数控铣床基础编程

数控铣床编程第一节数控铣床的编程基础第二节数控铣床的编程指令B第三节数控铣床的编程实例作业：解决的问题： 1、在什么机床上加工？ 2、使用什么刀具？ 3、工艺流程如何排列？ 4、如何编程？第一节数控铣床编程基础数控铣床：多坐标控制（3-5个），通常为3轴工艺范围最宽在模具行业应用广泛是其他高性能数控镗铣类机床的基础一、数控铣床的坐标系机床零点和机床坐标系机床零点参考点机床坐标系工件坐标系：编程人员在编程时建立的坐标系加工坐标系：工件安装完毕由操作人员在工件上找出的坐标系（与工件坐标系重合）工件坐标系设定：G54－G59二、数控铣床的主要功能及工艺范围1、功能1）点位控制加工2）轮廓控制加工3）刀具半径自动补偿加工4）镜像功能加工5）固定循环：钻孔、镗孔……6）模具高精度加工功能7）大型零件加工8）自适应控制加工……2、工艺范围1）平面类零件：2．5轴联动可以实现2）倾斜面类零件：多轴联动3）曲面类零件：三轴联动或2．5轴联动三、数控机床的工艺装备1、夹具：专用和通用2、刀具：由专门的制造商供应分通用和成形等四、数控铣床的工艺性分析

对刀：使用寻边器或其它工具确定工件在机床坐标系中的位置。换刀点：换刀时，将刀具移动至远离工件的合适点切入切出路径：对外轮廓加工时，为避免在表面留下切削痕迹，应设置合适的切入切出路径。刀具半径补偿点的设置：距实际加工区有足够的距离有足够的距离可能会过切逆铣：刀具铣削点的旋转方向和工件的进给方向相反，切屑的厚度由小变大，切削力由小变大，振动比较大。加工表面硬度较高的工件时，可保护刀具切削刃顺铣：多采用的一种方式。刀具具轨轨迹迹立体轮轮廓的的加工工：加工效效率、、工装装夹具具的刚刚性、、精度度要求求、材材料、、刀具具特征征………型腔的的加工工（区域域加工工功能能、预预加工工）自动对对刀仪仪对刀刀数控铣铣床的的对刀刀自动测测量工工具检检测建建立工工件坐坐标系系高速铣铣削加加工五轴联联动加加工第二节节数数控机机床的的编程程指令令一、华华中数数控系系统基于IPC的、、多轴轴、多多通道道高性性能数数控系系统。。具有螺螺旋线线插补补功能能具有多多种自自动循循环功功能具有用用户宏程序序加工功功能具有断断点保保护功功能………二、程程序段段的格格式程序段段中功功能字字的排排列顺顺序无无严格格要求求！每一个个程序序段的的内容容：三、基基本编编程指指令（一））F、、S、、T指指令F：进进给速速度指指令，，mm/minS：主主轴速速度指指令，，r/minT：刀刀具指指令，，T0101（二））辅助助功能能指令令1．暂暂停指指令M00：暂暂停执执行当当前程程序（（停主主轴、、停进进给））模态态信息息保持持。进进行刀刀具更更换、、工件件的尺尺寸测测量、、手动动变速速等操操作。。暂停停时机机床的的主轴轴进给给及冷冷却液液停止止。若若欲继继续执执行后后续程程序重重按操操作面面板上上的““启动动键””即可可。2．程程序结结束指指令M02：：执行行到M02指指令时时停主主轴、、进给给及冷冷却液液。若若要重重新执执行该该程序序就必必须重重新调调用该该程序序。3．程程序结结束指指令M30：程程序结结束并并返回回到零零件程程序头头4．子子程序序调用用及返返回指指令M98、M995．主主轴控控制指指令M03、、M04和和M056．换换刀指指令M067．冷冷却液液开停停指令令M08、、M09G三准准备备功能能G指指令1．单单位设设定指指令G20、G21、G222、绝绝对值值编程程G90与与相相对值值编程程G913．加加工平平面设设定G17、G18、G19：系统默默认G174．坐坐标系系设定定指令令：格格式为为：G92X_Y_Z_使用中中应放放在程程序的的第一一句G92确定定出刀刀具起起点在在工件件坐标标系中中的位位置：：G92X30Y30Z205、坐坐标系系设定定指令令：G54－G59G54－G59指令令中的的坐标标值是是坐标标原点点在机机床坐坐标系系中的的坐标标。在在加工工前进进行设设定。。在机床坐标系系下从A－B如何？如何建立工件件坐标系？已知：毛坯为为80mm见见方的材料坐标系原点在在毛坯的中心心。1、建立工件件坐标系可以以使用G54～G59中中的任何一个个。