数控编程固定循环

精品文档 1欢迎下载 第三章第三章 数控铣床的编程数控铣床的编程 第三节第三节 基本编程方法 基本编程方法 2 2 一 组织教学 考勤 学习准备等 一 组织教学 考勤 学习准备等 二 复习旧课 二 复习旧课 一 复习上学期学过的内容 进一步巩固所学过的知识 一 复习上学期学过的内容 进一步巩固所学过的知识 二 二 复习刀具半径补偿指令复习刀具半径补偿指令 G40G40 G41G41 G42G42 1 指令格式为 G01 G40 X Y 42 41 01DYX G G G 其中 G41 左偏半径补偿 指沿着刀具前进方向 向左侧偏移一个刀具半径 G42 右偏半径补偿 指沿着刀具前进方向 向右侧补偿一个刀具半径 X Y 建立刀补直线段的终点坐标值 D 数控系统存放刀具半径值的内存地址 后有两位数字 如 D01 代表了存储在 刀补内存表第 1 号中的刀具的半径值 刀具的半径值需预先用手工输入 G40 刀具半径补偿撤消指令 注意 刀具半径补偿平面的切换 必须在补偿取消方式下进行 刀具半径补偿的建立与取消只能用 G00 或 G01 指令 不得是 G02 或 G03 2 通过实例进一步巩固刀具半径补偿指令的应用 如图 1 所示零件的加工程序 要 求建立如图所示的工件坐标系 按箭头所指示的路径进行加工 设加工开始时刀具距离工 件上表面 50mm 切削深度为 2mm Y X O 30 20 10 10203040 10 10 A B C D E 对刀点K 图 1 刀补指令的应用 精品文档 2欢迎下载 解 一个完整的零件程序如表 1 表 1 刀具半径补偿指令的应用 程 序说 明 8031 程序名 N10 G92 X 10 Y 10 Z50 确定对刀点 N20 G90 G17 在 XY 平面 绝对坐标编程 N30 G42 G00 X4 Y10 D01 右刀补 进刀到 4 10 的位置 N40 Z2 M03 S900 Z 轴进到离表面 2mm 的位置 主轴正转 N50 G01 Z 2 F800 进给切削深度 N60 X30 插补直线 A B N70 G03 X40 Y20 I0 J10 插补圆弧 B C N80 G02 X30 Y30 I0 J10 插补圆弧 C D N90 G01 X10 Y20 插补直线 D E N100 Y5 插补直线 E 10 5 N110 G00 Z50 M05 返回 Z 方向的安全高度 主轴停转 N120 G40 X 10 Y 10 返回到对刀点 N130 M02 程序结束 注意 加工前应先用手动方式对刀 将刀具移动到相对于编程原点 10 10 50 的对刀 点处 图中带箭头的实线为编程轮廓 不带箭头的虚线为刀具中心的实际路线 3 刀具长度补偿指令 G43 G44 G49 G43 使刀具在终点坐标处向正方向多移动一个偏差量 e G44 则把刀具在终点坐标值 减去一个偏差量 e 向负方向移动 e G49 或 D00 撤销刀具长度补偿 其格式与刀具 半径补偿指令相类似 三 引入新课 三 引入新课 引子 利用引子 利用刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令 G40G40 G41G41 G42G42 引出拐角圆弧插补引出拐角圆弧插补 G39G39 指令 指令 一 一 拐角圆弧插补拐角圆弧插补 G39G39 指令指令 1 G39 代码在刀具半径补偿 B 功能的偏移方式中指定 实现工件拐角加工的圆弧过 渡 该指令为非模态指令 其指令格式为 G39 所形成拐角圆弧终点的适量垂直于下一个程序段的起点 或 G39 拐角圆弧终点的矢量垂直于由 I J K 确定的矢量 KJ KI JI 精品文档 3欢迎下载 前面已指定的 G41 或 G42 代码决定了 G39 是顺时针拐角圆弧插补还是逆时针拐角圆弧 插补 含有 G39 的程序段不能指定运动指令 2 例如 图 2 所示 N1 Y10 0 N1 Y10 0 N2 G39 N2 G39 I 1 0 J2 0 N3 X 10 N3 X 10 0 Y20 0 N1 偏移矢量偏移矢量 0 10 N2 编程轨迹编程轨迹 N3 刀具中心轨迹刀具中心轨迹 10 10 X Y Y X N1 0 10 N2 偏移矢量偏移矢量 N3 刀具中心轨迹刀具中心轨迹 I 1 J 2I 1 J 2 编程轨迹编程轨迹 10 20 图 2 拐角圆弧插补 G39 指令 3 布置作业 二 坐标系设定指令 二 坐标系设定指令 1 1 工件坐标系设定指令 工件坐标系设定指令 G92G92 指令格式为 G92 X Y Z G92 并不驱使机床刀具或工作台运动 数控系统通过 G92 命令确定刀具当前机床坐标 位置相对于加工原点 编程起点 的距离关系 以求建立起工件坐标系 格式中的尺寸字 X Y Z 指定起刀点相对于工件原定的位置 G92 指令一般放在一个零件程序的第一段 2 2 工件坐标系选择指令 工件坐标系选择指令 G54G54 G59G59 G54 G59 是系统预定的 6 个工件坐标系 