华中世纪星铣床数控系统编程及其仿真加工.ppt

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1、第7章 华中世纪星铣床数控系统HNC-21M 7.1 程序的格式,一、程序的一般结构 一个零件程序是一组被传送到数控系统中去的指令和数据，它是由遵循一定结构、语法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序段是由若干个指令字组成的。 华中世纪星数控系统 HNC-21M的程序由以下几部分构成： 1程序起始符：%(或O)符，后跟四位数的程序号。 如： %1000；,2程序体：中间的N个程序段； (1) 程序段结束 每个程序段的结束用“Enter”(回车键)； (2) 程序注释符 括号( )内或分号“；”后的内容为注释文字。程序执行时将跳过这部分内容； 3程序结束符：M02或M30。 一个零件程序必须

2、包括起始符和结束符。零件程序是按程序段的输入顺序执行的，而不是按程序段号的顺序执行的，但书写程序时，建议按升序书写程序段号。,二、程序段的格式 一个程序段定义一个将由数控系统执行的指令行。程序段的格式定义了每个程序段中功能字的语法。 如N10 G01 X10 Y50 F150 S300 M03,三、指令字的格式 一个指令字是由地址符(指令字符)和带符号(如定义尺寸的字：X-100)或不带符号(如G01)的数字数据组成的。主要指令字的含义。如表6-1 所示。,7.2 HNC-21M数控系统的编程指令,一、辅助功能M代码 辅助功能由地址字M和其后的两位数字组成。主要用于控制零件程序的走向，以及机床

3、各种辅助功能的开关动作。,1M功能的分类： (1) M功能可分为非模态M功能和模态M功能两种形式。 非模态M功能(当段有效代码)：只在书写了该代码的程序段中有效；,模态M功能(续效代码)：一组可相互注销的M功能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直有效。 模态M功能组中包含一个缺省功能（带*者为缺省值），系统上电时将被初始化为该功能。见表6-2。,(2) M功能还可分为前作用M功能和后作用M功能两类。 前作用M功能：在程序段编制的轴运动之前执行，如M03、M07等。 后作用M功能：在程序段编制的轴运动之后执行，如M05、M09、M30等。,2M功能的使用特点： (1) M00、M02、M3

4、0、M98、M99 用于控制零件程序的走向，是CNC內定的辅助功能，不由机床制造商设计决定，也就是说，与PLC程序无关； (2) 其余M代码用于机床各种辅助功能的开关动作，其功能不由CNC內定，而是由PLC程序指定，请参考机床说明书； (3) 在一个程序段中仅能指定一个M代码。,3CNC内定的辅助功能 (1) 程序暂停M00 当CNC执行到M00指令时，自动运行暂停，以便于操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作。 暂停时，机床的主轴、进给及冷却液停止，而全部现存的模态信息保持不变。重按“循环启动”键，CNC继续运行后续程序。 (2) 程序结束M02 M02编写在主程序的最后一

5、个程序段中，当CNC执行到M02指令时，机床的主轴、进给及冷却液全部停止，加工结束。,(3) 程序结束并返回第一程序段M30 M30除具有M02的功能外，还兼有控制返回到零件程序的开头的作用。用M30的程序结束后，只需再次按“循环启动”键，便可重新执行该程序。,(4) 子程序调用M98和从子程序返回M99 指令的意义 M98用来调用子程序。M99表示子程序结束，执行M99使CNC控制返回到主程序。,主程序与子程序的概念 （应插入一图，内有内容相同的加工轨迹，如三个相同的直角三角形，可以直接引导学生用子程序编出该程序来。） 当相同模式的加工在程序中多次出现时，可把这个模式编成一个程序，该程序称为

6、子程序，原来的程序称为主程序。 在执行主程序期间出现子程序执行指令时，就执行子程序；当子程序执行完毕，CNC控制返回主程序继续执行。调用子程序的执行过程如图7-7。,子程序的格式 在子程序开头，必须规定子程序号，以作为调用入口地址。在子程序的结尾用M99，以控制执行完该子程序后返回主程序。 例：%1000 (子程序) N01 G91 G01 X100 F200 N02 Y10 N03 X-100 N04 Y10 N05 M99,例：%0001 (主程序) N01 G92 X0 Y0 Z10 N02 G00 X-10 Y-10 N03 G01 Z-5 F200 M03 N04 M98 P1000

