数控铣编程基础(机类)

1、数控铣编程基础,二.数控铣编程基础,三.编程实例,一.安全事项,四.作业,一.安全事项,1. 穿符合安全要求的衣着，长发要盘起，要戴安全帽。,2. 单人单机操作。,4. 认真听从教师分配的岗位工作及讲解指挥，保 质保量完成教学实训任务。,3.不准做与工程训练无关的事。,二.数控铣编程基础,3.数控铣床的运动方式,4.工件坐标系,5.机床坐标系,6.数控编程的原则,7.程序的结构与格式,8.常用指令,1.数控机床的组成及主要特点,2.数控铣床的工作原理,1.数控机床的组成及主要特点,目前数控机床一般都采用计算机数控系统 (Computer Numerical Control 简称CNC )。 数

2、控机床由程序、输入装置、数控装置(CNC)、伺服驱动及位置检测、辅助控制装置、机床本体等几部分组成 。,数控机床的主要特点是输入存储、数控加工、插补运算以及机床各种控制功能都通过程序来实现。,2.数控机床的工作原理,数控机床进行加工，首先必须将工件的几何数据和工艺数据等加工信息按规定的代码和格式编制成数控加工程序，并用适当的方法将加工程序输入数控系统。数控系统对输入的加工程序进行数据处理，输出各种信息和指令，控制机床各部分按规定有序地动作。最基本的信息和指令包括：各坐标轴的进给速度、进给方向和进给位移量等。,3.数控铣床的运动方式,刀具旋转，工件相对移动,4.工件坐标系,工件坐标系是由编程人员

3、设定。,B,A,5.机床坐标系:,机床坐标系是一个右手直角坐标系(笛卡尔坐标系),O,O,机床坐标系,工件坐标系,编写程序时， 均采用假设工件不动，刀具相对移动的原则编写程序。,6.数控编程的原则:,7. 程序的结构与格式,程序结构：,格式：N_ G_ X_ Y_ Z_ F_ S_ T_ M_,程序段:,B,A,G00 XA YA ZA,G01 XB YB ZB F300,M06 T01,M03 S800,8. 常用指令,基本指令 G指令准备功能指令 是使CNC机床准备好某种运动方式的指令 分为模态指令和非模态指令。 模态指令表示在程序中一经被应用，直到出现同组其它任一G指令时才失效。否则该指

4、令继续有效，直到被同组指令取代为止。 非模态指令只在本程序段中有效。 组成：G后带二位数字，从G00到G99共100种,模态:,G00 X30 Y60 (G00模态),X30 Y60 Z50,X30 Y60 Z-3,G01 X-30 Y60 Z-3 F300 (G01取代G00),X-30 Y-30 Z-3,X30 Y-30 Z-3,G00,G00,G01,G01,模态:,G00 X30 Y60 (G00模态),Z50,Z-3,G01 X-30 F300 (G01取代G00),Y-30,X30,非模态:,G28 Z50 (G28非模态),G28 X0 Y0 (每个程序段必须写),常用辅助功能指

5、令:,M00程序暂停,M01程序条件暂停,M03、M04和M05 主轴正转、反转和停转,M06 自动换刀,M08、M09冷却液开、冷却液关,M02和M30 程序结束,M98和M99 M98主程序调用子程序M99子程序返回主程序在程序中含有某些固定顺序或重复出现的区域时，作为子程序存入贮存器以简化程序编程,子程序格式： O M99,常用准备功能指令:,B,A,G00 快速定位(快速直线插补)G00快速定位控制机床各轴以最大速率从现在位置移动到指令位置(不一定沿直线) 。G00是模态代码。编程格式为：,G00 XA YA ZA,G01 直线插补G01直线插补程序段控制各轴以指定的进给速率沿直线方向

6、从现在位置移动到指令位置。G01是模态代码 。编程格式为：,B,A,G01 XB YB ZB F_,G02 顺圆弧插补G02圆弧插补程序段可以使机床从现在位置沿圆顺时针弧轨迹运动到指令位置，进给速率沿圆弧的切线方向，大小等于编程的进给率F。G02表示刀具沿顺圆运动(CW) ， G02是模态代码,B,A,G02 XB YB ZB R_ F_,G03 逆圆弧插补G03圆弧插补程序段可以使机床从现在位置沿圆逆时针弧轨迹运动到指令位置，进给速率沿圆弧的切线方向，大小等于编程的进给率F。G03表示刀具沿逆圆运动(CCW) ， G03是模态代码,A,B,G03 XB YB ZB R_ F_,X,Z,Y,起

