车工(铣床)操作培训

2024/7/7数控机床实例铣床局部 2024/7/7 数控铣床数控铣床3.22024/7/73.2.1 数控机床的分类：数控机床的分类：1数控铣床按主轴布置形式可分为三类数控铣床按主轴布置形式可分为三类：立式、卧式、龙门数控铣床。立式、卧式、龙门数控铣床。1立式数控铣床立式数控铣床2024/7/72卧式数控铣床卧式数控铣床 卧式数控铣床的主轴轴线卧式数控铣床的主轴轴线与工作台面平行，主要用来加与工作台面平行，主要用来加工箱体类零件。工箱体类零件。卧式数控铣床卧式数控铣床相比，立式数控铣床，结构复杂，相比，立式数控铣床，结构复杂，在加工时不便观察，但排屑顺畅。在加工时不便观察，但排屑顺畅。3龙门式数控铣床龙门式数控铣床 工作台宽度在工作台宽度在630mm以上的数控铣床，多采以上的数控铣床，多采用龙门式布局用龙门式布局，用于大，用于大工件、大平面的加工，工件、大平面的加工，主要在汽车、航空航天、主要在汽车、航空航天、机床等行业使用。机床等行业使用。2024/7/7分为点位控制数控铣床、直线控制数控铣床和轮廓控制数控铣床。2按运动方式分按运动方式分轮廓控制铣床加工轮廓控制铣床加工 直线控制铣床加工直线控制铣床加工 点位控制铣床加工点位控制铣床加工 2024/7/7分为开环控制、闭环控制和半闭环控制数控铣床。1开环控制数控铣床运动部件没有位置检测反响装置，采用步进电动机驱动3按伺服系统的控制方式分类按伺服系统的控制方式分类 开环控制数控机床结构开环控制数控机床结构 2024/7/72闭环控制数控铣床运动部件上安装有位置测量反响装置，由直流或交流伺服电动机驱动。闭环控制数控机床结构闭环控制数控机床结构 2024/7/73半闭环控制数控铣床将位置检测元件安装在电动机轴端或丝杠轴端，通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位移，与数控装置中的指令位移量相比较，实现差值控制。半闭环控制数控机床结构半闭环控制数控机床结构 2024/7/7有两坐标联动、两坐标半联动、三坐标联动和多坐标联动之分。如图是6坐标铣床，X、Y、Z、B、C、W六个轴。4按控制联动坐标数按控制联动坐标数2024/7/7分为经济型数控铣床、全功能数控铣床、高速数控铣床和龙门数控铣床。5按系统功能按系统功能经济经济全功能全功能高速铣床高速铣床龙门铣床龙门铣床2024/7/73.2.2 数控铣床的结构和调整数控铣床的结构和调整 1.数控铣床的组成数控铣床的组成 数控铣床一般由机床本体、数控系统、进给伺数控铣床一般由机床本体、数控系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大局部组成。服系统、冷却润滑系统等几大局部组成。机床本体是数控机床的主体，包括：床身、立机床本体是数控机床的主体，包括：床身、立柱等支承部件；主轴等运动部件；工作台、刀架以柱等支承部件；主轴等运动部件；工作台、刀架以及进给运动执行部件、传动部件；此外还有冷却、及进给运动执行部件、传动部件；此外还有冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置。与传统机床相比，润滑、转位和夹紧等辅助装置。与传统机床相比，数控铣床的外部造型、整体布局、传动系统与刀具数控铣床的外部造型、整体布局、传动系统与刀具系统的部件结构以及操作机构等都发生了很大的变系统的部件结构以及操作机构等都发生了很大的变化，这种变化的目的是为了满足数控技术的要求和化，这种变化的目的是为了满足数控技术的要求和充分发挥数控机床的特点。充分发挥数控机床的特点。2024/7/71.底座；底座；2.强电柜；强电柜；3.变压器箱；变压器箱；4、13、14.伺服电动机；伺服电动机；5.主轴变速控制面板；主轴变速控制面板；6.床身；床身；7.数控柜；数控柜；8、11.纵向行程限位开关；纵向行程限位开关；9.挡铁；挡铁；10.操纵台；操纵台；12.横向滑横向滑板；板；15.升降台；升降台；16.纵向滑板纵向滑板2024/7/72数控铣床结构的主要特点数控铣床结构的主要特点 1高刚度和高抗振性高刚度和高抗振性 铣床刚度是铣床的技术性能之一，它反映了铣床刚度是铣床的技术性能之一，它反映了铣床结构抵抗变形的能力。根据铣床所受载荷性铣床结构抵抗变形的能力。根据铣床所受载荷性质的不同，铣床在静态力作用下所表现的刚度称质的不同，铣床在静态力作用下所表现的刚度称为铣床的静刚度；铣床在动态力作用下所表现的为铣床的静刚度；铣床在动态力作用下所表现的刚度称为铣床的动刚度。在铣床性能测试中常用刚度称为铣床的动刚度。在铣床性能测试中常用铣床柔度来说明铣床的该项性能柔度是刚度的铣床柔度来说明铣床的该项性能柔度是刚度的倒数。为满足数控铣床高速度、高精度、高生倒数。为满足数控铣床高速度、高精度、高生产率、高可靠性和高自动化的要求，与普通铣床产率、高可靠性和高自动化的要求，与普通铣床比较，数控铣床应有更高的静、动刚度，更好的比较，数控铣床应有更高的静、动刚度，更好的抗振性。抗振性。2024/7/72减少铣床热变形的影响铣床的热变形是影响铣床加工精度的重要因素之一。由于数控铣床主轴转速、进给速度远高于普通铣床，而大切削量产生的炽热切屑对工件和铣床部件的热传导影响远比普通铣床严重。而热变形对加工精度的影响，操作者往往难以修正。因此，应特别重视减少数控铣床热变形的影响。3传动系统机械结构简化数控铣床的主轴驱动系统和进给驱动系统，分别采用交流、直流主轴电动机和伺服电动机驱动，这两类电动机调速范围大，并可无级调速。因此使主轴箱、进给变速箱及传动系统大为简化，箱体结构简单，齿轮、轴承和轴类零件数量大为减少，甚至不用齿轮，由电动机直接带动主轴或进给滚珠丝杠。