7、 L6 N05 M05 N06 M30,调用子程序的格式 M98 P_ L_ P：被调用的子程序号。L：重复调用次数，当只调用一次时可省略。,说明： 调用指令可以重复地调用子程序，最多32767次。 主程序可以调用多个子程序，最多64个。 子程序可以由主程序调用，被调用的子程序也可以调用另一个子程序。当主程序调用子程序时它被认为是一级子程序，子程序调用可嵌套8级。,4PLC设定的辅助功能 (1) 主轴控制指令M03、M04、M05 M03启动主轴以程序中编制的主轴速度顺时针方向旋转(向Z轴正向看)。M04启动主轴以程序中编制的主轴速度逆时针方向旋转 M05使主轴停止旋转。 (2) 换刀指令M0

8、6 M06用于在加工中心，调用一个欲安装在主轴上的刀具。刀具将被自动地安装在主轴上。,(3) 冷却液打开、停止指令M07、M09 M07指令将打开冷却液。M09指令将关闭冷却液。 二、主轴功能S、进给功能F和刀具功能T 同前，略。,小结：1. 华中世纪星数控系统 HNC-21M的程序的构成部分； 2. 子程序调用M98和从子程序返回M99 练习：习题3.13.5,第7章 华中世纪星铣床数控系统HNC-21M 7.2 HNC-21M数控系统的编程指令,三、准备功能G代码 准备功能G指令由G后续一或二位数值组成 ； 用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加

9、工操作； HNC-21M 数控系统G功能指令见表7-3。,1分类 (1) 非模态G功能：只在所规定的程序段中有效，程序段结束时被注销； 例：N10 G04 P10 N11 G91 G00 X-10 F200 (2) 模态G功能：一组可相互注销的G功能，这些功能一旦被执行，则一直有效，直到被同一组的G功能注销为止。 例：N15 G91 G01 X-10 F200 N16 Y10 N17 G03 X20 Y20 R20,2说明 (1) 模态G功能组中包含一个缺省G功能(表7-3中带者)，上电时将被初始化为该功能。 例：N01 G54 X50 Y50 程序段中省略了G00、G17、G21、G25、G

10、40、G49、G50、G61、G69、G80、G90、G94等指令。 (2) 没有共同参数的不同组的G代码可以放在同一程序段中，而且与顺序无关。,3有关单位的设定 (1) 尺寸单位选择G20、G21、G22 格式：G20 G21 G22 说明： G20英制；G21公制；G22脉冲当量输入制式。 G20、G21、G22为模态功能，可相互注销，G21为缺省值。 这3个G代码必须在程序执行运动指令前设定，且不能在程序执行的中途切换。,(2) 进给速度单位的设定G94、G95 格式： G94 F_ G95 F_ 说明：G94：每分钟进给； G95：每转进给。 4有关坐标系和坐标的指令 (1) 绝对值编

11、程G90与增量值编程G91 格式：G90 G91 说明： G90：绝对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于程,序原点的。 G91：增量值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。 分析图7-8所示例题。 (2) 工件坐标系选择G54G59 格式：G54/G55/G56/G57/G58/G59 说明： 数控机床一般在开机后需“回零”(即回机床参考点)才能建立机床坐标系。 通常在正确建立机床坐标系后，可用G54G59设定六个工件坐标系。在一个程序中，最多可设定六个工件坐标系。,这六个预定工件坐标系的原点与机床原点的偏移量(零点偏置值，如图所示)，用MDI方式

12、预先输入在“坐标系”功能表中，系统自动记忆。当程序中执行G54G59中某一个指令，后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。,(3) 工件坐标系设定G92 格式：G92 X_ Y_ Z_ 说明： X、Y、Z是刀具起点相对于新设定的工件坐标系原点的坐标。如图7-11所示，可用如下指令建立工件坐标系：G92 X30 Y30 Z20。 G92指令通过设定刀具起点(对刀点)与工件原点的相对位置建立工件坐标系，用于在程序中设定工件坐标系。 G92是通过说明刀具现在处于要建工件坐标系中的位置来建立工件坐标系的。, G92指令为非模态指令，一般放在零件程序的第一段。 如图为用G92指令建

