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文檔簡(jiǎn)介

加工中心編程與操作第1頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日第一章緒論

第二章加工中心概述

第三章加工中心的編程基礎(chǔ)

第四章加工中心指令簡(jiǎn)介第五章切削用量的選擇

第2頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日第一章

緒論數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷史國(guó)內(nèi)數(shù)控研究情況數(shù)控設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)返回第3頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷史(1)1952研制了世界第一臺(tái)三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床。(2)50-60年代,發(fā)展到NC(硬件數(shù)控)階段。(3)70年代,發(fā)展到CNC(計(jì)算機(jī)數(shù)控)階段。(4)80年代,出現(xiàn)高速高精度CNC的開發(fā)和應(yīng)用階段。(5)90年代,基于PC的開放式CNC的開發(fā)與應(yīng)用。(6)當(dāng)代,主要是基于PC的CNC開放式系統(tǒng),軟件有所提高。返回第4頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日國(guó)內(nèi)數(shù)控研究情況(1)1958開始起步。(2)50-60年代,處于研發(fā)階段。(3)60-70年代,研制了晶體管式數(shù)控系統(tǒng)。(4)80年代,引進(jìn)設(shè)備,進(jìn)行技術(shù)吸收更新。(5)80-90年代(七五),數(shù)控大發(fā)展的階段。(6)90年代,中國(guó)有自主產(chǎn)權(quán)的中高檔數(shù)控設(shè)備產(chǎn)生。(7)1995,高校和研究所加入,推出了基于PC的CNC系統(tǒng)。(8)當(dāng)今,著重研究高檔數(shù)控設(shè)備。返回第5頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日數(shù)控設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)(1)高速度、高精度發(fā)展。(2)集成化和智能化。(3)可靠性更高。(4)開放化和PC化。(5)具有更好的通訊功能。返回第6頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日第二章加工中心概況加工中心(MachiningCenter)簡(jiǎn)稱MC,是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的使用于加工復(fù)雜形狀工件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。加工中心最初是從數(shù)控銑床發(fā)展而來(lái)的。與數(shù)控銑床相同的是,加工中心同樣是由計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)械本體、液壓系統(tǒng)等各部分組成。但加工中心又不完全等同于數(shù)控銑床,加工中心與數(shù)控銑床的最大區(qū)別在于加工中心具有自動(dòng)交換刀具的功能,通過(guò)在刀庫(kù)上安裝不同用途的刀具,可在一次裝夾中通過(guò)自動(dòng)換刀裝置改變主軸上的加工刀具,實(shí)現(xiàn)銑、鉆、鏜、鉸、攻螺紋、等多種加工功能。返回第7頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日第一節(jié)加工中心的組成第二節(jié)加工中心的分類第三節(jié)加工中心的刀庫(kù)及換刀裝置

返回第8頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日第一節(jié)加工中心的組成1.基礎(chǔ)部件基礎(chǔ)部件是加工中心的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),它主要由床身、工作臺(tái)、立柱三大部分組成。這三部分不僅要承受加工中心的靜載荷,還要承受切削加工時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)載荷。所以要求加工中心的基礎(chǔ)部件,必須有足夠的剛度,通常這三大部件都是鑄造而成。2.主軸部件主軸部件由主軸箱、主軸電動(dòng)機(jī)、主軸和主軸軸承等零部件組成。主軸是加工中心切削加工的功率輸出部件,它的起動(dòng)、停止、變速、變向等動(dòng)作均由數(shù)控系統(tǒng)控制。主軸的旋轉(zhuǎn)精度和定位準(zhǔn)確性,是影響加工中心加工精度的重要因素。返回第9頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日3.?dāng)?shù)控系統(tǒng)加工中心的數(shù)控系統(tǒng)由CNC裝置、可編程序控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及面板操作系統(tǒng)組成,它是執(zhí)行順序控制動(dòng)作和加工過(guò)程的控制中心。CNC裝置是一種位置控制系統(tǒng),其控制過(guò)程是根據(jù)輸人的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)運(yùn)算,獲得理想的運(yùn)動(dòng)軌跡信息,然后輸出到執(zhí)行部件,加工出所需要的工件。4.自動(dòng)換刀系統(tǒng)換刀系統(tǒng)主要由刀庫(kù)組成。當(dāng)需要更換刀具時(shí),數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令后,先把主軸上的刀具送回刀庫(kù),再抓取相應(yīng)的刀具至主軸孔內(nèi),從而完成整個(gè)換刀動(dòng)作。返回第10頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日5.輔助裝置包括潤(rùn)滑、冷卻、排屑、防護(hù)、液壓、氣動(dòng)和檢測(cè)系統(tǒng)等部分。這些裝置雖然不直接參與切削運(yùn)動(dòng),但卻是加工中心不可缺少的部分。對(duì)加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起著保障作用。返回第11頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日第二節(jié)加工中心的分類

1.臥式加工中心指主軸軸線為水平狀態(tài)設(shè)置的加工中心。臥式加工中心一般具有3~5個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo),常見(jiàn)的有三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)(沿x、y、z軸方向)加一個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)(工作臺(tái)),它能夠使工件在一次裝夾下完成除安裝面和頂面以外的其佘四個(gè)面的加工。臥式加工中心較立式加工中心應(yīng)用范圍廣,適宜復(fù)雜的箱體類零件、泵體和閥體等零件的加工。但臥式加工中心占地面積大,重量大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格較高。

