数控铣床及加工中心编程全解ppt课件.ppt

数控铣床及加工中心编程 数控铣床及加工中心编程基础FANUC系统加工中心编程原理加工中心程序编制实例宏程序编制 4 1数控铣床及加工中心编程基础 4 1 1数控铣床及加工中心概述数控铣床是一种用途广泛的机床 有立式 卧式及龙门铣3种 加工中心 MachiningCenter 是一种集成化的数控加工机床 是在数控铣床的发展基础上衍化而成的 它集铣削 钻削 铰削 镗削及螺纹切削等工艺于一体 通常称镗铣类加工中心 习惯称加工中心 1 加工中心的工艺特点 1 加工精度高 2 表面质量好 3 加工生产率高 4 工艺适应性强 5 劳动强度低 劳动条件好 6 良好的经济效益 7 有利于生产管理的现代化 2 加工中心的分类 1 按照机床形态及主轴布局形式分类 立式加工中心 卧式加工中心 龙门式加工中心 复合加工中心 2 按加工中心的换刀形式分类 带刀库 机械手的加工中心 无机械手的加工中心 一般在小型加工中心上采用转塔刀库形式 主要以孔加工为主 3 加工中心主要结构部件及其功能加工中心类型繁多 结构各异 但总体来看主要由基础部件 主轴部件 数控系统 自动换刀装置和辅助装置等几部分组成 4 1 2数控铣床及加工中心坐标系统1 加工中心运动部件运动方向的规定 1 z轴坐标运动规定与主轴线平行的坐标轴为z坐标 z轴 并取刀具远离工件的方向为正方向 当机床有几根主轴时 则选取一个垂直于工件装夹表面的主轴为z轴 如龙门铣床 2 x轴坐标运动x轴规定为水平平行于工件装夹表面 3 y轴坐标运动y坐标轴垂直于x z坐标轴 当x轴 z轴确定之后 按笛卡儿直角坐标系右手定则法判断 y轴方向就惟一地被确定了 4 旋转运动A B和C旋转运动用A B和C表示 规定其分别为绕x y和z轴旋转的运动 A B和C的正方向 相应地表示在x y和z坐标轴的正方向上 按右手螺旋前进方向 2 加工中心机械原点及工作坐标系 1 加工中心机械原点机床坐标系的原点也称机械原点 参考点或零点 而机床坐标系的原点是三维面的交点 无法直接感觉和测量 只有通过各坐标轴的零点 做相应的平行切面 这些切面的交点 即为机床坐标系的原点 机械原点 这个原点是机床一经设计和制造出来 就已经确定下来的 2 加工中心工作坐标系编程时一般选择工件上的某一点作为程序原点 并以这个原点作为坐标系的原点 建立一个新的坐标系 这个新的坐标系就是工作坐标系 编程坐标系 3 绝对坐标与增量坐标 4 2FANUC系统加工中心编程原理 4 2 1程序结构1 程序号程序号作为程序的标记需要预先设定 一个程序号必须在字母 O 后面紧接最多8个阿拉伯数字 2 程序段号程序段号是每个程序功能段的参考代码 一个程序段号必须在字母 N 后紧接最多5个阿拉伯数字 3 程序段一个程序段能完成某一个功能 程序段中含有执行一个工序所需的全部数据 程序段由若干个字及段结束符 LF 组成 N10G03X10 0Y30 0CR 25 0F100 注释 LF 其中 表示程序段在执行过程中可以被跳过 N10 表示程序段号 主程序段中可以有字符 表示中间间隔 可以省略 G03 表示程序段具体指令 注释 表示对程序段进行必要的说明 LF 表示程序段结束 4 坐标字用于在轴方向移动和设置坐标系的命令称为坐标字 坐标字包括轴的地址符及代表移动量的数值 其基本构成见表4 1 4 2 2准备功能指令 G代码1 尺寸数据输入方式G90 G912 英制 公制选择G20 G21G20设定为英制尺寸 G21设定为公制尺寸 这两个指令均为模态指令 3 快速点定位G00指令格式 G00X U Z W 4 直线插补G01指令格式 G01X U Z W F 5 平面选择G17 G19在计算刀具长度补偿和刀具半径补偿时必须首先确定一个平面 即确定一个两坐标轴的坐标平面 在此平面中可以进行刀具半径补偿 G17到G19各自的含义见表4 3 6 圆弧插补G02 G03圆弧插补指令G02 G03是圆弧运动指令 它是用来指令刀具在给定平面内以F进给的速度 作圆弧插补运动的指令 G02 G03是一种模态指令 1 指令格式G02IJF G17 