13、立工件坐标系，刀具起点与工件原点的关系。,注意：G92与G54G59指令之间的差别： G92需单独一个程序段指定，其后的位置指令值与刀具的起始位置有关，在使用G92之前必须保证刀具处于加工起始点，执行该程序段只建立工件坐标系，并不产生坐标轴移动； G92建立的工件坐标系在机床重开机时消失； G92建立的工件坐标系与机床坐标系无关； 使用G54G59建立工件坐标系时，该指令可单独指定，也可与其他指令同段指定，如果该程序段中有位置移动指令(G00、C01)，就会在设定的坐标系中运动； G54G59建立工件坐标系在机床重新开机后并不消失，并与刀具的当前位置无关；, G54G59所设定的工件原点实际上

14、是机床坐标系中的某一位置，因此机床上电后，必须首先回零。这种方法非常适于用夹具固定重复加工多个零件的场合，每次开机后不需重复对刀。 (4) 直接机床坐标系编程G53 格式：G53 说明： G53是机床坐标系编程，在含有G53的程序段中，绝对值编程时的指令值是在机床坐标系中的坐标值。G53指令为非模态指令。,(5) 坐标平面选择 G17、G18、G19 格式：G17/G18/G19 说明： G17：选择XY平面；G18：选择ZX平面；G19：选择YZ平面。 执行圆弧插补和建立刀具半径补偿功能时，必须用该组指令选择所在平面。 注意：移动指令与平面选择无关。例如执行指令G17 G01 Z10时，Z轴

15、照样移动。 G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，G17为缺省值。,5进给控制指令 (1) 快速定位G00 格式： G00 X_ Y_ Z_ 说明： X、Y、Z：定位终点坐标。在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。不运动的轴可以不写。G00可以同时指令一轴、两轴或三轴移动。 G00指定刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。,G00指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定，不能用F规定。G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正。 注意： 在执行G00指令

16、时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线，如图7-16所示，这种走刀路线，有利于提高定位精度，操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。常见的做法是，将Z轴移动到安全高度后，再执行G00指令。,(3) 线性进给G01 格式： G01 X _ Y_ Z_ F_ 说明： X、Y、Z：线性进给终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量； F：合成进给速度。 G01指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线(联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到程序段指令的终点。,分析比较G00、G01指令的相

17、同点与不同点。 课堂练习：画一折线组成的直线轨迹，分别用G90和G91编程。 小结： 1. G92、G54G59指令建立工件坐标系的意义、特点 及其差别； 2. G90、G91、G00、G01指令的意义及用法。 练习： 习题3.6、3.7、3.163.18,第7章 华中世纪星铣床数控系统HNC-21M 7.2.3 准备功能G代码 5进给控制指令 (3) 圆弧插补G02/G03 格式： G17 G02/G03 X_Y_I_J_F_; 或G17 G02/G03 X_Y_R_F_; G18 G02/G03 X_Z_I_J_F_; 或G18 G02/G03 X_Z_R_F_; G19 G02/G03

18、Y_Z_I_J_F_; 或G19 G02/G03 Y_Z_R_F_;,说明： G17、G18、G19指定圆弧插补所在平面分别为XY 、 YZ 、 XZ平面。 G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。 X、Y、Z：圆弧终点，在G90时为圆弧终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为圆弧终点相对于圆弧起点的位移量。 I、J、K：圆心相对于圆弧起点的偏移值(等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标)，在G90/G91时都是以增量方式指定。 R：圆弧半径，如图7-20所示，当圆弧圆心角小于180时，R为正值，否则R为负值。,图7-18 不同平面的G02与G03选择,G03,G02,G03,G02,

19、Z,Z,X,X,图7-21 圆弧插补编程,如图7-21所示的圆弧可分别按以下四种不同的方式编程：,G91方式IJK编程： (G91 G17) G02 X30 Y-30 I-20 J-50 F120 G91方式R编程： (G91 G17) G02 X30 Y-30 R54 F120 G90方式IJK编程： (G17 G90 G54) G02 X90 Y40 I-20 J-50 F120 G90方式R编程： (G17 G91 G54) G02 X90 Y40 R54 F120,注意： G02/G03判断方法：在笛卡尔右手直角坐标系中，从垂直于圆弧所在平面轴的正方向往负方向看，顺时针为G02，逆时针