2024/7/7 4高传动效率和无间隙传动装置高传动效率和无间隙传动装置 对进给系统中的机械传动装置和元件要求具有高对进给系统中的机械传动装置和元件要求具有高寿命、高刚度、无间隙、高灵敏度和低摩擦阻力的寿命、高刚度、无间隙、高灵敏度和低摩擦阻力的特点。目前，数控铣床进给驱动系统中常用的机械特点。目前，数控铣床进给驱动系统中常用的机械装置主要有三种，即滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆装置主要有三种，即滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆-蜗轮机构和预加载荷的双齿轮蜗轮机构和预加载荷的双齿轮-齿条机构。齿条机构。5低摩擦因数的导轨低摩擦因数的导轨 对导轨地要求有：在高速进给时不振动；低速进对导轨地要求有：在高速进给时不振动；低速进给时不爬行；具有很高的灵敏度；能在重载下长期给时不爬行；具有很高的灵敏度；能在重载下长期连续工作；耐磨性高；精度保持性好等。现代数控连续工作；耐磨性高；精度保持性好等。现代数控铣床使用的导轨，仍是滑动导轨、滚动导轨和静压铣床使用的导轨，仍是滑动导轨、滚动导轨和静压导轨三种类型，但在材料和结构上已发生了质的变导轨三种类型，但在材料和结构上已发生了质的变化，已不同于普通铣床的导轨。化，已不同于普通铣床的导轨。2024/7/7 3数控铣床的使用要求数控铣床的使用要求 数控铣床是一种全自动化的机床，但是象装卸工件和刀具、清理切屑、数控铣床是一种全自动化的机床，但是象装卸工件和刀具、清理切屑、观察加工情况和调整等辅助工作，还得由操作者来完成。因此，在使用观察加工情况和调整等辅助工作，还得由操作者来完成。因此，在使用方面有特定要求：方面有特定要求：1便于同时操作和观察便于同时操作和观察 2刀具、工件装卸、夹紧方便刀具、工件装卸、夹紧方便 3排屑和冷却排屑和冷却 2024/7/7 4数控铣床操作本卷须知数控铣床操作本卷须知 操作者尤其地初学者在操作数控铣床时应操作者尤其地初学者在操作数控铣床时应该注意以下几个方面。该注意以下几个方面。1操作前必须仔细阅读该机床的使用说明操作前必须仔细阅读该机床的使用说明书。书。2加强机床的日常维护和保养。加强机床的日常维护和保养。3每次开机前要检查一下铣床后面润滑油每次开机前要检查一下铣床后面润滑油泵中的润滑油是否充裕，空气压缩机是否翻开，泵中的润滑油是否充裕，空气压缩机是否翻开，切削液是否足够等。切削液是否足够等。4注意开机时，先翻开电源，然后再按下注意开机时，先翻开电源，然后再按下 CNC电源中的开启按钮。电源中的开启按钮。5不要轻易修改系统内定的各类参数。建不要轻易修改系统内定的各类参数。建议用户记录原始参数值备查。议用户记录原始参数值备查。6经常注意刀具磨损对零件尺寸精度的影经常注意刀具磨损对零件尺寸精度的影响响 2024/7/7 3.2.3 常用编程指令常用编程指令 1常用的准备功能编程常用的准备功能编程 见下表见下表2024/7/7地 址含 义编程格式G00快速移动点定位G00X_Y_G01直线插补G01X_Y_Z_F_G02顺时针圆弧插补G17G02X_Y_（R或I_J_）F_G18G02X_Z_（R或I_K_）F_G19G02Y_Z_（R或J_K_）F_G03逆时针圆弧插补G17G03X_Y_（R或I_J_）F_G18G03X_Z_（R或I_K_）F_G19G03Y_Z_（R或J_K_）F_G04暂停G04P_G07虚轴指定G07X_Y_Z_AG09准停校验G09G17/G18/G19XY/ZX/YZ平面选择G17/G18/G19G20/G21/G22英寸/毫米/脉冲当量输入G20/G21/G22G24G25镜像开镜像关G24X_Y_Z_G25X_Y_Z_G41/G42刀具半径补偿左/右G41/G42G0(G1)X_Y_Z_D_2024/7/7地 址含 义编程格式G43/G44刀具长度补偿正/负G43/G44X_Y_Z_H_G49刀具长度补偿注销G49G50G51缩放关缩放开G51X_Y_Z_P_G50G52G53局部坐标系设定直接机床坐标系编程G52X_Y_ZG53G54G59工件坐标系选择G54G59G60单方向定位G60X_Y_Z_AG61精确停止校验方式G61G64连续方式G64G65子程序调用G65PG68坐标系旋转G17/G18/G19G68X_Y_（或Y_Z_或X_Z_）P_G69坐标系旋转撤销G692024/7/7地 址含 义编程格式G69坐标系旋转撤销G69G73，G74，G76，G80G89固定循环（G73，G74，G76,G80G89）X_Y_Z_R_Q_P_I_J_K_F_L_G80：取消固定循环G90/G91绝对值/增量值编程G90/G91G92加工坐标系设置G92X_Y_Z_A_G94每分钟进给量G94F_G95每转进给量G95F_G98固定循环刀具返回起始点G98G99固定循环刀具返回R点G992024/7/7常用编程指令介绍1尺寸单位选择G20/G21/G222进给速度单位的设定G94/G95格式：G94F_或G95F_G94每分钟进给。对于线性轴F的单位依G20/G21/G22的设定而为mm/min、in/min或脉冲当量/min；对于旋转轴F的单位为度/min或脉冲当量/min。G95为 每 转 进 给，即 主 轴 转 一 周 时，刀 具 的 进 给 量 F的 单 位 依G20/G21/G22的设定而为mm/r、in/r或脉冲当量/r，这个功能只在主轴装有编码器时才能使用。G94、G95为模态功能，可相互注销，G94为缺省值。2024/7/7 3与坐标系有关的指令与坐标系有关的指令 1绝对尺寸指令绝对尺寸指令G90 ISO代码中绝对尺寸指令用代码中绝对尺寸指令用G90，它表示程，它表示程序段中的尺寸字为绝对坐标值，即以编程零点序段中的尺寸字为绝对坐标值，即以编程零点为基准的坐标值。