数控铣床可进行钻孔和数控机床编程及加工

一、概述数控铣床可进行钻孔、镗孔、攻螺纹、外形轮廓铣削、平面铣削、平面型腔铣削及三维复杂型腔铣削。二、分类数控立式铣床特点：1）机床主轴轴线垂直于水平面2）可进行3坐标联动加工2.卧式数控铣床特点：1）机床主轴轴线垂直于水平面2）可进行4面加工第四章数控铣床的编程EXITEXIT三、数控铣床的基本构成机械构成：工作台、主轴箱、气动系统、润滑系统、冷却系统、强电柜等。§4-1数控铣床编程基础EXIT四、数控铣床编程特点：在编写程序时可以用绝对值编写，也可用相对值编写在确定铣削加工顺序是，尽量采用基准重合、先粗后精、先面后孔、先外后内、先主后次的方法来安排。在确定走刀路线时，应在保证零件加工精度和表面质量的条件下，尽量缩短加工路线，以提高生产效率。编程时，由于通常刀具的刀位点与铣刀加工时和工件的接触点并不重合，所以尽可能使用刀具补偿功能。既可以减少对刀具中心轨迹的计算，也容易保证零件的加工精度因刀具的磨损等因素的影响。对于钻孔类零件的加工，可选择钻孔类固定循环进行编写程序，以使程序书写简单、阅读方便。§4-1数控铣床编程基础EXIT§4-2基本功能指令及编程方法一、常用辅助功能和其他功能辅助功能是控制机床“开—关”功能的指令，主要用于完成加工操作时的辅助工作和状态控制。当机床移动指令和M指令编写在同一程序段时，按下面两种情况执行：1)同时执行移动指令和M指令，称为前指令码；2)直到移动指令完成后再执行M指令，称为后指令码。二、准备功能指令应用1.G90/G91绝对/增量编程设置EXIT2.G17（XY）G18（ZX）G19（YZ）3.快速点定位指令---G001)说明：①G00指令要求刀具以点位控制方式从刀具所在位置用最快的速度移动到指令位置；②它只实现快速移动，并保证在指定的位置停止，在移动时对运动轨迹与运动速度并没有严格的精度要求。2）用法：G00X

Y

Z

；X，Y，Z为目标点的绝对或增量坐标§4-2基本功能指令及编程方法EXIT绝对：G90G00X195Y100；X300Y50；增量：G91G00X195Y100；X105Y-50；§4-2基本功能指令及编程方法EXIT注意：①G00是模态指令，前程序段已设，后程序段可不设②G00指令中不需要指定速度，即F指令无效，系统快进的速度已确定。③在G00状态下，不同书空机床坐标轴的运动情况可能不同④其执行过程是刀具由程序起点开始加速移动至最大速度，然后报纸快速移动，最后减速到达终点，实现快速点定位。3.直线插补指令---G011）功能：命令刀具从当前位置以两坐标或三坐标或三坐标联动方式按指定的F进给速度作任意斜率的直线运动到达指定的位置。

§4-2基本功能指令及编程方法

绝对：N001G90G00X24Y30；N002G01X96Y70F100；N003X168Y50；N004X24Y30；N005G00X0Y0；

增量：N001G91G00X24Y30；N002G01X72Y40F100；N003X72Y-20；N004X-144Y-20；N005X-24Y-30；EXIT2）格式：G01X

Y

Z

F

；AX，Y，Z终点坐标值；BF是沿插补方向的进给速度。§4-2基本功能指令及编程方法注意：

①GO1指令既可双坐标连动插补运动，又可三坐标连动插补运动，取决于书空系统的功能，当G01指令后面只有两个坐标值时，刀具将作平面直线插补，若有三个坐标值时，将作工件直线插补；②必须含F指令③G01和F指令均为续效指令。EXIT§4-2基本功能指令及编程方法4.圆弧插补指令---G02（顺时针）G03（逆时针）1）方向判别：在圆弧插补中，沿垂直于要加工的圆弧所在平面的坐标轴由正方向向负方向看，刀具相对于工件的转动方向是顺时针方向为G02，是逆时针方向为G03。2）格式：G17G02XYIJG18XYIKFG19G03XYJKRX，Y，Z为终点坐标值；F插补进给速度说明：

