第四章数控加工中心编程与加工实例.ppt

第四章数控加工中心与操作 第4节数控加工中心编程与加工实例 教师 李爽2014 10 28 一 数控加工中心的编程基础二 数控加工中心的编程指令三 数控加工中心的编程实例 目录 一 数控加工中心的编程基础 解决的问题 1 工件在什么机床上加工 2 机床加工使用什么刀具 3 加工工艺流程如何排列 4 根据加工工艺如何编程 加工中心 加工中心从数控铣床发展而来的 与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力 通过在刀库上安装不同用途的刀具 可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具 实现多种加工功能 一 加工中心的编程基础 1 1数控加工中心的坐标系 一 加工中心的编程基础 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 1 1数控加工中心的坐标系 一 加工中心的编程基础 1 2 数控加工中心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 铰削 铣削及攻螺纹 6 模具高精度加工功能 7 大型复杂零件加工 8 自适应控制加工 一 加工中心的编程基础 2 工艺范围1 既有平面又有孔系的零件加工中心具有自动换刀装置 在一次安装中 可以完成零件上平面的铣削 孔系的钻削 镗削 铰削 铣削及攻螺纹等多工步加工 加工的部位可以在一个平面上 也可以在不同的平面上 1 2 加工中心的主要功能及工艺范围 一 加工中心的编程基础 五面体加工中心一次安装可以完成除装夹面以外的五个面的加工 因此 既有平面又有孔系的零件是加工中心的首选加工对象 这类零件常见的有箱体类零件和盘 套 板类零件 1 箱体类零件箱体类零件一般是指具有孔系和平面 内部有一定型腔 在长 宽 高方向有一定比例的零件 如发动机缸体 变速箱体 机床的床头箱 主轴箱 齿轮泵壳体等 一 加工中心的编程基础 2 盘 套 轴 板 壳体类零件带有键槽 径向孔或端面有分布的孔系及曲面的盘 套或轴类零件 如带法兰的轴套 带键槽或方头的轴类零件 具有较多孔加工的板类零件和各种壳体类零件等 2 结构形状复杂 普通机床难加工的零件主要表面是由复杂曲线 曲面组成的零件 加工时 需要多坐标联动加工 这在普通机床上是难以甚至无法完成的 加工中心刀具可以自动更换 工艺范围更宽 是加工这类零件的最有效的设备 常见的典型零件有以下几类 一 加工中心的编程基础 1 凸轮类这类零件有各种曲线的盘形凸轮 圆柱凸轮 圆锥凸轮和端面凸轮等 2 整体叶轮类整体叶轮常见于航空发动机的压气机 空气压缩机 船舶水下推进器等 它除具有一般曲面加工的特点外 还存在许多特殊的加工难点 如通道狭窄 刀具很容易与加工表面和邻近曲面产生干涉 一 加工中心的编程基础 3 模具类常见的模具有锻压模具 铸造模具 注塑模具及橡胶模具等 3 外形不规则的异形零件由于外形不规则 在普通机床上只能采取工序分散的原则加工 需用工装较多 周期较长 利用加工中心多工位点 线 面混合加工的特点 可以完成大部分甚至全部工序内容 一 加工中心的编程基础 1 3 数控机床的工艺装备 夹具与刀具 1 夹具 专用和通用 定位基准的选择夹具的选择 装夹方案的确定 一 加工中心的编程基础 定位基准的选择零件上应有一个或几个共同的定位基准 该定位基准一方面要能保证零件经多次装夹后其加工表面之间相互位置的正确性 如多棱体 复杂箱体等在卧式加工中心上完成四周加工后 要重新装夹加工剩余的加工表面 用同一基准定位可以避免由基准转换引起的误差 另一方面要满足加工中心工序集中的特点 即一次安装尽可能完成零件上较多表面的加工 定位基准最好是零件上已有的面或孔 若没有合适的面或孔 也可专门设置工艺孔或工艺凸台等作定位基准 选择定位基准时 应注意减少装夹次数 尽量做到在一次安装中能把零件上所有要加工表面都加工出来 一 加工中心的编程基础 2 装夹方案的确定在零件的工艺分析中 已确定了零件在加工中心上加工的部位和加工时用的定位基准 因此 在确定装夹方案时 只需根据已选定的加工表面和定位基准确定工件的定位夹紧方式 并选择合适的夹具 此时 主要考虑以下几点 1 夹紧机构或其它元件不得影响进给 加工部位要敞开 2 必须保证最小的夹紧变形 3 装卸方便 辅助时间尽量短 4 对小型零件或工序不长的零件 可以考虑在工作台上同时装夹几件进行加工 以提高加工效率 5 夹具结构应力求简单 对批量小的零件应优先选用组合夹具 对形状简单的单件小批量生产的零件 可选用通用夹具 只有对批量较大 且周期性投产 加工精度要求较高的关键工序才设计专用夹具 以保证加工精度和提高装夹效率 6 