数控机床编程与操作11、FANUC加工中心编程与操作

第11讲FANUC0i MA和华中世纪星加工中心编程 11 1加工中心简介 11 2FANUC0i MA加工中心编程 11 2 1加工中心编程基础 11 2 2FANUC0i MA加工中心基本编程方法 11 2 3加工中心实用举例 11 3华中宏程序指令编程 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 加工中心是目前世界上产量最高 应用最广泛的数控机床之一 它主要用于箱体类零件和复杂曲面零件的加工 能把铣削 镗削 钻削 攻螺纹和车螺纹等功能集中在一台设备上 因为加工中心具有多种换刀 选刀功能及自动工作台交换装置 APC 故工件经一次改装后 可自动地完成或者接近完成工件各面的加工工序 从而使生产效率和自动化程度大大提高 加工箱体类零件的加工中心 一般是在镗 铣床的基础上发展起来的 可称为镗铣类加工中心 习惯上简称为加工中心 另外 还有一类加工中心 是以轴类零件为主要加工对象 称为车削中心或车铣中心 本讲介绍镗铣类加工中心编程及应用 11 1加工中心简介 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 一 加工中心的种类 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 1 按功能特点分 可分为镗铣 钻削和复合加工中心 镗铣加工中心 镗铣加工中心和龙门式加工中心以镗铣为主 适应于箱体 壳体以及各种复杂零件的特殊加工和曲面轮廓的多工序加工 适用于多品种 小批量的生产方式 钻削加工中心 以钻削为主 刀库形式以转塔头形式为主 适应于中 小批量零件的钻孔 扩孔 铰孔 攻螺纹及连续轮廓铣削等多工序加工 复合加工中心 复合加工中心主要指五面复合加工 可以自动回转主轴头 进行立卧加工 主轴自动回转后 在水平和垂直面实现刀具自动交换 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 2 按结构特征分类 按工作台种类分 加工中心工作台有各种结构 可分为单 双工作台和多工作台 设置工作台的目的是为了缩短零件的辅助准备时间 提高生产效率和机床自动化程度 最常见的是单工作台和双工作台两种形式 3 按主轴种类分类 根据主轴结构特征分类 可以分为单轴 双轴 三轴及可换主轴箱体的加工中心 4 按自动换刀装置分类 转塔头加工中心 有立式和卧式两种 主轴数一般为6 12个 这种结构换刀时间短 刀具数量少 主轴转塔头定位精度要求较高 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 刀库 主轴换刀加工中心 这种加工中心特点是无机械手式主轴换刀 利用工作台运动及刀库转动 并由主轴箱上下运动进行选刀和换刀 刀库 机械手 主轴换刀加工中心 这种加工中心结构多种多样 由于机械手卡爪可同时分别抓住刀库上所选得到和主轴上的刀 因此换刀时间短 并且选刀时间与机加工时间重合 因此得到广泛应用 刀库 机械手 双主轴转塔头加工中心 这种加工中心在主轴上的刀具进切削时 通过机械手将下一步所用的刀具换在转塔头的非切削主轴上 当主轴的刀具切削完毕后 转塔头即回转 完成换刀工作 换刀时间短 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 二 加工中心的特点 加工中心作为一种多功能的数控机床 它除了具有数控机床的共同特点 还具有其独特的优点 1 工序集中 加工中心的制造工艺与传统工艺及普通数控加工有很大不同 由于加工中心备有刀库并能自动更换刀具 对工件进行多工序加工 使得工件在一次装夹后 数控系统能控制机床按不同工序自动选择和更换刀具 自动改变机床的主轴转速 进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能 现代加工中心更大程度的使工件在一次装夹后实现多表面 多特征 多工位的连续 高效 高精度加工 即工序集中 这是加工中心最突出的特点 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 2 对加工对象的适应性强 四轴联动 五轴联动加工中心的应用以及CAD CAM技术的成熟 发展 使复杂零件的自动加工成为易事 加工中心生产的柔性不仅体现在对特殊要求的快速反应上 而且可以快速实现批量生产 拥有并提高市场竞争能力 3 加工精度高 加工生产效率高 加工中心由于工序集中 避免了长工艺流程 减少了人为干扰 故加工精度更高 加工质量更加稳定 零件加工所需要时间包括机动时间与辅助时间 加工中心带有刀库和自动换刀装置 能集中完成多种工序 因而减少工件装夹 