编程举例：为基准的坐标值。编程举例：G90 G01 X50 Y-45 F125。2增量尺寸指令增量尺寸指令G91，它表示程序段，它表示程序段中的尺寸字为增量坐标值，即刀具运动的终点中的尺寸字为增量坐标值，即刀具运动的终点相对于起点的坐标值增量。相对于起点的坐标值增量。编程举例：编程举例：G91 G01 X-150 Y145 F125。在实际的编程中，选用在实际的编程中，选用G90还是还是G91，主，主要是根据具体的零件特点确定，那种方式编程要是根据具体的零件特点确定，那种方式编程方便就采用那一种方式。方便就采用那一种方式。G90和和G91为模态功为模态功能，可相互注销。能，可相互注销。G90为缺省值。为缺省值。2024/7/73工件坐标系设定G92G92指令是规定工件坐标系原点的指令，工件坐标系原点又称编程零点，当使用绝对尺寸编程时，必须先建立一坐标系，用来确定刀具起始点在坐标系中的坐标值。G92指令通过设定刀具起点对刀点与坐标系原点的相对位置建立工件坐标系。工件坐标系一旦建立，绝对值编程时的指令值就是在此坐标系中的坐标值。如右图所示。程序例如：G92X40Y30Z252024/7/7 坐标值坐标值X40 Y30 Z25为刀位点在工件坐标系中的为刀位点在工件坐标系中的初始位置，执行初始位置，执行G92指令时，机床不动作，即指令时，机床不动作，即X、Y、Z轴均不移动，但轴均不移动，但CRT或液晶显示器上的坐标值发生了或液晶显示器上的坐标值发生了变化。变化。G92指令可以在程序中指定，也可以在指令可以在程序中指定，也可以在MDI方式方式中设定。中设定。G92指令为非模态指令一般放在一个零件程指令为非模态指令一般放在一个零件程序的第一段。序的第一段。4工件坐标系选择工件坐标系选择G54G59 格式：格式：G54G59。G54G59是系统预定的是系统预定的6个工件坐标系，可根据需要个工件坐标系，可根据需要任意选用。这任意选用。这6个预定工件坐标系的原点在机床坐标系个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值工件零点偏置值可用中的值工件零点偏置值可用MDI方式输入，系统方式输入，系统自动记忆。工件坐标系一旦选定，后续程序段中绝对自动记忆。工件坐标系一旦选定，后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。G54G59为模态功能，可相互注销，为模态功能，可相互注销，G54为缺省值。为缺省值。2024/7/7 如右以下图所示，使用工件坐标系编程。要如右以下图所示，使用工件坐标系编程。要求刀具从当前点移动到求刀具从当前点移动到A点，再从点，再从A点移动到点移动到B点。点。程序如下：程序如下：%1000N01 G54 G00 G90 X30 Y40N02 G59N03 G00 X30 Y30注意：使用该组指令前，注意：使用该组指令前，先用要输入各坐标系的先用要输入各坐标系的坐标原点在机床坐标系坐标原点在机床坐标系中的坐标值。中的坐标值。2024/7/7 4快速点定位指令快速点定位指令G00 G00指令是指刀具以点定位控制方式，从刀具所在指令是指刀具以点定位控制方式，从刀具所在点以最快的速度，移动到目标点。点以最快的速度，移动到目标点。G00指令中的快移速指令中的快移速度由机床参数度由机床参数“快移进给速度对各轴分别设定，不能快移进给速度对各轴分别设定，不能用进给速度用进给速度F规定。一般用于加工前快速定位或加工后快规定。一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。速退刀。G00为模态功能可由为模态功能可由G01、G02、G03或或G33功功能注销。能注销。注意：在执行注意：在执行G00指令时，由于各轴以各自速度移指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。操作者必须格外小心，以免刀具成轨迹不一定是直线。操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。常见的做法是将与工件发生碰撞。常见的做法是将Z轴移动到平安高度，轴移动到平安高度，再放心地执行再放心地执行G00指令。指令。2024/7/7 5直线插补指令直线插补指令G01G01指令是指刀具按给定的进给速度指令是指刀具按给定的进给速度F，从，从当前点进行直线插补并到达指定的终点，可以采当前点进行直线插补并到达指定的终点，可以采用绝对或增量编程。用绝对或增量编程。G01指令两个或三个坐标指令两个或三个坐标以联动的方式，按指定的进给速度以联动的方式，按指定的进给速度F值插补加工值插补加工出任意斜率的平面或空间直线。出任意斜率的平面或空间直线。G01为模态为模态功能可由功能可由G00、G02、G03或或G33功能注销。功能注销。如下图，刀具从如下图，刀具从A点工作移动到点工作移动到B点。点。绝对绝对G90 G00 X60.0 Y30.0 F150；增量增量G91 G00 X40.0 Y20.0 F150；2024/7/7 6圆弧插补指令圆弧插补指令G02/G03按给定的进给速度按给定的进给速度F从当前点进行顺时针从当前点进行顺时针G02或逆时或逆时针针G03圆弧插补。在不同平面内进行圆弧插补。圆弧插补。在不同平面内进行圆弧插补。G17、G18、G19为圆弧插补平面选择指令，以此来为圆弧插补平面选择指令，以此来确定被加工外表所在平面，确定被加工外表所在平面，G17可以省略。可以省略。