数控铣床编程PPT课件

第1页/共52页第2页/共52页第3页/共52页第4页/共52页第5页/共52页第6页/共52页5.5.1 数控铣床编程基础数控铣床编程基础1.工件坐标系的建立 在编程中，一般要选择工件或夹具上的某一点作为编程零点，并以这一点为原点，建立一个坐标系，称为工件坐标系。 这个坐标系的原点与机床坐标系的原点之间的距离用G92指令进行设定。即确定工件坐标系原点在距刀具现在位置多远的地方，也就是以程序的原点为准，确定刀具起始点的坐标值，并把这个设定值存到程序存储器中，作为零件所有加工尺寸的基准点。因此在每个程序的开头都要有设定工件坐标系的指令。第7页/共52页 指令格式：G92XYZ G92指令是不产生运动的指令。所有设定工件坐标系的程序段只是设定程序的原点，并不产生运动。 例：G92 X20 Y10 Z10 其确立的加工原点在距离刀具起始点X=-20，Y=-10，Z=-10的位置上 第8页/共52页 镜像加工指令镜像加工指令 在实际生产中，常遇到所加工工件上的几何元素是对称的。此时，可采用镜像加工指令进行对称加工编程，以简化工件加工程序。 1.Y轴镜像加工指令G11 指令格式：G11 N（NS）.（NF）.L 2.X轴镜像加工指令G12 指令格式：G12 N（NS）.（NF）.L 3.原点对称加工指令G13 指令格式：G13 N（NS）.（NF）.L 4.镜像加工编程实例第9页/共52页 说明：说明： G11指令将所定义的两个程序段号之间的程序按X轴负方向进行加工，并按编程所给的循环次数循环若干次； 镜像加工开始程序段号和结束程序段号之间用小数点隔开，镜像加工开始程序段号应位于结束程序段号之前，且全部是在含有G11指令的程序段之前； 循环次数由第二个小数点之后的两位数字决定，循环次数为一次时可省略； G11不能作为整个程序的最后一段，若G11程序段位于最后，应再写一句M02程序段； G11所定义的镜像段号之间，不能发生其他转移加工指令，如程序跳转等。第10页/共52页 已知工件材料为Q195，T01为3mm的立铣刀，要求在数控铣床上刻出如图所示的图形，图形线条宽度为3mm，深度为2mm。第11页/共52页第12页/共52页 例 使用镜像功能编制如图6-34所示轮廓的加工程序：设刀具起点距工件上表面100 mm，切削深度5mm。 6.3 数控铣床的常用编程指令及应用 图6-34 镜像功能编程举例图第13页/共52页7.3.2 固定循环功能 在数控车削加工编程中，已经介绍了采用固定循环编程的方便之处，而通过第3章的钻孔编程实例可知，当需要钻多个孔时，每一个孔的加工都至少需要几段程序，程序量相当大。尽管可用子程序调用技术，但其功能也受到限制，特别是当孔深不同时，子程序处理起来难度也很大。本节介绍的固定循环则可以很方便地处理钻、镗加工编程问题。在很多数控铣床中已经具备钻镗固定循环的指令功能。 第14页/共52页表7-12 固定循环功能表G 指令 加工动作?Z 向 在孔底部的动作 回退动作?Z 向 用 途 G73 间歇进给 快速进给 高速钻深孔 G74 切削进给(主轴反转) 主轴正转 切削进给 反转攻螺纹 G76 切削进给 主轴定向停止 快速进给 精镗循环 G80 取消固定循环 G81 切削进给 快速进给 定点钻循环 G82 切削进给 暂停 快速进给 锪孔 G83 间歇进给 快速进给 钻深孔 G84 切削进给(主轴正转) 主轴反转 切削进给 攻螺纹 G85 切削进给 切削进给 镗循环 G86 切削进给 主轴停止 切削进给 镗循环 G87 切削进给 主轴停止 手动或快速 反镗循环 G88 切削进给 暂停、主轴停止 手动或快速 镗循环 G89 切削进给 暂停 切削进给 镗循环 第15页/共52页第7章数控铣床编程 6.3.1 概述 6.3 6.3 固定循环 图6.9 孔加工固定循环图6.10 固定循环数据形式第16页/共52页1.固定循环的基本动作固定循环的基本动作 1、在XY平面定位2、快速移动到R点3、孔的切削加工4、孔底动作5、返回到R平面6、返回到起始点。 第17页/共52页说明：1）初始点是为安全下刀而规定的点。 初始点到零件表面的距离可以任意设定在一个安全的高度上。当使用同一把刀具加工若干孔时，只有孔间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完毕时，才使用G98功能使刀具返回到初始平面上的初始点。第18页/共52页2）R点又叫参考点，是刀具下刀时自快进转为工进的转换起点。距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化，一般可取2mm-5mm。使用G99时，刀具将返回到该点。3）加工盲孔时孔底平面就是孔底的Z轴高度；加工通孔时一般刀具还要伸出工件表面一段距离，主要是保证全部孔深都加工到规定尺寸。