數(shù)控枕床及其程序編制

數(shù)控枕床及其程序編制第一頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)數(shù)控銑床基本知識一、數(shù)控銑床的分類數(shù)控銑床種類很多，從不同的角度看，分類就有所不同。按其體積大小可以分為小型、中型和大型數(shù)控銑床。按其控制坐標(biāo)的聯(lián)動數(shù)可以分為二坐標(biāo)聯(lián)動、三坐標(biāo)聯(lián)動和多坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床等。常用的分類方法是按其主軸的布局形式分，分為立式數(shù)控銑床、臥式數(shù)控銑床和立臥兩用數(shù)控銑床。其中立式數(shù)控銑床和臥式數(shù)控銑床布局形式如圖3-1所示。下一頁返回第二頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)數(shù)控銑床基本知識

二、數(shù)控銑床的用途數(shù)控銑床可以用來加工許多普通銑床難以加工甚至無法加工的零件。它以銑削功能為主，主要適合銑削下列3類零件。

1.平面類零件的銑削

2.曲面類零件的銑削

3.變斜角類零件的銑削上一頁下一頁返回第三頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)數(shù)控銑床基本知識三、數(shù)控銑床的數(shù)控系統(tǒng)功能

1.控制軸(坐標(biāo))運動功能

XK5040A立式數(shù)控銑床為兩軸聯(lián)動的三坐標(biāo)數(shù)控銑床，即其數(shù)控系統(tǒng)能獨立控制X,Y,Z三軸，自動加工過程可同時控制其中任意兩軸。

2.固定循環(huán)功能數(shù)控銑床數(shù)控系統(tǒng)的固定循環(huán)功能主要指孔加工的固定循環(huán)功能，包括深孔鉆削循環(huán)、攻螺紋循環(huán)、定點鉆孔循環(huán)、精鏡孔循環(huán)和鏡孔循環(huán)等。這些加工的共同特點是加工過程要反復(fù)多次完成幾個基本動作，按一般方式編程，需要相當(dāng)長的一段程序。而利用數(shù)控系統(tǒng)的固定循環(huán)功能，就只要寫入幾條指令和一些相關(guān)的參數(shù)，就能完成相應(yīng)的循環(huán)加工過程，大大簡化程序。上一頁下一頁返回第四頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)數(shù)控銑床基本知識

3.刀具自動補(bǔ)償功能數(shù)控銑床的刀具補(bǔ)償包括刀具半徑自動補(bǔ)償和刀具長度自動補(bǔ)償兩種。

(1)刀具半徑自動補(bǔ)償數(shù)控銑床在加工零件時，由于刀具半徑的存在，刀具中心軌跡必須與零件輪廓軌跡偏離一個刀具半徑R，才能得到所需的輪廓。刀具半徑自動補(bǔ)償就是指數(shù)控系統(tǒng)在加工過程中，可由編程人員按照零件輪廓軌跡編制的程序以及預(yù)先輸入系統(tǒng)的刀具半徑補(bǔ)償值，自動算出刀具中心軌跡，從而控制銑床加工合格的零件。使用這一功能會大降低編程難度，提高加工精度和效率。上一頁下一頁返回第五頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)數(shù)控銑床基本知識

(2)刀具長度自動補(bǔ)償功能刀具長度補(bǔ)償是刀具軸向(Z方向)的補(bǔ)償，它使刀具在Z方向上的實際坐標(biāo)值比程序給定值增加或減少一個偏移量。使用該功能可以自動改變切削平面深度，降低在制造與返修時對刀具長度尺寸的精度要求，還可彌補(bǔ)軸向?qū)Φ墩`差。

4.鏡像功能鏡像功能也稱軸對稱加工功能。當(dāng)工件具有相對于某一軸對稱的形狀時，就可利用此功能和調(diào)用子程序的方法，只對工件的一部分進(jìn)行編程，而能加工出工件的整體。