夹具应便于与机床工作台面及工件定位面间的定位连接 一 加工中心的编程基础 2 刀具 由专门的制造商供应 加工中心的主轴转速较普通机床的主轴转速高1 2倍 某些特殊用途的加工中心 主轴转速高达数万转 分钟 因此数控刀具的强度与耐用度至关重要 目前硬质合金 涂镀刀具等已广泛用于加工中心 陶瓷刀具与立方氮化硼刀具也开始在加工中心上运用 一 加工中心的编程基础 1 4 加工中心的工艺性分析对刀 使用寻边器或其它工具确定工件在机床坐标系中的位置 一 加工中心的编程基础 换刀点 换刀时 将刀具移动至远离工件的合适点 自动换刀装置的换刀过程由选刀和换刀两部分组成 当执行到Txx指令即选刀指令后 刀库自动将要用的刀具移动到换刀位置 完成选刀过程 为下面换刀做好准备 1 4 加工中心的工艺性分析 一 加工中心的编程基础 当执行到M06指令时即开始自动换刀 把主轴上用过的刀具取下 将选好的刀具安装在主轴上 选刀方式 顺序选刀方式任选方式 多用 换刀方式 机械手换刀刀库 主轴运动换刀 一 加工中心的编程基础 机械手装入刀具 手动装入刀具 由于加工中心工序集中和具有自动换刀的特点 故零件的加工工艺应尽可能符合这些特点 尽可能地在一次装夹情况下完成铣 钻 镗 铰 攻丝等多工序加工 由于加工中心具备了高刚度和高功率的特点 故在工艺上可采用大的切削用量 以便在满足加工精度条件下尽量节省加工工时 选用加工中心作为生产设备时 必须采用合理的工艺方案 以实现高效率加工 1 4 数控铣床的工艺性分析 一 加工中心的编程基础 1 4 数控铣床的工艺性分析 一 加工中心的编程基础 工艺方案确定原则 1 确定采用加工中心的加工内容 确定工件的安装基面 加工基面 加工余量等 2 以充分发挥加工中心效率为目的来安排加工工序 有些工序可选用其它机床 3 对于复杂零件来说 由于加工过程中会产生热变形 淬火后会产生内应力 零件卡压后也会变形等多种原因 故全部工序很难在一次装夹后完成 这时可以考虑两次或多次 4 当加工工件批量较大 工序又不太长时 可在工作台上一次安装多个工件同时加工 以减少换刀次数 5 安排加工工序时应本着由粗渐精的原则 建议参考以下工序顺序 铣大平面 粗镗孔 半粗镗孔 立铣刀加工 打中心孔 钻孔 攻螺纹 精加工 铰 镗 精铣等 6 采用大流量的冷却方式 一 加工中心的编程基础 二 加工中心的编程指令加工中心能实现三轴或三轴以上的联动控制 以保证刀具进行复杂表面的加工 加工中心主要功能具有多种坐标控制和指令 如工件坐标系选择 坐标旋转 极坐标指令等 刀具长度与半径补偿 孔加工固定循环 镜向加工 宏功能 可以配备刚性攻牙功能等 加工中心是从数控铣床发展而来的 与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力 通过在刀库上安装不同用途的刀具 可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具 实现多种加工功能 加工中心所具有的这些丰富的功能 决定了加工中心程序编制的复杂性 二 加工中心的编程指令 1 程序的组成 一个完整的零件加工程序 它主要由程序名和若干程序段组成 程序名是该加工程序的标识 以字母O和四位数字组成 如O0001 程序段是一个完整的加工工步单元 它以N 程序段号 指令开头 LF指令结尾 由多个程序段组成 M02 M30 作为整个程序结束的指令 有些数控系统可能还规定了一个特定的程序开头和结束的符号 如 EM等 二 加工中心的编程指令 程序段的格式程序段的格式 是指一个程序段中指令字的排列顺序和书写规则 不同的数控系统往往有不同的程序段格式 格式不符合规定 数控系统就不能接受 目前广泛采用的是地址符可变程序段格式 或者称字地址程序段格式 格式 N G X Y Z F S T M LF 二 加工中心的编程指令 每一个程序段的内容 程序段的格式 二 加工中心的编程指令 这种格式的特点 程序段中的每个指令字均以字母 地址符 开始 其后再跟符号和数字 指令字在程序段中的顺序没有严格的规定 即可以任意顺序的书写 不需要的指令字或者与上段相同的续效代码可以省略不写 因此 这种格式具有程序简单 可读性强 易于检查等优点 二 加工中心的编程指令 常用地址码的含义如表所示 二 加工中心的编程指令 加工中心与数控铣床的编程方法 基本指令的含义和使用相同 加工坐标系的设置方法也一样 因而 下面将主要介绍加工中心的特有指令 加工固定循环功能 B类宏程序应用等内容 固定循环在前面章节介绍的常用加工指令中 每一个G指令一般都对应机床的一个动作 它需要用一个程序段来实现 由于数控加工中 某些孔加工动作循环已经典型化 同时为了发挥一次装卡多工序加工的优势 加工中心的系统设计有固定循环功能 二 加工中心的编程指令 例如 钻孔 镗孔的动作是孔位平面定位 