数控编程三.ppt

数控技术 第三讲 数控编程培训专用教程 培训主办单位 数控培训中心 内部专用教程 主讲人 高级数控讲师莫家数 第二节程序编制中的工艺处理 第四节数控车床的程序编制 第五节镗铣加工中心的程序编制 第六节自动编程 第三节程序编制中的数值计算 第三章数控加工程序编制 第一节程序编制基础 第三章第一节程序编制基础 一 概述二 数控程序指令代码三 数控程序结构与格式四 常用功能指令的编程方法 程序编制 就是将零件的工艺过程 工艺参数 刀具位移量与方向以及其它辅助功能 换刀 冷却 夹紧等 按运动顺序和所用数控机床规定的指令代码及程序格式编成加工程序单 再将程序单中的全部内容记录在控制介质上 然后输给数控装置 从而指挥数控机床加工 这种从零件图纸到控制介质的过程称为数控加工的程序编制 1 程序编制的一般步骤 程序编制的一般过程 零件图 工艺处理 数值计算 编写程序 程序输入 首件试切程序校核 机床加工 修改 根据零件几何形状的复杂程度 程序的长短以及编程精度要求的不同 可采用不同的编程方法 主要由手工编程和计算机零件编程 即自动编程 手工编制程序就是编程全过程中 全部或主要有人工进行 对于几何形状不太复杂的简单零件 所需的加工程序不多 坐标计算也较简单 穿孔带不长 出错的几率小 这时用手工编程就显得经济而且基石 因此 手工编程至今仍广泛的应用于简单的点位加工及直线与圆弧组成的轮廓加工中 2 手工编程与自动编程以上是数控机床加工程序编制的一般内容与步骤 但对于一些复杂零件 特别是具有非圆曲线 曲面的表面 如叶片 复杂模具 或者零件的几何元素并不复杂 单程序量很大的零件 如复杂的箱体或一个零件上有千百个矩阵钻孔 或者是需要进行复杂的工步与工艺处理的零件 如数控车削和加工中心机床的多工序集中加工 由于这些零件的编程计算相当繁琐 程序量大 手工编程就很难胜任 即使能够编程 往往耗用时间长 效率低 而且出错几率高 二 数控程序指令代码 不论何种数控机床的加工 都是将代表各种不同功能的指令代码输入数控装置 经过转换与处理 以控制机床的各种操作 因此 程编人员应熟知有关指令代码的基本知识 数控机床经过三十多年来的不断实践与发展 穿孔带代码 机床坐标系的约定 准备功能和辅助功能的代码以及程序格式等方面已逐步趋向统一 标准坐标系采用 规定 直角坐标X Y Z三者的关系及正方向用右手定则判定 右手笛卡尔法则 A B C为各轴的回转方向 用右手螺旋法则判定 X Y Z的反方向用 X Y Z 表示 3 准备功能代码和辅助功能代码 1 准备功能G代码 它使机床建立起某种加工方式的指令 如插补 刀具补偿等 从 G00 G99 共一百种 且为模态指令 代码表序号 2 中的a c k i各字母所对应的G代码称为模态代码 即续效代码 它表示一经被应用 如a组中的G01 直到出现同组 a组 其它任一G代码 如G03 时才失效 否则保留继续有效 而且可省略不写 其它c d f等各组同理 应注意的是 在同一程序段中出现非同组的几个模态代码时 并不影响G代码的续效 辅助功能M代码 它是控制机床开 关功能的指令 如主轴的开 停 冷却液的开 闭 与松开等辅助动作 运动部件的夹紧 从 M00 M99 共一百种 是非模态指令 以下对常用的M代码作简要说明 M00 程序停止 在完成该程序段其它指令后 用以停止主轴转动 进给和冷却液 以便执行某一固定的手动操作 如手动变速 换刀等 此后 须重新启动 才能继续执行以下程序 M02 程序结束 它编在最后一条程序段中 用以表示加工结束 它使主轴 进给 冷却都停止 并使数控系统处于复位状态 M03 M04 M05 分别命令主轴正转 反转和停转 所谓主轴正转是从主轴往Z方向看去 主轴顺时针方向旋转 逆时针方向则为反转 主轴停止旋转是在该程序段其它指令执行完成后才能停止 一般在主轴停止的同时 进行制动和关闭冷却液 M01 计划 任选 停止 它与MOO相似 所不同的是 除非操作人员预先揿下面板上的任选停止按钮确认这个指令 