可根据需要任意选用 这 6 个预定工件坐 标系的原点在机床坐标系中的值 工件零点偏置值 可用 MDI 方式输入 系统自动记忆 工件坐标系一旦选定 后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的 值 采用 G54 G59 选择工件坐标系方式如图 3 所示 Z Y XX Y Z G54原点 G59原点 G54坐标系G59坐标系 工件零点偏置 机床原点 精品文档 4欢迎下载 图 3 选择坐标系指令 G54 G59 在图 4a 所示坐标系中 要求刀具从当前点移动到 A 点 再从 A 点移动到 B 点 使 用工件坐标系 G54 和 G59 的程序如图 4b 所示 在使用 G54 G59 时应注意 用该组指令前 应先用 MDI 方式输入各坐标系的坐标原 点在机床坐标系中的坐标值 Y X Y G54 G59 机床原点 Z X X A B 30 40 30 30 0009 N10 G54 G00 G90 X30 Y40 N20 G59 N30 G00 X30 Y30 当前点 A B a b 图 4 G54 G59 的使用 3 3 局部坐标系设定指令 局部坐标系设定指令 G52G52 指令格式为 G52 X Y Z A 其中 X Y Z A 是局部坐标系原点在当前工件坐标系中的坐标值 G52 指令能在所有的工件坐标系 G92 G54 G59 内形成子坐标系 即局部坐标系 含有 G52 指令的程序段中 绝对值编程方式的指令值就是在该局部坐标系中的坐标值 设定局部坐标系后 工件坐标系和机床坐标系保持不变 G52 指令为非模态指令 在缩放 及旋转功能下不能使用 G52 指令 但在 G52 下能进行缩放及坐标系旋转 4 4 直接机床坐标系编程指令 直接机床坐标系编程指令 G53G53 指令格式为 G53 X Y Z G53 是机床坐标系编程 该指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上 在含 有 G53 的程序段中 应采用绝对值编程 且 X Y Z 均为负值 三 固定循环指令 三 固定循环指令 1 孔加工固定循环的运动与动作孔加工固定循环的运动与动作 对工件孔加工时 根据刀具的运动位置可以分为四 个平面 如图 5 所示 初始平面 R 平面 工件平面和孔底平面 在孔加工过程中 刀 具的运动由 6 个动作组成 精品文档 5欢迎下载 图 5 1 孔加工循环的平面 图 5 2 固定循环的动作 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 为了保证孔加工的加工质量 有的孔加工固定循环指令需要主轴准停 刀具移位 下图表示了在孔加工固定循环中刀具的运动与动作 图中的虚线表示快速进给 实线表示 切削进给 1 1 初始平面初始平面 初始平面是为安全操作而设定的定位刀具的平面 初始平面到零件表面的距离可以 任意设定 若使用同一把刀具加工若干个孔 当孔间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完成 时 用 G98 指令使刀具返回到初始平面 否则 在中间加工过程中可用 G99 指令使刀具返 回到 R 点平面 这样可缩短加工辅助时间 2 R 2 R 点平面点平面 R 点平面又叫 R 参考平面 这个平面表示刀具从快进转为工进的转折位置 R 点平面 距工件表面的距离主要考虑工件表面形状的变化 一般可取 2 5mm 3 3 孔底平面孔底平面 Z 表示孔底平面的位置 加工通孔时刀具伸出工件孔底平面一段距离 保证通孔全 部加工到位 钻削盲孔时应考虑钻头钻尖对孔深的影响 2 2 选择加工平面及孔加工轴线 选择加工平面及孔加工轴线 精品文档 6欢迎下载 选择加工平面有 G17 G18 和 G19 三条指令 对应 XOY XOZ 和 YOZ 三个加工平面 以 及对应孔加工轴线分别为 Z 轴 Y 轴和 X 轴 立式数控铣床孔加工时 只能在 XOY 平面内 使用 Z 轴作为孔加工轴线 与平面选择指令无关 下面主要讨论立式数控铣床孔加工固定 循环指令 3 3 孔加工固定循环指令格式 孔加工固定循环指令格式 指令格式指令格式 G90 G99 G73 G89 X Y Z R Q P F L G90 G98 G73 G89 X Y Z R Q P F L G91 G99 G73 G89 X Y Z R Q P F L G91 G98 G73 G89 X Y Z R Q P F L 指令功能指令功能 孔加工固定循环 指令说明指令说明 1 在 G90 或 G91 指令中 Z 坐标值有不同的定义 2 G98 G99 为返回点平面选择指令 G98 指令表示刀具返回到初始点平面 G99 指 令表示刀具返回到 R 点平面 如上图 5 2 所示 3 孔加工方式 G73 G89 指令 孔加工方式对应指令见下表 4 X Y 指定加工孔的位置 与 G90 或 G91 指令的选择有关 Z 指定孔底平面的位置 与 G90 或 G91 