Siemens-840D数控编程.doc

第一讲：基本概念1、西门子系统简介：常见系统有802S/C系统、802D系统、810D系统和840D系统。其中，西门子802S/C系统是西门子公司专门针对中国用户开发的一款系统。目前西门子系统在中国市场得到了广泛的应用，西门子840D更是以高端系统出现。西门子系统与FANUC系统的比较2、基本概念2.1插补功能：指定刀具沿直线轨迹或圆弧轨迹移动的功能称为插补功能。它属于准备功能，用G代码后跟若干位数字来表示。2.2进给功能：用于指定刀具运动速度的功能。单位为mm/min。用F指令 2.3参考点：一个固定的点，是机床生产商通过行程开关设定的一个特定位置。在数控操作中所谓的“回零”回的就是此点。 2.4机床原点（零点）：即机床坐标系的原点，也是一个固定点。它是机床制造商在制造、校正机床时设定的一个特殊位置。 2.5坐标系：在数控系统中提到共四个坐标系，即机床坐标系、机床参考坐标系、工件坐标系和编程坐标系。 数控系统中的坐标系均为右手笛卡尔坐标系，如图示：2.5.1机床坐标系：是机床制造商在设计机床时设定的一个坐标系2.5.2机床参考坐标系：是机床生产商通过行程开关设定的一个坐标系2.5.3工件坐标系：为确定工件在机床中的准确位置而建立的一个坐标系，即后面所学到的可设定零点偏置确定的坐标系。2.5.4编程坐标系：在程序编制过程中，在零件图纸上建立的坐标系2.6主轴功能：用于确定主轴转速的功能，即S指令主轴定位用SPOS=XX格式表示2.7切削速度：切削工件时刀具与工件的相对速度称为切削速度v.S=1000v/d其中：S：主轴转速V：切削速度D：刀具直径例：假设用直径160mm的刀具，以100m/min的切削速度加工工件，试求其主轴转速？注：进给速度Vf=机床转速n*刀具齿数Z*每齿切削深度fz,单位是 毫米/分钟2.8辅助功能：指令机床部件启停操作的功能。用M指令表示2.9主程序和子程序：2.10准备功能：用来控制刀具（或工作台）运动轨迹的机能。即G指令2.11刀具长度与半径补偿功能：2.12极坐标：以极点用圆周半径（极半径）和角度（极角）来表示工件的坐标的位置2.13绝对尺寸、增量尺寸即所谓的G90G912.14模态、非模态用于说明指令的时效性，如果一个指令指定以后直到被同组的其他指令取代才失效，否则持续有效。这样的指令即为具有模态第二讲：准备功能1 一、复习回顾： 提问：数控机床中的坐标系是一个什么样的坐标系？方向如何判断？数控机床中的坐标系有哪些？它们有什么异同？ 二、新课： 1、西门子840D系统程序命名规则 a、前一个符号必须是字母或数字（或一个字符有下划线） b、其余符号可以是字母、数字及下划线 c、程序名最多有24个字符 d、字符间不允许使用分隔符 2、常见程序段格式 NG.XYZFSDTM 说明： N 程序段号 G 准备功能 XYZ 坐标终点 F 进给速度 S 主轴转速 D 刀沿号 T 刀具号 M 辅助功能 3、平面选择指令 每两个坐标轴确定一个平面。第三个坐标轴始终垂直于该平面，并定义刀具进给深度（比如用于 2 D 加 工）。在编程时要求告知控制系统在哪一个平面上加工，从 而可以正确地计算刀具补偿。对于确定的圆弧编程方式和极坐标系中，平面的定义同样很有必要。 指令格式：G17、G18、G19 G17: XY平面 G18: YZ平面 G19: ZX平面 4、G90/G91 指令作用：用于确定坐标输入方式 指令格式： G90 绝对坐标输入 G91 增量坐标输入 指令应用： 绝对坐标： P1 为 X20 Y35 P2 为 X50 Y60 P3 为 X70 Y20 在相对尺寸系统中，点 P1到 P3的位置为： P1 为 X20 Y35 （以零点为基准） P2 为 X30 Y25 以 P1 为基准 P3 为 X20 Y-40 以 P2 为基准 5、可设定零点偏置 调用 G54 或者 G55 或者 G56 或者 G57 或者 G505 G599 取消 G53 或者 G500 或者 SUPA 或者 G153 指令说明 G53 以程序段方式取消当前可设定零点偏移和可编程零点偏移。 G54 d到 G57 调用第二个到第五个可设定零点偏移/框架 G153 以程序段方式抑制可设定、可编程和整个基本框架。 G500 G500=零框架, 标准设定, (不包括偏移、旋转、镜像或者标度） 取消可设定零点偏移/框架（G54到G599），直至下一次调用。 激活整个基本框架 ($P_ACTBFRAME). G500不等于0 激活第一个可设定的零点偏移/框架 ($P_UIFR0) 和 激活整个基本框架($P_ACTBFRAME)，或者激活一个已修改的 基本框架。 SUPA 程序段方式取消，包括编程的偏移、手轮偏移（DRF）、外部零点偏移和 PRESET偏移。 G505 . G599 调用第6到第 99可设定的零点偏移。 功能 通过可设定的零点偏移 在所有轴中，工件零点以基本坐标系中的零点为基准进行调节。这样可以通过 G指令，在不同的程序之间调用不同夹具时的零点。 编程举例 在此示例中有 3个工件，它们分别固定在随行夹具中并与零点偏移值 G54到 G56相对应，一个一个进行加工。