数控铣床编程课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 数控铣床编程,主 讲：程胜文,理论学时：6学时,湖北职业技术学院机电工程系,第六章 数控铣床编程主 讲：程胜文理论学时：,1,第6章数控铣床编程,数控铣床加工的特点,数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令,固定循环,数控铣加工编程实例,第6章数控铣床编程数控铣床加工的特点,2,6.1.1 数控铣床加工的对象,6.1,数控铣床加工的特点,数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。,6.1.2 数控铣床加工的特点,1、,零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具、壳体类零件等。,2、,能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。,3、,能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工零件。,4、,加工精度高、加工质量稳定可靠。,5、,生产自动化程序高。,6、,生产效率高。,7、,属于断续切削方式，对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削下，要有红硬性。,第6章数控铣床编程,6.1.1 数控铣床加工的对象 6.,3,第6章数控铣床编程,6.1.3 数控铣床编程时应注意的问题,6.1,数控铣床加工的特点,了解数控系统的功能及规格。不同的数控系统在编写数,控加工程序时，在格式及指令上是不完全相同的。,熟悉零件的加工工艺。,合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。,编程尽量使用子程序。,程序零点的选择要使数据计算的简单。,第6章数控铣床编程 6.1.3 数控,4,第6章数控铣床编程,6.2.1 刀具半径补偿,G40，G41，G42,6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令,刀具半径补偿指令格式如下：,G17 G41(,或,G42)G00(,或,G01)X Y D,或,G18 G41(,或,G42)G00(,或,G01)X Z D,或,G19 G41(,或,G42)G00(,或,G01)Y Z D；,为刀补号地址,G40,为取消刀具半径补偿,41刀具左补偿（顺铣）,42刀具右补偿（逆铣）,第6章数控铣床编程 6.2.1 刀具,5,第6章数控铣床编程,6.2.1 刀具半径补偿,G40，G41，G42,6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令,按增量方式编程：,O0001,N10 G54 G91 G17 G00 M03 G17,指定刀补平面（,XOY,平面）,N20 G41 X20.0 Y10.0 D01,建立刀补（刀补号为01）,N30 G01 Y40.0 F200,N40 X30.0,N50 Y-30.0,N60 X-40.0,N70 G00 G40 X-10.0 Y-20.0 M05,解除刀补,N80 M02,第6章数控铣床编程 6.2.1 刀具,6,第6章数控铣床编程,6.2.2 刀具长度补偿,G43，G44，G49,6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令,格式：,G43(G44)Z H,其中：,Z,为补偿轴的终点值。根据补偿的实际需要，还可以为,X,、,Y,等，但在程序中只能选一个。,H,为刀具长度偏移量的存储器地址。和刀具半径补偿一样，长度补偿的偏置存储器号有,H00H99,共,100,个，偏移量用,MDI,方式输入，偏移量与偏置号一一对应。偏置号,H00,一般不用，或对应的偏移值设置为,0,。,使用,G43,指令时，实现正向偏置；用,G44,指令时，实现负向偏置。,取消长度补偿指令格式：,G49 Z(,或,X,或,Y),实际上，它和指令,G44/G43 Z H00,的功能是一样的。,G43、G44、G49,为模态指令，它们可以相互注销。,第6章数控铣床编程 6.2.2 刀具,7,第6章数控铣床编程,6.2.2 刀具长度补偿,G43，G44，G49,6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令,H01=-4.0（,偏移值）,N10 G91 G00 X120.0 Y80.0 M03 S500；,N20 G43 Z-32.0 H01；,N30 G01 Z-21.0 F1000；,N40 G04 P2000；,N50 G00 Z21.0；,N60 X30.0 Y-50.0；,N70 G01 Z-41.0；,N80 G00 Z41.0；,N90 X50.0 Y30.0；,N100 G01 Z-25.0；,N110 G04 P2000；,N120 G00 Z57.0 H00；,N130 X-200.0 Y-60.0 M05 M03,；,第6章数控铣床编程 6.2.2 刀具,8,1、,段间过渡方式指令,G09，G61，G64,第6章数控铣床编程,6.2.3 其他功能指令,6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令,(1)准停检验指令,G09，G61，G64。