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1、1 汉川汉川HC1 数控系统数控系统 5.1 数控铣削编程概述数控铣削编程概述第第5章章 数控铣削加工编程数控铣削加工编程 5.2 数控铣床系统指令数控铣床系统指令 5.3 典型零件典型零件数控铣削编程综合实例数控铣削编程综合实例 FANUC 0i Mate 数控系统数控系统2 数控铣床是机床设备中应用非常广泛的加工机床,它可以进行平面铣削、平面型腔铣削、外形轮廓铣削、三维复杂型面铣削,还可进行钻削、镗削、螺纹切削等孔加工。加工中心、柔性制造单元等都是在数控铣床的基础上产生和发展起来的。 数控铣床分类:数控铣床分类: a.a.立式铣床立式铣床 b.b.卧式铣床卧式铣床 c.c.万能式数控铣床万

2、能式数控铣床 d.d.龙门式铣床龙门式铣床5.1 数控铣削编程概述数控铣削编程概述3 数控铣床具有丰富的加工功能和较宽的加工工艺范围。各种类型数控铣床所配置的数控系统虽然各有不同,但各种数控系统的功能,除一些特殊功能不尽相同外,其主要功能基本相同。数控铣床的主要功能有:1 1、点位控制功能、点位控制功能2 2、连续轮廓控制功能、连续轮廓控制功能3 3、刀具半径补偿功能、刀具半径补偿功能4 4、刀具长度补偿功能、刀具长度补偿功能5 5、比例缩放及镜像加工功能、比例缩放及镜像加工功能6 6、旋转功能、旋转功能7 7、子程序调用功能、子程序调用功能8 8、用户宏程序功能、用户宏程序功能5.1.1.

3、5.1.1. 数控铣削加工特点数控铣削加工特点4数控铣床的加工范围数控铣床的加工范围 铣削加工铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一,它主要包括平面铣削和轮廓铣削平面铣削和轮廓铣削,也可以对零件进行钻、扩、铰、镗、锪加工及螺纹加工等。数控铣削主要适合于下列几类零件的加工。1、平面类零件、平面类零件 平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面,以及加工面与平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面,以及加工面与水平面的夹角为一定值的零件,这类加工面可展开为平面。水平面的夹角为一定值的零件,这类加工面可展开为平面。a)轮廓面A b)轮廓面B c)轮廓面C 52、 直纹曲面类零件直纹曲面类零件 直纹曲面类

4、零件是指由直线依某种规律移动所直纹曲面类零件是指由直线依某种规律移动所产生的曲面类零件。加工面不能展开为平面。产生的曲面类零件。加工面不能展开为平面。 直纹曲面数控铣床的加工范围数控铣床的加工范围63、 立体曲面类零件立体曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。这类零件的加工面不能展成平面,一般使用球头铣刀球头铣刀切削,加工面与铣刀始终为点接触,若采用其它刀具加工,易产生干涉而破坏邻近表面。可采用行切法行切法或三坐标三坐标联动加工(空间直线插补)联动加工(空间直线插补)。 数控铣床的加工范围数控铣床的加工范围7数控铣床的夹具和刀具数控铣床

5、的夹具和刀具 1 1、夹具、夹具 数控铣床主要用于加工形状复杂的零件,但所使用夹具的结构往往并不复杂,数控铣床夹具的选用可首先根据生产零件的批量来确定。对单件、小批量、工作量较大的模具加工来说,一般可直接在机床工作台面上通过调整实现定位与夹紧,然后通过加工坐标加工坐标系的设定系的设定来确定零件的位置。对有一定批量的零件来说,可选用结构较简单的夹具。82 2、刀具、刀具数控铣床上所采用的刀具要根据被加工零件的材料、被加工零件的材料、几何形状、表面质几何形状、表面质量要求、热处理状量要求、热处理状态、切削性能及加态、切削性能及加工余量工余量等,选择刚性好、耐用度高的刀具。常见刀具见右图。数控铣床的

6、夹具和刀具数控铣床的夹具和刀具9铣刀类型选择铣刀类型选择1) 铣较大平面时铣较大平面时,为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度,一般采用刀刀片镶嵌式盘形铣刀片镶嵌式盘形铣刀。数控铣床的夹具和刀具数控铣床的夹具和刀具10 2 2)曲面类零件)曲面类零件加工曲面类零件时,为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切,而避免刀刃与工件轮廓发生干涉,一般采用球头铣刀球头铣刀。粗加粗加工用两刃铣刀,工用两刃铣刀,半精加工和精加半精加工和精加工用四刃铣刀工用四刃铣刀,如图所示。数控铣床的夹具和刀具数控铣床的夹具和刀具113 3)铣铣小平面或台阶面小平面或台阶面铣小平面或台阶面一般采用通用铣刀,如图所示。数控铣床

