第三章數(shù)控銑削編程1.ppt

1、,數(shù)控編程與加工技術,上饒職業(yè)技術學院,2007年9月,第3章 數(shù)控銑削編程,上饒職業(yè)技術學院,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)中的高級編程方法 3.5 SINUMERIK802D系統(tǒng)編程指令簡介 3.6 華中HNC-1M銑床數(shù)控系統(tǒng)編程指令簡介3.7 綜合實例 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)技術學院,一、數(shù)控銑床的分類及加工對象 二、數(shù)控銑削加工特點 三、機床坐標系和參考點 四、數(shù)控銑削編程要點及注意問題,3.1 概 述,數(shù)控編程與加工技術,SRZY,一、數(shù)控銑床的

2、分類及加工對象,（1）立式數(shù)控銑床。一般適宜盤、套、板類零件，進行鉆、擴、鏜、銑、锪、攻螺紋等加工以及側面的輪廓加工。,（2）臥式數(shù)控銑床。一般適宜箱體類零件，進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。一次裝夾可完成對工件五個表面的加工。,二、數(shù)控銑削加工特點,（6）要求刀具有良好的抗沖擊性、韌性、耐磨性和紅硬性。,（1）適應性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復雜或難以控制尺寸的零件。,（2）能加工普通機床無法（或很難）加工的零件。,（3）能加工一次裝夾定位后，需進行多道工序加工的零件。,（4）加工

3、精度高，加工質量穩(wěn)定可靠。,（5）自動化程度高，生產效率高。,數(shù)控編程與加工技術,SRZY,三、機床坐標系和參考點,1、機床的坐標系,機床主軸軸線方向為 Z軸，刀具遠離工件的方向為Z軸正方向。X軸與工作臺面相平行，立式銑床，主軸右側方向為X軸正方向，臥式銑床，人面對主軸正向時的左側方向為X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系來確定。,2、參考點,參考點又稱為機床零點，是機床上的一個固定點。機床啟動后，首先要將機床位置“回零”，即回參考點，以此在數(shù)控系統(tǒng)內部建立一個以機床零點為坐標原點的機床坐標系。,四、數(shù)控銑削編程要點及應注意問題,1、數(shù)控銑削編程要點,（1）了解數(shù)控系統(tǒng)功能

4、及機床規(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)點的使用。 （6）程序零點要選擇在易計算的確定位置。 （7）換刀點選擇在無換刀干涉的位置。,數(shù)控編程與加工技術,SRZY,2、數(shù)控銑削編程時應注意的問題,（1）銑刀的刀位點。,在加工程序編制中，用以表示銑刀特征的點，也是對刀和加工的基準點。,（2）零件尺寸公差對編程的影響。,圖示標注尺寸改為公差中值尺寸。,改變封閉尺寸的標注方法。,（3）安全高度。,（4）進刀/退刀方式。,（5）刀具半徑補償。,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，減少空刀時間。,（3）要考慮切入點和切出點的程序處理。用立銑刀的端刃和側刃銑削平面輪廓時，為了避免在輪廓的切入點和切出點留下刀痕，應沿輪廓外形的延長線切入和切出。切入點和切出點一般選在零件輪廓兩幾何元素的交點處。延長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)技術學院,一、常用G代碼 二、F、S、T、M代碼 三、刀具補償功能 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,SRZY,一、常用G代碼,1、G90絕對坐標編程指令,格式：G90,說明：該指令表示程序段中的運動坐標數(shù)字為絕對坐標值，即從編程原點開始的坐標值。,說

6、明：該指令表示程序段中的運動坐標數(shù)字為增量坐標值，即刀具運動的終點坐標是相對于起點坐標值的增量。,2、G91增量坐標編程指令,格式：G91,說明：（1）該指令表示刀具以點位控制方式從所在點快速移動到目標點。其中，X、Y、Z為目標點的坐標。 （2）刀具移動速度不用指定，由系統(tǒng)參數(shù)確定，可在機床說明書中查到。,3、G00快速點定位指令,格式：G00 X_ Y_ Z_,4、G01直線插補指令,格式：G01 X_ Y_ Z_ F_,說明：該指令指定兩個（或三個）坐標以聯(lián)動的方式，按指定的進給速度 F，插補加工任意的平面（或空間）直線。,數(shù)控編程與加工技術,SRZY,G91 G01 X-80. Y74.