测量和机床调整时间 减少工件半成品的周转 搬运和存放时间 使机床的切削利用率高于普通机床3 4倍 达80 以上 生产效率较高 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 4 操作者的劳动强度减轻 加工中心对零件的加工是按编好的程序自动完成的 操作者除了操作键盘 装卸零件 关键工序的中间测量以及观察机床的运行之外 不需要进行繁重的手工操作 劳动强度大为减轻 劳动条件也得到很大的改善 5 经济效益高 在单件 小批量生产的情况下 能获得良好的经济效益 由于加工中心的加工稳定 减少了废品率 使生产成本下降 6 有利于生产管理的现代化 加工中心加工零件 能准确地计算零件的加工工时 并有效地简化了检验和工夹具 半成品的管理工作 当前有许多大型CAD CAM集成软件已经开发了生产管理模块 实现了计算机辅助生产管理 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 三 加工中心的基本功能和性能 高度自动化 大功率和高精度 高速度 可靠性 四 加工中心的应用 加工中心最适合加工具有以下特点的零件 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 11 2FANUCOi MA加工中心编程 11 2 1加工中心编程基础 一 加工中心的编程方法 手工编程 运用数学方法人工进行刀具轨迹的运算 并进行指令编制 这种方法变换比较简单 容易掌握 适用中等复杂程度及计算量不大的零件编程 是加工中心操作人员必须掌握的一种操作方法 自动编程 利用微机及专用的自动编程软件 以人机对话方式确定加工对象和加工条件 自动进行运算和生成指令 适用于曲线轮廓 三维曲面等复杂型面的加工程序的编制 CAD CAM软件的编程 利用CAD CAM集成软件进行零件的设计 分析及加工编程 适用于制造业中的大型CAD CAM集成系统 如柔性制造系统 FMS 和集成制造系统 CIMS 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 二 机床坐标系和工作坐标系 加工中心的坐标系规定已标准化如图2所示 同数控铣床坐标系一样 一般假设工件静止 通过刀具相对工件的移动来确定机床各移动轴的方向 1 机床原点 机床原点亦称机械原点 是机床坐标系的原点 它的位置在机床各坐标轴的正向最大极限处 如图3所示 2 工作坐标系 工作坐标系的原点称为工作原点或者程序原点 可设在工件上便于编程的某一固定点上 在加工时 工件随夹具安装在机床上 这时测量工作原点 程序零点 与机床原点的距离 称工作原点偏置 如图3所示 偏置值须预存在数控系统中的存储器中 加工时工作原点偏置便能自动加到工作坐标系上 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图2立式加工中心坐标系 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图3机床原点与工作原点 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 11 2 2FANUCOi MA加工中心基本编程方法 一 程序结构 一 程序的组成 零件加工程序的组成形式随加工中心数控系统的不同而略有不同 对数控功能较强的加工中心 加工程序可分为主程序和子程序 将重复出现的程序 如一次加工几个相同的型面 单独组成子程序 数控装置按主程序运行 当遇到调用子程序指令时就转入某子程序运行 在子程序中遇到返回指令 则返回到主程序继续运行 其关系如下面所示 一个主程序按需要有多个子程序 并可重复调用 主程序和子程序的内容各不同 但程序格式是相同的 不论是主程序还是子程序 每个加工程序都是由若干程序段组成 而程序段是由一个字代表某个信息单元 是由地址符 数字和符号组成 它是控制加工中心完成一定功能的具体指令 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 地址符由字母组成 每一个字母 数字和符号都称为字符 表1给出了常用地址符的含义 每个程序段的结束处应有 EOB 或 CR 表示 O001 MAIN O0008 SUB N1N1N2N2 N10M98P0008 调用子程序 N11 N15M99 返回指令 N21 该程序段结束 转入下一个程序段 程序结构举例如下 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 O1234 程序编号N1G90G54G00G17X20 0Y10 0S1000M03 第一程序段N2Z2 0 第二程序段N3G01Z 10 0F100 