快速引进 工作进给 快速退回等一系列典型的加工动作 这样就可以预先编好程序 存储在内存中 并可用一个G代码程序段调用 称为固定循环 二 加工中心的编程指令 1 固定循环的动作组成如图6 7所示 固定循环一般由下述6个基本操作动作组成 A B刀具快速定位到孔加工循环起始点B X Y B R刀具沿Z方向快速运动到参考平面R R E孔加工过程 如钻孔 镗孔 攻螺纹等 E点 孔底动作 如进给暂停 主轴停止 主轴准停 刀具偏移等 E R刀具快速退回到参考平面R R B刀具快速退回到初始平面B 固定循环动作 二 加工中心的编程指令 3个面 1 初始平面 是为安全下刀而设定的平面 当使用同一把刀具加工若干个孔时 空间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完成后 应使用G98功能使刀具返回到初始平面的初始点 2 R参考平面 刀具下刀时自快进转为工进的高度平面 距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化 一般可取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 加工通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离 钻削加工时还应考虑钻头钻尖对孔深的影响 二 加工中心的编程指令 说明 1 图中实线表示切削进给 虚线表示快速运动 R平面为在孔口时 快速运动与进给运动的转换位置 2 固定循环一般只能使用在XY平面上 Z坐标仅作孔加工的进给 3 上述动作 的程序段中进给率由F决定 动作 的进给率按固定循环规定决定 4 在固定循环中 刀具长度补偿 G43 G44 G49 有效 它们在上述动作 中执行 二 加工中心的编程指令 2 固定循环的代码组成 1 FANCU系统中 组成一个固定循环 要用到以下三组G代码 数据格式代码 G90 G91 返回代码 G98 返回初始平面 G99 返回R点 如下图所示 孔加工方式代码 G73 G89 a G90 b G91固定循环的数据格式 二 加工中心的编程指令 2 固定循环指令组的格式格式 G X Y Z R Q P F L G 是指孔加工方式 对应于下表固定循环指令 X Y为孔位数据 指定孔在X Y平面的坐标位置 增量或绝对值 刀具以快速进给的方式到达该位置 返回点平面选择 G98指令返回到初始平面B点 G99指令返回到R点平面 孔加工数据Z 指定孔底的坐标值 在增量方式时 是R平面到孔底的距离 在绝对值方式时 是孔底的Z坐标值 R 在增量方式中 R值为从初始平面 B 到R点的增量 在绝对值方式中R值为绝对值 此段动作是快速进给 Q 在G73 G83方式中 用来指定每次加工的深度 以及在G76 G87方式中 用来指定刀具的位移量 P 规定在孔底的暂停时间 用整数表示 以ms为单位 F 进给速度 以mm min为单位 L 重复次数 用L的值来规定固定循环的重复次数 执行一次可不写L1 如果是L0 则系统存贮加工数据 但不执行加工 上述孔加工数据 不一定全部都写 根据需要可省去若干地址和数据 二 加工中心的编程指令 G73 G89是模态指令 因此 多孔加工时该指令只需指定一次 以后的程序段只给出孔的位置即可 固定循环的中间过程中如果各有G80 则参数均被取消 此外 G00 G01 G02 G03也起撤销固定循环指令的作用 例如 要钻出孔位在 50 30 60 10 10 10 的孔 孔深为Z 20 0mm 程序如下 N1G90G99G81X50 0Y30 0Z 20 0R5 0F80 N2X60 0Y10 0 N3X 10 0 N4G80 二 加工中心的编程指令 3 各种加工方式说明1 高速深孔钻削循环 G73 对于孔深大于5倍直径孔的加工由于是深孔加工 不利于断屑 排屑 故采用G73高速深孔钻削循环 实现间断进给 如下图所示 深孔加工循环G73 二 加工中心的编程指令 每次进给深度为Q 用增量表示 根据具体情况由编程者给值 到达E点的最后一次进给深度是进刀若干个Q之后的剩余量 小于或等于Q 退刀距离为为d d是NC系统内部设定的 例如下图所示 加工4个直径为5mm通孔 G73深孔加工 程序 N01G90G00X0 Y0 Z100 N02G98G73X120 Y 75 Z 46 R2 Q8 F60 N03Y75 N04X 120 N05Y 75 N06G80G00Z200 二 加工中心的编程指令 2 左旋螺纹攻丝循环 G74 G74指令用于切削左旋螺纹孔 加工循环工作过程见图a 3 精密镗孔循环 G76 G76指令用于精镗孔加工 图b所示为G76精镗循环的工作过程示意图 图中P表示暂停 表示刀具移动 a G74左旋螺纹循环 