N10 G0 G90 X10 Y10 F500 T1 返回 N20 G54 S1000 M3 调用第一个零点偏移，主轴右旋 N30 L47 程序运行，在此作为子程序 N40 G55 G0 Z200 调用第二个零点偏移Z，在障碍物之后 N50 L47 程序作为子程序运行 N60 G56 调用第三个零点偏移 N70 L47 程序作为子程序运行 N80 G53 X200 Y300 M30 零点偏移抑制，程序结束 6、公英制转换 调用 G70 或者 G71 G700 或者 G710 自软件版本 SW5 起 指令说明 G70 英制尺寸说明 (长度 inch) G71 公制尺寸说明 (长度 mm) G700 英制尺寸说明 (长度 inch; 进给 inch/min G710 公制尺寸说明 (长度 mm; 进给 mm/min) 功能 在生产图纸中工件相关的几何数据可以用公制尺寸编程，也可以用英制尺寸编程。 自软件版本 SW5起，G70/G71功能可以用 G700/G710扩展。这里，除了几何尺寸之外，工艺尺寸诸如进给率F在零件程序执行过程中，也可以在通过 G700/G710设定的尺寸系统中说明。 操作顺序 G70 或者 G71 下面的几何参数可以由控制系统（带必要的偏差）换算为没有设定的尺寸系统，从而可以直接输入（举例）： 位移信息 X, Y, Z, 在圆弧编程时的中间点坐标 I1, J1, K1 插补参数I, J, K 和圆弧半径 CR 螺距 可编程的零点偏移 (TRANS) 极半径 RP 所有其它的参数，诸如进给、刀具补偿或者可设定零点偏移（使用 G70/G71时）以主要尺寸系统说明（MD 10240:SCALING_SYSTEM_IS_METRIC)。 系统变量和机床数据的描述同样与G70/G71文本无关。 G700 或者 G710 自软件版本 SW5起，在使用 G700/G710时与G70/G71相反，所有的进给均由控制系统在编程的尺寸系统中说明。 G700/G710代码在G70/G71相同的组中。 编程的进给值模态有效，因此在后面G70/G71/G700/G710转换时不能自动改变。 如果要求 G70/G71/G700/G710 中的进给值生效，则必须编程一个新F值。 编程举例 在基本尺寸系统为公制时，在英制尺寸和公制尺寸之间进行交换（G70/G71）。 N10 G0 G94 X20 Y30 Z2 S2000 M3 T1 基本尺寸系统公制 N20 G1 Z-5 F500 Z轴进给mm/min N30 X90 N40 G70 X2.75 Y3.22 位置以英制输入，G70一直有效，直至用G71撤销或者至程序结束。 N50 X1.18 Y3.54 N60 G71 X 20 Y30 位置输入，单位毫米 N70 G0 Z2 M30 快速移动，程序结束 第三讲：准备功能2 一、复习回顾： 提问：G70、G71在程序编制时会影响哪些数据？ G54G57(G54G59)指的是什么？有什么用途？ 二、新课： 1、快速定位指令G00 编程： G0 X Y Z G0 AP= RP= RTLIOF, RTLION (SW 6.1 及更高版本） 参数说明 X Y Z 直角坐标的终点 AP= 极坐标的终点，这里指极角 RP= 极坐标的终点，这里指极半径RTLIOF 用 G0 非线性的插补（每个轨迹轴作为单轴插补） RTLION 用 G0 线性插补（轨迹轴共同插补） 功能 您可以通过快速运行进行刀具的快速定位，工件的绕行或者返回换刀位置。 这项功能不适用于工件加工！ 操作顺序 用 G0来编程的刀具运行将以可能的最快速度运行（快速运行）。在每个机床数据中，每个轴的快速运行速度都是单独定义的。 如果同时在多个轴上执行快速运行，那么快速运行速度由对轨迹运行所需时间最长的轴来决定。 其它说明 G0模态有效。 铣削编程举例： G0可以用于回到起始位置或者刀具换刀点，刀具空运转等等。 N10 G90 S400 M3 绝对尺寸，主轴顺时针 N20 G0 X30 Y20 Z2 回到起始位置 N30 G1 Z-5 F1000 刀具横向进给 N40 X80 Y65 直线运行 N50 G0 Z2 N60 G0 X-20 Y100 Z100 M30 退刀，程序结束 2、直线插补指令G01 编程： G1 X Y Z F G1 AP= RP= F 参数说明 X Y Z 直角坐标的终点 AP= 极坐标的终点，这里指极角 RP= 极坐标的终点，这里指极半径 F 进给率，单位为毫米/分钟 功能 刀具用G1在与轴平行，倾斜的或者在空间里任意摆放的直线方向上运动。可以用直线插补功能加工3D平面，槽等。 操作顺序 刀具以进给率 F从当前起始点向编程的目标点直线运行。工件在这个轨迹上进行加工。您可以在直角坐标或者极坐标中给出目标点。 举例： G1 G90 X100 Y20 Z30 A40 F100 以进给100毫米/分钟的进给率逼近 X,Y，Z上的目标点；回转轴 A作为同步轴来处理，以便能同时完成四个运动。 其它说明 G1模态有效。在加工时必须给出主轴转速 S和主轴旋转方向 M3/M4。 编程举例 加工一个槽：刀具沿 X/Y方向从起始点向终点运行。同时在Z方向横向进给。 