数控技术典型机床数控编程2.ppt

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1、第5章 典型机床数控编程,5.1 数控车床编程 5.2 数控铣床编程 5.3 加工中心编程 习题,5.1 数控车床编程,5.1.1 数控车床编程概述 1. 数控车床编程的特点 （1） 在一个程序段中， 可以采用绝对值编程， 也可以采用增量值编程， 或二者混合编程。,（2） 由于被加工零件的向尺寸在图样上和测量时都是以直径值表示的， 因而当直径方向用绝对值编程时，X以直径值表示； 用增量值编程时， 以径向实际位移量的二倍值表示， 并附上方向符号（正向可以省略）。 （3） 为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半。,（4） 由于车削加工常用棒料或锻料作为毛坯， 加工余量较大， 因而为简

2、化编程， 数控装置常具备不同形式的固定循环， 可以在程序中调用。 （5） 车床数控系统中都有刀具位置补偿功能和刀具半径补偿功能， 合理利用刀具补偿功能可以简化程序编制， 提高零件的加工精度。,2. 车床数控系统的功能 以FANUC0TD系统为例 1） 准备功能G 准备功能又称G功能或G代码， 它是指定数控系统准备好 某种运动和工作方式的一种命令， 由地址G及其后的两位数 字组成。,模态代码：指某一G代码（如G01）一经指定就一直有效， 直到后边程序段中使用同组G代码（如G03）时才能取代它。 非模态代码：只在指定的本程序段中有效，下一段程序需 要时必须重写（如G04）。,表5.1 准 备 功

3、能,2） 辅助功能M 辅助功能又称M功能， 主要用来表示机床操作时的各种 辅助动作及其状态。 它由地址M及其后的两位数字组成,几种停止方式： M00程序停止便于进行某些手动操作 M01选择停止用于抽查工件的关键尺寸 M02程序结束停止、复位，但不返回到程序开头的位置 M30纸带停止停止、复位、返回，准备加工下一个工件,表5.2 辅 助 功 能,3） F、 S、 T功能(均为模态代码） （1） F功能。 F功能用于指定进给速度， 由“F”和其后面的数字组成。,（2） S功能。 S功能用于指定主轴转速或速度， 由“S”和其后的数字组成。,（3） T功能。 T功能也叫刀具功能， 用来指定刀位号和刀具

4、补偿组号（简称刀补号）， 由“T”和其后的数字组成， 格式为 T 刀具补偿组号 刀具号 刀具补偿号：调用刀具数据库内刀具补偿参数 每个刀具只设一组刀补号 刀补号与刀具号相同 如T0202,3. 车床坐标系的设定 1） 机床坐标系 机床坐标系是以机床原点为坐标原点建立的X、 Z轴直角坐标系。 是机床固有的坐标系 是制造与调整机床的基础 是设置工件坐标系的基础 是由机床生产商设定，一般不允许用户随意变动,机床原点：机床上的一个固定点 车床的机床原点：在主轴旋转中心与卡盘后端面的交点处 参考点：也是机床上的一个固定点 是刀架退离机床原点最远的一个固定点 位置由机械挡块来确定 当机床每次开机时，或者解

5、除急停报警、超程报警后，必须通过返回参考点操作来找正机床原点,图5.1 机床坐标系,车床坐标系 (a) 刀架后置式；(b) 刀架前置式,2） 工件坐标系 工件坐标系是编程时使用的坐标系 又称为编程坐标系。 是由操作编程人员设定的 是为了方便编程和使各尺寸较为直观 工件原点：不是固定点 般设在零件的设计基准点或工艺基准点上,图5.2 工件坐标系,确定工件坐标系的方法 用G50指令设定：指定刀尖点相对于工件原点的位置 O0010 ；程序号 N10 G00 X350. Z400 ；在机床坐标系中，刀具从A到P0 N20 G50 X350. Z303.84 ；建立工件坐标系 N30 G00 X50.

