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数控铣床 /加工中心编程与操作实例 教学大纲 一、大纲说明 1课程的性质和任务 本课程是一门传授数控铣床、加工中心相关理论和技能知 识的专业课。主要内容包括：数控铣床（ SIEMENS系统）编程 与操作实例、加工中心（ FANUC系统）编程与操作实例、华中 系统数控机床编程与操作实例。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 2教学的基本要求 1）了解数控铣床、加工中心的分类及特点；掌握机床坐 标系和工作坐标系的建立原则和方法。 2）掌握数控铣床、加工中心的常用指令。 3）掌握固定循环的应用。 4）掌握参数方程（ SIEMENS系统）、宏程序（ FANUC 系统）的格式及应用。 5）掌握数控铣床、加工中心的操作。 6）运用数控编程的知识，进行零件加工工艺分析，完成 典型零件的加工程序编制。 3教学中应注意问题 1）本课程实践性较强，讲课时应注重理论、实际的结合。本课 程适合采用一体化教学。 2）注意培养学生掌握解决实际问题的能力 。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 二 、 学 时 分 配 章 节 内 容 理论学时 实训学时 第一章 SIEMENS系统数控铣床编程与操作实例 44 12 第一节 数控铣床及坐标系 2 第二节 SIEMENS系统 数控铣床常用指令 8 第三节 常用指令的综合应用 8 第四节 典型零件的加工 12 6 第五节 参数编程的应用 8 第六节 SIEMENS系统铣床的操作 6 6 第二章 FANUC系统加工中心编程与操作实例 44 10 第一节 加工中心 概述 2 第二节 FANUC系统加工中心常用指令 8 第三节 常用指令的综合应用 8 第四节 典型零件的加工 12 6 第五节 宏程序的应用 8 第六节 FANUC系统加工中心的操作 6 4 第三章 华中系统数控铣削编程与操作实例 22 8 第一节 HNC 21M的编程指令体系 6 第二节 常用指令的综合运用 10 4 第三节 华中（ HNC-21/22M）系统的操作 6 4 总 计 110 30 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 第一章 SIEMENS系统数控铣床 编程与操作实例 教学要求 ： 1了解数控铣床的分类及特点；掌握机床坐标系和工作坐标系的 建立原则和方法。 2掌握数控铣床常用指令。 3掌握固定循环的应用。 4掌握参数方程（ SIEMENS系统）的格式及应用。 5掌握数控铣床的操作。 6运用数控编程的知识，进行零件加工工艺分析，完成典型零件 的加工程序编制。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 教学内容 ： 数控铣床及坐标系 SIEMENS系统数控铣床常用指令 常用指令的综合应用 典型零件加工 参数编程的应用 SIEMENS系统数控铣床的操作 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 第一节 数控铣床及坐标系 一、数控铣床概述 1数控铣床按主轴位置不同分类 （ 1）立式数控铣床 （ 2）卧式数控铣床 （ 3）立卧两用数控铣床 2数控铣床按系统功能不同分类 （ 1）经济型数控铣床 （ 2）全功能数控铣床 （ 3）高速数控铣床 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 二、数控铣床和加工中心的坐标系 （ 1） Z坐标轴 在机床坐标系中，规定传递切削动力的主轴为 Z坐标轴。 （ 2） X坐标轴 如果 Z坐标是水平（卧式）的，当从主要刀具的主轴向 工件看时，向右的方向为 X的正方向；如果 Z坐标是垂直 （立式）的，当从主要刀具的主轴向立柱看时， X的正 方向指向右边。 （ 3） Y坐标轴 Y坐标轴根据 Z和 X 坐标轴，按照右手直 角笛卡儿坐标系确定 1.机床坐标系的确定 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 2机床原点（机械原点） 机床原点一般设置在机床移动部件沿其坐标 轴正向的极限位置。 3机床参考点 一般来说，加工中心的参考点为机床的自动换刀位置。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 二、工作坐标系 工作坐标系是编程人员在编程和加工时使用 的坐标系，设置时一般用 G92 或 G54 G59 等指令。 编程人员以工件图样上某点为工作坐标系的 原点，称工作原点。工作原点一般设在工件的设 计工艺基准处，便于尺寸计算。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 第二节 SINMENS系统数控铣床常用指令 一、常用指令 1平面选择 G17 G19 2绝对坐标和相对坐标 G90和 G91指令分别对应着绝对坐标和相对坐标。 3.极坐标，极点定义（ G110、 G111、 G112） 极坐标参数 极坐标半径 RP 极坐标半径是指该点到极点的距离。 极坐标角度 AP 极角是指与所在平面中的横坐标之 间的夹角（比如 G17中的 X轴）该角度可以是正角，也可 以是负角。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 4.可编程的零点偏置（ TRANS和 ATRANS ） 编程 TRANS X Y Z ；可编程的偏移，清除所有有关偏移、旋转、 比例系数、镜像的指令。 ATRANS X Y Z ； 可编程的偏移 ,附加于当前的指令。 TRANS ； 不带数值，清除所有有关偏移、旋转、比例系 数、镜像的指令。 TRANS/ATRANS指令要求一个独立的程序段。 