铣床加工中心编程.ppt

数控铣床和加工中心编程 一 编程应注意的几个问题二 基本程序指令三 固定循环指令四 螺纹铣削指令五 子程序调用六 其他指令 一 编程应注意的几个问题 1 数控装置初始状态的设定2 工件坐标系的设定3 安全高度的确定4 进刀 退刀方式的确定 编程应注意的几个问题 二 基本程序指令 1 设置加工坐标系指令G92 1 编程格式 G92X Y Z 2 作用 该指令将加工原点设定在相对于刀具起始点的某一空间点上 如图所示 坐标系设置命令为 G92X20Y10Z10其确立的加工原点在距离刀具起始点X 20 Y 10 Z 10的位置上 基本程序指令 2 选择机床坐标系指令G53 1 编程格式 G53G90X Y Z 2 G53指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上 式中X Y Z后的值为机床坐标系中的坐标值 其尺寸均为负值 执行 G53G90X 100Y 100Z 20后刀具在机床坐标系中的位置如图所示 基本程序指令 G54 G59 加工坐标系选择指令 1 编程格式 G54G00 G01 X Y Z F 2 该指令执行后 所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置 该工件加工坐标系是通过CRT MDI方式设置的 图中 用CRT MDI在参数设置方式下设置了两个加工坐标系 G54 X 50Y 50Z 10G55 X 100Y 100Z 20 基本程序指令 4 圆弧插补指令G02 G03 1 程序格式 G02Z Y J K R F G03Z Y J K R F 2 注意事项 X Y Z是指圆弧插补的终点坐标值 I J K是指圆弧起点到圆心的增量坐标 与G90 G91无关 R为指定圆弧半径 当圆弧的圆心角 180o时 R值为正 当圆弧的圆心角 1800时 R值为负 基本程序指令 G90G54G00X200 0Y40 0 Z5 0 G01Z 1 0F100 G90G03X140 0Y100 0R60 0F300 G02X120 0Y60 0R50 0 B 圆心法 举例 如图所示 编写圆弧程 使用绝对值G90编程A 半径法 G90G54G00X200 0Y40 0 Z5 0 G01Z 1 0F100 G03X140 0Y100 0I 60 0F300 G02X120 0Y60 0I 50 0 基本程序指令 G90G54G00X200 0Y40 0 Z5 0 G01Z 1 0F100 G91G03X 60 0Y60 0R60 0F300 G02X 20 0Y 40 0R50 0 B 圆心法 举例 如图所示 编写圆弧程 使用相对值G91编程A 半径法 G90G54G00X200 0Y40 0 Z5 0 G01Z 1 0F100 G91G03X 60 0Y60 0I 60 0F300G02X 20 0Y 40 0I 50 0 基本程序指令 5 刀具半径补偿指令G40 G41 G42 1 编程格式 G01 G00 G41XYD 左刀补 沿加工方向看刀具在左边G01 G00 G41D 右刀补 沿加工方向看刀具在右边G01 G00 G42D 取消刀补G01 G00 G40 其中 D 偏置值寄存器选用指令 一般在数控系统中有多个这样的寄存器 如D00 D99 刀具 基本程序指令 2 判断左 右补偿判断刀具半径左 右补偿的方法 假设工件不动 沿着刀具的运动方向向前看 刀具位于工件左侧的刀具半径补偿 称为刀具半径左补偿 假设工件不动 沿着刀具的运动方向向前看 刀具位于零件右侧的刀具半径补偿 称为刀具半径右补偿 如图所示 a 刀具半径左补偿 b 刀具半径右补偿 基本程序指令 3 刀具半径补偿的目的在数控铣床上进行轮廓的铣削加工时 由于刀具半径的存在 刀具中心 刀心 