N10 G17 S400 M3 选择工作平面，主轴顺时针 N20 G0 X20 Y20 Z2 回到起始位置 N30 G1 Z-2 F40 刀具横向进给 N40 X80 Y80 Z-15 沿一条倾斜方向的直线运行 N50 G0 Z100 M30 空运转至刀具换刀 3、圆弧插补指令 编程： G2/G3 X Y Z I J K G2/G3 AP= RP= G2/G3 X Y Z CR= G2/G3 AR= I J K G2/G3 AR= X Y Z CIP X Y Z I1= J1= K1= CT X Y Z 指令和参数说明 G2 顺时针方向沿圆弧轨迹运行 G3 逆时针方向沿圆弧轨迹运行 CIP 通过中间点进行圆弧插补 CT 切线过渡的圆弧 X Y Z 直角坐标系的终点 I J K 直角坐标系的圆弧圆心（在 X,Y,Z方向） AP= 极坐标的终点，这里指极角 RP= 极坐标的终点，这里指符合圆弧半径的极半径 CR= 圆弧半径 AR= 圆弧角 I1= J1= K1= 直角坐标的中间点（在 X,Y,Z方向） 功能 圆弧插补允许对整圆或圆弧进行加工。 操作顺序 工作平面说明 控制系统需要工作平面参数以确定圆弧旋转方向（G17至G19），G2顺时针方向/G3逆时针方向。最好是工作平面的普遍说明。 例外： 您也可以在选择的工作平面（不在圆弧角说明和螺旋线上）之外加工圆弧。在这种情况下，作为圆弧终点给出的轴地址将决定圆弧平面。 其它说明 G2/G3模态有效。 用圆心和终点进行圆弧编程 圆弧运动通过以下几点来描述： 在直角坐标 X,Y,Z中的终点和 地址 I,J,K上的圆弧圆心 分别表示： I: 圆弧中点在 X方向的坐标 J: 圆弧中点在 Y方向的坐标 K： 圆弧中点在 Z方向的坐标 如果圆弧以圆心编程，尽管没有终点，仍产生一个整圆。 绝对和增量尺寸的输入 默认的G90/G91 绝对或者增量坐标只对圆弧终点有效。中心点坐标 I,J,K通常以增量尺寸并参考圆弧起点输入。 您可以参考工件零点用以下程序编程绝对中心点： I=AC(), J=AC(), K=AC() 增量尺寸举例： N10 G0 X67.5 Y80.211 N20 G3 X17.203 Y38.029 I17.5 J30.211 F500 绝对尺寸举例： N10 G0 X67.5 Y80.211 N20 G3 X17.203 Y38.029 I=AC(50) J=AC(50) 一个插补参数 I,J,K的值如果是0就可以取消，但是第二个相关参数必须给出。 用半径和终点进行圆弧编程 圆弧运动通过以下几点来描述： 圆弧半径 CR= 和 在直角坐标 X,Y,Z中的终点 除了圆弧半径，您还必须用符号/表示运行角度是否应该大于或者小于180。正符可以不注明。 识别符表示： CR=+:角度小于或者等于 180 CR=:角度大于 180 举例： N10 G0 X67.5 Y80.211 N20 G3 X17.203 Y38.029 CR=34.913 F500 在这种处理方式下您不一定要给出中点。整圆（运行角度 360）不能用CR=来编程，而是通过圆弧终点和插补参数来编程。 用圆弧角和圆心或者终点进行圆弧编程 圆弧运动通过以下几点来描述： 圆弧角 AR= 和 在直角坐标 X,Y,Z中的终点或者 地址 I,J,K上的圆弧中点 分别表示： AR=:圆弧角，取值范围 0 至 360 I,J,K的意义参见前面几页。 整圆（运行角度 360）不能用 AR=来编程，而是通过圆弧终点和插补参数来编程。 举例： N10 G0 X67.5 Y80.211 N20 G3 X17.203 Y38.029 AR=140.134 F500 或者 N20 G3 I17.5 J30.211 AR=140.134 F500 用极坐标进行圆弧编程 圆弧运动通过以下几点来描述： 极角 AP= 和极半径 RP= 在这种情况下，适用以下规定： 极点在圆心。 极半径和圆弧半径相符。 举例： N10 G0 X67.5 Y80.211 N20 G111 X50 Y50 N30 G3 RP=34.913 AP=200.052 F500 编程举例 以下程序是圆弧编程举例。必需的尺寸在右边的加工图纸中。 N10 G0 G91 X133 Y44.48 S800 M3 回到起始点 N20 G17 G1 Z-5 F1000 刀具横向进给 N30 G2 X115 Y113.3 I-43 J25.52 用增量尺寸表示的圆弧终点，圆心 或者 N30 G2 X115 Y113.3 I=AC(90) J=AC(70) 用绝对尺寸表示的圆弧终点，圆心 或者 N30 G2 X115 Y113.3 CR=-50 圆弧终点，圆弧半径 或者 N30 G2 AR=269.31 I-43 J25.52 用增量尺寸表示的圆弧角，中心点 或者 N30 G2 AR=269.31 X115 Y113.3 圆弧角，圆弧终点 N40 M30 程序结束 4、螺旋线插补G2/G3TURN 编程： G2/G3 X Y Z I J K TURN= G2/G3 X Y Z I J K TURN= G2/G3 AR= I J K TURN= G2/G3 AR= X Y Z TURN= G2/G3 AP RP= TURN= 指令和参数说明 G2 沿圆弧轨迹顺时针方向运行 G3 沿圆弧轨迹逆时针方向运行 X Y Z 直角坐标的终点 I J K 直角坐标的圆心 AR 圆弧角 TURN= 附加圆弧运行次数的范围从 0至 999 AP= 极角 RP= 极半径 功能 螺旋线插补可以用来加工如螺纹或油槽 (延迟线插补)。 