加工中心学习手册

CNC銑床基本介紹CNC銑床如圖 1所示。因無自動刀具交換裝置( ATC , Automatic Toos Changer )及刀具庫 故必須用手動方式換刀。圖 2所示為立式綜合切削中心機。圖 3所示為臥式綜合切削中心機。綜合切削中心機( MC , Machine Center ) 因具備 ATC及刀具庫 故可將使用的刀具預先安排存放於刀具庫內 需要時再下指令 由ATC自動換刀。所以綜合切削中心機即 CNC銑床加上 ATC及刀具庫。刀具庫有二種 圓盤型 如圖 4所示。鏈條型 如圖 5所示。圓盤型刀具庫用於刀具數目較少者 且換刀方式大都採用無臂式的換刀,換刀速度較慢 但故障率較少。鍵條型刀具庫用於刀具數目較多者 且換刀方式大都採用有臂式的換刀 換刀速度較快。有臂式的換刀臂如圖 6所示。綜合切削中心機為了減少裝置工件的時間 大型工件常使用自動梭台交換裝置 APC Automatic Pallete Changer如圖 7所示 小型工件可用機械手(Robot) 上下工件。如圖 8所示。CNC銑床 或加工中心機 程式製作電腦數值控制工具機是經由程式中的指令操控電腦數值控制系統去執行以往必須由人工操作的所有加工動作。故學習程式製作必須完全了解程式中指令的功能及格式 這樣才能將傳統人工操作工具機的加工經驗及相關知識 很正常的用指令來描述加工順序。簡而言之CNC 銑床 或 MC 的程式就是依據您已具有的加工知識和加工順序 用正確的指令依序描述組合而成。 故製作 CNC銑床 或 MC 程式時必須考慮下列幾點依工件形狀及尺寸標示決定程式原點位置及加工順序。工件的夾持方法。用虎鉗夾持或用槽螺栓、壓板、梯枕或製作特殊夾具。刀具的選擇 包括銑刀的直徑、刀刃長度、材質及其他刀具的選用並決定各把刀具的刀號及刀長補正號碼、刀徑補正號碼。切削條件 包括各把刀具的主軸轉速、切削深度、進給速率、精銑預留量等。2-1 程式製作 CNC程式是由指令組成 而指令是由英文字母與數值組成 如N10G28G90G91M03F100S2500T01 等 或特殊符號 如“/“選擇性單節刪除指令 “ 單節結束指令 。 例子 G28 G91 Z0 G28 X0 Y0 G54 M06 T01 M03 S1000 G90 G00 G43 Z5. H01 G00 G41 X25. Y30. D11 G01 Z -5. F50 M30 上面例子程式中每一列即稱為一個單節 ( Block ) 每一單節是由至少一個字語 ( Word ) 所組成 字語是由一個位址 ( Address ) 和數值 ( Number ) 組成。每一單節後面加一單節結束符號“ 以界定單節的範圍。如此 CNC控制器即依照程式中的單節指令 依序執行程式。位址用英文字母表示 其意義如表 1所示 位址依照已設定的程式機能而有不同的意義 其目的在限定其後數值的意義。 表 各位址之意義 2-1.1 資料輸入格式 CNC 程式中的每一指定皆有一定的固定格式 使用不同的控制器其格式亦不同 故必須依據該控制器的指令格式書寫指令 若其格式有錯誤 則程式將不被執行而出現警示訊息。 其中尤以數值資料輸入時應特別小心。一般 CNC 銑床或 MC 皆可選擇用公制單位“mm“ 或英制單位“英吋 “ 為座標數值的單位。公制可精確到 0.001mm英制可精確到0.0001 英吋 此也是一般 CNC 機械的最小移動量。若輸入 X1.23456 時 實際輸入值是 X1.234mm 或 X1.2345 英吋 多餘的數值即被忽略不計。且字數也不能太多 一般以7 個字為限 如輸入 X1.2345678 因超過 7 個字 會出現警示訊息 表 1 是位址和指令數值範圍。 表 1 中所列是電腦能接受之指令範圍 而 CNC 工具機實際使用範圍受到其機械本身的限制故應參考 CNC 工具機的操作手冊而定。