指令的选择有关 R 指定 R 点平面的位置 与 G90 或 G91 指令的选择有关 Q 在 G73 或 G83 指令中定义每次进刀加工深度 在 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 ms 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 指定孔加工的重复加工次数 执行一次 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 精品文档 7欢迎下载 表 2 固定循环功能表 如图 6 左图所示 选用绝对坐标方式 G90 指令 Z 表示孔底平面相对坐标原点的距离 R 表示 R 点平面相对坐标原点的距离 如图 6 右图所示 选用相对坐标方式 G91 指令 R 表 示初始点平面至 R 点平面的距离 Z 表示 R 点平面至孔底平面的距离 孔加工方式指令以 及指令中 Z R Q P 等指令都是模态指令 图 6 G90 与 G91 的坐标计算 四 各种孔加工方式说明 四 各种孔加工方式说明 1 1 高速深孔加工循环指令 高速深孔加工循环指令 G73G73 格式 G73 X Y Z R Q P K F L 99 98 G G 精品文档 8欢迎下载 其中 Q 每次进给深度 K 每次退刀距离 Q QQ KKK Z点 G98返回点 G99返回点R点 初始点 42 2 80 图 7 1 G73 循环 图 7 2 深孔加工实例 G73 用于 Z 轴的间歇进给 使深孔加工时容易排屑 减少退刀量 可以进行高效率的 加工 G73 指令动作循环见图 7 1 所示 注意当 Z K Q 的移动量为零时 该指令不执行 例 使用 G73 指令编制如图 7 2 所示深孔加工程序 设刀具起点距工件上表面 42mm 距孔底 80mm 在距工件上表面 2mm 处 R 点 由快进转换为工进 每次进给深度 10mm 每次退刀距离 5mm 解 深孔的加工程序见表 3 表 3 深孔的加工程序 程序说明 8071 程序名 N10 G92 X0 Y0 Z80 设置刀具起点 N20 G00 G90 M03 S600 主轴正转 N30 G98 G73 X100 R40 P2 Q 10 K5 Z0 F200 深孔加工 返回初始平面 N40 G00 X0 Y0 Z80 返回起点 N60 M05 N70 M30 程序结束 6 6 深孔往复排屑钻 深孔往复排屑钻 G83G83 指令指令 指令格式 G83 X Y Z R Q F 孔加工动作如下图右图所示 与 G73 指令略有不同的是每次刀具间歇进给后回退至 R 点平面 这种退刀方式排屑畅通 此处的 d 表示刀具间断进给每次下降时由快进转为工 进的那一点至前一次切削进给下降的点之间的距离 d 值由数控系统内部设定 由此可见 这种钻削方式适宜加工深孔 精品文档 9欢迎下载 图 8 G73 循环与 G83 循环 四 小结本循环所学的内容 四 小结本循环所学的内容 1 钻孔循环中 注意分析深孔钻循环的两个参数 每次切削深度 Q 排屑退刀量 d 2 螺纹加工循环中 注意分析加工右旋螺纹和左旋螺纹时 主轴运动方向和编程区 别 3 镗孔循环中 注意分析孔底动作 五 布置作业 五 布置作业 精品文档 10欢迎下载 第三节第三节 基本编程方法 基本编程方法 3 3 一 组织教学 考勤 学习准备等 一 组织教学 考勤 学习准备等 二 复习旧课 二 复习旧课 进一步巩固上一循环所学过的知识 进一步巩固上一循环所学过的知识 三 引入新课 三 引入新课 一 固定循环指令 一 固定循环指令 1 1 反攻丝循环指令 反攻丝循环指令 G74G74 格式 G74 X Y Z R P F L 99 98 G G 利用 G74 攻反螺纹时 主轴反转 到孔底时主轴正转 然后退回 G74 指令动作循环 如图 9 所示 注意 攻丝时速度倍率 进给保持均不起作用 R 应选在距工件表面 7mm 以上 的地方 如果 Z 的移动量为零 则该指令不执行 R点 Z点 主轴反转 主轴正转 G98返回点 G99返回点 48 60 8 图 9 1 反攻丝循环 图 9 2 反攻丝循环实例 例 使用 G74 指令编制如图 9 2 所示的反螺纹攻丝加工程序 设刀具起点距工件 上表面 48mm 距孔底 60mm 在距工件上表面 8mm 处 R 点 由快进转换为工进 解 螺纹的加工程序见表 4 螺纹的加工程序 程 序说 明 8081 程序名 N10 G92 X0 Y0 Z60 设置刀具的起点 N20 G91 G00 M04 S500 主轴反转 转速 500r min N30 G98 G74 X100 R 40 P4 F200 攻丝 孔底停留 4 个单位时间 返回初始平面 N35 G90 Z0 N40 G0 X0 Y0 Z60 返回到起点 N50 M05 精品文档 11欢迎下载 N60 M30 程序结束 2 2 攻丝循环指令 攻丝循环指令 G84G84 格式 G84 X Y Z R P F L 