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

8、ZY,如圖所示的三段圓弧,使用圓弧半徑 R編程,絕對坐標編程方式：,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 I、J編程,絕對坐標編程方式：,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,SRZY,G91 G03 X0. Y0. I-40. J0. F100,如圖所示為一封閉整圓，要求由 A點開始，逆時針圓弧插補返回 A點。,其程序為：,G90 G03 X40. Y0. I-40. J0. F100,說明：該指令使程序暫停一段時間，以便進行某些人為的調整，暫停后，繼續(xù)執(zhí)行下一個程序段。時間單位為秒。,6、G04

10、暫停指令,格式：G04 P,說明：（1）G17指定刀具在 XY平面上運動；G18指定刀具在 ZX平面上運動；G19指定刀具在 YZ平面上運動。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平面內加工，故G17為機床的默認狀態(tài)，可省略。,數(shù)控編程與加工技術,SRZY,如圖所示為半徑等于60的球面，其球心位于坐標原點 O。刀心軌跡 AB、BC、CA的圓弧插補程序分別如下：,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是兩個互相取代的G代碼，公制輸入G21為缺省狀態(tài)。在一個程序內，不能同時使用G20與G21指令，且必須在坐標系確定之前指定。,說明：（1）刀具快速進給，并在指令規(guī)定的位置上定位。若所到

12、達的位置是參考點，則返回參考點的各軸指示燈亮。如果指示燈不亮，則說明程序中所給的指令有錯誤或機床定位誤差過大。,9、G27返回參考點校驗指令,格式：G27 X_ Y_ Z_,數(shù)控編程與加工技術,SRZY,（2）執(zhí)行G27指令的前提是機床在通電后必須返回過一次參考點（手動返回或G28指令返回）。使用G27指令時必須先取消刀具補償功能，否則會發(fā)生不正確的動作。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，若需要機床停止，則必須在該程序段后增加M00或M01指令，或在單個程序段中運行M00或M01。,（4） X、Y、Z為中間點的坐標。,10、G28自動返回參考點指令,格式：G28 X_ Y_ Z_

13、,說明：（1）該指令通常用來在參考點換刀，所以返回參考點可以理解為返回換刀點。,（2）該指令可以使刀具從任何位置，以快速定位方式經過中間點返回參考點，到達參考點時，返回參考點指示燈亮。,（3）在使用G28指令時，必須先取消刀具半徑補償，而不必先取消刀具長度補償，因為G28指令包含刀具長度補償取消、主軸停止、切削液關閉等功能。所以該指令一般用于自動換刀。,11、G29從參考點自動返回指令,格式：G29 X_ Y_ Z_,說明：（1）該指令使刀具從參考點以快速點定位方式經過中間點返回到加工點。,數(shù)控編程與加工技術,SRZY,（2）中間點的坐標值不需要指定，由前面程序段G28指令中設定。通常G28和

14、G29指令配合使用，使機床換刀后直接返回加工點，而不必計算中間點與參考點之間的實際距離。,（3） X、Y、Z為返回點的坐標。,如圖所示是G28、G29功能應用實例，按絕對值編程格式編程如下：,G28 X150. Y95.,T02 M00,G29 X185. Y8.,（2）一般可預設6個（G54G59）工件坐標系，這些坐標系的原點在機床坐標系中的值，可用手動數(shù)據(jù)輸入方式輸入，存儲在機床存儲器內，使用時可在程序中指定。如圖所示。,12、G54G59工件原點偏置,格式：G54G59,說明：（1）將工件坐標原點平移至工件基準處，稱為工件原點的偏置。,數(shù)控編程與加工技術,SRZY,G00 X30. Y3

15、0.,（3）一旦指定了G54G59之一，就確定了工件坐標系原點，后續(xù)程序段中的工件絕對坐標均為此工件坐標系中的值。,例如：,N01 G54 G00 G90 X30. Y40.,N10 G59,（2）通過G92可以確定當前工件坐標系原點，該坐標系在機床重開機時消失。,13、G92設置工件坐標系,格式：G92 X_ Y_ Z_,說明：（1）在使用絕對坐標指令編程時，預先要確定工件坐標系。,（3）G92指令需單獨一個程序段，該程序段中盡管有位置指令值，但并不產生運動。在使用G92指令前，必須保證刀具處于程序原點。執(zhí)行G92指令后，也就確定了刀具刀位點的初始位置與工件坐標系原點的相對距離，并在CRT上

16、顯示刀位點在工件坐標系中的當前位置。,數(shù)控編程與加工技術,SRZY,二、F、S、T、M代碼,1、進給速度功能F,（1）代碼法,F后面跟兩位數(shù)字，這些數(shù)字不是進給速度的大小，而是機床進給速度數(shù)列的序號。,（2）指定法,F后面的數(shù)字是進給速度的大小，例如F100 ，進給速度是100 mm/min。,2、主軸功能S,用于確定主軸轉速，由地址符S及其轉速數(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。,4、輔助功能M,M代碼是機床加工過程的工藝操作指令，即控制機床的各種功能開關，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,SRZY,M指令功能

17、表,三、刀具補償功能,1、刀具半徑補償,（1）刀具半徑補償?shù)淖饔?銑削加工時，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行，其計算相當復雜。刀具半徑補償功能，可使數(shù)控編程按工件輪廓進行，數(shù)控系統(tǒng)會自動計算刀具中心軌跡，使刀具偏離工件輪廓一個半徑值，即進行刀具半徑補償。,數(shù)控編程與加工技術,SRZY,（2）刀具半徑補償?shù)姆椒?刀具半徑補償是將計算刀具中心軌跡的過程交由CNC系統(tǒng)執(zhí)行，編程員假設刀具的半徑為零，直接根據(jù)零件的輪廓形狀進行編程，而實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，自動計算刀具中心軌跡，完成對零件的

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