钻削加工时还应考虑钻头钻尖对孔深的影响。4）孔加工循环与平面选择指令G17、 G18、 G19无关。第19页/共52页2 2 固定循环 固定循环的程序格式如下：G98（或G99）G73(或G74或G76或G80G89)X Y Z R Q P I J K F L 式中第一个G代码（G98或G99）指定返回点平面，G98为返回初始平面，G99为返回R点平面。第二个G代码为孔加工方式，即固定循环代码G73，G74，G76和G81G89中的任一个。 X、Y为孔位数据，指被加工孔的位置；Z为R点到孔底的距离（G91时）或孔底坐标（G90时）；R为初始点到R点的距离或R点的坐标值；Q指定每次进给深度（G73或G83时）或指定刀具位移增量（G76或G87时）；P指定刀具在孔底的暂停时间；I、J指定刀尖向反方向的移动量；K指定每次退刀（G76或G87时）刀具位移增量；F为切削进给速度；L指定固定循环的次数。G73、G74、G76和G81G89、Z、R、P、F、Q、I、J都是模态指令。G80、G01G03等代码可以取消循环固定循环。 第20页/共52页第6章数控铣床编程1、高速深孔加工循环G73 该固定循环用于Z轴的间歇进给，使深孔加工时容易排屑，减少退刀量，提高加工效率。Q值为每次的进给深度，退刀用快速，其值K为每次的退刀量。G90 G99 G73 X300 Y-250 Z-150 R-100 Q15 F20 Y-550 Y-750 X1000 Y-550 G98 Y-750 G80 G28 G91 X0 Y0 Z0注意：如果Z、K、Q移动量为零时该指令不执行 第21页/共52页（2）攻左螺旋纹固定循环指令G74 指令格式：G74 XYZRP FK 说明：加工动作如图所示，图中主轴正转，主轴反转。第22页/共52页3、精镗循环 G76 指令格式：G76 XG76 XY YZ ZR RQ QP PF FK K G76G76指令用于精镗孔加工。镗削至孔底时，主轴停止在定向位置上，即准停，再使刀尖偏移离开加工表面，然后再退刀。这样可以高精度、高效率地完成孔加工而不损伤工件已加工表面。程序格式中，Q Q表示孔底的偏移量，一般为正数，移动方向由机床参数设定。第23页/共52页 G76精镗循环的加工过程包括以下几个步骤：1、 在X、Y平面内快速定位；2、 快速运动到R平面；3、 向下按指定的进给速度精镗孔； 4、 孔底暂停5、 主轴准停；6、 镗刀偏移；7、 从孔内快速退刀。第24页/共52页第6章数控铣床编程4、钻孔循环(钻中心孔) G81 G81G81指令的循环动作如图所示，包括X X、Y Y坐标定位、快进、工进和快速返回等动作。指令格式： G81 XG81 XY YZ ZR RF F属于一般钻削加工固定循环指令 第25页/共52页5、带停顿的钻孔循环 G82 指令格式： G82 XYZRPFK 区别：仅在孔底增加了“暂停”时间，因而可以得到准确的孔深尺寸，其它动作与G81G81相同。暂停时间由地址P P给出。此指令主要用于加工盲孔，以提高孔深精度。第26页/共52页第6章数控铣床编程6、排屑钻孔循环G83指令格式：G83 XG83 XY YZ ZR RP PQ QF F深孔加工指令G83G83的循环动作如图所示，每次切削进给的深度Q Q给出，其值q q为增量值。每次进给时，应在距已加工面d d（mmmm）处将快速进给转换为切削进给，d d是由参数确定的。第27页/共52页（7 7）攻螺旋纹循环指令）攻螺旋纹循环指令G84G84 指令格式：G84 XG84 XY YZ ZR RP PF FK K（8 8）镗孔循环指令）镗孔循环指令G85G85 指令格式：G85 XG85 XY YZ ZR RF F 从Z ZRR段为切削进给。第28页/共52页第6章数控铣床编程2 2、镗孔循环、镗孔循环 G86 G86 G86G86指令与G81G81相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。0086N10 G92 X0 Y0 Z80N15 G00N20 G98 G86 G90 X100 G90 R40 Q-10 K5 P2 G90 Z0 F200 I2N30 G90 G00 X0 Y0 Z80N40 M02注意：如果Z Z的移动位置为零，该指令不执行。第29页/共52页 6.3.4 攻螺纹6.3 6.3 固定循环 攻丝循环指令G84G84的循环动作如图6.156.15所示。从R R点到Z Z点攻丝时，刀具正向进给，主轴正转。到孔底部时，主轴反转，刀具以反向进给速度退出（这里：进给速度F F转速（r/minr/min）螺矩（mmmm），R R应选在距工件表面7mm7mm以上的地方）。