,格式：,G09；,一个包括,G09,的程序段在继续执行下个程序段前，准确停止在本程序段的终点。该功能用于加工尖锐的棱角。,G09,仅在其被规定的程序段中有效。,(2)精确停止检验,G61。,格式：,G61。,在,G61,后的各程序段的移动指令都要准确停止在该程序段的终点，然后再继续执行下个程序段。此时，编辑轮廓与实际轮廓相符。,G61,与,G09,的区别在于,G61,为模态指令。,G61,可由,G64,注销。,(3)连续切削方式,G64。,格式：,G64：,在,G64,之后的各程序段间轴的运动刚开始减速时就开始执行下一程序段，直到遇到,G61,为止。,1、段间过渡方式指令G09，G61，G64 第,9,第6章数控铣床编程,1、,段间过渡方式指令,G09，G61，G64,6.2.3 其他功能指令,6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令,N10 G91 G01 G61 Y70 F200；,N20 X100；,N10 G91 G01 G64 Y70 F200,N20 X100,第6章数控铣床编程1、段间过渡方式指令G09，G61，G6,10,第6章数控铣床编程,2、,简化编程的指令,6.2.3 其他功能指令,6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令,(1）镜像功能指令,G24，G25。,格式：,G24 X Y Z,M98 P,G25 X Y Z,G24,建立镜像，由指令坐标轴后的坐标值指定镜像位置，,G25,指令取消镜像。,G24、G25,为模态指令，可相互取消，,G25,为缺省值。,0003,主程序,N10 G91 G17 M03；,N20 M98 P100；,加工,N30 G24 X0；Y,轴镜像，位置为,X=0,N40 M98 P100；,式 加工,N50 G24 X0 Y0；X,、,Y,轴镜像，位置为（0，0）,N60 M98 P100；,加工,N70 G25 X0；,取消,Y,轴镜像,N80 G24 Y0；X,轴镜像,N90 M98 P100；,加工,N100 G25 Y0；,取消镜像,N110 M05；,N120 M30；,子程序（的加工程序）：,100,N200 G41 G00 X10.0 Y4.0 D01；,N210 Y1.0,N220 Z-98.0；,N230 G01 Z-7.0 F100；,N240 Y25.0；,N250 X10.0；,N260 G03 X10.0 Y-10.0 I10.0；,N270 G01 Y-10.0；,N280 X-25.0；,N290 G00 Z105.0；,N300 G40 X-5.0 Y-10.0；,N310 M99；,第6章数控铣床编程2、简化编程的指令 6.2.3,11,第6章数控铣床编程,2、,简化编程的指令,6.2.3 其他功能指令,6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令,(2）,缩放功能指令,G50、G51,格式：,G51 X Y Z P,M98 P,G50,其中，,G51,中的,X,、,Y,、,Z,给出缩放中心的坐标值，,P,后跟缩放倍数。,G51,既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。,G51,指定缩放开，,G50,指定缩放关。,G51、G50,为模态指令，可,相互,注销，,G50,为缺省值。,例：如图所示的三角形,ABC，,顶点为,A(30，40)，B(70，40)，C(50，80)，,若,D(50，50),为中心，放大2倍，则缩放程序为,G51 X50,Y50,P2,第6章数控铣床编程2、简化编程的指令 6.2.3,12,第6章数控铣床编程,2、,简化编程的指令,6.2.3 其他功能指令,6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令,(3）,旋转变换指令,G68，G69,G68,为坐标旋转功能指令，,G69,为取消坐标旋转功能指令。,在,XY,平面：,格式：,G68 X Y P,G69；,其中：,X、Y,为,XY,平面内的旋转中心坐标，,P,为旋转角度，单位是度，0,P360.000。,其它平面内变换指令格式相同，只要把坐标轴作相应的变更就可以。