单元六 数控铣削编程及应用

单元6数控铣削编程及应用广西机电职业技术学院单元6数控铣削编程及应用一、数控铣床加工的特点二、数控铣削加工常用指令三、数控铣削编程综合加工实例一、数控铣床加工的特点（一）加工对象（二）加工编程前的工艺处理（三）数控铣床的基本操作仿真一、数控铣床加工的特点（一）加工对象数控镗铣削加工包括平面的铣削加工、二维轮廓的铣削加工、平面型腔的铣削加工、钻孔加工、镗孔加工、螺纹加工、箱体类零件的加工以及三维复杂型面的铣削加工。1.工件坐标系的确定及原点的设置：应与设计坐标系重合，方便测量，方便计算。2.安全高度的确定：保证刀具在空运行时不与工件或夹具产生干涉。3.进退刀方式的确定：沿切线方向切入和切出

（二）加工编程前的工艺处理4.刀具半径的确定与刀具半径补偿的建立：刀具半径要小于最小凹圆的曲率半径。5.切削用量的选择：影响切削用量的因素有机床的刚度、刀具的材质、工件的材料和切削液。（三）数控铣床的基本操作仿真仿真视频二、数控铣削加工常用指令（一）坐标系设定G54～G59（二）刀具半径补偿（三）刀具长度补偿（四）固定循环指令（五）其他指令二、数控铣削加工常用指令（一）坐标系设定G54～G59(又称零点偏置)

所谓零点偏置就是在编程过程中进行编程坐标系（工件坐标系）的平移变换，使编程坐标系的零点偏移到新的位置。若在工作台上同时加工多个相同零件或一个较复杂的零件时，可以设定不同的程序零点，简化编程。G54；第一可设定零点偏置G55；第二可设定零点偏置G56；第三可设定零点偏置G57；第四可设定零点偏置G58；第五可设定零点偏置G59；第六可设定零点偏置

该指令执行后，所有坐标字指定的尺寸坐标都是指选定的工件加工坐标系中的位置。注意：使用G54～G59时，不用G92设定坐标系。G54～G59和G92不能混用。如图所示，使用工件坐标系编程：要求刀具从当前点移动到A点，再从A点移动到B点。

使用该组指令前，先用MDI方式输入各坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值。

注意：（二）刀具半径补偿

具有刀具半径补偿功能的数控系统，按被加工工件轮廓曲线编程，在程序中利用刀具补偿指令，就可以加工出零件的实际轮廓。操作时还可以用同一个加工程序，通过改变刀具半径的偏移量，对零件轮廓进行粗、精加工。

刀具半径补偿功能指令格式：

G41（G42）G00/G01X_Y_D_

指令功能：数控系统根据工件轮廓和刀具半径自动计算刀具中心轨迹，控制刀具沿刀具中心轨迹移动，加工出所需要的工件轮廓，编程时避免计算复杂的刀心轨迹。1.建立刀具半径补偿（G41、G42）指令说明:

(1)G41/G42程序段中的X、Y值是建立补偿直线段的终点坐标值；

(2)通过G00或G01运动指令建立刀具半径补偿。(3)D为刀具半径补偿代号地址字，后面一般用两位数字表示代号。刀具半径值用CRT/MDI

方式输入。

G41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿，见下图G42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半径补偿，见下图以G42为例，刀具半径补偿建立的过程如下图：补偿运动情况见下图：1）建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。2）建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成。注意：2.取消刀具半径补偿（G40）指令格式：

G40G00/G01X_Y_指令功能：取消刀具半径补偿指令说明：（1）指令中的X__Y__表示刀具轨迹中取消刀具半径补偿点的坐标值；（2）通过G00或G01运动指令取消刀具半径补偿；（3）G40必须和G41或G42成对使用。

取消刀具半径补偿过程如下图:

撤消刀具半径补偿的程序段，一般应在切出工件之后完成。注意：刀具半径补偿加工程序举例:O5003;G17G90G54G00X0Y0;Z5.0M03S500;G41X60.0Y30.0D01;G01Z-27.0F500;Y80.0F120;G03X100.0Y120.0R40.0;G01X180.0;Y60.0;G02X160.0Y40.0R20.0;G01X50.0;G00Z5.0;G40X0Y0M05;G91G28Z0;M30;仿真视频（三）刀具长度补偿

刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向（Z方向）的补偿，它使刀具在Z方向上的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置量，这样当刀具在长度方向的尺寸发生变化时（如钻头刃磨后），可以在不改变程序的情况下，通过改变偏置量，加工出所要求的零件尺寸。

1.刀具长度补偿指令（G43、G44、G49)指令说明:

(1)刀具长度补偿指刀具在Z方向的实际位移比程序给定值增加或减少一个偏置值；(2)G43指令为刀具长度正补偿(Z实际值=Z指令值＋H_中的偏置值)；(3)G44指令为刀具长度负补偿(Z实际值=Z指令值－H_中的偏置值)；指令格式:G43（G44）GOO/G01Z__H__;G49G00/G01Z__;(4)格式中的Z值是指程序中的指令值，即目标点坐标；