例如表 1 中 X 軸可移動99999.999mm但實際上 CNC 工具機 X 軸的行程可能只有 650mm進給速率 F 最大可輸入 100000.0mmmin但實際上 CNC 工具機可能限制在 3000mmmin 以下。故在程式製作時 要確定不超過 CNC 工具機規格 的實際限制 所以一定要參照 CNC 工具機製造廠發行的說明書。 表 位址與指令範圍 FANUC 0M2-1.2 CNC 工具機座標系統 CNC 銑床或 MC 是依據座標系統來確定其刀具運動的路徑 因此座標系統對 CNC 程式設計極為重要。 CNC 工具機各軸的標註 CNS 是採用右手直角座標系統。如圖 1 所示 大姆指表示 X 軸 食指表示 Y 軸 中指表示 Z 軸 且手指頭所指的方向為正方向。X、Y 、Z 軸向是用於標註線性移動軸 另外定義三個旋轉軸 繞 X 軸旋轉者稱為 A 軸繞Y 軸旋轉者稱為 B 軸 繞 Z 軸旋轉者稱為 C 軸。三旋轉軸的正方向皆定義為順著移動軸正方向看 順時針迴轉為正 逆時針迴轉為負 如圖 2 所示。CNC 工具機先定義 Z 軸 以工具機的主軸線為 Z 軸 再以刀具遠離工件的方向為正 故以 立式 CNC 銑床為例 主軸向上為“ Z“方向 向下為 “Z“ 方向 如圖 3 所示。接著定 義 X 軸 以操作者面向床柱 其刀具沿左右方向移動者為 X 軸 且規定向右為正方向最後依 右手直角座標系統決定 Y 軸 故其刀具沿前後方向移動者為 Y 軸 向前為正 Y方向 向後為負 Y 方向。以上定義者稱為程式座標系 或稱為工件座標系 其三軸的交點即 14 節所述的程式原點。圖 3 的右側所示即為程式座標系。程式設計人員是依據程式座標系來指述刀具動路 且必須假設工件固定不動 刀具沿著工件輪廓移動加工。圖 3 所示 標示於 CNC 工具機上的座標軸所形成的座標系稱為機械座標系 一般 CNC 銑床或 MC 在機械上會貼上機械座標系的軸向。機械的移動是根據機械座標系 因為CNC 銑床 或 MC 在 X、Y 軸上實際是工件移動而非刀具移動 所以為了符合程式設計人員假設工件固定不動 其機械座標系的 X、Y 軸正、負方向與程式座標系相反。故程式設計人員指令刀具向程式 座標系的 X 軸正方向移動 而實際上是工件向機械座標系的X 軸正方向移動 使兩者一致。2-1.3 座標位置的表示方式 絕對值和增量值 CNC 程式除了一些基本設定 如程式原點刀具號碼 主軸轉速 進給速率等外 最主要的是命令刀具移動或切削至某一座標位置。而座標位置的表示有絕對值和增量值兩種。絕對值是以“程式原點“ 為依據來表示座標位置。增量值是以“前一點 “為依據來表示兩點間實際的向量值 包括距離和方向。 CNC 銑床或 MC 大都以 G90 指令設定 X、Y、Z 數值為絕對值 用 G91 指令設定X、Y 、Z 數值為增量值。 在同一程式中可以增量值與絕對值混合使用。使用原則是依據工件圖上尺寸的標示用何種方式表示較方便 則使用之。茲以圖 1、圖 2 及圖 3 說明之。 絕對值指令格式 G90 X_Y_Z_在使用上 大都以絕對值和增量值混合使用較多。簡而言之 不用加減計算即可得到座標 位置 則以那種方式表示之 因比較方便也。茲以圖 3 所示之工件圖說明之。假設銑刀已定位至 H 點 接著沿 ABCD EFG 程式原點A 點 完成輪廓切削的程式如下G90 G01 X18. F100H ; B 用絕對值表示較方便。G91 X35. Y -20.; B C 用增量值表示較方便。G90 X92.; C D 用絕對值表示較方便。Y15.; D E 用絕對值表示較方便。G91 X -60.; E F 用增量值表示較方便。Y -15.; F G增量值或絕對值皆方便但沿用上單節增量指令 可不必再用 G90設定為絕對值 故用增量值表示之。