7、点(x0, y0, z0),终点(X2, Y2, Z2),R,当圆心角180(劣弧)时，R以正值表示当圆心角180（优弧）时，R以负值表示。,1.半径编程: 当圆弧的半径R或终点坐标为关键尺寸时，选用该编程方法。编程格式为： G02或G03 X2 Y2 Z2 R_ F_,圆弧插补可以用两种方式编程：,X,Z,Y,起点(X1, Y1, Z1),终点(X2, Y2, Z2),圆心(X0, Y0, Z0),G02或G03及I、J、K(I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标) 定义圆弧中心点，称为中心编程，圆弧的中心是关键尺寸时，选用该编程方法编程格式为： G02或G03 X2 Y2 Z2 I_ J_

8、 K_ F_,I = X0 X1,J = Y0 Y1,K = Z0 Z1,2.中心编程:,60,200,280,P1,R=145.6,P2,160,200,321.65,O,X,Y,P0,例如图：当圆弧A的起点为P1，终点为P2，则圆弧插补程序段为：,G02 X321.65 Y280 I40 J140 F200,G02 X321.65 Y280 R-145.6 F200,或：,注：整圆不能用半径编程方法一步完成，用I，J编程方法可以。,60,200,280,P1,R=145.6,P2,160,200,321.65,O,X,Y,P0,G02 X160 Y60 I40 J140 F200,G02

9、X160 Y60 R145.6 F200,G02 X321.65 Y280 R-145.6 F200,或:,起点P1:,起点P2:,G02 X321.65 Y280 I-121.65 J-80 F200,G04 暂停 通过G04指定暂停，使下一程序段执行延时指定时间(单位：秒)。G04是非模态代码 编程格式为：G04 X_,G17/G18/G19 选择平面用于圆弧插补，刀具半径补正及G码钻孔,编程格式为： G17 或 G18 或 G19,G21/G20 公制（单位：毫米）输入/英制（单位：英寸）输入,编程格式为： G21 或 G20,G28 自动返回机床原点 编程格式为：G28 X_ Y_ Z

10、_,由 X, Y 和 Z 设定的位置叫做中间点。机床先移动到这个点，而后回归原点。省略了中间点的轴不移动；只有在命令里指派了中间点的轴执行其原点返回命令。在执行原点返回命令时，每一个轴是独立执行的，这就像快速移动命令（G00）一样； 通常刀具路径不是直线。因此，要求对每一个轴设置中间点，以免机床在原点返回时与工件碰撞等意外发生。,G54G59 选择16号工件坐标系 编程格式为：G54或G55或 该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件坐标系中的尺寸。,G54G59指令是通过MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一旦设定，加工原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与刀具的当前位置

11、无关，除非再通过MDI 方式修改。,G41/G42/G40刀具半径左侧补偿/刀具半径 右侧补偿/取消刀具半径补偿,A,B,当处理工件 (“A”) 时，就像右图所示，刀具路径 (“B”) 是基本路径，与工件 (“A”)的距离至少为该刀具直径的一半。此处，路径 “B” 叫做由 A 经 R 补偿的路径。因此，刀具半径偏置功能自动地由编程给出的路径 A以及由分开设置的刀具偏置值，计算出补偿了的路径B。就是说，用户能够根据工件形状编制加工程序，同时不必考虑刀具半径。 因此，在真正切削之前把刀具半径设置为刀具偏置值；用户能够获得精确的切削结果，就是因为系统本身计算了精 确补偿的路径。,G41：刀具半径左补