99 98 G G 利用 G84 攻螺纹时 从 R 点到 Z 点主轴正转 在孔底暂停后 主轴反转 然后退回 G84 指令动作循环如图 10 所示 图 10 G84 攻螺纹指令 注意 攻丝时速度倍率 进给保持均不起作用 R 应选在距工件表面 7mm 以上的 地方 如果 Z 方向的移动量为零该指令不执行 3 3 精镗孔 精镗孔 G76G76 指令指令 指令格式 指令格式 G76 X Y Z R Q F 孔加工动作如图 11 所示 图中 OSS 表示主轴准停 Q 表示刀具移动量 规定为正值 若使用了负值则负号被忽略 在孔底主轴定向停止后 刀头按地址 Q 所指定的偏移量移 动 然后提刀 刀头的偏移量在 G76 指令中设定 采用这种镗孔方式可以高精度 高效率 地完成孔加工而不损伤工件表面 图 11 1 精镗孔图 图 11 2 钻孔与锪孔 精品文档 12欢迎下载 4 4 精镗孔 精镗孔 G85G85 指令与精镗阶梯孔指令与精镗阶梯孔 G89G89 指令指令 G85 的指令格式为 G85 X Y Z R F G89 的指令格式为 G89 X Y Z R P F 如图 12 所示 这两种孔加工方式 刀具以切削进给的方式加工到孔底 然后又以 切削进给的方式返回 R 点平面 因此适用于精镗孔等情况 G89 指令在孔底增加了暂停 提高了阶梯孔台阶表面的加工质量 图 12 精镗孔与精镗阶梯孔 5 5 镗孔 镗孔 G86G86 指令指令 指令格式 G86 X Y Z R F 如图 13 所示 加工到孔底后主轴停止 返回初始平面或 R 点平面后 主轴再重新 启动 采用这种方式 如果连续加工的孔间距较小 可能出现刀具已经定位到下一个孔加 工的位置而主轴尚未到达指定的转速 为此可以在各孔动作之间加入暂停 G04 指令 使主 轴获得指定的转速 图 13 镗孔 G86 指令 图 14 反镗孔反镗孔 G87 指令 6 6 反镗孔 反镗孔 G87G87 指令指令 指令格式 G87 X Y Z R Q F 精品文档 13欢迎下载 如图 14 所示 X 轴和 Y 轴定位后 主轴停止 刀具以与刀尖相反方向按指令 Q 设 定的偏移量偏移 并快速定位到孔底 在该位置刀具按原偏移量返回 然后主轴正转 沿 Z 轴正向加工到 Z 点 在此位置主轴再次停止后 刀具再次按原偏移量反向位移 然后主 轴向上快速移动到达初始平面 并按原偏移量返回后主轴正转 继续执行下一个程序段 采用这种循环方式 刀具只能返回到初始平面而不能返回到 R 点平面 7 7 镗孔 镗孔 G88G88 指令指令 指令格式 G88 X Y Z R P F 如图 15 所示 刀具到达孔底后暂停 暂停结束后主轴停止且系统进入进给保持状态 在此情况下可以执行手动操作 但为了安全 应先把刀具从孔中退出 再启动加工按循环 启动按纽 刀具快速返回到 R 点平面或初始点平面 然后主轴正转 图 15 镗孔 G88 指令 8 8 钻孔循环 钻孔循环 中心钻中心钻 指令指令 G81G81 格式 G81 X Y Z R F L 99 98 G G G81 钻孔动作循环 包括 X Y 坐标定位 快进 工进和快速返回等动作 注意的是 如果 Z 方向的移动量为零 则该指令不执行 G81 指令动作循环如图 16 所示 精品文档 14欢迎下载 图 16 G81 钻孔循环指令 1010 带停顿的钻孔循环指令 带停顿的钻孔循环指令 G82G82 格式 G82 X Y Z R P F L 99 98 G G G82 指令除了要在孔底暂停外 其他动作与 G81 相同 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 注意的是 如果 Z 方向的移动量为零 则该指 令不执行 1111 重复固定循环简单应用 重复固定循环简单应用 例题 例题 钻削如图 17 中的后 4 个孔 编制加工程序 G90 G00 X20 Y10 G91 G98 G81 X10 Y5 Z 20 R 5 L4 F80 图 17 重复固定循环简单应用 当加工很多相同的孔时 应仔细分析孔的分布规律 合理使用重复固定循环 尽量简 化编程 本例中各孔按等间距线性分布 可以使用重复固定循环加工 即用地址 L 规定重 复次数 采用这种方式编程 在进入固定循环之前 刀具不能直接定位在第一个孔的位置 而应向前移动一个孔的位置 因为在执行固定循环时 刀具要先定位后再执行先定位后再执行钻孔动作 精品文档 15欢迎下载 1212 取消固定循环指令 取消固定循环指令 G80G80 该指令能取消固定循环 同时 R 点和 Z 点也被取消 使用固定循环时应注意以下几点 在固定循环指令前应使用 M03 或 M04 指令使主轴 回转 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 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 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 