XYG03RF 在指令格式中 I J为圆弧中心地址 R为圆弧半径 其他内容及字符的含义见表4 4 2 顺 逆时针圆弧插补的判断在使用G02或G03指令之前需要判别刀具在加工零件时 是沿什么路径在作圆弧插补运动的 是按顺时针还是逆时针方向路线在前进的 其判别方法简述为 视线沿着垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察 刀具插补方向为顺时针即为G02 相反则为G03 7 暂停功能G04 1 按时间计的暂停指令 G94 G04指令格式 G94G04X 或G94G04P 在每分进给方式 G94 中 指定指令G04按设定的时间延迟了下一个程序段的执行 对于地址P 不能用小数点 否则将忽略小数点后的部分 编程规范如下 G04X500 暂停时间 0 5secG04X5000 暂停时间 5 0secG04X5 0 暂停时间 5 0secG04P5000 暂停时间 5 0secG04P12 345 暂停时间 0 012sec 2 按圈数计的暂停指令 G95 G04在每转进给方式 G95 下 推迟到主轴已经旋转了设定的圈数以后 才开始下一个程序的执行 对于地址P 不能用小数点 否则将忽略小数点之后的部分 编程规范如下 G04X500 暂停时间 0 5rG04X5000 暂停时间 5 0rG04X5 0 暂停时间 5 0rG04P5000 暂停时间 5 0rG04P12 345 暂停时间 0 012r 8 刀具补偿功能 1 刀具长度补偿 取消 G43 G44 G49G43刀具长度正补偿 G44刀具长度负补偿 G49取消刀具长度补偿 2 刀尖半径补偿 取消刀具补偿地址D中的半径补偿值必须与G41 G42一起执行方能生效 9 可设定的零点偏置G54 G59G54 第一可设定零点偏置G55 第二可设定零点偏置G56 第三可设定零点偏置G57 第四可设定零点偏置G58 第五可设定零点偏置G59 第六可设定零点偏置 10 自动返回参考点G28指令格式 G91G28X Y Z 4 2 3主轴及辅助功能指令1 主轴功能指令指令格式 S M03 M04 2 辅助功能指令 1 关于停止的辅助功能指令 M00 M01 M02 M30 M00 程序停止 在程序执行过程中 系统读取到M00指令时 无条件停止程序执行 待重启动后继续执行 M01 选择停止 在程序执行过程中 系统读取到M01指令时 有条件停止程序执行 待重启动后继续执行 M02 程序结束 程序执行完毕 光标定于程序结尾处 M30 程序结束 程序执行完毕 光标返回至程序开始处 2 主轴旋转M代码 M03 M04 M05 M03 主轴正转 M04 主轴反转 M05 主轴停止旋转 3 冷却控制M代码 M07 M08 M09 M07 冷却汽雾开 M08 冷却液开 M09 关闭冷却液 汽 4 子程序功能M代码 M98 子程序调用M代码 指令格式 M98P L 在这条指令中 子程序程序号由P定义 并且执行L次 如L省略 执行次数为1次 子程序最多可重复4次 M99 子程序结束 4 2 4进给功能指令1 快速进给率每个轴的快速进给率能够分别设定 可设定的快速进给率的范围是从1mm min到240000mm min 快速进给率应用于G00 G27 G28 G29 G30和G60等指令 2 切削进给率F切削进给率必须用地址F和一个八位数字 F8直接指定 来指定 3 非同步 同步进给G94 G95进给运动速度指令字的单位由切削进给速度转换功能指令 G94 G95 定义 如 G94 定义分进给 即每分钟进给量 mm min G95 定义转进给 即每转进给量 mm r 4 2 5刀具功能指令指令格式 T03M06T00 调用刀位号为03的刀具刀具功能也叫T 代码功能 此功能用来选择刀具号 对此NC系统 T功能允许用地址T后跟三位数的指令选择最多1000个刀号 0到999 可是 对本机床能够选择的刀号的最大数量仅为24 4 2 6固定循环切削功能指令1 点钻循环G81指令格式 G81 XxYy RrZz 执行过程如图4 18所示 XxYy 点钻孔的坐标 