数控加工中心编程

第五章数控加工中心编程

§5.1概述图4-1数控立式铣床一、数控加工中心简介1.数控立式铣床2.数控卧式铣床图4-2卧式数控铣床3.数控龙门铣床图4-3龙门数控铣床二、数控铣削的特点1.平面轮廓加工需要两轴联动的数控铣床。图4-4平面轮廓加工2.挖槽加工需要两轴联动的数控铣床。图4-5挖槽加工3.空间曲面类零件加工需用三轴联动的数控铣床和球头铣刀。图4-6空间曲面零件加工4.孔系加工图4-7孔系加工

§5.2数控加工中心常用指令一、快速定位和直线进给1.快速定位G00XYZ2.直线进给运动G01XYZF例1编制加工右图所示的轮廓加工程序，工件的厚度为5mm。设起刀具点相对工件的坐标为(-10,-10,300)。YXYXO刀O工10108816324028图4-7例1BACDYXYXO刀O工10108816324028图4-7例1BACDN01G90G92X-10Y-10Z300设定起刀点的位置N02G00X8Y8Z2快速移动至A点的上方N03S1000M03起动主轴N04G01Z-6F50下刀至切削厚度N05G17X40铣AB段YXYXO刀O工10108816324028图4-7例1BACDN06X32Y28铣BC段N07X16铣CD段N08X8Y8铣DA段N09G00Z20M05抬刀且主轴停N010X-10Y-10Z300返回起刀点N011M02程序结束二、圆弧弧进给1.平平面定义义指令G17指令XY平面；；G02或或G03XYIJ(或R)FG18指令ZX平面；；G02或或G03XZIK(或R)FG19指令YZ平面；；G02或或G03YZJK(或R)F。I,J,K为圆心心坐标，，圆弧半半径R。。起点终点(X,Y)圆心(I,J)25452040XYO图4-8圆弧加工例2编制图4-8圆圆弧加工工的程序序。绝对对坐坐标标编编程程：：G90G03X25Y20I-20J0F50或G90G03X25Y20R20F50相对对坐坐标标编编程程：：G91G03X-20Y20I-20J0F50或G91G03X-20Y20R20F50起点终点(X,Y)圆心(I,J)25452040XYO图4-8圆弧加工YX例3用数数控控铣铣床床加加工工图图4-9所所示示的的轮轮廓廓ABCDEA。。分别别用用绝绝对对坐坐标标和和相相对对坐坐标标方方式式编编写写加加工工程程序序。。A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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机床原点，起刀点编程原点图4-9例3图1.绝绝对对坐坐标标程程序序G92X-10Y-10N01G90G17G00X10Y10LFN02G01X30F100LFN03G03X40Y20I0J10LFN04G02X30Y30I0J10LFN05G01X10Y20LFN06Y10LFN07G00X-10Y-10M02LFG92X-10Y-10：：设定定机机床床坐坐标标系系与与工工件件编编程程坐坐标标系系的的关关系系，，给给出出机床床坐坐标标原原点点O机相对对编程程原原点点O工的坐坐标标值值。。A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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图4-9例3图N01G90G17G00X10Y10LFG90绝对对坐坐标标指指令令，，G17XY平平面面内内的的加加工工指指令令，，G00快快速速定定位位指指定定，，X10Y10指指A点点在在工工件件坐坐标标系系内内的的坐坐标标值值。。该段段程程序序的的含含义义是是指指令令刀刀具具相相对对于于工工件件由由起起刀刀点点O机快速速移移动动到到A点点。。A10101010①O工O机YYXX图4-10机床与编程原点N02G01X30F100LFG01直直线线插插补补指指令令，，F100进进给给速速度度为为100mm/min该程程序序段段的的含含义义是是以以直直线线插插补补和和进进给给速速度度100mm/min的的方方式式从从点点A向向点点B加加工工直直线线AB段段。。A10101010①O工O机YYXXB②30图4-11N03G03X40Y20I0J10LFG03逆时时针针圆圆弧弧插插补补指指令令；；X40Y20圆弧弧的的终终点点相相对对于于工工件件坐坐标标原原点点的的坐坐标标值值；；I0J10为为圆圆弧弧的的圆圆心心相相对对于于的的起起点点坐坐标标。。该段段程程序序的的含含义义是是以以逆逆时时针针圆圆弧弧插插补补的的方方式式从从点点B到到点点C加加工工BC圆圆弧弧段段。。A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1③