7、的夹具和刀具数控铣床的夹具和刀具124 4)键槽)键槽铣键槽时,为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣两刃键槽铣刀刀,如图所示。 数控铣床的夹具和刀具数控铣床的夹具和刀具135 5)孔加工)孔加工孔加工时,可采用钻头、镗刀等孔加工类刀具,如图所示。数控铣床的夹具和刀具数控铣床的夹具和刀具14是机床固有的坐标系,机床坐标系的原点也称为机床原点或机床零点机床原点或机床零点。在机床经过设计制造和调整后这个原点便被确定下来,它是固定的点。5.1.2 5.1.2 15数控机床采用的数控机床采用的是笛卡尔的直角是笛卡尔的直角三坐标系统,三坐标系统,X X、Y Y、Z Z三轴之间的三轴之间的关系遵循右手定关

8、系遵循右手定则。如右图所示则。如右图所示,右手三指尽量,右手三指尽量互成直角,拇指互成直角,拇指指向指向X X轴正方向,轴正方向,食指指向食指指向Y Y轴正方轴正方向,中指指向向,中指指向Z Z轴轴正方向。正方向。ZYX5.1.2 5.1.2 16 数控装置通电后通常要进行回参考点操作回参考点操作,以建立机床坐标系。参考点可以与机床原(零)点重合,也可以不重合,通过参数来指定机床参考点到机床原点的距离。机床回到了参考点位置也就知道了该坐标轴的零点位置,找到所有坐标轴的参考点,CNC装置就建立起了机床坐标系。 机床坐标系的原点简称为机床原点,通常机床原点,通常在各坐标轴的正向最大极限处在各坐标轴

9、的正向最大极限处。5.1.2 5.1.2 17用来确定工件几何形体上各要素的位置而设置的坐标系,工件坐标系的原点即为工件原(零)点。工件零点的位置是任意的,它是由编程人员在编制程序时根据零件的特点选定的。考虑到编程的方便性,工件坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床的坐标轴方向一致。5.1.2 5.1.2 18工件坐标系工件坐标系原点原点机床坐标系机床坐标系原点原点5.1.2 5.1.2 1920审查与分析零件图纸中尺寸标注方法是否适合数控加工;审查与分析图纸中几何元素的条件是否充分、正确;审查与分析数控加工零件的结构合理性;21对于大面积的薄板零件,改进装夹方对于大面积的薄板零件,改进装夹

10、方式,采用合适的加工顺序和刀具式,采用合适的加工顺序和刀具 采用适当的热处理方法采用适当的热处理方法 粗、精加工分开及对称去除余量等措粗、精加工分开及对称去除余量等措施来减小或消除变形的影响施来减小或消除变形的影响 22减少薄壁零件或薄板零件减少薄壁零件或薄板零件 尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸 保证基准统一原则保证基准统一原则 23数控铣床的加工工艺数控铣床的加工工艺1 1、选择并确定数控铣削加工部位及工序内容、选择并确定数控铣削加工部位及工序内容 2 2、加工工序的划分、加工工序的划分 3 3、确定对刀点与换刀点、确定对刀点与换刀点 4 4、选择走刀路线、

11、选择走刀路线 241 1、选择并确定数控铣削加工部位及工序内容、选择并确定数控铣削加工部位及工序内容 (1)工件上的曲线轮廓,特别是有数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓;(2)已给出数学模型的空间曲面;(3)形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位;(4)用通用铣床加工时难以观察、测量和控制进给的内外凹槽;(5)以尺寸协调的高精度孔或面;(6)能在一次安装中顺带铣出来的简单表面或形状;(7)采用数控铣削后能成倍提高生产率,大大减轻体力劳动强度的一般加工内容。 2526以加工后的床脚为基准加工导轨面以导轨面为粗基准加工床脚272829303132333435定心锥轴找孔中心 定心锥轴3

12、6百分表找孔中心表头工件主轴百分表磁性表座3738寻边器找对称中心X1X2Y2Y12Y Y212X X21X1X2Y2Y12Y Y212X X213940以毛坯相互垂直的基准边线的交点为对刀位置点工件原点WXYYWXMXWYZ机床原点MXXa机床原点MyybabXbbya+D/2yZZabXa+D/2XXbW工件原点YXaXWYYbYaZ机床原点M机床原点M工件原点WXYYWXMXWYZ机床原点MXXa机床原点MyybabXbbya+D/2yZZabXa+D/2工件原点WXYYWXMXWYZ机床原点MXXa机床原点MyybabXbbya+D/2yZZabXa+D/2ZaMZbYbXWYYaXa

13、2D2DXb对刀操作时的坐标位置关系41Z向对刀设定G92Z100.0Z=0指示灯坯件坯件指示灯G92Z100Z0刀具刀具Z Z向对刀向对刀-可利用基准刀具及Z向设定器进行精确对刀,其原理与寻边器相同。 424344 走刀路线是数控加工过程中刀具相对于被加工工件的的运动轨迹。走刀路线的确定非常重要,因为它与零件的加工精度和表面质量密切相关。同时,也是编写程序的依据。 454647铣削内轮廓的切入切出路径铣削内轮廓的切入切出路径48另外,在选择走刀路线时应另外,在选择走刀路线时应注意以下几种情况注意以下几种情况: (1)避免引入反向间隙误差。 (2)顺铣加工与逆铣加工方式。 (3)立体轮廓的加工

