数控铣床程序编制赵军华

第4章数控铣床程序编制,本章主要介绍数控铣削程序的编制的基本方法。 4.1FANUC0铣床程序编制 4.1.1坐标系 1.工件坐标系（G54-G59和G92不能混用） （1）G92XYZ 指定刀具在工件坐标系中的位置 （2）G54G59 通过CRT/MDI面板设定机床零点到各坐标系原点的距离 2.局部坐标系（在工件坐标系中指定） 格式：G52 XYZ XYZ指令局部坐标系原点在工件坐标系中的位置 删除局部坐标系指令格式：G52 X0Y0Z0 则局部坐标系原点与工件坐标系原点一致。 （3）机械坐标系 G53,4.1FANUC0铣床程序编制,4.1.2参考点 1.自动返回参考点G28 2.从参考点返回G29 3.返回参考点检查G27 8.1.3切削进给速度控制（G09、G61、G64、G63、G62） 主要是在程序段转接时，为避免刀具停顿，系统在插补完成后即进入下个程序段。拐角要求严格时，可加入拐角处的速度控制指令。 1.准停校验G09 非模态 一个包含G09的程序段在终点进给速度减速到0，确认进给电机已经到达规定终点的范围内，然后继续进行下个程序段。该功能可用于形成尖锐的棱角。G09是非模态指令，仅在其被规定的程序段中有效。,2.精确停止校验G61 模态 在G61后的各程序段的移动指令都要在终点被减速到0，直到遇到G64指令为止。在终点处确定为到位状态后继续执行下个程序段，这样便可确保实际轮廓和编程轮廓相符。 3.连续切削方式G64 模态 在G64之后的各程序段直到遇到G61为止，所编程的轴的移动刚开始减速时就开始执行下一程序段。因此，加工轮廓转角处时就可能形成圆角过渡；进给速度F越大，则转角就越大。,4.1FANUC0铣床程序编制,4.1FANUC0铣床程序编制,4.攻螺纹方式G63 模态 该程序段及其后程序段，进给速度倍率无效，即为100。进给暂停也无效。切削进给不减速就转到下一个程序段。 5.自动调整拐角倍率G62 模态 切削内圆弧转角处，自动降低进给速度。,4.1FANUC0铣床程序编制,4.1.4任意角度倒角和倒圆 直线与直线、直线与圆弧或圆弧与直线、圆弧与圆弧插补程序段之间可以自动地插入倒角和倒圆。 指令格式为： ，C倒角 ，R拐角圆弧过渡 C后的值表示倒角起点和终点距假象拐角交点的距离；R后的值表示圆角半径。上面的指令应加在直线插补G01或圆弧插G02/G03补程序段的末尾。倒角和拐角圆弧过渡的程序段可连续指定。,4.1FANUC0铣床程序编制,4.1.5刀具补偿指令 4.1.6等导程螺纹切削G33 格式：G33ZF Z螺纹切削终点坐标值（绝对值）或切削螺纹的长度（增量值） F螺纹的导程,4.1FANUC0铣床程序编制,4.1.7螺旋线切削指令（G02、G03） 在圆弧插补同时，垂直于插补平面的轴移动一个距离，可用于切削螺纹。刀具半径补偿只对圆弧移动有效，长度补偿不能用于螺旋切削程序段 1. G17（G02或G03）XY（R或IJ）ZF 2. G18（G02或G03）XZ（R或IK）YF 3. G19（G02或G03）YZ（R或JK）XF F只是圆弧进给速度，而直线井给速度为F直线轴长度/圆弧长度,4.1FANUC0铣床程序编制,4.1.8比例及镜像指令（G51、G50）,4.1FANUC0铣床程序编制,1.各轴按相同比例编程 编程格式： G51 X Y Z P . G50 式中：X、Y、Z-比例中心坐标(绝对方式），P- 比例系数。,4.1FANUC0铣床程序编制,2.各轴以不同比例编程 编程格式： G51 X YZ IJK . G50 式中：X、Y、Z -比例中心坐标； I、J、K - 对应X、Y、Z轴的比例系数 。 对I、J、K有的系统设定不能带小数点，且在程序中都应输入，不能省略。,4.1FANUC0铣床程序编制,各轴以不同比例编程,镜像功能,4.1FANUC0铣床程序编制,3. 镜像功能（比例及镜像功能） 当各轴给定比例系数为负值时，可获得镜像加工。 举例：镜像功能的应用。如上图所示，其中槽深为2mm，比例系数取为 + 1000或-1000。