數(shù)控機床工程師培訓(xùn)PPT課件

1、 數(shù)控機床一、數(shù)控機床的組成輸入裝置輸出裝置計算機數(shù)控裝置PLC主軸控制單元主軸機床伺服電機速度控制單元工作臺位置檢測反饋裝置項目一 數(shù)控機床基本組成第1頁/共48頁 二、數(shù)控機床工作過程加工準(zhǔn)備階段機床調(diào)整階段程序調(diào)試階段試切加工階段正式加工階段檢 測 數(shù)控機床第2頁/共48頁 一）數(shù)控機床坐標(biāo)系的作用 描述機床的運動，產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息。二）數(shù)控機床坐標(biāo)系確定的依據(jù)JB3051-8（ISO841） 為簡化程序編制，保證數(shù)據(jù)的互換性。三、數(shù)控機床坐標(biāo)系 數(shù)控機床第3頁/共48頁 三）數(shù)控機床坐標(biāo)系的確定方法 1.假定刀具相對于固定的 工件運動 數(shù)控機床第4頁/共48頁 2.采用右手笛卡兒坐標(biāo)系直線

2、坐標(biāo) X Y Z旋轉(zhuǎn)坐標(biāo) A B C附加坐標(biāo) U V W 數(shù)控機床第5頁/共48頁 3.確定順序：ZXY Z軸在主軸方向，X軸平行于工件的裝夾平面，一般取水平位置，根據(jù)右手直角坐標(biāo)系的規(guī)定，確定了X和Z坐標(biāo)軸的方向，自然能確定Y軸的方向。 4.增大工件和刀具之間距離的方向為運動的正方向 數(shù)控機床第6頁/共48頁 臥式數(shù)控車床坐標(biāo)系-X+Z 數(shù)控機床第7頁/共48頁 立式數(shù)控銑床坐標(biāo)系+Z+X+Y 數(shù)控機床第8頁/共48頁 數(shù)控機床四） 數(shù)控機床的兩種坐標(biāo)系機床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系又稱為編程坐標(biāo)系。. 機床坐標(biāo)系機床坐標(biāo)系XYZ是生產(chǎn)廠家在機床上設(shè)定的坐標(biāo)系，其原點是機床上的一個固定點

3、，作為數(shù)控機床運動部件的運動參考點。2. 工件坐標(biāo)系設(shè)定工件坐標(biāo)系的目的是為了編程方便。設(shè)置工件坐標(biāo)系原點的原則盡可能選擇在工件的設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)上，工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向與機床坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向保持一致。第9頁/共48頁 項目二 數(shù)控系統(tǒng) 一、數(shù)控系統(tǒng)的組成與作用 1.組成 CNC系統(tǒng)由輸入輸出設(shè)備、CNC裝置、可編程控制器（PLC）、主軸驅(qū)動裝置和進給驅(qū)動裝置等組成。2.作用 接受信息計算處理發(fā)出控制命令 數(shù)控機床第10頁/共48頁 二、數(shù)控系統(tǒng)工作過程 數(shù)控機床第11頁/共48頁 三、常見數(shù)控系統(tǒng) SIEMENSFANUC 數(shù)控機床第12頁/共48頁 華中HNC 數(shù)控機床第13頁/共4

4、8頁一、 刀具半徑補償1.1.刀具半徑補償?shù)幕靖拍顢?shù)控加工中，是按零件輪廓進行編程的。由于刀具總有一定的半徑(如銑刀半徑、銅絲的半徑)，刀具中心運動的軌跡并不等于所需加工零件的實際輪廓，而是偏移輪廓一個刀具半徑值。這種偏移稱為刀具半徑補償。2. B2. B功能刀具半徑補償計算B功能刀具半徑補償計算：根據(jù)零件尺寸和刀具半徑值計算直線或圓弧的起點和終點的刀具中心值，以及圓弧刀補后刀具中心軌跡的圓弧半徑值。刀具半徑矢量：在加工過程中始終垂直于編程軌跡，大小等于刀具半徑，方向指向刀具中心的矢量。 數(shù)控機床項目三 刀具補償 第14頁/共48頁3. C3. C功能刀具半徑補償計算（1）C功能刀具半徑補償