X -32.; G程式原點 理由同上。Y60.; 程式原點A 理由同上。2-1.4 座標位置數值的表示方式 CNC 程式即控制刀具移動到某座標位置 其座標位置數值的表示方式有 2 種1.用小數點表示法 即數值的表示用小數點“.“明確的標示個位在那裏。如“X25.36“其中 5 為個位故數值大小很明確。2.不用小數點表示法即數值中無小數點者。則 CNC 控制器會將此數值乘以最小移動量公制 0.001mm 英制 0.0001 英吋 做為輸入數值。如 “X25“則 CNC 控制器會將 25 0.001mm 0.025mm 做為輸入數值。所以要表示貳拾伍公厘可用“25.“或“25000“表示一般用小數點表示法較方便並可節省系統之記憶空間 故常被使用。以下之位址均可選擇使用小數點表示法或不使用小數點表示法X、Y 、Z、I、J、K、F、R 等。但也有一些位址不允許使用小數點表示法 如 P、Q、D 等。例如暫停指令 如指令程式暫 停 5 秒 必須如下書寫G04 X5.或 G04 X5000 或 G04 U5.或 G04 U5000 或 G04 P4000皆可。 一般皆採用小數點表示方式來描述座標位置數值 故在鍵入 CNC 程式 尤其是座標數值是整數時 常常會遺漏小數點。如欲輸入貳拾伍公厘 “但鍵入“Z25“其實際的數值是 0.025mm 相差 1000 倍 可能會撞機或大量銑削 不可不謹慎。程式中用小數點表示與不用小數點表示的數值 可以混合使用。如下面例 1例 1.G00 X25. Y3000 Z5. G01 Z -5. F100.X36000 Y50.某些專用的 G 機能指令必須置於特定的數值之前。 例 2. G20 設定英制單位。X2.0 G04 其暫停時間是 20sec。因為現處於英制單位 (G20) 故 X2.0 先被以距離解碼為 20000 吋 接著執行 G04 暫停指令 則 20000 會被轉換成 20sec。 故例 2 若寫成如例 3 則暫停時間為 2sec。例 3. G20G04 X2.0其暫停時間為 2sec。因為 X2.0 在 G04 之後 直接被解讀為時間 以 sec 為單位 故 X2.0是 2sec。例 4.F100. G98(錯誤) G98 F100.(正確) 表示進給速率是 100 mm /min。2-1.5 程式號碼 O 早期的數值控制 ( NC ) 機械 因無記憶體 故程式是儲存在紙帶上 執行時 常以光學 式讀帶機將紙帶上的程式讀入控制器內 再依指令控制機械運作。圖 1 是 EIA 編碼的NC 紙帶 。目前電腦數值控制 ( CNC , Comput Number Contral ) 機械 都具有記憶程式的功能。將 CNC 程式儲存在記憶體內 為了區別不同的程式 故在程式的最前端用程式號碼以區分之 方便日後欲執行那一程式時 只需呼叫出來 即可進行編輯或執行程式。目前 CNC 程式的編碼有二種 EIA 編碼或 ISO 編碼 在台灣大多使用 EIA 編碼。在CNC 控制器內 一般皆可接受這二種編碼 故為了區別起見 程式號碼以位址 “O“ 表示者是 EIA 編碼 以位址“ “表示者是 ISO 編碼 如表所示。程式號碼以位址 O 及 4 位數字組成 一般控制器大多從 19999 之範內任意選擇使用。例如 O3838表示程式號碼為 3838 的 CNC 程式。 EIA4949 表示程式號碼為 4949的 CNC 程式。ISO2-1.6 順序號碼 N CNC 程式的每一單節之前可以加一順序號碼 以位址 N 後面加上 19999 數字表示之。 順序號碼與 CNC 程式的加工順序無關 它只是那一單節的代號 故可任意的編號。但最好以由小到大的順序編號 較符合人類的一般思路。 