编程举例 N20 TRANS X20. Y15. ；可编程零点偏移 N30 L10 ；子程序调用，其中包含带偏移的几何量 N70 TRANS ；取消偏移 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 5.可编程旋转（ ROT和 AROT） 在当前的平面 G17或 G18或 G19中执行旋转，值为 RPL=.,单位是（ ） 编程举例 N10 G17_； X/Y平面 N20 TRANS X20 Y10； 可编程的偏置 N30 L10； 调用子程序，含有待偏移的几何量 N40 TRANS X30 Y26； 新的偏移 N50 AROT RPL=45； 附加旋转 45 N60 L10； 调用子程序 N70 TRANS； 删除偏移和旋转 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 6.可编程的比例缩放（ SCALE、 ASCALE） 编程举例 N10 G17； X/Y平面 N20 L10； 编程的轮廓 原尺寸 N30 SCALE X2 Y2； X轴和 Y轴方向的轮廓放大 2倍 N40 L10 N50 ATRANS X2.5 Y18； 值也按比例放大 N60 L10； 轮廓放大和偏置 7.可编程的镜像（ MIRROR、 AMIRROR） 编程举例 N10 G17 ； X/Y平面 ,Z垂直于该平面 N20 L10 ；编程的轮廓 ,带 G41 N30 MIRROR X0 ；在 X轴上改变方向加工 N40 L10 ；镜像的轮廓 N50 MIRROR Y0 ；在 Y轴上改变方向加工 N60 L10 N70 AMIRROR X0 ；在 Y轴镜像的基础上 X轴再镜像 N80 L10 ；轮廓镜像两次加工 N90 MIRROR ；取消镜像功能 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 8可设定的零点偏置 （ G54G59/G500/G53/G153） 9.可编程的工作区域限制（ G25、 G26、 WALIMON、 WALIMOF 10.快速点定位 G00指令 指令格式： G00 X Y Z； 11.带进给率的直线插补 G01指令 指令格式： G01 X Y Z F； 注： F进给速度，初始状态为 /min。 编程： G01 X Y Z F ；直角坐标系 G01 AP= RP= F ；极角坐标系 G01 AP= RP= Z F ；柱面坐标系（三维） 说明：另外还可以使用角度 ANG= 进行线性编程 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 编程举例（见图 1-17） 图 1-17 N5 G00 G90 G54 X40 Y48 Z5 S500 M03 ；刀具快速移动到 P1三轴同 时运动，主轴转速 =500r/min，顺时针旋转 N10 G01 Z-12 F100 ；进刀到 Z-12mm，进给速度为 100mm/min N15 X20 Y18 Z-10 ；刀具在空中沿直线运行到 P2 N20 G00 Z100 ；快速移动抬刀 N25 M05 N30 M30 ；程序结束 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 12.圆弧插补： G02、 G03功能 G02 顺时针方向圆弧插补； G03 逆时针方向圆弧插补。 图 1-19 用 G02/G03圆弧编程的方法（举例： X/Y轴） 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 编程 G02/G03 X Y I J ； 圆弧终点和圆心 G02/G03 CR= X Y ； 半径和圆弧终点 G02/G03 AR= I J ； 圆心角和圆心 G02/G03 AR= X Y ； 圆心角和圆弧终点 G02/G03 AR= RP ； 极坐标和极点圆弧 CR=- 中的负号说明圆弧段大于半圆； CR=+ 中的正号说明圆弧段小于或等于半圆 13.螺旋插补（ G2/G3、 TURN） 14.回参考点 （ G74） 编程举例： N10 G74 X1=0 Y1=0 Z1=0； 说明：程序段中 X1、 Y1和 Z1（在此 =0）后编程的数值不识别， 必须写入。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 15 G04 暂停 编程： G4 F ；暂停时间（ s） G4 S ；暂停主轴转数 16 F 进给率 编程： F ；每分钟的进给率 进给率 F的单位由 G功能确定，即 G94和 G95。 G94 直线进给率，单位 mm/min； G95 旋转进给率，单位 mm/r（只有主轴旋转才有意义）。 17.S 主轴转速 /旋转方向 M3 主轴正转 M4 主轴反转 M5 主轴停止 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 18.刀具补偿 19刀具 T 用 T指令编程可以选择刀具。有两种方法来执行： 一种是用 T指令直接更换刀具，另一种是仅仅进行刀 具的预选，换刀还必须由 M06来执行。选择哪一种， 必须在机床参数中确定。 20. 刀具补偿号 D 一个刀具可以匹配 1 9几个不同补偿的数据组 （用于多个切削刃）。用 D及其相应的序号可以编制 一个专门的切削刃。如果没有编写 D指令，则 D1自动 生效；如果编程 D0，则刀具补偿无效。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 21 G41/G42/G40刀尖半径补偿功能 （ 1）刀尖半径补偿 若刀具在所选择的平面（ G17 G19 平面）中带刀具半径补偿工作。 编程： G41 G00/G01 X_Y_ ；刀具半径左补偿 G42 G00/G01 X_Y_ ；刀具半径右补偿 判定：沿着刀具运动方向看，刀具在工件切削位置左侧称 左补偿；刀具在工件切削位置右侧称右补偿。见图 1-29。 图 1-29 G41、 G42的判定 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 （ 2）取消刀尖半径补偿（ G40） 用 G40取消刀尖半径补 偿 （ 3）刀具半径补偿的作用 刀具半径补偿除方便编程外还 可以用改变刀补大小的方法，实现同一程序进行粗、精加工。 