14、。 (4)内槽加工。 49XOY对刀点(b)(a)对刀点YOX 镗铣加工路线图 505152在铣削加工中,铣刀的走刀方向与在切削点的切削分力方向相同。用于当工件表面无硬皮、机床进给机构无间隙、精铣加工精铣加工的场合。在铣削加工中,铣刀的走刀方向与在切削点的切削分力方向相反。用于当工件表面有硬皮、机床进给机构间隙较大、粗铣加工粗铣加工的场合。53采用顺铣加工方式采用顺铣加工方式 ( a )( b )VfVfVV逆 铣顺 铣 顺铣和逆铣铣削内沟槽的侧面54立体轮廓的加工立体轮廓的加工 (b)(a)图 8-7ZXYOOYXZOYXZ(C)立体轮廓的加工 加工一个曲面时可能采取的三种走刀路线,即沿参数

15、曲面的u向行切、沿V向行切和环切。 55内内槽槽加加工工 内槽是指以封闭曲线为边界的平底凹坑,如下图所示。加工内槽一律使用平底铣刀,刀具边缘部分的圆角半径应符合内槽的图纸要求。内槽的切削分两步,第一步切内腔,第二第一步切内腔,第二步切轮廓步切轮廓。切轮廓通常又分为粗加工和精加工两步。 RY粗 加 工 刀 位 多 边 形精 加 工 刀 位 多 边 形内 槽 轮 廓565.2 数控铣床系统指令数控铣床系统指令(FANUC 0i Mate系统)系统)571、快速定位指令G00 格式:G00 X_Y_Z_; 其中,X、Y、Z为快速定位终点, G90时为终点在工件坐标系中的坐标; G91时为终点相对于起

16、点的位移量。 G00为模态功能,可由G01、G02、G03或G33功 能注销。FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 582、单方向定位指令G60 格式:G60 X_Y_Z_A_; 其中,X、Y、Z、A为定位终点,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。在单向定位时,每一轴的定位方向是由机床参数确定的。在G60中,先以G00速度快速定位到一中间点,然后以一固定速度移动到定位终点。中间点与定位终点的距离(偏移值)是一常量,由机床参数设定,且从中间点到定位终点的方向即为定位方向。G60指令仅在其被规定的程序段中

17、有效。FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 593、直线插补指令G01 格式: G01 X _Y_Z_F_; 其中,X、Y、Z为终点坐标,G90时为终点在工件坐标系中的坐标;G91时为终点相对于起点的位移量。G01和F都是模态代码,G01可由G00、G02、G03或G33功能注销。FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 604、圆弧插补指令G02/G03 格式:XY平面的圆弧 G17 G02(或G03) X_ Y_ I_ J_ F_;ZX平面的圆弧 G18 G02(或G03) X_ Z

18、_ I_ K_ F_;YZ平面的圆弧 G19 G02(或G03) Y_ Z_ J_ K_ F_;YZ平面的圆弧 G19 G02(或G03) Y_ Z_ R_ F_;其中:G02为顺圆插补,G03为逆圆插补;X、Y、Z为圆弧终点坐标;I、J、K为圆心相对于圆弧起点的增量坐标;也可用圆弧半径R来编程,如:R的规定的规定:圆弧圆心角180时R取正值;180时 R 取负值;整圆不能用R编程。FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 61起点 圆心 终点 ( X, Y) 起点 J I O X Y 圆心 终点 (Y, Z) K J O Y Z 圆心 终点

19、 ( X, Z) 起点 I K O Z X 图21 I、J、K 的选择 FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 62 O Z X G03 G02 O Y Z G03 G02 O X Y G03 G02 图22不同平面的G02与G03选择 X Z Y FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 63例、用8的刀具,沿双点画线加工工件上表面3mm深凹槽FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 64N10 G92 X0 Y0 Z50;N20 M0

20、3 S500;N30 G00 X19 Y24;N40 Z5;N50 G01 Z-3 F40;N60 Y56;N70 G02 X29 Y66 R10;(N70 G02 X29 Y66 I10)N80 G01 X71;N90 G02 X81 Y56 R10;(N90 G02 X81 Y56 J-10)N100 G01 Y24;N110 G02 X71 Y14 R10;(N110 G02 X71 Y14 I-10)N120 G01 X29;N130 G02 X19 Y24 R10;(N130 G02 X19 Y24 J10)N140 G00 Z50;N150 X0 Y0;N160 M30;FANUC

21、 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 655、顺圆、逆圆螺旋线插补格式: 在Z方向上进行螺旋线插补:G17 G02/G03 X_ Y_ I_ J_ Z_ F_; 或 G17 G02/G03 X_ Y_ R_ Z_ F_;在Y方向上进行螺旋线插补:G18 G02/G03 Z_ X_ K_ I_ Y_ F_; 或 G18 G02/G03 Z_ X_ R_ Y_ F_;在X方向上进行螺旋线插补:G19 G02/G03 Y_ Z_ J_ K_ X_ F_; 或 G19 G02/G03 Y_ Z_ R_ X_ F_;其中:F指令指定某平面内沿圆弧的进给速度;

