加工中心编程技巧及几组常用指令的区别.doc

加工中心编程技巧及几组常用指令的区别随着科技的发展和社会的进步，人们对产品的性能和质量要求越来越高，从而使数控机床应用已得到一定程度的普及，而高性能高效率的加工中心也逐渐成为社会所需。通过几年的加工中心实际应用和教学实践及摸索，笔者将自己的体会和经验总结出来，希望对广大读者有所启迪。1暂停指令G04X（U）_/P_是指刀具暂停时间（进给停止，主轴不停止），地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点，否则以此数值的千分之一计算，以秒（s）为单位，P后面数值不能带小数点（即整数表示），以毫秒（ms）为单位。例如，G04X2.0;或G04X2000;暂停2秒G04P2000;但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），为了保证孔底的精糙度，当刀具加工至孔底时需有暂停时间，此时只能用地址P表示，若用地址X表示，则控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。例如，G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200P2000;钻孔（100.0，100.0）至孔底暂停2秒G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200X2.0；钻孔（2.0，100.0）至孔底不会暂停。2M00、M01、M02和M30的区别与联系M00为程序无条件暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新启动程序，必须先回到JOG状态下，按下CW（主轴正转）启动主轴，接着返回AUTO状态下，按下START键才能启动程序。M01为程序选择性暂停指令。程序执行前必须打开控制面板上OPSTOP键才能执行，执行后的效果与M00相同，要重新启动程序同上。M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的检验或排屑。M02为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。M30为主程序结束指令。功能同M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。3地址D、H的意义相同刀具补偿参数D、H具有相同的功能，可以任意互换，它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称，但具体补偿值是多少，关键是由它们后面的补偿号地址来决定。不过在加工中心中，为了防止出错，一般人为规定H为刀具长度补偿地址，补偿号从120号，D为刀具半径补偿地址，补偿号从21号开始（20把刀的刀库）。例如，G00G43H1Z100.0;G01G41D21X20.0Y35.0F200;4镜像指令镜像加工指令M21、M22、M23。当只对X轴或Y轴进行镜像时，切削时的走刀顺序（顺铣与逆铣），刀补方向，圆弧插补转向都会与实际程序相反，如图1所示。当同时对X轴和Y轴进行镜像时，走刀顺序，刀补方向，圆弧插补转向均不变。注意：使用镜像指令后必须用M23进行取消，以免影响后面的程序。在G90模式下，使用镜像或取消指令，都要回到工件坐标系原点才能使用。否则，数控系统无法计算后面的运动轨迹，会出现乱走刀现象。这时必须实行手动原点复归操作予以解决。主轴转向不随着镜像指令变化。图1镜像时刀补、顺逆变化5圆弧插补指令G02为顺时针插补，G03为逆时针插补，在XY平面中，格式如下：G02/G03X_Y_I_K_F_或G02/G03X_Y_R_F_，其中X、Y为圆弧终点坐标，I、J为圆弧起点到圆心在X、Y轴上的增量值，R为圆弧半径，F为进给量。在圆弧切削时注意，q180，R为正值；q180，R为负值；I、K的指定也可用R指定，当两者同时被指定时，R指令优先，I、K无效；R不能做整圆切削，整圆切削只能用I、J、K编程，因为经过同一点，半径相同的圆有无数个，如图2所示。图2经过同一点的圆当有I、K为零时，就可以省略；无论G90还是G91方式，I、J、K都按相对坐标编程；圆弧插补时，不能用刀补指令G41/G42。6G92与G54G59之间的优缺点G54G59是在加工前设定好的坐标系，而G92是在程序中设定的坐标系，用了G54G59就没有必要再使用G92，否则G54G59会被替换，应当避免，如表1所示。表1G92与工作坐标系的区别注意：（1）一旦使用了G92设定坐标系，再使用G54G59不起任何作用，除非断电重新启动系统，或接着用G92设定所需新的工件坐标系。（2）使用G92的程序结束后，若机床没有回到G92设定的原点，就再次启动此程序，机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点，易发生事故。所以，希望广大读者慎用。7编制换刀子程序。在加工中心上，换刀是不可避免的。但机床出厂时都有一个固定的换刀点，不在换刀位置，便不能够换刀，而且换刀前，刀补和循环都必须取消掉，主轴停止，冷却液关闭。条件繁多，如果每次手动换刀前，都要保证这些条件，不但易出错而且效率低，因此我们可以编制一个换刀程序保存在系统内存内，在换刀时，在MDI状态下用M98调用就可以一次性完成换刀动作。以PMC-10V20加工中心为例，程序如下：O2002;(程序名)G80G40G49;（取消固定循环、刀补）M05;(主轴停止)M09;(冷却液关闭)G91G30Z0;（Z轴回到第二原点，即换刀点）M06;（换刀）M99;（子程序结束）在需要换刀的时候，只需在MDI状态下，键入“T5M98P2002”，即可换上所需刀具T5，从而避免了许多不必要的失误。广大读者可根据自己机床的特点，编制相应的换刀子程序。8其他程序段顺序号，用地址N表示。一般数控装置本身存储器空间有限（64K），为了节省存储空间，程序段顺序号都省略不要。N只表示程序段标号，可以方便查找编辑程序，对加工过程不起任何作用，顺序号可以递增也可递减，也不要求数值有连续性。但在使用某些循环指令，跳转指令，调用子程序及镜像指令时不可以省略。9同一条程序段中，相同指令（相同地址符）或同一组指令，后出现的起作用。例如，换刀程序，T2M06T3;换上的是T3而不是T2;G01G00X50.0Y30.0F200;执行的是G00（虽有F值，但也不执行G01）。