数控铣床基础编程ppt课件.ppt

1 数控铣床编程 第一节数控铣床的编程基础第二节数控铣床的编程指令B第三节数控铣床的编程实例作业 2 解决的问题 1 在什么机床上加工 2 使用什么刀具 3 工艺流程如何排列 4 如何编程 3 第一节数控铣床编程基础数控铣床 多坐标控制 3 5个 通常为3轴工艺范围最宽在模具行业应用广泛是其他高性能数控镗铣类机床的基础一 数控铣床的坐标系 4 机床零点和机床坐标系机床零点参考点机床坐标系工件坐标系 编程人员在编程时建立的坐标系加工坐标系 工件安装完毕由操作人员在工件上找出的坐标系 与工件坐标系重合 工件坐标系设定 G54 G59 5 二 数控铣床的主要功能及工艺范围1 功能1 点位控制加工2 轮廓控制加工3 刀具半径自动补偿加工4 镜像功能加工5 固定循环 钻孔 镗孔 6 模具高精度加工功能7 大型零件加工8 自适应控制加工 6 2 工艺范围1 平面类零件 2 5轴联动可以实现2 倾斜面类零件 多轴联动3 曲面类零件 三轴联动或2 5轴联动三 数控机床的工艺装备1 夹具 专用和通用2 刀具 由专门的制造商供应分通用和成形等 7 四 数控铣床的工艺性分析对刀 使用寻边器或其它工具确定工件在机床坐标系中的位置 8 换刀点 换刀时 将刀具移动至远离工件的合适点切入切出路径 对外轮廓加工时 为避免在表面留下切削痕迹 应设置合适的切入切出路径 9 刀具半径补偿点的设置 距实际加工区有足够的距离 有足够的距离 可能会过切 10 逆铣 刀具铣削点的旋转方向和工件的进给方向相反 切屑的厚度由小变大 切削力由小变大 振动比较大 加工表面硬度较高的工件时 可保护刀具切削刃顺铣 多采用的一种方式 11 刀具轨迹 12 立体轮廓的加工 加工效率 工装夹具的刚性 精度要求 材料 刀具特征 13 型腔的加工 区域加工功能 预加工 14 自动对刀仪对刀数控铣床的对刀自动测量工具检测建立工件坐标系高速铣削加工五轴联动加工 15 第二节数控机床的编程指令一 华中数控系统基于IPC的 多轴 多通道高性能数控系统 具有螺旋线插补功能具有多种自动循环功能具有用户宏程序加工功能具有断点保护功能 16 二 程序段的格式 程序段中功能字的排列顺序无严格要求 17 每一个程序段的内容 18 三 基本编程指令 一 F S T指令F 进给速度指令 mm minS 主轴速度指令 r minT 刀具指令 T0101 二 辅助功能指令 19 1 暂停指令M00 暂停执行当前程序 停主轴 停进给 模态信息保持 进行刀具更换 工件的尺寸测量 手动变速等操作 暂停时机床的主轴进给及冷却液停止 若欲继续执行后续程序重按操作面板上的 启动键 即可 2 程序结束指令M02 执行到M02指令时停主轴 进给及冷却液 若要重新执行该程序就必须重新调用该程序 3 程序结束指令M30 程序结束并返回到零件程序头4 子程序调用及返回指令M98 M995 主轴控制指令M03 M04和M056 换刀指令M067 冷却液开停指令M08 M09 20 G 三准备功能G指令 21 1 单位设定指令G20 G21 G22 22 2 绝对值编程G90与相对值编程G91 23 3 加工平面设定G17 G18 G19 系统默认G17 24 4 坐标系设定指令 格式为 G92X Y Z 使用中应放在程序的第一句 G92确定出刀具起点在工件坐标系中的位置 G92X30Y30Z20 25 5 坐标系设定指令 G54 G59G54 G59指令中的坐标值是坐标原点在机床坐标系中的坐标 在加工前进行设定 26 在机床坐标系下从A B如何 如何建立工件坐标系 27 已知 毛坯为80mm见方的材料坐标系原点在毛坯的中心 28 1 建立工件坐标系可以使用G54 G59中的任何一个 2 工件坐标系需在数控系统中设置 其数值是该坐标系原点相对于机床坐标系原点的偏移值 3 坐标系建立后 经过程序中调用才能生效 之后所有绝对和增量坐标均为该坐标系下的坐标值 举例 以G54为例说明 操作时首先起动主轴 并切换至手揺轮或手动状态 29 工件坐标系建立是在机床工作原点建立情况下进行 需要对X Y Z三个坐标分别测量确定 测量工具可以是分中棒 寻边器 加工刀具等 如 进行X方向对刀 先将刀具快速下降至工件一边合适的高度 再缓慢移动至与工件接触 记下此时的机床坐标值 X向 提刀至安全高度 移动至工件另一边 重复同样操作 将两次记录的X坐标取均值 即为G54坐标系的X向数据 30 Z Z方向让旋转的刀具底面与工件上表面接触 此时的Z坐标值为G54的Z向参数 31 如果是已加工表面 使用标准试棒或塞尺 32 33 6 