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 四 小结本循环所学的内容 四 小结本循环所学的内容 五 布置作业 五 布置作业 精品文档 16欢迎下载 第三节第三节 基本编程方法 基本编程方法 4 4 一 组织教学 考勤 学习准备等 一 组织教学 考勤 学习准备等 二 复习旧课 二 复习旧课 进一步巩固上一循环所学过的知识 进一步巩固上一循环所学过的知识 三 引入新课 三 引入新课 一 子程序 一 子程序 1 1 子程序的概念 子程序的概念 在一个加工程序中 如果其中有些加工内容完全相同或相似 为了简化程序 可以 把这些重复的程序段单独列出 并按一定的格式编写成子程序 主程序在执行过程中如果 需要某一子程序 通过调用指令来调用该子程序 子程序执行完后又返回到主程序 继续 执行后面的程序段 1 1 子程序的嵌套子程序的嵌套 为了进一步简化程序 可以让子程序调用另一个子程序 这种程 序的结构称为子程序嵌套 在编程中使用较多的是二重嵌套 其程序的执行情况如图 4 32 所示 图 18 子程序的嵌套 2 2 子程序的应用子程序的应用 1 零件上若干处具有相同的轮廓形状 在这种情况下 只要编写一个加工该轮廓形状 的子程序 然后用主程序多次调用该子程序的方法完成对工件的加工 2 加工中反复出现具有相同轨迹的走刀路线 如果相同轨迹的走刀路线出现在某个加 工区域或在这个区域的各个层面上 采用子程序编写加工程序比较方便 在程序中常用增 量值确定切入深度 3 在加工较复杂的零件时 往往包含许多独立的工序 有时工序之间需要适当的调整 为了优化加工程序 把每一个独立的工序编成一个子程序 这样形成了模块式的程序结构 便于对加工顺序的调整 主程序中只有换刀和调用子程序等指令 精品文档 17欢迎下载 2 2 调用子程序 调用子程序 M98M98 指令指令 指令格式 M98 P 指令功能 调用子程序 指令说明 P 为要调用的子程序号 为重复调用子程序的次数 若只调用 一 次子程序可省略不写 系统允许重复调用次数为 1 9999 次 3 3 子程序结束 子程序结束 M99M99 指令指令 指令格式 M99 指令功能 子程序运行结束 返回主程序 指令说明 1 执行到子程序结束 M99 指令后 返回至主程序 继续执行 M98 P 程序段 下面的主程序 2 若子程序结束指令用 M99 P 格式时 表示执行完子程序后 返回到主程序中由 P 指定的程序段 3 若在主程序中插入 M99 程序段 则执行完该指令后返回到主程序的起点 4 4 子程序的格式 子程序的格式 O 或 M99 格式说明 其中 O 或 为子程序号 O 是 EIA 代码 是 ISO 代码 二 固定循环指令应用 二 固定循环指令应用 1 1 图图 1919 所示为专用夹具所示为专用夹具 在其它机床上已把零件的轮廓加工好 在加工中心上进行孔加工 其中 11 与 12 的 孔壁有粗糙度要求 加工程序如下 精品文档 18欢迎下载 图 19 固定循环指令举例 O6005 N05 G90 G94 G21 G17 G40 G49 N10 M6 T1 换上 1 号刀 10 2mm 麻花钻 N20 G54 G90 G0 G43 H1 Z20 在 Z 方向调入刀具长度补偿 N30 M3 S800 主轴正转 N40 M8 切削液开 N50 G99 G83 X 130 Y40 Z 50 R 10 Q3 F100 用 G83 指令钻 1 孔 返回 R 平面 N60 Y0 钻 2 孔 N70 Y 40 钻 3 孔 N80 X 100 Y 20 Z 34 5 Q5 钻 8 孔 返回 R 平面 N90 G98 Y20 钻 7 孔 返回初始面 N100 G99 G83 X0 Y40 Z 50 R5 Q5 钻 11 孔 返回 R 平面 N110 Y 40 钻 12 孔 N120 G83 X100 Y 20 Z 34 5 R 10 Q5 钻 9 孔 N130 Y20 钻 10 孔 N140 X130 Y40 Z 50 Q3 钻 6 孔 N150 Y0 钻 5 孔 精品文档 19欢迎下载 N160 G98 Y 40钻 4 孔 返回初始面 N170 G0 Z200 M9 取消固定循环 切削液关 N180 G49 Z 108 5取消长度补偿 N190 M5 主轴停转 N200 M19 主轴定向 N210 M6 T2 换上 2 号刀 mm02 键槽铣刀 N220 G0 G43 H2 Z20 调入刀具长度补偿 N230 M3 S600 主轴正转 N240 M8 N250 G99 G82 X 100Y20 Z 35 R 10 P1000 F80 锪 7 孔 在孔底暂停 1s N260 G98 Y 20锪 8 孔 返回初始面 N270 G99 X100 锪 9 孔 N280 G98 Y20 锪 10 孔 返回初始面 N290 G0 X0 Y40 定位到 11 孔中心上方 N300 Z1 5 N310 M98 P83106 