N4Y50 0 N5X50 0 N6Y20 0 N7X10 0 N8G00Z100 0M05 N9G00X0Y0 N10M30 程序结束 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 表1常用地址符的含义 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 程序编号结构为 O 其中 用4位数字表示 例如 O1003 O1234等 程序中每一行称为一个程序段 N10 G90及X0都是一个字 程序段格式 程序段格式是指令字在程序段中排列的顺序 不同的数控系统有不同的程序段的格式 如果格式不符合规定 数控装置就会报警 不运行 程序段格式如下 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 1 程序段序号 简称顺序号 通常用位数表示 即 0000 9999 在数字前还有地址符号 N 如N0001等 3 准备功能 简称G功能 它由表示准备功能地址符 G 和两位数字组成 G功能的代号已标准化 见表2 2 坐标字 由坐标地址符及数字组成 且按一定的顺序进行排列 各组数字必须具有作为地址代码的字母 如X Y等 开头 各坐标轴的地址符按下列顺序排列 X Y Z U V W Q R A B C D E 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 表2G代码一览表 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 其中 数字的格式和含义如下 X50 如 X50 0都表示沿X轴移动50mmX50 00 通常按小数点方式输入X Y Z轴坐标移动量 最小设定单位为0 001mm 最小设定单位以下不保留时 可以进行四舍五入 例如 向X轴正向移动1 23456mm的情况 X1 23456四舍五入最小设定单位的位数 0 001mm 即变成 X1 235 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 4 进给功能F 单位为 mm min 每分钟进给量 或 mm r 每转进给量 5 主轴转速功能S 单位为 r min 或 m min 6 刀具功能T 由地址符T和两位数字组成 用以设定刀具的号码 7 辅助功能 简称M功能 由地址符M和两位数字组成 M功能的代码已标准化 8 程序段结束符号 每个程序段结束用 EOB 表示 但在书写或CRT显示器上用 11 其他 F S T指令都是续效指令 即一直有效知道改变为止 下面以一个简单零件的加工为例说明程序格式的构成 如图4所示 加工矩形轮廓的工件 工作坐标系原点设在工件上表面的中心 刀具从原点上方100mm处出发 逆时针加工轮廓 加工程序为 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图4加工矩形轮廓的工件 O0001 N0001G90G54G00X0Y0Z100 0S300M03 N0002G00X0Y 50 0 N0003G01Z 50 0F100 N0004X100 0 N0005Y50 0 N0006X 100 0 N0007Y 50 0 N0008X0 N0009Z100 0 N0011M30 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 二 编程基本代码 准备功能 G代码 1 绝对坐标和相对坐标指令 G90 G91 指令格式为 G90指令按绝对坐标方式设定运动轴的移动坐标 即移动指令的终点坐标值X Y Z都是以工作坐标系原点 程序零点 为基准来计算 G91指令按增量值方式设定运动轴的移动坐标 即移动指令重点的坐标值X Y Z都是以终点来计算 再根据终点相对于始点的方向判断正负 与坐标轴同向取正 反向取负 如图5所示 表示刀具从A点快速移动B点 用以上两种方式编程分别如下 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 G90G00X80 0Y150 0 G91G00X 120 0Y90 0 图5绝对坐标和相对坐标 2 工作坐标系设定指令G92指令格式为 G92X Y Z 在使用绝对坐标指令编程时 预先要确定工作坐标系 通过G92指令可以确定当前工作坐标系 该坐标系在机床重开机时消失 执行G92指令后 也就确定了刀具刀位点的初始值 也称为程序起始点后起刀点 与工作坐标原点的相对的相对距离 并在CRT显示器上显示出刀具刀位点在工作坐标系中的当前位置坐标值 即建立了工作坐标系 如图5所示 编程指令为 G92X400 0Y200 0Z300 0 