上一頁下一頁返回第六頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)數(shù)控銑床基本知識5.準(zhǔn)備功能準(zhǔn)備功能也稱為G功能，是用來指定數(shù)控銑床動作方式的功能。G功能指令由G代碼和它后面的兩位數(shù)字組成。如用GO1指定機(jī)床為直線加工方式。各類數(shù)控銑床數(shù)控系統(tǒng)的準(zhǔn)備功能指令的定義不盡相同，在編程時必須遵照數(shù)控系統(tǒng)的說明書編制程序。表3-1是FANUC一BESK一3MASHK系統(tǒng)的準(zhǔn)備功能代碼表。上一頁下一頁返回第七頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)數(shù)控銑床基本知識

6.輔助功能輔助功能也稱為M功能，用來指定數(shù)控銑床的輔助動作及狀態(tài)。M功能指令由M代碼和其后面的數(shù)字組成。如M03表示主軸正轉(zhuǎn)，MOS表示主軸停止轉(zhuǎn)動。FANUC一BESK-3MASHK系統(tǒng)的輔助功能代碼如表3-2所示。

7.進(jìn)給功能數(shù)控銑床的進(jìn)給功能是指定加工過程各軸進(jìn)給速度的功能，其功能指令也由F代碼和其后面的數(shù)字組成，單位為mm/min。如F100表示指定進(jìn)給速度為100mm/min上一頁下一頁返回第八頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)數(shù)控銑床基本知識8.主軸功能數(shù)控銑床的主軸功能主要是指定加工過程主軸的轉(zhuǎn)速(刀具切削速度)，主軸功能指令由5代碼和其后面的數(shù)字組成，單位為r/min。如5600表示主軸轉(zhuǎn)速為600r/min上一頁下一頁返回第九頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)數(shù)控銑床基本知識四、數(shù)控銑床的主要技術(shù)參數(shù)若要正確使用一臺數(shù)控銑床并充分發(fā)揮其功能，必須對數(shù)控銑床的主要技術(shù)參數(shù)有一定的了解，才不至于在編程和加工中出現(xiàn)一些不必要的錯誤。每一臺數(shù)控銑床在出廠時，廠家都為用戶提供一份使用手冊，一般都有本銑床主要技術(shù)參數(shù)的介紹。上一頁返回第十頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)數(shù)控銑床的主要結(jié)構(gòu)一、數(shù)控銑床的主傳動系統(tǒng)為了保證加工時選用合理的切削速度，獲得最佳的生產(chǎn)效率、加工精度和表面質(zhì)量，主傳動必須具有很寬的變速范圍。目前，數(shù)控銑床的主傳動變速方式主要有無級變速和分段無級變速兩種。

1.無級變速無級變速是指主軸的轉(zhuǎn)速直接由主軸電機(jī)的變速來實現(xiàn)，其配置方式通常有兩種，如圖3-2所示。下一頁返回第十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)數(shù)控銑床的主要結(jié)構(gòu)

2.分段無級變速在大中型數(shù)控銑床和部分要求強(qiáng)切削力的小型數(shù)控銑床中，單純的無級變速方式已不能滿足轉(zhuǎn)矩的要求，于是就在無級變速的基礎(chǔ)上，再增加齒輪變速機(jī)構(gòu)，使之成為分段無級變速，如圖3-3所示。上一頁下一頁返回第十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)數(shù)控銑床的主要結(jié)構(gòu)二、數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)

1.齒輪傳動副進(jìn)給系統(tǒng)采用齒輪傳動裝置，主要是使高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩的伺服電機(jī)的輸出變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)馭動執(zhí)行元件的需要。有時也只是為了考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)位置的布局。少數(shù)小型數(shù)控銑床進(jìn)給機(jī)構(gòu)采取電機(jī)主軸與滾珠絲桿通過聯(lián)軸器直接連接的方式，就沒有了齒輪傳動這一中間環(huán)節(jié)。數(shù)控銑床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中實現(xiàn)齒輪減速的方式有圓柱齒輪副、錐齒輪副、蝸桿蝸輪副、同步齒形帶等，其中最常用的就是圓柱齒輪副。同步齒形帶傳動是一種新型傳動方式，它既有嚙合傳動的傳動效率高的特點，又有帶傳動的工作平穩(wěn)、噪聲小的優(yōu)點。因此，在大中型的數(shù)控銑床中，同步齒形帶傳動的應(yīng)用逐漸增多。上一頁下一頁返回第十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)數(shù)控銑床的主要結(jié)構(gòu)

