数控铣床和加工中心及编程

1第第5 5章章 数控铣床和加工中心及编程数控铣床和加工中心及编程 5 51 1 加工工艺基础加工工艺基础 5 52 2 数控铣床加工中心编程数控铣床加工中心编程 5 53 3 加工中心编程实例加工中心编程实例2学习目标和重点学习目标和重点目标目标：学习和应用FANUCFANUC数控系统的各种指令。掌握FANUCFANUC数控系统的各种指令格式和应用范围、技巧。中等难度的零件加工程序的编制和加工。重点重点：FANUCFANUC数控系统的各种指令格式和应用范围、技巧。数控加工及程序编制的综合能力35.15.1 加工工艺基础加工工艺基础 数控铣床与加工中心工艺特点数控铣床与加工中心工艺特点 刀具及工艺特点刀具及工艺特点加工工艺分析加工工艺分析 45.1.1 5.1.1 数控铣床加工中心工艺特点数控铣床加工中心工艺特点 数控铣床是一种用途广泛的机床。加工中心和数控铣床有很多相似之处，但主要区别在于刀具库和自刀具库和自动刀具交换装置动刀具交换装置(ATC,Autmatic(ATC,Autmatic Tools Changer)Tools Changer)，是一种备有刀库并能通过程序或手动控制自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。数控铣床和加工中心都能够进行铣削、钻削、镗削及攻螺纹铣削、钻削、镗削及攻螺纹等加工。55.1.1 5.1.1 数控铣床加工中心工艺特点数控铣床加工中心工艺特点1 1、数控铣床、数控铣床 数控铣床按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用铣床数控铣床按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用铣床数控系统控制的坐标轴数量分类：数控系统控制的坐标轴数量分类：2.5轴、轴、3轴、轴、4轴、轴、5轴联动铣床轴联动铣床 2 2、加工中心、加工中心 按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用、龙门加工中心按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用、龙门加工中心按换刀方式：带机械手、无机械手、转塔刀库加工中心按换刀方式：带机械手、无机械手、转塔刀库加工中心65.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点 数控铣床与加工中心上使用的刀具主要有铣削用刀具和孔加工用刀具。1.1.铣刀铣刀 （1 1）面铣刀）面铣刀 （2 2）立铣刀）立铣刀 （3 3）模具铣刀）模具铣刀 （4 4）键槽铣刀）键槽铣刀 （5 5）鼓形铣刀）鼓形铣刀 （6 6）成形铣刀）成形铣刀 （7 7）锯片铣刀）锯片铣刀 孔加工刀具孔加工刀具（1 1）数控钻头）数控钻头（2 2）数控铰刀）数控铰刀（3 3）镗刀）镗刀（4 4）丝锥）丝锥（5 5）扩（锪）孔刀）扩（锪）孔刀 75.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点面铣刀 修光刃刀片修光刃刀片 l 最大切深最大切深6mml 容屑空间大，排屑畅快，加工效率高容屑空间大，排屑畅快，加工效率高l 粗齿、细齿结构各有所长，满足不同条件加工粗齿、细齿结构各有所长，满足不同条件加工l 高精度、长寿命刀体高精度、长寿命刀体l 优化的槽型和牌号实现高去除率切削优化的槽型和牌号实现高去除率切削l 坚韧的硬质合金刀垫及刀片自定位使刀具更安全易用坚韧的硬质合金刀垫及刀片自定位使刀具更安全易用l 修光刃刀片集高效率及高光洁度与一身修光刃刀片集高效率及高光洁度与一身l 通用性好通用性好最大切深最大切深6mm85.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点硬质合金刀具四大系列四大系列钻头钻头铰刀铰刀螺纹刀具螺纹刀具铣刀铣刀95.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点钻头总共有钻头总共有7项：项：lNC定心钻定心钻l阶梯钻头阶梯钻头l麻花钻麻花钻l内冷麻花钻头内冷麻花钻头l三刃钻三刃钻l直槽钻直槽钻l中心钻中心钻105.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点硬质合金立铣刀立铣刀总共分有立铣刀总共分有8项：项：通用立铣刀通用立铣刀 键槽立铣刀键槽立铣刀 模具立铣刀模具立铣刀 铝合金加工立铣刀铝合金加工立铣刀 镍基合金镍基合金/钛合金钛合金/不锈钢加工用立铣刀不锈钢加工用立铣刀 普通硬度加工用立铣刀普通硬度加工用立铣刀 硬切削加工用立铣刀硬切削加工用立铣刀 高速切削用立铣刀高速切削用立铣刀115.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点硬质合金铰刀 q铰孔精度可达铰孔精度可达 IT6-7q表面粗糙度可达表面粗糙度可达Ra0.4-1.6q直槽、螺旋槽结构俱全直槽、螺旋槽结构俱全q高耐磨高耐磨K20UF材质与涂层的完美结合，材质与涂层的完美结合，以适应各种材料的加工以适应各种材料的加工q可提供不等齿距系列及大螺旋系列可提供不等齿距系列及大螺旋系列d=2-22125.