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 3 工作坐标系的选取指令 G54 G59 一般数控机床可以预先设定个 G54 G59 工作坐标系 这些坐标系存储在机床存储器内 在机床重开机时仍然存在 在程序中可以交替选取任意一个工作坐标系使用 6个工作坐标系皆以机床原点为参考点 分别以各自与机床原点的偏移量表示 需要提前输入机床数控系统 如图6所示 值得注意的是 G54 G59是在加工前设定好的坐标系 而G92是在程序中设定坐标系 如图使用了G54 G59指令 就没有必要使用G92指令了 否则G54 G59将被G92替换 所以必须避免 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图6工件坐标系的设定 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 4 设定局部坐标系指令G52局部坐标系相当于一个子坐标系 方便编程 G52同时响应G54 G59指令设定的工作坐标系 下面一段程序的进给轨迹如图7所示 O1 G90G54G00X0Y0 N1X50 0Y150 0 N2G52X100 0Y50 0 设置局部坐标系N3G90G54X50 0Y50 0 N4G55X50 0Y100 0 N5G52X0Y0 取消局部坐标系N6G54X0Y0 M30 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图7局部坐标系 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 5 平面选择指令 G17 G18 G19 在加工中心加工时 如进行圆弧插补 要规定加工所在的平面 用G代码G17 G18 G19可以进行平面选择 如图8所示 G17 XY平面 G18 ZX平面 G19 YZ平面 其中 G17在使用时可以省略 图8平面选择 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 刀具从当前位置快速移动到切削开始前的位置 在切削完了之后 快速离开工件 一般在刀具非加工状态的快速移动时使用 该指令知识快速定位到目标点 无运动轨迹要求 其运动轨迹因具体的控制系统不同而异 进给速度F对G00指令无效 快速移动的速度由系统内部参数确定 指令格式为 G00X Y Z 其中 X Y Z后的值为指令目标点的坐标 例 G90G00X300 0Y150 0 如图9所示 非直线插补形定位 各轴独立用快速进给来定位 刀具轨迹通常不能成为直线 直线插补形定位 刀具的轨迹和直线插补一样 G01 不超过各轴的最快进给速度 用短时间来定位 6 快速定位指令 G00 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图9快速定位 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 刀具做两点间的直线移动加工时使用该指令 G01指令表示刀具从当前位置开始以给定的速度 切削进给速度F 沿直线移动到目标点 指令格式为 G01X Y Z 其中 X Y Z都的值为指令目标点的坐标 F后的值为指令直线插补的进给速度 7 直线插补指令 G01 如图10所示 例 G01X40 0Y20 0F100 图10直线插补 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 8 圆弧插补指令 G02 G03 该指令能使刀具沿着圆弧运动 切出圆弧轮廓 G02为顺时针圆弧插补 G03为逆时针圆弧插补 刀具进行圆弧插补时必须规定所在平面 然后再确定回转方向 如图11所示 沿着垂直于圆弧所在平面 如XY平面 的坐标轴的负方向 Z 看去 顺时针方向为G02 逆时针方向为G03 指令格式为 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图11圆弧插补顺逆方向 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 其中 X Y Z后的值为指令圆弧终点坐标 可以用绝对值 也可以用增量值 由G90或G91指定 I J K后的值分别为圆弧的起点到圆心的X Y Z轴方向的增量 如图12所示 R为圆弧的半径 图12I J K指示值 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 11 G04 该指令可以使刀具作短时间 几秒钟 无进给光整加工 直到经过指令的暂停时间 使加工表面降低粗糙度值 此功能常用于切槽或钻孔到孔底时 