否则这个指令不起作用 继续执行以下程序 该指令常用于关键尺寸的抽样检查或有时需要临时停车 M06 换刀指令 加工中心机床刀库换刀前的准备动作 M07 M08 分别命令2号冷却液 雾状 及1号冷却液 液状 开 冷却泵启动 M09 冷却液停 M10 M11 运动部件的夹紧及松开 M19 主轴定向停止 指令主轴准停在预定的角度位置上 M30 程序结束 和M02相似 但M30可使程序返回到开始状态 三 数控程序结构与格式 1 加工程序的构成 一个完整的加工程序由若干程序段组成 而程序段是由一个或若干字组成 每个字又由字母和数字数据组成 有时 还包括代数符号 每一个字母 数字 符号称为字符 3 主程序与子程序在一个加工程序中 如果有几个一连串的程序段完全相同 即一个零件中有几处的几何形状相同 或顺次加工几个相同的工件 子程序以外的程序段为主程序 主程序在执行过程中 如需执行该子程序即可调用 并可多次重复调用 从而可大大简化编程工作 为缩短程序 可将这些重复的程序段串单独抽出 按规定的程序格式编成子程序 并事先存储在子程序存储器中 四 常用功能指令的编程方法 一 编程中的坐标系与基准点 二 坐标系有关指令 三 快速点定位指令 四 直线插补指令 五 圆弧插补指令 六 暂停 延迟 指令 七 刀具自动补偿指令 八 长度补偿偏置指令 九 固定循环指令 十 其它指令 十一 辅助功能指令 一 编程中的坐标系与基准点1 机床零点与参考点 机床零点 M 即机床基本坐标系的原点 平行于机床坐标系且是一个被确定的点 机床参考点又称机械原点 R 它指机床各运动部件在各自的正向自动退至极限的一个固定点 由限位开关精密定位 至参考点时所显示的数值表示参考点与机床零点间的工作范围 该数值被记忆在CNC系统中并在系统中建立了机床零点 作为系统内运算的基准点 也有机床在返回参考点 回零 时 显示为零 X0 Y0 Z0 表示该机床零点建立在参考点上 2 工件零点 P 即工件坐标系的原点 一般选择工件图样上的设计基准作为编程零点 在工件上以编程零点建立的坐标系称为工件坐标系 其坐标轴及方向与机床坐标系一致 3 起刀点与对刀点起刀点指刀具起始运动的刀位点 亦即程序开始执行时的刀位点 所谓刀位点即刀具的基准点 当用夹具时常用与工件零点有固定联系尺寸的圆柱销等进行对刀 则用对刀点作为起刀点 第三章第二节程序编制中的工艺处理 一 数控工艺特点二 工序划分与机床选用三 工序设计 一 数控工艺特点1 工艺详细普通工艺规程最多详细到工步 数控加工工艺必须详细到每一步走刀和每一个操作的细节 凡是用数控加工的零件 不论简单 重要与否 都要有完整的加工程序 都要制定详细的工艺 2 工序集中现代数控机床具有刚性大 精度高 刀库容量大 切削参数广泛及多坐标 多工位等特点 零件可以在一次装夹中完成多种加工方法和由粗到精的过程 甚至在工作台上安装几个相同或相似的零件加工 2 加工方法的特点一般简单表面的加工方法 数控加工与普通加工无大差异 对于一些复杂表面 特殊表面或有特殊要求的表面 数控加工与传统加工有根本不同的加工方法 传统加工用划线 样板 靠模 预钻 砂轮 钳工等方法 数控加工用多坐标联动自动控制加工 二 工序划分与机床选用普通工艺有关基准选择以及 基面先行 先主后次 先粗后精 先面后孔 等原则同样适用于数控加工工序划分 1 工序集中原则 应尽可能集中多种加工内容在一次装夹中完成 2 零件数控加工与普通加工工序的划分凡是用普通机床等传统方法加工的零件 都可用数控机床加工 就经济性 合理性及生产条件而言 并非所有的加工都用数控加工为好 可以插入普通机床加工工序的情况为 铸 锻件毛坯的预加工 粗定位基准的预加工 数控加工难以完成的个别或次要部位 如排屑不畅且易断刀的小直径螺孔或深孔加工 个别如斜孔 研磨孔等部位 或刀库容量不足而无法完成的个别部位 大型 复杂零件中的简单表面 如模具型腔体的外表面 在制定零件的工艺路线时 应以工艺文件的形式明确数控工序与非数控工序在定位 