扩 11 孔 N320 G90 G0 Z1 5 N330 Y 40定位到 12 孔中心上方 N340 M98 P83106 扩 12 孔 N350 G90 G0 Z200 M9 N360 G49 Z 108 5 N370 M5 N380 M19 N390 M6 T3 换上 3 号刀 mm04 微调镗刀 N400 G0 G43 H3 Z20 N410 M3 S600 N420 M8 N430 G99 G85 X0 Y40 Z 45 5 R5 F50精镗 11 孔 返回点 R 平面 N440 G98 Y 40精镗 12 孔 返回初始点平面 精品文档 20欢迎下载 N450 G90 G0 Z200 M9 N460 G49 Z 108 5 N470 M5 N480 M19 N490 M6 T4 换上 4 号刀 M12mm 机用丝锥 N500 G0 G43 H4 Z20 N510 M3 S200 N520 M8 N530 G99 G84 X 130 Y40 Z 50 R 10 F350 攻 1 右旋螺纹 螺距为 1 75mm N540 G4 X2 暂停 2s 让主轴达到规定的转速 N550 Y0 攻 2 右旋螺纹 N560 G4 X2 N570 G98 Y 40攻 3 右旋螺纹 返回初始点平面 N580 G99 X130 攻 4 右旋螺纹 N590 G4 X2 N600 Y0 攻 5 右旋螺纹 N610 G4 X2 N620 G98 Y40 攻 6 右旋螺纹 返回初始点平面 N630 G90 G0 Z200 M9 N640 G49 Z 108 5 N650 M30 程序结束 O3106 子程序名 N10 G91 G1 Z 6 F50在 40 的孔中向下进给 6mm N20 X9 8 沿 X 方向进给 9 8mm N30 G3 I 9 8 F20加工 40 孔 单边精加工余量 0 2mm N40 G1 X 9 8 F80回到孔中心 N50 M99 精品文档 21欢迎下载 2 2 编制如图编制如图 2020 所示的螺纹加工程序 设刀具起点距工作表面所示的螺纹加工程序 设刀具起点距工作表面 100mm100mm 处 螺纹切削深度处 螺纹切削深度 为为 10mm10mm 4050 40404040 Y XO 图 20 固定循环综合编程 解 在工件上加工孔螺纹 应先在工件上钻孔 钻孔的深度应大于螺纹深 定为 12mm 钻孔的直径应略小于内径 定为 8mm 螺纹的加工程序见表 5 表 5 螺纹的加工程序 程 序说 明 8091 先用 G81 钻孔的主程序 N10 G92 X0 Y0 Z100 N20 G91 G00 M03 S600 N30 G99 G81 X40 Y40 G90 R 98 Z 112 F200 N50 G91 X40 L3 N60 Y50 N70 X 40 L3 N80 G90 G80 X0 Y0 Z100 M05 N90 M30 8092 用 G84 攻丝的程序 N210 G92 X0 Y0 Z0 N220 G91 G00 M03 S300 N230 G99 G84 X40 Y40 G90 R 93 Z 110 F100 N240 G91 X40 L3 N250 Y50 N260 X 40 L3 N270 G90 G80 X0 Y0 Z100 M05 N280 M30 精品文档 22欢迎下载 三 三 数控铣床编程实例 数控铣床编程实例 1 1 槽形零件的铣削 槽形零件的铣削 如图 21 所示的槽形零件 其毛坯为四周已加工的铝锭 厚为 20mm 槽深 2mm 编写 该槽形零件加工程序 60 80 301020 80 40 6 M6深8 图 21 槽形零件 1 工艺和操作清单 该槽形零件除了槽的加工外 还有螺纹孔的加工 其工艺安 排为 钻孔 扩孔 攻螺纹 铣槽 其工艺和操作清单见表 6 表 6 槽形零件的工艺清单 材料铝零件号 001 程序号 0030 刀 具 操作 序号 内容 主轴转速 r min 进给速度 m min 号数类型直径 mm 1 中心钻 1500801 4mm 钻头 4 2 扩钻 20001002 5mm 钻头 5 3 攻螺纹 2002003 M6 攻螺 纹 6 4 铣斜槽 2300 100 180 4 6mm 铣刀 6 2 程序清单及说明 该工件在数控铣钻床 ZJK7532A 2 上进行加工 程序见表 7 表 7 槽形零件的加工程序 精品文档 23欢迎下载 程 序说 明 N10 G21 设定单位为 mm N20 G40 G49 G80 H00 取消刀补和循环加工 N30 G28 X0 Y0 Z50 回参考点 N40 M00 开始 5mm 钻孔 N50 M03 S1500 N60 G90 G43 H0l G00 X0 Y20 0 Z10 0 快速进到 R 点 建立长度补偿 N70 G8l G99 X0 Y20 0 Z 7 0 R2 0 F80 G81 循环钻孔 孔深 7mm 返回 R 点 N80 G99 X17 32 Y10 0 N90 G99 Y 10 0 