第三章 数控加工的程序编制铣床(上)

第三章数控铣削加工程序编制3.1、数控铣床的功能概述数控铣床主要功能包括：

1、

点位控制功能

实现对相互位置精度要求较高的孔系加工。

2、

连续轮廓控制功能

实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。

3、

刀具半径补偿功能

可以根据零件的标注尺寸来编程，不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，减少编程时的复杂数值计算。

4、

刀具长度补偿功能

可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。

3.2数控程序编程的基础知识N00G54

G17

；选择坐标系N10M03

S800；N20G00

X0Y0;运行到工件坐标原点N30G90

G01

G41X250.0Y550.0F150D01；N40Y900.0；N50X450.0；N60G03X500.0Y1150.0R650.0；N70G02X900.0Y1150.0R-250.0；N80G03X950.0Y900.0R650.0；N90G01X1150.0；N100Y550.0；N110X700.0Y650.0；N120X250.0Y550.0；N130G01G40X0Y0；N140M303.2数控程序编程的基础知识一、G：准备功能码(G功能字)二、X、Y、Z：坐标字三、F：进给功能字(F字)四、S：主轴转速功能字(S字)五、M：辅助功能码(M功能字)六、D：刀具功能字(D字)G功能码是使数控机床建立起（准备好）做某种加工方式的指令。它用G和两位数字来表示，从G00到G99共100种G代码有模态和非模态之分。模态G代码：一旦执行就一直保持有效，直到同一模态组的另一个G代码替代为止。非模态G代码：只有在它所在的程序段内有效。同一程序段出现非同组的几个代码，并不影响G代码的续效性。同组代码不能同时出现在一个程序段中。一、G功能字模态与非模态指令模态是指:相应字段的值一经设置后就一直有效,直至某程序段又对该字段重新设置.（他的另一意义是指,设置之后,以后的程序段若使用相同的功能,可以不必再输入该字段.）非模态代码就是本条程序段里有效的G代码。非模态指令：称非续效指令，其功能仅在出现的程序段有效。程序段格式举例：N30G01X88.1Y30.2F500S3000T02M08N40X90……（本程序段省略了续效字“G01，Y30.2，F500，S3000，T02，M08”，但它们的功能仍然有效）

（1）坐标字由坐标名、带＋、-符号的绝对坐标值(或增量坐标值)构成。（2）表示坐标名的英文字母的含义如下所示：X、Y、Z：X、Y、Z方向的主运动U、V、W：分别对应平行X、Y、Z坐标的第二坐标A、B、C：分别对应绕X、Y、Z坐标的转动坐标I、J、K：圆弧中心坐标，圆弧的起点对圆心的增量坐标，分别对应于X、Y、Z坐标方向。二、坐标字三、进给功能字(F字)它由地址码F和后面表示进给速度值的若干位数字构成。用它规定直线插补G01和圆弧插补G02／G03方式下，刀具中心的进给运动速度。进给速度是指沿各坐标轴方向速度的矢量和；进给速度的单位取决于数控系统的工作方式和用户的规定。它可以是mm/min、in/min、r／min。例如在米制编程的零件程序中F220就是表示进给速度为220mm/min。四、主轴转速功能字(S字)S字用来规定主轴转速，它由S字母后面的若干位数字组成，这个数值就是主轴的转速值，单位是r/min。例如：S300表示主轴的转速为300r／min。S字一般来说是模态的M地址字后接2位数值，M00～M99，部分已国际标准化。在同一程序段中，既有M代码，又有G代码时，系统将根据设定的参数来决定执行先后顺序：

1)辅助功能代码与坐标移动指令同时执行。

2)在执行坐标移动指令之前执行辅助功能，通常称之为“前置”。

3)在坐标移动指令完成以后执行辅助功能，称为“后置”。M代码也分成模态和非模态两种。如：M03,M04主轴的正转和反转，模态的M代码可以分成两大类，一是基本M代码，另一类是用户M代码。基本M代码是由数控系统定义的；用户M代码则是由数控机床制造商定义的。五、辅助功能字(M功能)M辅助码：是控制机床开关功能的指令，如切削液打开，主轴正转、反转等。辅助功能字(M功能)（1）M00：程序暂停指令

NC执行到M00时，中断程序的执行，按循环起动按钮可以继续执行程序。辅助功能字(M功能)（2）M01：可选择程序停止指令

NC执行到M01时，若M01有效开关置为上位，则M01与M00指令有同样效果，如果M01有效开关置下位，则M01指令不起任何作用辅助功能字(M功能)(3)M02：程序结束指令遇到M02指令时，NC认为该程序已经结束，停止程序的运行并发出一个复位信号。（4）M30程序结束并返回程序头。