為了節省記憶體空間 故一般 CNC 程式常不使用順序號碼於每一單節前面。但常用於標示加工種類如下列例子 N1 粗銑外形N2 粗銑凹槽N3 精銑外形及凹槽N4 鑽中心孔N5 鑽 7.8 鑽頭N6 鑽 6.8 鑽頭N7 鉸孔 8H7N8 攻螺紋 M81.252-1.7 選擇性單節刪除” /” 在單節的最前端加一斜線“ “選擇性單節刪除指令 時 該單節是否被執行 是由執 行操作面板上的選擇性單節刪除開關來決定。當此開關處於“ON“ 燈亮 則該單節會被忽 略而不被執行 當此開關處於 “OFF“ 燈熄 則該單節會被執行。所以程式中有 “/“指令 之單節可由操作者視情況選擇該單節是否被執行。 例子 N1 粗銑外形 /M00 N2 粗銑凹槽 /M00 N3 精銑外形 /M00 N4 精銑凹槽 以上例子 當單節刪除開關處於“ON“時 則所有的 M00程式停止指令 皆不被執行。反之設於 “OFF“ 則全部執行。 “/“指令常置於單節的最前端 若是置於單節中的任何位置 則從 “ 至“ “單 節結束 間之所有指令皆被忽略不執行。 若含有“/“指令的單節被讀入緩衝暫存區後 再將單節刪除開關 “ON“ 則此單節因已被辨認正確無誤 故會被執行。 2-1.8 主軸轉速機能 S 主軸轉速機能又稱為 S 機能 係用於指令主軸的迴轉速數值 (rpm) 。S 機能以位址 S後面接 4 位數字組成 。 如其指令的數值大於或小於製造廠商所設定之最高或最低轉速時 將以廠商所 設定的最高或最低轉速為實際轉速。一般 MC 的轉速 06000rpm。 在操作中為了實際加工條件之需要 亦可由執行操作面板之 “主軸轉速調整率“旋鈕來調整主軸實際轉速。 S 指令只是設定主軸轉數大小 並不會使主軸迴轉 需待有 M03主軸正轉 或 M04主 軸逆轉 指令時 主軸才開始旋轉。 例子 S1000 M03主軸以順時針方向轉 1000rpm。 主轉轉速可由下列公式計算而得 S=1000 V / D S:主軸轉速 rpm V:切削速度 m min D:刀具直徑 mm :圓周率 3.14 例題 已知用 10 mm 高速鋼端銑刀 V22 m min求 S。 解答 S 1000 22 3.14 10 700 rpm。 2-1.9 進給速率機能 又稱為 F 機能 F 機能用於控制刀具移動時的速率 如圖 1 所示。F 後面所接數值代表每分鐘刀具進給量 ,單位為 mm /min。F 機能指令值如超過製造廠商所設定之範圍時 則以廠商所設定之最高或最低進給率為實際進給率。 在操作中為了實際加工條件之需要 亦可由執行操作面板上之“切削進給率“旋鈕來調整實際進給率。F:機能一經設定後如未被重新指定 則表示先前所設定之進給率繼續有效。 F:機能的數值可由下列公式計算而得。F: F t T S F t:銑刀每刃的進給量 mm /tooth T :銑刀的刀刃數S :刀具的轉數 rpm 例題:使用 75mm,6 刃的面銑刀 銑削碳鋼表面 V=100m/min,Ft=0.08mm/刃求 S 及 F。解答 S =1000 v/ d=1000 * 100= 425 rpm F =F t T S =0.08 6 425 =204 mm /min 刀具材質及被切削材料不同 則切削速度 每刃的進給量亦不相同。 2-1.10 刀具機能 T 刀具機能又稱為 T 機能 CNC 銑床無 ATC必須用手換刀 所以 T 機能是用於 MC。T 機能 以位址 T 後面接 2 位數字組成。 MC 的刀具庫有二種 一種是圓盤型 如第 1 章圖 4 所示 另一種為鍵條型 如第 1章圖 5 所示 。換刀的方式分無臂式 如第 1 章圖 4 所示 及有臂式 如第 1 章圖 6 所示 兩種。 無臂式換刀方式是刀具庫靠向主軸 先卸下主軸上的刀具 再旋轉至欲換的刀具 上升裝 上主軸。