格式：格式：XY平面：平面：G17 G02 X_ Y_ I_ J_(R_)F_；G17 G03 X_ Y_ I_ J_(R_)F_ZX平面：平面：G18 G02 X_ Z_ I_ K_(R_)F_；G18 G03 X_ Z_ I_ K_(R_)F_YZ平面：平面：G19 G02 Y_ Z_ J_ K_(R_)F_；G19 G03 Y_ Z_ J_ K_(R_)F_2024/7/7 其中：其中：X、Y、Z为圆弧终点坐标，为圆弧终点坐标，R为圆弧半为圆弧半径，径，I、J、K为圆弧圆心到起点的增量坐标等于为圆弧圆心到起点的增量坐标等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，与采用圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，与采用G90、G91无关，无关，F为进给速度。当圆弧的圆心角为进给速度。当圆弧的圆心角180时，时，R值为负，当圆弧的圆心角值为负，当圆弧的圆心角180时，时，R值为值为正。注意：采用正。注意：采用R编程不能表达整圆，此时，必编程不能表达整圆，此时，必须采用须采用I、J、K编程。同时编入编程。同时编入R与与I、J、K时，时，R有效。有效。I、J、K的选择如以下图所示。的选择如以下图所示。2024/7/7 注意：顺时针或逆时针圆弧是从垂直于圆弧所注意：顺时针或逆时针圆弧是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向，如左在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向，如左图所示。图所示。如右图，刀具从如右图，刀具从A开始沿开始沿A、B、C切削，编程。切削，编程。2024/7/7%158G92 X200.0 Y40.0 Z0；设置工件坐标系；设置工件坐标系G90 G03 X140.0 Y100.0 R60.0 F300；绝对值编程；绝对值编程G02 X120.0 Y60.0 R50.0；或或G92 X200.0 Y40.0 Z0；G90 G03 X140.0 Y100.0 I-60.0 J0 F300；G02 X120.0 Y60.0 I-50.0 J0；G91 G03 X-60.0 Y60.0 R60.0 F300；增量值编程；增量值编程G02 X-20.0 Y-40.0 R50.0；或或G91 G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 J0 F300；G02 X-20.0 Y-40.0 I-50.0 J0；M302024/7/7 如下图为一封闭圆整圆，现设起刀点在坐标原点如下图为一封闭圆整圆，现设起刀点在坐标原点O，加工是从，加工是从O快速移动至快速移动至A逆时针加工整圆，逆时针加工整圆，用绝对尺寸编程：用绝对尺寸编程：N10 G92 X0 Y0 Z0；N20 G90 G00 X30 Y0；N30 G03 I-30 J0 F100；N40 G00 X0 Y0；用增量尺寸编程：用增量尺寸编程：N20 G91 G00 X30 Y0；N30 G03 I-30 J0 F100；N40 G00 X-30 Y0；特规定圆弧所对应的圆心角为小于等于特规定圆弧所对应的圆心角为小于等于180时圆弧段时圆弧段1用用“R；圆心角大于；圆心角大于180的圆弧圆弧段的圆弧圆弧段2用用“-R。2024/7/7 7自动返回参考点自动返回参考点G28 格式：格式：G28 X_Y_Z_A_ X、Y、Z、A回参考点时经过的中间点非参回参考点时经过的中间点非参考点。在考点。在G90时为中间点在工件坐标系中的坐时为中间点在工件坐标系中的坐标；在标；在G91时为中间点相对于起点的位移量。时为中间点相对于起点的位移量。G28指令首先使所有的编程轴都快速定位到中间指令首先使所有的编程轴都快速定位到中间点，然后再从中间点返回到参考点。一般点，然后再从中间点返回到参考点。一般G28指指令用于刀具自动更换或者消除机械误差在执行该令用于刀具自动更换或者消除机械误差在执行该指令之前应取消刀具半径补偿和刀具长度补偿。指令之前应取消刀具半径补偿和刀具长度补偿。注意：在注意：在G28的程序段中不仅产生坐标轴移动指的程序段中不仅产生坐标轴移动指令，而且记忆了中间点坐标值，以供令，而且记忆了中间点坐标值，以供G29使用。使用。电源接通后在没有手动返回参考点的状态下，指电源接通后在没有手动返回参考点的状态下，指定定G28时，从中间点自动返回参考点，与手动返时，从中间点自动返回参考点，与手动返回参考点相同。这时从中间点到参考点的方向就回参考点相同。这时从中间点到参考点的方向就是机床参数是机床参数“回参考点方向设定的方向。回参考点方向设定的方向。G28指令仅在其被规定的程序段中有效。指令仅在其被规定的程序段中有效。2024/7/7 8自动从参考点返回自动从参考点返回G29格式：格式：G29 X _Y _Z _A_。X、Y、Z、A返回的定返回的定位终点，在位终点，在G90时为定位终点在工件坐标系中的时为定位终点在工件坐标系中的坐标；在坐标；在G91时为定位终点相对于时为定位终点相对于G28中间点的中间点的位移量。位移量。G29可使所有编程轴以快速进给经过由可使所有编程轴以快速进给经过由G28指令定义的中间点，然后再到达指定点。指令定义的中间点，然后再到达指定点。通常该指令紧跟在通常该指令紧跟在G28指令之后。指令之后。G29指令仅在其被规定的指令仅在其被规定的程序段中有效。程序段中有效。G91 G28 X100 Y20G29 X50 Y40M06 T022024/7/7 9暂停指令暂停指令G04 格式：格式：G04 P_。P：暂停时间，单位为：暂停时间，单位为s秒。秒。G04在前一程序段的进给速度降到零之后才在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。在执行含开始暂停动作。