b G76精密镗孔加工循环 4 钻削循环 G81 G81钻孔动作循环 G81也称为定位钻 指令动作循环如下图a所示 5 钻 镗阶梯孔循环 G82 G82指令除了要在孔底暂停外 其他动作与G81相同 如下图b所示 暂停时间由地址P给出 G82指令主要用于加工盲孔 以提高孔深精度 a G81钻孔循环 b G82钻 镗孔循环 6 深孔加工循环 G83 G83加工示意图见下图a 其中Q和d与G73相同 G83与G73的区别是 G83指令在每次进刀Q距离后返回R点 这样对深孔钻削时排屑有利 7 右旋螺纹攻丝循环 G84 G84指令用于切削左旋螺纹孔 主轴正转转进刀 反转退刀 正好与G74指令中的主轴转向相反 其它运动均与G74指令相同 也称为正攻丝循环 如下图b所示 图a G83深孔加工循环 图b G84右旋螺纹循环 8 镗孔循环 G85 G85与G81类似 但返回行程中 从Z R段移动速度与切削进给段相同 如下图a所示 9 镗孔循环 G86 G86指令进给到孔底后 在E点使主轴停止 然后返回到R点 G99 或初始点 G98 后主轴再重新启动 如下图b所示 图a G85镗孔循环 图b G86镗孔循环 10 镗孔 反镗循环 G87 根据参数设定值的不同 可有固定循环1和2两种不同的动作 固定循环1见下图 G87循环1镗孔循环 二 加工中心的编程指令 G87固定循环2见下图 G87循环2反镗循环 二 加工中心的编程指令 11 镗孔循环 G88 如下图a所示 12 镗孔循环 G89 如下图b所示 图a G88镗孔循环 图b G89镗孔循环 13 取消固定循环指令 G80 该指令能取消固定循环 同时R点和Z点也被取消 二 加工中心的编程指令 4 使用固定循环时应注意以下几点 1 在固定循环指令前应使用M03或M04指令使主轴回转 2 在固定循环程序段中 X Y Z R数据应至少指令一个才能进行孔加工 3 在使用控制主轴回转的固定循环 G74 G84 G86 中 如果连续加工一些孔间距比较小 或者初始平面到R点平面的距离比较短的孔时 会出现在进入孔的切削动作前 主轴还没有达到正常转速的情况 遇到这种情况时 应在各孔的加工动作之间插入G04指令 以获得时间 二 加工中心的编程指令 4 当用G00 G03指令注销固定循环时 若G00 G03指令和固定循环出现在同一程序段 则按后出现的指令运行5 固定循环中重复次数的使用方法 在固定循环指令最后 用L地址指定重复次数 在增量方式 G91 中 如果有孔间距相同的若干个相同孔 采用重复次数来编程是很方便的 6 在固定循环程序段中 如果指定了M 则在最初定位时送出M信号 等待M信号完成后 才能进行孔加工循环 二 加工中心的编程指令 采用重复次数来编程时 要采用G91 G99方式 当指令为G81X50 0Z 20 0R 10 0L6F200时 其运动轨迹如下图所示 如果是在绝对值方式中 则不能钻出6个孔 仅仅在第一个孔处往复钻6次 结果还是一个孔 重复次数的使用 二 加工中心的编程指令 固定循环指令应用举例 5 固定循环应用举例 如下图所示 二 加工中心的编程指令 表固定循环加工程序 二 加工中心的编程指令 续表固定循环加工程序 二 加工中心的编程指令 练习 试采用固定循环方式加工图示各孔 工件材料为HT300 使用刀具T01为镗孔刀 T02为直径13mm钻头 T03为锪钻 工件坐标系设置 Z0在工件上表面 X0 Y0零件的对称中心位置 二 加工中心的编程指令 O0057N10T01M06N15G90G00G54X0Y0T02N20G43H01Z10 0S400M03F40N25G98G85X0Y0R3 0Z 45 0N30G80G28G49Z0M06N35G00X 60Y50T03N40G43H02G00Z10 0S600M03 N45G98G73X 60 0Y0R 15 0Z 48 0Q4 0F40N50X60 0N55G80G28G49Z0M06N60G00X 60 0Y0N65G43H04Z10 0S350M03N70G98G82X 60 0Y0R 15 0Z 32 0P200F25N75X60 0N80G80G28G49Z0M05N85G91G28X0Y0M30 编写程序如下 G09指令说明 含有G09指令的程序段在继续执行下个程序段前 准确停止在本程序段的终点 并且进给速度减速到零 然后再执行下一程序段 该功能可使加工零件在尖角处形成尖锐的棱角 G09为非模态指令 仅在其被规定的程序段中有效 如下图示例 G09编程 程序 0009N01G92X0Y0Z10 N02G91G01Z 10M03F200 N03X50Y20 N04G01G09Y80F300 N05G09X100 N06G09Y 100 N07Z20M05 N08M30 二 加工中心的编程指令 