机床数控技术高教版宁编ChPPT课件

.,1,机床数控技术铣削编程,湖南工程学院机械系教师袁平,.,2,2.5数控铣床和加工中心的编程,铣削编程基本指令铣削加工中心编程实例,.,3,2.5.1准备功能基本指令,准备功能指令也称G功能（或G指令），它用来指令机床动作方式的功能。准备功能是用地址G及其后面的数字来指令机床运动。FANUC0iMA数控系统的G功能指令见表2-8。,.,4,.,5,.,6,.,7,.,8,.,9,从表中可以看到，G代码被分为了不同的组，这是由于大多数的G代码是模态的（续效的）。所谓模态G代码，是指这些G代码不只在当前的程序段中起作用，而且在以后的程序段中一直起作用，直到程序中出现另一个同组的G代码为止。对于模态指令，不需要在每一程序段中重复使用。非模态G代码：00组的G代码是非模态的（非续效），这些G代码只在它们所在的程序段中起作用。标有*号的G代码是通电时的初始状态。同一程序段中可以有几个G代码出现，但当两个或两个以上的同组G代码出现时，最后出现的一个（同组的）G代码有效。,.,10,1.绝对坐标与增量坐标编程（G90、G91）,坐标轴移动量的编程方法有绝对坐标编程和相对坐标编程两种。G90为绝对坐标编程指令，以程序段中各轴移动的终点坐标值编程；G91为增量坐标编程指令，以程序中各轴运动的位移量编程。,.,11,注意以下事项：（1）机床通电后自动设置成G90状态；（2）G90、G91为模态G代码；（3）选用G90，还是G91，应根据具体零件确定。,.,12,图2-5-1绝对坐标编程图2-5-2增量坐标编程,图2-5-1中尺寸是根据零件上某一设计基准给定的，选用G90编程较好。图2-5-2中尺寸采用连续标注，则选用G91编程较方便。,.,13,2.快速运动（G00）,G00指定点定位，命令刀具以点位控制方式，从刀具所在点以最快的速度，移动到目标点。其编程格式为：G00IP_；IP为目标点的坐标，可以用X、Y、Z、A、B和C组合表示。机床快速运动的速度不需要指定，而是由生产厂家确定。,.,14,图2-5-3G00、G01指令的应用,如图2-5-3所示，刀具从起点A快速运动到目标点B的程序为：G90G00X210.0Y120.0；（绝对坐标编程）G91G00X194.0Y104.0；（增量坐标编程）,.,15,3.直线插补指令（G01）该指令让刀具按给定的进给速度直线插补到指定目标点。编程格式为：G01IP_F_；式中IP符号意义同G00。F指定刀具的进给速度（Feed），也称F功能，用字母F及其后面的若干位数字来表示，单位为mm/min。,.,16,图2-5-3G00、G01指令的应用,对于图2-5-3所示，刀具从A点以F500移动到B点的程序为：G90G01X210.0Y120.0F500；（绝对坐标编程）G91G01X194.0Y104.0F500；（增量坐标编程）,.,17,若程序为G01XYZAFf；则各轴进给速度为：其中：,若旋转轴分量为0，则有：,.,18,图2-5-4旋转轴的进给,对于旋转轴的进给速度公制单位为（）/min，规定逆时针旋转为正。(需要注意这里的旋转角度单位为度，而不是弧度)。如图2-5-4所示，刀具由A旋转到B，角度大小为90度，顺时针方向，旋转速度为300/min，程序为：G91G01B-90.0F300；。,.,19,4.插补平面选择指令（G17、G18、G19）,图2-54圆弧插补指令,插补平面选择指令（G17、G18、G19）该组指令用于选择圆弧插补和刀具半径补偿平面，如图2-54所示。其中：G17选择X、Y平面；（即垂直于Z轴）G18选择Z、X平面；（即垂直于Y轴）G19选择Y、Z平面。（即垂直于X轴）该组指令为模态指令，系统初始状态为G17状态，直线移动指令与平面选择无关。