指令格式为 地址符X或P指令暂停时间 其中地址符X后可以是带小数点的数 单位为秒 s 地址符P不允许用小数点输入 只能用整数 单位为毫秒 ms 如暂停1s可写为G04X1 0或G04P1000 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 10 回机床原点指令 G28 机床原点是机床每个移动轴正向移动的极限位置 如刀具交换时常要返回Z轴参考点 Z轴机床原点 指令格式为 G28X Y Z 执行G28指令 使各轴快速移动 分别经过指定的中间点 坐标值由X Y Z后的值指定 返回到机床原点 值得注意的是 使用G28指令时 必须先取消刀具半径补偿 而不必取消刀具长度补偿 因为G28指令包括刀具长度补偿取消 主轴停止 切削液关闭等功能 故G28指令一般用于自动换刀 例 G90G28X500 0Y350 0 如图13 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图13 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 11 有关G指令的规定和说明 表2是G指令的有关规定和含义 表3是G代码的说明 G代码按其功能的不同分为若干组 G代码有两种模态 模态式G代码和非模态式G代码 00组的G代码 只限定在被指定的程序段内有效 其余组的G代码属于模态式的G代码 具有持续性 在后续程序段中 只要同组其他G代码未出现之前一直有效 表3G代码的说明 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 注 1 模态代码表示一经被应用 知道出现同组其他任一G代码时试销 否则保留作用持续有效 而且在以后的程序段中使用时可省略不写 2 在同一程序段内 出现非同组的几个模态代码时 并不影响G代码的续效 3 非模态代码只在本程序中有效 4 初态表示开机就有的代码 不同组的G代码在同一程序段中可以指令多个 但如果在同一个程序段中指令了2个或2个以上属于同一组的G代码时 只有最后面那个G代码有效 如果在程序中指令了G代码表中没有列出的G代码 则显示报警 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 常用辅助功能M指令 M指令用来控制机床的各种辅助动作及开关状态 如主轴的转与停 冷却液的开与关等 程序的每一个程序段中M代码只能有一个 如果在一个程序中同时指令了2个或2个以上的M代码 则只有最后一个M代码有效 期于的M代码无效 以下是加工中心编程中主要的M指令 1 M00 程序暂停 同数控车床含义相同 2 M01 选择停止 同数控车床含义相同 3 M02 主程序结束 同数控车床含义相同 4 M03 主轴正转 主轴正转是从主轴正向 Z 看 即从主轴头向工作台方向看 主轴顺时针方向旋转 5 M04 主轴反转 主轴逆时针旋转是反转 当主轴换向 从M03换为M04 时 不需要M05使主轴停转 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 6 M05 主轴停转 主轴停止 是在程序段其他指令执行完成后才停止 7 M06 换刀指令 用于加工中心刀库的自动换刀 它必须与相应的刀号 T代码 结合 才构成完整的换刀指令 8 M07 切削液开 执行M07后 冷却气体 雾状切削液 打开 11 M08 切削液开 执行M08后 液状切削液打开 10 M09 切削液关 冷却液关闭 11 M19 主轴定向停止 主轴准停在预定的角度位置上 12 M12 X轴镜像 使X轴运动指令的正负号相反 这时X轴的实际运动是程序指定方向的反方向 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 13 M22 Y轴镜像 使Y轴运动指令的正负号相反 这时Y轴的实际运动是程序指定方向的反方向 14 M23 镜像取消 执行M23指令后 X或Y轴镜像取消 15 M30 程序结束 与M02功能相同 表示主程序结束 区别是执行M30指令后 使程序返回到初始状态 16 M48 取消M49指令功能 17 M49 取消速度人工调整的功能 执行M49指令 使机床控制面板上的进给倍率按扭 FEEDRATEOVERRIFE 无效 该指令常用于攻螺纹 但固定循环如G76 G84等不用此指令 18 M98 调用子程序 子程序结束并返回到主程序 111 M99 子程序结束并返回主程序 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 三 简单程序的编制 例1如图14所示 进给速度为F 100mm min 主轴转速为S 800r min 其程序为 1 