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点螺纹刀具丝锥可加工丝锥可加工M3-M12M3-M12的螺纹的螺纹孔孔更大的螺纹孔，螺纹铣刀更大的螺纹孔，螺纹铣刀是理想的选择，可加工是理想的选择，可加工M5-M5-M20M20的螺纹孔的螺纹孔直槽结构及右螺旋槽结构直槽结构及右螺旋槽结构高韧性材质高韧性材质K40UFK40UF和涂层的和涂层的完美结合，确保更高的刀完美结合，确保更高的刀具寿命具寿命4201,4202,4605,4606，4551系列系列-孔的螺纹加工孔的螺纹加工 d=M3-M20 135.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点螺纹铣刀螺纹铣刀内螺纹外螺纹 对于对于40柄机床来讲柄机床来讲,当螺纹当螺纹大于大于M24,50柄机床当螺纹柄机床当螺纹大于大于M42。采用螺纹铣是必。采用螺纹铣是必然的选择然的选择。145.1.3 5.1.3 加工工艺分析加工工艺分析常用刀具的直径选择常用刀具的直径选择 进给路线的确定进给路线的确定151 1、常用刀具的直径、常用刀具的直径（1）面铣刀）面铣刀直径主要根据工件宽度（比切宽大20-50%）根据主轴直径选取 D=1.5d。（d为主轴直径）最佳铣削位置最佳铣削位置 161 1、常用刀具的直径、常用刀具的直径（2）立铣刀）立铣刀R（0.80.9）H（1/31/4）R171 1、常用刀具的直径、常用刀具的直径（3）键槽铣刀）键槽铣刀两步法铣削键槽两步法铣削键槽 182 2、进给路线、进给路线（1）顺铣）顺铣a和逆铣和逆铣b的选择的选择192 2、进给路线、进给路线（2）铣削外轮廓的进给路线）铣削外轮廓的进给路线202 2、进给路线、进给路线（3）铣削内轮廓的进给路线）铣削内轮廓的进给路线212 2、进给路线、进给路线（4）铣削内槽的进给路线）铣削内槽的进给路线222 2、进给路线、进给路线（5）铣削曲面轮廓的进给路线）铣削曲面轮廓的进给路线232 2、进给路线、进给路线（6）孔加工时进给路线的确定）孔加工时进给路线的确定确定确定xy平面内的进给路线平面内的进给路线圆周均布孔的最短进给路线设计示例圆周均布孔的最短进给路线设计示例 242 2、进给路线、进给路线（6）孔加工时进给路线的确定）孔加工时进给路线的确定确定确定xy平面内的进给路线平面内的进给路线定位要准确252 2、进给路线、进给路线（6）孔加工时进给路线的确定）孔加工时进给路线的确定确定确定Z向的进给路线向的进给路线265.2 5.2 数控铣床加工中心编程数控铣床加工中心编程 数控车床的品种繁多，结构及数控系统各异，但在许多方面仍有共同之处。本章介绍采用FANUC系统的数控车床的程序编制。数控系统的功能数控系统的功能 工件坐标系设定工件坐标系设定基本移动指令基本移动指令刀具参数补偿指令刀具参数补偿指令返回参考点指令返回参考点指令固定循环指令固定循环指令等导程螺纹切削等导程螺纹切削子程序子程序 275.2.1 5.2.1 数控系统的功能数控系统的功能1 1 G G功能功能 G90 G80 G40 G17 G49 G21；功能：初始化状态设定。式中：G90 绝对值方式；G80 取消固定循环；G40 取消刀具半径补偿；G17 选择xy平面；G49 取消刀具长度补偿；G21 公制单位输入选择；285.2.1 5.2.1 数控系统的功能数控系统的功能2 2、M功能功能前指令码：前指令码和同一程序段中的移动指令同时执 （W）和后指令码后指令码：在同段的移动指令执行完后才执行。3 3、F F功能功能fz(mmfz(mm/min)/min)进给速度vf=fzz n；（铣床、加工中心）4 4、S S功能功能r/minr/min295.2.1 5.2.1 数控系统的功能数控系统的功能5、T功能功能（1）换刀指令为 无机械手式换刀方式：无机械手式换刀方式：固定刀号式固定刀号式M06 T02；（主轴上的刀具先装回刀库，再旋转至2号刀，将2号刀装上主轴）有机械手式换刀方式：有机械手式换刀方式：无固定刀号式无固定刀号式 ：T01T01；（1号刀转至换刀位置）M06 T03M06 T03；（将1号刀换到主轴上，3号刀转至换刀位置）M06 T04M06 T04；（将3号刀换到主轴上，4号刀转至换刀位置）M06M06；（将4号刀换到主轴上）305.2.1 5.2.1 数控系统的功能数控系统的功能实际换刀程序1）只需Z轴回机床原点（无机械手式的换刀）：G91 G28 Z0G91 G28 Z0；M06 T03M06 T03；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；M06 T05M06 T05；315.2.1 5.2.1 数控系统的功能数控系统的功能2）Z轴先返回机床原点，且必须Y轴返回第二参考点（有机械手式的换刀）：T01T01；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；G30 Y0G30 Y0；M06 T03M06 T03；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；G30 Y0G30 Y0；M06 T04M06 T04；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；G30 Y0G30 Y0；M06 T05M06 T05；325.2.2 5.2.2 工件坐标系设定工件坐标系设定1、G54G59设定设定 数控机床一般在开机后需“回零”才能建立机床坐标系。一般在正确建立机床坐标系后可用G54G59在一个程序中最多设定6个工件坐标系。