A.当机床（车床）只有一个坐标平面时，程序段中的平面设定指令可省略；EXIT§4-2基本功能指令及编程方法B.当机床（铣床）具有三个控制坐标时，则通常在X，Y平面内加工平面轮廓曲线，开机自动进入G17指令状态，在编写程序时，也可省略G17；C.采用R编程：起点与终点夹角≤180R为正;180<起点与终点夹角<360R为负D.采用圆弧圆心相对圆弧起点坐标值编程时，I，J，K为圆弧起点到圆心的连线的矢量在各个方向的分量。E.如果圆弧是一个封闭整圆，只能使用分矢量编程。EXIT§4-2基本功能指令及编程方法1）G92（EIA代码为G50）：可设定刀具起刀点在工件坐标系中坐标值。说明：B.G92X

Y

；设定刀具起刀点在工件坐标系中坐标值作用：设定刀具起刀点在工件坐标系中的坐标值，并把这个坐标值寄存在数控装置的存储器内作为后续程序段计算绝对尺寸的参数。例：G92X250Z350；2）G54—G59设定工件坐标系EXIT§4-2基本功能指令及编程方法

为便于编程加工以及消除刀具磨损对加工质量的影响，数控铣削常采用刀具补偿指令。刀具补偿有刀具半径补偿和刀具长度补偿。1.刀具半径补偿指令G40G41G421）刀具半径补偿的原因：①利用零件轮廓进行编程；②数控机床控制的是刀具中心的运动；③如果刀具的中心按编程时的零件轮廓运动，会产生过切或少切现象。2）

G41/G42从刀具加工方向看，刀具在零件的左侧称左刀补，用G41；反之，用G42。EXIT§4-3刀具补偿功能3）格式G41/G42——————D#4）加刀具半径补偿需要注意的事项2.刀具长度补偿指令G43G44G49原因：刀具的磨损或刀具与刀具之间长度的不同，造成对刀点Z方向坐标的变化

格式：G43/G44H#；

EXIT§4-3刀具补偿功能例题：根据给定的图形编制轮廓程序，下刀深度为2MM；EXIT§4-3刀具补偿功能为便于编程，铣削编程有缩放、镜像、旋转等简化编程指令。1.图形缩放指令G51G501）

各轴缩放相同比例的编程格式：G51XYZP；X、Y、Z为比例中心的绝对坐标，P为比例系数。2）

各轴缩放不相同比例的编程格式：G51XYZIJK；I、J、K为对应X、Y、Z轴的比例系数。提示：当给定比例系数为-1时可获得镜象加工的功能

EXIT§4-4镜像加工编程2.镜像指令G24G25格式：G24XYZ；镜像设置开始G25XYZ；取消镜像功能表示以对应坐标轴为对称轴，对程序描述的轮廓部分进行镜像加工，G25为取消此工功能。EXIT§4-4镜像加工编程3.坐标系旋转G68G69格式：G68IPR；IP为坐标值，为旋转中心；R为旋转角度，逆时针为正。G69为取消坐标系旋转功能，可和其他指令在同一个程序段内。例题：

EXIT§4-4镜像加工编程固定循环指令1.固定循环的动作（6个）定位—快进到R点—孔加工—孔底动作—返回R点—快速返回到初始点EXIT动作4动作1动作3动作2R点初始点动作6动作5§4-5固定循环功能1）初始平面：为安全下刀而规定的一个平面。2）R点平面（工件表面2—5mm）3）孔底平面：加工盲孔时，就是孔底的Z轴高度，加工通孔要伸出工件底平面一段距离。1）返回点平面（G98—G99）2）孔加工方式（G73—G89）格式：G73—G89XYZRQPFL；说明：XY：指定待加工孔的位置；Z：指定孔底平面的位置；