6、Z5. ；在工件坐标系中，快速接近工件 . . . N100 G00 X350. Z303.84 ；在？坐标系中，返回P0点 N120 M30 ；程序结束,图5.3 设定工件坐标系实例,参考点,4. 刀具补偿功能 1） 刀具位置补偿 2） 刀具半径补偿,常用车刀类型,1） 刀具位置补偿 又叫刀具长度补偿、 刀具偏置或刀具偏移 以下三种情况下均需要进行刀具位置补偿： （1） 用多把不同尺寸的刀具对同一个零件的轮廓尺寸进行连 续加工的过程中， 每把刀具的刀尖之间存在位置偏差， 必须利 用刀具位置补偿功能将所有刀具的刀尖都偏置到同一个基准点 上。,（2） 对同一把刀来说， 当刀具重磨后再把它安装在原

7、来的位置时， 会产生安装误差。 因此， 在重新开始加工以前， 也必须利用刀具位置补偿功能来修正安装位置误差。 （3） 每把刀具在其使用过程中都会有不同程度的磨损， 这时的刀尖位置与磨损前的刀尖位置存在偏差， 这势必造成加工误差。,2） 刀具半径补偿 在编制数控车床加工程序时， 通常将刀尖看作是一个点。 然而在实际应用中， 为了提高刀具寿命和降低加工表面的粗糙度， 一般将车刀刀尖磨成半径约为0.41.6 mm的圆弧， 如图5.4所示。,图5.4 刀尖圆弧半径补偿对加工精度的影响,刀具半径补偿参数： 1）刀尖半径 R 2）刀尖方位 T,图5.5 车刀刀尖方位代号,表5.3 典型车刀的形状、 位置和

8、参数之间的关系,3） 刀具补偿参数的输入 每个刀具补偿号对应一组X、 Z、 R、 T值。 其中 X、 Z为刀具位置补偿值（刀偏值） R、 T为刀具半径补偿值,图5.6 显示器屏幕显示刀补参数,4） 刀具半径补偿的方向 将刀补参数输入到CNC装置后， 当执行到含有T功能（如T0101）的程序段时， 刀具位置补偿参数即可生效， 而刀具半径补偿参数则必须执行到含有刀具半径补偿方向指令G41或G42指令时才可生效 G41指定左刀补，刀具沿编程轨迹前进方向左侧行进； G42指定右刀补，刀具沿编程轨迹前进方向右侧行进。 G40指令，取消刀具半径补偿,图5.7 刀具半径补偿G41、 G42,5.1.2 常用

9、G指令 1. 快速点定位G00 指令功能： 使刀具快速定位到指定的目标位置， 运动过程中无 运动轨迹要求 指令格式： G00 X（U）_ Z（W） _ ；,图5.8 快速点定位,从起点A快速定位到目标点B， 可以有三种编程方式,（1） 绝对值方式编程如下： G00 X120.0 Z100.0（mm）； 或G00 X120000 Z100000（m）；,（2） 增量值方式编程如下： G00 U80.0 W80.0；,（3） 绝对/增量混合方式编程如下： G00 U80.0 Z100.0； 或 G00 X120. W80.0；,G00三种编程方式示例,G00练习：快速定位到B点,2. 直线插补G0

10、1 指令功能： 按F指定的进给速度切削任意斜率的直线 指令格式： G01 X（U）_ Z（W） _ F _ ；,N10 G00 X50.0 Z2.0 S800 T01 M03； （P0P1点） N20 G01 Z-40.0 F80； （刀尖从P1点按F速度进给到P2点） N30 X80.0 Z-60.0； （P2P3）以F速度进给 N40 G00 X200.0 Z100.0； （P3P0）快速返回,图5.9 直线插补,绝对值方式,图5.9 直线插补,请用增量方式编程,G00、G01练习：AB C D E,N10 G00 X22.0 Z1.0 ；（快速靠近工件，P0到P1） N20 G01 U4

11、.0 W-2.0 ；（倒角C3，P1到P2） N30 W-47.0 (N30 G01 U0.0 W-47.0) ；（车外圆26, P2到P3） N40 U34.0 W-10.0 ；（车锥面，P3到P4） N50 U20.0 W-15.0 ；（车锥面， P4到P5） N60 G00 X100.0 Z10.0 ；（快速返回，P5到P0）,Energy,Energize,Edge,Execute,3. 圆弧插补G02/G03 指令功能： 使刀具按F给定的进给速度切削出圆弧轮廓 G02：顺时针圆弧（CW） G03：逆时针圆弧 （CCW） 指令格式： （1） 终点+圆心（I， K）： G02或G03 X