操作顺序 在螺旋线插补时，两个运动是叠加的并且并列执行。 水平圆弧运动 垂直直线运动 圆弧运动在工作平面确定的轴上进行。 举例：工作平面 G17，针对圆弧插补的轴 X和 Y。 然后在垂直的横向进给轴上进行横向进给运动，这里是 Z轴。 运动顺序 1. 回到起始点 2. 执行用TURN= 编程的整圆 3. 回到圆弧终点，例如：作为部分旋转 4. 执行第2，3步穿过进刀深度 加工螺旋线所需的螺距 = 整圆数 + 编程的终点 -穿过的进刀深度。 编程举例 螺旋线插补 N10 G17 G0 X27.5 Y32.99 Z3 回到起始位置 N20 G1 Z-5 F50 刀具横向进给 N30 G3 X20 Y5 Z-20 I=AC(20) J=AC (20) TURN=2 带以下参数的螺旋线：从起始位置执行两个整圆，然后回到终点 N40 M30 程序结束 5、暂停指令G04 指令格式： G04 F G04 S 参数说明： F以秒为单位的时间 S用主轴旋转次数来确定暂停时间 *为非模态指令 6、倒角指令 编程： CHF= CHR= RND= RNDM= FRC= FRCM= 指令说明 CHF= 轮廓角倒棱 值 = 倒角的长度（由G70/G71确定测量单位） CHR= 轮廓角倒棱（SW 3.5及更高版本）。 在初始运动方向上的倒角编程。 值 = 运动方向中的倒角宽度（测量单位同上） RND= 轮廓角倒圆 值 = 圆的半径(尺寸单位符合 G70/G71) RNDM= 模态倒圆：以同样方法对几个连续轮廓角进行倒圆。 值 = 圆的半径 (尺寸单位符合 G70/G71) 0: 取消模态倒圆 FRC= 倒角/倒圆的非模态进给率 值 = 进给率单位毫米/分钟（G94）或毫米/转（G95）；FRC 0 FRCM= 倒角/倒圆的模态进给率 值 = 进给率单位毫米/分钟（G94）或毫米/转（G95） 0: 为倒角/倒圆编程的进给率 F 有效 功能 您可以将以下元素插入一个轮廓拐角： 倒角，或倒圆 如果希望用同样的方法对若干轮廓拐角连续进行倒圆，那么用RNDM“模态倒圆”命令达到。 可以用FRC（非模态）或 FRCM（模态）命令给倒角/倒圆编程进给率。 如果没有编程 FRC/FRCM，那么就应用普通的轨迹进给率 F。 倒角, CHF/CHR 若倒角插入其他直线部分，倒角在直线和圆弧轮廓的组合之间进行。倒角插在编程的程序段后面。倒角总是在用G17到 G19激活的平面中。 举例： N30 G1 X Z F CHR=2 N40 G1 X Z 或者 N30 G1 X Z F CHF=2 (cos 2) N40 G1 X Z 倒圆, RND 圆弧轮廓可以在直线和圆弧轮廓的组合之间用切线相交插入。 倒圆总是在用 G17至 G19激活的平面上。 右图为在两条直线之间倒圆。 举例： N30 G1 X Z F RND=2 右图就是在直线和圆弧之间进行倒圆。 N30 G1 X Z F RND=2 N40 G3 X Z I K第四讲：辅助功能一、复习回顾1、在圆弧插补指令使用时，如何判断圆弧插补方向？2、圆弧的表达方式有几种？分别是什么？如何表示？3、终点+半径式编制圆弧加工程序时，CR取值如何确定？与FANUC系统有何异同？二、新课1、辅助功能M指令的作用：辅助功能主要用于机床开关量的控制。如主轴的启停、冷却液的启闭等2、辅助功能的种类：辅助功能有前指令和后指令之分前指令：与坐标轴移动一起执行的指令。后指令：坐标轴移动后才移动的指令。3、常用辅助功能M0* 编程停止M1* 可选的停止 M2* 主程序结束，返回程序开始 M30* 程序结束，如 M2 M17* 子程序结束 M3 主轴顺时针旋转 M4 主轴逆时针旋转 M5 主轴停止 M6 刀具更换（缺省设定） M70 主轴转换到轴运行方式 M40 自动换档 M41 齿轮级1 M42 齿轮级2 M43 齿轮级3 M44 齿轮级4 M45 齿轮级5M0与M1的异同：两者均表示程序停止，但前者表示无条件停止，而后者为计划停止M2与M30的异同：两者均为程序结束，但前者是结束后光标返回程序头，而后者表示结束后光标停在M30处，如果继续运行该程序，必须按复位键。#M指令除一些通用的（即ISO标准）外，其他没有指定的，在不同的系统中有着不同的含义。注意区别西门子与FANUC系统中不同之处第五讲：刀具补偿功能及应用一、复习回顾辅助功能二、新课1、刀具功能T指令在数控加工程序中可以通过T指令来指定所用刀具。如T01表示1号刀具2、刀具刀沿号D指令编程 D. D0 参数说明 Dx 刀补号： 没有 WZV 1. 8 或 带 WZV (自软件版本 SW5) 1.12 x x用于D号： 0-32000 D0 撤销刀具补偿，没有补偿生效 功能 对于一个确定的刀具，可以用不同的刀具补偿程序段，相应地分配1到 8（12）个刀沿。