数控铣削加工华中集中教学教案

数控编程集中教学,1,数控编程（华中系统）,任务单元1 G54指令的对刀操作训练任务单元2 零件外轮廓加工编程训练任务单元3 零件内轮廓加工编程训练任务单元4 刀具半径补偿功能在零件轮廓加工中的应用任务单元5 子程序功能编程训练 任务单元6 镜像、旋转、缩放功能的编程训练任务单元7 孔加工固定循环功能的编程训练任务单元8 四把刀具自动换刀的编程训练,数控编程集中教学,2,学习目标：熟悉数控铣床坐标系统，掌握数控铣床G54指令的对刀操作，会模拟运行数控加工程序，会单段运行，会急停。,任务单元1 G54指令的对刀操作训练掌握,实训内容：如图所示，将1008040的毛坯装夹好，选择6的平底立铣刀，正确对刀后，运行P192的%1000，检验加工结果。,数控编程集中教学,3,永远假定刀具运动，工件静止。,3.2 数控编程的坐标系统(p40),1坐标和运动方向命名的原则,为简化程序编制，保证数据的互换性。在数控机床中，为了实现零件的加工，往往需要控制几个方向的运动，这就需要建立坐标系，以便区别不同运动方向。为了使编出的程序在不同厂家生产的同类机床上有互换性，必须统一规定数控机床的坐标方向。我国的JB3051-82标准为数字控制机床坐标轴和运动方向的命名 ，其中的规定与国际标准ISO841中的规定是相同的。,3.2.1 JB3051-82的规定：,数控编程集中教学,4,Z坐标的运动 标准规定：Z轴与主轴轴线或重合。,3运动方向的确定,正方向：刀具远离工件的方向,2标准坐标系的规定,右手笛卡儿坐标系,数控编程集中教学,5,X坐标的运动 标准规定：X坐标一般是水平的，工件的装夹面。对于刀具旋转的机床（铣床、钻床、镗床等）。Z轴水平（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时，X坐标的正方向指向右边。Z轴垂直（立式）：单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；双立柱机床(龙门机床)，从刀具向左立柱看时，X轴的正方向指向右边。,数控编程集中教学,6,数控编程集中教学,7,Y坐标 利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为食指指向。右手螺旋法则：在X Z平面，从Z至X，姆指所指的方向为+y。,数控编程集中教学,8,旋转运动A、B和C 绕X.Y.Z轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.C表示，坐标轴相互关系由右手螺旋法则而定。,数控编程集中教学,9,对于工件运动的方向规定工件运动的机床，必须将刀具运动所作的规定作相反的安排，用带的字母，表示工件相对于刀具的正向运动指令。对于编程、工艺人员只考虑不带的运动方向。 主轴旋转运动的方向主轴的顺时针旋转运动方向（正转），是按右旋螺纹进入工件的方向。（铣床）,数控编程集中教学,10,机床原点 机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。,3.2.2 机床原点与机床参考点,机床原点，各个生产厂家不一致,在数控铣床上，机床原点一般取在X、Y、Z坐标的正方向极限位置上。,数控编程集中教学,11,机床参考点,用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点,是机械原点与电气原点的重合点。其位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。 通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的。,数控机床开机时，必须先确定机床原点，而确定机床原点的运动就是回参考点的操作，这样通过确认参考点，就确定了机床原点。只有机床参考点被确认后，机床原点才被确认，刀具（或工作台）移动才有基准。,回零（或回参考点）的实质是确立机床坐标系。,数控编程集中教学,12,3.2.3 工件坐标系、程序原点和对刀,1. 工件坐标系 工件坐标系是编程人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系。通常编程人员选择工件上的某一已知点为原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。该坐标系的原点称为程序原点或编程原点。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。,工件坐标系坐标轴的确定：工件坐标系的Z轴与机床坐标系的Z轴平行，正方向一致，选择零件的主要进给切削方向为X轴。,数控编程集中教学,13,应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上；尽可能选在尺寸精度高、粗糙度低的表面上；最好选择在对称中心上。,2. 