5、的基本思想 C刀補工作過程：刀補開始后，先將第一程序段讀入BS，算得此程編軌跡并送到CS暫存后，又將第二段程序讀入BS，算出第二段程編軌跡。對兩段程編軌跡的連接方式進行判別，根據(jù)判別結(jié)果，再對CS中的第一段程編軌跡作相應(yīng)的修正。修正結(jié)束后，順序地將修正后的第一段程編軌跡由CS送AS，第二段程編軌跡由BS送人CS。隨后，由CPU將AS中的內(nèi)容送到OS進行插補運算，運算結(jié)果送到伺服裝置予以執(zhí)行。 數(shù)控機床第15頁/共48頁(2). 程編軌跡轉(zhuǎn)接類型如圖根據(jù)角度在四個象限的不同，有以下三種轉(zhuǎn)接類型：）直線與直線轉(zhuǎn)接）圓弧與圓弧轉(zhuǎn)接）直線與圓弧轉(zhuǎn)接數(shù)控裝置的插補原理與刀具補償?shù)?6頁/共48頁數(shù)控裝置

6、的插補原理與刀具補償二、 刀具長度補償?shù)?7頁/共48頁數(shù)控編程的步驟第18頁/共48頁 數(shù)控車削編程項目四 數(shù)控車床編程一、 數(shù)控車床編程基礎(chǔ)1. 米制與英制編程G20 英制，G21 米制（默認）。2. 直徑與半徑編程1) 直徑編程把X坐標(biāo)值表示為回轉(zhuǎn)零件的直徑值，稱為直徑編程。由于圖紙上都用直徑表示零件的回轉(zhuǎn)尺寸，用此種方法編程，X坐標(biāo)值與回轉(zhuǎn)零件直徑尺寸保持一致，不需要尺寸換算，比較方便。2) 半徑編程把X坐標(biāo)值表示為回轉(zhuǎn)零件的半徑值，稱為半徑編程。這種表示方法符合直角坐標(biāo)系的表示方法。3. 車床的前置刀架與后置刀架數(shù)控車床刀架布置有兩種形式:(如圖4-1所示)前置刀架位于Z軸的前面，與

7、傳統(tǒng)臥式車床刀架的布置形式一樣，刀架導(dǎo)軌為水平導(dǎo)軌，使用四工位電動刀架。第19頁/共48頁 數(shù)控車削編程后置刀架位于Z軸的后面，刀架的導(dǎo)軌與正平面傾斜，便于觀察刀具的切削過程、切屑容易排除、后置空間大，可以設(shè)計更多工位的刀架，一般全功能的數(shù)控車床都設(shè)計為后置刀架。圖4-1 車床的前置刀架與后置刀架 4. M指令功能有效性指令功能有效性 M指令功能有效性指在同一程序段中M指令 功能與其它指令功能有效的順序，與指令在 程序段中排列次序無關(guān)。有的M指令功能在 其它指令功能執(zhí)行前有效，如M03與G01指 令；有的M指令功能在其它指令功能執(zhí)行后 有效，如G00與M02指令。5. 數(shù)控機床的初始狀態(tài)數(shù)控機

8、床的初始狀態(tài) 數(shù)控機床的初始狀態(tài)指數(shù)控機床通電后 具有的狀態(tài)，也稱為數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的默認狀態(tài)，一般設(shè)定絕對坐標(biāo)方式編程、 使用米制、取消刀具補償、主軸和切削液泵停止等狀態(tài)。二、二、 F、S、T指令功能指令功能1. 進給量指令進給量指令 指令格式F_ 指令功能F表示進給地址符。 指令說明 F表示主軸每轉(zhuǎn)進給量，單位為mm/r；也可以表示進給速度，單位為 mm/min?？赏ㄟ^G指令設(shè)定。第20頁/共48頁 數(shù)控車削編程2. 主軸轉(zhuǎn)速指令指令格式 S_ 指令功能 S表示主軸轉(zhuǎn)速地址符，指令說明S表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min；也可以表示切削速度，單位為m/min。其量綱通過G指令設(shè)定。 3. 刀具號指