此種刀具庫大都用於圓盤型較多 且是固定刀號式 即 1 號刀必須插回 1號刀具庫內 故換刀指令的書寫方式如下 M06 T02M06換刀指令 執行時 主軸上的刀具先裝回刀具庫 再旋轉至 2 號刀 將 2 號刀裝上主軸孔內。 有臂式換刀大都配合鏈條型刀具庫且是無固定刀號式【即 1 號刀不一定插回 1 號刀具庫內 其刀具庫上的刀號與設定的刀號由控制器的 PLC可程式控制器 管理】。此種換刀方式的 T 指 令後面所接數字代表欲呼叫刀具的號碼。當 T 機能被執行時 被呼叫的刀具會轉至準備換刀位置 但無換刀動作 因此 T 指令可在換刀指令 M06 之前即以設定 以節省換刀時等待刀具之時間。故有換刀臂式的換刀程式指令書寫如下T01:1 號刀就換刀位置。M06 T03:M06 換刀指令 將 1 號刀換到主軸孔內 3 號刀就換刀位置。M06 T04:M06 換刀指令 將 3 號刀換到主軸孔內 4 號刀就換刀位置。M06 T05:M06 換刀指令 將 4 號刀換到主軸孔內 5 號刀就換刀位置。執行刀具交換時 並非刀具在任何位置均可交換 各製造廠商依其設計不同 均在一安全位置實施刀具交換動作 以避免與床台、工件發生碰撞。Z 軸的機械原點位置是遠離工件最 遠的安全位置 故一般以 Z 軸先回歸機械原點後 才能執行換刀指令。 但有些製造廠商 如 台中精機的 MC 除了 Z 軸先回歸 HOME 點外 也必須做第二參考點復歸 即 G30指令 。故 MC 的換刀程式應如下書寫1. 只需 Z 軸回 HOME 點 無臂式的換刀G91 G28 Z0Z 軸回歸 HOME 點。M06 T03 主軸更換為 3 號刀。G91 G28 Z0M06 T04 主軸更換為 4 號刀。G91 G28 Z0M06 T05 主軸更換為 5 號刀。2.Z 軸先回歸 HOME 點且必須 Y 軸做第二參考點復歸G30 Y0有臂式的換刀T01 1 號刀就換刀位置。G91 G28 Z0Z 軸回歸 HOME 點。 G30 Y0 Y 軸第二參考點復歸。M06 T03將 1 號刀換到主軸孔內 3 號刀就換刀位置。G91 G28 Z0G30 Y0M06 T04 將 3 號刀換到主軸孔內 4 號刀就換刀位置。G91 G28 Z0G30 Y0M06 T05將 4 號刀換到主軸孔內 5 號刀就換刀位置。2-1.11 輔助機能 又稱為 M 機能 M 在數值控制機械上 有些單純的開 ON或關 OFF的動作 如主軸正轉、主軸停止、切削劑開、切削劑關等 用位址 M 後面接 2 位數字組成指令 稱為輔助機能。 通常 M 機能除某些有通用性的標準碼外 如 M03M05M08M09M30 等 亦可由製造廠商依其機械之動作要求 設計出不同的 M 指令 以為控制不同之開 關動作 或預留 IO 輸入 輸出 接點 作為操作者自行聯結其他週邊設備使用。 在同一單節中若有兩個 M 機能出現時 雖其動作不相衝突 但以排列在最後面的 M 機能有效 前面的 M 機能皆被忽略而不執行。 例如 S600 M03 M08執行此單節時 主軸不會正轉 只有噴出切削劑。 一般 CNC 機械 M 機能的前導零可省略 如 M01 可用 M1 表示 M03 可用 M3 來表示餘者類推 如此可節省記憶體空間及鍵入的字數。 M 機能的範圍由 M00 至 M99不同的 M 機能代表不同的動作 較常用者如表 1 所示。現分述如下1. M00程式停止程式中若使用M00 指令 於執行至 M00 指令時 程式即停止執行 且主軸停止轉動、切削劑關閉。若欲再繼續執行下一單節 只要按下 CYCLE START 程式啟動鍵 則主軸轉動、切削 劑開啟 繼續執行 M00 後面的程式。M00 指令一般均單獨成為一個單節使用。2. M01選擇性程式停止 此一指令的功能和 M00 相同 但選擇停止或不停止 可由執行操作面板上的“ 選擇停止“按鈕來控制。