返回第12頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日2.立式加工中心指主軸軸心線為垂直狀態(tài)設(shè)置的加工中心。立式加工中心一般具有三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo),工作臺(tái)一般不具有分度和旋轉(zhuǎn)功能,但可在工作臺(tái)上安裝一個(gè)水平的數(shù)控回轉(zhuǎn)軸以擴(kuò)展加工范圍。立式加工中心多用于加工簡(jiǎn)單箱體、箱蓋、板類零件和平面凸輪。立式加工中心具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。第13頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日

3.龍門加工中心與龍門銑床類似,適應(yīng)于大型或形狀復(fù)雜的工件加工。

4.萬(wàn)能加工中心萬(wàn)能加工中心也稱五軸加工中心。工件裝夾后,能完成除安裝面外的所有面的加工,具有立式和臥式加工中心的功能。常見(jiàn)的萬(wàn)能加工中心有兩種形式:一種是主軸可以旋轉(zhuǎn)90°既可像立式加工中心一樣,也可像臥式加工中心一樣;另一種是主軸不改變方向,而工作臺(tái)帶著工件旋轉(zhuǎn)90°完成對(duì)工件五個(gè)面的加工。在萬(wàn)能加工中心上加工工件避免了由于二次裝夾帶來(lái)的安裝誤差,所以效率和精度高,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)也較高。上一頁(yè)第14頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日第三節(jié)加工中心的刀庫(kù)及換刀裝置

加工中心的刀庫(kù)形式很多,結(jié)構(gòu)也各不相同。加工中心最常用的刀庫(kù)有盤式刀庫(kù)和鏈?zhǔn)降稁?kù)。盤式刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單,在鉆削中心上應(yīng)用較多,但存放刀具數(shù)目較少。鏈?zhǔn)降稁?kù)是在環(huán)形鏈條上裝有許多刀座,刀座孔中裝夾各種刀具,由鏈輪驅(qū)動(dòng)。鏈?zhǔn)降稁?kù)適用于要求刀庫(kù)容量較大的場(chǎng)合,且多為軸向取刀。當(dāng)鏈條較長(zhǎng)時(shí),可以增加支承輪的數(shù)目,使鏈條折迭回繞,提高了空間利用率。返回第15頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日返回第16頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日返回第17頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日第三章加工中心的編程基礎(chǔ)加工中心坐標(biāo)系

加工中心坐標(biāo)系統(tǒng)包括機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系,不同的加工中心其坐標(biāo)系統(tǒng)略有不同。如前所述,機(jī)床坐標(biāo)系各坐標(biāo)軸的關(guān)系符合右手笛卡兒坐標(biāo)系準(zhǔn)則。返回第18頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日機(jī)床坐標(biāo)系

機(jī)床坐標(biāo)系是用來(lái)確定工件坐標(biāo)系的基本坐標(biāo)系;是機(jī)床本身所固有的坐標(biāo)系;是機(jī)床生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)時(shí)自定的,其位置由機(jī)械擋塊決定,不能隨意改變。該坐標(biāo)系的位置必須在開機(jī)后,通過(guò)手動(dòng)回參考點(diǎn)的操作建立。機(jī)床在手動(dòng)返回參考點(diǎn)時(shí),返回參考點(diǎn)的操作是按各軸分別進(jìn)行的。當(dāng)某一坐標(biāo)軸返回參考點(diǎn)后,該軸的參考點(diǎn)指示燈亮,同時(shí)該軸的坐標(biāo)值也顯示為零。機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)也稱機(jī)械原點(diǎn)、參考點(diǎn)或零點(diǎn)。通常所說(shuō)的回零、回參考點(diǎn),就是直線坐標(biāo)或旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)回到機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)。那么機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)究竟在什么位置呢?機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)是三維面的交點(diǎn),不像各坐標(biāo)系回零一樣可以直接感覺(jué)和測(cè)量,只有通過(guò)坐標(biāo)軸的零點(diǎn)作相應(yīng)的切面,這些切面的交點(diǎn)即為機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)(O點(diǎn))。上一頁(yè)第19頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日工件坐標(biāo)系

工件坐標(biāo)系是編程人員在編寫程序時(shí),在工件上建立的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置為工件零點(diǎn)。理論上工件零點(diǎn)設(shè)置是任意的,但實(shí)際上,它是編程人員根據(jù)零件特點(diǎn)為了編程方便以及尺寸的直觀性而設(shè)定的。上一頁(yè)第20頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日選擇工件坐標(biāo)系時(shí)應(yīng)注意:

1)工件零點(diǎn)應(yīng)選在零件的尺寸基準(zhǔn)上,這樣便于坐標(biāo)值的計(jì)算,并減少錯(cuò)誤;

2)工件零點(diǎn)盡量選在精度較高的工件表面,以提高被加工零件的加工精度;

3)對(duì)于對(duì)稱零件,工件零點(diǎn)設(shè)在對(duì)稱中心上;

4)對(duì)于一般零件,工件零點(diǎn)設(shè)在工件輪廓某一角上;

5)Z軸方向上零點(diǎn)一般設(shè)在工件表面;

6)對(duì)于臥式加工中心最好把工件零點(diǎn)設(shè)在回轉(zhuǎn)中心上,即設(shè)置在工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心與Z軸連線適當(dāng)位置上;