跳步指令格式 G31应用场合 加工停止位置由跳过信号指定 如磨削加工 工件尺寸测量等 如图示例 G31应用示例 G31G91X100 0F100 0 Y50 0 G31G90X200 0F100 0 X300 0Y280 0 二 加工中心的编程指令 极坐标 1 FANUC系统G15 极坐标系指令取消 G16 极坐标系指令 极坐标平面选择用G17 G18 G19指定 1 XY平面G17时 X轴为极轴 程序中坐标字X指令极径 Y指令极角 2 ZX平面G18时 Z轴为极轴 程序中坐标字Z指令极径 X指令极角 3 YZ平面G19时 Y轴为极轴 程序中坐标字Y指令极径 Z指令极角 例如 如图所示 钻孔循环 极坐标的应用 N01G17G90G16 极坐标指令XY平面N02G81X100 0Y30 0Z 20 0R 5 0F200 0 直径100mm 极角30 N03X100 0Y150 0极径100mm 极角150 N04X100 0Y270 0 极径100mm 极角270 N05G15G80 极坐标取消 2 SIEMENS系统G10 极坐标编程的快速运动G11 极坐标编程的直线插补格式 X Y 极坐标中心点M的坐标值 P 矢径 A 孔中心点或直线交点与点群中心点连线的水平夹角 单位为度 F 进给 G11必须指定 对于中心对称分布的零件 采用极坐标编程十分方便 看如下两例 二 加工中心的编程指令 例1 外形铣削编程举例对于如下图所示的外形轮廓零件的铣削加工 采用极坐标编程 其数控程序及其说明如下表所示 图极坐标编程轮廓加工 表极坐标铣削加工程序 二 加工中心的编程指令 例2 孔加工编程举例对于如下图所示的中心对称分布的孔加工 采用极坐标编程 其数控程序及其说明如下表所示 极坐标编程孔加工 极坐标铣削加工程序 二 加工中心的编程指令 螺旋切削螺旋切削是选择功能 用该功能铣削圆凹槽时 可以在圆弧插补的同时 使刀具作轴向移动 而不必先钻孔再铣圆凹槽 螺旋切削指令与圆弧插补指令基本相同 G02 G03 螺旋线的旋向 其定义同圆弧 I J K 圆弧圆心在相应平面上对于螺旋线起点的坐标 R 螺旋线相应平面上的投影半径 螺旋线轴向移动坐标字指令 为XY圆弧插补平面螺旋线终点的轴向坐标值 Z轴为螺旋线轴线方向 为ZX圆弧插补平面螺旋线终点的轴向坐标值 Y轴为螺旋线轴线方向 为YZ圆弧插补平面螺旋线终点的轴向坐标值 X轴为螺旋线轴线方向 F 螺旋线轴向进给速度为 例 使用G03对图6 47所示的的螺旋线编程 AB为一螺旋线 起点A的坐标为 30 0 0 终点B的坐标为 0 30 10 圆弧插补平面为XY面 圆弧是AB在XY平面上的投影 的坐标值是 0 30 0 从A点到是逆时针方向 在加工AB螺旋线前 要把刀具移到螺旋线起点A处 则加工程序编写如下 螺旋线编程 G91编程时 G91G17F300 G03XA 30Y30R30Z10 G90编程时 G90G17F300 G03X0Y30R30Z10 注意 螺旋线轴向进给速度不许超过各种限制 在决定进给速度指令F时要遵守机床编程手册的规定 在螺旋切削指令的程序段中不能使刀具补偿 二 加工中心的编程指令 假想轴切削格式 设定 轴为假想轴 假想轴取消 注意 G07为模态指令 若一轴设为虚轴 则此轴只参加计算 不运动 虚轴仅对自动操作有效 对手动操作无效 在螺旋线插补指令功能前 用G07将参加圆弧插补的某一轴指定为虚轴 则螺旋线插补变为正弦线插补 二 加工中心的编程指令 例 使用G03 G07对图a所示的关于Y Z平面上的正弦线编程 正弦线在XY平面上的投影如图b所示 图a 正弦线插补编程图b 正弦线在 平面的投影 程序 N01G92X0Y0Z50 设定工件坐标系 N02G01Z0F200M03N03G07X0 设定X轴为虚轴 N04G03X0Y 0I0J5 0Z20 0F100 正弦线插补功能 N05G07X1 设定X轴为实轴 N06G01Z50N07M30 二 加工中心的编程指令 主子程序主子程序概念在前面章节作了详细的介绍 本节以孔加工为例做介绍 例 如下图图所示零件 进行打中心孔 钻孔 攻螺纹等加工 主程序为O0003 钻中心孔 钻孔 倒角 攻螺纹和钻孔位置子程序分别为O0100 O0200 O0300 O0400和O0500号 工件坐标系的原点为W 固定循环的初始平面为Z 250mm R点平面为Z 2mm 钻通孔钻头伸出量为2mm 中心孔的孔深为1 5mm 倒角深度为1mm 其它尺寸见图 孔加工零件图 二 加工中心的编程指令 主子程序孔加工程序表 二 加工中心的编程指令 主子程序孔加工程序续表1 二 加工中心的编程指令 主子程序孔加工程序续表2 二 加工中心的编程指令 练习1 加工如下图题图1所示零件的一系列光孔和螺纹孔 1 加工工艺过程为 钻深度为2mm的中心孔 