在执行含G04指令的程序段时，指令的程序段时，先执行暂停功能。先执行暂停功能。G04为非模态指令，仅在其被为非模态指令，仅在其被规定的程序段中有效。规定的程序段中有效。G04可使刀具作短暂停留以获得圆整而光滑的可使刀具作短暂停留以获得圆整而光滑的外表。如对不通孔作深度控制时，在刀具进给到外表。如对不通孔作深度控制时，在刀具进给到规定深度后，用暂停指令使刀具作非进给光整切规定深度后，用暂停指令使刀具作非进给光整切削，然后退刀，保证孔底平整。削，然后退刀，保证孔底平整。2024/7/7 10简化编程指令简化编程指令 1镜像功能镜像功能G24/G25 格式：格式：G24 X_Y_Z_A_ M98 P_ G25 X_Y_Z_A_ G24：建立镜像，：建立镜像，G25：取消镜像。：取消镜像。X、Y、Z、A：镜像位置。：镜像位置。当工件相对于某一轴具有对称形状时，可以当工件相对于某一轴具有对称形状时，可以利用镜像功能和子程序，只对工件的一局部进行利用镜像功能和子程序，只对工件的一局部进行编程，而能加工出工件的对称局部，这就是镜像编程，而能加工出工件的对称局部，这就是镜像功能。当某一轴的镜像有效时该轴执行与编程方功能。当某一轴的镜像有效时该轴执行与编程方向相反的运动。向相反的运动。G24、G25为模态指令，可相互为模态指令，可相互注销，注销，G25为缺省值。为缺省值。2024/7/7%0024；主程序；主程序G90 G54；设置零点偏置，对刀点在；设置零点偏置，对刀点在0，0，0G0 Z100;X0 Y0 右图程序如下：右图程序如下：2024/7/7Z0G91 G17；相对坐标补偿，；相对坐标补偿，M03 S600M98 P100；调用子程序；调用子程序100，加工，加工G24 X0；Y轴镜像镜，像位置为轴镜像镜，像位置为X=0M98 P100；加工；加工G24 Y0；X、Y轴镜像，镜像位置为轴镜像，镜像位置为0，0M98 P100；加工；加工G25 X0；X轴镜像继续有效，取消轴镜像继续有效，取消Y轴镜像轴镜像M98 P100；加工；加工G25 Y0；取消镜像；取消镜像M302024/7/7%100；子程序；子程序的加工程序的加工程序N100 G41 G00 X10 Y4 D01；左刀补；左刀补G41N130 G01 Z5 F300；加工深度为；加工深度为5N140 Y26N150 X10N160 G03 X10 Y10 I10 J0；加工圆弧；加工圆弧N170 G01 Y10N180 X25N185 G49 G00 Z105N200 G40 X5 Y10N210 M99；返回；返回2024/7/7 2缩放功能缩放功能G50/G51 格式：格式：G51 X_Y_Z_P_ M98 P_ G50 G51：建立缩放。：建立缩放。G50：取消缩放。：取消缩放。X、Y、Z：缩放中心的坐标值。：缩放中心的坐标值。P：缩放倍数。：缩放倍数。G51既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。在在G51后，运动指令的坐标值以后，运动指令的坐标值以X、Y、Z为缩放为缩放中心，按中心，按P规定的缩放比例进行计算。在有刀具补规定的缩放比例进行计算。在有刀具补偿的情况下，先进行缩放，然后才进行刀具半径偿的情况下，先进行缩放，然后才进行刀具半径补偿刀具和长度补偿。补偿刀具和长度补偿。G51、G50为模态指令，为模态指令，可相互注销，可相互注销，G50为缺省值。为缺省值。2024/7/7 使用缩放功能编制如下图轮廓的加工程序。三角形使用缩放功能编制如下图轮廓的加工程序。三角形ABC的顶点为的顶点为A10，30、B90，30、C50，110，三角形，三角形ABC是缩放后的图形，其中缩放中心为是缩放后的图形，其中缩放中心为D50，50，缩放系数为缩放系数为0.5倍，设倍，设刀具起点距工件上表刀具起点距工件上表面面50mm。2024/7/7%0051；主程序；主程序G90 G54；零点偏置；零点偏置G54，对刀点在，对刀点在0，0，0G0 Z50X0 Y0M03 S600G1 Z-10 F150；加工深度；加工深度-10M98 P100；调用子程序，加工三角形；调用子程序，加工三角形ABCG1 Z-6 F150；加工深度；加工深度-6G51 X50 Y50 P0.5；缩放中心；缩放中心50，50，缩放系数缩放系数0.5M98 P100；加工三角形；加工三角形ABCG50；取消缩放；取消缩放G49 Z46M05 M302024/7/7%100；子程序三角形；子程序三角形ABC的加工程序的加工程序N100 G42 G00 X10 Y30 D01；右刀补；右刀补N150 G01 X90 Y30 F300N160 X50 Y110N170 X10 Y30N200 G40 G00 X0 Y0；取消刀补；取消刀补N210 M992024/7/7 3旋转变换旋转变换G68/G69格式：格式：G17 G68 X_Y_P_G18 G68 X_Z_P_G19 G68 Y_Z_P_M98 P_G69G68：建立旋转。：建立旋转。G69：取消旋转。：取消旋转。X、Y、Z：旋转中心的坐标值。：旋转中心的坐标值。P：旋转角度，单位是：旋转角度，单位是度，度，0P360。在有刀具补偿的情况下，先旋转，后刀补刀具半径在有刀具补偿的情况下，先旋转，后刀补刀具半径补偿、长度补偿；在有缩放功能的情况下，先缩放补偿、长度补偿；在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转。后旋转。G68、G69为模态指令，可相互注销，为模态指令，可相互注销，G69为缺省值。为缺省值。2024/7/7 使用旋转功能编制如下图轮廓的加工程序，设刀具使用旋转功能编制如下图轮廓的加工程序，设刀具起点距工件上外表起点距工件上外表50mm，切削深度，切削深度5mm。