由此可以对于一个刀具定义不同的刀沿，这样就可以在程序段中根据需要进行调用。比如，如果是一个切槽车刀可以有不同的补偿值，用于左刀沿和右刀沿。一个专用刀沿的长度补偿可以调用D激活。如果编程 D0，则刀具的补偿无效。如果没有编程D字，则在换刀时机床数据中的标准设定生效。 如果编程D号，则刀具长度补偿有效。 此外，刀具半径补偿必须通过 G41/G42 开启。3、刀具补偿功能3.1、刀具补偿有什么作用？ 在编程时，您无需考虑铣刀的直径、车刀的刀沿位置（车刀的左边/右边）以及刀具长度。 您可以直接编程工件尺寸，比如加工图纸中如何标注就可以如何编程。 在加工工件时控制刀具的行程（取决于刀具的几何参数），使其能够加工出编程的轮廓。 3.2、刀具补偿的种类刀具补偿分为刀具长度补偿和刀具半径补偿3.2.1、3.2.2、3.3、刀具半径补偿, G40, G41, G42编程 G40 G41 G42 OFFN= 指令说明 G40 取消刀具半径补偿 G41 刀具半径补偿接通，刀具在轮廓的左侧沿加工方向加工 G42 刀具半径补偿接通，刀具在轮廓的右侧沿加工方向加工 OFFN= 编程轮廓的加工余量（轮廓补偿正常）功能 使用刀具半径补偿后，控制系统自动计算不同刀具时等距离的刀具位移。 使用 OFFN时，可以产生等距离的轨迹，比如用于半精加工。刀具半径补偿的接通/取消 在有 G40、G41或者 G42的程序段中，必须编程一个带G0或者 G1的运行指令。在此运行指令中，必须对所选择的工作平面中至少一个轴作出说明。 在接通时如果仅说明一个轴，则自动补充第二个轴的最后位置，并在两个轴上运行。 说明： 两个轴必须作为 GEOAX在通道中有效。这可以通过编程 GEOAX加以保证。举例： N10 G0 X50 T1 D1 N20 G1 G41 Y50 F200 N30 Y100 在程序段 N10中仅接通刀具长度补偿。X50没有补偿返回。 在程序段 N20中接通半径补偿，点 X50/Y50补偿后返回。 补偿方向的更换 G41/G42, G42/G41可以无需中间的 G40编程。编程举例 “传统”的方法如下： 刀具调用，刀具更换，工作平面接通和刀具半径补偿使用。N10 G0 Z100 空运行，用于换刀 N20 G17 T1 M6 换刀 N30 G0 X0 Y0 Z1 M3 S300 D1 调用刀具补偿值，选择长度补偿 N40 Z-7 F500 刀具进给 N50 G41 X20 Y20 刀具半径补偿接通，刀具在轮廓的左侧加工 N60 Y40 铣削轮廓 N70 X40 Y70 N80 X80 Y50 N90 Y20 N100 X20 N110 G40 G0 Z100 M30 刀具空运行，程序结束 3.4 G40、G41、G42使用中的注意事项a、刀具半径补偿的建立和取消必须在直线段上进行b、刀具半径补偿的建立和取消必须在所确定的加工平面内c、建立或取消的直线段长度不易过小d、在数控铣削加工中，精加工通常采用顺铣左补偿e、刀具补偿的建立和取消必须在零件外进行第六讲：G33、G63等指令一、复习回顾1、在数控加工中，刀具补偿的种类有哪些？2、在西门子系统中的D指令与FANUC系统中的D指令有什么异同？3、刀具半径补偿的三个阶段是什么？4、为什么要进行刀具半径补偿？在进行刀具半径补偿时应注意什么问题？二、新课1、G33指令带恒定螺距的切削螺纹，G33 带纵向轴 Z和横向轴 X的车床编程举例 圆柱螺纹 G33 Z K SF=* 圆锥螺纹 G33 X Z K SF=* G33 X Z I SF=* 平面螺纹 G33 X I SF=* * SF= 编制复式螺纹程序时才需要 (K 表示圆锥角 45)参数说明 X Z 直角坐标的终点 I K 螺纹螺距（在 X,Z方向） SF= 起始点偏移，仅用于复式螺纹圆柱螺纹 圆柱螺纹通过螺纹长度和螺纹螺距来描述。 螺纹长度用一个直角坐标 X，Y 或 Z以绝对尺寸增量尺寸来输入。在车床加工时要输入Z方向。进给加速或减速时，导入行程和导出行程必须要留有余量。 螺纹螺距在地址 I,J，K上输入，在车床上主要是用 K。I 在 X方向的螺纹螺距 J 在 Y方向的螺纹螺距 K 在 Z方向的螺纹螺距 举例：K4表示每转4 mm 螺距 螺距值的范围： 0.001 至 2000.00 毫米/转分别表示：圆锥螺纹 圆锥螺纹通过在纵向和平面方向的终点（圆锥轮廓）以及螺纹螺距来描述。 圆锥轮廓用直角坐标 X，Y，Z以绝对尺寸或增量尺寸输入，车床加工时优先在 X和Z方向。进给加速或减速时，导入行程和导出行程必须要留有余量。 地址 I,J,K上输入螺纹螺距。 I, J, K的含义参见圆柱螺纹。 螺距参数由圆锥角（从纵向轴到圆锥外侧计算）来决定。 圆锥角 45时:螺距在平面方向， 例如：I 螺距= 45时，可以指定 I或 K。起点偏移 SF 加工复合螺纹 偏移螺纹切削通过确定 G33程序段中的起点偏移进行编程。 起点偏移在地址 SF=上被定义为绝对角度位置。相关的设置数据作相应的改变。 举例：SF=45 表示：起始偏移 45 取值范围：0.0000 至 359.999 度 如果没有给出起始点偏移，那么使用在设置数据中确定的“螺纹起始角”。 