图4-12N04G02X30Y30I0J10LFG02顺时时针针圆圆弧弧插插补补指指令令；；X30Y30圆弧弧的的终终点点相相对对于于工工件件坐坐标标原原点点的的坐坐标标值值；；I0J10为为圆圆弧弧的的圆圆心心相相对对于于起起点点的的坐坐标标。。该段段程程序序的的含含义义是是以以顺顺时时针针圆圆弧弧插插补补的的方方式式从从点点C到到点点D加加工工CD圆圆弧弧段段。。A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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图4-13N05G01X10Y20LF该程程序序段段的的含含义义是是以以直直线线插插补补的的方方式式从从点点D向向点点E加加工工直直线线DE段段。。A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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图4-14N06Y10LF该程程序序段段的的含含义义是是以以直直线线插插补补的的方方式式从从点点E向向点点A加加工工直直线线EA段段。。A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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图4-15N07G00X-10Y-10M02LFG00快快速速定定位位指指定定，，X-10Y-10指指O机点在在工工件件坐坐标标系系内内的的坐坐标标值值，，M02程程序序结结束束指指令令。。A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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图4-162.相相对对坐坐标标程程序序N01G91G17G00X20Y20LFN02G01X20F100LFN03G03X10Y10I0J10LFN04G02X-10Y10I0J10LFN05G01X-20Y-10LFN06Y-10LFN07G00X-20Y-20M02LFA10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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图4-17三、、刀刀具具半半径径补补偿偿指指令令数控控程程序序是是按按刀刀具具的的中中心心编编制制的的，，在在进进行行零零件件轮轮廓廓加加工工时时，，刀刀具具中中心心轨轨迹迹相相对对于于零零件件轮轮廓廓通通常常应应让让开开一一个个刀刀具具半半径径的的距距离离，，即即所所谓谓的的刀具具偏偏置置或或刀刀具具半半径径补补偿偿。。具有有刀刀具具半半径径补补偿偿功功能能的的数数控控系系统统具具有有如如下下优优点点：：1））在在编编程程时时可可以以不不考考虑虑刀刀具具的的半半径径，，直直接接按按零零件件轮轮廓廓编编程程，，只只要要在在实实际际加加工工时时把把刀刀具具半半径径输输入入刀刀具具半半径径补补偿偿地地址址中中即即可可。。2））刀刀具具磨磨损损后后可可以以通通过过补补偿偿弥弥补补。。3））可可以以使使粗粗加加工工的的程程序序简简化化。。1.基基本本概概念念2.指指令令G40是取取消消刀刀具具半半径径补补偿偿功功能能。。G41是刀刀具具半半径径左左补补偿偿指指令令。。即即沿沿着着刀刀具具前前进进方方向向，，刀刀具具始始终终位位于于工工件件的的左左侧侧。。图4-18刀具左补偿G42是刀具半半径右补补偿指令令。即沿沿着刀具具前进方方向，刀刀具始终终位于工工件的右右侧。图4-19刀具右补偿刀补指令令的程序序段格式式：1）G00／G01G41／G42DXYF2）G00／G01G40XY1）中的的D为刀刀具半径径补偿地地址，地地址中存存放的是是刀具半半径的补补偿量；；XY为由由非刀补补状态进进入刀具具半径补补偿状态态的起始始位置。。2）中的的XY为由由刀补状状态过渡渡到非刀刀补状态态的终点点位置，，这里的的XY即为为刀具中中心的位位置。1）只能能在G00或G01指指令下建建立刀具具半径补补偿状态态及取消消刀具半半径补偿偿状态。。注意：2）在建建立刀补补时，必必须有连连续两段段的平面面位移指指令。这这是因为为，在建建立刀补补时，控控制系统统要连续续读人两两段平面面位移指指令，才才能正确确计算出出进入刀刀补状态态时刀具具中心的的偏置位位置。否否则，将将无法正正确建立立刀补状状态。例4图4-20所示示加工路路线为实实际零件件轮廓，，刀具初初始位置置为(0,0,200)，工件件坐标系系原点在在工件上上表面处处，用10的立立铣刀精精铣厚为为4mm的工件件。YX40-4080-80R60-20R40O-40图4-20例4YX40-4080-80R60-20R40O-40图4-20例4编程如下下：N01G90G92X0Y0Z200设置刀具具起始位位置N02G00X50．Y-40．．刀具快速速平移到到下刀位位置N03Z2．快速降至至安全平平面N04S800M03M08打开冷却却、起动动主轴N05G01Z-5．F50慢速下至至切削深深度N06G41D01X40．．F150至此切削削点进入入刀具半半径补偿偿状态N07X-80．直线进给给N08Y-20．．直线进给给N09G02X-40．Y20．．R40．F100顺时针圆圆弧减速速进给N010G03X20．Y80．R60．．逆时针圆圆弧减速速进给N011G01X40．F150直线加速速进给N012Y-45．直线进给给YX40-4080-80R60-20R40O-40图4-20例4YX40-4080-80R60-20R40O-40图4-20例4N013M09M05关闭冷却却、主轴轴停转N014G00Z200．．