2.滾珠絲桿螺母副滾珠絲桿螺母副是在絲桿螺母副的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是一種將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動的新型理想傳動裝置。由于滾珠絲桿螺母副具有傳動效率高、摩擦力小、使用壽命長等優(yōu)點，因此數(shù)控銑床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中普遍采用這種結(jié)構(gòu)。滾珠絲桿螺母副在應(yīng)用中同樣要進(jìn)行間隙調(diào)整，下面主要介紹其支承形式和制動方式。

(1)滾珠絲桿的支承在滾珠絲桿螺母副本身剛度一定的情況下，提高其支承剛度可以提高整個進(jìn)給傳動系統(tǒng)的傳動剛度，以滿足數(shù)控銑床的加工需要。根據(jù)支承情況和使用軸承的不同，常用的支承方式可分為如圖3-4所示的4種。上一頁下一頁返回第十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)數(shù)控銑床的主要結(jié)構(gòu)(2)制動裝置由于滾珠絲桿螺母副傳動效率高，無自鎖作用，故必須配備制動裝置;特別是滾珠絲桿用于主軸箱和工作臺的上下傳動時，制動裝置就顯得更為重要。

圖3-5為某數(shù)控臥式銑床主軸箱進(jìn)給絲桿的制動裝置示意圖。當(dāng)主軸箱需移動時，電磁鐵線圈1通電吸住壓簧2，打開摩擦離合器3，在伺服電機(jī)的作用下，絲桿轉(zhuǎn)動，帶動主軸箱移動。當(dāng)伺服電機(jī)停止轉(zhuǎn)動時，電磁鐵線圈同時斷電，在彈簧作用下摩擦離合器壓緊，使得滾珠絲桿不能轉(zhuǎn)動，主軸箱就不會因自重而下沉。

3.導(dǎo)軌導(dǎo)軌主要是對運動部件起支承和導(dǎo)向作用。對于數(shù)控銑床來講，由于加工精度越高，對導(dǎo)軌要求就越嚴(yán)格。目前數(shù)控銑床采用的導(dǎo)軌主要有塑料滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌三種類型，其中又以塑料導(dǎo)軌居多。上一頁下一頁返回第十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)數(shù)控銑床的主要結(jié)構(gòu)三、數(shù)控銑床主軸部件

主軸部件是數(shù)控銑床的關(guān)鍵部件，它包括主軸、主軸的支承、主軸端部結(jié)構(gòu)等。主軸部件質(zhì)量的好壞直接影響加工質(zhì)量。不管哪類數(shù)控銑床，其主軸部件都應(yīng)滿足部件的結(jié)構(gòu)剛度和抗振性、主軸的回轉(zhuǎn)精度、熱穩(wěn)定性、耐磨性和精度保持能力等幾個方面的要求。

1.主軸的支承形式數(shù)控銑床主軸的支承形式即主軸軸承的配置形式，主要有三種，如圖3-6所示。上一頁下一頁返回第十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)數(shù)控銑床的主要結(jié)構(gòu)

2.主軸端部結(jié)構(gòu)形狀數(shù)控銑床主軸端部主要用于安裝刀具。在設(shè)計要求上，應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、安裝可靠、連接牢固、裝卸方便，且能傳遞足夠的轉(zhuǎn)矩。早期的數(shù)控銑床主軸端部結(jié)構(gòu)較簡單，刀具裝上后靠人工鎖緊，裝卸比較麻煩;隨著加工中心的出現(xiàn)，對主軸端部結(jié)構(gòu)要求的提高，數(shù)控銑床主軸端部的結(jié)構(gòu)也逐漸改變，并形成標(biāo)準(zhǔn)化，其基本結(jié)構(gòu)如圖3-7所示。在這種結(jié)構(gòu)中，銑刀預(yù)先固定于標(biāo)準(zhǔn)錐柄刀夾中，裝刀時，錐柄刀夾在前端7:24的錐孔內(nèi)定位，并用拉桿從主軸后端拉緊，由前端的端面鍵傳遞轉(zhuǎn)矩。拉桿的拉緊和放松由按鈕開關(guān)控制，刀具的裝卸十分方便。上一頁下一頁返回第十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)數(shù)控銑床的主要結(jié)構(gòu)四、工作臺