粗加工刀补 =刀具半径 +精加工余量 精加工刀补 =刀具半径 +修正量 22.子程序 子程序的结构与主程序的结构一样，子程序也是在最后 一个程序段中用 M2结束序运行，子程序结束后返回主程序。 程序结束除了用 M2指令外，还可以用 RET指令结束子程序。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 23.辅助功能 M 常用辅助功能 M指令见表 1-1。 代码 意义 格式 备注 M00 程序停止 M00 用 M00停止程序的执行；按 “ 启动 ” 键加工继续 执 行 M01 程序有条件停止 M01 与 M00一样，但仅在出现专门信号后才生效 M02 程序结束 M02 在程序的最后一段被写入 M03 主轴顺时针旋转 M03 M04 主轴逆时针旋转 M04 M05 主轴停转 M05 M06 更换刀具 M06 在机床数据有效时用 M6更换刀具，其他情况下 用 T指令进行 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 二、刀具下刀、进退刀方式的确定 1.刀具下刀方式 2.刀具的进退刀方式 进退刀方式在铣削加工中是非常重要的，二维轮廓 的铣削加工常见的进退刀方式有垂直进刀、侧向进刀和 圆弧进刀方式。 三、固定循环 1 中心钻孔（ CYCLE82） CYCLE82（ RTP， RFP， SDIS， DP， DPR， DTB），各参数意义如下： RTP Real 返回平面（绝对坐标） RFP Real 参考平面（绝对坐标） SDIS Real 安全高度（无正负符号输入） DP Real 最后钻孔深度（绝对坐标） DPR Real 相对于参考平面的最后钻孔深度（无正负号输入） DTB Real 到达最后钻孔深度时的停顿时间（断屑） 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 编程举例 如图 1-37 图1- 37 中 心 钻 孔 G54 G17 G90 ；工件基本坐标系设定 T1D1 ；刀具选择 G00 X0 Y0 M03 S800 Z100 Z50 CYCLE82 (20., 0, 5., -35., 35., 0.1 ) ；调用钻孔循环 M05 M02 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 2.CYCLE83 深孔钻削 CYCLE83（ RTP， RFP， SDIS， DP， DPR， FDEP， FDPR， DAM， DTB， DTS， FRF， VARI），各参数意义如下： RTP Real 返回平面（绝对坐标） RFP Real 参考平面（绝对坐标） SDIS Real 安全高度（无符号输入） DP Real 最后钻孔深度（绝对坐标） DPR Real 相对参考平面的最后钻孔深度（无符号输入） FDEP Real 第一次钻孔深度（绝对坐标） FDPR Real 相对于参考平面的第一次钻孔深度（无符号输入） DAM Real 递减量（无符号输入） DTB Real 最后钻孔深度时的停顿时间（断屑） DTS Real 起始点处和用于排屑的停顿时间 FRF Real 第一次钻孔深度的进给率系数 范围： 0.001 1 VARI Int 加工类型：断屑 =0 排屑 =1 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 编程举例 如图 1-37 T1 D1 ；刀具选择 G54 G90 G0 F200 ；工件基本坐标系设定 X0 Y0 Z50 M3 S1200 M8 CYCLE83 ( 50.,0.,2.,-35.,35.,-5.,5.,1.,0.1,0,0.5, 1. ) ；调 用钻孔循环 G00 Z50.； M05； M09； 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 3刚性攻螺纹 CYCLE84 CYCLE84（ RTP， RFP， SDIS， DP， DPR， DTB， SDAC， MPIT， PIT， POSS， SST， SST1），各参数意义如下： RTP Real 返回平面（绝对坐标） RFP Real 参考平面（绝对坐标） SDIS Real 安全高度（无符号输入） DP Real 最后钻孔深度（绝对坐标） DPR Real 相对参考平面的最后钻孔深度（无符号输入） DTB Real 停顿时间（断屑） SDAC Int 循环结束后的旋转方向 值： 3， 4或 5（用于 M03， M04和 M05） MPIT Real 螺距由螺纹尺寸决定（有符号）范围 3（用于 M3） 48（用于 M48） ；符号决定了在螺纹中的旋转方向 PIT Real 螺纹由螺距决定（有符号）范围： 0.001 2000.000mm ； 符号决定了在螺纹中的旋转方向 POSS Real 循环中主轴定位停止角度 SST Real 攻螺纹进给速度 SST1 Real 退回速度 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 编程举例（图 1-42） 图 1-42 T1D1 ；刀具选择 G54 G90 G 0 F200 ；工件基本坐标系设定 X0 Y0; Z50.; M03 S300; M08; CYCLE84 ( 50., 0., 2., -34.,20., ,4, 16., ,0.,40., 80.) ；调用攻螺纹循环 Z50.; M05; M09; M02; 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 4铰孔 CYCLE85 CYCLE85（ RTP， RFP， SDIS， DP， DPR， DTB， FFR， RFF），各参 数意义如下 ; RTP Real 返回平面（绝对坐标） RFP Real 参考平面（绝对坐标） SDIS Real 安全高度（无符号输入） DP Real 最后铰孔深度（绝对坐标） DPR Real 相对参考平面的最后铰深 度（无符号输入） DTB Real 最后铰孔深度时停顿时间 （断屑） FFR Real 铰孔进给率 RFF Real 退回进给率 编程举例 (如图 1-37) G54 G90 G17； ；工件基本坐标系设 定 G00 X0 Y0 Z100 M03 S300； T5D1 ；刀具选择 Z50.; CYCLE85 ( 50., 0, 2., -33., 33., 0.3, 40, 80 ) ；调用铰孔循环 M05； M02 ； 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 5.