7)編程時(shí),應(yīng)將刀具起點(diǎn)和程序原點(diǎn)設(shè)在同一處,這樣可以簡(jiǎn)化程序,便于計(jì)算。第21頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日第四章加工中心的編程指令第一節(jié)、程序的組成第二節(jié)、準(zhǔn)備功能第三節(jié)、輔助功能第四節(jié)、其它功能返回第22頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日第一節(jié)、程序的組成一個(gè)完整的零件加工程序,它主要由程序名和若干程序段組成。程序名是該加工程序的標(biāo)識(shí);(以字母O和四位數(shù)字組成,如O0001;)程序段是一個(gè)完整的加工工步單元,它以N(程序段號(hào))指令開頭,LF指令結(jié)尾;(由多個(gè)程序段組成)

M02(M30)作為整個(gè)程序結(jié)束的指令,有些數(shù)控系統(tǒng)可能還規(guī)定了一個(gè)特定的程序開頭和結(jié)束的符號(hào),如%、EM等返回第23頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日程序段的格式

程序段的格式,是指一個(gè)程序段中指令字的排列順序和書寫規(guī)則,不同的數(shù)控系統(tǒng)往往有不同的程序段格式,格式不符合規(guī)定,數(shù)控系統(tǒng)就不能接受。目前廣泛采用的是地址符可變程序段格式(或者稱字地址程序段格式),格式:N_G_X_Y_Z_F_S_T_M_LF這種格式的特點(diǎn):

程序段中的每個(gè)指令字均以字母(地址符)開始,其后再跟符號(hào)和數(shù)字。指令字在程序段中的順序沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定,即可以任意順序的書寫。不需要的指令字或者與上段相同的續(xù)效代碼可以省略不寫。因此,這種格式具有程序簡(jiǎn)單、可讀性強(qiáng),易于檢查等優(yōu)點(diǎn)。返回第24頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日常用地址碼的含義如表所示:機(jī)能地址碼意義程序號(hào)

順序號(hào)

準(zhǔn)備機(jī)能O

N

G程序編號(hào)

順序編號(hào)

機(jī)床動(dòng)作方式指令坐標(biāo)指令X.Y.Z

A.B.C.U.V.W

R

I.J.K坐標(biāo)軸移動(dòng)指令

附加軸移動(dòng)指令

圓弧半徑

圓弧中心坐標(biāo)進(jìn)給機(jī)能

主軸機(jī)能

刀具機(jī)能F

S

T進(jìn)給速度指令

主軸轉(zhuǎn)速指令

刀具編號(hào)指令輔助機(jī)能M

B接通、斷開、啟動(dòng)、停止指令

工作臺(tái)分度指令補(bǔ)償

暫停

子程序調(diào)用

重復(fù)

參數(shù)H.D

P.X

I

P.Q.R刀具補(bǔ)償指令

暫停時(shí)間指令

子程序號(hào)指定

固定循環(huán)重復(fù)次數(shù)

固定循環(huán)參數(shù)返回第25頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日第二節(jié)、準(zhǔn)備功能1.絕對(duì)值、增量值方式(G90、G91)

在G90方式下,刀具運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)一律用該點(diǎn)在工作坐標(biāo)系下相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)值表示;在G91方式下,刀具運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)是執(zhí)行本程序段時(shí)刀具終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的增量值,G90、G91均為模態(tài)代碼。返回第26頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日2.尺寸單位選擇G20、G21程序格式:

G20;

G21;

G20英制輸人,G21公制輸人。這兩個(gè)G代碼必須在程序的開頭,坐標(biāo)系設(shè)定之前用單獨(dú)的程序段指令。說(shuō)明:(1)接通電源時(shí)為公制單位;(2)G20、G21不能在程序的中途切換。返回第27頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日3.快速點(diǎn)定位(G00)

用G00指令點(diǎn)定位,命令刀具以點(diǎn)位控制方式,從刀具所在點(diǎn)以最快的速度移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。程序格式:G00XYZ;yxo工30.00010.00037.00012.000BAA點(diǎn)到BG90G00X30.0Y37.0;或G91G00X20.0Y25.0;返回第28頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日