加工余量 质量要求等方面的衔接问题 3 数控加工部位的工序划分零件的数控加工部位可在合适的机床上一次装夹中完成 可以划分成几个数控加工工序的情况为 车间现有数控机床的功能不能满足一个零件的全部加工部位 批量大时 分散在几台机床加工 粗加工的热或力变形较大时 将粗精加工分开 程序过长 不仅容易出错 而且可能超过系统内存容量 或超过一个班 或在一个加工面的中途刀具磨损失效 此时可按刀具或加工表面划分工序 4 机床的选用根据零件的表面加工方法 精度与粗糙度 工件形状与尺寸 需要机床的坐标轴数等要求 并考虑现有机床条件与负荷 加工成本等因素正确选用机床 包括 对不太复杂 尺寸不大的孔系加工 选用数控钻床而不用加工中心 立式与卧式加工中心的选用 四面体并有平面的复杂孔系零件用卧式加工中心 单面的孔系或曲面的板件与端面凸轮等用立式 曲面加工如无数控铣床 也可用加工中心替代 数控机床有高档型 普通型 经济型之分 应尽可能用经济型 控制使用高档型 对于曲面加工机床 根据曲面形状 精度与生产率选用二轴半 三轴 四轴 五轴等不同坐标轴数的机床 5 曲面加工与坐标轴数的选用对于母线为任意曲线的平面轮廓和立体曲面的加工 由于数控系统只具有直线与圆弧插补功能 故可用多个微小的直线段与圆弧段去逼近的加工方法 逼近线段的交点为节点 逼近误差 一般取零件公差的1 5 1 10 x y z三轴中任意两轴作插补联动 第三轴作单独的周期进给 常称二轴半联动 1 两坐标联动的三坐标行切法加工如图 加工的是一个个狭截面 称 行切法 加工 据表面粗糙度及刀头不干涉相邻表面的原则选取 x 行切法所用刀具通常用球头铣刀 即指状铣刀 计算比较简单 球头铣刀的刀头半径应选大些 但小于曲面的最小曲率半径 三 工序设计工序设计是保证加工质量与生产效率的关键 是编写加工程序的工艺依据 数控加工的工序设计是指一个零件在一次装夹中连续自动加工直至加工结束那部分的工艺内容 包括零件的装夹方法与夹具选用 刀具选择与工步划分及其走刀路线 切削用量选择等内容 1 零件的装夹与夹具要求 每一个零件在夹具上的装夹必须精确定位 加工中不允许变形 力求减少零件的装卸时间 零件在夹具上的定位基准应与零件的设计基准或工艺基准一致 夹具在机床工作台上的基准面与零件的定位基准面平行 并与机床坐标系一致 夹具结构应有足够刚性 方便清除切屑 确保刀具运动空间 避免刀具组件与夹具碰撞 用组合夹具与可调夹具 小件用气动或液压夹紧 批量较大的中小零件 可在夹具上装夹几个相同的零件或相似的零件加工 可用一把刀加工万所有零件的相同表面后换刀 1 工步与走刀路线根据工序确定其工步 工步顺序及每把刀具的走刀路线 首先根据该工序加工表面与毛坯的形状 尺寸以及粗 精加工要求 确定哪些表面用何种刀具加工 从而确定所需的工步 再根据一般工艺原则确定工步顺序 然后确定每把刀相对于工件的运动轨迹与方向 包括大余量切除的走刀次数与工作行程 空行程 及其切削参数 内 外圆与曲面的铣削应考虑切入和切出的延伸程序 确保平滑过渡 避免法向或Z向切入由于弹性变形而引起刀痕 如图a为铣外圆轮廓 路线为A 1 B 2 B 3 C 如图b为铣内圆轮廓 路线为1 A 2 3 偏心圆 B 4 工件轮廓 B 5 偏心圆 C 6 1 非圆曲线平面轮廓的铣削同样要切入和切出延伸 避免在进给中途停顿 因此时刀具仍继续运转 由于切削力逐渐减小导致刀具弹性恢复而形成刀痕 避免方向间隙对尺寸精度的影响 如孔距精度要求高时 刀具应同向进行点定位 在确定走刀路线时应符合 少换刀 原则 在一次换刀后尽可能完成一个零件上的所有相同加工表面的加工 减少空行程与辅助时间 加工中心机床应避免在同一个零件的加工过程中重复换用同一把刀具 加工中心机床的加工往往按所用刀具划分程序块 3 刀具与切削用量的选用 1 数控加工对刀具的要求要求有先进的刀具与数控机床相适应 足够的强度与刚度 满足粗 精加工的要求 能够高速和强力切削 提高加工质量 高的刀具耐用度 