程序原点：工件坐标系的原点，它是零件图上最重要的设计基准点，一般用G92或G54G59指定。,选择原则,数控编程集中教学,14,3. 对刀,以数控铣床为例，先编程，再演示对刀并自动加工，帮助理解对刀的目的及过程。,对刀的实质是建立工件坐标系与机床坐标系的关系。,对刀是指零件被装夹到机床上之后，用某种方法获得程序原点在机床坐标系中的位置（即获得并存储程序原点的机床坐标值）。,数控编程集中教学,15,工件坐标系指令G54G59的编程、存储和执行,工件坐标系的存储：在MDI 坐标系F3下的G54（或G55G59)的存储界面，如右图，在MDI行输入程序原点的机床坐标值，再回车。,工件坐标系的执行：自动加工时，程序执行到G54(G55G59)，数控系统自动调出存入G54（或G55G59)存储页面的程序原点的机床坐标值，即找到工件坐标系的基准点，以后各程序段的工件坐标值由系统自动转换成机床坐标值并运行。,工件坐标系的编程：程序的第一句是G54(G55G59)。,数控编程集中教学,16,实例说明用G54指令建立工件坐标系试切对刀,试切对刀步骤：1.划线；2.主轴低速正转；3.移动工作台或刀具，使刀具移至程序原点；4.存储程序原点的机床坐标值到G54界面中。,使用的机床,对刀点,对刀点的机床坐标,数控编程集中教学,17,G54 指令建立工件坐标系的几点说明,1. G54对刀使用的是机床坐标值，因此，机床开机后必须回参考点，确认机床坐标系；2.执行G54指令时，机床无进给运动，而是工件坐标零点调出G54的存储值。,结论：工件坐标系的位置不随起点的位置而改变。,数控编程集中教学,18,补充：G54指令建立工件坐标系使用测量棒、塞尺对刀,数控编程集中教学,19,G92为又一种设定工件坐标系的指令。 编程格式：G92 X Y Z其中，X、Y、Z为刀具起始点在工件坐标系下的坐标值。 执行：执行G92程序段时，刀具起始点的工件坐标值置为G92后面指定的XYZ坐标。,结论：工件坐标系随刀具起始点的位置的改变而改变。,例：如右图所示，程序为：G92 X50 Y10 Z50执行G92程序段时，刀具起始点的工件坐标值置为X50Y10Z50，则工件坐标值X0Y0Z0处也就确定了，由此建立工件坐标系。,扩展：工件坐标系指令G92的编程和执行会用,数控编程集中教学,20,G92 的对刀步骤及说明,设程序原点建在工件的上表面，试切对刀至程序原点，之后在 MDI方式下运行G91 G00 X50 Y10 Z50，使刀具在自动加工之前准确位于刀具起始点50，10 ，50 处，主轴停止，对刀完成。,G92指令几点说明：1.试切对刀点的机床坐标值可以不记录不使用；2.执行G92指令时，机床无进给运动，而是工件坐标值置为50，10，50； 3.数控程序中，M30之前必须编写回到刀具起始点的程序段。,数控编程集中教学,21,目的：掌握直线和圆弧插补等基本指令的编程方法，会按刀具中心轨迹编程。,任务单元2 零件外轮廓加工编程训练掌握,数控编程集中教学,22,1.合理的加工路线,(1)行切进给路线 适用于端铣平面、台阶面、矩形下陷或曲面铣削。一般应选择切削路线较长的方向作为主切削方向，此时进给路线较短。可用子程序实现。(2)环切进给路线 适用于圆形或不规则内、外形的加工,精加工轮廓的连续进给切削路线,数控编程集中教学,23,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），其编排格式如下：N _ G _ X _ Y _ Z _ I _ J _ K _ P _ Q _ R_ A _ B _ C _ F _ S _ T _ M _ LF 这种格式的特点是： 程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无符号的数字。 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。,2. 程序段格式,数控编程集中教学,24,G指令准备功能(p45) 作用：规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、刀补 、刀偏、暂停等多种操作。 组成：G后带二位数字组成。100种模态（p44）指令与非模态指令。,准备功能G和辅助功能M代码,M指令辅助功能(p46) 作用：控制机床及其辅助装置的通断的指令。 组成：M后跟两位数字组成。100种。,数控编程集中教学,25,HNC-21：每转进给量: 编程格式 G95 F 单位为mm/r 例：G95 F0.2 表示进给量为0.2 mm/r。 每分钟进给量:编程格式G94 F单位为 mm/min，默认 例：G94 F100 表示进给量为100mm/min。FANUC： G99（默认）/G98SIEMENS： G95 /G94 （默认）,F指令 指定进给速度指令（模态指令）,数控编程集中教学,26,尺寸指令指定的刀具沿坐标轴移动的方向和目标位置的指令。 T指令指定加工刀具号的指令 加工中心：T后跟两位数字，如T02,T08等； 数控车床： T后跟四位数字，如T0202,T0303等，前两位表示刀具号，后两位表示刀偏号和刀补号。