9、令指令格式 T_指令功能T表示刀具地址符，前兩位數(shù)表示刀具號。通過刀具補償號調(diào)用刀具數(shù)據(jù)庫內(nèi)刀具補償參數(shù)。三、 G指令應(yīng)用1. 設(shè)定工件坐標(biāo)系指令（92） 指令格式G92X_ Z_ 指令功能通過設(shè)置刀具起點或換刀點的位置設(shè)定工件坐標(biāo)系原點。 指令說明G92后面的坐標(biāo)值表示刀具起點或換刀點在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。 在編寫加工程序時，將工件坐標(biāo)系的原點設(shè)定在工件的設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)處，工件坐標(biāo)系又稱編程坐標(biāo)系，其坐標(biāo)系原點又稱編程原點或編程零點。見圖4-2 中的 0p點，這樣對編寫程序帶來很大的方便。 G92指令的功能通過設(shè)置刀具起點或換刀點相對于工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值來建立工件坐標(biāo)系，這里的刀具起點

10、或換刀點是指車刀或鏜刀的刀尖位置。設(shè)置換刀點的原則：既要保證換刀時刀具不碰撞工件，又要保證換刀時的輔助時間最短。 如圖4-2所示，設(shè)定換刀點距工件坐標(biāo)系原點在Z軸方向距離為B，在X軸方向距第21頁/共48頁 數(shù)控車削編程離為A （直徑），執(zhí)行G92 XA ZB后，在系統(tǒng)內(nèi)部建立了以0p為原點的工件坐標(biāo)系。圖4-2刀具起點設(shè)置(工件坐標(biāo)系)圖4-3設(shè)置工件坐標(biāo)系 設(shè)置工件坐標(biāo)系時，刀具起點位置可以不變，通過G92指令的設(shè)定，把工件坐標(biāo)系原點設(shè)在所需要的工件位置上，如圖4-3所示。工件坐標(biāo)系原點設(shè)定在工件左端面位置： G92 X200 Z210工件坐標(biāo)系原點設(shè)定在工件右端面位置： G92 X200

11、 Z100工件坐標(biāo)系原點設(shè)定在卡爪前端面位置： G92 X200 Z190 顯然，當(dāng)G92指令中相對坐標(biāo)值A(chǔ)、B不同或改變刀具的刀具起點位置，所設(shè)定工件坐標(biāo)系原點的位置也發(fā)生變化。有的數(shù)控系統(tǒng)用G54G59指令確定工件坐標(biāo)系XpOpZp相對機床坐標(biāo)系XOZ的位置，以此方法建立工件坐標(biāo)系，指令中X、Z表示工件坐標(biāo)系原點在機床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。例題例題4-1 設(shè)Op點為工件坐標(biāo)系原點，Op點在機床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為（0,150），用G54指令設(shè)置工件坐標(biāo)系。G54X0Z150第22頁/共48頁 數(shù)控車削編程2. 快速進給指令（快速進給指令（G00） 指令格式G00X（U）_ Z（W）_ 指令功能G

12、00指令表示刀具以機床給定的快速進給速度移動到目標(biāo)點，又稱為點定位指令。 指令說明采用絕對坐標(biāo)編程，X、Z表示目標(biāo)點在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值；采用增量坐標(biāo)編程，U、W表示目標(biāo)點相對當(dāng)前點的移動距離與方向。例題例題4-2 如圖4-4所示，刀具從換刀點（刀具起點）快進到點，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。 絕對坐標(biāo)編程： G00 X40 Z122 增量坐標(biāo)編程： G00 U-60 W-803. 直線插補指令（直線插補指令（G01） 指令格式G01X（U）_ Z（W）_ F_ 指令功能 G01指令使刀具以設(shè)定的進給速度從所在點出發(fā)，直線插補至目標(biāo)點。 指令說明 采用絕對坐標(biāo)編程，X

13、、Z表示目標(biāo)點在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置；采用增量坐標(biāo)編程U、 W表示目標(biāo)點相對當(dāng)前點的移動距離與方向，其中F表示進給速度，在無新的F指令替代前一直有效。例題例題4-3 如圖4-5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。圖4-4快速定位第23頁/共48頁 數(shù)控車削編程圖4-5直線插補絕對坐標(biāo)編程： 增量坐標(biāo)編程：G00 X18 Z2 ; A-B G00 U-62 W-58 ; A - BG01 X18 Z-15 F50; B-C G01 -17 50 ; -G01 X30 Z-26 ; C-D G01 U12 W-11 ; -G01 X30 Z