XYZ為目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值。當(dāng)采用絕對(duì)值編程時(shí),X、Y、Z為目標(biāo)點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值;當(dāng)用增量值編程時(shí),X、Y、Z為目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的增量坐標(biāo)值。G00的快進(jìn)速度由機(jī)床制造廠對(duì)各軸分別設(shè)定,各軸依內(nèi)定的速度分別獨(dú)自快速移動(dòng),定位時(shí)的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡由各軸快速移動(dòng)速度共同決定,不能保證各軸同時(shí)到達(dá)終點(diǎn),因而各軸聯(lián)動(dòng)合成軌跡不一定是直線。G00的快進(jìn)速度不能用程序指令改變,但可以用控制面板上的快進(jìn)修調(diào)旋鈕改變。G00定位方式中,刀具在起點(diǎn)開始加速直到預(yù)定的速度,到達(dá)終點(diǎn)前減速并精確定位停止。G00只用于快速定位,不能用于切削加工。返回第29頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日4.直線插補(bǔ)(G01)刀具以直線插補(bǔ)的方式按照該程序段中指定的速度作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),用于加工直線軌跡。三軸聯(lián)動(dòng)的程序格式:G01X_YZ_F_X_Y_Z為目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)值,F(xiàn)為進(jìn)給速度,各軸實(shí)際進(jìn)給速度是F在該軸上的投影分量。yxo工30.00010.00037.00012.000BAA點(diǎn)到BG90G01X30.0Y37.0F100;或G91G01X20.0Y25.0F100;返回第30頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日5、圓弧插補(bǔ)(G02、G03)圓弧插補(bǔ)指令可以自動(dòng)加工圓弧曲線,G02為順時(shí)針圓弧插補(bǔ),G03為逆時(shí)針圓弧插補(bǔ),圓弧順逆方向的判斷方法以及用矢量I、J、K表示圓心的編程方法與數(shù)控銑床圓弧插補(bǔ)的判斷方法相同。本系統(tǒng)還可以采用另外一種圓弧插補(bǔ)方法——半徑法。半徑法是用圓弧半徑R代替矢量法的圓心I、J、K。程序格式:G17G02(G03)XYRF_G18G02(G03)XZRF_G19G02(G03)YZRF_說(shuō)明:1)G17、G18、G19表示選擇圓弧插補(bǔ)平面,分別表示選擇在XY、ZX、YZ平面進(jìn)行圓弧插補(bǔ);2)X、Y、Z表示圓弧的終點(diǎn)坐標(biāo),其坐標(biāo)值采用絕對(duì)坐標(biāo)還是增量坐標(biāo),取決于G90或G91的狀態(tài),G91狀態(tài)下終點(diǎn)坐標(biāo)為相對(duì)圓弧起點(diǎn)的增量值;返回第31頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日3)R為圓弧半徑值。用半徑法編寫圓弧加工程序時(shí)應(yīng)注意,在使用同一半徑R的情況下,從起點(diǎn)A到終點(diǎn)B的圓弧可能有兩個(gè)(圖3-1),即圓弧a與圓弧b,編程時(shí)它們的起始點(diǎn)及半徑都一樣,為區(qū)分二者,規(guī)定圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角小于180°時(shí)(圓弧段a)用“+R”表示半徑,圓心角大于180°時(shí)(圓弧段b)用“-R”表示半徑。圓心角等于180°時(shí)用“+R”或“-R”均可。返回第32頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日(1)用圓弧半徑R的編程絕對(duì)值編程方式:N01G90G03X15.0Y0R15.0F100;(由A移至B)N02G02X55.0Y0R20.0;(由B移至C)N03G03X80.0Y-25.0R-25.0;(由C移至D)增量值編程方式:N0lG91G03X15.0Y15.0R15.0Fl00;N02G02X40.0Y0R20.0;N03G03X25.0Y-25.0R-25.0;返回第33頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日(2)用分矢量I、J、K編程(I、J、K為圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)在X、Y、Z軸上的坐標(biāo)增量)絕對(duì)值編程方式:N01G90G03X15.0Y0I0J15.0F100;N02G02X55.0Y0I20.0J0;N03G03X80.0Y-25.0I0J-25.0;注意:整圓編程時(shí)不能用R,否則機(jī)床不動(dòng)作,只能用I、J、K圓心矢量編寫程序。圖3-2所示是一封閉整圓,要求由A點(diǎn)逆時(shí)針插補(bǔ)并返回到A點(diǎn)。其編程格式為:G90G03X20.0Y0I-20.0J0F100或G91G03X0Y0I-20.0J0F100返回第34頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日6、暫停(G04)

在程序段結(jié)束時(shí)暫停一定的時(shí)間,以推遲下一個(gè)程序段的執(zhí)行。當(dāng)指令的暫停時(shí)間達(dá)到時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)開始執(zhí)行下一個(gè)程序段。G04指令可使刀具作無(wú)進(jìn)給短暫的光整加工,一般用于鏜孔底平面、锪孔等場(chǎng)合。G04指令為非模態(tài)指令,僅在所出現(xiàn)的程序段中有效。暫停有兩種格式:(1)G04X使用X時(shí),必須用小數(shù)點(diǎn)且單位為秒。如G04X30.表示在執(zhí)行完上一程序段后,機(jī)床作30s無(wú)進(jìn)給的加工后才執(zhí)行下一程序段;(2)G04P使用P時(shí),不用小數(shù)點(diǎn)且單位為毫秒。如G04P100表示暫停0.1s。返回第35頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日7.自動(dòng)返回參考點(diǎn)G27、G28、G29、G30(1)返回參考點(diǎn)校驗(yàn)G27程序格式:G27XYZ指令中X

Y_Z代表參考點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。執(zhí)行該指令后,如果刀具可以定位到參考點(diǎn)上,則相應(yīng)軸的參考點(diǎn)指示燈就亮。使用該指令應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1)在刀具補(bǔ)償值中使用該指令,刀具到達(dá)的位置將是加上補(bǔ)償量的位置。此時(shí)刀具將不能到達(dá)參考點(diǎn),因而參考點(diǎn)指示燈也不亮。因此執(zhí)行該指令前,應(yīng)取消刀補(bǔ);2)若希望執(zhí)行該程序段后讓程序停止,應(yīng)在該程序段后加上M0l或M00指令,否則程序?qū)⒉煌V苟^續(xù)執(zhí)行后面的程序段;3)假如不要求每次執(zhí)行程序時(shí)都執(zhí)行返回參考點(diǎn)的操作,應(yīng)在該指令前加上“/,以便在不需要時(shí)跳過(guò)該程序段。返回第36頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日(2)自動(dòng)返回參考點(diǎn)G28

執(zhí)行G28指令,可以使刀具以點(diǎn)位方式經(jīng)中間點(diǎn)快速返回到參考點(diǎn),中間點(diǎn)的位置由該指令后面的X_Y_Z坐標(biāo)值決定。程序格式:G28X