,.,20,O,z,y,x,G17(xOy平面),G19(yOz平面),G18(zOx平面),平面选择指令,.,21,5.圆弧插补指令（G02、G03）,G02、G03指定刀具从圆弧起点沿圆弧移动到圆弧终点。G02为顺圆弧插补，G03为逆圆弧插补。判别方法如图2-54所示。编程格式：,.,22,式中，X、Y、Z在G90方式时为工件坐标系的终点位置，在G91方式时为本程序段中刀具起始点到终点位置的距离。I、J、K表示圆弧圆心的坐标，它是圆心相对于圆弧起点在X、Y、Z轴方向上的增量值，也可理解成圆弧起点到圆心的矢量（矢量方向指向圆心）。根据矢量在X、Y、Z轴上的投影，决定其数值符号，如图2-55所示。I、J、K与G90或G91无关。,.,23,图2-55I、J、K的选择,.,24,如果以R指令给出圆弧半径，则相应圆弧程序中的圆心坐标(I、J、K)就可省略。其编程格式为：,.,25,图4-7优弧与劣弧,如图2-55所示，经过起点A和终点B，半径为定长R的圆应有两个，即圆弧段1和圆弧段2。为了区别规定:优弧（圆心角大于180）用-R表示，劣弧（圆心角小于180）用+R表示，其程序段表示如下。圆弧段1(劣弧)：G91G02X60.0Y30.0R50.0F300；圆弧段2(优弧)：G91G02X60.0Y30.0R-50.0F300；,.,26,启发：思考将G02=G03,找到对应的圆弧?又若是改变起点和终点的顺序呢？圆弧段3(劣弧)：G91G03X60.0Y30.0R50.0F300；圆弧段4(优弧)：G91G03X60.0Y30.0R-50.0F300；,图4-7优弧与劣弧,3,4,.,27,P1,P2,280,200,60,160,200,321.65,R=145.6,y,x,O,G02、G03圆弧插补应用,当刀具以50mm/min的速度切削圆弧，(1)当圆弧的起点为P1,终点为P2,圆弧插补程序段为(G90方式下)：G02X321.65Y280.I40.J140.F50;或G02X321.65Y280.R-145.6F50;(2)当圆弧的起点为P2,终点为P1,圆弧插补程序段为(G90方式下)：G03X160.Y60.I-121.65J-80.F50;或G03X160.5Y60.R-145.6F50;这里注意通过R值的正负来区分优弧、劣弧！,.,28,圆弧插补编程的注意事项为：（1）如果程序段中漏编R，则作直线移动。（2）如果采用I、J、K方式编程，在程序段中漏编了X、Y、Z，或圆弧起点坐标等于终点坐标时，则走出的图形为整圆。如G02I_J_；程序段表示的轨迹为整圆。当只有R时，系统认为编入0圆弧。如G02R_；程序段表示刀具并不移动。（3）如I、J、K、R同时出现在程序段中，则根据R值加工圆弧。（4）F指令为沿圆弧切向的进给速度。,.,29,6.坐标系统,刀具在机床行程范围内的位置由坐标确定，常用的坐标系统有机床坐标系、工件坐标系。,.,30,1）机床坐标系（G53）,机床坐标系是机床固有的坐标系，由机床来确定。在机床调整后，一般此坐标系是不允许变动的。在机床通电后，按“手动返回参考点”操作后，就建立了机床坐标系。此时显示器上显示的当前刀具在机床坐标系中的坐标值均为零。机床坐标系可由G53选定，其编程格式为：（G90）G53IP(X_Y_Z_)；以上程序段规定机床在机床坐标系内快速运动至IP指令所给定的坐标位置处。,.,31,注意事项：,使用G53指令，需注意以下事项：（1）G53是非模态指令，仅在本程序段内有效；（2）G53指令在G90状态下有效，在G91状态下无效；（3）G53指令会取消刀具半径补偿和长度补偿；（4）执行G53指令前必须先以手动或自动完成机床返回参考点操作。