22、直线轴(红色字体所代表的轴)的进给速度=F * 沿直线轴进给距离/圆弧的长度。注意:在螺旋插补程序段中不能指令刀具偏置和刀具长度补偿。注意:在螺旋插补程序段中不能指令刀具偏置和刀具长度补偿。圆弧终点坐标沿直线轴的进给距离FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 66例. 图27所示的螺旋线程序G91时:G91 G17 G03 X-30 Y30 R30 Z10 F100;G90时:G90 G17 G03 X0 Y30 R30 Z10 F100; X Y Z 图 27 螺旋线编程例图 终点 10 O 30 30 在XY平面圆弧的终点坐标为(0,3

23、0),直线轴(Z轴)的进给距离为+10。FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 67例. 编制下图所示的螺旋线程序 X Y Z 图 27 螺 旋 线 编 程 例 图 终 点 -10 O 30 30 FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 68例. 下图所示的螺旋线程序G91时: G91 G19 G02 Y30 Z-30 R30 X10 F100;G90时:G90 G19 G02 Y30 Z0 R30 X10 F100; X Y Z 图 27 螺 旋 线 编 程 例 图 终 点 -10 O

24、 30 30 FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 69例. 下图所示用直径10mm的键槽刀加工直径50的孔,工件高10mmN5 G92 X0 Y0 Z30N10 M03 S500 N100 G03 X20 Y0 I-20 Z3N20 G01 G90 Z11 X20 F200 N110 G03 X20 Y0 I-20 Z2N30 G03 X20 Y0 I-20 Z10 N120 G03 X20 Y0 I-20 Z1N40 G03 X20 Y0 I-20 Z9 N130 G03 X20 Y0 I-20 Z0N50 G03 X20 Y0 I-

25、20 Z8 N140 G03 X20 Y0 I-20 Z-1N60 G03 X20 Y0 I-20 Z7 N150 G01 X0N70 G03 X20 Y0 I-20 Z6 N160 G00 Z30N80 G03 X20 Y0 I-20 Z5 N170 X0 Y0 M05N90 G03 X20 Y0 I-20 Z4 N180 M30 X-YZFANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 706、程序暂停G04格式: G04 X_;或G04 P_; 其中,X、P均为指定暂停时间,X指定的时间单位为s,P指定的单位为ms。为非模态指令。a.主轴有高速

26、、低速挡切换时,在M05指令之后,用G04指令暂停几秒,再行换挡;G04的使用场合:b.孔底加工时的暂停,暂停时间应保证刀具在孔底保持回转一圈以上;c.铣削大直径螺纹时,用M03指定主轴正传后,暂停几秒使转速稳定后再加工螺纹;区别:G04 P500 与 G04 X5.0FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 717、刀具补偿指令(1)刀具半径补偿指令G41、G42、G40格式:在XY平面上加工时:G17 G41/G42 G01 X_ Y_ D_ F_;在ZX平面上加工时:G18 G41/G42 G01 X_ Z_ D_ F_;在YZ平面上加

27、工时:G19 G41/G42 G01 Y_ Z_ D_ F_;撤消刀具半径补偿:G40;刀具补偿动作过程的三个阶段及注意事项:建立刀具半径补偿阶段(需在切入工件前完成);维持刀具半径补偿状态(切削加工全过程);撤消刀具半径补偿阶段(刀具远离工件时,保证安全)。其中,D指定刀具半径补偿号。FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 72 在前进方向 右侧补偿 补偿量 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向 (b) 补偿量 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向 (a) 图 31 刀具补偿方向 (a)左刀补 (b)右刀补 G41是在相对于刀具前进方向左

28、侧进行补偿,称为左刀补;G42是在相对于刀具前进方向右侧进行补偿,称为右刀补;(1)刀具半径补偿指令G41、G42、G40FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 73(1)刀具半径补偿指令G41、G42、G40注意:a.刀具半径补偿指令只能和G00或G01一起使用,不能和G02、 G03一起使用;b.用G42指令建立右刀补,铣削时为逆铣,用于粗铣加工;用G41指令建立左刀补,铣削时为顺铣,用于精铣加工。c. 半径补偿指令为续效代码,在加工完成后必需用G40指令取消补偿状态;d.用刀具半径补偿指令注意避免加工过程中产生过切现象:P148直线移

29、动量小于铣刀半径时;沟槽底部移动量小于铣刀半径时;内侧圆弧半径小于铣刀半径时。FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 选择小直径的铣刀74 例. 编制图32所示的刀具半径补偿程序。设加工开始时刀具(1#刀)距离工件表面50mm,切削深度为10mm. X O Y 20 10 30 40 50 10 20 30 40 50 N3 N5 N6 N4 C B A d c b a N2 N7 与D01 对应的补偿量 图32 刀补动作 Z=0处为工件上表面75 参考程序:N10 G92 X0.0 Y0.0 Z50N20 G90 G17 G00 Z-10