Y

Z指令中XYZ表示中間點(diǎn),其坐標(biāo)值可以用絕對(duì)值,也可以用增量值。若為增量值時(shí),則是指中間點(diǎn)相對(duì)于刀具當(dāng)前點(diǎn)的增量值。設(shè)置中間點(diǎn),是為防止刀具返回參考點(diǎn)時(shí)與工件或夾具發(fā)生干涉。使用這條指令時(shí),應(yīng)注意以下問(wèn)題:通常G28指令用于自動(dòng)換刀、測(cè)量及裝卸工件。指令如下:G91G28Z0;G91G28Y0;返回第37頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日在G28程序段中不僅記憶移動(dòng)指令值,而且記憶了中間點(diǎn)坐標(biāo)值。也就是對(duì)于在使用G28的程序段中沒(méi)有被指令的軸,以前G28中的坐標(biāo)值就作為那個(gè)軸的中間點(diǎn)坐標(biāo)值。例如:N01G90G00X100.0Y100.0Z100.0;N02G28X200.0Y300.0;(中間點(diǎn)是200,300)N03G28Z150.0;(中間點(diǎn)是200,300,150)返回第38頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日(3)自動(dòng)從參考點(diǎn)返回G29執(zhí)行G29指令,可使刀具從參考點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過(guò)一個(gè)中間點(diǎn)到達(dá)由這個(gè)指令后面X_Y_Z坐標(biāo)值所指令的位置,中間點(diǎn)的坐標(biāo)值由前面的G28所規(guī)定。因此這條指令須和G28成對(duì)使用,但在使用G28之后,這條指令不是必須的,使用G00定位有時(shí)更方便。程序格式:G29X_Y_Z指令中X_Y_Z是到達(dá)點(diǎn)的坐標(biāo)值。是絕對(duì)值還是增量值,由G90/G91狀態(tài)決定。若為增量值時(shí),則是指到達(dá)點(diǎn)相對(duì)于G28中間點(diǎn)的增量值。G28和G29應(yīng)用舉例(如圖);G91G28Xl000.0Y200.0;(由A經(jīng)B返回參考點(diǎn))G29X500.0Y-400.0;(從參考點(diǎn)經(jīng)B返回到C點(diǎn))執(zhí)行該程序,刀具從A點(diǎn)出發(fā),以快速點(diǎn)定位的方式經(jīng)由B點(diǎn)到達(dá)參考點(diǎn),換刀后執(zhí)行G29指令,刀具從參考點(diǎn)先運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)再到達(dá)C點(diǎn),B點(diǎn)至C點(diǎn)的增量值為X500.0Y-400.0。返回第39頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日(4)自動(dòng)返回第二、三、四參考點(diǎn)(G30)當(dāng)自動(dòng)換刀(ATC)位置不在G28指令的參考點(diǎn)上時(shí),通常用G30指令。返回參考點(diǎn)后,相應(yīng)軸的參考點(diǎn)返回指示燈亮。指令格式:G30PnIP-;n=2、3、4,表示選擇第二、三、四參考點(diǎn)。若不寫則表示選擇第二參考點(diǎn)。返回第40頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日8、工件坐標(biāo)系設(shè)定(G92、G54~G59、G52)加工零件編程是在工件坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行的。工件坐標(biāo)系可用下述兩種方法設(shè)定。用G92指令和其后的數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定工件坐標(biāo)系;或事先用操作面板設(shè)定坐標(biāo)軸的偏置,在用G54~G59指令進(jìn)行選擇。(1)G92指令設(shè)定工件坐標(biāo)系指令個(gè)是:G90G92IP-;式中IP-是指主軸上刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)在新坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,因而是絕對(duì)值指令。以后被指令的坐標(biāo)值就是這個(gè)坐標(biāo)系中的位置。因G92指令是以刀具基準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)的,所以在使用中要注意刀具的位置,若位置有誤,則坐標(biāo)系便被偏移。尤其當(dāng)重復(fù)使用時(shí),要使刀具仍回到起始位置。G92工件做坐標(biāo)系的設(shè)定值,在編程時(shí)編程人員無(wú)法確定,必須待工件在機(jī)床上安裝后,經(jīng)操作實(shí)測(cè)后方能填入。若程序再次使用,必須在工件安裝后,操作者再次修改設(shè)定值,所以一般很少使用。返回第41頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日(2)用G54~G59選擇工件坐標(biāo)系1)工件坐標(biāo)系的設(shè)定:通過(guò)CRT/MDI面板設(shè)定機(jī)床零點(diǎn)到各坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離,便可設(shè)定六個(gè)工件坐標(biāo)系。(如圖3-4所示)2)工件坐標(biāo)系的選擇:對(duì)事先設(shè)定了工件原點(diǎn)偏置值的工件坐標(biāo)系,可用G54~G59分別選擇。G54~G59分別對(duì)應(yīng)工件坐標(biāo)系01~06。指令格式:G54~(G59)如果未選擇工件坐標(biāo)系,系統(tǒng)便按缺省值選擇其中一個(gè)。一般情況下,把G54設(shè)定為缺省值,具體情況要看機(jī)床廠的設(shè)定。在絕對(duì)值移動(dòng)時(shí),與刀具位置無(wú)關(guān),不需操作者修改程序。當(dāng)再次使用時(shí),程序也不需修改,程序與工件安裝的位置無(wú)關(guān),也與刀具的位置無(wú)關(guān),在加工中被廣泛應(yīng)用。3)工件坐標(biāo)系的擴(kuò)充對(duì)有些機(jī)床,6個(gè)工件坐標(biāo)系若不夠用,此時(shí),可擴(kuò)充至48個(gè)或150個(gè),并將擴(kuò)充的工件坐標(biāo)系的工件遠(yuǎn)點(diǎn)偏置值設(shè)定到相應(yīng)的偏置量存儲(chǔ)區(qū)中。指令格式:G54Pn;(n=1~48)返回第42頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日4)局部坐標(biāo)系(G52)