【例】在程序中用设定一个坐标系（左图）和设定两个坐标系（右图）335.2.2 5.2.2 工件坐标系设定工件坐标系设定2、G92建立工件坐标系建立工件坐标系 G92 X_ Y_ Z_；功能：通过设定刀具起点相对于工件原点的相对位置来建立坐标系，需单独 程序段。式中：X、Y、Z指刀具起点相对于工件原点的坐标。G92 X30.Y30.Z20.；345.2.2 5.2.2 工件坐标系设定工件坐标系设定注意：在使用G92之前必须保证刀具处于对刀点，执行该程序段只建立工件坐标系，并不产生坐标轴移动；G92建立建立的工件坐标系在机床重开机时消失。的工件坐标系在机床重开机时消失。使用G54G59建立工件坐标系时，指令可单独指定，也可与其它指令同段指定，如果该程序段中有移动指令（G00、G01）就会在社顶的坐标系中运动；G54G59建立工件坐标系在机床重新开机后并不消失建立工件坐标系在机床重新开机后并不消失，并与刀具的起始位置无关。355.2.3 5.2.3 基本移动指令基本移动指令 1.1.快速定位（快速定位（G00/G0G00/G0）格式：G00 X_ Y_ Z_G00 X_ Y_ Z_；功能：只能快速定位，不能切削加工，可以同时指令一轴、两轴或三轴。362.2.直线插补（直线插补（G01/G1G01/G1）格式：G01 X_ Y_ Z_ FG01 X_ Y_ Z_ F ；功能：可以同时指令一轴、两轴或三轴。【例】在立式数控铣床上按图所示的走刀路线铣削工件上表面，已知主轴转速300r/min，进给量为200mm/min，试编制加工程序。O5001；G90 G54 G00 X155.Y40.S300；G00 Z50.M03；Z0.；G01 X-155.F120；G00 Y-40.；G01 X155.；G00 Z300.M05；X250.Y180.；M30；373.3.圆弧插补（圆弧插补（G02/G2G02/G2、G03/G3G03/G3）式中：I、J、K圆心分别在x、y、z轴相对圆弧起点的增量（IJK编程）38G91方式方式IJK编程：编程：（G91 G17）G02 X30.Y-30.0 I-20.J-50.F120；G91方式方式R编程：编程：（G91 G17）G02 X30.Y-30.0 R54.F120；G90方式方式IJK编程：编程：（G90 G17 G54）G02 X90.Y40.0 I-20.J-50.F120；G90方式方式R编程：编程：（G90 G17 G54）G02 X90.Y40.0 R54.F120；【IJK编程与R编程】39 【例】在立式数控铣床上按图所示的走刀路线铣削工件外轮廓（不考虑 刀 具 半 径），已 知 主 轴 转 速400r/min，进给量为200mm/min，试编制加工程序。O5002O5002；G17 G90 G54 G00 X0 Y0G17 G90 G54 G00 X0 Y0；X-35.X-35.0 Y-70.0 S4000 Y-70.0 S400；Z50.0 M03Z50.0 M03；G01 Z-25.0 F1000 M08G01 Z-25.0 F1000 M08；X-60.0 F200X-60.0 F200；G03 X-110.0 Y-20.0 50.0G03 X-110.0 Y-20.0 50.0；G01 Y-40.0G01 Y-40.0；G02 X-140.0 Y-70.0 R-30.0G02 X-140.0 Y-70.0 R-30.0；G01 X-160.0G01 X-160.0；G03 X-110.0 Y-120.0 R50.0G03 X-110.0 Y-120.0 R50.0；G01 Y-140.0G01 Y-140.0；X-80.0X-80.0；G02 X-40.0 Y-100.0 R40.0G02 X-40.0 Y-100.0 R40.0；G01 Y-65.0G01 Y-65.0；G00 Z50.0G00 Z50.0；Z90.0 M05Z90.0 M05；X0 Y0X0 Y0；M30M30；5.2.3 5.2.3 基本移动指令实例基本移动指令实例 405.2.4 5.2.4 刀具参数补偿指令刀具参数补偿指令刀具半径补偿刀具半径补偿刀具长度补偿刀具长度补偿411 1、刀具半径补偿、刀具半径补偿（1 1）刀具半径补偿的方法）刀具半径补偿的方法 G41G41刀具半径左补偿刀具半径左补偿 G42G42刀具半径右补偿刀具半径右补偿 G40G40取消刀具半径补偿取消刀具半径补偿注意：正确选择G41和G42，以保证顺铣和逆铣的加工要求！42建立格式：取消格式：注意：1、G41/42只能与G00或G01一起使用，且刀具必须移动！注意：2、D为刀具半径补偿号码，一般补偿量应为正值补偿量应为正值，若为负值，则G41和G42正好互换。（2 2）建立、取消刀具半径补偿指令格式：）建立、取消刀具半径补偿指令格式：43刀补功能在模具加工中的应用刀补功能在模具加工中的应用44刀具半径补偿过程中的刀心轨迹 外轮廓加工 内轮廓加工注意：铣刀的直线移动量及铣削内侧圆弧的半径值要大于或等于刀具半径，否则补偿时会产生干涉，系统会报警，停止执行。45（4）刀具半径补偿的建立有三种方式：1）先下刀后，再在x、y轴移动中 建立半径补偿；2）先建立半径补偿后，再下刀到 加工深度位置；3）x、y、z三轴同时移动建立半 径补偿后再下刀；半径补偿的取消路线？46【例【例1 1】按图示走刀路径铣削工件外轮廓，已知立铣刀为按图示走刀路径铣削工件外轮廓，已知立铣刀为16mm16mm，半径，半径补偿号为补偿号为D01D01。