S指令（切削速度）指定主轴转速指令（续效指令） 如S500，表示主轴转速每分钟500转。,数控编程集中教学,27,1. 绝对坐标系与增量（相对）坐标系G90指令表示程序中的编程尺寸是在某个坐标系下按其绝对坐标给定的。G91指令表示程序中编程尺寸是相对于本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，故G91又称增量坐标指令。 注意： 这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省的情况下,默认是前次状态。,3.5 数控编程常用指令及其格式,模态代码与非模态代码,数控编程集中教学,28,MDI运行界面反映机床默认指令情况,数控编程集中教学,29,图中A、B 两点的编程值在绝对坐标编程中为：A（10，20）、B（25，50），在相对坐标编程中：A（0，0）、B（15，30）,G90、G91坐标值练习,数控编程集中教学,30,编程指令及格式：HNC-21: G21/G20FANUC： G21/G20SIEMENS：G71/G70,2. 公制/英制单位选择,数控编程集中教学,31,快速点定位指令控制刀具以点位控制的方式快速移动到目标位置，其移动速度由参数来设定。指令执行开始后，刀具沿着各个坐标方向同时按参数设定的速度移动，最后减速到达终点。注意：在各坐标方向上有可能不是同时到达终点。刀具移动轨迹是几条线段的组合，是折线而不是一条直线。例如，在FANUC系统中，运动总是先沿45角的直线移动，最后再在某一轴单向移动至目标点位置，如图所示。编程人员应了解所使用的数控系统的刀具移动轨迹情况，以避免加工中可能出现的碰撞。,3.G00（快速定位）点定位,数控编程集中教学,32,书写格式：G00 X Y Z ,a) 同时到达终点,b) 单向移动至终点,式中X、Y、Z的值是快速点定位的终点坐标值例：从A点到B点快速移动的程序段为： G90 G00 X20 Y30,数控编程集中教学,33,如右图所示，编程指令为：绝对方式编程：G90 G01 X10 Y10 F100增量方式编程：G91 G01 X-10 Y-20 F100,4.G01直线插补,G01是刀具(或工件)以输入的进给速度，直线移动到程序中的目标点，G01是续效指令，可被G00、G02或G03修正。其程序段格式为：G01 X Z（或Y） F （两坐标联动）G01 X(Z、Y) F （单坐标运动）,补充：根据给定进给速度和给定轮廓线形的要求，在轮廓的起点和终点之间确定一些中间点的方法，这种方法称为插补方法或插补原理。,数控编程集中教学,34,例题1：基本指令G00、G01训练,%2001G54 G90 G00 Z50M03 S500X0 Y0；Z5；X20 Y2；G01 Z-13 F80；Y40 F100；X10Y60 X30X40 Y50X50 Y60X70Y40X60Y10X12；G00 Z5；X0 Y0；Z50 M05；M30,数控编程集中教学,35,补充：车削或铣削切入/切出原则（记住）,原则：尽量采用切向切入/切出，不用径向切入/切出，以避免由于切入/切出路线的不当降低零件的表面加工质量。,数控编程集中教学,36,插补平面选择,5. G17,G18,G19插补平面选择,坐标平面指定指令。G17，G18，G19分别表示规定的操作在XY,ZX,YZ坐标平面内。程序段中的尺寸指令必须按平面指令的规定书写。这类指令为续效指令， 缺省值为G17。当存在刀补时，不得变换定义平面。考虑加工方便，Z坐标可单独编程， 不必考虑平面的定义。但编入二 轴联动时，必须考虑平面选择问题。,数控编程集中教学,37,G02/G03是指定刀具（或工件）以输入的进给速度F，以圆弧形式移动到程序中的目标点，圆心点坐标通过插补参数I、J、K或圆弧半径值R确定。,程序段格式为：,G17 G02 X Y I J （R）F,G18 G02 X Z I K （R）F,G19 G02 Y Z J K （R）F,6. G02/G03顺/逆圆插补,圆弧上的终点坐标可以是绝对坐标值，也可以是增量坐标值，由G90、G91来规定；,G03除了插补方向相反以外，其余同G02。,数控编程集中教学,38,判别原则：从平面以外的第3轴的正向向负向看，顺圆弧用G02，逆圆弧用G03。,（1）G02/G03判别,G02与G03圆弧插补的方向示意图,数控编程集中教学,39,判别原则：从平面以外的第3轴的正向向负向看，顺圆弧用G02，逆圆弧用G03。,数控编程集中教学,40,值得注意的是：,圆心的坐标值（I、J、K）也可以是绝对坐标值或增量坐标值，究竟采用哪一种形式，不受G90、G91的影响，而是由数控系统所决定的。一般的数控系统规定，圆心的坐标值（I、J、K）采用增量坐标值（是圆心相对于圆弧起点的增量记住）。