G90方式的程序 O1 ABS N1G90G54G00X20 0Y20 0S800M03 N2G01Y50 0F100 N3X50 0 N4Y20 0 N5X20 0 N6G00X0Y0M05 N7M30 2 G91方式的程序 O1 INC N1G91G00X20 0Y20 0S800M03 N2G01Y30 0F100 N3X30 0 N4Y 30 0 N5X 30 0 N6G00X 20 0Y 20 0M05 N7M30 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 例2如图15所示 直线切削进给速度为F 200mm min 圆弧切削进给速度为F 100mm min 从原点启动 返回原点 增量值方式圆弧切削使用I J 绝对值方式切削使用R 程序如下 1 G91方式 O2 INC N1G91G17G00M03 N2X40 0Y 40 0 N3G01X 120 0F200 N4Y20 0 N5G02X40 0Y40 0I40 0F100 N6G03X60 0Y60 0J60 0 N7G01X20 0F200 N8Y 120 0 N9G00X 40 0Y40 0M05 2 G90方式 O2 ABS N1G54G90G17G00M03 N2X40 0Y 40 0 80 0F200 N4Y 20 0 N5G02X 40 0Y20 0R40 0F100 N6G03X20 0Y80 0R60 0 N7G01X40 0F200 N8Y 40 0 N9G00X0Y0M05 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图14矩形轮廓切削 图15直线与双圆弧相切轮廓切削 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 以上两个例题中 刀具都只是在XY平面内运动 没有涉及到Z坐标 而实际加工中 刀具不能总在一个平面内运动 否则刀具平行移动时可能会与工件 夹具发生干涉 切削型腔时刀具也不能直接快速运动到所需切深 因此 必须对Z轴移动进行控制 如图16所示 刀具从Z100 0高度快速移动至工件上方2mm处后以进给速度切至所需深度 这样可避免毛坯尺寸不同和残留切屑带来的危险 但由于切削进给的速度慢 此接近高度不能大到影响功率 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图16Z轴进给的增量方式和绝对方式 1 G90方式 G54G90G00Z2 0 A B快速进给 G01Z 10 0F1 B C切削进给 G00Z100 0 C A快进 2 G91方式 G91G00Z 98 0 A B快速进给 G01Z 100 0F1 B C切削进给 G00Z110 0 C A快进 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 四 刀具半径补偿 1 刀具半径补偿功能 加工中心的数控系统具有刀具半径补偿功能 就是在加工曲线轮廓时 可以直接按加工轮廓变成 同时在程序中给出刀具半径补偿指令 而不必求出刀具中心的运动轨迹 如图17所示 实际的到中心运动轨迹与工件轮廓 编程轨迹 有一个偏移量 这个偏移量等于刀具半径 这样 使得编制加工程序简单了 加工中心可以自动判断补偿的方向和补偿值的大小 自动计算出实际刀具中心轨迹 并按刀心轨迹运动 1 刀具半径补偿指令 G40 G41 G42 意义如下 G40 取消刀具补偿 G41 刀具半径左补偿 亦称左刀补 G42 刀具半径右补偿 亦称右刀补 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图17刀具半径补偿 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 ISO标准中规定 沿着刀具前进的方向观察 刀具中心轨迹偏在工件轮廓的左边时 用左补偿指令G41 刀具中心轨迹偏在工件轮廓的右边时 用右补偿指令G42 如图18所示 G41 G42皆为续效指令 机床初态为G40 2 指令格式格式如下 G17G00G41X Y G18Z X G19G01G42Y Z 取消刀具补偿 G00X Y G40Z X G01Y Z 其中 D为刀具半径补偿寄存器地址字 在寄存器中存有刀具半径补偿值 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图18刀具补偿方向 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 3 平面选择G17 G18 G19 用G17 G18 G19命令选择进行刀具半径补偿的工作平面 