设刀具起始点在O点，程序如下： 子程序：O 9000 N10 G00 X60 Y60 /到三角形左顶点 N20 G01 Z-2 F100 /切入工件 N30 G01 X100 Y60 /切削三角形一边 N40 X100 Y100 /切削三角形第二边 N50 X60 Y60 /切削三角形第三边 N60 G00 Z4 /向上抬刀 N70 M99 /子程序结束,4.1FANUC0铣床程序编制,主程序：O 1003 N10 G92 X0 Y0 Z10 /建立加工坐标系 N20 G90 /选择绝对方式 N30 M98 P9000 /调用9000号子程序切削1#三角形 N40 G51 X50 Y50 I-1000 J1000 /以X50 Y50为比例中心， 以 X比例为-1、Y比例为+1开始镜向 N50 M98 P9000 /调用9000号子程序切削2#三角形 N60 G51 X50 Y50 I-1000 J-1000 /以X50 Y50为比例中心， 以X比例为-1、Y比例为-1开始镜向 N70 M98 P9000 /调用9000号子程序切削3#三角形 N80 G51 X50 Y50 I 1000 J-1000 /以X50 Y50为比例中心， 以X比例为+1、Y比例为-1开始镜向 N90 M98 P9000 /调用9000号子程序切削4#三角形 N100 G50 /取消镜向 N110 M30 /程序结束,4.1FANUC0铣床程序编制,4.1.9坐标系旋转指令（G68、G69） G68坐标开始旋转 G69撤销旋转 1.基本编程方法 （1）编程格式： G68 X Y R . G69,4.1FANUC0铣床程序编制,其中： X、Y旋转中心的坐标值(可以是X、Y、Z中的任意两个，由当前平面选择指令G17、G18、G19中的一个确定)。当X、Y省略时，G68指令认为当前的位置即为旋转中心。 R-旋转角度，逆时针旋转定义为正方向，顺时针旋转定义为负方向。 当程序在绝对方式下，G68程序段后的第一个程序段必须用绝对方式移动指令，才能确定旋转中心。若为增量指令移动，则系统以当前位置为旋转中心，安G68给定的角度旋转。G69后的第一个移动指令必须用绝对值指定，否则将不执行正确移动。,4.1FANUC0铣床程序编制,（2）举例,4.1FANUC0铣床程序编制,O1234； N10 G92 X-5 Y-5； 建立图4.29所示的加工坐标系 N20 G68 G90 X7 Y3 R60； 开始以点（7，3）为旋转中心， 逆时针旋转60的旋转 N30 G90 G01 X0 Y0 F200； 按原加工坐标系描述 运动， 到达（0，0）点 (G91 X5 Y5)； 将以（-5，-5）的当前点为旋转 中心旋转60 N40 G91 X10； X向进给到（10，0） N50 G02 Y10 R10； 顺圆进给 N60 G03 X-10 I-5 J-5； 逆圆进给 N70 G01 Y-10； 回到（0，0）点 N80 G69 G90 X-5 Y-5； 撤消旋转功能，回到（-5，-5）点 N90M02； 结束,4.1FANUC0铣床程序编制,2. 坐标系旋转功能与刀具半径补偿功能的关系 旋转平面一定要包含在刀具半径补偿平面内。,4.1FANUC0铣床程序编制,O1235； N10 G92 X0 Y0； N20 G68 G90 X10 Y10 R-30； N30 G90 G42 G00 X10 Y10 F100 D01； N40 G91 X20； N50 G03 Y10 I-10 J 5； N60 G01 X-20； N70 Y-10； N80 G40 G90 X0 Y0； N90 G69 M30；,4.1FANUC0铣床程序编制,3. 坐标系旋转功能与比例编程方式的关系 若在比例缩放下执行坐标旋转，则旋转中心的坐标值也按比例缩放，但是旋转角度不按比例缩放，当发出移动指令时，首先先缩放，然后再旋转。 格式如下： G51.； G68.； G69.； G50.；,4.1FANUC0铣床程序编制,4.与比例缩放刀、具半径补偿关系 在比例缩放方式下，坐标系旋转指令必须在刀具补偿方式指令之前。 格式如下： G51.； G68.； G41/G42.； G40.； G69.； G50.；,4.1FANUC0铣床程序编制,4.1.10子程序指令（M98、M99） 1指令：M98 调用子程序 M99 子程序结束 2格式： M98 P 或M98 P L 子程序格式: O（子程序号） M99,4.1FANUC0铣床程序编制,例：如下图所示,在一块平板上加工6个边长为10mm的等边三角形，每边的槽深为2mm，工件上表面为Z向零点。其程序的编制就可以采用调用子程序的方式来实现(编程时不考虑刀具补偿)。