床的各種功能開關(guān)，由地址符M和規(guī)定的兩位數(shù)字表示。,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,M指令功能

17、表,三、刀具補(bǔ)償功能,1、刀具半徑補(bǔ)償,（1）刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔?銑削加工時(shí)，由于刀具半徑的存在，刀具中心軌跡和工件輪廓不重合。編程按刀具中心軌跡進(jìn)行，其計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜。刀具半徑補(bǔ)償功能，可使數(shù)控編程按工件輪廓進(jìn)行，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算刀具中心軌跡，使刀具偏離工件輪廓一個(gè)半徑值，即進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償。,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,（2）刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆椒?刀具半徑補(bǔ)償是將計(jì)算刀具中心軌跡的過程交由CNC系統(tǒng)執(zhí)行，編程員假設(shè)刀具的半徑為零，直接根據(jù)零件的輪廓形狀進(jìn)行編程，而實(shí)際的刀具半徑則存放在刀具半徑偏置寄存器中。 在加工過程中，CNC系統(tǒng)根據(jù)零件程序和刀具半徑，自動(dòng)計(jì)算刀具中心軌跡，完成對(duì)零件的

18、加工。 當(dāng)?shù)毒甙霃桨l(fā)生變化時(shí)，不需要修改程序，只需修改存放在刀具半徑偏置寄存器中的刀具半徑值即可。,（3）刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆诸?說明：G41發(fā)生前，刀具半徑補(bǔ)償量必須在刀具半徑偏置寄存器中設(shè)置完成。G41一般與G00或G01指令在同一程序段中使用，以建立刀補(bǔ)。,G41左偏刀具半徑補(bǔ)償,格式：G41 Dnn,說明：與G41指令的主要區(qū)別是，從刀具的進(jìn)給方向看，工件與刀具的相對(duì)位置不同，其他與G41相同。,G42右偏刀具半徑補(bǔ)償,格式：G42 Dnn,說明： G40指令必須與G41或G42指令成對(duì)使用。,G40撤銷刀具半徑補(bǔ)償,格式：G40,數(shù)控編程與加工技術(shù),SRZY,（4）刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程,刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕?。就是在刀具從起點(diǎn)接近工件時(shí)，刀具中心從與編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏離一個(gè)偏置量的過程。,刀具半徑補(bǔ)償?shù)某蜂N。在最后一段刀補(bǔ)軌跡加工完成后，應(yīng)走一段直線撤銷刀補(bǔ)，使刀具中心軌跡過渡到與編程軌跡重合。,刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)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(gè)偏置量。,直線加工如圖所示，刀具從