例如 当执行G17命令之后 刀具半径补偿仅影响X Y轴移动 而对Z轴没有作用 4 补偿编号和补偿值 在加工中心操作面板上调出刀具补偿画面 设定补偿值 补偿值和补偿编号相对应 如图19所示 01号位置上的刀具半径值为5mm 在编程时只要给出补偿编号D01就可以了 G90G01G41X100 0Y150 0D01 注意 刀具半径补偿值需要在加工或试运行之前设定在补偿存储器中 D代码是续效代码 刀具半径补偿在程序技术之前取消 否则刀具中心将不能回到程序原点 序段在有长度补偿的情况下没有G43指令 将造成严重事故 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 图19刀具补偿编号和补偿值的设定 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 五 固定循环 在数控加工中 有些典型的加工工序 是刀具固定的动作完成的 如在加工中心上钻孔 一般需要快速接近工件 慢速 切削速度 钻孔 快速回退等固定动作 将这些典型的 固定的几个连续动作 用一条G指令来代表 这样 只需用单一程序段的指令既可完成加工 这样的指令称为固定循环指令 固定循环的程序格式包括数据形式 返回点平面 孔加工方式 孔位置数据 孔加工数据和循环次数 数据形式 G90或G91 在程序开始时就已指定 因此 在固定循环程序格式中可不注出 固定循环的程序格式如下 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 G98 G99 G X Y Z R Q P I J K F L 式中第一个G代码 G98或者G99 为返回点平面G代码 G98为返回初始平面 G99为返回R点平面第二个G代码为孔加工方式 即固定循环代码G73 G74 G76和G81 G89中的任一个 X Y为孔位数据 指被加工孔的位置Z为R点到孔底的距离 G91时 或孔底坐标 G90时 R为初始点到R点的距离 G91时 或R点的坐标值 G90时 Q指定每次进给深度 G73或G83时 是增量植 Q0 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 I J指定刀尖向反方向的移动量 分别在X Y轴向上 P指定刀具在孔底的暂停时间F为切削进给速度L指定固定循环的次数 G73 G74 G76和G81 G89 Z R P F Q I J K不是模态指令 G80 G01 G03等代码可以取消固定循环 1 高速深孔加工循环G73G98 G99 G73X Y Z R Q P K F L 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 功能 该固定循环用于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 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 说明 X Y 孔的位置 Q 为每次向下的钻孔深度 增量值 取负 Z 绝对编程时是孔底Z点的坐标值 增量编程时是孔底Z点相对与参照R点的增量值 K 为每次向上的退刀量 增量值 取正 F 钻孔进给速度R 绝对编程时是参照R点的坐标值 增量编程时是参照R点相对与初始B点的增量值L 循环次数 一般用于多孔加工的简化编程 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 2 反攻丝循环G74 如下图所示 G98 G99 G74X Y Z R P F L 功能 攻反螺纹时主轴反转攻丝 到孔底时主轴停止旋转 主轴正转退回 攻丝时速度倍率不起作用 使用进给保持时 在全部动作结束前也不停止 X Y 螺纹孔的位置 Z 绝对编程时是孔底Z点的坐标值 增量编程时是孔底Z点相对与参照R点的增量值 R 绝对编程时是参照R点的坐标值 增量编程时是参照R点相对与初始B点的增量值P 为孔底停顿时间 F 螺纹导程L 循环次数 一般用于多孔加工的简化编程 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 3 G76 精镗循环G98 G99 G76X Y Z R P I J F L 功能 精镗时 主轴在孔底定向停止后 向刀尖反方向移动 然后快速退刀 刀尖反向位移量用地址I J指定 其值只能为正值 I J值是模态的 位移方向由装刀时确定 X Y 螺纹孔的位置 P 为孔底停顿时间 Z 绝对编程时是孔底Z点的坐标值 增量编程时是孔底Z点相对与参照R点的增量值 I X轴方向偏移量 只能为正值 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 