EXIT§4-5固定循环功能R：指定R平面的位置；Q：在G73或G83方式中用来指定每次的加工深度，在G76或G87方式中规定位移量，Q一律用增量值；

P：孔底暂停时间；F：指定孔加工切削进给时的进给速度；L：指定孔加工重复的次数。注意：取消固定循环指令用G80或G00-G03。4.固定循环指令1）高速深孔往复排屑钻（G73）格式：G73XYZRQF；R：初始平面距离Q：进刀距离2）深孔往复排屑钻（G83）格式：G83XYZRQF；EXIT§4-5固定循环功能例题3）精镗孔（G76）格式：G76XYZRQF；4）钻孔（G81）与孔（G82）格式：G81XYZRF；格式：G82XYZRPF；区别：G82在孔底增加了暂停时间。5）精镗孔（G85）与精镗阶梯孔（G89）格式：G85XYZRF；格式：G89XYZRPF；6）攻右螺纹（G84）与攻左螺纹（G74）7）镗孔（G86）格式：G86XYZRPF；

EXIT§4-5固定循环功能8）反镗孔（G87）格式：G86XYZRQPF；例题：如图所示零件，请完成孔系的加工编程。EXIT§4-5固定循环功能例题1：零件的轮廓如图所示，厚度为5MM，要求精加工其外形轮廓，试编加工程序。EXIT§4-6数控铣床加工与编程实例例2连杆零件如图所示，要求对该连杆的轮廓进行精铣数控加工，编写程序。EXIT§4-6数控铣床加工与编程实例数控机床编程及加工机械工程实验教学中心实验目的通过数控机床的加工程序编制，掌握编程的方法及技巧；将在计算机上用OpenSoftCNC软件模拟显示加工过程校验程序，然后在数控机床上对工件进行加工；结合机械加工工艺，实现最优化编程，提高加工质量和生产效率。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的目的；数控编程的内容；编程步骤。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理所谓编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。这样编制的程序还必须按规定把程序单制备成控制介质如程序纸带、磁带等，变成数控系统能读懂的信息，再送入数控机床，数控机床的CNC装置对程序经过处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出指令信息，驱动机床完成相应的运动。机械工程实验教学中心数控编程的目的数控编程的基本原理①分析零件图纸，确定加工工艺过程；②计算走刀轨迹，得出刀位数据；③编写零件加工程序；④制作控制介质；⑤校对程序及首件试加工。机械工程实验教学中心数控编程的内容数控编程的基本原理机械工程实验教学中心数控编程的步骤零件图纸分析零件图纸制定工艺规程数学处理编写程序文件制作控制介质程序校验及试切数控机床OpenSoftCNC软件介绍OpenSoftCNC软件包括数控车床模拟仿真和数控铣床模拟仿真系统，由软件+标准硬件系统构成，不要求专用硬件或运动控制卡，所有数控功能和逻辑控制功能均由软件完成，操作界面由系统操作和机床控制两大部分组成。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍机械工程实验教学中心为例，软件提供下列指令：以数控车床模拟仿真系统（OpenSoftCNC01T）组别指令功能编程格式模态

1G00快速线性移动G00X(U)_Z(W)_√G01直线插补G01X(U)_Z(W)_√G02顺时针圆弧插补G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆时针圆弧插补G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺纹插补G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺纹插补G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X轴返回程序零点G27

G28Z轴返回程序零点G28

G92定义绝对坐标系G92X_Z_√2G04延时G04E_

3M00暂停M00

M02程序结束M02

4M03主轴正转M03√M04主轴反转M04√M05主轴停M05√5M08开冷却液M08√M09关冷却液M09√

6M97程序跳转M97P_

M98子程序调用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定义开关1有效M20√M21自定义开关1无效M21√8M22自定义开关2有效M22√M23自定义开关2无效M23√9S主轴转速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√OpenSoftCNC软件介绍在程序管理界面下，可进行有关数控加工程序文件的各种操作，如读入程序、编辑修改及查错编译等。每一个工件程序由若干个程序段组成；