12、（U）_ Z（W）_ I _ K_ F_； （2） 终点+圆弧半径R： G02或G03 X（U）_ Z（W）_ R _F _ ；,必须用增量,图5.10 圆弧插补时R与-R的区别,圆弧半径R： 圆心角180：R 圆心角180：R,图5.11 顺时针圆弧插补,N03 G00 X20.0 Z2.0; N04 G01 Z-30.0 F80 N05 G02 X40.0 Z-40.0 I10.0 K0 F60,终点圆心绝对值编程,图5.12 逆时针圆弧插补,N04 G00 X28.0 Z2.0; N05 G01 Z-40.0 F80 N06 G03 X40.0 Z-46.0 R6 F60,终点半径绝对值

13、编程,编程练习：AB CD E A,编程练习：AB CD E F,作业：SAPT靠近工件 L1L2 L3 C1 L4 C2 L5,补充： 1）L2的斜率为1 2）C1与L3、 L4相切,4. 螺纹切削指令G32 指令功能：切削圆柱螺纹、 圆锥螺纹、 端面螺纹 指令格式： G32 X（U）_ Z（W）_ F_； 其中 F为螺纹导程,5. 暂停指令G04 指令功能：使刀具进行暂短的无进给光整加工， 主要用 于切槽、 钻到孔底以及自动加工螺纹等场合 指令格式：,G04,X（U）_ P _,可以带小数点，s,不能带小数点，ms,图5.15 G04暂停指令,6. 自动返回参考点指令G28 指令功能：使刀

14、具自动返回参考点或经过某一中间位置 再回到参考点 指令格式： G28 X（U）_ Z（W）_ T00； T00(刀具复位)指令必须写在G28指令的同一程序段或该程序段之前； X(U)必须按直径值输入； 该指令以设定的速度快速移动。,图5.16 自动返回参考点指令 (a) 经过中间点返回参考点； (b) 从当前位置返回参考点,5.1.3 数控车床加工与编程 1. 加工路线与加工余量 1) 大余量毛坯的切削路线 一般用阶梯车削法来车削大余量毛坯,图5.17 大余量毛坯的阶梯切削路线 (a) 错误； (b) 正确,按15的顺序切削， 每次切削所留余量相等,在同样背吃刀量的条件下， 按图（a）方式加工

15、所剩余的余量过多,2. 加工参数的选择 1） 合理选择切削用量 切削用量（ap、f、 v）选择是否合理， 对于能否充分发挥机床的潜力与刀具的切削性能， 实现优质、 高产、 低成本和安全操作具有很重要的作用,表5.3 数控车削用量表,ap,f,v,2） 合理选择刀具 刀具尤其是刀片的选择是保证加工质量和加工效 率的重要环节。 零件材质的切削性能、 毛坯余量、 尺寸 精度和表面粗糙度要求以及机床的自动化程度等都是选 择刀片的重要依据。 粗车：选强度高、 耐用度好的刀具， 以满足粗车时大 背吃刀量、 大进给量的要求 精车：选精度高、 耐用度好的刀具， 以保证加工精度 的要求,5.1.4 数控车床编程

16、实例 某零件图如图5.41所示， 需要在数控车床上对该零件进行精加工， 其中85 mm部分不加工， 要求编制精加工程序。,1. 根据图纸要求按先主后次的加工原则确定工艺路线 （1） 先从右至左切削外轮廓面， 其路线为： 倒角切削螺纹的实际外圆切削锥面部分车削62 mm外圆倒角车80 mm外圆切削圆弧部分车80 mm外圆。 （2） 切3 mm45 mm的槽。 （3） 车M481.5的螺纹。,2. 选择刀具并绘制刀具布置图 根据加工要求需选用三把刀具： 一号刀车外圆， 二号刀切槽， 三号刀车螺纹。 在绘制刀具布置图时， 要正确选择换刀点， 以避免换刀时刀具与机床、 工件及夹具发生碰撞现象。 本例换

17、刀点选为A（200， 350）点。 3. 确定切削用量 切削用量如表5.5所示。,表5.5 切 削 用 量 表,4. 编制精加工程序 该机床可以采用绝对值和增量值混合编程， 绝对值用X、 Z地址， 增量值用U、 W地址， 采用小数点编程， 程序如下：,N01 G50 X200.0 Z350.0； (设定工件坐标系) N02 S630 M03 T0101 M08；（转速、正转、1号刀、切削液） N03 G00 X41.8 Z292.0； （快速定位，靠近工件，准备倒角）,N04 G01 X47.8 Z289.0 F0.15； （倒角） N05 U0.0 W-59.0； （切螺纹实际外圆47.8