,零件图样,4.1FANUC0铣床程序编制,主程序： O1001 N10 G54 G90 G01 Z40 F2000 /进入工件加工坐标系 N20 M03 S800 /主轴启动 N30 G00 Z3 /快进到工件表面上方 N40 G01 X 0 Y8.66 /到1#三角形上顶点 N50 M98 P2000 /调20号切削子程序切削三角形 N60 G90 G01 X30 Y8.66 /到2#三角形上顶点 N70 M98 P2000 /调20号切削子程序切削三角形 N80 G90 G01 X60 Y8.66 /到3#三角形上顶点 N90 M98 P2000 /调20号切削子程序切削三角形 N100 G90 G01 X 0 Y -21.34 /到4#三角形上顶点 N110 M98 P2000 /调20号切削子程序切削三角形 N120 G90 G01 X30 Y -21.34 /到5#三角形上顶点 N130 M98 P2000 /调20号切削子程序切削三角形 N140 G90 G01 X60 Y -21.34 /到6#三角形上顶点 N150 M98 P2000 /调20号切削子程序切削三角形 N160 G90 G01 Z40 F2000 /抬刀 N170 M05 /主轴停 N180 M30 /程序结束,4.1FANUC0铣床程序编制,子程序： O2000 N10 G91 G01 Z -2 F100 /在三角形上顶点切 入（深）2mm N20 G01 X -5 Y-8.66 /切削三角形 N30 G01 X 10 Y 0 /切削三角形 N40 G01 X-5 Y 8.66 /切削三角形 N50 G01 Z 5 F2000 /抬刀 N60 M99 /子程序结束,4.1FANUC0铣床程序编制,4.1.11极坐标指令（G16、G15） 1.指令格式 G17（G18或G19）G90（G91）G16；指定极坐标指令方式 G00IP； 极坐标指令 G15； 取消极坐标指令 其中： G90工件坐标系零点作为极坐标原点，从该点测量半径。 G91当前位置作为极坐标原点，从该点测量半径。 IP选择平面轴地址及其值，第一轴极半径，第二轴极 角。,4.1FANUC0铣床程序编制,极角正负规定：逆时针为正，顺时针为负。 2.极坐标系原点设置 （1）G90设定工件坐标系零点作为极坐标系原点 （2）G91设定当前位置作为极坐标系的原点,4.1FANUC0铣床程序编制,常用的固定循环指令能完成的工作有：钻孔、攻螺纹和镗孔等。 一、固定循环六个基本操作动作,8.1.12固定循环指令,4.1FANUC0铣床程序编制,动作（1） X轴和Y轴的定位 （定位轴，另外 一轴Z为钻孔轴） 动作（2） 快速移动到R点（R安全平面） 动作（3） 孔加工 动作（4） 在孔底的动作 动作（5） 返回到R点 动作（6） 快速移动到初始点,固定循环的基本动作,4.1FANUC0铣床程序编制,二、固定循环中的平面 1. 初始平面 为安全下刀而规定第一个平面。 2. R点平面（参考平面） 自快进转为工进的高度平面（具工件25） 3. 孔底平面 盲孔时孔底到Z 轴高度，通孔时刀具还要伸出工件底平面一段距离。要注意钻尖对孔深的影响,4.1FANUC0铣床程序编制,三、常用的固定循环指令格式 编程格式： G90 /G91 G98/G99 G73G89 X Y Z R Q PF K 式中： G90 /G91-绝对坐标编程或增量坐标编程； G98-返回起始点； G99-返回R平面。,固定循环的动作示意图,4.1FANUC0铣床程序编制,G73G89-孔加工方式，如钻孔加工、高速深孔钻加工、镗孔加工等； X、Y-孔的位置坐标； Z-孔底坐标；增量方式时，R点到孔底Z点的距离； R-安全面（R面）的坐标。增量方式时，为起始点到R面的增量距离；在绝对方式时，为R面的绝对坐标； Q-每次切削深度； P-孔底的暂停时间； F-切削进给速度； K-规定重复加工次数。 固定循环由G80或01组G代码撤消。,固定循环功能表,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,4.1FANUC0铣床程序编制,1.深孔钻孔循环G73 深孔钻削，在钻孔时采取间断进给（d为排屑退刀量，Q为每次进给深度，增量值），有利于断屑和排屑，适合深孔加工。孔底无动作，快速回退。 格式： G98/G99 G73 X Y Z R F Q K,4.1FANUC0铣床程序编制,G73动作分解,G74动作指令图,4.1FANUC0铣床程序编制,2.