镗孔 CYCLE86 CYCLE86（ RTP， RFP， SDIS， DP， DRP， DTB， SDIR， RPA， RPO， RPAP， POSS），各参数意义如下： RTP Real 返回平面（绝对坐标） RFP Real 参考平面（绝对坐标） SDIS Real 安全高度（无符号输入） DP Real 最后 镗孔 深度（绝对坐标） DRP Real 相对参考平面的最后 镗孔 深度（无符号输入） DTB Real 到最后 镗孔 深度时停顿时间（断屑） SDIR Int 旋转方向值： 3（用于 M03） /4（用于 M04） RPA Real 平面中第一轴上的返回路径（增量，带符号输入） RPO Real 平面中第二轴上的返回路径（增量，带符号输入） RPAP Real 镗孔轴上的返回路径（增量，带符号输入） POSS Real 循环中主轴定位停止角度 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 编程举例 如图 1-45 图 1-45 T1 D1 ；刀具选择 G54 G90 G00 X0 Y0 F200 ；基本工件坐标系设定 Z50； M03 S600； M08； CYCLE86 (50., 0., 2., -32.,32., 0.5, 3,0., 0., 0., 0.) ；调用镗 孔循环 Z50.； M05； M09； M02； 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 6带停止镗孔 CYCLE88 CYCLE88（ RTP， RFP， SDIS， DP， DPR， DTB， SDIR），各参 数意义如下： RTP Real 返回平面（绝对坐标） RFP Real 参考平面（绝对坐标） SDIS Real 安全高度（无符号输入） DP Real 最后 镗孔 深度（绝对坐标） DRP Real 相对参考平面的最后 镗孔 深度（无符号输入） DTB Real 最后 镗孔 深度时停顿时间（断屑） SDIR Int 旋转方向值： 3（用于 M3） 4（用于 M4） 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 7钻孔样式循环 排孔 HOLES1指令中参数意义 SPCA 参考点横坐标 SPCO 参考点纵坐标 STA1 孔中心轴线与横轴角度 FDIS 从参考点到第一个孔距离 DBH 孔间距 NUM 孔数 圆周孔 HOLES2指令中参数意义 CPA 圆周孔中心的横坐标 CPO 圆周孔中心的纵坐标 RAD 圆周孔的半径 STA1 起始角度 INDA 孔的角度增量 NUM 孔数 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 编程举例： 行孔钻削编程举例 N10 MCALL CYCLE82（ ） ；钻削循环 82 N20 HOLES1（ ） ；行孔循环，每次到达孔位置之后，使用传送 参数执行 CYCLE82（ ）循环 N30 MCALL ；结束 CYCLE82（ ）的模调用 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 8.铣槽模式 铣模式圆弧槽 SLOT1指令中参数的意义 RTP 返回平面（绝对值） RFP 参考平面（绝对值） SDIS 安全距离 DP 圆形槽深度（绝对值） （ DPR）圆形槽深度（增量值） NUM 圆形槽个数 LENG 圆形槽的长度 WID 圆形槽的宽度 CPA 圆弧槽中心横向坐标 CPO 圆弧槽中心纵向坐标 RAD 圆弧槽中心线的半径 STA1 起始角度 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 INDA 增量角度 FFD Z向进给率 FFP1 切削走刀进给率 MID 每次切削进给的最大进给深度 CDIR 沟槽铣削方向（ 2： G2； 3： G3） FAL 精加工余量 VARI 加工类型： 0=完全 /1=粗加工 /2=精加工 MIDF 精加工深度 FFP2 精加工进给率 SSF 精加工的转速 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 编程举例 如图 1-50所示，有四个圆形槽：长 30 ，宽 15 和深 23 。安全距离是 1 ，精加工余量是 0.5 ，铣削方向是 G02，最大进给深度是 6 。完整加工这些槽并在精加工时进 给至槽深。 