2、工件坐标标系需在数控控系统中设置置，其数值是是该坐标系原原点相对于机机床坐标系原原点的偏移值值。3、坐标系建建立后，经过过程序中调用用才能生效，，之后所有绝绝对和增量坐坐标均为该坐坐标系下的坐坐标值。举例：以G54为例说明明：操作时首先起起动主轴，并并切换至手揺揺轮或手动状状态。工件坐标系建建立是在机床床工作原点建建立情况下进进行。需要对X、Y、Z三个坐坐标分别测量量确定。测量工具可以以是分中棒、、寻边器、加加工刀具等。。如：进行X方方向对刀，先先将刀具快速速下降至工件件一边合适的的高度，再缓缓慢移动至与与工件接触，，记下此时的的机床坐标值值（X向）。。提刀至安全高高度，移动至至工件另一边边，重复同样样操作!将两次记录的的X坐标取均值，即为G54坐标系的X向数据。XZZ方向让旋转转的刀具底面面与工件上表表面接触，此此时的Z坐标标值为G54的Z向参数数。如果是已加工工表面：使用用标准试棒或或塞尺6、局部坐标系设设定指令G52格式为：G52X_Y_Z_7、G01直线插插补指令格式为：：G01X_Y_Z_F_模态指令。同一组有：G00、G01、G02、G03、G33注意：G00使用时时的刀具轨迹迹，可能不是是一条直线G528．圆弧插补补指令G02、G03顺圆、逆圆指指的是从第三三轴正向朝负负方向看。如：X-Y平平面内，从Z轴正向向负负方向观察，，顺时针转为为顺圆，反之之逆圆。在不同平面内内的表示方法法：在不同的加工工平面内，逆逆圆和顺圆方方向的不同指令格式：X、Y、Z———圆弧终终点的X、Y、Z坐标；；I、J、K———圆心点点相对于圆弧弧起点在X、、Y、Z轴向向的增量值；；R——圆弧弧半径；F——进进给速率。注意：在默认的平平面内（G17），可以以不标平面指指令；使用R参数时时注意180o的区别；圆弧弧<180°R值值为正，圆弧弧≥180°R值为负。例：对如图的的圆弧编程如图所示，加加工程序如何何：G91、、G90编程程a圆弧：N100G91G18N110G03X30Z30R30F300b圆弧N100G91G18N110G03X30Z30I0K30F300举例：刀具轨迹A→B→C→DG90F200；G3X15Y0R15；G2X55Y0R20；G3X80Y-25R-25；说明：1、小数点2、段尾“；；”例：整圆编程程！整圆编程时时不可以使用用R方式，只只能用I、J、K方式式9．螺旋线进进给指令G02/G03螺旋线编程举举例：如果，螺旋线线的轴不是X、Y、Z中中的一个，应应进行坐标及及平面变换等等手段。10、刀具半半径补偿指令令G40、G41、G42注意事项：①如果有平面面的切换，必必须在刀具半半径补偿取消消的方式下才才可以进行。。②刀具半径补补偿的建立与取消只能用G00或G01指令，不得是G02或或G03。③G00或G01必须是是在所在平面面内运动。④如果刀具半半径大于轨迹迹半径会过切。过切示意图例：刀具距离离工件上表面面50mm，，切削深度为为2mm①加加工工前前应应先先用用手手动动方方式式对对刀刀，，将将刀刀具具移移动动到到相相对对于于编编程程原原点点(-10，，-10，，50)的的对对刀刀点点处处。。②图图中中带带箭箭头头的的实实线线为为编编程程轮轮廓廓，，不不带带箭箭头头的的虚虚线线为为刀刀具具中中心心的的实实际际路路线线。。11．．刀刀具具长度度补补偿偿指令令G43、、G44、、G49G43：：刀刀具具长长度度正正补补偿偿G44：：刀刀具具长长度度负负补补偿偿G49：：刀刀具具长长度度补补偿偿取取消消刀具具长长度度补补偿偿的的建建立立和和取取消消必必须须在在G00或G01的功功能能下下才才可可以以生生效效。。操作作时时以以刀刀具具的的实实际际长长度度值值进进行行补补偿偿。。举例例：：设设长长度度补补偿偿值值：：H01(10),H02(10)G90G43G00Z20H01Z=30G90G44G00Z20H02Z=1012．．回回参参考考点点控控制制指指令令：：G28X__Y__Z__X、、Y、、Z是是中中间间点点G29X__Y__Z__X、、Y、、Z是是目目标标点点13．．