18、mm） N06 X50.0 W0.0； （退刀）,N07 X62.0 W-60.0； （车锥度） N08 U0.0 Z155.0； （车外圆62 mm） N09 X78.0 W0.0； (退刀),N10 X80.0 W-1.0； （倒角） N11 U0.0 W-19.0； (车80 mm外圆) N12 G03 U0.0 W-60.0 R70.0； (圆弧),N13 G01 U0.0 Z65.0； （车80 mm外圆） N14 X90.0 W0.0； （退刀） N15 G00 X200.0 Z350.0 M05 T0100 M09； （退刀）,N16 X51.0 Z230.0 S315 M03

19、T0202 M08 ； N17 G01 X45.0 W0.0 F0.16； （切槽） N18 G04 X5.0； （延时） N19 G00 X51.0； （退刀）,N20 X200.0 Z315.0 M05 T0200 M09； （退刀） N21 G00 X52.0 Z296.0 S200 M03 T0303 M08； N22 G92 X47.2 Z231.5 F1.5； （切螺纹）,N23 X46.6； N24 X46.2； N25 X45.8； N26 G00 X200.0 Z350.0 T0300； （退至起点） N27 M30；,5.1.5 数控车床的操作面板 上：数控机床操作面板 下

20、：机床操作面板 1. 数控系统操作面板 组成：CRT显示器和MDI键盘 1） CRT显示器 CRT显示器可以显示机床的各种参数和功能， 如机床 参考点坐标、 刀具起始点坐标、 输入数控系统的指令数据、 刀具补偿量的数值、 报警信号、 自诊断结果、 滑板快速移 动速度以及间隙补偿值等。,2） MDI键盘 （1） 功能键 “POS”键显示现在机床的位置； “PRGRM”键在EDIT方式下编辑、 显示存储器里的程序， 在MDI方式下输入、 显示MDI数据， 在机床自动操作时显示程序指令值；, “MENUOFSET”键用于设定、 显示补偿值和宏程序变量； “DGNOSPARAM”键用于设定、 显示参数

21、， 显示自诊断数据； “OPRALARM”键用于显示报警号； “AUXGRAPH”键用于显示图形。,（2） 数据输入键 数据输入键有15个， 可用来输入字母、 数字及其 它符号。 每次输入的字符都显示在CRT屏幕上。,（3） “RESET”复位键 当机床自动运行时， 按下此键， 则机床的所有操作 都停下来。 此状态下若恢复自动运行， 滑板需返回参考 点， 程序将从头执行。,（4） “START”启动键 按下此键， 便可执行MDI命令 （5） “INPUT”输入键 按下此键， 可输入参数或补偿值等， 也可以在MDI方式下 输入命令数据 （6） “CAN”删除键 此键用于删除已输入到缓冲器里的最后

22、一个字符或符号。 例如输入N100后按下“CAN”键， 则N100被删去。,（7） “CURSOR”光标移动键 “”键将光标向下移动， “”将光标向上移动 （8） “PAGE”页面键 “”键向后翻页， “”键向前翻页,（9） 程序编辑键 “ALTER”键用于更改程序 “INSRT”键用于插入程序 “DELET”键用于删除程序 (10) “EOB”结束程序键,2. 机床操作面板 机床操作面板如图5.43所示， 各开关、 按钮的功能与使用介绍如下。 （1） 程序启动按钮（CYCLE START）： 用于自动方式下， 启动自动运行功能， 指示灯亮， 显示自动运行状态。 （2） 进给保持按钮（FEED

23、 HOLD）： 在自动运行状态下暂停进给（滑板停止移动）， 但M、 S、 T功能仍然有效； 指示灯亮， 显示机床处于暂停进给状态； 按程序启动按钮， 可以恢复自动运行。,（3） 手摇脉冲发生器： 通常称为手轮， 用于对刀。 左侧的开关指定移动的坐标轴， 由“MODE”旋转开关设定手轮每转1格的移动量。 （4） 点动按钮（JOG）： 有四个（+X、 -X、 +Z、 -Z）， 每次只能按下一个。 （5） 快速倍率开关（RAPID OVERRIDE）： 倍率值分为100、 50、 25和LOW四级。,（6） 进给倍率开关（FEEDRATE OVERRIDE）： 在自动运行中， 由F代码指定的进给速度