當按鈕置於 ON燈亮 時則 M01 有效 其功能等於 M00若按鈕置於OFF燈熄 時 則 M01 將不被執行 即程式不會停止。 M00 和 M01 常用在 CNC 銑床於粗銑後執行 M00 或 M01此時 則可用手動方式更換精銑刀 再按 CYCLE START 程式執行鍵 續繼執行精銑程式 其他加工 以此類推 如下面例子說明例子N1 粗銑G00 G90 Z100.手動換刀安全點。M00 程式停止。將“模式選擇“ 旋鈕轉至 MPG 微調操作 用手動更換精銑刀 再將旋鈕轉回 AUTO 自動執行 再按 CYCLE START 程式啟動鍵 繼續往下執行程式。N2 精銑 G00 G90 Z100M00 程式停止 同上M00 說明更換中心鑽頭。N3 鑽中心孔G00 G90 Z00.M00 程式停止 同上M00 說明更換 7.8 鑽頭。N4 鑽 7.8mm 孔G00 G90 Z100.M00 程式停止 同上M00 說明更換 8H7 鉸刀。N5 鉸孔M30程式結束。3. M02程式結束此指令應置於程式最後單節 表示程式到此結束。此指令會自動將主軸停止 M05 及關閉切削劑 M09 但程式執行指標 CURSOR 不會自動回到程式的第一單節 而停在M02 此單節上。如欲使程式執行指標回到程式開頭 必須先將模式選擇 “鈕轉至 EDI 編輯上 再按 RESET 鍵 使程式執行指標回到程式開頭。4.M03主軸正轉 程式執行至 M03主軸即正方向旋轉 由主軸上方 向床台方向看 順時針方向旋轉 。參考圖 1-a。一般銑刀大都用主軸正轉 M035.M04主軸反轉 程式執行至 M04 主軸即反方向旋轉 由主軸上方 向床台方向看 逆時針方向旋轉 。參考圖 1-b。6.M05主軸停止 程式執行至 M05主軸即瞬間停止 此指令用於下列情況( 1 )程式結束前 但一般常可省略 因為 M02M30 指令皆包含 M05 。 ( 2 )若 CNC 機械有主軸高速檔 M42、主軸低速檔 M41指令時 在換檔之間 必須使用 M05 使主軸停止再換檔 以免損壞換檔機構。( 3 )主軸正、反轉之間的轉換 也須加入此指令 使主軸停止後 再變換轉向指令 以免伺服馬達受損。7.M06自動換刀 程式執行至 M06控制器即命令 ATC自動刀具交換裝置 執行換刀的動作。其換刀動作及程式寫法請參考 21.10T 機能說明。 8. M07開啟霧狀切削劑 有噴霧裝置之機械 令其開啟噴霧泵浦 噴出霧狀切削劑。 9. M08切削劑噴出 程式執行至 M08即啟動切削劑泵浦 但必須配合執行操作面板上的 CLNT AUTO 鍵處於“ON“ ( 燈亮 ) 狀態。 ( 切削液程式鍵 處於 ON ) 否則泵浦不會啟動。 一般 CNC 機械主軸附近有一閥門可以手動調節切削劑流量大小。 10.M09噴霧及切削劑關閉 令命噴霧及冷卻劑泵浦關閉 停止切削劑噴出。常用於程式執行完畢之前。 但常可省略 因為一般 M02、M30 指令皆包含 M09。 11.M19主軸定向停止 令主軸旋轉至一固定之方向而後停止旋轉 於裝置精搪孔刀及背搪孔刀使用 G76 或 G87 指 令時 因其包含 M19 指令 且刀具會平移一小段距離。故必須先以 MDI 方式執行 19 指令 以確定偏位方向 以便提供給 G76 或 G87 指令使用。12.M30程式結束 此指令應置於程式最後單節 表示程式到此結束。此指令會自動將主軸停止 M05及關 閉切削劑 M09且程式執行指標會自動回到程式的第一單 以方便此程式再次被執行。此即是與 M02 指令不同之處 故程式結束大多使用 M30 較方便。 13.M98主程式呼叫副程式 此指令置於主程式之某一單節 當執行至 M98 時 控制器 即從記憶體內呼叫 M98 後面所指定之副程式出來執行。