减少换刀与对刀次数 从而减少停机损失 高的可靠性 刀具偶尔或经常故障 会中断加工 较高的精度 机夹不重磨刃转位刀具 车刀刀杆 钻头两主切削刃的对称性 加工中心微调镗刀 可靠的断屑 应合理选用切削用量与断屑槽的形状与尺寸 刀具的快速更换与刀具系统的应用 第三章第三节程序编制中的数值计算 数值计算机根据加工表面的几何形状 误差要求 刀刃形状及所用数控机床具有的功能 坐标轴数 插补 补偿 固定循环 等诸因素的不同 有不同的计算内容 主要有直线与圆弧平面轮廓及其圆头刀中心运动轨迹的基点计算 非圆曲线的逼近节点计算 列表曲线的拟合与插值节点计算 列表曲面的数学处理与多坐标到位计算 以及其它辅助计算 一 直线与圆弧平面轮廓的基点计算二 非圆曲线的节点计算 三 列表曲线的拟合方法四 列表曲面数学处理简介五 棱角过渡的处理 第三章第四节数控车床的程序编制 一 数控车床的程编特点二 车削固定循环程序三 圆头车刀的程编与补偿四 数控车床程序编制示例 一 数控车床的程编特点 1 在一个程序段中 根据图纸标注尺寸 可以是绝对值 或增量值 或二者混合编程 2 由于图纸尺寸和测量都是直径值 故直径方向用绝对值编程时 X以直径值表示 用增量值编程时 以径向实际位移量的二倍值编程 并附上方向符号 正向省略 3 为提高径向尺寸精度 X向的脉冲当量取为Z向的一半 4 由于毛坯常用棒料或锻料 加工余量较大 所以数控装置常具备不同形式的固定循环功能 可进行多次重复循环切削 5 为了提高刀具寿命和提高加工光洁度 车刀刀尖常磨成半径不大的圆弧 为此 当编制圆头刀程序时 需要对刀具半径进行补偿 对具有G41 G42自动补偿功能的机床 可直接按轮廓尺寸编程 其程编比较简单 但对不具备G41和G42功能的程编 需要人工计算补偿量 这种计算比较复杂 有时是相当繁琐的 以下重点讨论车削程编中的固定循环程序和车刀半径补偿计算问题 二 车削固定循环程序由于车削的毛坯多为棒料或铸 锻件 因此 车削加工多为大余量多次进刀切除 所以在车床的数控装置中 总是具备各种不同形式的固定循环功能 如内或外圆柱循环 内或外锥面循环 切槽循环 端面循环 内或外螺纹循环以及各种组合面的仿形切削循环等等 注意的是 各种数控车床设置这些循环的指令代码及其程序格式不尽完全相同 必须根据使用说明书的具体规定进行编程 1 矩形循环指令Gzz 如G77 该指令用于内 外圆柱面切削的矩形自动循环 N GzzX U Z W F LF 2 锥度循环指令Gzz该指令用作切削内 外锥面的自动循环 如图3 锥度的斜率决定于U W值 U值为圆锥大 小头直径差 即图中所示U值的二倍 当用绝对值编程时 则取B点的x值与C点的Z值 其程序段格式与矩形循环相同 3 简单螺纹循环Gzz 如G78 简单螺纹循环与前述的矩形循环基本相同 只是F后边的进给量改为螺距值即可 5 纵向粗车复合固定循环G71及精车复合循环G70用棒料毛坯加工台阶轴类零件时编程 程序格式 G71P ns Q nf U u W w D d F S T G70P ns Q nf 其中ns和nf为精加工第一个和最后一个程序段号 如图 A 至B为零件表面 C为刀具起点 A为毛坯外径与端面的交点 d为粗车背吃刀量 u为径向精车余量 w为轴向精车余量 6 组合面 仿形 切削循环指令Gzz 组合面切削循环又称仿形切削循环 或轮廓切削循环 顾名思义 切削表面是由几个几何元素组成 而每次粗切削循环的轨迹基本上是这些几何元素的等距线 从而可以简化粗加工程序 这种循环方式主要用于毛坯形状与工件最终轮廓基本相似的情况 如铸 锻件毛坯的大余量分层切削 三 圆头车刀的程编与补偿上节曾讨论过刀具半径自动补偿G41 G42的作用 目前大多数全功能数控机床都具备这种功能 这时 只要按工件轮廓尺寸编程 并人工输入一个刀具半径补偿值即可 但在机床不具备G41 G42指令的情况下 当用圆头车刀车削锥面及圆弧时 就不能按工件轮廓尺寸编程 而要经过复杂的补偿计算 