,（2） I、J、K的使用,数控编程集中教学,41,（3）I、J的使用练习,G17 G3 X20 Y40 I-30 J-10 F100,数控编程集中教学,42,逆时针圆弧插补例,G17 G90 G03 X5.00 Y25.00 I-20.00 J-5.00 LFG17 G91 G03 X-25.00 Y15.00 I-20.00 J-5.00 LF,数控编程集中教学,43,1）对整圆而言，圆弧起始点就是终点，不能使用半径编程。,2）输入半径若为正值如R30则表示小半圆弧，若为负值如R-30则表示大半圆弧。因为由起点到目标点，按同一方向（顺时针方向或逆时针方向）以半径R作圆，有两种答案，故规定圆心角180时，R值用负值表示，180时，R值以正值表示，如下页图所示。,（4）使用半径R编程时应注意,数控编程集中教学,44,圆弧插补实例：起点为A，终点为B 的圆弧插补程序,G17 G90 G02 X55 Y15 R15；G90方式，坐标值与前一点相同可省略G17 G90 G02 X55 Y15 I15 J0；G17 G91 G02 X30 Y0 I15 J0；G91方式，坐标值增量为0可省略I15 J0与G90、G91无关，一律使用增量,数控编程集中教学,45,例2：G00、G01、G02、G03指令编程,数控编程集中教学,46,例2的数控程序单,%2003G54 G90 G00 Z50M03 S500X0 Y0；Z5；X60 Y30；G01 Z-27 F80；G91 Y50 F100；G03 X40 Y40 R40；G01 X80；Y-60；G02 X-20 Y-20 R20；G01 X-110；11G90 G00 Z5；12X0 Y0；13Z50 M05；M30,数控编程集中教学,47,练习,数控编程集中教学,48,目的：掌握刀具半径补偿功能的编程方法，会编写数控加工程序。,任务单元3 刀具半径补偿功能在零件轮廓加工中的应用,数控编程集中教学,49,镗刀,钻头,立铣刀、端铣刀,面铣刀,指状铣刀,球头铣刀,刀位点并不唯一，通常，对立铣刀来说，刀位点是刀具轴线与刀具底面的交点；对球头铣刀来说，刀位点是球头刀的球心。,刀位点：用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。,刀具半径补偿功能掌握,数控编程集中教学,50,如果在编程中不选用G4l或G42进行刀具补偿，则要根据零件图计算出刀具刀位点的运动轨迹，使编程复杂化。使用G4l或G42后，数控系统就可根据刀具号调出存储的相应刀具参数和输入的工件轮廓尺寸，自动计算出相应刀具刀位点的运动轨迹。,（1）进行刀具半径补偿的原因,数控编程集中教学,51,(2)刀具半径补偿的工作过程,刀补建立 刀补进行 刀补取消,数控编程集中教学,52,(3) 书写格式,G17 G00/G01 G41/G42 X Y D /建立补偿程序段G18 G00/G01 G41/G42 X Z D G19 G00/G01 G41/G42 Y Z D /轮廓切削程序段G00/G01 G40 X Y /补偿撤消程序段G00/G01 G40 X ZG00/G01 G40 Y Z,X、Y 、Z 值是建立补偿直线段的终点坐标值； D 为刀补号地址，用D00D99来指定，它用来调用内 存中刀具半径补偿的数值。,数控编程集中教学,53,G41为左偏刀具半径补偿,定义为假设工件不动，从第三根轴的正向向负向看，刀具中心向刀具的运动轨迹方向的左侧补偿时，如图所示为左补偿。,(4) 左右补偿的判别掌握,数控编程集中教学,54,G42为右偏刀具半径补偿,定义为假设工件不动，从第三根轴的正向向负向看，刀具中心向刀具的运动轨迹方向的右侧补偿时，如图所示为左补偿。,数控编程集中教学,55,（5）刀具半径补偿指令的几点说明重点掌握,1）建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。2）建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成；撤消刀具半径补偿的程序段，一般应在切出工件之后完成。3）在进行刀径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将产生报警。 4）刀补的引入和取消要求应在G00或G01程序段 ，不要在G02/G03程序段上进行。5）当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。6）G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊的补偿。7）G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。,数控编程集中教学,56,（6）数控铣削的两种加工方式记住,顺铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf的方向相同。通常，由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优于逆铣。,逆铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf方向相反。