24、可以用此开关来调整， 调整范围为0150， 每格增量为10。 在点动方式下， 进给速度可以在 01260 mmmin范围内调整。 （7） 刀具选择开关（TOOL SELECTION）： 用于选择10把刀具中的任意一把。,（8） 刀架转位按钮（INDEX）： 在手动方式下， 使用“TOOL SELECTION”开关指定了刀具号之后， 压下此按钮可进行换刀操作。 （9） 对刀仪按钮（TOUCH SENSOR）： 用于安装有对刀仪的机床上， 可在手动方式下控制对刀仪的摆出和摆回。,（10） 卡盘压力转换按钮（CHUCK PRESS CHANGE）： 用于设定卡盘夹紧压力。 （11） 尾座夹紧按钮（T

25、AIL STOCK INTERLOCK）： 开机后尾座处于夹紧状态， 指示灯不亮； 按下此按钮， 松开尾座， 指示灯亮； 再按下它， 夹紧尾座。 （12） 位置记录按钮（POSITION RECORD）： 用于将刀具补偿值作为工件坐标系与机床坐标系的差值设定。,（13） 门联锁钥匙开关（DOOR INTERLOCK）： 用于打开或关闭电箱门。 （14） 程序保护钥匙开关（PROG PROTECTION）： 此开关接通， 可进行加工程序的编辑、 存储； 此开关断开， 则存储器内的程序不能改变。 （15） 超程解除钥匙开关（STROKE END RELEASE）： 用于解除因超程而引起的报警。 （

26、16） 机床灯开关（LIGHT）： 开关在“ON”位置工作灯亮， 开关在“OFF”位置工作灯灭。,（17） 冷却开关（COOLANT）： 开关置于手动位置（MANU）， 则手动方式启动冷却单元； 开关置于自动（AUTO）位置， 则在加工过程中， 用M代码控制冷却单元的启动与停止； 开关置于“OFF”位置， 冷却停止。 （18） 工件坐标系偏置开关（WORK SHIFT）： 用于安装有对刀仪的机床。 （19） 机床锁定开关（MACHINE LOCK）： 开关置于“ON”位置， 仅滑板不能移动； 开关置于“OFF”位置， 操作正常执行。,（20） 程序检查开关（PROG CHECK）： 开关置于“

27、ON”位置， 用于检查加工程序， 此时程序中的M、 S代码无效， T代码有效， 滑板以空行程速度移动； 开关置于“OFF”位置， 执行正常操作。 （21） 空运行开关（DRY RUN）： 开关置于“ON”位置， 程序中的 F代码无效， 滑板以“进给倍率”开关指定的速度移动， 同时滑板的快速移动有效； 开关置于“OFF”位置， F代码有效。,（22） 程序段跳过开关（BLOCK DELETE）： 开关置于“ON”位置， 程序开头有“”符号的程序段被跳过不执行； 将开关置于“OFF”位置， “”符号无效。 （23） 单步运行开关（SINGLE BLOCK）： 开关置于“ON”位置， 在自动运行方式

28、下， 执行一个程序段后自动停止； 开关置于“OFF”位置， 则连续运行程序。,（24） 选择停止开关（OPTIONAL STOP）： 开关置于“ON”位置， 当程序运行到 M01时， 暂停运行， 且主轴停转， 冷却停止， 指示灯亮； 按下“CYCLE START”按钮， 继续执行下面的程序。 开关置于“OFF”位置， M01代码功能无效。 （25） 工作方式选择开关（MODE）： 用于选择机床的某一种工作方式， 分为自动方式和手动方式两组。,（26） 主轴功能按钮（SPINDLE）， 各按钮功能说明如下： “FWD-RVS”为正反转开关， 用以指定主轴的旋转方向。 “STOP”为停止按钮， 按