20、为G03。 整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K； 同时编入R与I、J、K时，R有效。 对于任何小于360的圆弧，若对另一个不在圆弧平面上的坐标轴施加移动指令，第3坐标是与选定平面相垂直的轴终点，其余参数的意义同圆弧进给，便可把G02/G03用于螺旋线编程。如：G90 G17 G03 X0 Y30 R30 Z10 F300。,6回参考点控制指令 (1) 自动返回参考点G28 格式： G28 X_ Y_ Z_ 说明： X、Y、Z：回参考点时经过的中间点(不是机床参考点)坐标，G28指令先使所有的编程轴都快速定位到中间点，然后再从中间点到达参考点，如图所示。,G91方式编程为： G90方式编程

21、为： G91 G28 X100 Y150 G90 G54 G28 X300 Y250 G28指令一般用于刀具自动更换或者消除机械误差，在执行该指令之前应取消刀具半径补偿和刀具长度补偿。,在G28的程序段中，不仅产生坐标轴移动指令，而且记忆了中间点坐标值，以供G29使用。系统电源接通后，在没有手动返回参考点的状态下，执行G28指令时，刀具从当前点经中间点自动返回参考点，与手动返回参考点的结果相同。这时从中间点到参考点的方向就是机床参数“回参考点方向”设定的方向。 G28指令仅在其被规定的程序段中有效。,(2) 自动从参考点返回G29 格式： G29 X _ Y_ Z_,说明： X、Y、Z：返回的

22、定位终点，在G90时为定位终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为定位终点相对于G28中间点的位移量。 G29可使所有编程轴以快速进给经过由G28指令定义的中间点，然后再到达指定点。通常该指令紧跟在G28指令之后。 G29指令仅在其被规定的程序段中有效。 分析如图所示的例题。,课堂练习：画一包含直线和顺时针圆弧及逆时针圆弧轨迹，两端用虚线连接原点(用G00编程)，分别用G90和G91编程。 小结：1. 圆弧插补G02/G03； 2. 回参考点回参考点控制指令G28、G29的意义及用法。 练习： 习题3.8、3.19、3.21、3.22,复习回顾,G00、G01、G02/G03的功能、格式和使用方

23、法 例：按图示走刀路线(按轮廓编程)，铣削工件外轮廓，试编制加工程序。,复习回顾,G00 Z5 X0 Y0 Z50 M05 M30,%0006 G17 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S800,Z5,X60 Y30,G01 Z27 F200,Y80 F120,G03 X100 Y120 R40,G01 X180,Y60,G02 X160 Y40 R20,G01 X50,复习回顾,问题2：编程轨迹和刀具中心是否一致？,问题1：按照图示加工零件的尺寸是否合格？,问题3：按刀具中心轨迹编程可以解决问题？,那么，怎样才能按照零件轮廓编程 加工出合格产品呢 ？,刀具半径补偿功能,G40、G4

24、1、G42,刀具中心轨迹和工件轮廓不重合；,1. 刀具半径补偿的必要性,刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。,当零件形状复杂时，按照刀具的中心轨迹编程，其计算相当大；,当刀具磨损、重磨或换新刀具而使刀具直径变化时，必须重新计算刀具中心轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不易保证加工精度；,2. 刀具半径补偿概念,在数控铣床上进行轮廓加工时，因为铣刀有一定的半径，所以刀具中心轨迹和工件轮廓不重合，如不考虑刀具半径，直接按照工件轮廓编程是比较方便的，而加工出的零件尺寸比图样要求小了一圈（加工外轮廓时）或大了一圈（加

25、工内轮廓时），为此必须使刀具沿工件轮廓的法向偏移一个刀具半径，这就是所谓的刀具半径补偿指令。,3. 刀具半径补偿格式,其中：G17/G18/G19指定半径补偿所在平面； G41为刀具半径左补偿，G42为刀具半径右补偿，G40为取消 刀具半径补偿； X、Y、Z：G00/G01的参数，即刀补建立或取消的终点的绝 对坐标或相对坐标值； D：G41/G42的参数，即刀补号码(D00D99)，它代表了刀补 表中对应的半径补偿值。 G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。,G17/G18/G19 G41/G42 G00/G01 X_Y_Z_F_D_； G40 G00/G01 X_Y_Z_；,4.