N100 G99 X0 Y 20 0 N110 G99 X 17 32 Y 10 0 N120 G98 Y10 0 N130 G80 M05 取消循环钻孔指令 主轴停 N140 G28 X0 Y0 Z50 回参考点 N150 G49 M00 开始扩孔 N160 M03 S2000 N170 G90 G43 H02 G00 X0 Y20 0 Z10 0 N180 G83 G99 X0 Y20 0 Z 12 0 R2 0 Q7 0 F100 G83 循环扩孔 N190 G99 X17 32 Y10 0 N200 G99 Y 10 0 N210 G99 X0 Y 20 0 N220 G99 X 17 32 Y 10 0 N230 G98 Y10 0 N240 G80 M05 取消循环扩孔指令 主轴停 N250 G28 X0 Y0 Z50 N260 G49 M00 开始攻螺纹 N270 M03 S200 N280 G90 G43 H03 G00 X0 Y20 0 Z10 0 N290 G84 G99 X0 Y20 0 Z 8 0 R5 0 F200 G84 循环攻螺纹 N300 G99 X17 32 Y10 0 N310 G99 X0 Y 20 0 N320 G99 X 17 32 Y 10 0 N330 G98 Y10 0 N340 G80 M05 取消螺纹循环指令 主轴停 N350 G28 X0 Y0 Z50 N360 G49 M00 铣槽程序 N370 M03 S2300 精品文档 24欢迎下载 N380 G90 G43 G00 X 30 0 Y10 0 Z10 0 H04 N390 Z2 0 N400 G01 Z0 F180 N410 X0 Y40 0 Z 2 0 N420 X30 0 Y10 0 Z0 N430 G00 Z2 0 N440 X 30 0 Y 30 0 N450 G01 Z 2 0 F100 N460 X30 0 N470 G00 Z10 0 M05 N480 G28 X0 Y0 Z50 N490 M30 2 2 平面凸轮的数控铣削工艺分析及程序编制 平面凸轮的数控铣削工艺分析及程序编制 平面凸轮零件图如图 22 所示 工件的上 下底面及内孔 端面已加工 完成凸轮轮 廓的程序编制 15 0 5 4 13H7 30H7 61 92 16 1 45 2 45 0 8 6 4 3 2 6 4 3 2 X G O2 H I B O1 C D R175 24 15 O4 R63 8 0 05 R175 8 59 R64 0 05 O5 R0 3 R21 R69 F E R46 1 07 O3 R61 0 05 Y O Z Y 图 22 凸轮零件图 解 1 工艺分析 从图 22 的要求可以看出 凸轮曲线分别由几段圆弧组成 内孔为 设计基准 其余表面包括 4 13H7 孔均已加工 故取内孔和一个端面为主要定位面 在 联接孔 13 的一个孔内增加削边销 在端面上用螺母垫圈压紧 因为孔是设计和定位的基准 所以对刀点选在孔中心线与端面的交点上 这样很容易 确定刀具中心与零件的相对位置 精品文档 25欢迎下载 2 加工调整 零件加工坐标系 X Y 位于工作台中间 在 G53 坐标系中取 X 400 Y 100 Z 坐标可以按刀具长度和夹具 零件高度决定 如选用 20 的立铣刀 零 件上端面为 Z 向坐标零点 该点在 G53 坐标系中的位置为 Z 80 处 将上述三个数值设置 到 G54 加工坐标系中 凸轮轮廓加工工序卡见表 8 表 8 铣凸轮轮廓加工工序卡 材料 45 零件号 812 程序号 8121 刀 具 操作 序号 内容 主轴转速 r min 进给速度 m min 号数类型直径 mm 1 铣凸轮轮廓 2000 80 200 1 20mm 立铣 刀 20 3 数学处理 该凸轮加工的轮廓均为圆弧组成 因而只要计算出基点坐标 才可 编制程序 在加工坐标系中 各点的计算坐标如下 BC 弧的中心 O1点 X 175 63 8 sin8 59 37 28 Y 175 63 8 cos 8 59 235 86 EF 弧的中心 O2点 X2 Y2 692 X 64 2 Y2 212 解之得 X 65 75 Y 20 93 HI 弧的中心 O4点 X 175 61 cos24 15 215 18 Y 175 61 sin24 15 96 93 DE 弧的中心 O5点 X2 Y2 63 72 X 65 75 2 Y 20 93 2 21 302 解之得 X 63 70 Y 0 27 B 点 X 63 8sin8 59 9 96 Y 63 8cos8 59 63 02 C 点 X2 Y2 642 X 37 28 2 Y 235 86 2 1752 解之得 X 5 57 Y 63 76 D 点 X 63 70 2 Y 0 27 2 0 32 X2 Y2 642 解之得 X 63 99 Y 0 28 E 点 X 63 7 2 Y 0 27 2 0 32 精品文档 26欢迎下载 X 65 75 2 Y 