,.,32,2）工件坐标系（G92、G54G59）,（1）G92指令设定工件坐标系工件坐标系的原点与机床坐标系的原点之间的距离用G92指令进行设定，其编程格式为：G92X_Y_Z_；其中，X_Y_Z_为刀位点在工件坐标系中的初始位置，该指令建立了工件坐标系。,.,33,图2-53设定工件坐标系,如图2-53所示，刀尖是程序的起点，用G92X20.Y10.Z10.；执行G92指令时，机床是不动作的，即X、Y、Z轴方向上不移动。,(20,10,10),.,34,（2）G54G59设定工件坐标系在机床行程范围内还可由G54G59指令设定6个不同的工件坐标系。G54G59设定工件坐标系与G92指令设定工件坐标系有较大的区别，后者在程序中直接设定工件坐标系，而前者必须通过数控系统的偏置页面，预先将G54G59设定的工件坐标系的数值设置在寄存器中，编程中再用G54G59指令进行调用。G92与G54G59指令不能同时存在一个程序段中，否则G92会取代G54G59指令。,.,35,G54G59一经建立，后面的程序就在指定的坐标系中工作。如：N10T1M6；刀具交换N20G00G54X20.Y50.S2000M03；建立G54坐标系，快进至（20,50），主轴以2000r/min正转N30Z10.N40G01Z0.F500.,.,36,机床坐标系原点,参考点,工件坐标系旋转(G54G59),.,37,对于完成如图所示的零件钻孔加工，可以使用G54G59工件坐标系编程简化程序，减少坐标换算。,.,38,7.暂停指令G04,编程格式：G04X（P）_暂停G04指令刀具暂时停止进给，直到经过指令的暂停时间，再继续执行下一程序段。地址P或X指令暂停的时间。其中地址X后可以是带小数点的数，单位为s，如暂停5s可写为G04X5.0；地址P不允许用小数点输入，只能用整数，单位为ms，如暂停5s可写为G04P5000。此功能常用于切槽或钻盲时的孔底光顺。,.,39,8.刀具半径补偿（G40、G41、G42）,简化编程；粗、精加工共用同一程序；内、外型腔用同一程序。,.,40,1）刀具半径补偿的目的：由于铣刀具有一定的半径，所以铣削时刀具中心轨迹和工件轮廓不重合。若数控装置不具备刀具半径自动补偿功能，则只有按刀心轨迹进行编程，如图2-59中细实线所示，其数据计算有时相当复杂，尤其当刀具磨损、重磨、换新刀而导致刀具直径变化时，必须重新计算刀心轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不易保证加工精度。如果数控系统具备刀具半径补偿功能时，编程只需按工件轮廓线进行，如图2-59中粗实线所示，数控系统会自动计算刀心轨迹坐标，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行半径补偿。,.,41,（a)外型腔（b）内型腔图2-59刀具半径补偿,注意：图中粗实线的轮廓是同样大小的，但细实线的轮廓大小不同。,.,42,刀补建立的编程格式,刀具补偿建立的编程格式为：,.,43,2）刀具半径补偿的方法在数控面板上输入被补偿刀具的半径补偿值，将其储存在刀具补偿寄存器中，编程时采用半径补偿指令，即可进行刀具半径补偿。刀具半径补偿的代码有G40、G41、G42，都是模态代码。G40是取消刀具半径补偿功能，机床初始状态即为G40；G41为刀具半径左补偿（左刀补），在相对于刀具前进方向的左侧进行补偿，如图6-10（a）所示，此时为顺铣；G42称为右补偿（右刀补），是在相对于刀具前进方向的右侧进行补偿，如图6-10（b）所示，此时为逆铣。,.,44,（a）左补偿,顺铣（b）右补偿,逆铣图6-10刀具半径的左右补偿,由图可见：外表面：左顺右逆;内表面：左逆右顺2.