29、下此按钮主轴停转。 “START”为启动按钮， 在手动方式下， 按下此按钮主轴按指定的方向旋转； 在自动方式下， 主轴正转， 用于检查工件的装夹情况。 指示灯亮表示主轴正在转动。 “SPEED”速度调整旋钮， 用于调整主轴转速。,（27） 紧急停止按钮（EMERG STOP）： 当出现异常情况时， 按下此按钮机床立即停止工作。 （28） 报警指示灯（ALARM）： 包括以下三个报警灯： 机床报警灯（MACHINE）。 主轴报警灯（SPINDLE）。 润滑报警灯（LUB）。,（29） 程序结束指示灯（CYCLE END）： 加工完一个工件后， 该指示灯亮。 （30） 卡盘夹紧指示灯（CHUCK

30、CLOSED）： 卡盘夹紧， 指示灯亮。 （31） 套筒伸缩按钮（QUILL OUTIN）： 按下此按钮， 尾座套筒伸出， 左侧指示灯亮； 再次按下此按钮， 尾座套筒退回， 指示灯灭。,5.2 数控铣床编程,5.2.1 数控铣床编程基础 1. 铣床数控系统的功能 不同的铣床数控系统， 其编程功能指令也不尽相同。 以FANUC-0MD系统为例， 其主要功能包括准备功能（G功能）和辅助功能（M功能）， 如表5.6和表5.7所示。,表5.6 FANUC-0MD系统的准备功能,表5.6 FANUC-0MD系统的准备功能,表5.7 FANUC-0MD系统的辅助功能,2. 坐标系 1) 机床坐标系 数控铣

31、床以机床主轴轴线方向为Z轴， 刀具远离工件的方向为Z轴正方向， X轴位于与工件安装面相平行的水平面内。 2） 参考点 参考点是机床上的一个固定点， 与加工程序无关。 数控机床的型号不同， 其参考点的位置也不同。,5.2.2 基本编程方法 1. 设定工件坐标系指令G92 指令格式： G92 X_ Y _Z_； 指令功能：规定工件坐标系坐标原点的指令， 工件坐标系 的坐标原点又称为程序零点， 坐标值X、 Y、 Z为刀具刀位点 在工件坐标系中(相对于程序零点)的初始位置。,G92 X40.0 Y30.0 Z25.0 G90 G01 X30.0 Y60.0 F100,指在XOY坐标系中的坐标值,数控车

32、床编程中的工件坐标系设定指令是什么？,G50,执行G92指令时， 机床并不动作， 即X、 Y、 Z轴均不移动,2. 绝对坐标/增量坐标指令G90/G91 G90指定用绝对坐标编程时， 程序段中的X、 Y、 Z坐 标值以工件坐标系原点为基准 G91指定用增量坐标（或相对坐标）编程时， 程序段 中的X、Y、 Z坐标值以刀具当前点为基准,数控车床编程中的绝对坐标/增量坐标指令是什么？,用绝对方式编程：AB直线插补,用增量方式编程：AB直线插补,3. 平面选择指令G17、 G18、 G19 指令功能：分别用来指定程序段中刀具的圆弧插补平面 和刀具半径补偿平面 G17选择XY平面 G18选择ZX平面 G

33、19选择YZ平面,数控车床编程有平面选择指令吗？,为什么数控铣床编程中需要选择平面？,图5.46 平面设定,4. 快速点定位指令G00 指令功能：使刀具快速定位到指定的目标位置， 运动过程 中无运动轨迹要求 指令格式： G00 X_ Y _ Z _ ； 其中， X、 Y、 Z为直线的终点坐标， 可以是绝对 坐标， 也可以是增量坐标， 不移动的坐标轴可以省略； 快速移动的速度由机床生产商设定， 无需编程指定。,G00在数控车床、铣床编程中是否功能和格式完全一样？,5. 直线插补指令G01 指令功能：使刀具以F指定的进给速度插补加工出任意斜率的 直线 指令格式： G01 X_ Y _ Z _ F

34、_ ； 其中， X、 Y、 Z为直线的终点坐标， 可以是绝对坐标， 也可以是增量坐标， 不移动的坐标轴可以省略； F为刀具移动的速度， 单位为mm/min。,F_在数控车床、铣床编程中单位有什么不一样？,6. 圆弧插补指令G02/G03 指令功能：使刀具按F给定的进给速度插补加工圆弧轮廓。 G02用于顺时针圆弧 G03用于逆时针圆弧 编程方式与数控车床相似， 可采用 “终点+圆心”方式 “终点+圆弧半径”方式 由于铣床有三个坐标平面， 因而需要用G17、 G18、 G19指令选择加工平面。,指令格式：,XY平面圆弧,ZX平面圆弧,YZ平面圆弧,I、J、K是圆心相对于圆弧起点的坐标增量，只能用增