工作臺是數(shù)控機(jī)床的重要部件，其形式尺寸往往體現(xiàn)廠數(shù)控機(jī)床的規(guī)格和性能。數(shù)控銑床一般采用上表面帶有T形槽矩形工作臺。T形槽主要用來協(xié)助裝夾工件，不同工作臺的T形槽的深度和寬度不一定一樣。數(shù)控銑床工作臺的四周往往帶有凹槽，以便于冷卻液的回流和金屬屑的清除。上一頁返回第十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系一、主要功能指令

XK5032立式數(shù)控銑床所配的FANUC-OMC系統(tǒng)提供的功能指令比較多，這里主要介紹在加工中使用較多的一些基本功能指令。

1.常用輔助功能指令輔助功能也稱為M功能，主要用來指令輔助動作及狀態(tài)。輔助功能指令由M代碼及其后面的數(shù)字組成。

(1)程序停止指令M00,MO1、M02,M30"M00為程序停止指令。執(zhí)行該指令后，主軸的轉(zhuǎn)動、所有進(jìn)給、切削液都將停止。重新啟動機(jī)床后，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。下一頁返回第十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系"MO1為程序選擇停止指令。只有在按下控制面板上的“選擇停止”鍵后，該指令才有效。執(zhí)行該指令后，程序停止(與M00相似);按動“啟動”鍵，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。

"M02為程序結(jié)束指令，編于程序最后。執(zhí)行該指令后，所有動作停止，機(jī)床處于復(fù)位狀態(tài)。

"M30與M02相似，除具有M02功能外，還將返回程序的第一條指令，以便下一個工件的加工。

上一頁下一頁返回第二十頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系(2)主軸轉(zhuǎn)動指令M03,M04,MOS"M03為主軸順時針方向旋轉(zhuǎn)指令(正轉(zhuǎn))。

"M04為主軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)指令(反轉(zhuǎn))。

"MOS為主軸停止轉(zhuǎn)動指令。

(3)冷卻液狀態(tài)指令M08,M09"M08指令打開冷卻液。

"M09指令關(guān)閉冷卻液。

(4)子程序調(diào)用指令M98,M99上一頁下一頁返回第二十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系

2.絕對尺寸指令和增量尺寸指令數(shù)控編程中，坐標(biāo)移動量的給出有下述兩種方式。

(1)絕對尺寸方式在該方式下，程序段中的尺寸字為絕對坐標(biāo)值，即相對于工件零點的坐標(biāo)值。絕對尺寸指令為G90(2)曾量尺寸方式在該方式下，程序段中的尺寸字為增量坐標(biāo)值，即相對前一工作點的增量值。增量尺寸指令為G91

假設(shè)設(shè)定一個工件坐標(biāo)系，如圖3-8所示，現(xiàn)要使口刀具從A點快速移動到B點，則用兩種指令編程分別如下:.絕對尺寸方式:G90G00X30Y30.增量尺寸方式:G91G00X20Y10上一頁下一頁返回第二十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系

3.基本進(jìn)給指令

(1)快速進(jìn)給指令G00該指令一般格式為:G00XYZ

執(zhí)行該指令時，刀具將以最快的進(jìn)給速度移到給定的XYZ點。此最快進(jìn)給速度不需指定，屬于系統(tǒng)默認(rèn)值，可預(yù)先通過系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整。上一頁下一頁返回第二十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系

(2)直線進(jìn)給指令GO1該指令一般格式為:GO1X_Y_Z_F_其中h一為進(jìn)給速度，單位是mm/min。執(zhí)行該段程序時，刀具以F所給定的進(jìn)給速度從刀具當(dāng)前點(直線起點)向日標(biāo)點(直線終點)(X,Y,Z)直線進(jìn)給。當(dāng)采用G90時，X、Y、Z為直線終點相對工件零點的坐標(biāo)值。當(dāng)采用G91時，X、Y、Z為直線終點相對直線起點的坐標(biāo)值。

(3)圓弧進(jìn)給指令G02,G03圓弧進(jìn)給一般格式為:上一頁下一頁返回第二十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系上一頁下一頁返回第二十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系