2024/7/7%0068；主程序；主程序N10 G92 X0 Y0 Z50；工件坐标系设置；工件坐标系设置N15 G90 G17 M03 S600N20 G43 G1 Z-5 H02 F300；N25 M98 P200；加工；加工N30 G68 X0 Y0 P45；旋转；旋转45N40 M98 P200；加工；加工N60 G68 X0 Y0 P90；旋转；旋转90N70 M98 P200；加工；加工N20 G49 G0 Z50N80 G69；取消旋转；取消旋转N90 M05 M30；程序结束；程序结束2024/7/7%200；子程序；子程序的加工程序的加工程序N100 G41 G01 X20 Y-5 D02 F300；建立刀补；建立刀补N105 Y0N110 G02 X40 Y0 I10 J0N120 X30 Y0 I-5 J0N130 G03 X20 Y0 I5 J0N140 G00 Y-5N145 G40 X0 Y0；取消刀补；取消刀补N150 M99HNC-21M数控系统常用的辅助功能数控系统常用的辅助功能 见下表见下表2024/7/7M功能字功 能M00程序停止M02程序结束M03主轴顺时针旋转（正转）M04主轴逆时针旋转（反转）M05主轴旋转停止M06换刀M072号（雾状）切削液（冷却液）开M09切削液（冷却液）关M30程序停止并返回开始处M98调用子程序M99返回子程序2024/7/7 数控加工中某些加工动作循环已经典型化，例数控加工中某些加工动作循环已经典型化，例如，钻孔、镗孔的动作是孔位平面定位、快速引如，钻孔、镗孔的动作是孔位平面定位、快速引进、工作进给、快速退回等，这样一系列典型的进、工作进给、快速退回等，这样一系列典型的加工动作已经预先编好程序存储在内存中，可用加工动作已经预先编好程序存储在内存中，可用称为固定循环的一个称为固定循环的一个G码程序段调用，从而简化码程序段调用，从而简化编程工作。编程工作。3.3.1华中世纪星华中世纪星HNC-21M数控系统固定循环数控系统固定循环 1.固定循环参数固定循环参数固定循环包括：固定循环包括：G73、G74、G76、G80G89。格式：格式：G98/G99 G_X_Y_Z_R_Q_P_I_J_K_F_L_3.3 固定循环与子程序应用固定循环与子程序应用2024/7/7G98、G99：为孔加工完后的回退方式指令。：为孔加工完后的回退方式指令。G98返回起始平面；返回起始平面；G99返回返回R点平面；当某孔加工完点平面；当某孔加工完后还有其他同类孔需要继续加工时，一般使用后还有其他同类孔需要继续加工时，一般使用G99指令；只有当全部同类孔都加工完成后，或指令；只有当全部同类孔都加工完成后，或孔间有比较高的障碍需跳跃时，才使用孔间有比较高的障碍需跳跃时，才使用G98指令，指令，这样可节省抬刀时间。这样可节省抬刀时间。G_：固定循环代码：固定循环代码G73、G74、G76和和G81G89中之一。后面表所示为中之一。后面表所示为HNC-21M数控系统的数控系统的固定循环功能。固定循环功能。X、Y：加工起点到孔位的距离：加工起点到孔位的距离G91或孔位坐或孔位坐标标G90；Z：R点到孔底的距离点到孔底的距离G91或孔底坐标或孔底坐标G90；2024/7/7R：初始点到：初始点到R点距离点距离G91或或R点的坐标点的坐标G90；Q：每次进给深度：每次进给深度G73/G83；在；在G76/G87方方式中，为横移距离；在固定循环有效期间是模式中，为横移距离；在固定循环有效期间是模态值。态值。P：刀具在孔底的暂停时间：刀具在孔底的暂停时间s；I、J：刀具在轴反向位移增量：刀具在轴反向位移增量G76/G87；F：切削进给速度；：切削进给速度；L：固定循环的次数。：固定循环的次数。2024/7/7 地址钻孔操作（-Z方向）孔底位置的操作 退刀操作（+Z方向）用 途G73间歇进给快速进给高速深孔钻循环G74切削进给暂停主轴正转切削进给反攻丝（左旋）G76切削进给主轴准确停止快速进给精镗循环G80切削进给撤消固定循环G81切削进给快速进给钻孔循环(中心钻)G82切削进给暂停快速进给带停顿的钻孔循环G83间歇进给快速进给深孔加工循环G84切削进给暂停主轴反转切削进给攻丝循环G85切削进给切削进给镗削G86切削进给主轴停止快速进给镗削G87切削进给主轴正转快速进给反镗循环G88切削进给暂停主轴停止手动进给镗削G89切削进给暂停切削进给镗削2024/7/7 固定循环的动作构成：一般由固定循环的动作构成：一般由6个动作组成个动作组成 动作1AB刀具快速定位到要加工孔坐标位置X，Y，即循环起始点B；动作2BR刀具Z向快进从起始点进给到R点平面；动作3RE以切削进给的方式执行孔进给动作如钻孔、镗孔、攻螺纹等；动作4E点在孔底作相应的动作；动作5ER返回到R点平面；动作6RB快速返回到起始点B。2024/7/7 作用平面作用平面：在孔加工动作中有：在孔加工动作中有3个作用平面：个作用平面：初始平面：初始点所在的与初始平面：初始点所在的与Z轴垂直的平面。它是为了轴垂直的平面。它是为了平安下刀而规定的一个平面。初始平面到零件外表的距平安下刀而规定的一个平面。初始平面到零件外表的距离可以任意设定在一个平安的高度上。当使用同一把刀离可以任意设定在一个平安的高度上。当使用同一把刀具加工假设干孔时，只有孔间存在障碍需要跳跃或全部具加工假设干孔时，只有孔间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完成时，才使刀具返回到初始平面上的初始点。孔加工完成时，才使刀具返回到初始平面上的初始点。R点平面：点平面：R点平面是刀具下刀时由快速进给转为切削点平面是刀具下刀时由快速进给转为切削进给的高度平面，与工件外表的距离主要考虑工件外表进给的高度平面，与工件外表的距离主要考虑工件外表尺寸的变化，一般可以取尺寸的变化，一般可以取25mm。