26、刀具半径左、右补偿的判断,G41与G42的判断方法是：迎着垂直于补偿平面的坐标轴的正方向，向刀具的移动方向看过去，当刀具处在切削轮廓左侧时，称为刀具半径左补偿，用G41表示；当刀具在切削轮廓的右侧时，称为刀具半径右补偿，用G42表示。,G41,G42,+Y,+X,铣削加工刀具半径补偿使用G41/G42指令及其参数非零的DXX代码选择正确的刀具半径补偿寄存器号。用G40或D00取消刀具半径补偿。 编程时，使用D代码（D01D99）选择刀补表中对应的半径补偿值。地址D所对应的偏置存储器中存入的偏置值通常指刀具半径值。一般情况下，为防止出错，最好采用相同的刀具号与刀具偏置号。 加工前, 刀具补偿参数

27、设定方法如下:,5. 刀具半径补偿参数的设置,5. 刀具半径补偿参数的设置,5. 刀具半径补偿参数的设置,刀具半径补偿的过程分三步，即刀补建立、刀补进行和刀补取消。,6. 刀具半径补偿的过程,指刀具从起点接近工 件时，刀具中心从与编程 轨迹重合过渡到与编程轨 迹偏离一个偏置量的过程。 该过程的实现必须有 G00或G01功能才有效。,刀补建立,刀具中心轨迹,刀具起始点,建立补偿段,编程轨迹,r,6. 刀具半径补偿的过程,在G41或G42程序段后，程序进入补偿模式，此时刀具中心与编程轨迹始终相距一个偏置量，直到刀补取消。,刀补进行,刀具离开工件，刀具中心 轨迹过渡到与编程轨迹重合的 过程称为刀补取

28、消，刀补的取 消用G40或D00来执行。,刀补取消,编程轨迹,刀具中心轨迹,刀补取消段,r,6. 刀具半径补偿的过程,如图所示，刀具半径补偿的过程的程序如下： :,N10 G41 G01 X100.0 Y80.0 F100 D01； 刀补建立,N60 G40 G00 X0 Y0； 刀补取消,N20 Y200.0； N30 X200.0； 刀补进行 N40 Y100.0； N50 X90.0；,刀具半径补偿的建立有以下三种方式：,6. 刀具半径补偿的过程,一般取消半径补偿的过程与建立过程正好相反。,7. 使用注意事项,刀具半径补偿模式的建立与取消程序段，只能在G00或G01移动指令模式下才有效。

29、为保证刀补建立与刀补取消时刀具与工件的安全，通常采用G01运动方式来建立或取消刀补。,同一程序中,G41/G42指令必须与G40指令成对出现。,为了保证加工质量,避免刀具发生干涉，采用切线切入切出方式来建立或取消刀补。,补偿平面发生变化时,G41与G42切换补偿方向时，通常要经过取消补偿方式。,切入工件同时补偿,切入工件前补偿,7. 使用注意事项,为了防止在半径补偿建立与取消过程中刀具产生过切现象，刀具半径补偿建立与取消程序段的起始位置与终点位置最好与补偿方向在同一侧。,7. 使用注意事项,在刀具补偿模式下，一般不允许存在连续两段或两段以上的非补偿平面内移动指令，否则刀具也会出现过切等危险动作

30、。,在补偿状态下，铣刀的直线移动量及铣削内侧圆弧的半径值要大于或等于刀具半径，否则补偿时会产生干涉，系统在执行相应程序段时将会产生报警，停止执行。,7. 使用注意事项, 刀具因磨损、重磨、换新刀而引起刀具直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置中输入变化后的刀具半径或磨损量。 如图所示，1为未磨损刀具， 2为磨损后刀具，两者尺寸不同， 只需将刀具参数表中的刀具半径 由r1改为r2，即可适用同一程序。,8. 应用, 用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半径补 偿，可进行粗精加工。 如图所示，刀具半径r， 精加工余量。粗加工时， 输入刀具半径（r+）， 则加工出细点划线轮廓； 精加工时，用同一