（毛坯（毛坯:130mm:130mm90mm90mm100mm)100mm)O0001O0001；G17 G90 G54 G00 X0 Y0 S500G17 G90 G54 G00 X0 Y0 S500；Z5.M03Z5.M03；G41G41 X60.0 Y30.0 X60.0 Y30.0 D01D01 ；G01 Z-27.F150G01 Z-27.F150；Y80.Y80.；G03 X100.Y120.R40.；G01 X180.；Y60.Y60.；G02 X160.Y40.R20.G02 X160.Y40.R20.；G01 X50.G01 X50.；G00 Z5.G00 Z5.；G40G40 X0 Y0 M05 X0 Y0 M05；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；M30M30；注意注意：不能出现连：不能出现连续两个程序段无选择续两个程序段无选择补偿坐标平面的移动补偿坐标平面的移动命令！命令！47【不能出现连续两个程序段无选择补偿坐标平面的移动命令不能出现连续两个程序段无选择补偿坐标平面的移动命令】铣内轮廓过切铣外轮廓过切48（5 5）刀具半径补偿的应用刀具半径补偿的应用 1）编程时直接按工件轮廓尺寸编程。刀具在因磨损、重磨或更换新刀后直径会发生改变，但不必修改程序，只需改变半径补偿参数。2）刀具半径补偿值不一定等于刀具半径值，同一加工程序，采用同一刀具可通过修改刀补的办法实现对工件轮廓的粗、精加工；同时也可通过修改半径补偿值获得所需要的尺寸精度。刀具直径变化，加工程序不变！刀具直径变化，加工程序不变！利用刀具半径补偿进行粗精加工！利用刀具半径补偿进行粗精加工！492 2、刀具长度补偿：、刀具长度补偿：G43G43、G44G44、G49G49刀具长度测量基准点在哪？G90 G54 G00 Z5.；50（1 1）刀具长度补偿的格式）刀具长度补偿的格式建立格式式中：G43刀具长度正补偿/离开工件补偿；G44刀具长度负补偿/趋向工件补偿；H刀具长度偏置寄存器号（H01H32）注意1：使用G43、G44时只能有Z轴移动量，否则会报警！取消长度补偿格式G49 G49（Z_Z_）；）；注意2：如欲取消刀长补偿，除使用G49外，也可以用H00的方法。当然，G49也可以省略！51G43G43、G44G44的含义的含义记住：刀具长度补偿的实质是将刀具相对于工件的坐标由刀具长度基准点（刀具安装定位点）移到刀位点上。52（2 2）刀具长度补偿量的确定刀具长度补偿量的确定方法一：工件原点偏置法。方法一：工件原点偏置法。53（2 2）刀具长度补偿量的确定刀具长度补偿量的确定方法二：标刀对刀法。方法二：标刀对刀法。54（3 3）刀具长度补偿的应用）刀具长度补偿的应用 【例】在立式加工中心上铣削如图示的工件上表面和外轮廓，分别用125mm(6齿)面铣刀和20mm（3齿）立铣刀，走刀路线和切削用量如图。试编制加工程序。55（3 3）刀具长度补偿的应用）刀具长度补偿的应用 56（3 3）刀具长度补偿的应用）刀具长度补偿的应用 O5004O5004；G17 G90 G40 G49 G21G17 G90 G40 G49 G21；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；M06 T01M06 T01；G90 G54 G00 X70.0 Y-45.0 S230G90 G54 G00 X70.0 Y-45.0 S230；G43 Z5.0 H01 M03G43 Z5.0 H01 M03；G01 Z0 G01 Z0；X-310.0 F275X-310.0 F275；G00 Y-135.0G00 Y-135.0；G01 X70.0G01 X70.0；G00 Z5.0 M05G00 Z5.0 M05；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；G90 X150.0 Y200.0G90 X150.0 Y200.0；（G49G49；）；）M06 T02M06 T02；G90 G54 G00 X20.0 Y20.0 S400G90 G54 G00 X20.0 Y20.0 S400；G43 Z5.0 H02 M03G43 Z5.0 H02 M03；Z-32.0 M08Z-32.0 M08；G41 G01 X0 Y10.0 D22 F180G41 G01 X0 Y10.0 D22 F180；Y-120.0Y-120.0；X-120.0Y-180.0X-120.0Y-180.0；X-240.0X-240.0；Y-90.0Y-90.0；G02 G02 X-150.0X-150.0 Y0 R90.0 Y0 R90.0；G01 X10.0G01 X10.0；G00 Z5.0 M09G00 Z5.0 M09；G40 X20.0Y20.0 M05G40 X20.0Y20.0 M05；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；G90 X150.0 Y200.0G90 X150.0 Y200.0；（G49G49；）；）M30M30；575.2.5 5.2.5 返回参考点指令返回参考点指令 返回参考点检查指令返回参考点检查指令G27G27自动返回参考点指令自动返回参考点指令G28G28从参考点返回指令从参考点返回指令G29G29返回第返回第2 2、3 3、4 4参考点指令参考点指令G30G30581 1、返回参考点检查指令、返回参考点检查指令G27G27 格式：G90/G91 G27 X_ Y_ Z_；式中：X、Y、Z机床参考点在工件坐标系的坐标值；功能：机床长时间连续运转后，用来检查工件原点的正确 性，以提高加工的可靠性及保证工件尺寸的正确性。