N10 G17 G90 T1 D1 S600 M03； N20 G0 X20 Y50 Z5；回到起始位置 N30 SLOT1 (5.,0,1.,-23.,4.,30.,15.,40.,45.,20.,45.,90.,50,60,6.,2., 0.5,0,30.,);循环调用，参数 VARI,MIDF,FFP2和 SSF省略 ； N60 M30；程序结束 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 图 1-50 圆形槽图 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 铣模式圆周槽 SLOT2编程样式（见图 1-51） RTP 返回平面（绝对值） RFP 参考平面（绝对值） SDIS 安全距离 DP 圆周沟槽深度（绝对值） DPR 圆周沟槽深度（增量值） NUM 圆周槽个数 AFSL 沟槽的角度 WID 圆周槽宽度 CPA 圆弧槽中心横向坐标 CPO 圆弧槽中心纵向坐标 RAD 圆槽中心线的半径 STA1 起始角度 INDA 增量角度 FFD Z向进给率 FFP1 切削时的进给率 MID 每次切削进给的最大进给 深度 CDIR 圆弧槽铣削方向 （ 2： G02； 3： G03） FAL 精加工余量 VARI 加工类型： 0=完全 /1=粗 加工 /2=精加工 MIDF 精加工深度 FFP2 精加工进给率 SSF 精加工的转速 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 编程举例：如图 1-52所示，此程序可以用来加工分布在圆周上的 3个 圆周槽，该圆周在 XY平面中的中心点是 X60Y60,半径是 42 。圆周槽 具有以下尺寸：宽 15 ，槽长对应的角度为 70度，深 23 。起始角为 0度，增量角为 120度。精加工余量为 0.5 ， Z轴安全高度为 2 ，最 大进给深度为 6 。执行精加工时进给至深度。 图 1-51 铣模式圆周槽 SLOT2图 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 N10 G17 G90 T1 D1 S600 M3； N20 G00 X60 Y60 Z5； 回到起始点 N30 SLOT2 （ 2， 0， 2， -23， 3， 70， 15， 60， 65， 42， 0， 120， 50， 60， 6， 2， 0.5， 0， 30，）；循环调用：参考平面 SDIS=返回平面，参数 VARI,MIDF,FFP2和 SSF省略 ； N60 M30； 程序结束 图 1-52 圆周槽图 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 第三节 常用指令的综合应用 课题一 刀具补偿、切入方式练习 图 1-53 所示起刀点在工件上方 50 处（起始高度）。切深为 10 ，完成外形铣削。 图 1-53 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 程序： LX.MPF; T1 D1； 16mm立铣刀 G90 G54 G00 X0 Y-40.0 S500 M03； Z50.0； Z10.0； G01 Z-10.0 F50； G41 X10.0； 加刀补 G03 X0 Y-30.0 CR=10.0； 圆弧切入 G02 X0 Y-30.0 I0 J30.0； G03 X-10.0 Y-40.0 CR=10.0； 圆弧切出 G01 G40 X0； 去刀补 G00 Z50.0； M05； M30； 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 课题二 完成图 1-56 所示零件孔的加工。 图 1- 56 1.工艺分析 此例可采用三种方法完 成孔的加工。由于孔精度要 求不高，故可采用 8mm钻 头一次钻至尺寸。 2加工用刀具 钻孔 T1 8mm钻头 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 3加工方法和程序编制 方法一：孔位按坐标点给出 SKT1.MPF; T1 D1; 8mm钻头 G90 G54 G0 X0 Y10. M3 S600; Z50.; G1 Z10. F100; MCALL CYCLE82(10.,0,5.,-12., ,0.1); 模态调用中心钻孔循环 X24.749 Y34.749; X-24.749; Y-14.749; X24.749; MCALL;取消模态调用 G0 Z50.; M5; G74 Z1=0; M30; 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 方法二：使用圆周孔模式 HOLES2 SKT1.MPF; T1 D1; 8mm钻头 G90 G54 G0 X0 Y10. M3 S600; Z50.; G1 Z10. F100; MCALL CYCLE82(10.,0,5.,-12., ,0.1); 模态调用 中心钻孔循环 HOLES2(0,10.,35.,45.,90.,4); 圆周孔模式 MCALL;取消模态调用 G0 Z50.; M5; G74 Z1=0; M30; 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 方法三：使用坐标平移、坐标旋转、极坐标确定孔位完成加工 SKT1.MPF; T1 D1; 8mm钻头 G90 G54 G0 X0 Y0 M3 S600; Z50.; G1 Z10. F100; TRANS X0 Y10.; 坐标平移至 X0 Y10. AROT RPL=45.; 附加旋转 45 MCALL CYCLE82(10.,0,5.,-12., ,0.1); 模态调用中心钻孔循环 G111 X0 Y0; 极点在 X0 Y0 AP=0 RP=35.; 极角为 0， 极径为 35 AP=90.; AP=180.; AP=270.; MCALL; 取消模态调用 ROT; G0 Z50.; M5; G74 Z1=0; M30; 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 第四节 典型零件的加工 综合实例 平面凸轮加工 如图 1-62所示，零件材料为 45钢，外形及内孔已加工至尺寸。 现编制程序完成凸轮槽的加工。 图1- 62 平 面 凸 轮 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 1工艺分析 此零件凸轮槽由直线和圆弧组成，槽两侧面表面粗糙度值较 小。槽侧面要求与 360mm底面垂直，槽的轮廓度公差为 0.1 。 