14、-36 ; D-E G01 W-10 ; -G01 X42 Z-36 ; E-F G01 U12 ; -4. 圓弧插補指令（圓弧插補指令（G02，G03）指令格式 G02X（U）_ Z（W）I_ K_ (R) F_ G03X（U）_ Z（W）I_ K_ (R) F_指令功能 G02、G03表示刀具以進給速度從圓弧起點向圓弧終點進行順、逆圓弧插補。指令說明 1）G02 順圓插補，G03 逆圓插補。圓弧的順、逆方向判斷見圖4-6左圖，沿與圓弧所在平面垂直的坐標(biāo)軸的負方向看，順時針G02，逆時針G03，圖4-6右圖分別表示了車床前置刀架和后置刀架對圓弧順與逆方向的判斷； 2）如圖4-7，用絕對坐標(biāo)編

15、程，X、Z為圓弧終點坐標(biāo)值；用增量坐標(biāo)編程，U、W為圓弧終點相對起點的坐標(biāo)增量，R是圓弧半徑，當(dāng)圓弧所對圓心角圖4-6 圓弧的順逆方向為0180時，取正值；當(dāng)圓心角為180360時，R取負值。I、K為 圓心在X、Z軸方向上相對圓弧起點的坐標(biāo)增量（用半徑值表示），I、K為零時可以省略。第24頁/共48頁 數(shù)控車削編程圖4-7圓弧插補例題例題4-4 如圖4-8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。圖4-8 圓弧插補應(yīng)用絕對坐標(biāo)編程G03 X34 Z-4 K-4（或R4）F50; A-BG01 Z-20 ; B-CG02 Z-40 R20 ; C-DG01

16、Z-58 ; D-EG02 X50 Z-66 I8（或R8） ; E-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25頁/共48頁 數(shù)控銑床編程項目五 數(shù)控銑床編程一、數(shù)控銑床編程基礎(chǔ)1. 數(shù)控銑床的主要功能1）點位控制主要用于孔加工，如鉆孔、擴孔、鉸孔和鏜孔等。2）連續(xù)控制用直線插補、圓弧插補或復(fù)雜的曲線插補運動，銑削平面和曲面。3）刀具半徑補償?shù)毒甙霃窖a償功能使數(shù)控系統(tǒng)自動計算刀具中心軌跡，使刀具中心偏離工件輪廓一個刀具半徑

17、值，從而加工出符合圖紙要求的輪廓。利用刀具半徑補償?shù)墓δ?，改變刀具半徑補償量，還可以補償?shù)毒吣p量和加工誤差，實現(xiàn)對工件的粗加工和精加工。4）刀具長度補償改變刀具長度的補償量，可以補償?shù)毒邠Q刀后的長度偏差值，還可以改變切削加工的平面位置，控制刀具的軸向定位精度。5）固定循環(huán)加工固定循環(huán)加工指令簡化加工程序，減少編程工作量。6）子程序把加工工件形狀相同或相似部分寫成子程序，由主程序調(diào)用，簡化程序結(jié)構(gòu)。引用子程序的功能使加工程序模塊化，便于加工調(diào)試，優(yōu)化加工工藝。7）特殊功能在數(shù)控銑床上配置仿形軟件和仿形裝置，用傳感器對實物掃描及數(shù)據(jù)采集，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后自動生成NC程序，進而實現(xiàn)對工件的仿形加工，

18、實現(xiàn)反向加工工程。第26頁/共48頁 數(shù)控銑床編程2. 數(shù)控銑床加工范圍1）平面加工工件的水平面（XY）加工，工件的正平面（XZ）加工和工件的側(cè)平面（YZ）加工。兩軸半控制的數(shù)控銑床。2）曲面加工復(fù)雜曲面加工。三軸甚至更多軸聯(lián)動的數(shù)控銑床。3. 數(shù)控銑床的裝備1）夾具 通用夾具主要有：平口鉗、磁性吸盤和壓板裝置。中、大批量或形狀復(fù)雜的工件設(shè)計組合夾具，如果使用氣動和液壓夾具，用程序控制夾具，實現(xiàn)工件的自動裝缷，進一步提高工作效率和降低勞動強度。2）刀具常用的銑削刀具有立銑刀、端面銑刀、成形銑刀和孔加工刀具。二、 數(shù)控銑床基本指令圖 5-1 G92設(shè)定工件坐標(biāo)系1. 設(shè)定工件坐標(biāo)系設(shè)定工件坐標(biāo)系