30、 /由G17指定刀补平面N30 G01 G41 X20.0 Y10.0 D01 F100 /由D01指定刀补值N35 M03 S500N40 G01 Y50.0 /进入加工状态N50 X50.0 N60 Y20.0N70 X10.0 N80 G00 Z60 M05N85 G40 X0 Y0 /解除刀补N90 M30FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 76例. 用8的1#刀具,加工图示凸模(下刀深度3mm)XY程序起点:(- 40,50,50)FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 7

31、7N10 G92 X-40 Y50 Z50N20 M03 S500N30 G90 G01 Z-3 F500N40 G01 G41 X5 Y30 D01 F50N50 X30N60 G02 X38.66 Y25 R10N70 G01 X47.32 Y10N80 G02 X30 Y-20 R20N90 G01 X0N100 G02 X0 Y20 R20N110 G03 Y40 R10N120 G00 G40 X-40 Y50 M05 N130 Z50N140 M30程序起点XY参考程序:784443GGG00 Z_ H_ ;G49 G00 Z_ ;(2)刀具长度补偿指令G43、G44、G49格式:

32、/建立刀具长度补偿/取消刀具长度补偿功能: 在不改变加工程序的情况下,实现对刀具Z向移动指令的终点位置进行正向或负向补偿; H值为实际使用刀具长度与理想刀具长度之差,有正负号,并作为偏置值设定在由H指令指定的偏置存储器中。FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 79 用G43(正向偏置),G44(负向偏置)指定偏置的方向。 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时与刀具轴向移动指令的终点坐标值相加,在G44时则是从刀具轴向移动指令的终点坐标值中减去。计算后的坐标值成为刀具移动的终点坐标。 偏置号可用H0

33、0-H99来指定。偏置值与偏置号对应,通过MDI/CRT预先设置在偏置存储器中。对应偏置号00即H00的偏置值通常为0,因此对应于H00的偏置量不设定。 要取消刀具长度补偿时用指令G49或H00。 G43、G44、G49都是模态代码,可相互注销。(2)刀具长度补偿指令G43、G44、G49FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 80(2)刀具长度补偿指令G43、G44、G49FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 题问:当刀具长度与标准刀具长度相比,短(或长)于标准值,该如何使用G43、

34、G44及如何确定补偿值的+、-号?标准刀具使用刀具(1)H0181 20 30 30 120 30 50 补偿值 = 4mm 实际位置 编程位置 3 35 30 18 3 5 4 7 8 10 11 22 12 2 Z Y X 图 33 刀具长度补偿加工 9 6 #2 #1 #3 1 13 例:用刀具长度补偿指令编写图中所示轨迹的加工程序705YX82N5 G92 X-70 Y-5 Z35N10 G91 G00 X120.0 Y80.0 M03 S500N20 G43 Z32.0 H01N30 G01 Z21.0 F100N40 G04 P2000N50 G00 Z21.0N60 X30.0

35、Y-50.0N70 G01 Z41.0 F100N80 G00 Z41.0N90 X50.0 Y30.0N100 G01 Z25.0 F100N110 G04 P2000N120 G00 Z57.0 H00 (G49)N130 X200.0 Y60.0 N140 M05N150 M30参考程序:手动输入H01= - 4.083(2)刀具长度补偿指令G43、G44、G49使用技巧:使用技巧:a.刀具在使用前应先建立好刀具长度补偿,切削完成后应撤消补偿;b. 撤消刀具长度补偿时,刀具应在远离工件表面的安全地方,防止卡刀;c. 撤消刀具长度补偿一般用G49指令,也可调用H00的补偿地址来实现。FAN

36、UC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 84例. 见下图所示,用20的1刀具加工下图轮廓,用16刀具(2)加工下图凹台,用6(3)、 8(4)的钻头加工孔。85(手动装1#刀)G92 X-20 Y-20 Z100M03 S500G00 G43 Z-23 H01G01 G41 X0 Y-8 D01 F100Y42X7 Y56X80Y10G02 X70 Y0 R10G01 X-10G00 G40 X-20 Y-20 G49 Z100 M05(停机,手动换2#刀 ) M03 S600G00 G43 Z-10 H02G01 G41 X8 Y-10Y56

37、F50X20Y-10G00 G40 X-20 Y-20G49 Z100M05(手动换3#刀)M03 S600G00 G43 Z10 H03 G98 G73 X14 Y40 Z-25 R-6 Q-5 F50G99 G73 X42 Y26 Z-25 R4 Q-5 F50X56 Y12G80G00 G49 Z100X-20 Y-20M05M3086常用参考点相关的指令 1、自动返回参考点指令G28 格式:G28 X _ Y_ Z_ ;其中,X、Y、Z为返回参考点时所经过的中间点坐标。在G90时为中间点在工件坐标系中的坐标;在G91时为中间点相对于起点的位移量。由该指令指定的轴能够自动地定位到参考点上

38、。FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 使用G28指令前应首先取消刀具的长度、半径补偿功能。872、自动从参考点返回指令G29 格式:G29 X _ Y_ Z_; 其中,X、Y、Z为刀具的目标点坐标。 使用该指令可使刀具从参考点经由一个中间点而定位于目标点。通常该指令紧跟在一个G28指令之后。 用G29的程序段的动作,可使所有被指定的轴以快速进给经由以前用G28指令定义的中间点,然后再到达目标点。 G29指令仅在其被规定的程序段中有效。 FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 881.