但如果零件毛坯为黑色金属锻件或铸件，表皮硬而且余量一般较大，这时采用逆铣较为合理。,数控编程集中教学,57,刀具半径补偿实例,%1000G54 G17 G90 G00 Z50 /进入1号加工坐标系M03 S600 /主轴启动X-50 Y0 /到达X，Y坐标起始点Z5G01 Z-2 F100 /到达Z坐标起始点G42 X-10 D01 /建立右偏刀具半径补偿X60 /切入轮廓G03 X60 Y20 R20 /切削轮廓X40 Y60 R40G01 X0 Y40Y-10 /切出轮廓G40 X0 Y-40 /撤消刀具半径补偿G00 Z30 M05 /Z坐标退刀，主轴停M30 /程序停 MDI设置G54：X-400，Y-150，Z-50； D015,使用半径为R5mm的立铣刀加工如图所示的零件，加工深度为2mm，加工程序编制如下：,数控编程集中教学,58,图 刀具半径补偿点,图 铣削内沟槽的侧面,总结提示,数控编程集中教学,59,练习4 内轮廓铣削,%1005G54 G90 G00 Z30M03 S600G00 X0 Y0 M08G43 Z3 H01G42X-40Y-20D01G01 Z-3 F100G02 X-60 Y0 I0 J20X0 Y60 I60 J0G01 X40 Y0G02 X0 Y-40 I-40 J0G01 X-60Y0G02X-40 Y20 I20 J0G00 Z5G40 X0 Y0 M09G49 Z30 M05M30,数控编程集中教学,60,（7）刀具半径补偿应用,利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法来达到粗、精加工的目的。,数控编程集中教学,61,%1011；G54 G90 G01 Z40 F2000；进入G54加工坐标系M03 S500； 主轴启动G01 X0 Y0；到达X，Y坐标起始点Z5； G41 X20 Y10 D01；建立左偏刀具半径补偿Z-5 F100； 到达加工深度Y50；切入轮廓X50； 切削轮廓Y20； 切削轮廓X10 ；切削轮廓G01 Z5；切出轮廓G01 G40 X0 Y0 F2000；撤消刀具半径补偿Z40 M05 ；Z坐标退刀，主轴停M30；程序停MDI设置G54：X-400，Y-150，Z-50； D0120、15、10、5 ，分别运行精加工程序,刀具半径补偿例题1,数控编程集中教学,62,铣凸台外轮廓，编写下图数控加工程序。,刀具半径补偿例题2,数控编程集中教学,63,O0006；主程序G40 G49 G80 G90；G54 G00 X-55 Y-50；T1刀M03 S500；G00 Z50；20的立铣刀Z5；G01 Z-6 F100；G41 G01 X-20 Y-40 D01 M08；M98 P1111；G41 G01 X-20 Y-40 D02 M08；M98 P1111；G41 G01 X-20 Y-40 D03 M08； M98 P1111；G00 Z120；G55 ；T2刀M03 S500；G90 G00 Z50 M08；G99 G81 X30 Y30 Z-23 R5 F40；,Y-30；X-30 Y30；Y-30；G80 G00 Z120 M09；M05；M30；O1111；子程序G01 Y10. F100；G02 X-10 Y20 R10；G01X10；G02 X20 Y10 R10；G01 Y-10；G02 X10 Y-20 R10；G01 X-10G02 X-20 Y-10 R10；G03 X-40 Y10 R20；G40 G01 Y-42；M99；,D01=11.5；D02=6.5； D03=6,数控编程集中教学,64,目的：掌握直线和圆弧插补等基本指令的编程方法，会按刀具中心轨迹编程。,任务单元4 零件内轮廓加工编程训练掌握,数控编程集中教学,65,合理的加工路线,(1)行切进给路线 适用于端铣平面、台阶面、矩形下陷或曲面铣削。一般应选择切削路线较长的方向作为主切削方向，此时进给路线较短。可用子程序实现。(2)环切进给路线 适用于圆形或不规则内、外形的加工,精加工轮廓的连续进给切削路线,数控编程集中教学,66,无交点内轮廓加工刀具的切入和切出,平面内轮廓铣削,数控编程集中教学,67,型腔加工,型腔三种走刀路线,环切法,行切法,行切+环切法,型腔加工,数控编程集中教学,68,型腔加工,开始切削型腔的方法,主要有以下三种方法：预钻削起始孔。不推荐这种方法： 这需要增加一种刀具，从切削的观点看，刀具通过预钻削孔时因切削力而产生不利的振动。当使用预钻削孔时，常常会导致刀具损坏；最佳的方法之一是使用X/Y和Z方向的线性坡走切削，以达到全部轴向深度的切削； 可以以螺旋形式进行圆插补铣。这是一种非常好的方法，因为它可产生光滑的切削作用，而只要求很小的开始空间。