19、G92指令指令格式 G92 X_ Y_ Z_功能 設(shè)定工件坐標(biāo)系說明 1)在機床上建立工件坐標(biāo)系（也稱編程坐標(biāo)系）； 2) 如圖5-1所示，坐標(biāo)值X、Y、Z為刀具刀位點（起刀點或換刀點）在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(根據(jù)換刀點位置設(shè)定工件坐標(biāo)系的原點 )；3) 操作者必須于工件安裝后檢查或調(diào)整刀具刀位點，以確保機床上設(shè)定的工件坐標(biāo)系與編程時在零件上所規(guī)定的工件坐標(biāo)系在位置上重合一致； 4) 對于尺寸較復(fù)雜的工件，為了計算簡單，在編程中可以任意改變工件坐標(biāo)系的程序零點。第27頁/共48頁 數(shù)控銑床編程另一種方法如圖5-2所示，通過與機床坐標(biāo)系XYZ的相對位置建立工件坐標(biāo)系XpYpZp，如有的數(shù)控系統(tǒng)用

20、G54G59指令的X、Y、Z坐標(biāo)表示工件坐標(biāo)系原點在機床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。2. 絕對坐標(biāo)方式指令G90和增量坐標(biāo)方式指令G91指令格式 G90/G91 指令功能 設(shè)定坐標(biāo)輸入方式指令說明 1）G90 建立絕對坐標(biāo)方式，X、Y、Z值表示刀具離開工件坐標(biāo)系原點的距離；2）G91 建立增量坐標(biāo)方式，X、Y、Z值表示刀具離開當(dāng)前點的坐標(biāo)增量。3. 快速點定位快速點定位G00指令指令指令格式 G00 X_ Y_ Z_指令功能 快速點定位指令說明 1) 刀具以各軸內(nèi)定的速度由始點（當(dāng)前點）快速移動到目標(biāo)點；2) 刀具運動軌跡與各軸快速移動速度有關(guān)；3) 刀具在起始點開始加速至預(yù)定的速度，到達目標(biāo)點前減速定

21、位。例題例題5-1 如圖5-3所示，刀具從A點快速移動至C點，使用絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。圖 5-3快速定位圖 5-2G54設(shè)定工件坐標(biāo)系第28頁/共48頁 數(shù)控銑床編程絕對坐標(biāo)編程G92 X0 Y0 Z0 設(shè)工件坐標(biāo)系原點，換刀點O與機床坐標(biāo)系原點重合G90 G00 X15 Y-40 刀具快速移動至Op點G92 X0 Y0 重新設(shè)定工件坐標(biāo)系，換刀點Op與工件坐標(biāo)系原點重合G00 X20 Y10 刀具快速移動至A點定位X60 Y30 刀具從始點A快移至終點C用增量值方式編程G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X15 Y-40 G92 X0 Y0 G00 X20 Y10 X40 Y20

22、 4. 直線插補直線插補G01指令指令圖 5-4直線插補指令格式 G01 X_ Y_ Z_ F_指令功能 直線插補運動指令說明 1) 刀具按照F指令所規(guī)定的進給速度直線插補至目標(biāo)點； 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) 各軸實際的進給速度是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。例題例題5-2如圖5-4所示，刀具從A點直線插補至B點，使用絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。第29頁/共48頁 數(shù)控銑床編程 G90 G01 X60 Y30 F200 或 G91 G01 X40 Y20 F2005. 插補平面選擇G17、G

23、18、G19指令 指令格式 G17 / G18 / G19 指令功能 表示選擇的插補平面 指令說明 1) G17表示選擇XY平面； 2) G18表示選擇ZX平面； 3) G19表示選擇YZ平面。6. 順時針圓弧插補指令G02和逆時針圓弧插補指令G03 指令格式 XY平面圓弧插補指令（如圖5-5所示） G02 R_ G17 X_Y_ F_ G03 I_ J_ 圖 5-5 XY插補平面圖 5-6 順逆圓弧的區(qū)分 指令功能 在指定平面內(nèi)做圓弧插補運動 指令說明 1) 圓弧的順逆時針方向如圖5-6所示，向圓弧所在平面的垂直坐標(biāo)軸的負方向看去，順時針方向為G02，逆時針方向為G03； 2) F規(guī)定了沿圓