Rr 点钻参考平面高度 Zz 孔的最后钻深 2 间歇钻循环G83G83 XxYy RrZzQtzFfo DdoKkoIioJjo Bb0 XxYy 点钻孔的坐标 Rr 点钻参考平面高度 Zz 孔的最后钻深 tz 每次进刀的切削深度 io 进给倍率的距离 do 快速进给停止的余量 jo b0 进给倍率 ko 从R点到切削进给起点的距离 fo 进给率 3 高速间歇钻G73G73 XxYy RrZz Qtz Ptc Ffo DdoKkoIioJjo Bb0 tz 每次进刀的切削深度 jo bo 进给倍率 tc 停顿时间或主轴旋转的圈数 fo 进给率 do 返回距离 f1 加倍率后的进给率 ko 从R点到切削进给起点的距离 f2 返回速度 固定的 io 进给倍率的距离 4 镗孔循环G76G76 XxYy RrZz PtcQq0 Ff1 DdoJjo Bb0 tc 停顿时间或主轴旋转的圈数 jo b0 如果设0或不设 则在结束加工之后 M03输出 如果设除了0以外的值 则在结束加工之后 M04输出 f1 进给率 q0 在x y平面上的让刀量 do 离R点的距离 5 铰孔循环G85G85 XxYy RrZz Ptz Ffo Ef1Ddo 执行过程如图4 24所示 tz 停顿时间或主轴旋转的圈数 do 离R点的距离 fo 进给率0 f1 进给率1 6 攻丝循环G84G84 XxYy RrZz Ptc Ffo Jjo Bb0 DdoHhoKko Tc 停留时间 d0 离R点的距离 f0 进给率 h0 同步 非同步攻丝的选择标志和在同步攻丝循环期间的返回速度倍率 h0 0表示非同步攻丝循环h0 表示同步攻丝循环jo b0 1 M04输出之前在孔底的停顿 2 M04输出之后在孔底的停顿 3 M03输出之前在R点的停顿k0 离R点的距离 4 2 7子程序在程序编写过程中 常把一些在程序执行时经常重复使用的程序段写成独立的一个程序 在适当时候利用一些指令直接调用 这样的独立程序即为子程序 4 3加工中心程序编制实例 编程实例 利用LGMAZAKVTC 16A型加工中心加工如图4 27所示工件 工件毛坯材料为 65 30mm的45钢 端面及外圆轮廓均要求铣削 1 刀具选择 1 端面加工选用 65mm硬质合金机夹式端面铣刀 2 外圆及轮廓铣削粗加工选用 16mm两刃立铣刀 3 外圆及轮廓铣削精加工选用 8mm四刃立铣刀 4 10孔粗加工选用 5mm中心钻及 9 8mm麻花钻 5 10孔精加工选用 10mm高速钢机用铰刀 2 工艺路线安排1 调用 65mm硬质合金机夹式端面铣刀粗 精加工工件端面 2 调用 16mm两刃立铣刀粗加工外圆及轮廓 3 调用 5mm中心钻钻削 10孔的中心孔 4 调用 9 8mm麻花钻钻削 10孔的铰孔基孔 5 调用 8mm四刃立铣刀精铣外圆及轮廓 6 调用 10mm高速钢机用铰刀铰削 10 0 0150孔至尺寸 4 4宏程序编制 1 宏程序概述在程序中使用变量 通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能 这种有变量的程序叫宏程序 1 宏程序的使用格式宏程序格式与子程序一样 结尾用M99返回主程序 O0100 主程序T01M06T00 G90G54G00 G65P8500 引数和引数值 M30 O8500 宏程序 变量 运算指令 控制指令 M99 2 选择程序号程序在存储器中的位置决定了该程序的一些权限 根据程序的重要程度和使用频率用户可选择合适的程序号 具体见表4 8 3 宏程序调用方法 非模态调用 单纯调用 指一次性调用宏程序主体 即宏程序只在一个程序段内有效 叫非模态调用 其格式为 G65P 宏程序号 L 重复次数 一个引数是一个字母 对应于宏程序中变量的地址 引数后边的数值赋给宏程序中对应的变量 同一语句中可以有多个引数 2 变量 1 变量的表示一个变量由 符号和变量号组成 如 i i 1 2 3 也可用表达式来表示变量 2 变量的使用 3 变量的赋值 直接赋值 引数赋值 4 变量的种类变量有局部变量 公用变量 全局变量 和系统变量3种 局部变