35、量值编程,图5.47 圆弧的插补方向,图5.48 圆弧插补编程,圆弧对应的圆心角180时为正值， 否则为负值,对图5.49所示的例子， 设刀具从A开始沿ABC切削， 则程序如下： G92 X200.0 Y40.0 Z0.0； G90 G03 X140.0 Y100.0 I-60.0 F100； G02 X120.0 Y60.0 I-50.0；,绝对圆弧？,相对圆心？,相对圆弧？,7. 暂停指令G04 该指令可使刀具进行暂短的无进给光整加工， 一般用于镗平面、 锪孔等场合， 指令格式如下：,可带小数点，单位为s,只能用整数，单位为ms,8. 返回参考点指令G28/G30 （1） 返回第一参考点指

36、令G28的格式如下： G28 X _Y _ Z _ ； 执行G28指令使各轴快速移动， 经过X、 Y、 Z指定的中间点返回到参考点定位。,（2） 第二、 三、 四原点返回指令G30的格式如下： G30 P2（P3， P4）X _ Y _ Z _ ； 其中， P2、 P3、 P4用来选择第二、 三、 四参考点返回， 省略时系统选择第二参考点返回。,数控车床编程中可以指定第二、 三、 四参考点吗？,9. 刀具长度补偿指令G43/G44/G49 指令功能：一般用于刀具轴向(Z方向)的补偿， 它使刀具在Z 方向上的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏移量 目的：当刀具在长度方向的尺寸发生变化时， 可

37、以在不改 变程序的情况下，通过改变刀具偏置量，加工出所要求的零件尺 寸,9. 刀具长度补偿指令G43/G44/G49 G43为正补偿 G44为负补偿 G49为取消刀具长度补偿 指令格式如下：,10. 刀具半径补偿指令G41/G42/G40 指令功能：用于刀具半径方向的补偿， 使刀具中心偏离 编程轮廓一个刀具半径值 作用：当刀具在半径尺寸发生变化时， 可以在不改变程序 的情况下， 通过改变刀具半径偏置量， 加工出所要求的零件尺 寸,10. 刀具半径补偿指令G41/G42/G40 G41为左刀补， 即沿刀具进刀方向看去， 刀具中心在零 件轮廓的左侧 G42为右刀补， 即沿刀具进刀方向看去， 刀具

38、中心在零件轮廓的右侧,左刀补还是右刀补？,G40为取消刀具半径补偿， 指令格式如下：,和 G40 X_ _；,刀具半径补偿值号,目标点坐标,目标点坐标,刀具半径补偿的过程分为以下三步： （1） 刀补的建立， 就是当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。 如图5.51所示，OA段为建立刀补段， 必须用直线G01或G00编程， 示例程序段如下： G41 G01 X50.0 Y40.0 F100 D01； 或 G41 G00 X50.0 Y50.0 D01；,若不用刀具半径补偿， 则当OA段程序执行结束时， 刀具中心在A点,采用刀补， 则刀具将让出一个

39、刀具半径的偏移量，使刀具中心移动到B点,（2） 刀补进行。 在G41、 G42程序段执行后， 刀具中心始终与编 程轨迹相距一个偏置量， 直到刀补取消。 （3） 刀补的取消， 即刀具离开工件， 刀具中心轨迹过渡到与编程轨迹重 合的过程。 图5.51中CO段为取消刀补段， 和建立刀补一 样， 也必须用直线G01或G00编程， 示例程序段如下： G40 G01 X0.0 Y0.0； 或 G40 G00 X0.0 Y0.0；,取消刀补完成后， 刀具又回到了起点位置O,数控车床中是如何进行刀补的？,11. 选择机床坐标指令G53 指令功能：用于把刀具移动到机床固定的位置， 如换刀位 置等 指令格式： (