钻孔 在螺纹孔位置倒角 深度1 5mm 攻螺纹 2 加工过程中 换刀点确定在X 0 Y 0 Z 100处 3 使用固定循环加工 安全平面在Z 50处 R平面离工件3mm 4 程序中按照下表确定刀具编号 切削用量 5 考虑Z向加工过程的刀具长度补偿 不考虑补偿量 2 4 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 二 加工中心的编程指令 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 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 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 编程应用举例1例1 如左图示 毛坯为100mm 80mm 27mm的方形坯料 材料45钢 且底面和四个轮廓面均已加工好 要求在立式加工中心上加工顶面 孔及沟槽 三 加工中心的编程实例 1 加工部位分析分析 加工顶面 加工 32孔 加工 60沉孔及沟槽 加工4 M8 7H螺孔 加工2 12孔 加工3 6孔 三 加工中心的编程实例 2 工步设计 1 粗铣顶面 T1端面铣刀 1252 钻 32 12孔中心孔 T2中心钻 23 钻 32 12孔至 11 5 T3麻花钻 11 54 扩 32孔至 30 T4麻花钻 305 钻3 6孔至尺寸 T5麻花钻 66 粗铣 60沉孔及沟槽 T6立铣刀 18 2刃7 钻4 M8底孔至 6 8 T7麻花钻 6 88 镗 32孔至 31 7 T8镗刀 31 79 精铣顶面 T1端面铣刀 125 三 加工中心的编程实例 10 铰 12孔至尺寸 T9铰刀 1211 精镗 32孔至尺寸 T10微调精镗刀 3212 精铣 60沉孔及沟槽至尺寸 T11立铣刀 18 4刃13 12孔口倒角 倒角刀 2014 3 6 M8孔口倒角 麻花钻 11 515 攻4 M8螺纹 T12丝锥M8 三 加工中心的编程实例 3 装夹 4 走刀路线与编程 工步1 粗铣顶面 O1011 N3G17G90G40G80G49G21 G91G28Z0 N5M06T01 N8G90G54G00X120 Y0 N9M03S240 N10G43Z100 H01 N11Z0 5 N12G01X 120 F300 N13G00Z100 M05 N14G91G28Z0 M05 M00 4 走刀路线与编程 工步2 钻 32 12孔中心孔 N16M06T02 N19G90G54G00X0 Y0 N20M03S1000 N21G43Z100 H02 N22G99G81Z 5 R5 F100 N23X 36 Y26 N24G98X36 Y 26 N25G80G91G28Z0 M05 M00 4 走刀路线与编程 工步3 钻 32和 12孔至 11 5 N27M06T03 N30G90G54G00X0 Y0 N31M03S550 N32G43Z100 H03 N33G99G81Z 30 R5 F110 N34X 36 Y26 N35G98X36 Y 26 N36G80G91G28Z0 M05 M00 4 走刀路线与编程 工步4 扩 32孔至 30 N38M06T04 N41G90G54G00X0 Y0 N42M03S280 N43G43Z100 H04 N44G98G81Z 35 R5 0F85 N45G80G91G28Z0 M05 M00 4 走刀路线与编程 工步5 钻3 6孔至尺寸 N47M06T05 N50G90G54G00X40 Y0 N51M03S1000 N52G43Z100 H05 N53G99G81Z 15 R5 F220 N54Y15 N55G98Y30 N56G80G91G28Z0 M05 M00 4 走刀路线与编程 工步6 粗铣 60沉孔及沟槽 4 走刀路线与编程 工步6 粗铣 60沉孔及沟槽 N73G01X 16 Y0 N74Z 4 7F1000 N75X 61 F110 N76X 56 5Y 41 586 N77X 12 213Y 16 017 N78X15 Y 15 F1000 N79G03X30 Y0 R15 F110 N80G01Y51 N81X0 N82Y16 N83G40Y0 F1000 N84G00Z100 M05 N85G91G28Z0 M00 N58M06T06 N61G90G54G00X0 Y0 N62M03S370 N63G43Z5 H06 N64G01Z 10 F1000 N65G41X8 Y 15 D06F110 N66G03X23 Y0 R15 N67I 23 N68X8 Y15 R15 G00G40X0Y0 N69G01G41X15 Y 15 D06 