也就是要计算假想刀尖轨迹或刀具中心轨迹并按计算出的轨迹编制程序 1 按假想刀尖编程及其补偿计算数控车床总是按刀尖对刀的 所谓假想刀尖如图所示 图a的P点是理论刀尖 图b为圆头刀具 实际切削点A B决定了x向和z向的加工尺寸 x与z的交点P为假想刀尖 相当图a尖头刀的刀尖点 是确定加工轨迹的点 常以此对刀 1 圆头刀车削台阶面这时 无论是外圆 端面 或是内孔 假想刀尖轨迹与工件外形一致 尖角除外 所以可按工件尺寸编程 不需补偿计算 如图 2 圆头刀加工锥面如图a 若假想刀尖P沿工件轮廓AB移动 即P1P2与AB重合 并按AB尺寸编程 则必然产生ABCD的残留误差 3 圆头刀加工圆弧圆头车刀加工圆弧表面的编程原理与加工锥面基本相似 图示为圆头刀加工1 4凸凹圆弧表面 AB 粗实线 为工件轮廓 半径为R 圆心O 刀具与外轮廓起 终点的切削点分别为A和B 对应的假想刀尖为P1和P2 第三章第五节镗铣加工中心的程序编制 一 加工中心机床的编程特点二 FANUC 6M系统的规格与功能设置三 机床坐标系统四 自动返回参考点G27 G28 G29五 换刀程序六 固定循环功能七 子程序八 加工中心编程实例 一 加工中心机床程编特点加工中心是将数控铣床 数控镗床 数控钻床的功能组合起来 并装有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床 立式加工中心主轴轴线是垂直的 适合于加工盖板类零件及各种模具 卧式加工中心主轴轴线是水平的 一般配备容量较大的链式刀库 机床带有一个自动分度工作台或配有双工作台以便于工件的装卸 适合于工件在一次装夹后 自动完成多面多工序的加工 主要用于箱体类零件的加工 加工中心机床的数控程序编制中 从加工工序的确定 刀尖的选择 加工路线的安排 到数控加工程序的编制 都较复杂 加工中心编程的特点主要有 首先应进行合理的工艺分析 由于零件的工序多 刀具种类多 需周密合理安排各工序加工的顺序 根据加工批量等情况 决定采用自动换刀还是手动换刀 批量10件以上 刀具更换频繁时自动换刀 自动换刀要留出足够的换刀空间 刀具直径较大或尺寸较长时避免发生撞刀事故 为提高机床利用率 尽量采用刀具机外预调 并将测量尺寸填写到刀具卡片中 以便于操作者在运行程序前 及时修改刀具补偿参数 对于编好的程序 必须进行认真检查 并于加工前安排好试运行 手工编程比自动编程出错率高 尽量把不同工序内容的程序 分别安排到不同的子程序中 当零件加工工序较多时 为了便于程序的调试 一般将各工序内容分别安排到不同的子程序中 主程序主要完成换刀及子程序的调用 2 常用准备功能的简要说明这里介绍的主要是FANUC 6M系统常用装备功能的编程方法 1 G00 快速点定位 刀具在起始点开始加速至达到预定的速度 到达终点前减速并精确定位停止 2 G01 直线插补 可以实现空间直线插补 能用第四轴地址 A B或C 来替换x y或z 实现包括第四轴的三轴联动控制 此时旋转轴的进给速度 min计算 其值通过换算公式得到 如指令为G91G01X20 B40 F300 则加工时间t 202 402 0 5 300 min 0 14907min B轴进给速度为40 t 268 3 min 3 G02 G03 圆弧插补 只能在与规定的xy zx或yz平面平行的平面内实现 编整圆时用i j k而x y z可省略 4 G04 暂停 延时 G04X 和G04P 两种格式 X用小数点且单位为秒 P不用小数点且单位为ms 5 G09 准确停止检验 非模态代码 可加工尖锐棱角 在与包含有运动的指令同时被指令时 刀具在到达终点前减速并精确定位后才继续执行下一程序段 6 G10 刀具偏移量设定 工件零点偏移量设定指令格式为G10P R 用P指令偏置号 用R指令偏移量 7 G17 G18 G19 平面旋转指令 编程时用G18和G19之后 应及时用G17恢复到xy平面 对于刀具半径补偿 也必须规定补偿平面 但一般情况下是在xy平面作补偿 8 G45 G46 