G84G84指令中进给倍率不起作用；进给保持只能在返回动作结束后执行。 第30页/共52页 6.3.5 取消固定循环6.3 6.3 固定循环 取消固定循环G80G80。该指令能取消固定循环，同时R R点和Z Z点也被取消。使用固定循环指令时应注意以下几点：在固定循环中，定位速度由前面的指令决定。固定循环指令前应使用M03M03或M04M04指令使主轴回转。各固定循环指令中的参数均为非模态值，因此每句指令的各项参数应写全。在固定循环程序段中，X X、Y Y、Z Z、R R数据应至少指令一个才能进行孔加工。控制主轴回转的固定循环（G74G74、G84G84、G86G86）中，如果连续加工一些孔间距较小，或者初始平面到R R点平面的距离比较短的孔时，会出现在进入孔的切削动作前主轴还没有达到正常转速的情况，遇到这种情况时，应在各孔的加工动作之间插入G04G04指令，以获得时间。用G00G00G03G03指令之一注销固定循环时，若G00G00G03G03指令之一和固定循环出现在同一程序段，且程序格式为G00 (G02，G03) G X Y Z R Q P I J F L时，按G00(G00(或G02G02，G03)G03)进行X X、Y Y移动。在固定循环程序段中，如果指定了辅助功能M M，则在最初定位时送出M M信号，等待M M信号完成，才能进行加工循环。固定循环中定位方式取决于上次是G00G00还是G01G01，因此如果希望快速定位则在上一程序段或本程序段加G00G00。 第31页/共52页第6章数控铣床编程6.4 6.4 数控铣编程加工实例 例例1 1：加工如图所示孔的钻孔循环程序（设Z Z轴开始点距工作表面100mm100mm处，切削深度为20mm20mm）。 0001N10 G91 G00 S300 M03N20 G99 G81 X10.0 Y-10.0 Z-22.0 R-98.0 F200N30 G99 G81 Y30.0 Z-22 R-98N40 G99 G81 X10.0 Y-10.0 Z-22 R-98N50 G99 G81 X10.0 Z-22 R-98N60 G98 G81 X10.0 Y20.0 Z-22 R-98 N70 G80 X-40.0 Y-30.0 M05 N80 M02第32页/共52页第6章数控铣床编程6.4 6.4 数控铣编程加工实例 例例2 2：加工如图所示螺纹孔的加工程序（设Z Z轴开始点距工作表面100mm100mm处，切削深度为20mm20mm）。 先用G81钻孔 0101 N10 G91 G00 M03 N20 C98 G81 X40.0 Y40.0 Z-22.0 R-98.0 F100 N30 G98 G81 X-120.0 Z-22.0 R-98 L3 N40 G98 G81 X-120.0 Y50.0 Z-22.0 R-98 N50 G98 G81 X40.0 Z-22.0 R-98 L3 N60 G80 X-160.0 Y-90.0 M05 N70 M02再用G84攻螺纹 0102 N100 G91 G00 M03 N110 G99 G84 X40.0 Y40.0 Z-27.0 R-93.0 F280 N120 G99 G84 X40.0 Z-27.0 R93 L3 N130 G99 G98 X-120.0 Y50.0 Z-27 R-93 N140 G99 G84 X40.0 Z-27.0 R-93 L3 N150 G80 Z93.0 N81 X-160.0 Y-90.0 M05 N160 M02第33页/共52页5.5.5 子程序子程序 编程时，如果把重复运行的程序重复书写，就会增大编程调试的工作量，也不太方便。为了简化程序的编制，当一个工件上有相同的加工内容时，常用调子程序的方法进行编程。调用子程序的程序叫做主程序。子程序的编号与一般程序基本相同，只是程序结束字为M99表示子程序结束，并返回到调用子程序的主程序中。 第34页/共52页1.子程序定义指令子程序定义指令G22指令格式：G22 N（No）1） N后的二位数为子程序编号，子程序名为N开头2）子程序必须具有子程序号、程序段和子程序结束返回指令（G24）2）编G22程序段时，不得有其他指令出现3）G22与G24成对出现，形成一个完整的子程序4）子程序内部不得有转移加工、镜像加工等5）子程序内部的参数数据有两种格式常数格式变量格式第35页/共52页2.子程序调用子程序调用G20指令格式：G20 N（No）.（L） P1.（Pm）1）子程序中的变量在用G20调用时，必须明确赋值2）若G20段中无P变量，则子程序中不能出现变量P3）本程序段内不能出现以上规定以外的内容4）子程序可重复嵌套调用5次3.