局部坐标系设定指令G52格式为 G52X Y Z 7 G01直线插补指令格式为 G01X Y Z F 模态指令 同一组有 G00 G01 G02 G03 G33注意 G00使用时的刀具轨迹 可能不是一条直线 G52 34 8 圆弧插补指令G02 G03顺圆 逆圆指的是从第三轴正向朝负方向看 如 X Y平面内 从Z轴正向向负方向观察 顺时针转为顺圆 反之逆圆 35 在不同平面内的表示方法 在不同的加工平面内 逆圆和顺圆方向的不同 36 指令格式 X Y Z 圆弧终点的X Y Z坐标 I J K 圆心点相对于圆弧起点在X Y Z轴向的增量值 R 圆弧半径 F 进给速率 注意 在默认的平面内 G17 可以不标平面指令 使用R参数时注意180o的区别 圆弧 180 R值为正 圆弧 180 R值为负 37 例 对如图的圆弧编程 38 如图所示 加工程序如何 G91 G90编程 a圆弧 N100G91G18N110G03X30Z30R30F300 b圆弧N100G91G18N110G03X30Z30I0K30F300 39 举例 刀具轨迹A B C D G90F200 G3X15Y0R15 G2X55Y0R20 G3X80Y 25R 25 说明 1 小数点2 段尾 40 例 整圆编程 整圆编程时不可以使用R方式 只能用I J K方式 41 9 螺旋线进给指令G02 G03 42 螺旋线编程举例 如果 螺旋线的轴不是X Y Z中的一个 应进行坐标及平面变换等手段 43 10 刀具半径补偿指令G40 G41 G42 44 注意事项 如果有平面的切换 必须在刀具半径补偿取消的方式下才可以进行 刀具半径补偿的建立与取消只能用G00或G01指令 不得是G02或G03 G00或G01必须是在所在平面内运动 如果刀具半径大于轨迹半径会过切 45 过切示意图 46 例 刀具距离工件上表面50mm 切削深度为2mm 47 加工前应先用手动方式对刀 将刀具移动到相对于编程原点 10 10 50 的对刀点处 图中带箭头的实线为编程轮廓 不带箭头的虚线为刀具中心的实际路线 48 49 11 刀具长度补偿指令G43 G44 G49G43 刀具长度正补偿G44 刀具长度负补偿G49 刀具长度补偿取消刀具长度补偿的建立和取消必须在G00或G01的功能下才可以生效 操作时以刀具的实际长度值进行补偿 50 举例 设长度补偿值 H01 10 H02 10 G90G43G00Z20H01Z 30G90G44G00Z20H02Z 10 51 12 回参考点控制指令 G28X Y Z X Y Z是中间点G29X Y Z X Y Z是目标点 52 13 暂停指令G04指令格式为 G04P 钻孔 镗孔时 加工终了时 在刀具继续旋转的同时停止刀具进给一段时间 例 G04P1进给运动暂停1秒 某些数控系统的设定单位为毫秒 mS 53 14 镜像功能G24 G25指令格式为 G24X Y Z 建立镜像 M98P G25X Y Z 取消镜像 X Y Z为镜像位置坐标 54 镜像可以是点 线 面 例 对如图零件加工 使用镜像功能 55 15 缩放功能G50 G51指令格式为 G51X Y Z P M98P G50其中 G51 建立缩放G50 取消缩放X Y Z 缩放中心的坐标值P 缩放倍数 例 加工如图所示零件三角形各顶点坐标已知 用G90编程 56 16 旋转变换G68 G69指令格式 G17G68X Y P M98P G69其中 G68 建立旋转 G69 取消旋转 X Y Z 旋转中心的坐标值 P 旋转角度 单位是 顺时针为正 逆时针为负 条件 1 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 2 在有缩放功能的情况下 先缩放后旋转 57 O8199N15G90G17M3S600G54N20G0G43Z5H02N25G1Z 5F200N30M98P200N40G68X0Y0P45N45M98P200N50G68X0Y0P90N60M98P200N70G49Z50N80G69M5M2 200N100G41G1X20Y 5D02F300N110Y0 N140G0Y 6N145G40X0Y0N150M99 58 17 固定循环指令对加工动作循环已经典型化的加工过程做出标准化程序 孔加工 形腔加工 1 G70 圆周钻孔循环 2 G71 圆弧钻孔循环 3 G73 高速深孔加工循环 4 G74 反攻丝循环 5 G76 精铿循环 6 G78 角度直线孔循环 7 G79 棋盘孔循环 先进行X方向钻孔 8 G81 钻孔循环 中心钻 9 G82 带停顿的钻孔循环 10 