31、程序， 同一刀具，但输入刀具 半径 r，则加工出实线轮廓。,8. 应用,采用同一程序段加工同一公称直径的凹、凸型面。 如图所示，对于同一公称直径的凹、凸型面，内外轮廓编写成同一程序，加工外轮廓时，将偏置值设为+D，刀具中心将沿轮廓的外侧切削；当加工内轮廓时，将偏置值设为-D，这时刀具中心将沿轮廓的内侧切削。这种编程与加工方法，在模具加工中运用较多。,8. 应用,课堂练习,Z50 M05 M30,%0006 G17 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S800,Z5,G41 G00 X60 Y30 D01,G01 Z27 F200,Y80 F120,G03 X100 Y120 R40,G

32、01 X180,Y60,G02 X160 Y40 R20,G01 X50,G00 Z5,G40 G00 X0 Y0,课堂练习,Z50 M05 M30,%0006 G17 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S800,Z5,G41 G00 X60 Y30 D01,G01 Z27 F200,Y80 F120,G03 X100 Y120 R40,G01 X180,Y60,G02 X160 Y40 R20,G01 X50,G00 Z5,G40 G00 X0 Y0,G41,G40,如图所示加工路线为实际零件轮廓，刀具初始位置为(0, 0, 200)，工件坐标系原点在工件上表面处，用10的立铣刀精

33、铣厚为4mm的工件。,课堂练习,G90 G54 X0 Y0 Z200,G00 X50Y-40,Z2,S800 M03 M07,G01 Z-5F50,G41 G01 X40F150 D01 X-80 Y-20 G02 X-40Y20R40F100 G03 X20Y80R60 G01 X40F150 Y-45,M09 M05 G00 Z200 G40 G00 X0 Y0 M30,%1000,课堂练习,课堂练习,2. 刀具半径补偿概念,小结,1. 刀具半径补偿的必要性,3. 刀具半径补偿格式,4. 刀具半径左、右补偿的判断,5. 刀具半径补偿参数的设置,6. 刀具半径补偿的过程,7. 使用注意事项,

34、8. 应用,习题,1、习题3.21 2、习题3.22 3、按图示零件轮廓完成零件的粗、精加工,3. 刀具半径补偿格式,G17 G41/G42 G00/G01 X_Y_F_D_； G40 G00/G01 X_Y_；,G18 G41/G42 G00/G01 X_Z_F_D_； G40 G00/G01 X_Z_；,G19 G41/G42 G00/G01 Y_Z_F_D_； G40 G00/G01 Y_Z_；,7.2 HNC-21M数控系统的编程指令 7.刀具补偿功能 (2) 刀具长度补偿G43、G44、G49 刀具长度补偿的必要性 数控铣床或加工中心所使用的刀具，每把刀具的长度都不相同，同时，由于刀

35、具的磨损或其他原因引起刀具长度发生变化，使用刀具长度补偿指令，可使每一把刀具加工出来的深度尺寸都正确。 格式 G17 G43/G44 G00/G01 X_Y_Z_ H_; G49 G00/G01 X_Y_Z_,说明： G49：取消刀具长度补偿； G43：正向偏置(补偿轴终点加上偏置值)； G44：负向偏置(补偿轴终点减去偏置值)； X、Y、Z：G00/G01 的参数，即刀补建立或取消的终点； H：G43/G44 的参数，即刀具长度补偿偏置号(H00H99)，它代表了刀具表中对应的长度补偿值。长度补偿值是编程时的刀具长度和实际使用的刀具长度之差。 G43、G44、G49都是模态代码，可相互注销。