根据零件图样要求，此零件采用两孔一面定位装夹（批量生产） 或螺钉压板装夹（单件生产）。零点设置如图 1-62所示。 2确定加工工序和选择刀具 零件加工步骤： （ 1）粗铣槽 T1 25平底刀 铣槽深至 18.8 ，槽宽 25 （ 2）精铣槽 T2 20平底刀 铣槽深至 19 ，槽宽至尺寸 刀具号 刀具名称 半径补偿 T1 25mm平底刀 D1 T2 20mm平底刀 D1 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 3.基点坐标 根据零件图所给定的尺寸和几何图形，利用“基点的直接计 算”和 CAD作图测量的方法，求出基点的坐标值。 图 1-63 基点坐标图 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 （ 1）槽粗加工基点的坐标 基点 X Y A -57.029 88.163 B 23.169 140.04 C 144.544 140.225 D 177.301 119.177 E 202.543 -36.503 F 195.249 -53.886 G 30.517 -137.709 H -51.538 -91.481 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 （ 2）槽精加工基点的坐标 加工轨迹： 1点下刀， 2点加刀补（左刀补 G41）， 3点圆弧切入，依 次加工外侧轮廓（ H-G-F-E-D-C-B-A-3）。然后圆弧切入 4点，再依次加 工内侧轮廓（ A2-B2-C2-D2-E2-F2-G2-H2-4），圆弧切出至 2点，回 1点 去刀补。 1、 2、 3、 4点的坐标分别为： 1（ -91.0， 0） 、 2（ -91.0， 14.0）、 3（ -105.0， 0）、 4（ -77.0， 0）。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 外侧轮廓基点的坐标 基点 X Y A1 -49.426 76.408 B1 30.772 128.285 C1 136.976 128.447 D1 169.733 107.399 E1 191.641 -27.719 F1 181.344 -52.261 G1 37.389 -125.511 H1 -44.666 -79.284 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 内侧轮廓基点的坐标 基点 X Y A2 -41.822 64.653 B2 38.376 116.53 C2 129.408 116.69 D2 162.165 95.621 E2 180.739 -18.936 F2 167.439 -50.636 G2 44.26 -113.314 H2 -37.795 -67.086 4.加工程序（见教材） 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 第五节 参数编程的应用 一、参数编程 1 R参数 2程序跳转 IF 条件 GOTOF Labe1 ; 向前跳转 IF 条件 GOTOB Labe1; 向后跳转 比较运算编程举例 ： N10 IF R11 GOTOF MARKE1; N10 IF R45=R7+1 GOTOB MARKE2; 一个程序段中有多个条件跳转： N20 IF R1=1 GOTOB MA1 IF R1=2 GOTOF MA2； 注释：第一个条件实现后就进行跳转 （ 1）标记符 程序跳转目标 （ 2）绝对跳转 （ 3）有条件跳转 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 3编程实例 实例 1 完成圆弧上点的移动。如图 1-76所示 设定： 起始角 30 圆弧半径 32 位置间隔 10 点数 12 圆心位置， X方向 R5 =60 圆心位置， Y方向 R6 =50 图 1-76 圆弧上点的移动 程序： N10 R1=30 R2=32 R3=10 R4=12 R5=60 R6=50; N20 MA1:G0 X=R2*COS(R1)+R5 Y=R2*SIN(R1)+R6; N30 R1=R1+R3 R4=R4-1; N40 IF R40 GOTOB MA1; N50 M2; 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 实例 2 铣削圆孔，如图 1-77所示 参数设定： 圆心 X轴坐标值 R1 圆心 Y轴坐标值 R2 圆孔半径 R3 接近圆弧半径 R4 起始平面 R5 安全平面 R6 圆孔深 R7 图 1-77 铣削圆孔 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 LXYK.SPF; G0 X=R1 Y=R2; Z=R5； Z=R6; G1 Z=R7 F100; R10=R3-R4; R11=R1-R10; R12=R2+R4; G41 X=R11 Y=R12 ; R13=R1-R3; G3 X=R13 Y=R2 J=-R4; G3 I=R4; R14=R2-R4; G3 X=R13 Y=R14 I=R4; G1 G40 X=R1 Y=R2; G0 Z=R5; M17; 例如精铣中心为（ 100， 50）， 半径为 40 、深为 20 的圆孔。 刀具为 25 平刀。 XYK.MPF; T1 D1 M6; G90 G54 G0 X0 Y0 M3 S400; R1=100.; R2=50.; R3=40.; R4=20.; R5=50.; R6=10.; R7=-20.; LXYK; M5; M30; 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 第六节 SIEMENS系统 数控铣床的操作 一、系统操作 1.机床操作面板 (见图 1-79) 图 1-79 SIEMENS 802D操作面板 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 2.