轨迹和工件轮廓不重合 如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能 则只能按刀心轨迹进行编程 即在编程时给出刀具中心运动轨迹 如图所示的点划线轨迹 铣刀刀位点确定刀具在坐标系中位置的点 基本程序指令 4 刀具半径补偿功能应用刀具因磨损 重磨 换新刀而引起刀具直径改变后 不必修改程序 只需在刀具参数设置中输入变化后的刀具直径 如左图所示 1为未磨损刀具 2为磨损后刀具 两者直径不同 只需将刀具参数表中的刀具半径r1改为r2 即可适用同一程序 基本程序指令 用同一程序 同一尺寸的刀具 利用刀具半径补偿 可进行粗精加工 如右图所示 刀具半径r 精加工余量 粗加工时 输入刀具直径 则加工出点划线轮廓 精加工时 用同一程序 同一刀具 但输入刀具直径 则加工出实线轮廓 基本程序指令 刀具 基本程序指令 刀具 基本程序指令 5 刀具半径补偿的过程刀具补偿过程分为三个阶段 刀具补偿的建立补偿程序段刀具由起刀点 位于零件轮廓及零件毛坯之外 距离零件轮廓加工切入点较近 以进给速度接近工件 零件轮廓切削程序段刀具按照零件相似轮廓走刀 补偿撤销程序段刀具撤离工件 回到退刀点 同时取消刀具半径补偿 退刀点应位于零件轮廓之外 退出点距离加工零件轮廓较近 可与起刀点相同 也可以不相同 基本程序指令 举例 刀具半径补偿 O0600N10G80G40G17G90G49 N20G43G00Z200 H03N30M03S600 N40G54G00X 30 Y 10 N50G00Z10 N60G01Z 5 F200 N70G42X 8D03F200 N80G91G01X88 Y0 N90Y30 N100G03X 10 Y10R10 F200 N110G01X 10 N120G02X 20 I 10 J0F200 N130G01X 50 Y 50 N140G00Z100 N150G40X 30 N160M30 参数设置 D03 6 基本程序指令 6 刀具长度补偿指令 G43 G44 G49为了简化零件的数控加工编程 现代CNC系统都具有刀具长度补偿功能 刀具长度补偿使刀具在垂直于走刀平面 比如XZ平面 由G18指定 偏移一个刀具长度修正值 因此编程过程中无需考虑刀具长度 基本程序指令 主轴 主轴 主轴 坐标系 主轴 执行G00 G01ZXX 基本程序指令 刀具长度补偿在发生作用前 必须先进行刀具参数的设置 设置的方法有机内试切法 机内对刀法 机外对刀法和编程法 有的数控系统补偿的是刀具的实际长度与标准刀具的差 如图a所示 有的数控系统补偿的是刀具相对于相关点的长度 如图b c所示 基本程序指令 1 编程格式 G90G00 G01 G43 G44Z H G43 刀具长度正补偿 即将H中的值加到Z坐标的尺寸字后 按其结果进行Z轴的移动 G44 刀具长度负补偿 即从Z坐标的尺寸字中减去H中的值后 按其结果进行Z轴的移动 G49 撤销刀具长度补偿 基本程序指令 2 举例 钻孔加工N10G54G00X0Y0Z30N20G90G01Z15F100N25G01X30N30G43G01Z15H01N35G01X60N40G43G01Z15H02N50G49G01Z30N60M30设置H01 5 H02 5 Y Z N50 基本程序指令 7 第二参考点返回指令G30 1 指令格式G30X Y Z 2 应用G30为第二参考点返回 该功能与G28指令相似 不同之处是刀具自动返回第二参考点 而第二参考点的位置是由参数来设定的 G30指令必须在执行返回第一参考点后才有效 如G30指令后面直接跟G29指令 则刀具将经由G30指定的 坐标值为x y z 的中间点移到G29指令的返回点定位 类似于G28后跟G29指令 通常G30指令用于自动换刀位置与参考点不同的场合 而且在使用G30前 同G28一样应先取消刀具补偿 