36、 用G43(正向偏置)、G44(负向偏置)指令设定偏置的方向。由输入的相应地址号H代码，从刀具表(偏置存储器)中选择刀具,长度偏置值。该功能补偿编程刀具长度和实际使用的刀具长度之差而不用修改程序。偏置号可用H00H99来指定，偏置值与偏置号对应，可通过MDI功能先设置在偏置存储器中。 无论是绝对指令还是增量指令，由H代码指定的已存入偏置存储器中的偏置值，在G43时加，其含义如图所示。,在G44时则是从长度补偿轴运动指令的终点坐标值中减去，计算后的坐标值成为终点。其含义如图所示。,分析例7-4,9简化编程指令 (1) 镜像功能G24、G25 格式： G24 X_ Y_ Z_ M98 P_ G25

37、 X_ Y_ Z_ 说明： G24建立镜像；G25取消镜像； X、Y、Z:镜像位置。 当工件相对于某一轴具有对称形状时，可以利用镜像功能 和子程序，只对工件的一部分进行编程，而能加工出工件的对 称部分，这就是镜像功能。当某一轴的镜像有效时，该轴执行 与编程方向相反的运动。 G24、G25为模态指令，可相互注销，G25为缺省值。,例7-6 使用镜像功能编制如图所示轮廓的加工程序。设刀具起点距工件上表面 10mm，切削深度5mm。 预先在MDI功能中“刀具表”设置01号刀具半径值D01= 6.0，长度值H01= 4.0。 %0006 ；主程序 G92 X0 Y0 Z10 ；建立工件坐标系 G91

38、G17 M03 S600 M98 P100 ；加工 G24 X0 ；Y轴镜像，镜像位置为X=0 M98 P100 ；加工 G24 Y0 ；X、Y轴镜像，镜像位置为(0，0),M98 P100 ；加工 G25 X0 ；X轴镜像继续有效，取消Y轴镜像 M98 P100 ；加工 G25 Y0 ；取消镜像 M30 %100 ；子程序(的加工程序) N100 G41 G00 X20 Y8 D01 ；OA N110 Y2 ；AB N120 G43 Z-8 H01 ；Z接近工件上表面 N130 G01 Z-7 F300 ；Z进刀 N140 Y50 ；BC,N150 X20 ；CD N160 G03 X20

39、Y-20 I20 J0 ；DE N170 G01 Y-20 ；EF N180 X-50 ；FG N190 G49 G00 Z55 ；Z进刀 N200 G40 X-10 Y-20 ；回到O N210 M99,(2) 缩放功能G50、G51 格式： G51 X_ Y_ Z_ P_ M98 P_ G50 说明： G51：建立缩放；G50：取消缩放；X、Y、Z：缩 放中心的坐标值；P：缩放倍数。 G51既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。在G51后 运动指令的坐标值以(X、Y、Z)为缩放中心，按P规定的缩 放比例进行计算。 在有刀具补偿的情况下，先进行缩放，然后才进行刀具 半径补偿、刀具长度补偿。 G

40、51、G50为模态指令，可相互注销，G50为缺省值。,(3) 旋转变换G68、G69 格式： G17 G68 X_ Y_ P_ 或 G18 G68 X_ Z_ P_ 或 G19 G68 Y_ Z_ P_ M98 P_ G69 说明： G68：建立旋转；G69：取消旋转； X、Y、Z：旋转中心的坐标值； P：旋转角度，单位是度()，0P360。 在有刀具补偿的情况下，先旋转后刀补(刀具半径补偿、 长度补偿)；在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转。 G68、G69为模态指令，可相互注销，G69为缺省值。,例7-7 使用旋转功能编制如图7-36所示轮廓的加工程序。设刀具起点距工件上表面50mm，切削深

41、度5mm。 %0007 ；主程序 N10 G92 X0 Y0 Z50 N15 G90 G17 M03 S600 N20 G43 Z-5 H02 N25 M98 P200 ；加工 N30 G68 X0 Y0 P45 ；旋转 45 N40 M98 P200,N60 G68 X0 Y0 P90 ；旋转 90 N70 M98 P200 ；加工 N20 G49 Z50 N80 G69 M05 M30 ；取消旋转 %200 ；子程序 (的加工程序) N100 G41 G01 X20 Y-5 D02 F300 N105 Y0 N110 G02 X40 I10 N120 X30 I-5 N130 G03 X2