G47 G48 刀具位置偏移增加 减少或两倍增加 减少刀具按运动段的长度沿x轴或y轴方向偏移一倍或两倍刀具半径补偿值 其功能能由G41和G42取代 故实际很少使用 9 G60 单方向定位取代G00实现单方向定位 从而达到消除因间隙而引起的加工误差 定位时的方向与过冲量均由参数设定 即使指令的定位方向与设定的方向一致时刀具也要在达到终点前停一次 该指令为非续效代码 10 G61 精确停校验方式 该指令规定了精确停止校验方式且为续效指令 在指令了G61的程序段后 当遇到与运动有关的指令时 刀具到达该运动段的终点 减速到零并精确定位后执行下一个程序段 该指令工装方式在遇到G64时可以被自动终止 11 G64 切削进给方式这种方式下 刀具在运动到指令的终点后不减速而继续执行下一个程序段 不影响G00 G09或G60 12 G90 G91 绝对值 增量值方式 13 G92 坐标系设定 指令G92X Y Z 中各轴坐标均不得省略 否则对未被设定的坐标轴 将按以前的记忆执行 3 辅助功能 M功能 在一个程序段中之应规定一个M指令 出现两个以上时 以最后一个被指令的M代码有效 四 自动返回参考点G27 G28 G291 返回参考点校验G27 利用这条指令可以检验刀具是否能够定位到参考点上 格式 G27X Y Z 其中X Y Z 分别代表参考点在工件坐标系中的坐标值 刀具如能达到 则相应轴的指示灯点亮 如不要求每次都执行该操作 应在指令前加 如希望执行后程序停止 则程序段后加M00或M01 刀具补偿方式中 达到的是加上补偿量的位置 不能达到指定参考点 指示灯不亮 应先取消刀补 2 自动返回参考点 G28 该指令可以使刀具以点位方式经中间点快速返回到参考点 格式 G28X Y Z 目的是防止返回参考点时干涉 其中X Y Z 表示中间点的坐标 可以是绝对值也可以是增量值 取决于是用G90还是G91 应注意 G28通常用于自动换刀 执行前取消各种刀补 G28程序段中不仅记忆移动指令坐标值 且记忆中间点的坐标值 直至被新的G28中对应的坐标值替换 G90G00X100 0Y200 0Z300 0 G28X400 0Y500 0 中间点是400 0 500 0 G28Z600 0 中间点是400 0 500 0 600 0 3 自动从参考点返回 G29 该指令可以使刀具从参考点出发 经过一个中间点到达由这个指令后面的X Y Z 指定的坐标值位置 该指令与G28成对使用 因为其中间点是由G28指定的 格式 G28X Y Z 其中X Y Z 由G90 G91决定是绝对值还是增量值 若为增量值 是指到达点相对于G28中间点的增量值 使用G28之后 该指令不是必须的 可以直接用G00定位有时更为方便 五 换刀程序加工中心机床的自动换刀装置 ATC 可按加工要求自动选刀 目前基本上采用任选刀具的方式 1 刀具的选择刀具选择是指把刀库上指令了刀号的刀具转到换刀的位置 为下次换刀作好准备 这一动作是靠选刀指令 T功能指令T 实现的 如JCS 018加工中心的刀库容量为16把 可用T01 T16指令表示16把刀 可以将主轴上装第17把刀 指令为T00 2 刀具交换是指刀库上正位于换刀位置的刀具与主轴上的刀具进行自动换刀 该动作通过换刀指令M06实现 3 自动换刀程序的编制 在一个程序段中 同时包含T指令与M06指令 N G28Z T M06 首先根据G28沿Z轴自动返回参考点 然后执行主轴准停及自动换刀动作 T指令在M06之后执行 且指令下一次换刀的刀具号 本次换刀的刀具号在本程序段之前就已经提前写出 在写有T功能指令的程序段后面 下一个程序段中紧接着写M06换刀指令 N G28Z T M06 采用这种方式编程 在z轴返回参考点的同时 刀库也开始转位 若刀具返回参考点的动作已完成 而刀库转位尚未完成 则自由等刀库转位完成 才开始执行下一个程序段的换刀动作 换刀占用的时间最长 因此编程时不宜采用 六 固定循环功能加工中心机床配备的固定循环功能主要用于孔加工 