,坡走铣,螺旋插补铣,数控编程集中教学,69,数控编程集中教学,70,例题 内轮廓铣削,%1005G54 G90 G00 Z30M03 S600G00 X0 Y0 M08Z3X-40Y-20G01 Z-3 F100G02 X-60 Y0 I0 J20X0 Y60 I60 J0G01 X40 Y0G02 X0 Y-40 I-40 J0G01 X-60Y0G02X-40 Y20 I20 J0G00 Z5X0 Y0 M09Z30 M05M30,%1006G54 G90 G00 Z30M03 S600G00 X0 Y0 M08Z3G01 Z0 F100 X-40Y-20Z-0.5X0Y0X-40Y-20Z-1X0Y0X-40Y-20Z-1.5X0Y0X-40Y-20Z-2X0Y0X-40Y-20Z-2.5X0Y0X-40Y-20Z-3G02 X-60 Y0 I0 J20M30,数控编程集中教学,71,目的：会按增量方式编写数控程序，理解并掌握数控机床的子程序功能。,任务单元5 子程序功能编程训练会用,数控编程集中教学,72,有时被加工零件上，有多个形状和尺寸都相同的部位，若按通常的方法编程，则有一定量的连续程序段在几处完全重复的出现，则可以将这些重复的程序串，单独地担出来按一定格式做成子程序，程序中子程序以处的部分便称为主程序。 子程序可以被多次重复调用。而且有些数控系统中可以进行子程序的“多层嵌套”，子程序可以调用其它子程序，从而可以大大地简化编程工作，缩短程序长度，节约程序存贮器的容量。 不同厂家生产的数控系统，子程序的格式与调用代码也不相同。,数控编程集中教学,73,2. 子程序的调用（M98）,M98 P L P后跟调用的子程序名；L后跟重复调用次数，省略时默认L=1。 主程序可调用两重子程序。也可以多次调用子程序。,1. 子程序的编程格式,%；程序起始符：%后跟子程序名；FANUC：%换成O 程序段M99； 程序结束并返回主程序M98的下一程序段,HNC-21、FANUC,数控编程集中教学,74,N50； N60 M98 P1002； N70；,例如： N50； N60 M98 P1002 L5； N70；,表示执行完N50程序段后，调用1002号子程序，且重复调用5次，然后继续执行程序段N70。,表示执行完N50程序段后，调用1002号子程序一次，然后继续执行程序段N70。,数控编程集中教学,75,3.子程序编程实例,G54 G90 G00 Z30X-10 Y-10 Z5G01 Z-3 F100G91 G41 X10 Y5 D01 F150Y45G02 X10 Y10 R10G01 X30G02 X10 Y-10 R10G01 Y-40X-55G40 X-5 Y-10G90 Z5Z30 M05M30,（1）数控铣床编程实例：%1;直径10的平底立铣刀，图形1的加工程序,%2G54 G90 G00 Z30X-10 Y-10 Z5M98 P3 L1G90 Z30 M05M30 G90 G01 Z-3 F100G91 G41 X10 Y5 D01 F150Y45G02 X10 Y10 R10G01 X30G02 X10 Y-10 R10G01 Y-40X-55G40 X-5 Y-10G90 Z5M99,数控编程集中教学,76,%1000;直径10的平底立铣刀G54 G90 G00 Z30X-10 Y-10 Z5G01 Z-3 F100M98 P2000 L3G90 G00 Z30 M05M30%2000G91 G41 X10 Y5 D01 F150Y45G02 X10 Y10 R10G01 X30G02 X10 Y-10 R10G01 Y-40X-55G40 X-5 Y-10G90 G00 Z5G91X70M99,改写成子程序，并编写图形1、2、3的加工程序：,数控编程集中教学,77,目的：理解并掌握数控机床的简化编程功能，会编写数控程序。,任务单元6 镜像、旋转、缩放功能的编程训练会用,数控编程集中教学,78,为了简化编程，有的数控系统提供了图形旋转，镜像，图形缩放等功能。,1.G24、G25镜像功能,格式：G24 X Y Z ；建立镜像 M98 P ；子程序号 G25 X Y Z ；取消镜像说明：G24建立镜像，由指定坐标轴后的坐标值指定镜像位置，G25指令取消镜像。比如X轴的镜像，则用X轴的数学表达式Y0表示。即G24 Y0 G25 Y0,数控编程集中教学,79,%1010N10 G90 G92 X0 Y0 Z30 N20 M03 S800N30 M98 P8000；图形1N40 G24 X0；图形2N50 M98 P8000N60 G25X0 N70 G24 Y0；图形3N80 M98 P8000N90 G25 Y0 N100 G24 X0 Y0；图形4N110 M98 P8000N120 G25 X0 Y0N130 M05N140 M30%8000M99,编程实例1(P185 ),数控编程集中教学,80,编程实例2：,数控编程集中教学,81,2.G50、G51缩放功能,格式：G51 X Y Z P M98 P G50说明：X、Y、Z给出缩放中心的坐标值，P后跟缩放倍数。既可指定平面缩放（指定缩放中心在指定片面是两个坐标值），也可指定空间缩放（指定缩放中心的三个坐标值）。