左补偿：外顺内逆;右补偿：外逆内顺,.,45,图6-11判断刀具半径补偿的左、右手法则,判断左、右刀补的方法还可采用左、右手法则：伸开手掌朝上，五指并拢，将手掌和四指当作工件，大拇指指向刀具运动方向，符合左手法则的为左补偿（G41），符合右手法则的为右补偿（G42）。如图6-11所示。,左、右刀补,.,46,由于数控铣床进给丝杠一般具有消除游隙的装置，而顺铣方式具有消耗功率小、刀刃磨损小、工作较平稳、振动小、表面粗糙度值低等优点，因此顺铣效果好于逆铣，G41指令使用较多。刀补建立的编程格式为：,.,47,其中，G17、G18或G19指定在哪个平面进行补偿，G00与G01为刀具运动指令，刀补的建立必须在G00或G01状态下完成。、是G00、G01运动的目标点坐标，与指定平面中的轴相对应。D与其后面的数值是刀补号码，代表了刀具补偿寄存器中刀补的数值。如D01表示刀具补偿寄存器中第1号刀具的半径值。,.,48,G40取消刀具半径补偿,轮廓加工完成后，应取消刀具半径补偿，其编程格式为：,.,49,G41(左补偿)G42(右补偿)直线运动时刀具半径补偿的移动轨迹关系,偏移前路线,偏移前路线,偏移后路线,偏移后路线,.,50,G40取消刀具半径补偿(A点-B点),刀具中心运动轨迹,编程轨迹,A,B,.,51,3）刀具半径补偿的动作例2-5，加工如图2-62所示工件，编写其刀补动作程序。程序如下：O005（OFFSETINC.）程序名及注释N010G54G90G17G00X0.Y0.S1000M03；由G17指定刀补平面；N020G41X20.Y10.D01；由刀补号码D01指定刀补；N030G01Y50.F100；刀补模式N040X50.；N050Y20.；N060X10.；N070G00G40X0.Y0.M05；用G40取消刀补；N080M30程序中有斜体标记的地方是与没有刀具半径补偿的程序不同之处。,.,52,图2-62刀具动作,.,53,（1）启动并建立刀具半径补偿阶段（2）刀补状态（3）取消刀补阶段,上述程序中的刀具动作为：,.,54,（1）启动并建立刀具半径补偿阶段当N020程序段中编入G41和D01指令后，运算装置同时先行读入N030、N040两段，在N020段的终点（N030段的始点），做出一个矢量，该矢量的方向是与下一段的前进方向垂直且向左，大小等于刀补值（即H01的值）。刀具中心在执行这一段（N020段）时移向该矢量终点。在该接段中动作指令只有用G00或G01，不能用G02或G03。,.,55,（2）刀补状态从N030段开始进入刀补状态，在此状态下，G01、G02、G03、G00都可使用。这一阶段也是每段都先行读入两段，自动按照启动阶段的矢量作法做出每个沿前进方向左侧且加上刀补的矢量路径。,.,56,（3）取消刀补阶段当N070程序段中用到G40指令时，则在N060段的终点（N070段的始点）做出一个矢量，它的方向是与N060段前进方向的垂直且朝左，大小为刀补值。刀具中心就停止在这矢量的终点，从这一位置开始刀具中心移向N070段的终点。此时也只能用G01或G00，而不能用G02或G03指令。/即：只能在直线段建立和取消刀补，而不能在圆弧段建立和取消刀补。,.,57,例2-5-2(原书6-2)，如图（原书图6-13）所示，起始点在（0，0），刀具运动到A点程序如下：O003N0010G90G54G17G00X0.Y0.S1000M03；选定工件坐标系，指定加工平面N0020Z100.；N0030G41X20.Y10.D01；刀补启动N0040Z2.；连续两段只有Z移动N0050G01Z-10.F100；Z移动N0060Y50.；N0070X50.；N0080Y20.；N0090X10.；N0100G00Z100.