包括钻孔 镗孔 攻螺纹等 如表所示 使用一个程序段可以完成一个孔加工的全部动作 1 固定循环的动作如图 用虚线表示的是快速进给 用实线表示的是切削进给 孔加工固定循环通常由6个动作组成 1 初始平面初始平面是为安全下刀而规定的一个平面 该平面到零件表面的距离可以任意设定在一个安全的高度上 当用一把刀加工若干孔时 只有孔间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完了时 才使用G98功能使刀具返回到初始平面上的初始点 2 R点平面又叫做R参考平面 是刀具下刀时自快进转为工进的高度平面 一般可取距工件表面2 5mm 使用G99时 刀具将返回到该平面上的R点 3 孔底平面加工盲孔时孔底平面就是孔底的z轴高度 加工通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离 主要保证全部孔深都加工到尺寸 孔加工循环与平面选择指令 G17 G18或G19 无关 即不管选择了哪个平面 孔加工都是在xy平面上定位并在z轴方向上钻孔 2 返回点平面G98 G99G98指令自该程序段开始 刀具返回时是返回到初始平面 G99则指令返回到R点平面 3 孔加工方式G73 G89一般格式为 G73 G89X Y Z R Q P F L X Y 指定加工孔的位置 与G90 G91有关 Z 指定孔底平面的位置 与G90 G91有关 R 指定R点平面的位置 与G90 G91有关 Q 增量值 与G90 G91无关 在G73或G83方式中指定每次加工深度 在G76或G87方式中规定位移量 P 指定刀具在孔底的暂停时间 以ms为单位 不使用小数点 F 指定孔加工切削进给时进给速度 模态代码 L 指定孔加工重复次数 默认为L1 非模态 在G90时刀具在原来孔的位置重复加工 在G91时加工一条直线上的若干个等距孔 例子程序 第三章第六节自动编程 一 自动编程系统概述二 语言编程系统三 交互式图形数控编程 一 自动编程系统概述在自动编程中 刀具相对于零件的走刀轨迹计算 加工程序单编写 纸带穿孔直至程序校验等 都由计算机辅助方法自动完成 自动编程也称为计算机零件编程或计算机辅助编程 利用通用计算机及其外围设备来完成大部分或全部程序编制内容 如图为利用通用计算机编制数控程序的一般过程 编程系统的类型主要决定于系统的输入方式 语言编程系统 交互图形编程系统 语声编程系统 语言系统出现最早 图形系统用于CAD CAM 而语声系统尚未进入实用 根据系统的功能多少 有大型 中型和小型系统 此外 还有脱机编程和在线编程方式 2 ISO数控语言采用数控语言编制的零件源程序作为编程系统的输入 仍是广泛应用的一种方式 国际标准化组织在APT语言的基础上 制订了ISO4342 1985数控语言标准 以下为用ISO语言书写的零件源程序例 三 交互式图形数控编程1 概述语言自动编程提高了编程的速度和精度 但存在缺点 用语言形式描述几何图形信息和加工过程 再有计算机处理生成加工程序 直观性差 编程过程比较复杂 不易掌握 编制过程中不便于阶段性检查 零件模型收语言描述能力的限制 也使系统的几何定义部分过于庞大 零件的设计与加工之间适用图纸传递数据 阻碍了设计与直至一体化 图像数控编程技术 有效地解决了几何造型 零件几何形状的显示 交互设计 修改及刀具轨迹生成 走刀过程的仿真显示 验证等问题 推动了CAD CAM向一体化方向发展 一般的 利用图形数控编程系统进行数控编程时 首先要对加工零件进行几何造型 然后对刀具运动轨迹进行计算 最后对刀具运动轨迹进行后置处理 1 几何造型所谓几何造型是指物体的计算机表示方法 三维几何造型分为两类 实体造型和线框造型 实体造型以图模型和布尔模型为几何造型的基础 侧重于零件的工程分析 所示在CAD基础上扩充了数控加工功能 如美国IBM的CADAM 美国SDRC的I DEAS 英国CIS的MEDUSA 美国PTC的Pro E