42、0 I-5 N140 G00 Y-6 N145 G40 X0 Y0 N150 M99,小结： 1、刀具的长度补偿指令的使用 2、镜像、旋转、缩放指令的使用 作业： 按要求完成3.193.23题的编程。,第7章 华中世纪星铣床数控系统HNC-21M 7.3 HNC-21M数控铣床操作 7.3.1 概述 1 基本结构与主要功能 基本配置：数控单元；进给系统；主轴系统。 主要技术规格 2操作装置：操作台结构；显示器；NC键盘；机床控制面板；MPG 手持单元。 3软件操作界面 图形显示窗口 菜单命令条 运行程序索引 选定坐标系下的坐标值 工件坐标零点 倍率修调 辅助功能 当前 加 工程序行 当前加工方

43、式、系统运行状态及当前时间,7.3.2 上电、关机、急停 1上电 （1） 检查机床状态是否正常；（2） 检查电源电压是否符合要求， 接线是否正确；（3） 按下“急停”按钮；（4） 机床上电；（5） 数控 上电；（6） 检查风扇电机运转是否正常；（7） 检查面板上的指示灯 是否正常。 2复位 3返回机床参考点 注意：（1）回参考点时应确保安全，在机床运行方向上不会发生碰 撞，一般应选择Z轴先回参考点，将刀具抬起。 （2）在每次电源接通后，必须先完成各轴的返回参考点操作，然后 再进入其他运行方式， 以确保各轴坐标的正确性。,（3）同时使用多个相容（+X与-X不相容，其余类同）的轴向选择按键， 每次

44、能使多个坐标轴返回参考点。 （4）在回参考点前，应确保回零轴位于参考点的“回参考点方向”相反侧 （如X轴的回参考点方向为负，则回参考点前，应保证X轴当前位置在参考点 的正向一侧），否则应手动移动该轴，直到满足此条件。 （5）在回参考点过程中，若出现超程，请按住控制面板上的“超程解除”按 键，向相反方向手动移动该轴，使其退出超程状态。 4急停 解除紧急停止前，先确认故障原因是否排除，且紧急停止解除后应重新执 行回参考点操作，以确保坐标位置的正确性。 注意：在上电和关机之前应按下“急停“按钮，以减少设备电冲击。 5超程解除 （1） 松开“急停”按钮，置工作方式为“手动”或“手摇”方式；,（2） 一

45、直按压着“超程解除”按键，控制器会暂时忽略超程的紧急情况； （3） 在手动（手摇）方式下，使该轴向相反方向退出超程状态； （4） 松开“超程解除”按键。 注意：在操作机床退出超程状态时，请务必注意移动方向及移动速 率，以免发生撞机。 6关机 按下“急停”按钮，断开伺服电源断开数控电源断开机床电源。 7.3.3 机床手动操作 1坐标轴移动（1）点动进给（2）点动快速移动（3）点动进给速度 选择（4）增量进给（5）增量值选择（由“1”、“10”、“100”、 “1000”四个增量倍率按键(互锁)控制。（6）手摇进给（7）手摇倍率选 择（由手持单元的增量倍率波段开关“1”、“10”、“100”控制）

46、。,2主轴控制 主轴制动；主轴正反转及停止；主轴冲动；主轴定向；主轴速度修调。 3机床锁住与Z轴锁住 （1）机床锁住 （禁止机床所有运动） 在手动运行方式下，按一下“机床锁住”按键，再进行手动操作，系统继续 执行，显示屏上的坐标轴位置信息变化，但机床停止不动。 （2）Z轴锁住（禁止进刀） 在手动运行开始前，按一下“Z轴锁住”按键（指示灯亮），再手动移动Z 轴，Z轴坐标位置信息变化，但Z轴不运动。 4其他手动操作：刀具夹紧与松开；冷却启动与停止。 5手动数据输入（MDI）运行（F4F6） 输入MDI指令段运行MDI指令段修改某一字段的值 清除当前输入的 所有尺寸字数据停止当前正在运行的MDI指令,7.3.4 数据设置 1坐标系（F4F3） 2刀库表（F4F1） 3刀具表（F4F2） 7.3.5 程序输入与文件管理 1选择编辑程序（F2F2） 注意： 数控零件程序文件名一般是由字母O开头，后跟四个（或多个）