系统控制面板 (见图 1-80) 如下图所示：用操作键盘结合显示屏可以进 行数控系统操作 图 1-80 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 3.机床回零操作方式 4.自动加工操作方式 1）先将机床回零。 2）选择一数控程序。 3) 设置运行程序时的控制参数。 4）在控制面板上按下 ，进入自动加工模式。 5) 通过执行 、暂停 命令来控制程序的运行、停止，同 时状态栏也随之变化。 6）也可以按 进入单行执行状态，每按 一次，执行 一行程序。 7）按复位键 可使程序重置。 5.手动 /连续加工操作方式 6.手动 /单步加工操作方式 7.MDA（手动数据输入）操作方式 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 二、数控程序处理 1.程序管理 2.新建一个程序 3.编辑程序 1）在程序管理界面中，用 找到要修改的程序，点击“打开” 软键进入程序编辑界面，对程序进行编辑和修改；在“手动”、“自动” 或“ MDA”状态下，点击“ 程序”键，也可进入当前已打开的程序， 进行编辑和修改。 2）按方向键移动光标；按数字 /字母键将数据输入；按 键用于删除 字符。 3）在编辑菜单中，按下“标记”软键，用方向键移动光标，可选择一 个文本程序段，此时可对所选程序段进行“删除”、“复制”、“粘贴” 等操作。 4.插入固定循环 在程序编辑界面中，点击 或 软键，可插入不同的加工循环。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 三、程序的输入和输出及轨迹查看 1.查看轨迹 2.程序导入、导出 操作是按下“ PROGRAM MANAGER”软键打开“程序 管理器”，进入数控程序主目录。按“读出”软键可读出存 储零件程序。按“读入”软键可装载零件程序。按“启动” 软键可启动输入、输出过程。按“全部文件”软键可选择所 有的文件。按“停止”软键可终止操作。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 1. 零偏参数设置 输入和修改零偏值 2.刀具参数设置 （ 1）新建刀具 （ 2）新建刀沿 （ 3）移到相邻刀具 /刀沿 （ 4）搜索刀具 （ 5）删除刀具 用“ T”或“ T”、“搜索”命令选 择需要删除的刀具号，则此刀具为当前刀具。执行“删 除刀具”命令，当前刀具即被删除。 四、参数设置 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 第二章 FANUC系统加工中心 编程与操作实例 教学要求 ： 1了解加工中心的分类及特点；掌握机床坐标系和工作坐标系的建 立原则和方法。 2掌握加工中心常用指令 （ FANUC系统） 。 3掌握固定循环的应用 （ FANUC系统） 。 4掌握宏程序的格式及应用。 5掌握加工中心的操作。 6运用数控编程的知识，进行零件加工工艺分析，完成典型零件的 加工程序编制。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 教学内容 ： 加工中心概述 FANUC系统加工中心常用指令 常用指令的综合应用 典型零件的加工 宏程序的应用 FANUC系统加工中心的操作 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 第一节 加工中心概述 一、加工中心种类 1.立式加工中心 2.卧式加工中心 3.立卧加工中心 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 二、数控加工中心工具及辅助设备 1.数控回转工作台和数控分度工作台 （ 1）数控回转工作台 （ 2）数控分度工作台 2.常用工具。 （ 1）对刀器 （ 2）找正器 （ 3）光学数显对刀仪 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 三、数控加工中心 1.刀柄及刀具系统 （ 1）刀柄 （ 2）刀具系统 加工中心常用的铣刀有面铣刀、立铣刀两种， 也可用锯片铣刀、三面刃铣刀等 2.镗铣加工中心刀库 (1)刀库类型 加工中心常用的有盘式和链式刀库两种。 (2)选刀方式 常用的选刀方式有顺序选刀方式、光电识别选 刀方式两种 。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 第二节 FANUC系统加工中心常用指令 一、 G代码命令 1.绝对值坐标指令 G90和增量值坐标指令 G91 2.平面选择指令 G17、 G18、 G19 3.快速点定位 G00指令，直线插补 G01指令 例 1 使用 G00、 G01指令，使刀具按如图 2-24所示的路径进 给。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 图 2-24 G00、 G01指令的使用 程序： O0001； G90 G54 G00 X20.0 Y20.0； G01 Y50.0 F50； X50.0； Y20.0； X20.0； G00 X0 Y0； 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 4.圆弧插补指令 G02、 G03 例 2 完成图 2-25所示加工路径程序编制（刀具现位于 A点上方， 只进行轨迹运动）。 图 2-25 程序： O0002； G90 G54 G00 X0 Y25.0； G02 X25.0 Y0 I0 J-25.0； A B点 G02 X0 Y-25.0 I-25.0 J0； B C点 G02 X-25.0 Y0 I0 J25.0； C D点 G02 X0 Y25.0 I25.0 J0； D A点 或： G90 G54 G00 X0 Y25.0； G02 X0 Y25.0 I0 J-25.0； A A点整 圆 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 5.