592 2、自动返回参考点指令、自动返回参考点指令G28G28格式：G90/G91 G28 X_ Y_ Z_；式中：X、Y、Z经过的中间点坐标值；功能：使所有受控坐标轴都快速定位到中间点，再自动返 回参考点。G91 G28 X100.Y150.；G90 G28 X300.Y250.；G91 G28 X0 Y0；G91 G28 Z0；分别用绝对、增分别用绝对、增量编程？量编程？603 3、从参考点返回、从参考点返回G29G29格式：G90/G91 G29 X_ Y_ Z_ G90/G91 G29 X_ Y_ Z_；式中：X、Y、Z刀具的目标点坐标值；功能：使刀具由机床参考点经过中间点到达目标点。M06 T02；G90 G28 Z50.0；M06 T03；G29 X35.Y30.Z5.；614 4、返回第、返回第2 2、3 3、4 4参考点参考点G30G30式中：P2、P3、P4即选择的第2、3、4参考点。P2可省略。X、Y、Z中间点坐标值；功能：使刀具由当前点经过中间点回到参考点。格式：G91 G30 Y0；625.2.6 5.2.6 固定循环功能固定循环功能固定循环的基本动作固定循环指令通式固定循环指令介绍 钻孔循环指令镗孔循环指令螺纹循环指令取消固定循环指令631、固定循环的基本动作六个动作组成：六个动作组成：动作动作1x轴和轴和y轴定位：轴定位：使刀具快速定位到孔加工的位置。使刀具快速定位到孔加工的位置。动作动作2快进到快进到R点：点：刀具自起始点快速进给到刀具自起始点快速进给到R点。点。动作动作33孔加工：以切削进给的方式执行孔孔加工：以切削进给的方式执行孔 加工的动作。加工的动作。(Z(Z点）点）动作动作44孔底动作：包括暂停、主轴准停、孔底动作：包括暂停、主轴准停、刀具移动等动作。刀具移动等动作。动作动作55返回到返回到R R点：继续加工其它孔时，点：继续加工其它孔时，安全移动刀具。安全移动刀具。动作动作66返回起始点：孔加工完成后一般应返回起始点：孔加工完成后一般应 返回返回起始点。起始点。64 【刀具返回指令【刀具返回指令】65 2、固定循环指令通式式中：G孔加工固定循环（G73G89）。X、Y孔在xy平面的坐标位置（绝对值或增量值）。Z孔底的Z坐标值（绝对值或增量值）。RR点的Z坐标值（绝对值或增量值）。Q每次进给深度（G73、G83）；刀具位移量（G76、G87）。P暂停时间，ms。F切削进给的进给量,mm/min。L固定循环的重复次数。只循环一次时L可不指定。注意：G73G89是模态指令。G01G03取消。固定循环中的参数（Z、R、Q、P、F）是模态的。在使用固定循环指令前要使主轴启动。固定循环指令不能和后指令M代码同时出现在同一程序段。在固定循环中，刀具半径尺寸补偿无效，刀具长度补偿有效。当用G80取消固定循环后，那些在固定循环之前的插补模态恢复。66 3、固定循环指令介绍（1）钻铰循环指令）钻铰循环指令1 1）高速深孔啄钻循环指令）高速深孔啄钻循环指令格式：G73 X G73 X Y Y Z Z R R Q Q F F ；式中：Q每次进给深度（23）。67 2 2）钻孔循环指令）钻孔循环指令格式：格式：G81 X G81 X Y Y Z Z R R F F ；683 3）沉孔钻削循环指令）沉孔钻削循环指令格式：G82 X G82 X Y Y Z Z R R P P F F ；式中：P孔底暂停时间（ms）。694）深孔啄钻循环指令格式：G83 X Y Z R Q F ；式中：Q每次进给深度。705）铰孔循环指令格式：G85 X Y Z R F ；71【例】加工图示工件的5个孔，分别用G81和G83编程。G81（增量方式）编程：G90 G54 G00 X0 Y0 Z100.S200 M03；G91 G99 G81 X10.Y-10.Z-30.R-95.F150；Y30.；X10.Y-10.；X10.；G98 X10.Y20.；G80 X-40.Y-30.M05；M30；G83（绝对方式）编程：G90 G54 G00 X0 Y0 Z100.S200 M03；G99 G83 X10.Y-10.Z-25.R-5.Q5.0 F150；Y20.；X20.Y10.；X30.；G98 X40.Y30.；G80 X0.Y0.M05；M30；72【例】加工图示工件的5个孔，用G82编程。G82（增量方式）编程：G90 G54 G00 X0 Y0 Z100.S200 M03；G91 G99 G82 X20.Y30.Z-30.R-95.P1000 F120；X20.Y10.L3；G80 Z95.；X-80.Y-60.；M30；731）精镗孔循环指令）精镗孔循环指令格式：G76 X_ Y _ _ Z _ _ R_ Q_Q_ P_ F_ ；式中：Q刀具移动量（正值、非小数、1.0）。P孔底暂停（ms)。（2 2）镗孔循环指令）镗孔循环指令74格式：G86 X Y Z R F ；2 2）镗孔循环指令）镗孔循环指令75（3 3）攻螺纹循环指令）攻螺纹循环指令1）攻左旋螺纹循环指令）攻左旋螺纹循环指令格式：G74 X_ Y _ Z _ R_ F_ G74 X_ Y _ Z _ R_ F_ ；式中：F攻螺纹的进给速度（/min），vf（mm/min)=螺纹导程P(mm)主轴转速n（r/min）。76格式：格式：G84 X Y Z R F ；2）攻右旋螺纹循环指令77（4 4）取消固定循环指令）取消固定循环指令格式：G80；注意：当用G80取消孔加工固定循环后，固定循环指令 中的 孔加工数据也被取消。那些在固定循环之前 的插补模态恢复。