2022-2023学年（中职）数控铣削工艺与编程4教学课件

1、2022-2023学年（中职）数控铣削工艺与编程4ppt课件项目四认识数控铣削（加工中心）程序数控程序的组成 加工程序通常由程序开始（程序编号）、程序内容和程序结束等三部分组成。例如：程序段格式 每个程序段是由程序段编号、若干个指令（功能字）和程序段结束符号组成。常见程序段格式例如：N001 G91 G01 X10 Y10 Z-2 F150 M03 S1500;N002 X15;N003 G02 X20 Y20 I20 J0;N004 G90 G00 X0 Y0 Z100 M02;常用基本编程代码刀具半径补偿概念： 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

2、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，但是加工出的零件尺寸就比图样要求小了一圈（加工外轮廓时）或大了一圈（加工内轮廓时）。因此，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，如图4-1所示。图4-1 未加刀具半径补偿 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。 当主轴正转时，使用G41指令铣削方式为顺铣，使用G42指令铣削方式为逆铣。在数控铣床中为提高工件表面

3、加工质量，经常采用G41指令进行铣削。（5）刀具半径补偿的过程： 图4-1图4-3表示的刀具半径补偿的工作过程。其中，实线表示编程轨迹；点画线表示刀具中心轨迹；r等于刀具半径，表示偏移向量。 刀具半径补偿建立时，一般是直线且为空行程，以防过切。以G42为例，其刀具半径补偿建立如图4-2所示。 刀具半径补偿一般只能平面补偿，其补偿运动情况如图4-3所示。 刀具半径补偿结束用G40撤销，撤销时同样要防止过切，如图4-4所示。（8）应用： 为了保证曲线轮廓的精度，同一轮廓可以使用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半径补偿，进行粗精加工。在粗加工时，将刀具半径补偿值设为刀具半径加轮廓的精加工余量，即：

4、刀具半径补偿D=刀具半径r+精加工余量；精加工时，将刀具半径补偿值设为刀具半径加修正量。粗加工时，若测得粗加工时工件理论尺寸L2和工件实际尺寸L1，则尺寸变化量为：= L2 - L1，刀具半径补偿便可改为：D =r+（L1- L2）/2=r-/2，这样便可保证轮廓的尺寸精度（如图4-6所示）。图中P1为粗加工时的刀心位置，P2为修改刀补值后的刀心位置。 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r2 或磨损量即可。其中r2=r1-1，r1 为刀具磨损之前的半径，1为刀具实际加工轮廓与理论轮廓的差值，也是刀具磨损前后的半径差值（如图4-7

5、所示）。只要将磨损后的刀心位置向工件偏移一个1 值，就能保证轮廓的尺寸精度 。 采用同一程序段加工同一公称直径的凹、凸型面。如图4-8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。（9）使用刀补指令注意事项：G40与G41或G42要成对使用；从无刀补状态进入刀补状态转换时必须采用G00或G01直线移动指令，不能用G02或G03；刀补撤销时也要用G00或G01直线移动指令。刀具长度补偿指令 数控铣床或加工中心所使用的

6、刀具，每把刀具的长度都不相同，同时，由于刀具的磨损或其他原因引起刀具长度发生变化。刀具长度补偿是保证刀具更换及修磨后，不需要修改加工程序，只需要改变偏移量即可。刀具长度补偿使刀具在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，从而使每一把刀具加工出来的深度尺寸都正确。指令格式： G17 G43/G44 G00/G01 X_Y_Z_H_; G49 G00/G01 X_Y_Z_; 无论是绝对指令还是增量指令，程序中指定的Z轴移动指令的终点坐标值，都要与偏移地址H中的偏移量进行计算，使用G43时是相加，其含义如图4-9所示。 使用G44是相减，是从长度补偿轴运动指令的终点坐标值中减去H中的偏

7、移量，最后将运算结果作为程序中的终点坐标值控制刀具加工，其含义如图4-10所示。孔加工固定循环指令在编程过程中，对于孔加工（钻孔、攻丝、镗孔、深孔钻削等），常常使用孔加工固定循环指令应，以简化加工程序和提高编程的效率。 孔加工固定循环的运动与动作 对工件孔加工时，根据刀具的运动位置可以分为四个平面（如图4-11所示）：初始平面、R平面、工件平面和孔底平面。在孔加工过程中，刀具的运动由6个动作组成：动作1快速定位至初始点，X、Y表示了初始点在初始平面中的位置；动作2快速定位至R点，刀具自初始点快速进给到R点；动作3孔加工，以切削进给的方式执行孔加工的动作；动作4在孔底的相应动作，包括暂停、主轴准

8、停、刀具移位等动作；动作5返回到R点，继续孔加工时刀具返回到R点平面；动作6快速返回到初始点，孔加工完成后返回初始点平面。为了保证孔加工的加工质量，有的孔加工固定循环指令需要主轴准停、刀具移位。图4-12表示了在孔加工固定循环中刀具的运动与动作，图中的虚线表示快速进给，实线表示切削进给。续表 固定循环功能表自 测 题一、选择题1数控铣床的刀具补偿功能，分为（ ）和刀尖圆弧半径补偿。A刀具直径补偿B刀具长度补偿 C刀具软件补偿D刀具硬件补偿2在一个程序段中，（ ）应采用M代码。A点位控制 B直线控制 C圆弧控制 D主轴旋转控制3准备功能G90表示的功能是（ ）。A预置功能 B固定循环 C绝对尺寸