自动原点返回 (G28/G30) 6.暂停指令 G04 7.刀具半径补偿功能 (G40/G41/G42) 格式 G41 G0/G01 X_ Y_D_； G42 G0/G01 X_ Y_D_； G40 G0/G01 X_ Y_ Z_； 8.刀具长度补偿 实现这种功能的 G代码是 G43、 G44、 G49。 G43是把刀具 向上抬起， G44是把刀具向下补偿。 G49 命令可能在该刀 具加工结束，更换刀具时调用。 刀具长度补偿使用格式如下： G43 G00/G01 Z H ； G44 Z_ H_； G49 Z_； 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 9.工件坐标系选择的原点设置选择指令 (G54 G59) 10.工件坐标系设定指令 G92 在使用绝对坐标指令编程时，该指令通过设置刀具起点相对工 件坐标系的坐标值来设定 格式： G92 X Y Z ；例： G92 X300.0 Y300.0 Z250.0； 11.局部坐标系指令 G52 图 2-30所示为了加工孔编程方便，可用 G52设置局部坐 标系。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 图 2-30 G52设置局部坐标系 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 程序： G90G54G0X0Y0; G52X100.Y75.; 建立局部坐标系，确定新的程序原点 此时的坐标值均以新的程序原点为准 G52X0Y0； 取消局部偏置并返回 G54 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 12.极坐标系指令 G15、 G16 格式： G15 ；极坐标系指令取消。 G16 ；极坐标系指令有效。 举例：完成图 2-33所示零件孔的加工。 图 2-33 极坐标系编程 G90 G17 G16； 极坐标系指令有效 ,XY平面 G99 G81 X100. Y30. Z-20. R5. F100;第 1孔， 30 Y150.; 第 2孔， 150 Y270.; 第 3孔， 270 G15 G80; 极坐标系指令、固定循环取消 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 12比例缩放功能（ G50、 G51） 对加工程序指定的图形指令进行缩放。有两种指令格式。 （ 1）各轴比例因子相同 格式 G51 X Y Z P ； （ 2）各轴比例因子单独指定 通过对各轴指定不同的比例，可以按各自 比例缩放各轴指令。 格式： G51 X Y Z I J K ； 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 13可编程镜像 G50.1,G51.1 用编程的镜像指令可实现坐标轴的对称加工。 指令格式 G51.1 IP ；设置可编程镜像 G50.1 IP ；取消可编程镜像 IP ：为用 G51.1指定镜像的对称点（位置）和对称轴。 用 G50.1指定镜像的对称轴。不指定对称点。 加工实例： 如图 2-35所示。 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 图 2-35 程序：（一）采用比例缩放 O0005；（主程序） G90 G54 G00 X0 Y0 S500 M03； Z100.0； M98 P0500； G51 X0 Y0 I1000 J-1000； Y轴镜像 M98 P0500； G51； 取消镜像 M05； M30； O0500；（子程序） G41 X20.0 Y10.0 D01； Z5.0； G01 Z-10.0 F50； Y40.0； G03 X40.0 Y60.0 R20.0； G01 X50.0； G02 X60.0 Y50.0 R10.0； G01 Y30.0； G02 X50.0 Y20.0 R10.0； G01 X10.0； G00 G40 X0 Y0； Z100.0 M05； M30； 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 （二）采用可编程镜像 O0005；（主程序） G90 G54 G00 X0 Y0 S500 M03； Z100.0； M98 P0500； G51.1 Y0 ； Y轴镜像 M98 P0500； G50.1； 取消镜像 M05； M30； 14. 坐标系旋转功能 (G68,G69) 指令格式：（ G17/G18/G19） G68 a_ b_ R_：坐标系开始旋转 G17/G18/G19：平面选择，在其上包含旋转的形状 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 二、固定循环 1高速深孔钻循环 (G73) 如图 2-36所示 格式 G73 X_Y_Z_R_Q_ F_K_ X_ Y_:孔位数据 Z_:孔底深度（绝对坐标） R_:每次下刀点或抬刀点 （绝对坐标） Q_:每次切削进给的切削深度（无符号，增量） F_:切削进给速度 K_:重复次数 (如果需要的话 ) 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 功能 进给孔底快速退刀。 图 2-36 高速深孔钻循环 (G73) 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 例题 编制如图 2-37所示的钻孔程序。 图 2-37 数控铣床 /加工中心编程与操作实例 N005 G80 G90 G0 X0 Y0 M06 T1 ；换 12mm钻头， N010 G55 ；调用 G55工件坐标系 N020 M03 S600； N030 G43 H1 Z50.; N040 G98 G73 Z-35. R1. Q8000 F100 ；深孔钻削，离工件