78【例题例题3 3：固定循环功能综合应用示例：固定循环功能综合应用示例】加工图示工件的2M101.5螺纹通孔，在立式加工中心上加工工序为：8.5麻花钻钻孔；25锪钻倒角；M10丝锥攻螺纹。切削用量见下表，试编制加工程序。7980O5007O5007；G17 G90 G40 G80 G49 G21G17 G90 G40 G80 G49 G21；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；M06 T01M06 T01；G90 G54 G00 X0 Y0G90 G54 G00 X0 Y0；M03 S750M03 S750；G43 Z100.H01G43 Z100.H01；G99 G81 Z-25.R3.F150G99 G81 Z-25.R3.F150；G98 X-40.G98 X-40.；G91 G80 G28 Z0 G91 G80 G28 Z0 M05M05；M06 T02M06 T02；G90 G54 G00 X0 Y0G90 G54 G00 X0 Y0；S150 M03S150 M03；G43 Z100.H02G43 Z100.H02；G99 G81 Z-5.5 R3.F30G99 G81 Z-5.5 R3.F30；G98 X-40.G98 X-40.；G91 G80 G28 Z0 G91 G80 G28 Z0 M05M05；M06 T03M06 T03；G90 G54 G00 X0 Y0G90 G54 G00 X0 Y0；M03 S150M03 S150；G43 Z100.G43 Z100.H03H03；G99 G84 Z-25.R10.F500G99 G84 Z-25.R10.F500；G98 X-40.G98 X-40.；G80 G80 G00 X250.Y300.G00 X250.Y300.；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；M30M30；加工程序加工程序:815.5.7 5.5.7 螺等导程螺纹切削螺等导程螺纹切削格式：格式：G33 Z_ F_;G33 Z_ F_;式中：式中：ZZ螺纹切削的终点坐标值（绝对值）或切削螺纹的长度（增量螺纹切削的终点坐标值（绝对值）或切削螺纹的长度（增量 值）值）F F螺纹导程。螺纹导程。注意：注意：在进行螺纹切削时，从粗加工到精加工，都是沿同一轨迹多次重在进行螺纹切削时，从粗加工到精加工，都是沿同一轨迹多次重 复切削的。要求从粗加工到精加工时主轴转速恒定。复切削的。要求从粗加工到精加工时主轴转速恒定。G33G33指令对主轴转速有以下限制：指令对主轴转速有以下限制：1 n 1 n v vfmaxfmax/P/P 其中：其中：n n 主轴转速，主轴转速，r/minr/min。v vfmaxfmax最大进给速度，最大进给速度，mm/minmm/min。P P 螺纹导程，螺纹导程，mmmm。82【例】使用可调式镗刀，配合使用可调式镗刀，配合G33指令切削指令切削M601.5的内螺纹。的内螺纹。O1555；G90 G80 G17 G40 G49；G54 G00 X0 Y0；M03 S400；G43 Z10.H01；G33 Z-45.F1.5；M19；G00 X-5.；Z10.；X0 M00；（程序停止：调整刀具）（程序停止：调整刀具）M03；G04 X2.；G33 Z-45.F1.5；M19；G00 X-5.；Z10.；G91 G28 Z0；M30；835.2.8 5.2.8 子程序子程序1 1、子程序调用指令、子程序调用指令M98M98 M98 P M98 P；2 2、子程序结束指令、子程序结束指令M99M99 M99M99；3 3、M99M99特殊用法特殊用法（1）用于主程序最后程序段，作为热机程序；）用于主程序最后程序段，作为热机程序；（2）程序段格式为）程序段格式为M99 P_；（；（P后为程序段号）时应用后为程序段号）时应用转向执行。转向执行。84【例【例】如图，在数控铣床上铣削四个直径为如图，在数控铣床上铣削四个直径为80mm的孔。已知底孔直径为的孔。已知底孔直径为76mm，使用，使用20mm四刃立铣刀，切削速度为四刃立铣刀，切削速度为20m/min，进给量为，进给量为0.1mm/齿。齿。85编制程序：编制程序：O1561O1561；G90G90 G80 G17 G40 G49 G80 G17 G40 G49；G54 G00 X0 Y0G54 G00 X0 Y0；M03 S320M03 S320；G43 Z5.H01G43 Z5.H01；M98 P1001M98 P1001；G55 G00 X0 Y0G55 G00 X0 Y0；M98 P1001M98 P1001；G56 G00 X0 Y0G56 G00 X0 Y0；M98 P1001M98 P1001；G57 G00 X0 Y0G57 G00 X0 Y0；M98 P1001M98 P1001；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；G00 G54 X250.Y200.G00 G54 X250.Y200.；M30M30；O1001；G01 Z-27.F1000；G41 X15.Y-25.D01 F128；G03 X40.Y0 R25.；I-40.；X15.Y25.R25.；G01 G40 X0 Y0；Z5.F1000；M99；86【例】如图所示，编制镗如图所示，编制镗 孔程序（包含试切削）。孔程序（包含试切削）。