,第6章数控铣床编程2、简化编程的指令 6.2.3,13,第6章数控铣床编程,2、,简化编程的指令,6.2.3 其他功能指令,6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令,(3）,旋转变换指令,G68，G69,%1 主程序,N10 G90 G17 M03；,N20 M98 P100；,加工,N30 G68 X0 Y0 P45；,旋转45,N40 M98 P100;,加工,N50 G69；,取消旋转,N60 G68 X0 Y0 P90；,旋转则90,M70 M98 P100；,加工,N80 G69 M05 M30；,取消旋转,子程序（的加工程序）,%100,N100 G90 G01 X20 Y0 F100；,N110 G02 X30 Y0 15；,N120 G03 X40 Y0 15；,N130 X20 Y0-10；,N140 G00 X0 Y0；,N150 M99；,第6章数控铣床编程2、简化编程的指令 6.2.3,14,第6章数控铣床编程,6.3.1 概述,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6章数控铣床编程 6.3.1 概述 6.3 固,15,第6章数控铣床编程,6.3.1 概述,6.3 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6章数控铣床编程 6.3.1 概述 6.3 固,16,第6章数控铣床编程,6.3.2 钻孔循环,6.3 固定循环,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。,%0073,N10 G92 X0 Y0 Z80,N20 G00,N30 G98 G73 G90 X100 G90 R40 P2 Q-10 K5 G90 Z0 L2 F200,N40 G00 X0Y0 Z80,N50 M02,注意：,如果,Z、K、Q,移动量为零时该指令不执行,第6章数控铣床编程 6.3.2 钻孔循环6.3,17,第6章数控铣床编程,6.3.2 钻孔循环,6.3 固定循环,2、,钻孔循环(钻中心孔),G81,G81,指令的循环动作如图所示，包括,X、Y,坐标定位、快进、工进和快速返回等动作。,0081,N10 G92 X0 Y0 Z80,N15 G00,N20 G99 G81 G90 X100 G90 R40 G90 Z0 P2 F200 I2,N30 G90 G00 X0 Y0 Z80,N40 M02,注意：,如果,Z,移动位置为零该指令不执行。,第6章数控铣床编程 6.3.2 钻孔循环6.3,18,第6章数控铣床编程,6.3.2 钻孔循环,6.3 固定循环,3、,带停顿的钻孔循环,G82,该指令除了要在孔底暂停外，其它动作与,G81,相同。暂停时间由地址,P,给出。此指令主要用于加工盲孔，以提高孔深精度。,%082,N10 G92 X0 Y0 Z80,N15 G00,N20 G99 G82 G90 X100 G90 R40 P2 G90 Z0 F200 I2,N30 G90 G00 X0 Y0 Z80,N40 M02,第6章数控铣床编程 6.3.2 钻孔循环6.3,19,第6章数控铣床编程,6.3.2 钻孔循环,6.3 固定循环,4、,深孔加工循环,G83,深孔加工指令,G83,的循环动作如图6.13所示，每次进刀量用地址,Q,给出，其值,q,为增量值。每次进给时，应在距已加工面,d（mm）,处将快速进给转换为切削进给，,d,是由参数确定的。,0083,N10 G92 X0 Y0 Z80,N15 G00,N20 G99 G83 G91 X100 G90 R40 P2 Q-10 K5 Z0 F200 I2；,N30 G90 G00 X0 Y0 Z80,N40 M02,注意：,如果,Z、Q、K,为零该指令不执行。,第6章数控铣床编程 6.3.2 钻孔循环6.3,20,第6章数控铣床编程,6.3.3 镗孔循环,6.3 固定循环,1、,精镗循环,G76,G76,指令的循环动作如图所示。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。刀尖反向位移量用地址,Q,指定，其值只能为正值。,0076,N10 G92 X0 Y0 Z80,N15 G00,N20 G99 G76 G91 X100 G91 R-40 P2 I-20 G91 Z-40 I2 F200,N30 G00 X0 Y0 Z80,N40 M02,注意：,如果,Z、Q、K,为零该指令不执行。,第6章数控铣床编程 6.3.3 镗孔循环6.3,21,第6章数控铣床编程,6.3.3 镗孔循环,6.3 固定循环,2、,镗孔循环,G86,G86,指令与,G81,相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。,0086,N10 G92 X0 Y0 Z80,N15 G00,N20 G98 G86 G90 X100 G90 R40 Q-10 K5 P2 G90 Z0 F200 I2,N30 G90 G00 X0 Y0 Z80,N40 M02,注意：如果,Z,的移动位置为零，该指令不执行。,第6章数控铣床编程 6.3.3 镗孔循环6.3,22,第6章数控铣床编程,6.3.4 攻螺纹,6.3 固定循环,攻丝循环指令,G84,的循环动作如图6.15所示。