在工件坐標(biāo)系中編程時(shí),對(duì)某些圖形若用另一個(gè)坐標(biāo)系描述更簡(jiǎn)便,如不想將原坐標(biāo)系偏移時(shí),可用局部坐標(biāo)系設(shè)定指令。指令格式:G52IP-;式中IP-指令局部坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。它適合于所有的工件坐標(biāo)系1~6。因是局部坐標(biāo)系,只在指令的工件坐標(biāo)系內(nèi)有效,而不影響其余的工件坐標(biāo)系。因其使用方便而被廣泛使用。返回第43頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日有三個(gè)同樣的輪廓1、2、3,且已知三者之間的位置關(guān)系,則采用下面的程序來(lái)加工更為方便:G90G52X6.0Y6.0;M98P100;(加工W1)G90G52X10.5Y4.8;M98P100;(加工W2)G90G52X14.5Y8.3;M98P100;(加工W3)注:P100為加工圖中輪廓的子程序。返回第44頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日9.固定循環(huán)指令在數(shù)控加工中,某些加工動(dòng)作已經(jīng)典型化,例如鉆孔、鏜孔的動(dòng)作順序是孔位平面定位,快速引進(jìn)、工作進(jìn)給、快速退回等,這一系列動(dòng)作已經(jīng)預(yù)先編好程序,存儲(chǔ)在內(nèi)存中,可用包含G代碼的一個(gè)程序調(diào)用,從而簡(jiǎn)化了編程工作,這種包含了典型動(dòng)作循環(huán)的G代碼稱為循環(huán)指令。返回第45頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日(1)、固定循環(huán)的動(dòng)作孔加工固定循環(huán)通常由6個(gè)動(dòng)作組成,如圖動(dòng)作1:X、Y軸定位,使刀具快速定位到孔加工位置;動(dòng)作2:快速移到R點(diǎn),刀具自初始點(diǎn)快速進(jìn)給到R點(diǎn);動(dòng)作3:孔加工,以切削進(jìn)給的方式執(zhí)行孔加工的動(dòng)作;動(dòng)作4:在孔底的動(dòng)作,包括暫停,主軸準(zhǔn)停,刀具移位等動(dòng)作;動(dòng)作5:返回R點(diǎn),繼續(xù)孔的加工而又可以安全移動(dòng)刀具時(shí)選擇R點(diǎn);動(dòng)作6:快速返回初始點(diǎn),孔加工完成后一般應(yīng)選擇返回初始點(diǎn)。返回第46頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日(1)初始平面初始平面是為安全下刀而規(guī)定的一個(gè)平面。初始平面到零件表面的距離可以任意設(shè)定在一個(gè)安全的高度上,如圖1-10所示初始點(diǎn)所在平面。當(dāng)使用同一把刀具加工若干孔時(shí),只有孔之間存在障礙需要跳躍或全部孔加工完了時(shí),圖3-7才使用C98功能使刀具返回到初始平面上的初始點(diǎn),否則使用G99返回R點(diǎn)。(2)R點(diǎn)R點(diǎn)所在平面又叫R點(diǎn)參考面,這個(gè)平面是刀具下刀時(shí)自快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的高度平面,距工件的距離圭要考慮工件表面尺寸的變化,一般可取2~5mm,使用G99時(shí),刀具將返回到該參考面上。返回第47頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日(3)孔底平面加工盲孔時(shí),孔底平面就是孔底Z軸的高度,加工通孔時(shí)一般刀具還要伸出工件底平面一段距離,主要保證全部孔深都加工到尺寸,鉆削加工還應(yīng)考慮鉆尖對(duì)孔深的影響??准庸ぱh(huán)與平面選擇指令(G17、G18或G19)無(wú)關(guān),即不管選擇哪個(gè)平面,孔加工都是在XY平面上定位并在Z軸方向上鉆孔。固定循環(huán)的動(dòng)作順序指定應(yīng)當(dāng)考慮三個(gè)問(wèn)題:1)坐標(biāo)數(shù)據(jù)是使用絕對(duì)值還是增量值方式;2)返回點(diǎn)平面是選在初始點(diǎn)所在平面還是R點(diǎn)所在平面;3)考慮采用什么樣的孔加工循環(huán)方式,如下面將要介紹的G73~G89等循環(huán)加工指令。返回第48頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日選擇返回平面(G98、G99)由G98或G99決定刀具在返回時(shí)到達(dá)的平面如指令G98則自該程序段開始,刀具將返回到初始平面;如指令G99則返回到R點(diǎn)所在平面,如圖3-9所示。通常加工一組相同的孔時(shí)加工第一個(gè)孔后用G99返回到R,加工最后一個(gè)孔后用G98返回到初始平面。返回第49頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日孔加工循環(huán)方式G73~G89孔加工循環(huán)方式指令一般格式如下:G73~G89XYZRQPFKX_Y:平面定位點(diǎn)坐標(biāo)值,可以用絕對(duì)值也可以用增量值;Z:指定孔底平面的位置,可以用絕對(duì)值也可以用增量值;R:指定R點(diǎn)所在平面的位置,可以用絕對(duì)值也可以用增量值;Q:在G73或G83方式中用來(lái)指定每次加工深度,在G76或G87方式中規(guī)定位移量。Q值一律取增量值,而與G91和G90的選擇無(wú)關(guān);返回第50頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日P:用來(lái)指定刀具在孔底的暫停時(shí)間,與在G04中指定P的時(shí)間單位一樣,即以ms為單位,不使用小數(shù)點(diǎn);F:指定孔加工切削進(jìn)給速度。這個(gè)指令為模態(tài)指令,即使取消了固定循環(huán)在其后的加工中仍然有效;K:指令孔加工重復(fù)的次數(shù),忽略這個(gè)參數(shù)時(shí)就認(rèn)為是K1,如果程序中選擇了G90方式,刀具在原來(lái)孔的位置重復(fù)加工;如果選擇G91,則用一個(gè)程序段就能實(shí)現(xiàn)分布在一條直線上的若干個(gè)等距離孔的加工,K只在被指令的程序段中有效。