子程序结束返回指令G241）G24表示子程序结束，返回到调用该子程序额下一段继续往下执行2）G24与G22必须成对出现3）本程序段内不能其他指令出现第36页/共52页主程序：P10N0020G20No5.2P7.200P3.-47.65P9.01P0.0程调子变序用程量段子程序序P7号号第37页/共52页P60N0010 T01 M06 S1200 M03N0020 G20 N50.1 P1.-3N0030 G20 N50.1 P1.-6N50N0010 G22 N50N0020 G00 Z2N0030 G41 G01 X0 Y0 F100N0040 G01 ZP1N0050 Y20N0060 G02 X60 Y20 I30 J0N0070 G01 Y0N0080 X45N0090 G03 X15 Y0 I-15 J0N0100 G01 X-5 Y0N0110 G00 Z2N0120 G40 G01 X0 Y0N130 G24主程序：子程序：第38页/共52页5.5.6 转移加工转移加工 编程时为了简化程序的编制，不仅可以用子程序，还可以应用转移加工。 1.跳转移加工指令G25 指令格式：G25 N（NS）.（NF）.（L） 说明： 1）本格式的定义与G11相同，N后为两个程序段号和循环次数 2）G25功能执行完毕后的下一段加工程序，为跳转加工程序段号的下一段 3）G25程序段中不得出现其他指令 4）注意事项与G11相同 第39页/共52页N0005 G25 N0010.0020.02N0010N0015N0020N0025加工顺序： N0005 N0010 N0015 N0020 N0015 N0020 N0025第40页/共52页2.转移加工指令G26指令格式：G26 N（NS）.（NF）.（L）说明： 与G25区别的地方就是转移加工完毕后，下一个加工段为G26定义段的下一段。 NS与NF程序段号均应在含G26指令的程序段之前，且循环次数也应比G25少一次。第41页/共52页5.5.7 零点偏置零点偏置 所谓零点偏置就是在编程过程中进行编程坐标系的平移变换，使编程坐标系的零点偏移到新的位置。在数控铣床上进行加工时经常会碰到这样的情况，即只要改变坐标系的原点就可以很方便地编写出所要加工工件的某些轮廓的加工程序。而所希望的新的编程原点位置，有时候相对于原工件坐标系的原点来计算比较容易，有时候相对于当前所在点来计算比较容易确定，有时候就用当前点作为编程原点来编程比较容易。第42页/共52页1.绝对零点偏置指令绝对零点偏置指令G54指令格式：G54 XYZ说明：1） G54的功能是将使编程原点平移到X、Y、Z所规定的坐标处2） X、Y、Z三个坐标可以全部平移，也可以一部分坐标平移，不编入的坐标，其原点不平移3）G54功能为独立程序段，将以G54建立的新的坐标系编程，不必考虑原坐标系的影响4）G54以后的程序段，将以G54建立的新的坐标系编程，不必考虑原坐标系的影响5）动态坐标系显示仍然相对原来的坐标系6）G54，G55本身不是移动命令，它只是记忆坐标偏置，如刀具运行到G54这点，必须再编G01或G00 X0 Y0程序段，使刀具运行到G54零点处。7）G54后的坐标值可以是正数、负数、小数点前允许4位数，小数点后允许3位数。第43页/共52页2.相对零点偏置指令相对零点偏置指令G55指令格式：G55 XYZ说明：1）G55与G54的区别是是使坐标系的原点从刀具的当前位置平移X、Y、Z形成新的坐标系2）其他注意事项同G54第44页/共52页3.相对零点偏置指令相对零点偏置指令G56指令格式：G56说明：1）G56功能将刀具的当前位置设定为坐标原点，以后编程均以这点作为坐标原点，不必考虑原坐标系的影响。2）其他注意事项同G54第45页/共52页4.相对零点偏置指令相对零点偏置指令G53指令格式为G53说明：1）在零点偏置后，G53将使加工原点恢复到最初设定的编程原点2）G53必须在执行过零点偏置功能后才有效第46页/共52页N0010 01 -2 140N0020 20 20N0030 54 30 10（55 30 10）（56）N0040 01 40 40N0050 40 40N0060 20 30N0070 53N0080 02第47页/共52页第48页/共52页G00 X50 Z195 G01 X12.95 Z152 F150 G01 X25 Z125 F50 Z80 X35 G02 X43 Z25 R4 G01 X45 G00 X50 Z195 M05 M02 第49页/共52页第50页/共52页G00 X100 Z130 G03 X20 Z-10 R10 G01 Z-30 X40 Z-40 G03 X40 Z-80 R40 G01 Z-90 X70 Z-105 Z-125 G00 X100 Z130 M05 M02 第51页/共52页感谢您的观看。第52页/共52页