孔底平面：加工盲孔时孔底平面就是孔的底端的孔底平面：加工盲孔时孔底平面就是孔的底端的Z轴高轴高度，加工通孔时一般刀具要伸出工件底面一端距离，主度，加工通孔时一般刀具要伸出工件底面一端距离，主要是保证全部孔深都加工到尺寸。注意：循环与平面选要是保证全部孔深都加工到尺寸。注意：循环与平面选择指令择指令G17、G18、G19无关，即不管选择了哪个平无关，即不管选择了哪个平面，孔加工都是在面，孔加工都是在XY平面上定位并在平面上定位并在Z轴方向上加工。轴方向上加工。2024/7/7 G98和和G99的区别的区别 固定循环中孔的加工数据给定方式有固定循环中孔的加工数据给定方式有2种，即绝对值种，即绝对值G90方式和增量值方式和增量值G91方式。如下页左图所，在方式。如下页左图所，在绝对值绝对值G90方式中，方式中，X_、Y_为孔在为孔在XY平面上的坐标平面上的坐标值；值；R_、Z_分别为分别为R平面和孔底平面的平面和孔底平面的Z向坐标值。在增向坐标值。在增量值量值G91方式中，方式中，X_、Y_为初始点相对于刀具当前为初始点相对于刀具当前位置的增量值；位置的增量值；R_是初始平面到是初始平面到R平面的距离；平面的距离；Z_是指是指R平面到孔底平面的距离。注意：平面到孔底平面的距离。注意：G98和和G99的区别。刀的区别。刀具返回具返回R点平面用点平面用G99，刀具返回初始平面用，刀具返回初始平面用G98，如下，如下页右图所示。页右图所示。2024/7/7 a G90 b G91 a G98 bG99 图 G90和G91的坐标计算 图 G98和G99的区别2024/7/72.固定循环介绍固定循环介绍 1G73 高速深孔加工循环高速深孔加工循环 格式：格式：G98/G99 G73 X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_说明：说明：Q：每次进给深度；：每次进给深度；K：每次退刀距离；：每次退刀距离；G73用于用于Z的间歇进给，使深孔的间歇进给，使深孔加工时容易排屑，减少退刀量，加工时容易排屑，减少退刀量，可以进行高效率的加工。可以进行高效率的加工。G73指令动作循环如右图指令动作循环如右图所示。注意：所示。注意：Z、K、Q移动量移动量为零时该指令不执行。为零时该指令不执行。2024/7/7 2G83 深孔加工循环深孔加工循环 格式：格式：G98/G99 G83 X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_说明说明:Q：每次进给深度：每次进给深度;K：每次退刀后，再次进给时，：每次退刀后，再次进给时，由快速进给转换为切削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。距上次加工面的距离。G83指令动作循环如右图所示。指令动作循环如右图所示。2024/7/7 3G74 反攻丝循环反攻丝循环 格式：格式：G98/G99 G74 X_Y_Z_R_P_F_L_ G74攻反螺纹时主轴反转，到孔底时主轴正转，然后退攻反螺纹时主轴反转，到孔底时主轴正转，然后退回。回。G74指令动作循环以下图。指令动作循环以下图。注意：注意：1攻丝时速度倍率、进给攻丝时速度倍率、进给保持均不起作用；保持均不起作用；2R应选在距工件外表应选在距工件外表7mm以上的地方；以上的地方；3如果如果Z的移动量为零，的移动量为零，该指令不执行。该指令不执行。2024/7/7 4G84 攻丝循环攻丝循环格式：格式：G98/G99 G84 X_Y_Z_R_P_F_L_G84攻螺纹时从攻螺纹时从R点到点到Z点主轴正转，在孔底暂停点主轴正转，在孔底暂停后，主轴反转，然后退回。后，主轴反转，然后退回。G84指令动作循环见以下图。指令动作循环见以下图。注意：注意：1攻丝时速度倍率、攻丝时速度倍率、进给保持均不起作用；进给保持均不起作用；2R应选在距工件表应选在距工件表面面7mm以上的地方；以上的地方；3如果如果Z的移动量为零，的移动量为零，该指令不执行。该指令不执行。2024/7/7 5G76 精镗循环精镗循环 格式：格式：G98/G99 G76 X_Y_Z_R_P_I_J_F_L_说明：说明：I：X轴刀尖反向位移量；轴刀尖反向位移量；J：Y轴刀尖反向位移量。轴刀尖反向位移量。G76精镗时，主轴在孔底精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方定向停止后，向刀尖反方向移动，然后快速退刀。向移动，然后快速退刀。这种带有让刀的退刀不会这种带有让刀的退刀不会划伤已加工平面，保证了划伤已加工平面，保证了镗孔精度。镗孔精度。G76指令动作指令动作循环见右图。循环见右图。注意：如果注意：如果Z的移动量为零的移动量为零，该指令不执行。，该指令不执行。2024/7/7 6G81 钻孔循环中心钻钻孔循环中心钻 格式：格式：G98/G99 G81 X_Y_Z_R_F_L_G81钻孔动作循环包括钻孔动作循环包括X、Y坐标坐标定位，快进、工进和快速返回定位，快进、工进和快速返回等动作。等动作。G81指令动作循环见以下图。指令动作循环见以下图。注意：如果注意：如果Z的移动量为零，的移动量为零，该指令不执行。该指令不执行。2024/7/7 7G82 带停顿的钻孔循环带停顿的钻孔循环 格式：格式：G98/G99 G82 X_Y_Z_R_P_F_L_ G82指令除了要在孔底暂停外，其他动作与指令除了要在孔底暂停外，其他动作与G81相同，相同，暂停时间由地址暂停时间由地址P给出。给出。G82指令主要用于加工盲孔，以指令主要用于加工盲孔，以提高孔深精度。提高孔深精度。