12、偿指令。即沿着刀具前进方向，刀具始终位于工件的左侧。,G40：取消刀具半径补偿功能。,刀,工件,G42：刀具半径右补偿指令。即沿着刀具前进方向，刀具始终位于工件的右侧。,工件,刀,1) G00 G41G42 X_ Y_ D_ 或 G01 G41G42 X_ Y_ D_ F_ 2) G00 G40 X_ Y_ 或 G01 G40 X_ Y_ F_,1）中的D为刀具半径补偿地址，地址中存放的是刀具半径的补偿量；X_ Y_为由非刀补状态进入刀具半径补偿状态的起始位置。 2）中的X_ Y_为由刀补状态过渡到非刀补状态的终点位置，这里的X_ Y_即为刀具中心的位置。,刀补指令的程序段格式：,使用刀具长度

13、补偿功能，在编程时可以不考虑刀具在机床主轴上装夹的实际长度，而只需在程序中给出刀具端刃的Z坐标，具体的刀具长度由Z向对刀来协调。,G43/G44/G49刀具长度正补偿/刀具长度 负补偿/取消刀具长度补偿,H后跟两位数指定偏置号，在每个偏置号输入需要偏置的量。,编程格式为：G43 Z_ H_ G44 Z_ H_ G49,长刀a ： 设定H01=3，则G43 Z_ H01 短 刀b ： 设定H02= -2，则G43 Z_ H02,Z,G73G89固定循环指令 固定循环指令，用于钻孔、镗孔、攻丝等。使用一个程序段就可以完成一个孔加工的全部动作。继续加工孔时，如果孔加工的动作无需变更，则程序中所有模态

14、的数据可以不写，因此可以大大简化程序。,G98/G99固定循环返回起始点/返回固定循环R点,G80 取消固定循环 编程格式为：G80,G81 定点钻孔循环 编程格式为： G99 G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ 或 G98 G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ X_ Y_ : 孔位数据Z_ : 孔底深度（绝对坐标）R_ : 每次下刀点或抬刀点 （绝对坐标）F_ : 切削进给速度K_ : 重复次数(如果需要的话),三.编程实例: 用数控铣床20立铣刀(T01)及16钻头(T02) 加工如图所示零件，编写加工程序。毛坯尺寸为：120mm 120mm 20mm,%,O1234,N10

15、 G17G54G40G49G80G21,N20 G91G28Z0,N30 T1M6,N40 M01,N50 M03S800,N60 G90G43G00Z50H01,N70 X0Y0,N80 G42X75Y47D01,N90 Z-3,N100 G01X-32F300,N110 G03X-47Y32R15F200,N120 G01Y-47F300,N130 X47,N140 Y32,N150 G03X32Y47R15F200,N160 G01X-75F300,/N45 M08,N170 G00Z50,N180 G40X0Y0,N200 X-72Y-72,N210 Z-3,N220 G01X-24.

16、745Y-24.745,N230 G00Z50,N240 X72Y-72,N250 Z-3,N260 G01X24.745Y-24.745,N270 G00Z50,N290 X0Y0,N300 G42X60Y45D01,N310 Z-2,N320 G01X0,N330 G03J-45F200,N340 G01X-60F300,N350 G00Z50,N360 G40X0Y0,N370 X60Y41,N380 Z-0.5,N390 G91,N400 M98P31235,(),(R),% O1235,N10 G01X-120F300,N20 G00Y-16,N30 G01X120,N40 G00Y

17、-16,N50 M99 %,N420 G00G90Z50,/N425 M09,N430 G91G28Z0,N440 T2M6,N450 M01,/N455 M08,N460 M03S300,N470 G90G43G00Z50H02,N500 G80,N490 G98G81 X0Y0 Z-7.5R5F50,/N515 M09,N520 M5,N530 G28Z50,N540 G28X0Y0,%,N550 M30,作业1 不用刀具长度补偿和半径补偿，编制程序，用16立铣刀(T01)及16钻头(T02)加工如图所示零件，毛坯尺寸为100mm99mm20mm,四 作业,http:/ 教学管理 资源库 教学课件,作业2 不用刀具长度补偿和半径补偿， 编制程序，用16立铣刀(T01)及16钻头(T02)加工如图所示零件，各点坐标如下，毛坯尺寸为100mm99mm20mmA(-21.835,35) B(-35,21.835 )M(-31,41) N(-41,31) P(31,31)C、D、E、F、G、H各点坐标类推,作业3,用1