（G90 G54）；）；G00 X120.Y0 S900 M03；/N101 G43 Z2.H10；/N102 G01 Z-6.F72；/N103 G28 Z-6.M00；/N104 M99 P101；N105 G43 Z2.H10 M03；N106 G01 Z-20.F72；G04 P500 M05；M19；Y-1.0；G90 G28 Z0；M06；（程序停止：测量孔径和孔深，调整镗刀并 修改长度补偿参数）875.3 5.3 加工中心综合实例加工中心综合实例 毛坯为100mm80mm27mm的方形坯料，材料45钢，且底面和四个轮廓面均已加工好，要求在立式加工中心上加工顶面、孔及沟槽。881 1、加工部位分析分析、加工部位分析分析加工顶面；加工32孔；加工60沉孔及沟槽；加工4M87H螺孔；加工2 12孔；加工3 6孔892 2、工步设计、工步设计1）粗铣顶面 T1端面铣刀1252）钻32、12孔中心孔 T2中心钻23）钻32、12孔至11.5 T3麻花钻11.54）扩32孔至30 T4麻花钻305）钻36孔至尺寸 T5麻花钻66）粗铣60沉孔及沟槽 T6立铣刀18，2刃7）钻4M8底孔至6.8 T7麻花钻6.88）镗32孔至31.7 T8镗刀31.79）精铣顶面 T1端面铣刀12510）铰12孔至尺寸 T9铰刀1211）精镗32孔至尺寸 T10微调精镗刀3212）精铣60沉孔及沟槽至尺寸T11立铣刀18，4刃13）12孔口倒角 倒角刀2014）36、M8孔口倒角 麻花钻11.515）攻4M8螺纹 T12丝锥M8903 3、装夹、装夹914.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步1 1：粗铣顶面粗铣顶面 O1011;N3 G17 G90 G40 G80 G49 G21;G91 G28 Z0.;N5 M06 T01;N8 G90 G54 G00 X120.Y0.;N9 M03 S240;N10 G43 Z100.H01;N11 Z0.5;N12 G01 X-120.F300;N13 G00 Z100.M05;N14 G91 G28 Z0.M05;/M00；924.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步2 2：钻：钻3232、1212孔中心孔孔中心孔 N16 M06 T02;N19 G90 G54 G00 X0.Y0.;N20 M03 S1000;N21 G43 Z100.H02;N22 G99 G81 Z-5.R5.F100;N23 X-36.Y26.;N24 G98 X36.Y-26.;N25 G80 G91 G28 Z0.M05;/M00;934.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步3：钻32、12孔至11.5N27 M06 T03;N30 G90 G54 G00 X0.Y0.;N31 M03 S550;N32 G43 Z100.H03;N33 G99 G81 Z-30.R5.F110;N34 X-36.Y26.;N35 G98 X36.Y-26.;N36 G80 G91 G28 Z0.M05;/M00;944.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步4 4：扩：扩3232孔至孔至3030N38 M06 T04;N41 G90 G54 G00 X0.Y0.;N42 M03 S280;N43 G43 Z100.H04;N44 G98 G81 Z-35.R5.0 F85;N45 G80 G91 G28 Z0.M05;/M00;954.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步5 5：钻：钻3 366孔至尺寸孔至尺寸N47 M06 T05;N50 G90 G54 G00 X40.Y0.;N51 M03 S1000;N52 G43 Z100.H05;N53 G99 G81 Z-15.R5.F220;N54 Y15.;N55 G98 Y30.;N56 G80 G91 G28 Z0.M05;/M00;964.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步6 6：粗铣：粗铣6060沉孔及沟槽沉孔及沟槽974.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步6 6：粗铣：粗铣6060沉孔及沟槽沉孔及沟槽N73 G01 X-16.Y0.;N74 Z-4.7 F1000;N75 X-61.F110;N76 X-56.5 Y-41.586;N77 X-12.213 Y-16.017;N78 X15.Y-15.F1000;N79 G03 X30.Y0.R15.F110;N80 G01 Y51.;N81 X0.;N82 Y16.;N83 G40 Y0.F1000;N84 G00 Z100.M05;N85 G91G28 Z0.;/M00;N58 M06 T06;N61G90G54G00 X0.Y0.;N62 M03 S370;N63 G43 Z5.H06;N64 G01 Z-10.F1000;N65 G41 X8.Y-15.D06 F110;N66 G03 X23.Y0.R15.;N67 I-23.;N68 X8.Y15.R15.;G00 G40 X0 Y0;N69 G01 G41 X15.Y-15.D06;N70 G03 X30.Y0.R15.;N71 I-30.;N72 X15.Y15.R15.;984.