右旋/左旋螺纹 按照主轴方向来设定右旋或左旋螺纹： M3:顺时针方向 M4:逆时针方向 还可以在地址 S下编程所希望达到的转速。 在用 G33 进行螺纹切削时，不能改变主轴转速倍率开关。（动态转速变化）。 进给倍率开关在 G33程序段中不起作用。 编程举例 用起点偏置 180加工双圆柱螺纹。螺距为4N10 G1 G54 X99 Z10 S500 F100 M3 零点偏置，回到起始点，打开主轴 N20 G33 Z-100 K4 圆柱螺纹：在 Z上的终点 N30 G0 X102 N40 G0 Z10 N50 G1 X99 回到起始位置 N60 G33 Z-100 K4 SF=180 第二次切削：起始点偏移 180 N70 G0 X110 刀具退出 N80 G0 Z10 程序结束 N90 M30 2、G63指令带补偿夹具的攻丝，G63 编程： G63 X Y Z 参数说明 X Y Z 钻孔深度（终点，在直角坐标中给出） 功能 用 G63 可以带补偿夹具的攻丝。 夹具将补偿出现在轨迹中的任何偏差。 操作顺序 攻丝 编程 直角坐标中的钻孔深度 主轴转速和主轴方向 进给率 后退运行同样用G63来编程，但是主轴旋转方向相反。 进给速度 编程的进给率必须和转速与攻丝的螺纹螺距的比例相匹配。 公式： 进给率F （毫米/分钟） = 主轴转速 S （转/分钟）x 螺纹螺距（毫米/转） 用 G63把进给率和主轴转速倍率开关设置为 100%。其它说明 G63模态有效。 在一个用 G63编程的程序段之后，最后编程的插补指令 G0，G1，G2会被再次激活。 编程举例 带补偿夹具的攻丝： 在此例中，要加工一个 M5攻螺纹。M5螺纹的螺距总计 0.8（表中已经规定）。 选择转速 200转/分钟时，进给率F为160毫米/分N10 G1 X0 Y0 Z2 S200 F1000 M3 回到起始点，打开主轴N20 G63 Z-50 F160 攻丝，钻孔深度 50 N30 G63 Z3 M4 回程，编程换向 N40 M30 程序结束钟。3、G74指令指令格式：G74 X0Y0Z0说明：G74为非模态指令，只能用于NC独立的程序段中。机床关机重启后，所有轴必须重新回参考点，此时可以利用G74自动返回到参考点方式。4、G94、G95指令功能：用于进给速度单位变换说明：G94：直线进给率FG95：旋转进给率F编程示例：N10 G94N20S300M3F120N30 G95N40S300M3F0.2第七讲：标准循环1一、复习回顾1、G33指令的作用？2、G63指令的作用？二、新课1、引入数控生产厂家为了方便编程人员编程，简化程序而特殊设计的。利用一条指令即可由数控自动控制完成一系列固定加工的循环动作2、循环调用指令MCALLMCALL为模态调用指令，用于调用所使用的固定循环3、常用固定循环4、钻削，定中心CYCLE815、钻削CYCLE825、深孔钻削CYCLE836、攻丝，不带补偿衬套CYCLE847、攻丝，带补偿衬套CYCLE8408、镗孔1CYCLE858、精镗孔CYCLE869、其他固定循环CYCLE87CYCLE88CYCLE89CYCLE90第八讲：标准循环2一、复习回顾：1、在孔加工循环中，孔加工循环的一般工艺是什么？2、CYCLE81循环提刀速度为G1速度吗？3、在使用CYCLE81编程时，是否需要给定F？二、新课1、引入：在孔加工过程中，有时所加工的孔数很多且成规律状分布，如何简单快捷的编制所需要的程序啊？2、线性孔排列循环3、圆周孔排列循环第九讲：习题课1、 编制图所示零件上所有孔的加工程序。2、 图所示零件上的20孔已预制，且外形的粗加工也已完成，试编制精铣削外形和铣削槽的数控加工程序，要求使用两把不同的刀具和刀具补偿功能。第十讲：局部坐标系一、复习回顾 二、新课1、引入加工如图示零件我们发现，如果把坐标原点设定在左下角，程序编制及基点计算十分复杂，能否简化？2、可编程零件偏移编程 TRANS X Y Z (在独立程序段中编程)ATRANS X Y Z (在独立程序段中编程)指令和参数说明 TRANS 零点偏移 绝对值,以当前有效的、 用 G54到 G599设定的工件零点为基准。 ATRANS 与 TRANS相同，但是有附加的零点偏移X Y Z 在所给定的几何轴方向的偏移值编程举例 在一个工件中，一个程序之内多次出现所说明的形状。该形状的加工顺序存储在子程序中。 通过零点偏移，您可以只设置所需要的工件零点，然后调用子程序。N10 G1 G54 工作平面 X/Y，工件零点 N20 G0 X0 Y0 Z2 回起始点 N30 TRANS X10 Y10 绝对偏移 N40 L10 子程序调用 N50 TRANS X50 Y10 绝对偏移 N60 L10 子程序调用 N70 M30 程序结束3、可编程的旋转, ROT, AROT编程 ROT X Y ZROT RPL=AROTX Y Z AROT RPL=所有指令必须在独立的程序段中编程。 