G84 攻丝循环 11 G85 镗孔循环 12 G80 取消固定循环 数控铣床具有的循环功能 59 孔加工动作构成 1 X Y轴定位 2 定位到R点 定位方式取决于上次是G0还是G1 3 孔加工 4 在孔底的动作 5 退回到R点 参考点 6 快速返回到初始点 60 循环指令 G98 返回初始平面 G99 返回R点平面 G 固定循环代码G73 G74 G76和G81 G89之一 X Y 加工起点到孔位的距离 G91 或孔位坐标 G90 R 初始点到R点的距离 G91 或R点的坐标 G90 Z R点到孔底的距离 G91 或孔底坐标 G90 Q 每次进给深度 G73 G83 I J 刀具的反向位移增量 G76 G87 P 刀具在孔底的暂停时间 F 切削进给速度 L 固定循环的次数 61 1 高速深孔加工循环指令G73格式 G73X Y Z R Q P K F L Q 每次进给深度 K 每次退刀距离 62 2 圆周孔加工指令 G70 功能 在X Y指定的中心 半径为I的圆周上 以X轴和角度J形成的点将圆周做N等分 做N个钻孔动作 钻孔动作根据Q K的值执行G81或G83标准固定循环 孔间位置的移动以G00方式进行 参数说明 XY 圆周孔循环的圆心坐标 Z 孔底坐标I 圆半径R 绝对编程是R点的坐标值 增量编程是R点相对于B点的增量值J 最初钻孔点的角度 逆时针方向为正 N 孔的个数 正值表示逆时针方向钻孔Q 每次进给深度 为有向距离 K 每次退刀后 再次进给时 由快速讲给转换为切削进给时距上次加工面的距离 P 刀具孔底暂停时间 单位为秒 63 举例 用10mm钻头加工图示孔N10G54GOX0Y0Z80F100N20G98G70G90X40Y40R35Z0I40J30N6P2Q 10K5N30G0X0Y0Z80N40M30 64 四 用户宏功能程序相当于由操作者自己编制的加工子程序 使用中只要关注程序的变量即可 1 变量 宏功能的最大特点是可以使用变量 1 变量的表示变量可以用 号和紧跟其后的变量序号来表示 5 109 501 2 变量的引用将跟随在一个地址字后面的数值用一个变量来代替 即引入了变量 变量用方括号引用 例如 对于F 103 若 103 50时 则为F50 对于Z 110 若 110 100时 则为Z 100 对于G 130 若 130 3时 则为G03 65 3 变量的类型 公共变量 分为全局变量和局部变量 全局变量是在主程序和主程序调用的各用户宏程序内都有效的变量 公共变量的序号为 0 49当前局部变量有 可以在子程序中使用 50 199全局变量 200 2490层局部变量 250 2991层局部变量 300 3492层局部变量 350 3993层局部变量 400 4494层局部变量 450 4995层局部变量 500 5496层局部变量 66 系统变量 600 699刀具长度寄存器H0 H99 700 799刀具半径寄存器D0 D99 800 899刀具寿命寄存器 1000 1008机床当前位置 1010 1018编程当前位置 1020 1028编程工件位置 2 常量PI 圆周率3 14159265358979TRUE 条件成立 真 FALSE 条件不成立 假 67 3 运算符 1 算术运算符 2 条件运算符 EQ NE GT GE LT LE 3 逻辑运算符 AND OR NOT 4 函数 SIN COS TAN ATAN ATAN2 ABS INT SIGN SQRT EXP4 语句表达式 1 赋值语句 即把常数或表达式的值送给一个宏变量 例如 2 175 SQRT 2 COS 55 PI 180 3 124 0 2 条件判别语句IF ELSE ENDIF 3 循环语句WHILE ENDW 68 第三节编程举例 1 如题图所示 刀心起点为工件零点O 按 O A B C D E 顺序运动 写出A B C D E各点的绝对 增量坐标值 所有的点均在XOY平面内 举例 69 2 用 10mm的刀具铣如图所示的槽 刀心轨迹为虚线 槽深2mm 刀具位置如图 试编程 70 3 用 6刀具铣图示三个字母 刀心轨迹为虚线 深2mm 71 72 4 精铣题图所示的侧面 刀具直径 10mm 采用刀具半径补偿指令编程 73 举例 型腔类零件加工材料 铝合金分析 槽宽14mm刀具直径8mm精度 粗 精加工一次加工 精加工使用刀补路线 粗加工精加工 74 粗加工轨迹 75 精加工轨迹 76 6 请根据以下程序推出刀具所走的路线 并划出路线图N10G90G92X0Y0Z0M03S300N20G17G02X30Y0I15J0F300N30G01X