基本程序指令 三 固定循环功能 数控铣床和加工中心常用的固定循环指令能完成的工作有 钻孔 攻螺纹和镗孔等 1 固定循环的六个基本动作在XY平面的定位 到R平面的快速移动 孔的切削加工 孔底的动作 返回到R平面 返回到其始平面 固定循环功能 2 固定循环指令格式编程格式G90 G91G98 G99G73 G89X Y Z R Q P F K 式中 G90 G91 绝对坐标编程或增量坐标编程 G98 返回起始点 G99 返回R平面 G73 G89 孔加工方式 如钻孔加工 高速深孔钻加工 镗孔加工等 X Y 孔的位置坐标 Z 孔底坐标 R 安全面 R面 的坐标 增量方式时 为起始点到R面的增量距离 在绝对方式时 为R面的绝对坐标 Q 每次切削深度 P 孔底的暂停时间 F 切削进给速度 K 规定重复加工次数 固定循环由G80或01组G代码撤消 固定循环功能 3 固定循环指令 1 高速深孔钻循环指令G73X Y Z R Q F 图示为高速深孔钻加工的工作过程 其中Q为增量值 指定每次切削深度 d为排屑退刀量 由系统参数设定 固定循环功能 2 左旋螺纹加工循环指令G74编程格式 G74X Y Z R F 作用 G74指令用于切削左旋螺纹孔 主轴反转进刀 正转退刀 固定循环功能 3 精镗循环指令G76编程格式 G76X Y Z R Q P F 作用 G76指令用于精镗孔加工 镗削至孔底时 主轴准确停止在定向位置上 即准停 再使刀尖偏移离开加工表面 然后再退刀 这样可以高精度 高效率地完成孔加工而不损伤工件已加工表面 固定循环功能 4 钻孔循环G81编程格式 G81X Y Z R F 作用 本指令一般是孔钻削加工的固定循环指令 右图是动作过程 固定循环功能 5 深孔钻孔循环G82编程格式 G82X Y Z R P F 作用 与G81动作轨迹一样 只是在孔底步增加了 暂停 时间 因此可以得到准确的孔深尺寸 固定循环功能 6 深孔啄钻循环G83 编程格式 G83X Y Z R Q F 作用 本指令适合于加工较深的孔 与G73不同的是每次刀具间歇进给后退至R点 可以把切屑带出孔外 避免切屑将钻槽塞满而增加钻削阻力及切削液无法到达切削区 右图为G73动作 作为参考理解G83 固定循环功能 7 攻右旋螺纹循环指令G84 编程格式 G84X Y Z R F 作用 向下切削时主轴正转 孔底动作是变正转为反转 再退出 F表示导程 在G84切削螺纹期间速率修正无效 移动将不会中途停顿 直到循环结束 固定循环功能 8 铰孔循环指令G85 编程格式 G85X Y Z R F 作用 孔加工与G81类似 但返回行程中 从Z到R段为切削进给 以保证孔壁光滑 固定循环功能 9 镗孔循环指令G86 编程格式 G86X Y Z R F 作用 指令格式与G81完全类似 但进给到孔底后 主轴停止 返回到R点 G99 或者起始点 G98 后主轴再重新启动 固定循环功能 10 反镗循环G87该指令X Y轴定位后 主轴准停 让刀以快速进给率到孔底位置 R点 后主轴正转 沿Z轴的正向到Z点进行加工 在这个位置 主轴再度准停 刀具退出 刀具返回到起始点后进刀 如图所示 G87一般不使用G99 固定循环功能 11 取消固定循环指令G80 编程格式 格式指令G80 作用 当固定循环指令不在使用时 应用G80指令取消固定循环 而回复到一般基本指令状态 此时固定循环指令中的孔加工数据也被取消 固定循环功能 O0010N0010G54G17G80G90G21G49T01 N0020M06 N0030M03S800 N0040G43G00Z20 0H01 N0050G00X10 0Y51 963M08 N0060G91G81G99X20 0Z 18 0R 15 0K4 N0070X10 0Y 17 321 N0080X 20 0K4 N0090X 10 0Y 17 321 