取消孔加工方式用G80,而如果中間出現(xiàn)了任何01組的G代碼,則孔加工方式也會(huì)自動(dòng)取消,因此用G01、G00、G02、G03可以取消固定循環(huán),其效果與G80一樣。返回第51頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日高速深孔往復(fù)排屑鉆G73程序格式:G73X_YZ_R_Q_FG73指令用于深孔加工,孔加工動(dòng)作如圖3-10a所示,該固定循環(huán)用于Z軸方向的間歇進(jìn)給,使深孔加工時(shí)可以較容易地實(shí)現(xiàn)斷屑和排屑,減少退刀量,進(jìn)行高效率的加工。Q值為每次的背吃刀量(增量值且用正值表示),必須保證Q>d,退刀用快速,退刀量“d”由參數(shù)設(shè)定。返回第52頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日深孔往復(fù)排屑鉆G83程序格式:G83X_YZ_R_Q_FG83指令同樣用于深孔加工,孔加工動(dòng)作如圖3-10b所示,與G73略有不同的是每次刀具間歇進(jìn)給后退至R點(diǎn)平面,此處的“d”表示刀具間歇進(jìn)給每次下降時(shí)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的那一點(diǎn)至前一次切削進(jìn)給下降的點(diǎn)之間的距離,距離由參數(shù)來(lái)設(shè)定。返回第53頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日精鏜孔G76程序格式:C76X_Y_Z_R_Q_PF

孔加工的動(dòng)作如圖所示,圖中P表示在孔底有暫停,0SS表示主軸有準(zhǔn)停,Q表示刀具移動(dòng)量。精鏜時(shí)為了不使刀具在退刀過(guò)程中劃傷孔的表面,可以使用精鏜循環(huán)G76指令。機(jī)床執(zhí)行G76時(shí),刀具從初始點(diǎn)移至R點(diǎn),并開始進(jìn)行精鏜切削,直至孔底主軸停止,向刀尖反方向移動(dòng)(偏移一個(gè)Q值),然后快速退刀,刀具復(fù)位,Q值總是為正值,若使用負(fù)值,負(fù)號(hào)將被忽略。偏移時(shí)刀頭移動(dòng)的方向預(yù)先由參數(shù)設(shè)定。返回第54頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日鉆孔G81和锪孔G82程序格式:G81X_Y_Z_R_F_G82X_Y_Z_R_P_F_G8l指令的動(dòng)作循環(huán)為,X、Y坐標(biāo)定位、快進(jìn)、工進(jìn)和快速返回等動(dòng)作,如圖3-12所示。G82與G81動(dòng)作相似,唯一不同之處是G82在孔底增加了暫停,因而適用于盲孔、锪孔或鏜階梯孔的加工,以提高孔底表面加工精度,而G81只適用于一般孔的加工。返回第55頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日攻右旋螺紋G84與左旋螺紋G741)普通攻螺紋循環(huán)程序格式:G84XY_Z_R_F_G74XY_ZR_F_G84指令使主軸從R點(diǎn)至Z點(diǎn)時(shí),刀具正向進(jìn)給,主軸正轉(zhuǎn),到孔底時(shí)主軸反轉(zhuǎn),返回到R點(diǎn)平面后主軸恢復(fù)正轉(zhuǎn)。G74指令使主軸攻螺紋時(shí)反轉(zhuǎn),到孔底正轉(zhuǎn),返回到R點(diǎn)時(shí)恢復(fù)反轉(zhuǎn)。返回第56頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日2)剛性攻螺紋循環(huán)