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步7 7：钻：钻4 4M8M8底孔至底孔至6.86.8N87 M06 T07;N88 G90 G54 G00 X23.Y0.;N91 M03 S950;N92 G43 Z100.H07;N93 G98 G81 Z-30.R5.F140;N94 X0.Y23.;N95 X-23.Y0.;N96 G98 X0.Y-23.;N97 G80 G91 G28 Z0.M05;/M00;994.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步8 8：镗：镗3232孔至孔至31.731.7N9 M06 T08;N102 G90 G54 G00 X0.Y0.;N103 M03 S830;N100 G43 Z100.H08;N101 G98 G76 Z-27.R5.Q0.1 F120;N102 G80 G91 G28 Z0.M05;/M00;1004.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步9 9：精铣顶面：精铣顶面N106 M06 T01;N107 G90 G54 G00 X120.Y0.;N108 M03 S320;N109 G43 Z100.H01;N110 Z0;N111 G01 X-120.F280;N112 G00 Z100.M05;N113 G91 G28 Z0.M05;/M00；1014.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步1010：铰：铰1212孔至尺寸孔至尺寸N115 M06 T09;N118 G90 G54 G00 X-36.Y26.;N119 M03 S170;N120 G43 Z100.H09;N121 G99 G82 Z-30.R5.P1000 F42;N122 G98 X36.Y-26.;N123 G80 G91 G28 Z0.M05;/M00;1024.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步1111：精镗：精镗3232孔至尺寸孔至尺寸N9 M06 T10;N102 G90 G54 G00 X0.Y0.;N103 M03 S940;N100 G43 Z100.H10;N101 G98 G76 Z-27.R5.Q0.1 F75;N102 G80 G91 G28 Z0.M05;/M00;1034.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步1212：精铣：精铣6060沉孔及沟槽沉孔及沟槽1044.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步1212：精铣：精铣6060沉孔及沟槽沉孔及沟槽N134 M06 T11;N137 G90G54G00 X0.Y0.;N138 M03 S460;N139 G43 Z5.H11;N140 G01 Z-10.F1000;N141 G41 X8.Y-15.D11 F80;N142 X15.;N143 G03 X30.Y0 R15.;N144 I-30.;N145 X15.Y-15.R15.;N146 G01 X-16.Y0.;N147 Z-5.F1000;N148 X-61.F110;N149 X-56.5 Y-41.586.;N150 X-12.213 Y-16.017;N151 X15.Y-15.F1000;N152 G03 X30.Y0 R15.F150;N153 G01 Y51.;N154 X0.;N155 Y16.;N156 G40 Y0.F1000;N157 G00 Z100.M05;N158 G91 G28 Z0;/M00;1054.4.走刀路线与编程走刀路线与编程工步工步1313：攻：攻4 4M8M8螺纹螺纹N185 M06 T12;N187 G90 G54 G00 X23.Y0.;N188 M03 S320;N190 G43 Z100.H12;N192 G98 G84 Z-27.R10.F400;N193 X0.Y23.;N194 X-23.Y0.;N195 X0.Y-23.;N196 G80 G91 G28 Z0.;N198 G28 X0.Y0.;M30;106实训项目一：简单轮廓铣削实训实训项目一：简单轮廓铣削实训107实训项目二：内槽铣削实训实训项目二：内槽铣削实训108实训项目三：综合轮廓铣削实训实训项目三：综合轮廓铣削实训109实训项目四：孔系加工实训实训项目四：孔系加工实训110实训项目五：综合铣削加工实训（实训项目五：综合铣削加工实训（1 1）111实训项目五：综合加工实训（实训项目五：综合加工实训（2 2）所示支承板上的A、B、C、D及E面已在前工序中加工好，现要在加工中心上加工所有孔及R100圆弧，其中50H7孔的铸出毛坯孔为47，试制订该事件的加工中心加工工艺。112实训项目五：综合加工实训（实训项目五：综合加工实训（3 3）113实训项目六：加工中心实训实训项目六：加工中心实训114小结与小结与复习思考题复习思考题 小结小结 数控编程指令是基础；指令格式与应用是重点；数控铣削加工和孔加工培训是难点。数控铣削加工的基本操作训练是重中之重。本章按指令分类进行介绍，要求掌握每类功能组的基本结构模式，并完成实训报告。强化掌握数控铣削加工和孔加工固定循环的编程技术并要求能基本进行应用。复习思考题复习思考题 练习要求仿真检验程序的正确性。