暂暂停停指指令令G04指令令格格式式为为：：G04P_钻孔孔、、镗镗孔孔时时，，加加工工终终了了时时，，在在刀刀具具继继续续旋旋转转的的同同时时停停止止刀刀具具进进给给一一段段时时间间。。例：：G04P1进进给给运运动动暂暂停停1秒秒。。某些些数数控控系系统统的的设设定定单单位位为为毫毫秒秒（（mS））！！14．．镜镜像像功功能能G24、、G25指令令格格式式为为：：G24X__Y__Z__（建建立立镜镜像像））M98P__G25X__Y__Z__（取取消消镜镜像像））X、、Y、、Z为为镜镜像像位位置置坐坐标标镜像像可可以以是是点点、、线线、、面面例：：对对如如图图零零件件加加工工，，使使用用镜镜像像功功能能15．．缩放放功功能能G50、、G51指令令格格式式为为：：G51X_Y_Z_P_M98P_G50其中中：：G51——建建立立缩缩放放G50——取取消消缩缩放放X、、Y、、Z——缩缩放放中中心心的的坐坐标标值值P——缩缩放放倍倍数数。例：：加加工工如如图图所所示示零零件件三角角形形各各顶顶点点坐坐标标已已知知用G90编编程程？？16．．旋转转变变换换G68、、G69指令令格格式式：：G17G68X__Y__P__M98P_G69其中中：：G68————建建立立旋旋转转；；G69————取取消消旋旋转转；；X、、Y、、Z————旋旋转转中中心心的的坐坐标标值值；；P————旋旋转转角角度度，，单单位位是是(°°),顺顺时时针针为为正正，，逆逆时时针针为为负负。。条件件：1．．在在有有刀刀具具补补偿偿的的情情况况下下，，先先旋旋转转后后刀刀补补（（刀刀具具半半径径补补偿偿、、长长度度补补偿偿））2．．在在有有缩缩放放功功能能的的情情况况下下，，先先缩缩放放后后旋旋转转。。O8199N15G90G17M3S600G54N20G0G43Z5H02N25G1Z-5F200N30M98P200N40G68X0Y0P45N45M98P200N50G68X0Y0P90N60M98P200N70G49Z50N80G69M5M2%200N100G41G1X20Y-5D02F300N110Y0……….N140G0Y-6N145G40X0Y0N150M9917．．固固定定循循环环指指令令对加加工工动动作作循循环环已已经经典典型型化化的的加加工工过过程程做做出出标标准准化化程程序序：：孔孔加加工工、、形形腔腔加加工工。。(1)G70:圆周钻钻孔循环环(2)G71:圆弧钻钻孔循环环(3)G73：：高速深深孔加工工循环(4)G74：：反攻丝丝循环(5)G76：：精铿循循环(6)G78：：角度直直线孔循循环(7)G79：：棋盘孔孔循环（（先进行行X方向向钻孔））(8)G81：：钻孔循循环（中中心钻））(9)G82：：带停顿顿的钻孔孔循环(10)G84：：攻丝循循环(11)G85:镗孔孔循环(12)G80：取取消固定定循环数控铣床床具有的的循环功功能孔加工动动作构成成：(1)X、Y轴定位；；(2)定定位到到R点(定位方方式取决决于上次次是G0还是是G1)(3)孔孔加工工；(4)在在孔底底的动作作；(5)退退回到到R点点(参考考点)；；(6)快快速返返回到初初始点。。循环指令令：G98———返回回初始平平面；G99———返回回R点平平面；G——固固定循环环代码G73、、G74、G76和和G81〜G89之之一；X、Y———加工工起点到到孔位的的距离(G91)或孔位位坐标(G90)R——初初始点到到R点点的距离离(G91)或R点点的坐坐标(G90)；Z——R点到到孔底的的距离(G91)或孔底底坐标(G90)；Q——每每次进给给深度(G73/G83)；；I、J———刀具具的反向向位移增增量(G76/G87)；P——刀刀具在孔孔底的暂暂停时间间；F——切切削进给给速度；；L——固固定循环环的次数数。1．高速速深孔加加工循环环指令G73格式：G73X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_Q——每每次进给给深度；；K——每每次退刀刀距离。。2.圆圆周孔加加工指令令：G70功能：在X,Y指指定的中中心，半半径为I的圆周周上，以以X轴和和角度J形成的的点将圆圆周做N等分，，做N个个钻孔动动作，钻钻孔动作作根据Q,K的值执执行G81或G83标标准固定定循环。。