使用G51指令可用一个程序加工出形状相同，尺寸不同的工件,模态指令。 P1 表示放大；0P1表示缩小。如：G51 X20 Y30 P0.5 M98 P2000；子程序号 G50,数控编程集中教学,82,编程实例3：缩小到0.7倍,%7417 N10 G54 G90 G00 Z30 N15 X0 Y0N20 M03 S800N30 M98 P8000N40 G51 X45 Y45 P0.7；缩放中心的坐标值只给定X、Y时为平面缩放即Z向加工深度不变N60 M98 P8000N70 G50N80 M05N90 M30,数控编程集中教学,83,3.G68、G69旋转变换,格式：G17（G18、G19）G68 P ； M98 P ； G69 ；取消旋转功能说明：、是在G17、G18或G19平面的旋转中心坐标，指定旋转的角度，逆时针为正，0P360。G68为坐标旋转功能，G69取消旋转。在有刀具补偿的情况下，先进行坐标旋转，再进行刀具补偿；在有缩放功能情况下，先缩放后旋转。详见加工实例。,数控编程集中教学,84,编程实例4：,绕（30，30）点在G17平面旋转45度。%7418 N10 G90 G92 X0 Y0 Z30 N20 M03 S800 N30 G68 X30 Y30 P45 N40 M98 P8000N50 G69N60 M05 N70 M30,数控编程集中教学,85,%1010G54G90 G00 Z40 G69 G01 ；设定坐标系、取消坐标旋转、设定G01运动；X0 Y0;Z5 M03 S600;G68 X100 Y100 P330 ；坐标旋转.旋转中心：(100,100), 旋转角:30；G42 X80.0 Y100.0 F1000 D01 ； 右刀补，运动到(100,100)；Z-3 F100;G91 X220.0 ； G03 Y100.0 I-100.0 J50.0 ；G01 X-200.0 ； Y-120.0 ； G40 G90 X0 Y0 ; 取消刀补G69 G00 Z40；取消坐标旋转X0 Y0 M05; 回到起始点M30 ；程序停止。,编程实例5：,数控编程集中教学,86,练习,数控编程集中教学,87,目的：理解并掌握数控铣床固定循环加工类指令的编程指令格式及编程规定和方法。,任务单元7 孔加工编程训练掌握,数控编程集中教学,88,在用NC机床上加工零件，一些典型加工工序，如钻孔、攻丝、深孔钻削、切螺纹等，所完成的动作循环十分典型，将这些动作预先编好程序并存储在存储器中，并用相应的G代码来指令。固定循环中的G代码所指令的动作程序，要比一般G代码所指令的动作要多得多，因此使用固定循环功能，可以大大简化程序编制。,孔加工固定循环功能,数控编程集中教学,89,所谓固定循环是为完成某种加工将多个程序段的指令按约定的执行次序综合为一个程序段，例如钻孔固定循环，将快速点定位，按进给速度（G01）钻入工件，达到给定的孔深后快速（G00）将钻头退出工件等只用一个程序段表示，使用固定循环使编程工作大大简化。孔加工固定循环 有G81钻孔固定循环，G82钻至孔深处停留光切的钻孔循环，G83是钻深孔（有退屑动作）固定循环，G84是攻丝固定循环，G85是以工进的速度退刀的用于铰孔的固定循环，G86是镗孔固定循环，加工到孔深后主轴停转退刀，G89是以工进速度退刀的镗孔固定循环。这些循环都是模态代码，取消这些循环用G80，机床通电后G80生效。 若编有G98刀具退到起刀平面，若编有G99，则退到预停平面 。,G73G89固定循环指令,数控编程集中教学,90,钻孔循环指令,镗孔循环指令,攻丝循环指令,扩孔钻,镗刀,数控编程集中教学,91,孔加工循环的平面 固定循环的动作,（1）指令格式:,数控编程集中教学,92,（2）在孔加工过程中，刀具的运动由6个动作组成： 动作1快速定位至初始点。X，Y表示了初始点在初始平面中的位置；动作2快速定位至R点。刀具自初始点快速进给到R点； 动作3孔加工。以切削进给的方式执行孔加工的动作；动作4在孔底的相应动作，包括暂停、主轴准停、刀具移位等动作；动作5返回到R点，继续孔加工时刀具返回到R点平面；动作6快速返回到初始点，孔加工完成后返回初始点平面。,数控编程集中教学,93,（3）参数含义 ： X_Y_ 指定加工孔的位置； Z_ 指定孔底平面的位置；G90方式指孔底的绝对坐标；G91方式指孔底相对于R点的增量。 R_ 指定R点平面的位置； Q_ 在G73或G83指令中定义每次进刀加工深度（Q0） ，G76或G87指令中定义位移量，Q值为增量值，与G90或G91指令的选择无关； P_ 指定刀具在孔底的暂停时间，用整数表示，单位为s； I、J_ 刀尖在X、Y轴反方向的移动量（负值） ； K_ 每次退刀时刀具的位移增量，恒为正。FANUC系统，在参数5114 中设定退刀量；,数控编程集中教学,94,F_ 指定孔加工切削进给速度。该指令为模态指令，即使取消了固定循环，在其后的加工程序中仍然有效； L_ 对等间距孔进行重复钻孔，执行一次时L1可以省略。如果程序中选G90指令，刀具在原来孔的位置上重复加工，如果选择G91指令，则用一个程序段对分布在一条直线上的若干个等距孔进行加工。