39、1.钻孔循环指令钻孔循环指令2.2.镗孔循环指令镗孔循环指令3.3.攻丝循环指令攻丝循环指令循环指令的使用循环指令的使用FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 89 1. 1.钻孔循环指令钻孔循环指令高速排屑深孔钻循环指令高速排屑深孔钻循环指令G73 : G73 X_Y_Z_R_Q_F_ K_; FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 式中:X、Y、Z为孔底的坐标值;R_:R点平面的Z坐标值;Q_:每次切削进给的切削深度;F_:切削进给速度;K_:重复钻孔次数 (省略为1次)。深孔:孔深

40、与孔径比5的孔90 1. 1.钻孔循环指令钻孔循环指令 用于用于塑性材料的深孔钻削塑性材料的深孔钻削,Z轴方向的间断进给有利于深孔轴方向的间断进给有利于深孔加工过程中断屑与排屑。加工过程中断屑与排屑。R指指定定R点平面的点平面的Z坐标值,指令坐标值,指令Q为增量值且为正值。图示中退为增量值且为正值。图示中退刀距离刀距离d由数控系统内部设定。由数控系统内部设定。其动作如右图所示:其动作如右图所示:FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 高速排屑深孔钻循环指令高速排屑深孔钻循环指令G73 : G73 X_Y_Z_R_Q_F_ K_; 加工结束后

41、,用加工结束后,用G80指令取消固定循环。指令取消固定循环。91编程练习:用G73指令加工图示6-8深50的孔系。1XY(300,-250)2(300,-150)3(300,-50)4(50,-250)5(50,-150)6(50,-50)921XY23456N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100;N20 M03 S1000;N30 G43 G00 Z50 H01;N40 G99 G73 X50. Y-50. Z-50. R5. Q15. F120;/返回R点平面(300,-250)(300,-150)(300,-50)(50,-250)(50,-150)(50,-50)N45

42、Y-150;N50 Y-250;N60 X300;N70 Y-150;N80 G98 Y-50 /返回初始平面; N85 G80 M05N90 G49 G00 Z100;N100 M30; 参考程序(绝对坐标编程)思考:如果用相对坐标编程,上面程序该如何修改?思考:如果用相对坐标编程,上面程序该如何修改?931XY23456N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100;N20 M03 S1000;N30 G43 G00 Z50 H01N40 G91 G99 G73 X50. Y-50. Z-100. R-45. Q15. F120;/返回R点平面(300,-250)(300,-150)

43、(300,-50)(50,-250)(50,-150)(50,-50)N45 X0 Y-100;N50 X0 Y-100;N60 Y0 X250;N70 X0 Y100;N80 G98 X0 Y100/返回初始平面N85 G80 M05N90 G49 G00 Z50N100 M30 参考程序(相对坐标编程)94钻(浅)孔指令钻(浅)孔指令G81G81与锪孔指令与锪孔指令G82G82 G81 G81的指令格式为:的指令格式为: G81 X_ Y_Z_ R_ F_ K_; G82 G82的指令格式为:的指令格式为: G82 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ K_; G82 G82与与G81G81

44、指令相比指令相比, ,唯一不同之处唯一不同之处是是G82G82指令在孔底增加了暂停(由指令在孔底增加了暂停(由P P指指定暂停时间),因而适用于锪孔、镗定暂停时间),因而适用于锪孔、镗阶梯孔,提高了孔台阶表面的加工质阶梯孔,提高了孔台阶表面的加工质量,而量,而G81G81指令只用于一般要求的钻孔指令只用于一般要求的钻孔。G81G81加工动作如右图:加工动作如右图:FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 R点加工结束后,用加工结束后,用G80指令取消固定循环。指令取消固定循环。浅孔:孔深与孔径比3的孔95例:如下图所示零件,要求用例:如下图所

45、示零件,要求用G81G81加工所有的孔,试编写其数加工所有的孔,试编写其数控加工程序。控加工程序。工件零点选择在工件左下角,工件零点选择在工件左下角,选用选用1010的钻头,数控加工程的钻头,数控加工程序编制如下:序编制如下:(要求考虑刀具长度补偿,R点距工件上表面5mm)96例:如下图所示零件,要求用例:如下图所示零件,要求用G81G81加工所有的孔,试编写其数加工所有的孔,试编写其数控加工程序。控加工程序。工件零点选择在工件左下角,工件零点选择在工件左下角,选用选用1010的钻头,数控加工程的钻头,数控加工程序编制如下:序编制如下:N10 G00 G54 X0 Y0 N10 G00 G54

46、 X0 Y0 ;N20 G90 G00 G43 Z100 H01N20 G90 G00 G43 Z100 H01;N30 M03 S600N30 M03 S600;N40 G00 Z30 M08N40 G00 Z30 M08;N50 G99 G81 X10 Y10 Z-15 R5 F20N50 G99 G81 X10 Y10 Z-15 R5 F20;N60 X50N60 X50;N70 Y30N70 Y30;N80 X10N80 X10;N90 G80N90 G80;N100 G49 G00 Z100 M09N100 G49 G00 Z100 M09;N110 M05N110 M05;N120