G02指令為按順時針方向圓弧進(jìn)給，G03指令為按逆時針方向圓弧進(jìn)給。當(dāng)采用G90時，X、Y、Z是圓弧終點相對工件零點的坐標(biāo)值。當(dāng)采用G91時，X、Y、Z為圓弧終點相對圓弧起點的坐標(biāo)值。

I、J、K為圓弧的圓心坐標(biāo)值，不論在G90還是在G91中，它們都是圓心點相對圓弧起點的增量值。其中I與X對應(yīng)，J與Y對應(yīng)，K與Z對應(yīng)。

R為圓弧半徑。當(dāng)圓弧所夾圓心角超過180。時，R值為負(fù)，其他情況為正。當(dāng)圓弧為整圓時，不能用R，只能用I,J,K上一頁下一頁返回第二十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系

(4)進(jìn)給暫停指令G04G04指令可使進(jìn)給暫停，刀具在某點停留一段時間后再執(zhí)行下一段程序。其格式為:G04X或G04P上一頁下一頁返回第二十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系

X、P均為指定進(jìn)給暫停時間。兩者區(qū)別為:X后血的數(shù)值叫帶小數(shù)點，單位為*;P后面的數(shù)值不能帶小數(shù)點，單位為ms。例如，要使刀具暫停3.Ss，可用G04X3.5或G04P3500。

4.補(bǔ)償指令

(1)刀具半徑補(bǔ)償指令G40,G41,G42數(shù)控銑床在加工零件時，由于刀具半徑的存在，刀具中心軌跡必須與零件輪廓軌跡偏離一個刀具半徑R，才能得到所需的輪廓。刀具半徑補(bǔ)償方向有兩個，沿刀具進(jìn)給方向看，刀具中心在零件輪廓的左側(cè)稱為左刀補(bǔ)，右側(cè)稱為右刀補(bǔ)。

上一頁下一頁返回第二十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系"G41為左刀補(bǔ)指令，G42為右刀補(bǔ)指令。它們的一般格式如下:G41(G42)GO1XYD其中D為刀具號，存有預(yù)先由MDI方式愉入的刀具半徑補(bǔ)償值

"G40為取消刀補(bǔ)指令，一般格式為:G40GO1XY

刀補(bǔ)指令使用時應(yīng)注意:G40必須與G41或G42成對使用;從無刀補(bǔ)狀態(tài)進(jìn)人刀補(bǔ)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程必須用C00或G01直線移動指令，不能用G02和G03;刀補(bǔ)撤銷時也要用C00或G01。上一頁下一頁返回第二十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系(2)刀具長度補(bǔ)償指令G43,G44,G49刀具長度補(bǔ)償是刀具軸向(Z方向)的補(bǔ)償，它使刀具在Z方向上的實際坐標(biāo)值比程序給定值增加或減少一個偏移量。坐標(biāo)值增加為正補(bǔ)償，坐標(biāo)值減少為負(fù)補(bǔ)償。

"G43為正補(bǔ)償指令，G44為負(fù)補(bǔ)償指令。它們的一般格式為:上一頁下一頁返回第三十頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系

G43(G44)GO1ZH其中H為刀具號，存有預(yù)先由MDI方式輸入的刀具長度補(bǔ)償值。

"G49為取消刀具長度補(bǔ)償指令，一般格式為:G49GO1Z5.固定循環(huán)指令固定循環(huán)功能是用一個特定的G指令代替某個典型加工中幾個固定、連續(xù)的動作，使加工程序簡化。固定循環(huán)主要用于孔加工，通常包括以下六個基本動作(如圖3-10所示)。上一頁下一頁返回第三十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系.動作一—X,Y軸快速定位(初始點);.動作二—快速移到R點;.動作三—以切削進(jìn)給的方式進(jìn)行孔加工;·動作四—執(zhí)行孔底動作(包括暫停、刀具移位等);.動作五—返回到R點;.動作六—快速返回到初始點。固定循環(huán)的一般格式為:G98(G99)G_X_Y_Z_R_Q_P_L_G98和G99用來指定刀具返回點位置，G98指令返回初始點，上一頁下一頁返回第三十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系G99返回R點;G為孔加工固定循環(huán)方式，本系統(tǒng)的孔加工固定循環(huán)方式主要有深孔鉆削循環(huán)(G73)、攻螺紋循環(huán)(G74)、定點鉆孔循環(huán)(G81)、精鏡孔(G85)和鏡孔(G86)X、Y為初始點坐標(biāo)值;Z為孔底的坐標(biāo)值，當(dāng)采用增量方式時為相對R點的增量值;R_為R點的Z坐標(biāo)值，當(dāng)采用增量方式時為相對初始點的增量值;Q_為每次切削深度;P為孔底停留時間;F為切削進(jìn)給速度;L為循環(huán)次數(shù)，當(dāng)寫作LO時，只存入加工數(shù)據(jù)，不作加工，當(dāng)不寫L時，循環(huán)次數(shù)默認(rèn)為t