在程序中，M30除了起到与M02同样的作用外，还使程序返回程序头。辅助功能字(M功能)（5）M03/M04主轴正反转该辅助代码与S功能字联合使用，用来启动主轴旋转如：M03S100（6）M05主轴停止六、刀具偏置字(D字和H字)在程序中，D字后接一个数值是将规定在刀具偏置表中的刀具直径值调出，当使用刀具补偿激活时(G41，G42)，这个值就是刀具直径的补偿值。(1)G54建立工件坐标系与G55、G56、G57、G58、G59可选择6个坐标系3.3一些准备G代码指令G54：X-50

Y-50

Z-10建立了原点在O′加工坐标系G55:X-100

Y-100

Z-20建立了原点在O″的加工坐标系。(2)坐标平面设定指令（G17，G18，G19）G17表示选择

XY平面，G18表示选择

ZX平面，G19表示选择

YZ平面。

一般，数控车床默认在ZX平面内加工，数控铣床默认在XY平面内加工返回

（3）G90、G91——绝对坐标及增量坐标编程指令G90表示程序段的坐标字为绝对坐标；G91表示程序段的坐标字为增量坐标。（4）G00快速点定位命令刀具以点位控制方式移动到下一个目标位置（点）程序书写格式为：

G00X—Y—Z—其中X、Y、Z为目标点增量或绝对坐标。G00的定位过程：从程序段执行开始，加速到指定的速度，然后按此速度移动，最后减速到达终点。速度值由具体数控系统和机床决定，程序段中不能用F功能字指定。AB速度运动的几种方式：（1）按机床设定速度先令某轴移动到位后再令另一轴移动到位；（2）各轴按相同速度一齐移动，此时若X、Y、Z坐标要求行程不相等，各轴到达目标点的时间不同，刀具运动轨迹为一空间折线；（3）令各铀以不同的速度(各轴移动速度比等于各轴移动距离比)移动，同时到达目标点，刀具运动轨迹为一直线。因此，编程前应了解机床数控系统的G00指令各坐标轴运动的情况，避免刀具与工件或夹具碰撞。返回说明：1、G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。2、为避免干涉，通常的做法是：不轻易三轴联动。一般先移动一个轴，再在其它两轴构成的面内联动。如：进刀时，先在安全高度Z上，移动（联动）X、Y轴，再下移Z轴到工件附近。

退刀时，先抬Z轴，再移动X-Y轴。直线插补指令用于产生按指定进给速度F实现空间直线运动。程序格式：G01X～Y～Z～F～其中：X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值。例：实现图中从A点到B点的直线插补运动,其程序段为：绝对方式编程：G90G01X10Y10F100增量方式编程：G91G01X-10Y-20F100（1）直线插补指令G013.5、轮廓插补命令返回(2)圆弧插补指令

顺时针圆弧插补指令（G02） 逆时针圆弧插补指令（G03）

方向：从XY平面（ZX平面，YZ平面）的Z轴（Y轴，X轴）的正向往负向观察

XYG17G03G02ZXG18G03G02YZG19G03G02圆弧插补（G02/G2、G03/G3）功能：G02为顺时针插补，G03为逆时针插补格式：G03XxYyIiJjFf或

G03XxYyRrFfx,y----终点坐标(与G90和G91有关

)I,J----圆心坐标(增量值，与G90和G91无关

)r------圆弧半径(负值表示大于180度圆弧)f-------切向速度例： G03X100.Y100.I50.J50.F100.

或

G03X100.Y100.R50.F100.

I，J分别表示X，Y轴圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如下图所示。某项为零时可以省略。注意：R取值的正负G00X0Y0;G02X0Y0I10J0F100;注意：整圆必须用圆心坐标编程,不能用半径编程圆弧插补示例，加工轨迹如图90120140200R60R501006040OYX指定圆心、绝对编程方式：

G01X200.0Y40.0；

G90G03X140.0Y100.0I-60.0F300；

G02X120.0Y60.0I-50.0；CBA圆弧插补示例，加工轨迹如图指定圆心的，增量编程方式：

G91G03X-60.0Y60.0I-60.0F300；

G02X-20.0Y-40.0I-50.0；90120140200R60R501006040OYXCBA圆弧插补示例，加工轨迹如图90120140200R60R501006040OYX指定半径、绝对编程方式：G01X200.0Y40.0；G90G03X140.0Y100.0R60.0F300G02X120.0Y60.0R50.0；CBA圆弧插补示例，加工轨迹如图指定半径的，增量编程方式：

G91G03X-60.0Y60.0R60.0F300；

G02X-20.0Y-40.0R50.0；

90120140200R60R501006040OYXCBA

返回运动指令G00G01G02G03运动的目标G00XYZ折线

机床允许的最高速度