47、 M30N120 M30YX97深孔往复排屑钻循环指令深孔往复排屑钻循环指令G83 G83 : G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ K_; 指令中各控制字含义与前同。指令中各控制字含义与前同。孔加工动作如右图所示。与孔加工动作如右图所示。与G73G73指指令略有不同的是每次刀具间歇进给令略有不同的是每次刀具间歇进给后回退至后回退至R R点平面,将切屑带出孔点平面,将切屑带出孔外。这种退刀方式排屑畅通,适宜外。这种退刀方式排屑畅通,适宜加工脆性材料的深孔加工脆性材料的深孔。 FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 加工结束后,用加工结

48、束后,用G80指令取消固定循环。指令取消固定循环。dddd深孔:孔深与孔径比5的孔982.2.镗孔循环指令镗孔循环指令 精镗孔精镗孔G76指令指令 : G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ K_; 孔加工动作如右图所示。在孔孔加工动作如右图所示。在孔底主轴定向停止后,刀头按地底主轴定向停止后,刀头按地址址Q所指定的偏移量移动,然所指定的偏移量移动,然后提刀。采用这种镗孔方式可后提刀。采用这种镗孔方式可以高精度、高效率地完成镗孔以高精度、高效率地完成镗孔加工而不划伤内孔表面。加工而不划伤内孔表面。 主轴准停主轴准停(见P153主轴准停与偏移示意图5-30)主轴主轴正转正转主轴正转主轴

49、正转99镗孔循环指令镗孔循环指令G85G85: G85 X_Y_Z_R_F_K_;G85 X_Y_Z_R_F_K_; G85的动作与的动作与G81类似。在返回行程中,从类似。在返回行程中,从Z R段段为切削进给,以保证孔壁光滑。其循环动作如下图所为切削进给,以保证孔壁光滑。其循环动作如下图所示:示: G85适宜于弹性变形弹性变形较大的镗孔或铰孔较大的镗孔或铰孔。G85G85R点平面点平面100镗孔循环指令镗孔循环指令G86G86: G86 X_Y_Z_R_F_K_;G86 X_Y_Z_R_F_K_; G86在到达孔底位置后,主轴停止,并快速退出。在到达孔底位置后,主轴停止,并快速退出。其加工过

50、程如下图所示:其加工过程如下图所示: 刀具进给至孔底后,主轴停止,返回到R点(G99)或起始点(G98)后主轴再重新启动。工作进给工作进给快速退出快速退出主轴正转主轴正转101反镗孔反镗孔G87G87指令指令 : G98G98 G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_刀尖正方向偏移到刀尖正方向偏移到B B点,主轴正转,本加工循环结束,继续执点,主轴正转,本加工循环结束,继续执行下一段程序。行下一段程序。 初始点 G98 G99 主轴正转 主轴反转 R点 Z点 q 主轴正转 主轴定向停 R点 Z点 主轴起动 图44 G84指令动作图 (G9

51、8的情况) 图45 G87指令动作图 G99R点 Z点 图46 G88指令动作图 镗刀 G87反镗孔 主轴正转,进给退出 刀具运动到起始点刀具运动到起始点B(XB(X,Y)Y)后,后,主轴准停,刀具沿刀尖的反方向偏主轴准停,刀具沿刀尖的反方向偏移移Q Q值,然后快速运动到孔底位置值,然后快速运动到孔底位置(R R点),接着沿刀尖正方向偏移回点),接着沿刀尖正方向偏移回E E点,主轴正转,刀具向上进给运动,点,主轴正转,刀具向上进给运动,到到Z Z点,再主轴准停,刀具沿刀尖的点,再主轴准停,刀具沿刀尖的反方向偏移反方向偏移Q Q值,快退,值,快退,接着沿接着沿BE102精镗左图所示孔的加工程序:

52、103G92 X0 Y0 Z13;G92 X0 Y0 Z13;G00 G90 X10.0 Y15.0;G00 G90 X10.0 Y15.0;G43 H01;G43 H01;M03 S500;M03 S500;G76 G98 Z-13.0 R3.0 Q0.2 P2000 G76 G98 Z-13.0 R3.0 Q0.2 P2000 F100;F100;G49;G49;M05;M05;M30;M30;104编制下图所示反镗孔的加工程序:105参考加工程序:G92 X10 Y10 Z50;G90 G00 X0 Y0 ;G43 H02;S350 M03;G87 G98 Z-15.0 R-28.0 Q