24、弧切向的進給速度；第30頁/共48頁 數(shù)控銑床編程 3) X、Y、Z為圓弧終點坐標(biāo)值，如果采用增量坐標(biāo)方式G91，X、Y、Z表示圓弧終點相對于圓弧起點在各坐標(biāo)軸方向上的增量； 4) I、J、K表示圓弧圓心相對于圓弧起點在各坐標(biāo)軸方向上的增量，與G90 G91的定義無關(guān)； 5) R是圓弧半徑，當(dāng)圓弧所對應(yīng)的圓心角為0180時，R取正值；圓心角為180360時，R取負值； 6) I、J、K的值為零時可以省略； 7) 在同一程序段中，如果I、J、K與R同時出現(xiàn)則R有效。例題例題5-3如圖5-7所示，設(shè)起刀點在坐標(biāo)原點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。絕對坐標(biāo)編程G92

25、 X0 Y0 Z0 設(shè)工件坐標(biāo)系原點、機床坐標(biāo)系原點與換刀點重合（參考點）G90 G00 X200 Y40 刀具快速移動至A點G03 X140 Y100 I-60 (或R60) F100G02 X120 Y60 I-50 (或R50)增量坐標(biāo)編程G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X200 Y40G03 X-60 Y60 I-60 (或R60) F100G02 X-20 Y-40 I-50 (或R50)圖 5-7圓弧插補第31頁/共48頁 數(shù)控銑床編程G92 X0 Y0 Z0G90 G00 X30 Y0 G03 I-30 J0 F100G00 X0 Y0例題例題5-4如圖5-8所示，起刀點

26、在坐標(biāo)原點O，從O點快速移動至A點，逆時針加工整圓，使用絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。圖 5-8 整圓加工G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X30 Y0G03 I-30 J0 F100G00 X-30 Y07. 暫停暫停G04指令指令指令格式 X_ G04 P_指令功能 刀具作短暫的無進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 P只能用整數(shù)，單位為ms。8. 刀具半徑補償?shù)毒甙霃窖a償G41、G42指令指令 指令格式 G41 G00 X_ Y_ H (或D)_ G42 G01 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

27、，加工出所需要的工件輪廓，編程時避免計算復(fù)雜的刀心軌跡。第32頁/共48頁 數(shù)控銑床編程指令說明 1) X_ Y_ 表示刀具移動至工件輪廓上點的坐標(biāo)值 2) H (或D)_刀具半徑/長度補償寄存器地址符，存儲刀具半徑/長度補償值； 3)如圖5-9左圖所示，沿刀具進刀方向看，刀具中心在零件輪廓左側(cè), 則為刀具半徑左補償，用G41指令； 4)如圖5-9右圖所示，沿刀具進刀方向看，刀具中心在零件輪廓右側(cè)，則為刀具半徑右補償，用G42指令；圖 5-9 刀具半徑補償位置判斷 5) 通過G00或G01運動指令建立刀具半徑補償。例題例題5-5如圖5-10所示，刀具由O點至A點，采用刀具半徑左補償指令G41后

28、，刀具將在直線插補過程中向左偏置一個半徑值，使刀具中心移動到B點，其程序段為：G41 G01 X50 Y40 F100 H01H01為刀具半徑偏置代碼，偏置量（刀具半徑）預(yù)先寄存在H01指令指定的寄存器中。 運用刀具半徑補償指令，通過調(diào)整刀具半徑補償值來補償?shù)毒叩哪p量和重磨量，如圖5-11所示， r1為新刀具的半徑， r2為磨損后刀具的半徑。此外運用刀具半徑補償指令，還可以實現(xiàn)使用同一把刀具對工件進行粗、精加工，如圖5-12所示，粗加工時刀具半徑r1為r+，精加工時刀具半徑補償值為r2為r，其中為精加工余量。圖 5-10刀具半徑補償過程第33頁/共48頁 數(shù)控銑床編程圖 5- 11刀具磨損后

29、的刀具半徑補償圖 5-12 粗、精加工的刀具半徑補償 9. 取消刀具半徑補償指令取消刀具半徑補償指令G40指令格式 G00 / G01 G40 X_ Y_指令功能 取消刀具半徑補償指令說明 1) 指令中的X_ Y_表示刀具軌跡中取消刀具半徑補償點的坐標(biāo)值； 2) 通過G00或G01運動指令取消刀具半徑補償； 3) G40必須和G41或G42成對使用。例題例題5-6如圖5-10所示，當(dāng)?shù)毒咭园霃阶笱a償G41指令加工完工件后，通過圖中CO段取消刀具半徑補償，其程序段為：G40 G00 X0 Y0 10. 刀具長度補償?shù)毒唛L度補償G43、G44、G49指令指令指令格式 G43 Z_ H_ G49 取