設(shè)定剛性方式,指令M29;此時(shí),主軸停止,剛性方式有效。可以指定右旋或左旋攻螺紋循環(huán),攻螺紋循環(huán)在下一個(gè)程序段中指定。M29為剛性攻螺紋準(zhǔn)備輔助功能。指定G80可以清除剛性方式,其它固定循環(huán)G代碼或01組G代碼也可以清除剛性方式,剛性方式被關(guān)閉,此時(shí),主軸停止。剛性方式也能用復(fù)位操作清除(復(fù)位鍵)。但是要記住,固定循環(huán)不能用復(fù)位操作復(fù)位。指令格式:……M29;G74/G84XY_Z_R_F_;XY_;……G80;返回第57頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日說(shuō)明:①F值根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速與螺紋螺距計(jì)算,螺距T=F/S;②速度進(jìn)給倍率開關(guān)無(wú)效;③進(jìn)給保持只能在該循環(huán)動(dòng)作結(jié)束后執(zhí)行;④如果在程序段中指令暫停,則在刀具到達(dá)孔底和返回R點(diǎn)時(shí)先執(zhí)行暫停的動(dòng)作。⑤使用剛性攻螺紋功能,機(jī)床必須有主軸編碼器。返回第58頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日精鏜孔G85與精鏜階梯孔G89程序格式:G85X_Y_Z_R_F_G89XY_ZR_P_F_這兩種孔的加工方式,刀具是以切削進(jìn)給方式加工到孔底,然后又以切削進(jìn)給方式返回到R點(diǎn)平面,因此適用于精鏜孔,G89在孔底有暫停。返回第59頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日鏜孔G86程序格式:G86X_Y_Z_R_F_該指令是指刀具加工到孔底后,主軸停止,快速返回到R平面或初始平面后,主軸再重新啟動(dòng)。采用這種加工方式時(shí),如果連續(xù)加工的孔問(wèn)距較小可能出現(xiàn)刀具已經(jīng)定位到下一個(gè)孔的加工位置而主軸尚未達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速。顯然加工中不允許出現(xiàn)這種現(xiàn)象,為此可以在各孔動(dòng)作之間加入暫停指令G04,以使主軸達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速。G74與G84指令也有類似情況,應(yīng)注意避免。返回第60頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日反鏜孔G87程序格式:G87X_YZ_R_Q_F反鏜孔動(dòng)作如圖3-13所示,X軸和Y軸定位后,主軸定向停止,然后向刀尖的反方向移動(dòng)Q值,并快速定位到孔底。接著刀具向刀尖方向移動(dòng)Q值,主軸正轉(zhuǎn),沿Z軸向上加工到Z點(diǎn),這時(shí)主軸又定向停止,再次向原刀尖反方向位移Q值,然后快速移動(dòng)到初始點(diǎn)(只能用G98)后刀尖返回一個(gè)原位移量,主軸正轉(zhuǎn),進(jìn)行下一個(gè)程序段動(dòng)作。采用這種循環(huán)方式時(shí),只能讓刀具返回到初始平面而不能返回到R點(diǎn)平面,因?yàn)镽點(diǎn)平面低于Z平面,本指令參數(shù)設(shè)定與G76相同。返回第61頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日鏜孔循環(huán)G88程序格式:G88XY_ZR_P_F_刀具到達(dá)孔底時(shí)延時(shí),主軸停止,進(jìn)入進(jìn)給保持狀態(tài),在此情況下可以執(zhí)行手動(dòng)操作。但為了安全起見(jiàn)應(yīng)先把刀具從孔中退出,以便再啟動(dòng)加工,刀具快速返回到R點(diǎn)或初始點(diǎn),主軸正轉(zhuǎn),如圖所示。返回第62頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日取消固定循環(huán)G80G80用來(lái)取消固定循環(huán),也可用G00、G01、G02、G03取消固定循環(huán),其效果與G80一樣。

應(yīng)用固定循環(huán)時(shí)的注意問(wèn)題:(1)指定固定循環(huán)之前,必須用輔助功能M03使主軸正轉(zhuǎn),當(dāng)使用了主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)指令M05之后;一定要重新使主軸旋轉(zhuǎn)后,再指定固定循環(huán);(2)指定固定循環(huán)狀態(tài)時(shí),必須給出X、Y、Z、R中的每一個(gè)數(shù)據(jù),固定循環(huán)才能執(zhí)行;(3)操作時(shí),若利用復(fù)位或急停按鈕使數(shù)控裝置停止,固定循環(huán)加工和加工數(shù)據(jù)仍然存在,所以再次加工時(shí),應(yīng)該使固定循環(huán)剩余動(dòng)作進(jìn)行到結(jié)束;(4)若程序中出現(xiàn)代碼G00、G01、G02、G03時(shí),循環(huán)方式及其加工數(shù)據(jù)也全部取消。返回第63頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日極坐標(biāo)指令(G15、G16)數(shù)控加工程序可以用極坐標(biāo)輸入終點(diǎn)的坐標(biāo)值(半徑和角度)。指令格式為:G15;極坐標(biāo)系指令取消G16;極坐標(biāo)系指令有效極坐標(biāo)的平面選擇與圓弧插補(bǔ)的平面選擇方法相同,即使用G17、G18、G19指令。如選擇XY平面,則X表示半徑,Y表示角度,規(guī)定沿X軸的逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)榻嵌鹊恼较颍槙r(shí)針?lè)较驗(yàn)榻嵌鹊呢?fù)方向,如圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)表示為X50.0Y30.0。半徑和角度可以用絕對(duì)值指令(G90),也可用增量值指令(G91)。當(dāng)半徑用絕對(duì)值指令時(shí),局部坐標(biāo)系原點(diǎn)為極坐標(biāo)系中心;若用增量值指令時(shí),當(dāng)前點(diǎn)為極坐標(biāo)系中心。返回第64頁(yè),共71頁(yè),2023年,2月20日,星期日比例縮放(G50、G51)

對(duì)加工程序指定的圖形指令進(jìn)行縮放,有兩種指令格式。比例因子相等指令格式為:G51XYZP;式中XYZ為比例縮放中心,以絕對(duì)值指定。P為比例因子,指定范圍為0.

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