當(dāng)想結(jié)束固定循環(huán)時，可用G80指令。使用G80指令后，從G80的下一程序段開始執(zhí)行一般的G進(jìn)給指令。上一頁下一頁返回第三十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系二、數(shù)控銑床的坐標(biāo)系

1.機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，并設(shè)有固定的零點(稱為機(jī)械零點)，它由廠家在生產(chǎn)機(jī)床時確定。

XK5032立式數(shù)控銑床機(jī)床坐標(biāo)系的設(shè)定符合IS()規(guī)定，即以機(jī)床主軸軸線方向為Z軸，刀具遠(yuǎn)離工件的方向為Z軸正方向;X軸規(guī)定為水平平行于工件裝夾表面，人在工作臺前，面對主軸，右方向為X軸的正方向;Y軸垂直于X,Z坐標(biāo)軸，其正方向根據(jù)笛卜幾坐標(biāo)系右手定則確定。上一頁下一頁返回第三十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系2.工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系是用來確定工件幾何形體上各要素的位置而設(shè)置的坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)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。

3.工件坐標(biāo)系的設(shè)定工件坐標(biāo)系的設(shè)定是進(jìn)行編程計算的第一步，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的加工要求和編程的方便性上一頁下一頁返回第三十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x擇。

(1)用G92指令設(shè)定工件坐標(biāo)系G92指令通常出現(xiàn)在程序的第一段。設(shè)定起始工件坐標(biāo)系，也可出現(xiàn)在程序段中，以重新設(shè)定工件坐標(biāo)系。其編程格式為:G92X_Y_ZX_,Y_,Z_為當(dāng)前JJ位點在新建工件坐標(biāo)系中的初始位置。數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行該指令時，機(jī)床并不產(chǎn)生運動，只是把坐標(biāo)設(shè)定值送入內(nèi)存。上一頁下一頁返回第三十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系例如，在加工開始前，將刀具置于一個合適的位置，執(zhí)行程序的第一段:G92XOYOZO則CRT顯示器上的坐標(biāo)值就會相應(yīng)變?yōu)閄0.000,Y0.000,Z0.000，所建立的工件坐標(biāo)系如圖3-11(a)所示。若程序的第一段為:G92X10YSZS則CRT顯示器上的坐標(biāo)值就會相應(yīng)變?yōu)閄10.000,Y5.000,Z5.000，所建立的工件坐標(biāo)系如圖3-11(b)所示。上一頁下一頁返回第三十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系(2)用G54一G59指令設(shè)定工件坐標(biāo)系XK5032立式數(shù)控銑床除了可用G92指令設(shè)定工件坐標(biāo)系外，還可通過CRT/MDI在參數(shù)設(shè)置方式下設(shè)定6個不同的工件坐標(biāo)系。這6個坐標(biāo)系分別被記憶成G54,G55,G56,G57,G58,G59，在加工工件時通過G54一G59指令選擇相應(yīng)的坐標(biāo)系。上一頁下一頁返回第三十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系如圖3-12所示，在參數(shù)設(shè)置方式下設(shè)定了G54,G56兩個工件坐標(biāo)系:G54X一100Y一200ZOG56X一50Y一50Z0上一頁下一頁返回第三十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)數(shù)控銑床