30、消刀具長度補償指令功能 對刀具的長度進行補償指令說明 1) G43指令為刀具長度補償； 2) G49指令為取消刀具長度補償； 3) 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 個偏置值； 第34頁/共48頁 數(shù)控銑床編程 4) 格式中的Z值是指程序中的指令值； 5) H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。 H01指01號寄存器，在該寄存器中存放對應(yīng)刀具長度的補償值。H00寄存器必須設(shè)置刀具長度補償值為0，調(diào)用時起取消刀具長度補償?shù)淖饔?，其余寄存器存放刀具長度補償值；圖 5-13 刀具長度補償例題例題5-7圖5-13所示，A為刀具起點，加工路線為123

31、456789。要求刀具在工件坐標(biāo)系零點Z軸方向向下偏移3mm，用增量坐標(biāo)編程（把偏置量3mm存入地址為H01的寄存器中）。程序： N01 G91 G00 X70 Y45 S800 M03 N02 G43 Z-22 H01 N03 G01 G01 Z-18 F100 M08 N04 G04 X5 N05 G00 Z18 N06 X30 Y-20 N07 G01 Z-33 F100 N08 G00 G49 Z55 M09 N09 X-100 Y-25 N10 M30第35頁/共48頁 數(shù)控銑床編程三、 數(shù)控銑床綜合加工實例例題5-9用直徑為20mm的立銑刀，加工如圖5-27所示零件。要求每次最大切

32、削深度不超過20mm。工藝分析: 零件厚度為40mm，根據(jù)加工要求，每次切削深度為20mm，分2次切削加工，在這兩次切深過程中，刀具在XY平面上的運動軌跡完全一致，故把其切削過程編寫成子程序，通過主程序兩次調(diào)用該子程序完成零件的切削加工，中間兩孔為已加工的工藝孔，設(shè)圖示零件上表面的左下角為工件坐標(biāo)系的原點圖 5-27 零件圖第36頁/共48頁 數(shù)控銑床編程程 序注 釋O1000程序號N010 G90 G92 X0 Y0 Z300使用絕對坐標(biāo)方式編程，建立工件坐標(biāo)系N020 G00 X-50 Y-50 S800 M03快速進給至X=-50，Y=-50，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/minN030 G0

33、1 Z-20 F150Z軸工進至Z=-20，進給速度150mm/minN040 M98 P1010調(diào)用子程序O1010N050 Z-45 F300Z軸工進至Z=-45，進給速度300mm/minN060 M98 P1010調(diào)用子程序O1010N070 G00 X0 Y0 Z300快速進給至X=0，Y=0，Z=300 N100 M30 主程序結(jié)束O1010 子程序號N010 G42 G01 X-30 Y0 F300 H02 M08 切削液開，直線插補至X=-30，Y=0，刀具半徑右補償H02=10mmN020 X100直線插補至X=100，Y=0N030 G02 X300 R100順圓插補至X=

34、300，Y=0N040 G01 X400直線插補至X=400，Y=0N050 Y300 直線插補至X=400，Y=300N060 G03 X0 R200逆圓插補至X=0，Y=300N070 G01 Y-30直線插補至X=0，Y=-30N080 G40 G01 X-50 Y-50 直線插補至X=-50，Y=-50，取消刀具半徑補償N090 M09 切削液關(guān)N100 M99子程序結(jié)束并返回主程序第37頁/共48頁2.2.工作節(jié)拍工作節(jié)拍 逐點比較法一個插補循環(huán)有四個節(jié)拍：1) 偏差判別2) 坐標(biāo)進給 3) 偏差計算 4) 終點判別工作循環(huán)圖如右： 一、逐一、逐 點點 比比 較較 法法1.1.基本原理基本原理 每給x或y坐標(biāo)方向一個脈沖，加工點沿相應(yīng)方向產(chǎn)生位移，然后對新點所在的位置與要求加工的曲線進行比較，根據(jù)偏離情況決定下一步該移動的方向，以縮小偏離距離，使實際加工出的曲線與要求的加工曲線的誤差為最小。終點判別開始加工偏差判別進給X或偏差計算停止加工數(shù)控裝置的插補原理項目六 直線插補與圓弧插補第38頁/共48頁A(xa，ya)OC(xc，yc)yxE(xe，ye)B(xb，yb)3. 3.