左旋攻螺纹指令G74 攻左螺纹。进给为反转，孔底停刀，切削进给回退，退回为正转。 格式： G98/G99 G74 X Y Z R F K 与钻孔加工不同的是攻螺纹结束后的返回过程不是快速运动，而是以工进速度退回。攻螺纹过程要求主轴转速与进给速度成严格的比例关系，因此，编程时要求根据主轴转速计算进给速度，F表示导程。,4.1FANUC0铣床程序编制,3. 精镗循环 格式： G98/G99 G76 X_Y_Z_R_P_Q_F_K_,精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移动，然后快速退刀，退刀位置由G98或G99决定。 带有让刀的退刀不会划伤已加工平面，保证了镗孔精度。 刀尖反向位移量用地址Q指定，其值q,4.1FANUC0铣床程序编制,4.一般钻孔循环指令G81 格式：G98（G99）G81X_Y_Z_R_F_K_ 动作分解： 刀具以进给速度向下运动钻孔，到达孔底位置后，快速退回（无孔底动作）， 适用：用于一般定点钻。,4.1FANUC0铣床程序编制,5.锪孔、镗阶梯孔循环指令G82 格式：G98（G99）G82X_Y_Z_R_P_ F_K_ 动作分解： 与G81指令唯一的区别是有孔底暂停动作，暂停时间由P指定。 作用：执行该指令使孔的表面更光滑，孔底平整。常用于做沉头台阶孔。,4.1FANUC0铣床程序编制,格式： G98/G99 G83 X Y Z R F Q K 与G73不同之处在每次进刀后都返回安全平面高度处。更有利于钻深孔时的排屑。 d：每次退刀后，再次进给时，由快速进给转换为切削进给时距上次加工面的距离,q,q,q,初始高度,安全高度,孔底位置,d,d,G83动作分解,6. 深孔鉆削循环指令G83,4.1FANUC0铣床程序编制,7.右旋攻螺纹循环 格式: G98 G84 X_Y_Z_R_F_K_,动作分解: 从R点到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.,4.1FANUC0铣床程序编制,8. G85：粗镗孔循环 格式：G99 G85X_Y_Z_R_F_K_ 该指令动作过程与G81指令相 同，只是G85进刀和退刀都为工 进速度，且回退时主轴不停转。 9. G86：半精镗孔循环 格式：G98 G86X_Y_Z_R_F_K_ 此指令与G81相同，但在孔 底时主轴停止，然后快速 退回。 注意：该指令退刀前没有 让刀动作，退回时可能划 伤已加工表面，因此只用 于粗镗孔。,4.1FANUC0铣床程序编制,10. G87：反镗循环 格式：G98 G87 X_Y_Z_R_Q _F_K_,G87 指令动作图,动作过程: 在X、Y轴定位后，主轴定向停止，然后向刀尖的反方向移动q值，再快速进给到孔底(R点)定位。在此位置，刀具向刀尖方向移动q值。主轴正转，在Z轴正方向上加工至Z点。这时主轴又定向停止，向刀尖反方向位移，然后从孔中退出刀具。返回到初始点(只能用G98)后退回一个位移量，主轴正转，进行下一个程序段的动作。,G98 G87 G90 X100 Y100 Z40 R5 I-10 P2000,4.1FANUC0铣床程序编制,11. G88：镗孔循环 （手镗 ） 格式： G98（G99） G88 X_Y_Z_R_P_F_L_ 在孔底暂停 ，主轴停止后，转换 为手动状态，可用手动将刀具从 孔中退出。到返回点平面后，主 轴正转，再转入下一个程序段进 行自动加工。 镗孔手动回刀，不需主轴准停,G88 指令动作图,4.1FANUC0铣床程序编制,格式： G98（G99） G89 X_Y_Z_R_P_F_L_ 此指令与G86指令相 同，但在孔底有暂停。 （孔底延时、停主轴）,12. G89：锪镗孔、镗阶梯孔循环,4.1FANUC0铣床程序编制,13.取消钻孔循环指令G80 8.2举例编程,4.2举例编程,试件一,4.2举例编程,试件二,4.2举例编程,试件三,4.2举例编程,试件四,4.2举例编程,试件五,4.2举例编程,试件六,4.2举例编程,试件七,4.2举例编程,试件八,4.2举例编程,试件九,4.2举例编程,试件十,本章小结,重点掌握 1.FANUC 0i系统数控铣床编程中所用的代码及指令格式、注意事项和用途。 2.数控铣床的坐标系、数控铣床上的对刀。 3.固定循环指令。 4.比例缩放以及镜像。 5.坐标旋转、子程序。 作业 课本加课外,