；N0110G40X0.Y0.M05；取消刀补N0120M30；当补偿从N0030开始建立的时候，机床只能预读两句，而N0040、N0050都是Z轴移动，没有X、Y轴移动，机床无法判断下一步补偿的矢量方向，也就作不出矢量，确定不了前进的方向。此时尽管用G41进入了刀补状态，但刀具中心却并未加上刀补，而直接运动到P1点。当在P1点执行完N0040、N0050段后，再执行N0060段，刀具中心从P1点移到交点A，于是发生过切。为避免过切，可在补偿之前选择一个不与工件干涉的点，让Z轴降到所需的高度后再进行刀补。将上述程序的N0030N0060作如下修改：,.,58,原程序,O003N0010G90G54G17G00X0.Y0.S1000M03；选定工件坐标系，指定加工平面N0020Z100.；N0030G41X20.Y10.D01；刀补启动N0040Z2.；连续两段只有Z移动N0050G01Z-10.F100；Z移动N0060Y50.；N0070X50.；N0080Y20.；N0090X10.；N0100G00Z100.；N0110G40X0.Y0.M05；取消刀补N0120M30；,.,59,修改后程序,将上述程序的N0030N0060作如下修改：N0030X20.；N0040Z5.；N0050G01Z-10.F200；N0055G41Y10.D01；N0060Y50.F100；,图6-13进刀超差,.,60,避免过切!,.,61,4）刀具半径补偿功能应用特点：（1）为避免计算刀具轨迹，可直接用零件轮廓尺寸编程；（2）刀具因磨损、重磨、换新刀而引起直径改变后不需修改程序，只需更改刀具参数直径值。（3）应用同一程序，使用同一尺寸的刀具，利用刀补值可进行粗精加工。（4）利用刀补值控制轮廓的尺寸精度。,.,62,（1）为避免计算刀具轨迹，可直接用零件轮廓尺寸编程；意义：简化编程，提高效率，把繁琐的工作交给计算机。,.,63,图6-14刀具半径变化而加工程序不变,（2）刀具因磨损、重磨、换新刀而引起直径改变后不需修改程序，只需更改刀具参数直径值。如图6-14所示，R1为未磨损刀具半径，R2为磨损后刀具半径，将刀具参数库的刀具半径值R1改为R2，即可采用同一程序进行加工。,.,64,（3）应用同一程序，使用同一尺寸的刀具，利用刀补值可进行粗精加工。如图2-63（邓编教材图6-15）所示，刀具半径r，P1、P2为粗、精加工刀心位置，精加工余量为a，粗加工时，输入刀具直径D=2（r+a），则加工出双点划线轮廓；精加工时，输入D=2r，则加工出实线轮廓。,图2-63（邓书图6-15）利用刀补值进行粗精加工,.,65,图6-16用刀补值控制尺寸精度,（4）利用刀补值控制轮廓的尺寸精度。因刀具直径的输入值具有小数点后24位（0.010.0001）的精度，故可控制轮廓尺寸精度。如图6-16所示，单面加工，若测得尺寸L偏大了a值（实线轮廓），则可将原来的刀补值D=2r改为D=2（r-a），即可获得尺寸L（虚线轮廓）。图中P1为原来的刀心位置，P2为修改刀补值后的刀心位置。,.,66,注意:在这里,刀具半径的改变是由大变小,而不是由小变大.比如:D=2(r+a)=D=2rD=2r=D=2(r-a)另外,这里为直径而不是半径,注意相乘2倍的关系.,.,67,9.刀具长度补偿,编程格式：,.,68,使用该指令后，编程时可以不考虑刀具的长短，只按假设的标准刀具长度编程，实际所用刀具长度和标准刀具长度不同时则用长度补偿功能进行补偿。上式中G43为正向偏移，G44为负向偏移，H指定偏移量，从H00到H99共100组，其中H00为0。无论是绝对坐标还是增量坐标编程，已存放在寄存器H中的数值在用G43时与Z轴坐标相加，在G44时则与Z轴坐标相减，从而成为新的Z轴坐标。输入G49指令或H00，均可取消刀具长度补偿。