指令和参数说明 ROT, 绝对旋转，以当前用G54到 G599设定的工件零点为基准 AROT, 附加旋转，以当前设定的或者编程的零点为基准 X Y Z 空间旋转：围绕几何轴旋转 RPL, 平面中旋转：坐标系旋转的角度（平面用 G17-G19设定）功能 使用ROT/AROT，工件坐标系可以围绕几何轴 X/Y/Z中的一个进行旋转，或者在所选择的工作平面 G17到 G19平面中（或者垂直方向的进刀轴）围绕角度 RPL进行旋转。 这样，就可以在一个同样的装夹位置时对斜置平面进行加工，或者对几个工件面进行加工。操作顺序：空间旋转 可替代的指令, TRANS X Y Z坐标系围绕所给定的轴旋转编程的角度。 最后说明的可设定的零点偏移 G54到 G599作为旋转中心。 使用指令 ROT，复位事先设置的、可编程框架的所有框架部件。 要求在当前的框架上建立一个新的旋转，请用 AROT编程。 附加指令, AROT X Y Z旋转，在所给定轴方向编程的角度值 当前设定的或者最后编程的零点作为旋转中心。旋转方向 确定正向转角： 观察坐标轴的正向，顺时针旋转。 操作顺序：在平面中旋转 坐标系在用 G17到 G19选择的平面中旋转。 可替代的指令，ROT RPL附加指令，AROT RPL坐标系在当前的平面中旋转用 RPL=编程的转角。其它的说明参见空间中的旋转。 三、综合应用：将引例通过所学知识进行解答四、注意事项： 第十一讲：可编程比例放缩、镜像功能一、复习回顾1、可编程零点偏置指令的格式？2、可编程旋转指令的格式？角度如何确定？二、新课1、可编程的比例系数, SCALE, ASCALE编程 SCALE X Y Z (在独立程序段中编程)ASCALE X Y Z (在独立程序段中编程)指令和参数说明 SCALE, 绝对放大/缩小，以当前有效的、用 G54至G599设定的坐标系为基准 ASCALE, 附加放大/缩小，以当前有效的、设定的或者编程的坐标系为基准 X Y Z 在所给定的几何轴方向的比例系数 功能 使用 SCALE/ASCALE，可以对所有的轨迹轴、同步轴和定位轴在所给定轴方向编程比例系数。 由此一个形状的大小可以进行改变。这样，您就可以编程几何形状相似的轮廓或者不同收缩率的材料。附加指令, ASCALE X Y Z要求在当前的框架上建立一个比例修改，请用 ASCALE编程。 这种情况下，最后有效的框架用新的比例系数相乘。 当前设定的或者最后编程的坐标系作为比例修改的基准。 取消比例系数 对于所有轴： SCALE (没有轴参数)在此之前编程的框架所有部件均被复位。编程举例 在这个工件中出现两个形状相同的槽，所不同的是尺寸大小不同，并且相互扭转。 加工顺序在子程序中编程。 通过零点偏移和旋转可以设定所需的工件零点，通过缩放再缩小轮廓，然后再次调用该子程序。N10 G17 G54 工作平面 X/Y，工件零点 N20 TRANS X15 Y15 绝对偏移 N30 L10 加工大的凹槽 N40 TRANS X40 Y20 绝对偏移 N50 AROT RPL=35 平面中旋转 35 N60 ASCALE X0.7 Y0.7 比例系数，用于较小的凹槽 N70 L10 加工小的凹槽 N80 G0 X300 Y100 M30 位移行程，程序结束2、可编程的镜像, MIRROR, AMIRROR编程 MIRROR X0 Y0 Z0 （在独立的NC程序段中编程） AMIRROR X0 Y0 Z0 （在独立的NC程序段中编程） 指令和参数说明 MIRROR, 绝对镜像，以当前有效的、用 G54至 G599设定的坐标系为基准 AMIRROR, 附加镜像，以当前有效的、设定的或者编程的坐标系为基准 X Y Z 几何轴，必须更换其方向这里所给定的值可以自由选择，比如 X0 Y0 Z0。 功能 使用 MIRROR/AMIRROR可以镜像坐标系中的工件形状。在调用子程序编程的镜像后，所有的运行均执行镜像功能。 操作顺序 可替代的指令, MIRROR X Y Z在所选择的工作平面中，通过轴向方向更换编程镜像功能。 举例：工作平面 G17 X/Y在 Y轴上的镜像要求在 X轴上变换方向，然后用MIRROR X0进行编程。 然后轮廓镜像到镜像轴 Y的对面，并进行加工。镜像功能针对用 G54到 G57设定的坐标轴。 用指令MIRROR清除所有以前设置的可编程的框架。附加指令, AMIRROR X Y Z要求以当前的转换为基础建立的一个镜像，请用AMIRROR编程。 当前设定的或者最后编程的坐标系作为基准。 取消镜像 对于所有轴： MIRROR (没有轴参数)在此之前编程的框架所有部件均被复位。其它说明 按照改变后的加工方向，控制系统使用镜像指令自动转换轨迹修正指令（G41/G42或者 G42/G41）。 同样这也适用于圆弧旋转方向（G2/G3或者 G3/G2）。 如果在MIRROR之后用 AROT编程一个附加旋转，则根据情况您必须使用相反的旋转方向（正向/负向或者负向/正向）。 对于几何轴的镜像，控制系统会自动换算成旋转，有时则换算成机床数据设定的镜像轴的镜像。这也适用于可设定的零点偏移。编程举例 这里给出的轮廓您可以作为子程序编程。其它的3个轮廓通过镜像产生。 工件零点设定在轮廓中心。 N10 G17 G54 工作平面 X/Y，工件零点 N20 L10 右上方的第一个轮廓被加工。 