執行次數大多由 199。指令格式此指令的用法 可參考 21.20 節的例 1。 14.M99副程式結束並跳回主程式 此指令用於副程式最後單節 表示副程式結束 且命令程式執行指標跳回主程式中 M98的下一單節繼續執行程式。 M99 指令也可用於主程式最後單節 此時程式執行指標會跳回主程式的第一單節繼續執行此程式 所以此程式將一直重覆執行 除非按下 RESET 鍵才能中斷執行。此種方法常用於 CNC銑床或 MC 開機後的暖機程式 如下面例子可供參考。 也常用於展覽會場展示用 。 CNC 銑床或 MC 暖機程式 此程式適合無臂式ATCO8888 G91 G28 Z0 Z 軸回歸機械原點。G28 X0 Y0 X、Y 軸回歸機械原點。M06 T01 將 1 號刀裝上主軸孔內。M03 S100 主軸正轉 100 rpm。G01 G91 X500. Y -350. F50. 以 50mm/min 進給速率移動到 X500. Y-350.。 Z -400. Z 軸向下移動。X -450. Y300. X、Y 軸移動。G28 Z0 Z 軸歸 HOME 點。M06 T07 將 7 號刀裝上主軸。 Z -400. Z 軸向下移動。X500. Y -350.X、Y 軸移動。Z200. Z 軸向上移動。X -250. Y170.X、Y 軸移動。G28 Z0 Z 軸歸 HOME 點。M06 T14 將 14 號刀裝上主軸。Z 400. Z 軸向上移動。M99 將程式執行指標跳回第一單節繼續執行此程式。2-1.12 準備機能 又稱為 G 機能 G 2-1.13 G 機能是命令機械準備以何種方式切削加工或移動。以位址 G 後面接 2 位數字組成其範圍由 G00G99不同的 G 機能代表不同的意義與不同的動作方式 如表 1 是常用的 G 機能。2-1.13 英制 公制單位指令 G20G21 G20設定程式以“ 吋“為單位。最小數值 0.0001 吋。 G21設定程式以“mm“為單位。最小數值 0.001mm。 CNS 是採用公制單位 故 CNC 銑床或 MC 一開機即自動設定為公制單位“公厘“ 。故程式中不須再指令 G21。但若欲加工以 “吋“ 為單位的工件 則於程式的第一單節必須先指令 G20 如此以下所指令的座標值、進給速率、螺紋導程、刀具半徑補正值、刀具長度補正值、手動脈波產生器 MPG手輪每格之單位值等皆被設定成英制單位。 G20 或 G21 通常單獨使用不和其它指令一起出現在同一單節 且應位於程式的第一單節。 同一程式中 只能使用一種單位 不可公、英制混合使用。 刀具補正值及其他有關數值均須隨單位系統改變而重新設定。2-1.14 設定座標系指令 G92 ,G54G59,G52由 21.2 CNC 工具機座標系統說明 可知撰寫 CNC 程式時必須依據程式座標系來描述工件輪廓尺寸 此程式座標系的零點即程式原點。1.設定程式原點的指令在 CNC 銑床或 MC 上 可用 G92 指令其指令格式為G92 XY其中 X、Y 值是指程式原點到機械原點的向量值 於使用時 必須將 X、Y 值表示出來。 2. 但當工件外形複雜時 為了撰寫 CNC 程式的方便常須設定 2 個以上的程式原點 故也可用 G54 G59 指令設定程式原點 其指令格式 G54其後面不須書寫 X、Y 值 其定義是指機械原點到程式原點的向量值。一般使用 G54G59 指令後 就不再使用 G92 指令。但如果使用時 則原來由G54G59設 定的程式原點將被移動 G92 後面 X、Y 值 如圖 1 所示說明。故此時 G92 XY的X、Y 值是指原來的程式原點到新的程式原點之向量值。程式寫法如下G54設定程式原點 1。G92X92. Y60.將程式原點 1 移動至程式原點 2。3.