,正补偿:Z实际值=Z指令值+(Hxxx);负补偿:Z实际值=Z指令值-(Hxxx);,.,69,图2-64刀具长度补偿加工,例2-6，加工如图2-64所示的孔，已知钻头比标准对刀杆短了4mm。编写其刀具长度补偿加工程序。,注意：比标准杆长用G44，比标准杆短用G43.,.,70,程序如下：O0006N010G54G91G00X120.0Y80.0S600M03；以增量方式到达t1孔上方N020G43Z-32.0H01；到达R平面N030G01Z-21.0F100；进刀深18mm（18=21-3）N040G04P2000；盲孔，暂停2秒N050G00Z21.0；回退到R平面N060X30.0Y-50.0；到达t2孔上方N070G01Z-41.0F100；钻通t2孔（41=3+30+8）N080G00Z41.0；回退到R平面N090X50.0Y30.0；到达t3孔上方N100G01Z-25.0；进刀深22mm（22=25-3）N110G04P2000；盲孔，暂停2秒N120G00Z57.0H00；回退初始平面（57=22+35）N130X-200.0Y-60.0M05；退回初始位置N140M02；(M02或M30)程序结束,.,71,注：,N120G00G49Z57.0；N130X-200.0Y-60.0M05；N140M30；(M02或M30)程序结束,.,72,10.返回参考点指令（G27G29）,1）参考点返回检查（G27）2）自动返回参考点（G28）3）从参考点自动返回（G29）,.,73,1）参考点返回检查（G27）编程格式：G27IP(X_Y_Z_)；该命令使被指令轴以快速定位进给速度运动到IP指令的位置，然后检查该点是否为参考点，如果是，则发出该轴参考点返回的完成信号（点亮该轴的参考点到达指示灯）；如果不是，则发出一个报警，并中断程序运行。利用这条指令可以检验刀具是否能够定位到参考点上。在刀具偏置的模态下，刀具偏置对G27指令同样有效，所以一般来说执行G27指令以前应该取消刀具偏置（半径偏置和长度偏置）。,.,74,2）自动返回参考点（G28）编程格式：G28IP(X_Y_Z_)；该指令使指令轴以快速定位进给速度经由IP指定的中间点返回机床参考点，中间点的指定既可以是绝对值方式的也可以是增量值方式的，这取决于当前的模态。一般地，该指令用于整个加工程序结束后使工件移出加工区，以便卸下加工完毕的零件和装夹待加工的零件。在使用G28指令时，必须先取消刀具半径补偿，而不必先取消刀具长度补偿，因为G28指令包含刀具长度补偿取消、主轴停止、切削液关闭等功能。,.,75,3）从参考点自动返回（G29）编程格式：G29IP(X_Y_Z_)；该命令使被指令轴以快速定位进给速度从参考点经由中间点运动到指令位置，中间点的位置由以前的G28指令确定。一般地，该指令用在G28之后，被指令轴位于参考点的时候。在增量值方式模态下，指令值为中间点到终点（指令位置）的距离。,.,76,如图2-57所示，加工后刀具已定位到A点，取B点为中间点，C点为执行G29时应到达的点，程序如下：G91G28X800.Y200.；M06；G29X300.Y-300.；此程序执行时，刀具首先从A点出发，以快速点定位的方式经由B点到达参考点(增量坐标)，(在参考点)换刀后执行G29指令，刀具从参考点先运动到B点再到达C点，B点至C点的增量坐标为X300.Y-300.；,图2-57G28、G29应用,.,77,图2-57G28、G29应用,.,78,若(上述)程序中无G28指令时，则程序段G90G29的进给路线为A-O-C;通常G28和G29指令应配合使用，使机床换刀后直接返回到加工点C,而不必计算中间点B与参考点R之间的实际距离。