注意：如果注意：如果Z的移动量为零，该指令不执行。的移动量为零，该指令不执行。8G85 镗孔循环镗孔循环 G85指令与指令与G84指令相同，但在孔底时主轴不反转。指令相同，但在孔底时主轴不反转。9G86 镗孔循环镗孔循环 G86指令与指令与G81相同，但在孔底时主轴停止，然后快相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。速退回。注意：注意：1如果如果Z的移动位置为零，该指令不执行；的移动位置为零，该指令不执行；2调用此指令之后，主轴将保持正转。调用此指令之后，主轴将保持正转。2024/7/7 10G87 反镗循环反镗循环 格式：格式：G98/G99 G87 X_Y_Z_R_P_I_J_F_L_说明：说明：I：X轴刀尖反向位移量；轴刀尖反向位移量；J：Y轴刀尖反向位移量。轴刀尖反向位移量。G87指令动作循环见右图。指令动作循环见右图。描述如下：描述如下：1在在X、Y轴定位；轴定位；2主轴定向停止；主轴定向停止；2024/7/73在在X、Y方向分别向刀尖的反方向移动方向分别向刀尖的反方向移动I、J值；值；4定位到定位到R点孔底；点孔底；5在在X、Y方向分别向刀尖方向移动方向分别向刀尖方向移动I、J值；值；6主轴正转；主轴正转；7在在Z轴正方向上加工至轴正方向上加工至Z点；点；8主轴定向停止；主轴定向停止；9在在X、Y方向分别向刀尖反方向移动方向分别向刀尖反方向移动I、J值；值；10返回到初始点只能用返回到初始点只能用G98；11在在X、Y方向分别向刀尖方向移动方向分别向刀尖方向移动I、J值；值；12主轴正转。主轴正转。注意：如果注意：如果Z的移动量为零，该指令不执行。的移动量为零，该指令不执行。2024/7/7 11G88 镗孔循环镗孔循环 格式：格式：G98/G99 G88 X_Y_Z_R_P_F_L_G88指令动作循环如右图描述如下指令动作循环如右图描述如下1在在X、Y轴定位；轴定位；2定位到定位到R点；点；3在在Z轴方向上加工至轴方向上加工至Z点孔底；点孔底；4暂停后主轴停止；暂停后主轴停止；5转换为手动状态，手动将转换为手动状态，手动将刀具从孔中退出；刀具从孔中退出；6返回到初始平面；返回到初始平面；7主轴正转。主轴正转。注意：如果注意：如果Z的移动量为零，的移动量为零，该指令不执行。该指令不执行。2024/7/7 12G89 镗孔循环镗孔循环 G89指令与指令与G86指令相同，但在孔底有暂停。指令相同，但在孔底有暂停。注意：如果注意：如果Z的移动量为零，的移动量为零，G89指令不执行。指令不执行。13G80 取消固定循环取消固定循环该指令能取消固定循环，同时该指令能取消固定循环，同时R点和点和Z点也被取消。点也被取消。3.使用固定循环时应注意以下几点：使用固定循环时应注意以下几点：1在固定循环指令前，应使用在固定循环指令前，应使用M03或或M04指令使指令使主轴转动；主轴转动；2在固定循环程序段中，在固定循环程序段中，X、Y、Z、R数据应至数据应至少指令一个才能进行孔加工；少指令一个才能进行孔加工；3在使用控制主轴回转的固定循环在使用控制主轴回转的固定循环G74、G84、G86中，如果连续加工一些孔间距比较小，或中，如果连续加工一些孔间距比较小，或2024/7/7者初始平面到者初始平面到R点平面的距离比较短的孔时，会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，主轴还没有到达正出现在进入孔的切削动作前，主轴还没有到达正常转速的情况，遇到这种情况时，应在各孔的加常转速的情况，遇到这种情况时，应在各孔的加工动作之间插入工动作之间插入G04指令，以获得时间让主轴转指令，以获得时间让主轴转速到达正常。速到达正常。4当用当用G00G03指令注销固定循环时，假设指令注销固定循环时，假设G00G03指令和固定循环出现在同一程序段，指令和固定循环出现在同一程序段，按后出现的指令运行；按后出现的指令运行；5在固定循环程序段中，如果指定了在固定循环程序段中，如果指定了M，那么，那么在最初定位时送出在最初定位时送出M信号，等待信号，等待M信号完成才能信号完成才能进行孔加工循环。进行孔加工循环。2024/7/7 3.3.2华中世纪星华中世纪星HNC-21M数控系统子程序数控系统子程序 采用子程序编程可以简化程序的编制。子程序名采用子程序编程可以简化程序的编制。子程序名和主程序名一样，由字母和主程序名一样，由字母O开头，后跟开头，后跟14 294 967 295正整数组成，子程序结束字为正整数组成，子程序结束字为M99。调用子程序用。调用子程序用M98 P_ L_，其中：，其中：P调用子程序号，调用子程序号，L重复次数。另重复次数。另外外G65也可以调用子程序，也可以调用子程序，G65指令的功能和参数与指令的功能和参数与M98相同。相同。在子程序中还可以调用子程序，称为子程序嵌套，在子程序中还可以调用子程序，称为子程序嵌套，可以有可以有4层以上子程序调用功能最多层以上子程序调用功能最多9层嵌套。层嵌套。如如M98 P20L2，20为子程序程序号，为子程序程序号，2为重复次数。主为重复次数。主程序在前，子程序在后面，子程序和主程序之间可以空程序在前，子程序在后面，子程序和主程序之间可以空1到几行。到几行。2024/7/7主程序主程序 O20；主程序文件名；主程序文件名%10；程序号；程序号N10 G90 G54 N20 M03 S1000N30 G0 Z15N40 X45 Y55N50 M98 P20L2；调用子程序，重复；调用子程序，重复2次次N100 M30；主程序结束；主程序结束%20；子程序号；子程序号N10 G91 G01 Z-3 F150N20 G01 X-10 Y-10N90 M99；子程序结束；子程序结束