不是同一组的指令代码，在同一程序段中互换先后顺序执行效果相同。G90G54G00X0Y0Z100.0;G00G90G54X0Y0Z100.0;以上各项均在PMC-10V20（FANUCSYSTEM）加工中心上运行通过。在实际应用中，只有深刻理解各种指令的用法和编程规律，才可以减少错误，避免事故的发生。加工中心的编程技巧一、加工中心几个常用指令的编程技巧1、M00、M01、M02和M30的区别与联系学生在初学加工中心编程时，对以上几个M代码容易混淆，主要原因是学生对加工中心加工缺乏认识，加上个别教材叙述不详细。它们的区别与联系如下：M00为程序暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新按启动按钮后，再继续执行后面的程序段。主要用于编程者想在加工中使机床暂停（检验工件、调整、排屑等）。 M01为程序选择性暂停指令。程序执行时控制面板上“选择停止”键处于“ON”状态时此功能才能有效，否则该指令无效。执行后的效果与M00相同，常用于关键尺寸的检验或临时暂停。 M02为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。 M30为主程序结束指令。功能同M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。 2、刀具补偿参数地址D、H的应用 在部分数控系统（如FAUNC）中，刀具补偿参数D、H具有相同的功能，可以任意互换，它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称，但具体补偿值是多少，关键是由它们后面补偿号地址中的数值来决定。所以在加工中心中，为了防止出错，一般人为规定H为刀具长度补偿地址，补偿号从120号，D为刀具半径补偿地址，补偿号从21号开始（20把刀的刀库）。 例如：G00G43H1Z60.0; G01G41D21X30.0Y45.0F150; 3、G92与G54G59的应用 G54G59是调用加工前设定好的坐标系，而G92是在程序中设定的坐标系，用了G54G59就没有必要再使用G92，否则G54G59会被替换，应当避免。 注意：（1）一旦使用了G92设定坐标系，再使用G54G59不起任何作用，除非断电重新启动系统，或接着用G92设定所需新的工件坐标系。（2）使用G92的程序结束后，若机床没有回到G92设定的原点，就再次启动此程序，机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点，易发生事故。所以，一定要慎用。 4、暂停指令 G04X_/P_ 是指刀具暂停时间（进给停止，主轴不停止），地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点，否则以此数值的千分之一计算，以秒（s）为单位，P后面数值不能带小数点（即整数表示），以毫秒（ms）为单位例如，G04 X2.0;或G04 X2000;暂停2秒 G04 P2000; 但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），为了保证孔底的粗糙度，当刀具加工至孔底时需有暂停时间，此时只能用地址P表示，若用地址X表示，则控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。 例如，G82X80.0Y60.0Z-20.0R5.0F200P2000; 钻孔（80.0，60.0）至孔底暂停2秒 G82X80.0Y60.0Z-20.0R5.0F200X2.0； 钻孔（2.0，60.0）至孔底不会暂停。 5、同一条程序段中，相同指令（相同地址符）或同一组指令，后出现的起作用。 例如：G01G90Z30.0Z20.0F200; 执行的是Z20.0，Z轴直接到达Z20.0，而不是Z30.0。 G01G00X30.0Y20.0F200; 执行的是G00（虽有F值，但也不执行G01）。 但不同一组的指令代码，在同一程序段中互换先后顺序执行效果相同。 例如：G90G54G00X0Y0Z60.0;和G00G90G54X0Y0Z60.0;相同。 6、程序段顺序号 程序段顺序号，用地址N表示。一般数控装置本身存储器空间有限（64K），为了节省存储空间，程序段顺序号都省略不要。N只表示程序段标号，可以方便查找编辑程序，对加工过程不起任何作用，顺序号可以递增也可递减，也不要求数值有连续性。但在使用某些循环指令，跳转指令，调用子程序及镜像指令时不可以省略。 数控机床的加工过程中，有一点至关重要，那就是在编制程序和操作加工时，一定要避免使机床发生碰撞。因为数控机床的价格非常昂贵，少则几十万元，多则上百万元，维修难度大且费用高。但是，碰撞的发生是有一定规律可循的，是能够避免的，可以总结为以下几点。 1、利用计算机模拟仿真系统 随着计算机技术的发展，数控加工教学的不断扩大，数控加工模拟仿真系统越来越多，其功能日趋完善。因此可用于初步检查程序，观察刀具的运动，以确定是否有可能碰撞。 2、利用机床自带的模拟显示功能 一般较为先进的数控机床图形显示功能。当输入程序后，可以调用图形模拟显示功能，详细地观察刀具的运动轨迹，以便检查刀具与工件或夹具是否有可能碰撞。 3、利用机床的空运行功能 利用机床的空运行功能可以检查走刀轨迹的正确性。当程序输入机床后，可以装上刀具或工件，然后按下空运行按钮，此时主轴不转，工作台按程序轨迹自动运行，此时便可以发现刀具是否有可能与工件或夹具相碰。但是，在这种情况下必须要保证装有工件时，不能装刀具；装刀具时，就不能装工件，否则会发生碰撞。 4、利用机床的锁定功能 一般的数控机床都具有锁定功能（全锁或单轴锁）。当输入程序后，锁定Z轴，可通过Z轴的坐标值判断是否会发生碰撞。此功能的应用应避开换刀等运作，否则无法程序通过。 5、坐标系、刀补的设置必须正确 在启动机床时，一定要设置机床参考点。机床工作坐标系应与编程时保持一致，尤其是Z轴方向，如果出错，铣刀与工件相碰的可能性就非常大。此外，刀具长度补偿的设置必须正确，否则，要么是空加工，要么是发生碰撞。 6、提高编程技巧 程序编制是数控加工至关重要的环节，提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞。 例如：铣削工件内腔，当铣削完成时