,.,79,2.5.3孔加工固定循环（G73，G74，G76，G80G89）,应用孔加工固定循环功能，使得其它方法需要几个程序段完成的功能，在一个程序段内完成，同时，它能缩短程序节省存储器容量。,.,80,1）孔加工固定循环的组成一个孔加工固定循环通常由6个动作组成（图2-65）动作1x轴和y轴的定位。使刀具快速定位到孔加工的位置；动作2快速运动到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。继续孔加工可以在安全移动刀具时选择R点；动作6快速运动到初始点。孔加工完成后一般应选择初始点。,.,81,图2-65固定循环的动作,.,82,2）定位平面及钻孔轴选择定位平面决定于平面选择指令G17、G18、G19；其相应的钻孔轴分别平行于Z轴、Y轴和X铀。对于立式数控铣床，定位平面只能是XY平面，钻孔轴平行于Z轴，它与平面选择指令无关。,.,83,3）孔加工固定循环指令编程格式：其中G73G89为孔加工方式，对应于固定循环指令；X、Y为孔位数据；Z、R、Q、P、F为孔加工数据；L为重复次数。,.,84,（1）孔加工方式：FANUC0iMA系统的孔加工固定循环指令如表2-9所示。（2）孔位数据X、Y：刀具以快速进给的方式到达（x、y）点。（3）返回点平面选择（4）孔加工数据,.,85,表2-9孔加工固定循环,.,86,（3）返回点平面选择G98、G99决定了固定循环在孔加工完成后是返回R点还是起始点，如图2-66所示。在G98模态下，孔加工完成后Z轴返回初始点；在G99模态下则返回R点。如果被加工的孔在一个平整的平面上，选择G99指令，这是因为编程中一般R点非常靠近工件表面，返回R点可以缩短零件加工时间；但如果工件表面有高于被加工孔的凸台或筋时，使用G99时非常有可能使刀具和工件发生碰撞，这时，则选用G98指令，使Z轴返回初始点后再进行下一个孔的定位，以确保安全。,.,87,图2-66G98与G99返回平面,.,88,（4）孔加工数据,Z：在G90方式下指定沿Z轴方向孔底的位置，G91方式下指定从R点到孔底的距离。如图2-67所示。R：在G90方式下指定沿Z轴方向R点的位置，G91方式下指定从初始点到R点的距离。如图2-67所示。Q：用于指定深孔钻循环G73和G83中的每次进刀量，精镗循环G76和反镗循环G87中的偏移量（无论G90或G91模态，总是增量值指令）P：规定在孔底的暂停时间，用整数表示，单位为ms。F：指定固定循环中的切削进给速率，在固定循环中，从初始点到R点及从R点到初始点的运动以快速进给的速度进行，从R点到Z点的运动以F指定的切削进给速度进行，而从Z点返回R点的运动则根据固定循环的不同可能以F指定的速率或快速进给速率进行。L重复次数：指定固定循环在当前定位点的重复次数，执行一次可不写L1，如果指令是L0，则系统存储加工数据，但在当前点不执行加工。,.,89,图2-67G90与G91的坐标计算,.,90,孔加工数据不要求全部都写出，根据需要可省去若干地址和数据。固定循环指令是模态指令，在被改变或固定循环被取消之前会一直保持，使用G80或G00、G0l、G02、G03指令可以取消固定循环。,.,91,4）各种孔加工方式说明,（1）G73高速深孔钻削循环与G83排屑钻孔循环（2）G74左螺纹攻丝循环与G84右螺纹攻丝循环（3）精镗循环G76（4）G81钻孔循环、点钻循环和G82钻孔循环、锪镗循环（5）G86镗孔循环（6）G87反镗循环（7）G88镗孔循环（8）G85精镗孔循环和G89精镗阶梯孔循环,非数控方向，具体内容略，参见教材,.,92,5）使用孔加工固定循环的注意事项：,一共有如下6项：（1）在指定固定循环指令之前，必须先使用S和M代码指令主轴旋转。