53、3.0 P2000 F50;G49;M05; M30;106 攻左牙螺纹循环指令攻左牙螺纹循环指令G74G74 G74 X_Y_Z_R_F_K_;G74 X_Y_Z_R_F_K_; 先使主轴反转,执行攻丝。先使主轴反转,执行攻丝。当到达孔底时,主轴转换为正转当到达孔底时,主轴转换为正转,同时向,同时向Z Z轴正方向退回至轴正方向退回至R R点,点,退至退至R R点后主轴恢复原来的反转点后主轴恢复原来的反转。其加工动作如右图所示:。其加工动作如右图所示:3.3.攻丝循环指令攻丝循环指令攻螺纹的进给速度F=Pn; P为导程,n为主轴转速107攻右牙螺纹循环指令攻右牙螺纹循环指令G84:G84: G

54、84 X_Y_Z_R_F_K_;G84 X_Y_Z_R_F_K_; 动作与动作与G74G74类似,但主轴旋转类似,但主轴旋转方向相反。方向相反。加工动作如右图所示:加工动作如右图所示: 攻丝与钻孔加工不同的是攻螺攻丝与钻孔加工不同的是攻螺纹结束后的返回过程不是快速运动纹结束后的返回过程不是快速运动,而是以进给速度反转退出。,而是以进给速度反转退出。攻螺纹的进给速度F=Pn; P为导程,n为主轴转速108 例:对图中的例:对图中的4 4个孔进行攻螺纹(个孔进行攻螺纹(4-M10 x1.54-M10 x1.5),深度),深度为为15mm15mm,主轴转速,主轴转速S=150r/minS=150r/

55、min。109N10 G90 G54 G17 G40 G49N10 G90 G54 G17 G40 G49N20 G00 X0 Y0 Z100N20 G00 X0 Y0 Z100;N30 G43 H02N30 G43 H02;N40 M03 SN40 M03 S150150;N50 G99 G84 X10 Y10 Z-15 R5 N50 G99 G84 X10 Y10 Z-15 R5 F225F225;N60 X50N60 X50;N70 Y30N70 Y30;N80 X10N80 X10;N90 G80N90 G80;N100 G00 G49 Z100N100 G00 G49 Z100;N1

56、10 X0 Y0 N110 X0 Y0 ;N120 M05N120 M05;N130 M30;N130 M30;攻螺纹的进给速度:F=Pn=1.5x150=225mm/min(用G91编程加工螺纹见P157例5-5)110等导程螺纹切削指令等导程螺纹切削指令G33G33FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 格式:G33 Z_ F_ ; 配合可调式镗刀,用于大直径的螺纹加工。其中,Z为螺纹切削的终点坐标值(绝对值)或切削螺纹的长度(增量值);F指定螺纹的导程。G33指令对主轴转速有以下限制:1 n Fmax / P其中:n为主轴转速,r/m

57、in;Fmax为机床允许的最大进给速度,mm/min;P为螺纹导程,mm。用G33加工见P158例5-6111FANUC 0i MateFANUC 0i Mate系统常用基本编程指令系统常用基本编程指令 段间过渡方式控制指令:段间过渡方式控制指令:(1)G64切削模式 此指令具有自动加减速功能,切削工件时在转角处形成圆角过渡。一般数控机床开机即自动设定处于该状态。(2)G09,G61准确停止检验格式: G64;格式: G09;格式: G61; G09和G61指令能使刀具定位于程序所指定的位置,并执行定位检查,加工出带尖锐转角的工件。 G09和G61可相互注销。-非模态代码-模态代码112M98

58、M98,M99M99子程序调用指令子程序调用指令格式: M98 P_; /调用子程序 M99; /子程序结束例、在数控铣床上铣削四个直径为80mm的孔。已知底孔直径为76mm,使用20mm四刃立铣刀,切削速度为20m/min,进给量为0.1mm/齿。113O1234O1234;G90G90 G80 G17 G40 G49G80 G17 G40 G49;G54 G00 X0 Y0G54 G00 X0 Y0;M03 S320M03 S320;G00 G43 Z5. H01G00 G43 Z5. H01;M98 P1001M98 P1001;G55 G00 X0 Y0G55 G00 X0 Y0;M9

59、8 P1001M98 P1001;G56 G00 X0 Y0G56 G00 X0 Y0;M98 P1001M98 P1001;G57 G00 X0 Y0G57 G00 X0 Y0;M98 P1001M98 P1001;G91 G28 Z0 M05G91 G28 Z0 M05;G00 G54 X250. Y200.G00 G54 X250. Y200.; M30M30; O1001;G01 Z-27. F1000;G41 X15. Y-25. D01 F128;G03 X40. Y0 R25.;I-40.;X15. Y25. R25.;G01 G40 X0 Y0;Z5. F1000;M99;主轴

60、转速:n=1000v/(D) 320r/min进给速度:F=hnz=0.1x320 x4=128mm/min114比例缩放功能指令比例缩放功能指令G50,G51 格式: G51 X_ Y_ Z_ P_ ; G50 ; 其中,G51中的X、Y、Z给出缩放中心的坐标值,P后跟缩放倍数。G51既可指定平面缩放,也可指定空间缩放。 用G51指定缩放开,G50指定缩放关。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。使用G51指令可用一个程序加工出形状相同,尺寸不同的工件。G51、G50为模态指令,可相互注销。 注:缩放功能只对轮廓形状进行缩放,对补偿地址中的刀具补

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