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（这里：进给速度,F,转速（,r/min）,螺矩（,mm），R,应选在距工件表面7,mm,以上的地方）。,G84,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6章数控铣床编程 6.3.4 攻螺纹6.3 固,23,第6章数控铣床编程,6.3.5 取消固定循环,6.3 固定循环,取消固定循环,G80。,该指令能取消固定循环，同时,R,点和,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,M03,或,M04,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、Y、Z、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（,G74、G84、G86）,中，如果连续加工一些孔间距较小，或者初始平面到,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,G04,指令，以获得时间。,用,G00G03,指令之一注销固定循环时，若,G00G03,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(,或,G02，G03),进行,X、Y,移动。,在固定循环程序段中，如果指定了辅助功能,M，,则在最初定位时送出,M,信号，等待,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,G00,还是,G01，,因此如果希望快速定位则在上一程序段或本程序段加,G00。,第6章数控铣床编程 6.3.5 取消固定循环6.3,24,第6章数控铣床编程,6.4 数控铣编程加工实例,例1：,加工如图所示孔的钻孔循环程序（设,Z,轴开始点距工作表面100,mm,处，切削深度为20,mm）。,0001,N10 G91 G00 S300 M03,N20 G99 G81 X10.0 Y-10.0 Z-22.0,R-98.0 F200,N30 G99 G81 Y30.0 Z-22 R-98,N40 G99 G81 X10.0 Y-10.0 Z-22 R-98,N50 G99 G81 X10.0 Z-22 R-98,N60 G98 G81 X10.0 Y20.0 Z-22 R-98,N70 G80 X-40.0 Y-30.0 M05,N80 M02,第6章数控铣床编程6.4 数控铣编程加工实例 例,25,第6章数控铣床编程,6.4 数控铣编程加工实例,例2：,加工如图所示螺纹孔的加工程序（设,Z,轴开始点距工作表面100,mm,处，切削深度为20,mm）。,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6章数控铣床编程6.4 数控铣编程加工实例 例,26,第6章数控铣床编程,6.4 数控铣编程加工实例,例3：,如图所示为某企业生产的自动扶梯的链轮轮廓的示意简图。链轮由,24,个齿均布，由局部放大图中可见，链轮的每一个齿廓都由,6,个不同曲率半径的拐点相接而成。,第6章数控铣床编程6.4 数控铣编程加工实例 例,27,第6章数控铣床编程,6.4 数控铣编程加工实例,工艺分析：,在实际加工中，每铣一个齿后，将坐标系旋转一定的角度，再继续铣削，降低了编程的工作量。为使程序简化，使用相对坐标指令,G91,来旋转坐标系，可以省略每一齿调用子程序的编写。编程时，以加工一个齿形为基准，一个齿形加工程序的终点作为下一齿形加工的起点，如此循环,24,次，完成链轮的加工。使用,10mm,的硬质合金立铣刀进行加工。,数据计算：,从图可以看出，用手工计算节点是不现实的，可以使用,AutoCAD,绘制。在,AutoCAD,中使用偏移指令，将链轮正上方的一个齿的轮廓线偏移一个刀具半径值,5,mm(,这样可以不使用刀具半径补偿,),，得到如图中双点划线所示图形。标注各交点的坐标和各段圆弧半径，如图所示。,加工坐标原点：,X：,链轮的圆心,Y：,链轮的圆心,Z,：,链轮的下表面,第6章数控铣床编程6.4 数控铣编程加工实例 工艺分,28,第6章数控铣床编程,6.4 数控铣编程加工实例,加工程序：,O0063(,主程序),G54 G90 G00 X-75 Y450,M03 1500,M08,G00 Z5,G01 Z0 F100,G01 X-71.97 Y418.862,M98 P0163 L24,G00 Z100 M09,G69,G90 G00 X100 Y0,M05,M02,O0136(,子程序),G91 G68 R15,M98P1136,M99,O1136(,子程序),G90 G02 X-38.892 Y423.217 R425,X-26.725 Z404.722 R42.293,G03 X-16.119 Z385.965 R62.78,X16.119 Z385.965 R21.18,X26.725 Z404.722 R62.78,G02 X38.892 Y423.217 R42.293,M99,第6章数控铣床编程6.4 数控铣编程加工实例 加工程序：,29,