J Y轴方向偏移量 只能为正值R 绝对编程时是参照R点的坐标值 增量编程时是参照R点相对与初始B点的增量值F 镗孔进给速度L 循环次数 一般用于多孔加工的简化编程 4 G81 钻孔循环 定点钻 G98 G99 G81X Y Z R F L 功能 图42为G81指令的动作循环 包括X Y坐标定位 快进 工进和快速返回等动作 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 5 G82 带停顿的钻孔循环G98 G99 G82X Y Z R P F L 功能 此指令主要用于加工沉孔 盲孔 以提高孔深精度 该指令除了要在孔底暂停外 其他动作与G81相同 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 6 G83 深孔加工循环G98 G99 G83X Y Z R Q P K F L 功能 该固定循环用于Z轴的间歇进给 每向下钻一次孔后 快速退到参照R点 然后快进到距已加工孔底上方为K的位置 再工进钻孔 使深孔加工时更利于排屑 冷却 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 7 G84 攻丝循环G98 G99 G84X Y Z R P F L 功能 攻正螺纹 主轴正转攻丝 到孔底时主轴停止旋转 主轴反转退回 攻丝时速度倍率不起作用 使用进给保持时 在全部动作结束前也不停止 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 8 G85 镗孔循环G98 G99 G85X Y Z R P F L 功能 该指令主要用于精度要求不太高的镗孔加工 其动作为 F速工进镗孔 孔底延时 F速工退 全过程主轴旋转 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 9 G86 镗孔循环G98 G99 G86X Y Z R F L 此指令与G81相同 但在孔底时主轴停止 然后快速退回 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 10 G87 反镗循环G98G87X Y Z R P I J F L 刀具快移到B点 主轴定向停转 反向偏移I或J量 快移到参照高度 偏移到R点 主轴正转 向上工进镗孔 延时P秒 主轴定向停转 反向偏移I或J量 快速抬刀到安全高度 偏移到B点 主轴正转 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 注意 1 在固定循环中 定位速度由前面的指令决定 2 各固定循环指令均为非模态值 因此每句指令的各项参数应写全 3 固定循环中定位方式取决与上次是G00还是G01 因此如果希望快速定位则在上一行或本语句开头加G00 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 11 2 3加工中心实用举例 加工中心编程前必须首先分析零件图纸 列出工艺路线 然后选择合适的刀具和切削用量 如图我们将选择如下刀具进行编程 1 T10 40直柄立铣刀D10 202 T12中心钻H123 T13 14H13 工艺分析过程略 该程序如下 O0200 N10G90G40G80G00G58 N20T10M98P9000 N30M03S800 N40X120Y0Z10M07 N50G01Z 5F200 N60G41X75Y30D10 N70G03X45Y0R30 N80G021 45 N90G03X75Y 30R30 N100G00G40X120Y0 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 N110Z100M09 N120M05 N130T12M98P9000 N140G43Z150H12 N150M03S400 N160G16G99G81X30Y45Z 3R5F60 N170Y135 N180Y225 N190G98Y135 N200G15G80 N210G49Z150M09 N220M05 N230T13M98P9000 N240G43Z15H13 N250M03S400 N260G16G99G81X30Y45Z 7R5F50 N270Y135 N280Y225 N290G98Y315 N300G15G80 N310G49Z200M09 N320M05 N330T18M98P9000 N340G28G91Z0 N350G28X0Y0 N360M30 第11讲FANUCOi MA和华中世纪星加工中心编程 11 3华中宏程序指令编程 宏程序指令适合抛物线 椭圆 双曲线等没有插补指令的曲线