N0100X20 0K5 N0110X10 0Y 17 321 N0120X 20 0K6 N0130X10 0Y 17 321 N0140X20 0K5 N0150X 10 0Y 17 321 N0160X 20 0K4 N0170X10 0Y 17 321 N0180X20 0K3 N0190G80M09 N0200G49G90G00Z300 0 N0210G28X0Y0M05 N0220M30 固定循环功能 三 等导程螺纹铣削G33 编程格式G33Z F Z 螺纹切削终点坐标 绝对值 或切削螺纹的长度 增量值 F 螺纹的导程 等导程螺纹铣削 导程F Z向坐标 等导程螺纹铣削 四 子程序调用 M98 M99子程序具有与主程序相同的结构 通常用于重复发生的轮廓形状和加工循环中 M98用于调用子程序 M99用于返回主程序 子程序调用 1 子程序调用指令格式M98P 其中 P后最多跟八位数字 为调用次数 为子程序号 若后数字小于或等于四位 则为调用子程序号 调用次数为一次 2 子程序结束指令格式M99 注意 子程序若直接以M99结束 则执行完子程序后直接返回到调用子程序的下一个程序段去执行 子程序调用 子程序结构编程格式 M98PXXXXXXXX M30 主程序 M99M99 主程序 子程序6重嵌套 子程序调用 O0001G0G90G40G49G80N106G0G90G54X 65 Y50 S1000M3 Z50 Z5 G1Z 9 8F500 G41X 60 Y50 D1F300 M98P2 G41X 60 Y50 D2F300 M98P2 G1Z 10 F500 G41X 60 Y50 D1F300 M98P2 G41X 60 Y50 D2F300 M98P2 G0Z50 G0X0 Y0 Z5 G1Z 4 8F100 G41G1X5D3M98P3 G1Z 5 F100 G41G1X5D2M98P3 G0Z50 M5 G90G28Z0 G28X0 Y0 M30 铣外形子程序 O0002X40 G02X50 Y40 R10 G1Y 40 G02X40 Y 50R10 G1X 40 G02X 50Y 40 G1Y40 G2X 40 Y50 G3Y70 R10 G40G1X 65Y50 铣槽子程序 O0003G3X20R7 5F300 G3I 20J0 G3X5R7 5G40X0 Y0 M99 子程序调用 六 其他指令1 图形比例指令 G50 G51这一对G代码的使用 可使原编程尺寸按指定比例缩小或放大 也可让图形按指定规律产生镜像变换 G51为比例编程指令 G50为撤销比例编程指令 G50 G51均为模态G代码 其他指令 1 各轴按相同比例编程编程格式 G51XYZP G50式中 X Y Z 比例中心的坐标 绝对方式 P 比例系数 最小输入量为0 001 比例系数的范围为 0 001 999 999 该指令以后的移动指令 从比例中心点开始 实际移动量为原数值的P倍 P值对偏移量无影响 其他指令 2 例 O0002N0010G55T01 N0015M06N0020G90G00X0Y0 N0030G51X15 0Y15 0P2000 N0040M98P0200 N0050G50 N0060M30 O0200N0010S1500F100M03 N0020G43G01Z 10 0H01 N0030G00Y10 0 N0040G42D01G01X5 0 N0050G01X20 0 N0060Y20 0 N0070G03X10 0R5 0 N0080G01Y10 0 N0090G40G00X0Y0 N0100G49G00Z300 0 N0110M99 其他指令 2 坐标系旋转指令 该指令可使编程图形按指定旋转中心及旋转方向旋转一定的角度 G68表示开始坐标旋转 G69用于撤销旋转功能 编程格式 G68XYR G6