L指令仅在被指定的程段中有效。 另外：没有配编码器的数控铣床或加工中心，不能使用攻丝循环进行螺纹加工。 没有主轴定向功能，数控铣床或加工中心不能使用要求主轴定向停止的固定循环。,数控编程集中教学,95,固定循环指令,数控编程集中教学,96,1.G73高速深孔啄钻循环,指令格式:G73 X-Y-Z-R-Q-K- F-L-X_ Y:孔位数据 Z_:从R点到孔底的距离 R_:从初始位置到R点的距离 Q_:每次切削进给的切削深度 （ Q为负值）K_:每次的退刀增量 （ K为正值）F_:切削进给速度 L_:重复次数 加工方式:进给 孔底 快速退刀,G73指令的动作,数控编程集中教学,97,G73编程实例,%1000G54 G90 G00 Z30X0 Y0 M3 S2000； 主轴开始旋转G90 G99 G73 X300. Y-250. Z-200. R-100. Q-15. K5 F120.；定位,钻1 孔,然后返回到R 点Y-550.; 定位,钻2 孔,然后返回到R 点G98 Y-750.; 定位,钻3 孔,然后返回到初始位置平面X1000.; 定位,钻4 孔,然后返回到R 点Y-550.; 定位,钻5 孔,然后返回到R 点G98 Y-250.; 定位,钻6 孔,然后返回初始位置平面G80 G00 X0 Y0 ; M5; 主轴停止M30；,数控编程集中教学,98,2.G83深孔啄钻循环指令,指令格式:G83 X-Y-Z-R-Q-K-F-L-X_ Y:孔位数据 Z_:从R点到孔底的距离 R_:从初始位置到R点的距离 Q_:每次切削进给的切削深度 （ Q为负值）K_:每次的退刀增量 （ K为正值）F_:切削进给速度 L_:重复次数加工方式:中间进给 孔底 快速退刀,G83指令的动作,数控编程集中教学,99,3.G74攻左螺纹循环指令,指令格式:G74 X-Y-Z-R-P- F-L-X_ Y:孔位数据 Z_:从R点到孔底的距离 R_:从初始位置到R点的距离 P_:暂停时间 F_:切削进给速度（F=转速螺距） 例如：螺距2的螺纹，S100时F=100*2=200mm/min L_:重复次数（R距工件表面7mm以上） 加工方式:进给 孔底 主轴暂停 正转 快速退刀,G74指令的动作,数控编程集中教学,100,G74编程实例,在指定G74 之前，使用辅助功能（M 代码）使主轴逆时针旋转。举例：%1000G92 X0 Y0 Z60G91 G00 F200 M04 S200G98 G74 X100 R-40 P4 G90 Z0G0 Z60X0 Y0 M05M30,数控编程集中教学,101,4.G84攻右螺纹循环指令,指令格式:G84 X-Y-Z-R-P- F-L-X_ Y:孔位数据 Z_:从R点到孔底的距离 R_:从初始位置到R点的距离 P_:暂停时间 F_:切削进给速度（F=转速螺距） 例如：螺距2的螺纹，S100时F=100*2=200mm/min L_:重复次数（R距工件表面7mm以上） 加工方式:进给 孔底 主轴暂停 正转 快速退刀,G84指令的动作,数控编程集中教学,102,5.G76精镗孔循环指令,指令格式:G76 X-Y-Z-R-I（J）- P- F-L-X_ Y:孔位数据 Z_:从R点到孔底的距离 R_:从初始位置到R点的距离 I_:X轴刀尖反向位移量（负值）J_:Y轴刀尖反向位移量P_:暂停时间 F_:切削进给速度 L_:重复次数加工方式:进给 孔底 主轴定位停止 快速退刀,G76指令的动作,数控编程集中教学,103,G76编程实例,%1000G92 X0 Y0 Z50G00 G91 G99 M03 S600G76 X100 R-40 P2 I-6 Z-10 F200G00 X0 Y0 Z40M05M30,数控编程集中教学,104,6.G81钻孔循环指令,指令格式:G81 X-Y-Z-R-F-X_ Y:孔位数据 Z_:从R点到孔底的距离 R_:从初始位置到R点的距离 F_:切削进给速度 G81 命令可用于一般的孔加工加工方式:进给 孔底 快速退刀,G81指令的动作,数控编程集中教学,105,7.G82钻阶梯孔循环指令,指令格式:G82 X-Y-Z-R-P-F-X_ Y:孔位数据 Z_:从R点到孔底的距离 R_:从初始位置到R点的距离 P_:暂停时间 F_:切削进给速度 G82 钻孔循环,反镗孔循环加工方式:进给 孔底 快速退刀,G82指令的动作,数控编程集中教学,106,8.G85铰孔（精镗孔）循环指令,指令格式:G85 X-Y-Z-R-F-L-X_ Y:孔位数据 Z_:从R点到孔底的距离 R_:从初始位置到R点的距离 F_:切削进给速度 L_:重复次数加工方式:中间进给 孔底 快速退刀 基本同G84，但在孔底时主轴不反转,G85指令的动作,数控编程集中教学,107,9.G86镗孔循环指令,指令格式:G86 X-Y-Z-R-F-L-X_ Y:孔位数据 Z_:从R点到孔底的距离 R_:从初始位置到R点的距离 F_:切削进给速度 L_:重复次数加工方式:进给 孔底 主轴停