N30 MIRROR X0 X轴镜像（X轴方向对调） N40 L10 左上方的第二个轮廓被加工 N50 AMIRROR Y0 Y轴镜像（Y轴方向对调） N60 L10 左下方的第三个轮廓被加工。N70 MIRROR Y0 MIRROR复位以前的框架。Y轴镜像（Y轴方向对调） N80 L10 右下方的第四个轮廓被加工。 N90 MIRROR 取消镜像。 N100 G0 X300 Y100 M30 位移行程，程序结束 第十二讲：习题课编程举例：平面旋转 在一个工件中，一个程序之内多次出现所说明的形状。除了零点偏移之外，还必须进行旋转，因为这些工件形状并不是轴向排列的。N10 G17 G54 工作平面 X/Y，工件零点 N20 TRANS X20 Y10 绝对偏移 N30 L10 子程序调用 N40 TRANS X55 Y35 绝对偏移 N50 AROT RPL=45 坐标系旋转 45 N60 L10 子程序调用 N70 TRANS X20 Y40 绝对偏移（复位所有到目前为止的偏移） N80 AROT RPL=60 附加旋转 60 N90 L10 子程序调用 N100 G0 X100 Y100 位移行程 N110 M30 程序结束编程举例： 空间旋转 在此示例中，轴向平行的和斜置的工件表面必须在一个夹装中进行加工。 前提条件：刀具必须垂直于斜置平面，对准到旋转后的Z轴方向。 N10 G17 G54 工作平面 X/Y，工件零点 N20 TRANS X10 Y10 绝对偏移 N30 L10 子程序调用 N40 ATRANS X35 附加偏移 N50 AROT Y30 围绕 Y轴旋转 N60 ATRANS X5 附加偏移 N70 L10 子程序调用 N80 G0 X300 Y100 M30 位移行程，程序结束第十三讲：R参数编程一、复习回顾：可编程比例放缩功能镜像功能二、新课1、计算参数 R 编程 Rn=. 说明 R 计算参数 n 计算参数个数，n= 0至最大值。 最大值参见机床数据或者机床制造商资料，缺省设定为：最大值 = 0-99 机床制造商（MH10.1） R参数通过机床数据设定，也可以参见机床制造商说明。 功能 如果一个 NC程序不仅仅适用于所确定的值，或者您必须计算值，则可以使用计算参数。在程序运行时，所需要的值可以通过控制系统计算或者设置。另一个方法就是通过操作设定计算参数值。如果计算参数赋值，它们可以在程序中赋值其它数值可设定的 NC地址。 赋值 计算参数有以下的赋值范围： (0.000 0001 . 99999999) （8位数字，加符号和小数点）。 在整数值中小数点可以取消 正号可以不用写 举例： R0=3.5678 R1=-37.3 R2=2 R3=-7 R4=-45678.1234 使用指数符号可以赋值一个扩展的数值范围： 举例： (10-300. 10+300) 指数数值写在 EX符号之后；最大的字符数：10（包括符号和小数点） EX的值范围： -300 . +300 举例： R0=-0.1EX-5 ；意义： R0 = -0,000 001 R1=1.874EX8 ；意义： R1 = 187 400 000 注释： 一个程序段中可以有几个赋值指令；也可以赋值计算表达式。 必须在一个独立的程序段中分配数值。 赋值到其它地址 一个NC程序的灵活性主要体现在：把这些计算参数或者计算表达式用计算参数赋值到其它的NC地址。 在赋值时，在地址符之后写符号“”。也可以带一个负号赋值。 如果给一个轴地址赋值（运行指令），则需要一个独立的程序段。 举例： 10 G0 X=R2 ；赋值到 X轴 2、算术运算和功能 在使用运算符/计算功能时，必须要遵守通常的数学运算规则。优先执行的过程通过园括号设置。其它情况下，按照先乘除后加减运算。 在三角函数中单位使用度。 编程举例：R参数 值、计算表达式或者计算参数可以赋值到所有的地址；例外：地址 N, G 和 L. 在赋值时，在地址符之后写符号“”。也可以带一个负号赋值。 如果给一个轴地址赋值（运行指令），则需要一个独立的程序段。 举例： N10 G0 X=R2 ；赋值到 X轴 算术运算和功能 在使用运算符/计算功能时，必须要遵守通常的数学运算规则。优先执行的过程通过园括号设置。其它情况下，按照先乘除后加减运算。 在三角函数中单位使用度。 编程举例：R参数 N10 R1= R1+1 新的R1等于旧的R1加 1 N20 R1=R2+R3 R4=R5-R6 R7=R8* R9 R10=R11/R12 N30 R13=SIN(25.3) R13等同于正弦 25.3度 N40 R14=R1*R2+R3 先乘除后加减 R14=(R1*R2)+R3 N50 R14=R3+R2*R1 结果，与程序段 N40相同 N60 R15=SQRT(R1*R1+R2*R2) 意义：R15= R12+R22的平方根编程举例： 赋值轴数值 N10 G1 G91 X=R1 Z=R2 F300 N20 Z=R3 N30 X=-R4 N40 Z=-R5 . 3、应用举例用镗孔循环 LCYC85加工图所示矩阵排列孔，无孔底停留时间，安全间隙2mm。N10 G0 G17 G90 F1000 T2 D2 S500 M3N20 X