局部座標系 G52 局部座標系統 local coordinate system setting 是用於將原座標系中分離出數個子座標系統。其指令格式 G52 XY其 X、Y 的定義是原座標系的程式原點到子座標系的程式原點之向量值。如圖 2 說明G52 X0 Y0表示回復到原座標系。 範例 1 有一工件系統 配合副程式呼叫指令M98 及鑽孔固定循環指令 G81 則可簡化程式的撰寫。如圖 3 所示。使用 G54 設程式座標系 再用 G52 指令設定子座標系。O2001 主程式 G91 G28 Z0G28 X0 Y0G80 G54 G90 G00 X25. Y25.G43 Z5. H01 M03 S500 M08G98 G81 R3. Z -25. F80 G52 X0 Y0 M98 P2011G52 X100. M98 P2011G52 X200. M98 P2011G52 X300. M98 P2011G52 X300. Y100. M98 P2011G52 X200. Y100. M98 P2011 G52 X100. Y100. M98 P2011G52 X0. Y100. M98 P2011G91 G28 Z0. M9M30 O2011 副程式X25. Y25.X -25.Y -25.X25.G52 X0 Y0M992-1.15 快速定位指令 G00指令格式 X_Y_Z_格式中可三軸同動或二軸同動或單軸移動 G00 指令的功能即命令刀具中心的刀端點快速移動到 X、Y 、Z 所指定的座標位置。其移動 之速若 X、Y 、Z 軸最快移動速率為 15m min而“快速進給率“ 鈕調整在 1.100 則以最快速率 15m /min 移動。2. 50 則以 7.5m /min 移動。3.25 則以 3.75m /min 移動。4.0 此時由參數設定之 大都設定為 400mm /min。只要非切削的移動 通常使用 G00 指令 如由機械原點快速定位至切削起點 切削完成後 的 Z 軸退刀及 X、Y 軸的定位等 以節省加工時間。 現以圖 1 為例說明其用法。刀具由 A 點快速定位至 B 點 用絕對值表示 G90 G00 X92. Y35.用增量值表示 G91 G00 X62. Y -25. G00 快速定位的路徑一般皆設定成斜進 45又稱為非直線型定位 方式 而不以直線型 定位方式移動。斜進 45方式移動時 X、Y 軸皆以相同的速率同時移動 再檢測已定位至那 一軸座標位置後 只移動另一軸至座標點為止。如圖 1 所示。若採用直線型定位方式移動 則每次都要計算其斜率後 再命令 X 軸及 Y 軸移動 如此增加電腦的負荷 反應速度也較慢 故一般 CNC 機械一開機大都自動設定 G00 以斜進 45方式移動。率可由執行操作面板上的“快速進給率 “旋鈕調整。並非由 F 機能指定。2-1.16 直線切削指令 G01 指令格式 G01 X_Y_Z_F_ 工件的輪廓為直線時 皆以G01 指令切削之。X、Y、Z 座標位置為切削之終點 可三軸同 動或二軸同動或單軸移動 而由 F 值指定切削時的進給速率 單位一般設定為 mm min。 現以圖 1 說明 G01 用法。假設刀具由程式原點往上銑削輪廓外形。 G90 G01 Y17. F80 X -10. Y30. G91 X -40. Y -18.G90 X -22. Y0 X0. F 機能是持續有效指令 故切削速率相同時 下一單節可省略如上面程式所示。2-1.17 圓弧切削指令 G02G03G02順時針方向 CW圓弧切削。 G03逆時針方向 CCW圓弧切削。 工件上有圓弧輪廓皆以 G02 或 G03 切削 因銑床工件是立體的 故在不同平面上其圓弧切削方向 G02 或 G03如圖 1 所示。其定義方式 依右手座標系統 視線朝向平面垂直