主要功能指令及坐標(biāo)系

這時，如果執(zhí)行廠程序:G90G54G00X20Y30ZO，刀具就會向預(yù)先設(shè)定的G54坐標(biāo)系中的A點(20,30,0)處移動。同樣，如果執(zhí)行了G90G56G00X20Y30ZO，刀具就會向預(yù)先設(shè)定的G56坐標(biāo)系中的B點(20,30,0)處移動。

G92指令與G54一G59指令在使用中區(qū)別如下:G92指令是通過程序來設(shè)定工件加工程序的，其設(shè)定的坐標(biāo)原點與當(dāng)前刀具所在的位置有關(guān);G54一G59指令是通過CRT/MDI在參數(shù)設(shè)置方式下設(shè)定工件坐標(biāo)系的，其設(shè)定的坐標(biāo)原點與刀具當(dāng)前位置無關(guān)。G92指令程序段只是設(shè)定加工坐標(biāo)系，不產(chǎn)生任何移動;G54一G59指令可以和G00等指令組合在相應(yīng)的工件坐標(biāo)系中進(jìn)行位移。上一頁返回第四十頁，共六十五頁，2022年，8月28日第四節(jié)編程實例一、平面凸輪的數(shù)控銑削平面凸輪如圖3-13所示。1.編程準(zhǔn)備(1)工件定位與夾緊已知該平面凸輪上卜表面及各孔均已加工，只要加工其由幾段圓弧構(gòu)成的輪廓，故以一個端面和小30H7內(nèi)孔作為主要定位面，在一個擬3連接孔內(nèi)增加削邊銷，在另一端面上用螺母墊圈壓緊。

(2)刀具選擇從圖上可知，構(gòu)成此零件外輪廓的內(nèi)凹圓弧段的最小半徑為21mm，故要選用直徑小于42mm的刀具，其他則無特殊要求。這里，考慮工件的整體尺J‘不是很大，可選用擬6的立銑刀進(jìn)行加工。刀具半徑補(bǔ)償量R8加工前由MDI方式存入D02刀具號。下一頁返回第四十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日第四節(jié)編程實例(3)確定工件原點和加工路線因為孔是設(shè)計和定位的基準(zhǔn)，所以工件零點選在孔中心軸線與上端面的交點上，這比較容易確定刀具中心與工件的相對位置。例如把千分表固定在主軸上，使表的測頭觸到夾具的定位銷外圓或工件內(nèi)孔壁上，旋轉(zhuǎn)主軸，即可將主軸與工件找正至同心。對刀點選在工件零點正上方40mm處，加工開始點位于第二象限，采用逆時針方向加工該零件，加工路線為:對刀點一加工開始點一下刀點一切人外延點一A->B->C->D->E->F->G->H->I->A->切出外延點一退刀點一抬刀點。

(4)計算各基點坐標(biāo)上一頁下一頁返回第四十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日第四節(jié)編程實例上一頁下一頁返回第四十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日第四節(jié)編程實例上一頁下一頁返回第四十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日第四節(jié)編程實例二、蓋板零件的數(shù)控銑削蓋板零件如圖3-14所示。

1.編程準(zhǔn)備

(1)工件定位與夾緊已知該蓋板零件的毛坯尺寸為180mmx90mmx10mm，板上各孔已經(jīng)在其他機(jī)床上加工完，要求加工該零件的外形輪廓。故銑削時可以取一個底面和兩個小10H8的孔進(jìn)行定位然后通過小60孔把零件壓緊。

(2)刀具選擇該零件外形主要由一些直線和圓弧連接而成，轉(zhuǎn)角之處無特殊要求，故刀具的選擇范圍較大。考慮該零件毛坯各邊余量為5mm，這里選用小10mm的立銑刀進(jìn)行加工。刀具半徑補(bǔ)償量R=5mm加工前由MDI方式存入DO1刀具號。上一頁下一頁返回第四十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日第四節(jié)編程實例(3)確定工件原點和加工路線如圖3-15所示，考慮編程和加工方便，選取A點為工件原點。又因為擬010H8孔為定位孔，故對刀點選在左邊擬O10H8孔中心線上，相對于工件原點的坐標(biāo)為(20,20,30)。刀具從A點切人，沿工件輪廓順時針加工，加工路線為:對刀一開始點1一下刀點