9、 D增量尺寸4数控铣床的准备功能中，逆圆插补的G代码为（ ）。AG03 BG02 CG20 DG305数控铣削中，设定坐标可应用（ ）代码。 AG90 BG91 CG92 DG946相对编程是指（ ）。A相对于加工起点位置进行编程 B相对于下一点的位置编程；C相对于当前位置进行编程 D以方向正负进行编程7圆弧加工指令G02G03中I、K值用于指令（ ）。A圆弧终点坐标 B圆弧起点坐标C圆心的位置 D起点相对于圆心位置8（ ）为刀具半径补偿撤销。使用该指令后，使刀具半径补偿指令无效。AG39 BG40CG41DG429下列指令中（ ）是准备功能。 AM02 BG 91 CT 0101 DS 60

10、0 10在数控铣床上，刀具从机床原点快速位移到编程原点上应选择（ ）指令。 AG00 BG01 CG02 DG0311在数控铣床上的XY平面内加工曲线外形工件，应选择（ ）指令。 AG17 BG18 CG19 DG4112数控编程指令G42代表（ ）。 A刀具半径左补偿 B刀具半径右补偿 C刀具半径补偿撤销 D顺圆插补13辅助功能M03代码表示（ ）。A程序停止 B冷却液开C主轴停止 D主轴顺时针转动14在G91 G01 X8、0 Y8、0 F100，则X轴的进给速度为（ ）mm/min。A100 B50 C50 D2515在G00程序段中，（ ）值将不起作用。AX BS CF DT16G91

11、 G02 X20.0 Y20.0 R-20.0 F100执行前后刀所在位置的距离为（ ）。A0 B20 C20 D4017数控中，F1500表示的进给速度方向为（ ）。AX方向 BY方向CZ方向 D切点切线方向18加工程序段出现G01时，必须在本段或本段之前指定（ ）之值。AR BT CF DP19G91 G01 X3、0 Y4、0 F100执行后，刀具移动了（ ）mm。A1 B C0.75 D520下列程序段，表示整圆插补的是（ ）。AG91 G02 R-30； BG03 X0 Y0 I30 J30；CG91 G03 X20 Y20 I30 J30； DG90 G03 R15；21刀具补偿是

12、实际用的刀具与（ ）刀具之间的差值。A初始确 B编程的理想C未磨损前的D磨损后的22F150表示进给速度为150（ ）（公制）。Amm/s Bm/s Cmm/min Din/s23程序中的辅助功能，也称为（ ）。 AG指令BM指令 CT指令 DS指令24圆弧插补段程序中，若采用圆弧半径R编程时，从始点到终点存在两条圆弧线段，当（ ）时，用-R表示圆弧半径。A圆弧小于或等于180 B圆弧大于或等于180C圆弧小于180 D圆弧大于18025G28的含义为（ ）。 A从机床原点返回 B返回机床原点C从参考点返回 D返回机床参考点 二、判断题1G00和G01的运动轨迹都一样，只是速度不一样。（ ）2

13、非模态代码只在写该代码的程序段中有效，如G04，02等。（ ）3在（50，50）坐标点钻一个深10mm的孔，Z轴坐标零点位于零件表面上，则指令为：G85 X50 Y50 Z-10 R0 F50。（ ）4圆弧插补中，对于整圆，其起点和终点相重合，用R程序无法定义，所以只能用圆心坐标编程。（ ）5对某一数控铣，其G代码和M代码是可以互相转换的。 （ ）6数控铣床的G00与G01在程序中均可互换。（ ）7模态指令的内容在下一程序段会不变，而自动接收该内容，因此称为自保持功能。模态指令在下一程序中可不编写和不输入计算机。（ ）8S500表示500r/h。（ ）9用G00X300M99程序段可以结束子程

14、序。（ ）10G99指令定义F字段设置的切削速度的单位为：mm/r。（ ）三、简答题1简述G00与G01程序段的主要区别。2刀具补偿有何作用，有哪些补偿指令。3G90 X20.0 Y15.0 与 G91 X20.0 Y15.0 有何区别。4数控铣床加工指令：G90 G98 G83 X10 Y20 Z-30 R3 Q5 P500 F20 L4，试说明该程序中下列指令的含义：G98、R3、Q5、P500、F20。5在数控加工中，一般固定循环由哪6个顺序动作构成？ 四、填空题1程序段是由 ， 和 组成。2加工程序通常由 、 和 等三部分组成。3刀具补偿包括 和 。4G00指令是模态代码，它命令刀具分别以 控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。它只是 ，而无 要求。5在车床上加工圆弧时，不仅要用G02/G03指出圆弧的 方向，用XZ指定圆弧的 ，而且还要指定圆弧的 。6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 和 不重合，如不考虑刀具半径，直接按照工件轮廓编程是比较