40、G90) G53 X _ Y _ Z _ ； 当执行该指令时， 刀具移到机床坐标系中的X、 Y、 Z坐 标点上 G53是非模态指令， 仅在它所在的程序段中和绝对值指令 G90中才有效； 在增量值指令G91中无效,12. 工件坐标系选择指令G54G59 指令功能：将坐标零点设在工件的某个点W上， 从而构成 工件坐标系 指令格式： G54 X_ Y_ Z_； 其中， X、 Y、 Z为W点在机床坐标系中的坐标值,图5.52 工件坐标系,12. 工件坐标系选择指令G54G59 指令功能：将坐标零点设在工件的某个点W上， 从而构成 工件坐标系 G55G59指令格式及作用与G54相同 若在工作台上同时加工

41、多个相同的零件， 则可以用G54 G59指令设定不同的程序零点， 以便用同一个程序完成多个 工件的加工， 如图5.53所示。,图5.53 多个工件坐标系,5.2.3 数控铣床编程举例,加工路线：AB C D E F G H I A,作业： 加工路线：OP Q M N JK O,5.3 加工中心编程,5.3.1 基本编程方法 1. 螺旋切削功能 数控铣床一般只有两轴半联动功能， 因此只能加工平面圆弧。 而加工中心的联动轴数一般都在三轴以上， 可以实现空间螺旋线切削， 即在圆弧插补的同时， 使刀具做轴向移动， 其指令格式与圆弧插补相同， 只是增加了螺旋线终点的轴向坐标值。,图5.56 螺旋切削,（

42、1）XY圆弧插补平面：,其中， Z值为螺旋线终点的轴向坐标值，Z轴为螺旋 线轴线方向， 如图5.56所示。,（2）ZX圆弧插补平面：,其中， Y值为螺旋线终点的轴向坐标值，Y轴为螺旋线 轴线方向。,（3）YZ圆弧插补平面：,其中， X值为螺旋线终点的轴向坐标值，X轴为螺旋线 轴线方向。,2. 自动换刀功能 不同的加工中心， 其换刀程序不尽相同。 通常选刀和换刀是分开进行的， 换刀动作必须在主轴准停（M19）条件下进行， 换刀完毕启动主轴后， 方可执行下面程序段的加工动作。 选刀动作可与机床的加工动作重合起来， 即利用切削时间进行选刀。 换刀点位置：G28,换刀指令：M06,两种方法：,固定循环

43、指令,习 题,5.1 有哪几种数控编程的功能代码， 各起什么作用？ 5.2 何谓模态代码， 何谓非模态代码？ 5.3 什么是机床坐标系， 什么是工件坐标系？二者有什么关系？ 5.4 数控车床的坐标系是如何规定的？ 5.5 数控铣床的坐标系是如何规定的？ 5.6 什么是绝对坐标， 什么是增量坐标？,5.7 简述刀具补偿的作用。 数控车床的刀具补偿参数有哪些？ 5.8 切削用量包括哪些主要参数？选择切削用量的原则是什么？ 5.9 数控车床的刀具选择依据和选择原则是什么？数控车床常用哪几种刀具？ 5.10 数控车床的操作面板分为哪几个组成部分？各有什么作用？ 5.11 什么是固定循环， 其作用是什么

44、？常用的固定循环有哪些？ 5.12 什么是子程序？如何使用子程序？,5.13 简述数控车床、 数控铣床和加工中心的加工功能和编程特点。 5.14 在某数控车床上加工如图5.63所示的零件， 零件材料为45#钢， 精加工外轮廓用T01右偏车刀， 螺纹加工用T02成形车刀（刀尖角60）。 车外轮廓时， 主轴转速630 r/min， 进给速度0.1 mm/r； 车螺纹时， 主轴转速400 r/min， 螺纹的实际外径47.80 mm， 底径45.80 mm。 根据上述要求， 编制精加工程序。,5.15 在某数控加工中心上铣削如图5.64所示的凸轮零件。 工件用20 mm的中心孔进行定位装夹， 以孔中心为坐标原点及对刀点， 选用15 mm的立铣刀， 刀具下端面距工件底面48 mm， 刀具有1 mm的超刀量。 主轴转速985 r/min， 进给速度为F2， 快速进给速度为F1， 要求在第一次装刀时用换刀程序， 编制加工程序。,图5.63 题5.14零件图,图5.64 题5.15零件图,