(5)H为刀具长度补偿代码，后面两位数字是刀具长度补偿

寄存器的地址符。H01指01号寄存器，在该寄存器中存

放对应刀具长度的补偿值;

(6)G49指令为取消刀具长度补偿；

例:用长度补偿指令编写数控加工程序.长度偏移地址H01=-4.0,由操作者通过操作面板存入补偿地址中.加工程序:O1234G90G00X-150.0Y-60.0Z35.0;G91G00X120.0Y80.0M03S500;G43Z-32.0H01;G01Z-21.0F1000;G04P2000;G00Z21.0;X30.0Y-50.0;G01Z-41.0;G00Z41.0;X50.0Y30.0;G01Z-25.0;G04P2000;G00Z57.0H00;X-200.0Y-60.0M05;M30;仿真视频（四）固定循环指令

钻孔、攻螺纹、镗孔、深孔钻削、拉镗等加工工序时，因为所需完成的顺序动作是重复的。所以编写程序时把这部分的动作编写成固定循环功能指令。

固定循环指令程序段格式为：

G98（G99）G73～G89X

Y

Z

R

Q_P

F

K

；指令说明:(1)在G90或G91指令中，Z坐标值有不同的定义。

(2)G98指令表示刀具返回到初始点平面，G99指令表示刀具返回到R点平面，如图

取消固定循环指令：G80

孔加工循环的平面固定循环的动作在孔加工过程中，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。（3）X__Y__指定加工孔的位置；Z__指定孔底平面的位置；R__指定R点平面的位置；

Q__在G73或G83指令中定义每次进刀加工深度，

在G76或G87指令中定义位移量，Q值为增量值，与G90或G91指令的选择无关；

P__指定刀具在孔底的暂停时间，用整数表示，单位为ms；F__指定孔加工切削进给速度。该指令为模态指令，即使取消了固定循环，在其后的加工程序中仍然有效;

K__指定孔加工的重复加工次数，执行一次L1可以省略。如果程序中选G90指令，刀具在原来孔的位置上重复加工，如果选择G91指令，则用一个程序段对分布在一条直线上的若干个等距孔进行加工。L指令仅在被指定的程段中有效。1.钻孔循环指令

2.镗孔循环指令3.攻丝循环指令1.钻孔循环指令

①高速深孔往复排屑钻G73指令:

G73X_Y_Z_R_Q_F_;用于深孔钻削，Z轴方向的间断进给有利于深孔加工过程中断屑与排屑。指令Q为每一次进给的加工深度（增量值且为正值），图示中退刀距离d由数控系统内部设定。其动作如右图所示：G73高速深孔啄钻加工循环指令举例:

O1234

G54G00X0Y0;

S800M03;

G43G00Z50.0H01;

G98G73X10.0Y10.0Z-30.0R10.0Q5.0F50;

X50.0;

G80;

M05;

M30;仿真视频G73高速深孔啄钻加工循环指令举例:

O1234

G54G00X0Y0;

S800M03;

G43G00Z50.0H01;

G99G73X10.0Y10.0Z-30.0R10.0Q5.0F50;

X50.0;

G80;

M05;

M30;仿真视频③深孔往复排屑钻G83指令：

G83X_Y_Z_R_Q_F_

孔加工动作如右图所示。与G73指令略有不同的是每次刀具间歇进给后回退至R点平面，这种退刀方式排屑畅通，适宜加工深孔。G83深孔啄钻加工循环指令举例:

O1234

G54G00X0Y0;

S800M03;

G43G00Z50.0H01;

G98G83X10.0Y10.0Z-30.0R10.0Q5.0F50;

X50.0;

G80;

M05;

M30;仿真视频②钻孔G81指令与锪孔G82指令

G81的指令格式为：

G81X_Y_Z_R_F_;G82的指令格式为：

G82X_Y_Z_R_P_F_;

G82与G81指令相比,唯一不同之处是G82指令在孔底增加了暂停，因而适用于锪孔或镗阶梯孔，提高了孔台阶表面的加工质量，而G81指令只用于一般要求的钻孔。G81加工动作如右图：G81浅孔钻削循环举例:

O1234

G54G00X0Y0;

S800M03;

G43G00Z50.0H01;

G98G81X10.0Y10.0Z-30.0R10.0F50;

X50.0;

G80;

M05;

M30;仿真视频2.镗孔循环指令①精镗孔G76指令：

G76X_Y_Z_R_Q_P_F_;

孔加工动作如右图所示。在孔底主轴定向停止后，刀头按地址Q所指定的偏移量移动，然后提刀。采用这种镗孔方式可以高精度、高效率地完成孔加工而不损伤工件表面。

G76精镗孔加工循环举例:

O1234

G54G00X0Y0;

S800M03;

G43G00Z50.0H01;

G98G76X10.0Y10.0Z-30.0R10.0Q3.0P5000F30;

X50.0;

G80;

M05;

M30;②镗孔循环指令G86：G86X_Y_Z_R_F_