快速抬刀刀N015G40X0Y0取消刀补补、刀具具归位N016M02程序结束束(二)刀刀具县县长度补补偿的建建立、执执行与撤撤消使用刀具具长度补补偿功能能，在编编程时可可以不考考虑刀具具在机床床主轴上上装夹的的实际长长度，而而只需在在程序中中给出刀刀具端刃刃的Z坐坐标，具具体的刀刀具长度度由Z向向对刀来来协调。。G43：：刀具长度度补偿分分为刀具具长度正正补偿及H代码码；G44：：刀具长度度负补偿偿及H代码码；G49：：取消刀具具长度补补偿用。。3030302224图4-21刀具长度补偿正常H后跟两两位数指指定偏置置号，在在每个偏偏置号输输入需要要偏置的的量。a情况：：设定H01=2，则G44H01；c情况：：设定H01=-2，则则G43H02。。3030302222图4-21刀具长度补偿正常abc例5铣如图2-22所示的的三条槽槽，槽深深均为2mm，，试用刀刀具补偿偿指令编编程。选选择8铣刀刀为1号号，刀补补设为0，6铣刀刀为2号号，刀补补设为2mm，，2080100204060100XYO866OEBCADXZY图2-22刀具长度补偿2080100204060100XYO866OEBCADXZY图2-22刀具长度补偿N001G00X20Y20Z2T0101号刀刀至A点点N002S1500M03主轴正转转1500r/minN003G01Z-2F150刀具Z向向至槽底底N004G00Z100刀具上提提100mmX20X40M05刀具移至至B点2080100204060100XYO866OEBCADXZY图2-22刀具长度补偿N005M06T02换02号号刀N006S1500M03主轴正转转1500r/minN007G43G01H01Z2F400刀具长度度补偿2mm，，移至C点N008Z-2F150Z向进刀刀至槽底底X80X向进给给槽长2080100204060100XYO866OEBCADXZY图2-22刀具长度补偿N009G00X20Y60Z2刀具移至至D点N0010G01Z-2F150Z向进刀刀至槽底底N0011X80X向进给给槽长N0012G00Z100Z向移至至100mmN0013G49X20Y20取消刀具具补偿，，移至E点N0014M02程序结束束四、子程程序当一个零零件图形形上有几几个相同同的几何何图形或或几个位位置需要要不同刀刀具反复复加工时时，可以以编制一一个子程程序供主主程序多多次调用用。1）FANUC11-MEA-4系统统子程序序调用格格式为：：M98P程序号号L调用次次数O10子程序程程序号N01………子程序体体N0nM99子程序结结束并返返回主程程序2）FANUC7M系统子子程序调调用格式式位为：：L子程序序号、调调用次数数，程序序格式为为：L0100该子程序序序号为为01N01………子程序体体N0nM17子程序结结束并返返回主程程序3）XK0816A系系统子程程序调用用格式为为：G20N×××．×××P×．．×××××．××××变量值(可正、、负，小小数点前前四位、、后三位位)变量号(本本系统最多多10个：：P0P9)子程序调用用次数(199次)子程序号或或子程序名名(0199)G20为子子程序调用用指令。相相应的子程程序形式为为：N60子程序名N0010G22N60子程序开始始N0020……………子程序体N0100G24子程序结束束并返回主主程序使用子程序序时应注意意：1）主程序序可以调用用子程序，，子程序也也可以调用用其他子程程序，但子子程序不能能调用主程程序和自身身。2）主程序序中模态代代码可被子子程序中同同一组的其其他代码所所更改。3）最好不不要在刀具具补偿状态态下的主程程序中调用用子程序。。例6编制如图2-23所所示零件的的程序，零零件上4个个方槽的尺尺寸、形状状相同，槽槽深2mm，槽宽102mm，未注注圆角半径径为R5，，设起刀点点为(0,0,200)。Y3050205018015302030110图2-23例6XOXYZOY3050205018015302030110图2-23例6XOXYZOO1(MAIN_PROGRAMM)N01G90G92X0Y0Z200设置起刀点点的位置N02G00X30.Y15.Z5.快速移至第第一切削点点上方N03G91S600M03相对坐标，，主轴正转转600r/minN004M98P10调用子程序序10Y3050205018015302030110图2-23例6XOXYZOO10(SUB_PROGRAMM)N1G01Z-7.F50N2X50.F150N3Y30.N4X-50.N5Y-30.N6G00Z7N7M99Y3050205018015302030110图2-23例6XOXYZON05G00X70.N06M98P10.N07G00X-70.Y50.N08M98P10N09G00X70.N010M98P10.N011M05N012G90G00X0Y0Z200N013M02五、镜像指指令在加工某些些对称图形形时，为了了避免反复复编制类似似的程序段段，缩短加加工程序，，可采用镜镜像加工功功能。1）FANUC11-MEA-4系系统的镜像像指令代码码为：M21：关关于X轴的的镜像(对对称于Y轴轴)M22：关关于Y轴的的镜像(对对称于X轴轴)M23：取取消镜像。。2）DIN66052系统统镜像指令令代码为：：M91：关关于x轴镜镜像M92：关关于Y轴镜镜像M93：关关于原点镜镜像M90：取取消镜像功功能该系统子程程序调用格格式为：G25L(子子程序代码码两位数字字)(调用用次数两位位)。例7精铣如图2-24所所示的4个个形状相同同、高5mm的凸起起。设工件件坐标原点点位于工件件