孔间位位置的移移动以G00方方式进行行。参数说明明：XY：圆周周孔循环环的圆心心坐标。。Z:孔底底坐标I：圆半半径R：绝对对编程是是R点的的坐标值值；增量量编程是是R点相相对于B点的增增量值J：最初初钻孔点点的角度度，逆时时针方向向为正。。N：孔的的个数，，正值表表示逆时时针方向向钻孔Q：每次次进给深深度，为为有向距距离；K：每次次退刀后后，再次次进给时时，由快快速讲给给转换为为切削进进给时距距上次加加工面的的距离；；P：刀具具孔底暂暂停时间间，单位位为秒举例：用用10mm钻头头加工图图示孔N10G54GOX0Y0Z80F100N20G98G70G90X40Y40R35Z0I40J30N6P2Q-10K5N30G0X0Y0Z80N40M30四、用户户宏功能能程序相当于由由操作者者自己编编制的加加工子程程序，使使用中只只要关注注程序的的变量即即可。1、变量量——宏宏功能的的最大特特点是可可以使用用变量。。（1）变变量的表表示变量可以以用“#”号和和紧跟其其后的变变量序号号来表示示：#5，#109，#501（2）变变量的引引用将跟随在在一个地址字后面的数数值用一一个变量来代替，，即引入入了变量量，变量量用方括括号引用用。例如：对对于F[#103]，若#103=50时时，则则为F50；；对于Z[-#110]，若若#110=100时时，则为为Z-100；对于G[#130]，若#130=3时时，则为为G03；（3）变变量的类类型①公共变变量：分分为全局局变量和和局部变变量。全全局变量量是在主主程序和和主程序序调用的的各用户户宏程序序内都有有效的变变量。公共变量量的序号号为：#0－－#49当前局部部变量有有（可以在在子程序序中使用用）#50－#199全全局变变量#200－#2490层局局部变量量#250－#2991层局局部变量量#300－#3492层局局部变量量#350－#3993层局局部变量量#400－#4494层局局部变量量#450－#4995层局局部变量量#500－#5496层局局部变量量②系统变变量#600～#699刀刀具长长度寄存存器H0～H99#700～#799刀刀具半径径寄存器器D0～D99#800～#899刀刀具寿命命寄存器器#1000～～#1008机机床当当前位置置#1010～～#1018编编程当当前位置置#1020～～#1028编编程工工件位置置……2．常量量PI：圆圆周周率3．14159265358979TRUE：条条件成立立(真)FALSE：条条件不不成立(假)3．运算算符（1）算算术运算算符：+，-，*，，/（2）条条件运算算符：EQ（（＝），，NE（（≠），，GT（（＞），，GE（（≥），，LT（（<），，LE（（≤）（3）逻逻辑运算算符：AND，OR，NOT（4）函函数：SIN，，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，，SIGN，SQRT，EXP4．语句句表达式式（1）赋赋值语句句。即把把常数或或表达式式的值送送给一个个宏变量量。例如：#2=175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]#3=124.0（2）条条件判别别语句IF———ELSE———ENDIF。（3）循循环语句句WHILE——ENDW。第三节编编程程举例：：1．如题图所所示，刀刀心起点点为工件件零点O，按““O→A→B→→C→D→E”顺序序运动，，写出A、B、、C、D、E各各点的绝绝对、增增量坐标标值（所所有的点点均在XOY平平面内））。举例2.用φ10mm的的刀具铣铣如图所所示的槽槽，刀心心轨迹为为虚线，，槽深2mm，，刀具位位置如图图，试编编程。3.用φφ6刀具具铣图示示三个字字母，刀刀心轨迹迹为虚线线、深2mm4.精铣铣题图所所示的侧侧面，刀刀具直径径φ10mm，，采用刀刀具半径径补偿指指令编程程。举例：型型腔类零零件加工工材料：铝铝合金分析：槽槽宽14mm刀具直径径8mm精度：粗粗、精加加工一次次加工：精精加工