20 93 2 212 解之得 X 63 72 Y 0 03 F 点 X 1 07 2 Y 16 2 462 X 65 75 2 Y 20 93 2 212 解之得 X 44 79 Y 19 6 G 点 X 1 07 2 Y 16 2 462 X2 Y2 612 解之得 X 14 79 Y 59 18 H 点 X 61 cos24 15 55 62 Y 61sin 24 15 25 05 I 点 X2 Y2 63 802 X 215 18 2 Y 96 93 2 1752 解之得 X 63 02 Y 9 97 根据上面的数值计算 可画出凸轮加工走刀路线图 如图 23 所示 Z 16 Z40 Z40 走刀路线 零件轮廓 X G H I D F E Y O BC A 下刀点 抬刀点 图 23 凸轮加工走刀路线图 4 编写加工程序 凸轮加工的程序及说明见表 9 表 9 凸轮加工的程序 程 序说 明 N10 G54 X0 Y0 Z40 进入加工坐标系 N20 G90 G00 G17 X 73 8 Y20 由起刀点到加工开始点 N30 M03 S1000 启动主轴 主轴正转 顺铣 N40 G00 Z0 下刀至零件上表面 精品文档 27欢迎下载 N50 G01 Z 16 F200 下刀切入工件 深度为工件厚度 1mm N60 G42 G01 X 63 8 Y10 F80 H01 刀具半径右补偿 N70 G01 X 63 8 Y0 切入零件至 A 点 N80 G03 X 9 96 Y 63 02 R63 8 切削 AB N90 G02 X 5 57 Y 63 76 R175 切削 BC N100 G03 X63 99 Y 0 28 R64 切削 CD N110 G03 X63 72 Y0 03 R0 3 切削 DE N120 G02 X44 79 Y19 6 R21 切削 EF N130 G03 X14 79 Y59 18 R46 切削 FG N140 G03 X 55 26 Y25 05 R61 切削 GH N150 G02 X 63 02 Y9 97 R175 切削 HI N160 G03 X 63 80 Y0 R63 8 切削 IA N170 G01 X 63 80 Y 10 切削零件 N180 G01 G40 X 73 8 Y 20 取消刀具补偿 N190 G00 Z40 Z 向抬刀 N200 G00 X0 Y0 M05 返回加工坐标系原点 并停住轴 N210 M30 程序结束 附 参数设置 H01 10 G54 X 400 Y 100 Z 80 3 用直径为 20mm 的立铣刀 加工如下图所示零件 要求每次最大切削深度不超过 20mm 1 1 工艺分析工艺分析 零件厚度为 40mm 根据加工要求 每次切削深度为 20mm 分 2 次切削加工 在这两 次切深过程中 刀具在 XOY 平面上的运动轨迹完全一致 故把其切削过程编写成子程序 通过主程序两次调用该子程序完成零件的切削加工 中间两孔为已加工的工艺孔 设图 23 示零件上表面的左下角为工件坐标系的原点 2 2 加工程序加工程序 图 23 轮廓铣削 O1000 程序号 精品文档 28欢迎下载 N010 G90 G92 X0 Y0 Z300 使用绝对坐标方式编程 建立工件坐标系 N020 G00 X 50 Y 50 S800 M03 快速进给至 X 50 Y 50 主轴正转 转速 800r min N030 G01 Z 20 F150 Z 轴工进至 Z 20 进给速度 150mm min N040 M98 P1010 调用子程序 O1010 N050 Z 45 F300 Z 轴工进至 Z 45 进给速度 300mm min N060 M98 P1010 调用子程序 O1010 N070 G00 X0 Y0 Z300 快速进给至 X 0 Y 0 Z 300 N100 M30 主程序结束 O1010 子程序号 N010 G42 G01 X 30 Y0 F300 H02 M08 切削液开 直线插补至 X 30 Y 0 刀具半径右 补偿 H02 10mm N020 X100 直线插补至 X 100 Y 0 N030 G02 X300 R100 顺圆插补至 X 300 Y 0 N040 G01 X400 直线插补至 X 400 Y 0 N050 Y300 直线插补至 X 400 Y 300 N060 G03 X0 R200 逆圆插补至 X 0 Y 300 N070 G01 Y 30 直线插补至 X 0 Y 30 N080 G40 G01 X 50 Y 50 直线插补至 X 50 Y 50 取消刀具半径补偿 N090 M09 切削液关 N100 M99 子程序结束并返回主程序 4 4 用直径为 用直径为 8mm8mm 的立铣刀 粗铣如图的立铣刀 粗铣如图 2424 所示工件的型腔 所示工件的型腔 1 1 工艺分析工艺分析 确定工艺路线 如下图 25 所示 采用行切法 刀心轨迹 B C D E F 作为一个循环 单元 反复循环多次 设图示零件上表面的