（2）在固定循环模态下，包含X、Y、Z、A、R的程序段将执行固定循环，如果一个程序段不包含上列的任何一个地址，则在该程序段中将不执行固定循环，G04中的地址X除外。另外，G04中的地址P不会改变孔加工参数中的P值。（3）孔加工参数Q、P必须在固定循环被执行的程序段中被指定，否则指令的Q、P值无效。,.,93,（4）在执行含有主轴控制的固定循环（如G74、G76、G84等）过程中，刀具开始切削进给时，主轴有可能还没有达到指令转速。这种情况下，需要在孔加工操作之间加入G04暂停指令。（5）当固定循环指令和M代码在同一程序段中指定时，在第一个定位动作的同时执行M代码，然后系统处理下一个钻孔动作。当指定重复次数K时，只在第一个孔执行M代码，对第二个和以后的孔，不执行M代码。（6）在固定循环中指定刀具长度偏置（G43，G44或G49）时，在定位到R点的同时施加偏置。,.,94,2.5.12主程序与子程序,1）调用子程序M98指令在主程序中，调用子程序的编程格式：M98P；地址P后面所跟的数字中，后面的四位用于指定被调用的子程序的程序号，前面的三位用于指定调用的重复次数。比如M98P51002；表示调用1002号子程序，重复5次。注:重复1次可以省略不写.,.,95,1）调用子程序M98指令,另一格式：编程格式：M98PL;其中，M98是调用子程序指令，地址P后面的4位数字为子程序号，地址L指令指令重复调用子程序的次数，若只调用一次可省略不写。,.,96,图2-58（5-31）子循环调用,如图2-58（5-31）所示，主程序可以嵌套调用(调用两重子程序)，即主程序调用一个子程序，而子程序又可以调用另一个子程序。编程中使用较多的是二重嵌套。,.,97,主程序和子程序在一个加工程序中，如果有几个连续的程序段在多处重复出现，则可将这些重复使用的程序段按规定的格式独立编号成子程序，输入到数控系统的子程序存储区中，以备调用。程序中子程序以外的部分便称为主程序。,O1000；M98P0020;M30;,O0020；M98P0010M99;,O0010；M99;,子程序,主程序,子程序,补充:,.,98,2）子程序的格式O（或：）；子程序开始符及子程序号子程序内容M99；子程序结束,.,99,3）M99的其它用法（1）若子程序最后的程序段只用指令“M99P_”时，表示执行完子程序后，返回主程序中由P指定的程序段。（2）若在主程序中插入“M99”程序段，则执行完该指令后，将返回主程序起点重新运行程序。（3）若在主程序中插入“M99P_”程序段，则执行完该程序段后，将返回程序中地址P指定的程序段。,.,100,本节学习提示：,大致需要掌握几组模块，比如进给、刀具补偿、坐标系；本章需要死记硬背的东西较多，需要理解与记忆相结合，在理解的基础上记忆；象背英语单词或ASCII代码那样熟练记住一些重要的NC数控代码；,.,101,2.5.4加工中心编程实例,例2-7已知某内轮廓型腔如图2-75（a）所示，工件材料为45钢，试编写其型腔数控加工程序。,.,102,1.数控加工工艺分析该型腔粗加工采用20mm的立铣刀，精加工采用10mm的键槽铣刀加工。加工前，首先在腔槽中心钻好一20mm的工艺孔。粗加工从中心工艺孔垂直进刀，向周边扩展，如图2-75（b）右图所示。安全面高度取40mm。,.,103,（a）（b）图2-75内轮廓型腔零件图及加工进刀方式与工艺路线,.,104,2.零件加工程序零件加工程序如下（不包括钻工艺孔）：O0007N10T01M06；选T01号20mm立铣刀N20G54G90G00X0Y0；建立工件坐标系N30Z40.0S275.0M03；刀具运动到安全面高度，启动主轴N40M08；打开冷却液N50G01Z25.0F20.0；从工艺孔垂直进刀5mm，至高度25mm处，第一层粗加工高度,