N70G03X30 Y0 R15 N71I 30 N72X15 Y15 R15 4 走刀路线与编程 工步7 钻4 M8底孔至 6 8 N87M06T07 N88G90G54G00X23 Y0 N91M03S950 N92G43Z100 H07 N93G98G81Z 30 R5 F140 N94X0 Y23 N95X 23 Y0 N96G98X0 Y 23 N97G80G91G28Z0 M05 M00 4 走刀路线与编程 工步8 镗 32孔至 31 7 N9M06T08 N102G90G54G00X0 Y0 N103M03S830 N100G43Z100 H08 N101G98G76Z 27 R5 Q0 1F120 N102G80G91G28Z0 M05 M00 4 走刀路线与编程 工步9 精铣顶面 N106M06T01 N107G90G54G00X120 Y0 N108M03S320 N109G43Z100 H01 N110Z0 N111G01X 120 F280 N112G00Z100 M05 N113G91G28Z0 M05 M00 4 走刀路线与编程 工步10 铰 12孔至尺寸 N115M06T09 N118G90G54G00X 36 Y26 N119M03S170 N120G43Z100 H09 N121G99G82Z 30 R5 P1000F42 N122G98X36 Y 26 N123G80G91G28Z0 M05 M00 4 走刀路线与编程 工步11 精镗 32孔至尺寸 N9M06T10 N102G90G54G00X0 Y0 N103M03S940 N100G43Z100 H10 N101G98G76Z 27 R5 Q0 1F75 N102G80G91G28Z0 M05 M00 4 走刀路线与编程 工步12 精铣 60沉孔及沟槽 4 走刀路线与编程 工步12 精铣 60沉孔及沟槽 N134M06T11 N137G90G54G00X0 Y0 N138M03S460 N139G43Z5 H11 N140G01Z 10 F1000 N141G41X8 Y 15 D11F80 N142X15 N143G03X30 Y0R15 N144I 30 N145X15 Y 15 R15 N146G01X 16 Y0 N147Z 5 F1000 N148X 61 F110 N149X 56 5Y 41 586 N150X 12 213Y 16 017 N151X15 Y 15 F1000 N152G03X30 Y0R15 F150 N153G01Y51 N154X0 N155Y16 N156G40Y0 F1000 N157G00Z100 M05 N158G91G28Z0 M00 4 走刀路线与编程 工步13 攻4 M8螺纹 N185M06T12 N187G90G54G00X23 Y0 N188M03S320 N190G43Z100 H12 N192G98G84Z 27 R10 F400 N193X0 Y23 N194X 23 Y0 N195X0 Y 23 N196G80G91G28Z0 N198G28X0 Y0 M30 编程应用举例2 例2 加工精密压铸的铝合金零件如右图所示 要求镗 100 105孔 钻4 12孔和攻2 M12螺纹 三 加工中心的编程实例 一 工艺设计 1 镗 100 应用G76 2 镗 105 应用G87 3 引钻4 12 2 M12 应用G73 4 钻2 M12的底孔至 10 2 应用G81 5 2 M12孔口倒角1 5 45 应用G82 6 攻2 M12 应用G84 7 钻4 12 应用G81 1 划分工步和确定加工方法 三 加工中心的编程实例 一 工艺设计 1 镗孔 100 用微调镗刀 硬质合金 T01 H01 V1 360m min n1 1146r min fz1 0 08mm min F1 n1fz1 91 68mm min 2 镗孔 105 用微调镗刀 硬质合金 T02 H02 V2 360m min n2 1092r min fz2 0 08mm r F2 n2fz2 87 36mm min 3 引钻4 12 2 M12 整体硬质合金 12 T03 H03 V3 100m min n3 2653r min f3 0 10mm r F3 265mm min 2 选择刀具与切削用量 三 加工中心的编程实例 4 钻2 M12的底孔至 10 2 高速钢涂层 T04 H04 V4 48m min n4 1498r min f4 0 20mm r F4 299mm min 5 2 M12孔口倒角1 5 45 高速钢90 数控点钻 16 T05 H05 V5 34m min n5 680r min f5 0 18mm r F5 122mm min 6 攻2 M12 高速钢涂层 T06 H06 V6 20m min n6 530r min F6 1 75 7 钻4 12孔 高速钢涂层 T07 H07 V7 48m min n7 1273r min f7 0 20mm r F7 254mm min 三 加工中心的编程实例 二 计算 1 10 2钻尖高h1h1 5 1tg30 2 943mm2 12钻尖高h2h2 6tg30 3 462mm3 孔口倒角1 5 45 钻尖高h3h3 6 5tg45 6 5mm 三 加工中心的编程实例 三 工件坐标设置 工件坐标原点在对称中心 Z0在工件上表面 用G54 600 450 500 三 加工中心的编程实例 四 程序编制 O0002N010G49G80G91G28Z0 初始化N020T01M06 换T01镗刀N030G90G54G00Z100H01S1146M03 到初始面 长度补偿N040G98G76X0Y0Z 30R5P3000F91 68 镗 100孔N050G80G91G49G28Z0M05 返回参考点N060T02M06 换T02镗刀N070G90G00Z100H02S1092M03 至初始面 长度补偿N080G98G87X0Y0Z 40R 75Q10P4000F87 36 镗 105孔N090G80G91G49G28Z0M05 返回参考点N100T03M06 换点钻 三 加工中心的编程实例 N110G90G00Z100H03S2653M03 至初始面 长度补偿N120G99G73X 110Y0Z 4R3Q1F265 点钻螺纹孔N130X 70 点钻 12N140X0Y70 点钻 12N150Y 70 点钻 12N160X70Y0 点钻 12N170G98X110M05 点钻螺纹孔N180G80G91G49G28Z0 返回参考点N190T04M06 换 10 2钻头N200G90G00Z100H04S1498M03 至初始面 长度补偿N210G99G81X 110Y0Z 35R2F299 钻螺纹底孔 三 加工中心的编程实例 N220G98X110M05 钻螺纹底孔N230G80G91G49G28Z0 返回参考点N240T05M06 换倒角点钻N250G90G00Z100H05S680M03 至初始面 长度补偿N260G99G82X 110Y0Z 6 5R2P1000F122 倒角N270G98X110M05 N280G80G91G49G28Z0 返回参考点N300T06M06 换丝锥N310G90G00Z100H06S530M03 至初始平面N320G99G84X 110Y0Z 40R4F1 75 攻丝N330G98X110M05 N340G80G91G49G28Z0 返回参考点 三 加工中心的编程实例 N350T07M06 换 12钻头N360G90G00Z100H07S1273M03 至初始平面N370G99G81X 70Y0Z 35R2F254 钻 12孔N380X0Y70 N390Y 70 N400G98X70Y0M05 N410G80G91G49G28Z0M30 返回参考点 三 加工中心的编程实例 例1 零件图如下 分别用 40的端面铣刀铣上表面 用 20的立铣刀铣四侧面和A B面 用 6的钻头钻6个小孔 14的钻头钻中间的两个大孔 实训项目 加工中心编程实训 1000G92X0Y0Z100 0G90G00G43Z20 0H01S300M03G00X60 0Y15 0G01Z15 0F100X 60 0Y 15 0X60 0T02G49Z20 0M19G28Z100 0G28X0Y0M06 自动换刀G29X60 0Y25 0Z100 0S200M03 设定工件坐标系 设T01已经装好 Z向下刀到离毛坯上表面一定距离处启动主轴移刀到毛坯右侧外部工进下刀到欲加工上表面高度处加工到左侧 左右移动 移到Y 15上往回加工到右侧 同时预先选刀T02上表面加工完成 抬刀 主轴准停返回参考点 从参考点回到铣四侧的起始位置启动主轴 程序单 1 实训项目 加工中心编程实训 G00G43Z 12 0H02G01G42X36 0D02F80X 36 0T03Y 25 0X36 0Y30 0G00G40Y40 0Z0G01Y 40 0F80X21 0Y40 0X 21 0Y 40 0 下刀到Z 12高度处 刀径补偿引入 铣四侧开始铣后侧面 同时选刀T03铣左侧面铣前侧面铣右侧面刀补取消 引出抬刀至A B面高度 工进铣削B面开始 前后移动 移到左侧铣削A面开始 程序单 2 实训项目 加工中心编程实训 X 36 0Y40 0G49Z20 0M19G28Z100 0G91G28X0Y0M06G90G29X20 0Y30 0Z100 0G00G43Z3 0H03S630M03M98P120L3G00Z20 0X 20 0Y30