数控技术 43

1、数控加工技术数控加工技术第第四节四节 数控铣床的编程数控铣床的编程基本要求：基本要求：了解数控铣削加工设备的结构与附件，掌握数控铣床程序的指令代码及编程格式，能够编写典型的数控铣床加工零件，掌握固定循环的调用。教学重难点教学重难点：1.了解数控铣削加工设备及附件；2.了解数控铣削加工编程的内容与步骤；3.掌握数控铣削加工程序的编程结构与格式；4.掌握数控铣床的编程规则及方法，编制典型零件的加工程序。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程4.1 4.1 数控铣床的结构数控铣床的结构 数控铣床与加工中心的主要区别：数控铣床没有刀库和自动换刀功能。加工中心就是带有刀库且具

2、有自动换刀功能的数控镗铣床。1.1.数控铣床数控铣床数控铣床可以分为以下几种类型:(1)(1)数控铣床数控铣床1)简易型数控铣床数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程图4.1 数控铣床 在普通铣床的基础上，对机床的机械传动结构进行简单的改造，并增加简易数控系统后形成的数控铣床。成本低，自动化程度和功能都较差，一般只有X、Y两坐标联动功能，加工精度不高，可以加工平面曲线类和平面型腔类零件。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程2)普通数控铣床图4.2 数控铣床 可以三坐标联动，用于各类复杂的平面、曲面和壳体类零件的加工，如各种模具、样板、凸

3、轮和连杆等。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(2)(2)数控仿形铣床数控仿形铣床图4.3 数控仿形铣床 数控仿形铣床主要用于各种复杂型腔模具或工件的铣削加工，特别对不规则的三维曲面和复杂边界构成的工件更显示出其优越性。1)数控功能 它类似一台数控铣床具有的标准数控功能，有三轴联动功能，刀具半径补偿和长度补偿、用户宏程序及手动数据输入和程序编辑等功能。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程2)仿形功能 在机床上装有仿形头，可以选用多种仿形方式，如笔式手动、轮廓、部分轮廓、三向、NTC (Numerical Tracer Control

4、数字仿形)等。3)数字化功能 在仿形加工的同时，可以采集仿形头运动轨迹数据，并处理成加工所需的标准指令，存入存储器或其他介质(如软盘)，以便以后可以利用存储的数据进行加工，因此要求有大量的数据处理和存储功能。(3)(3)数控工具铣床数控工具铣床 数控工具铣床是在普通工具铣床的基础上，对机床的数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程机械传动系统进行改造并增加数控系统后形成的数控铣床。这种机床适用于各种工装、刀具、各类复杂的平面、曲面零件的加工。(4)(4)数控钻床数控钻床数控钻床能自动地进行钻孔加工，用于以钻为主要工序的零件加工。控制方式：采用点位控制，同时沿两轴或三个

5、轴移动，以减少定位时间；有些也采用直线控制，为的是进行平行于机床轴线的钻削加工。钻削中心是一种可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及连续轮廓控制铣削的数控机床。用于电器及机械行业中小型零件的加工。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(5)(5)数控龙门镗铣床数控龙门镗铣床 数控龙门镗铣床属于大型数控机床。主要用于大中等尺寸、大中等重量之黑色金属和有色金属的各种平面、曲面和孔的加工。在配置直角铣头的情况下，可以在工件一次装夹下分别对五个面进行加工。对于单件小批生产的复杂、大型零件和框架结构零件，能自动、高效、高精度地完成上述各种加工。图4.4 数控龙门铣床数控加工技术数

6、控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程2.2.数控铣床的刀具、附件及附属设备数控铣床的刀具、附件及附属设备 为使数控机床能进行各种零件的加工，必须配备各种类型的刀具。加工中心还常配有一些附件，包括数控回转工作台或数控分度头、对刀器和工件测量头，附属设备主要有机外对刀仪。加工中心与附件结合可以大大扩展加工范围。(1)(1)刀具刀具1)刀具组成：数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程2)刀柄系统：图4.5 刀柄系统数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程模块式(组合式) 用途：a、当产品变化时，刀体长度可根据零件尺寸要求灵活改变；

7、b、当多种机床要求刀具有不同的锥度型号和设计时；c、零件复杂,需要大量刀具时；d、可减少刀具库存。整体式(固定式)用途: a、用于加工的零件不会改变的专用机床上；b、用于在大多数刀具装配中装夹不改变的刀柄，如测量长度固定的面铣刀心轴和立铣刀刀柄。3)我国新标准标准说明：a、GB10944自动换刀机床用7:24圆锥工具柄部40、45和50号数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程圆锥柄b、GB10945自动换刀机床7:24圆锥工具柄部40、45和50号圆锥柄用拉钉c、与ISO7388/1和ISO7388/2等效。特点：刀柄与主轴孔的配合锥面一般采用7：24的锥柄，因为这

8、种锥柄不自锁，换刀方便，与直柄相比有较高的定心精度和刚度。连接：刀柄通过拉钉固定在主轴上。刀具种类很多，刀具锥柄与拉钉的结构和尺寸均已标准化和系列化。在我国应用最为广泛的是BT40和BT50系列刀柄和拉钉，各部分的尺寸如图4.7所示。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程图4.6 面铣刀数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程图4.7 BT40和BT50系列刀柄和拉钉各部分尺寸数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(2)(2)数控回转工作台数控回转工作台 1)数控回转工作台：适用于数控铣床和立、卧式加工中心，使机

9、床增加一个或两个回转坐标。 2)数控回转工作台的运动控制：可以由独立的控制装置控制，也可以通过相应的接口由主机的数控装置控制。(3)(3)数控分度头数控分度头 1)数控分度头与数控回转工作台在性能上相似，有等分式和万能式两类。 2)等分式只能完成指定等分数，常用的有72、144和360等分，即分度值分别为5、2.5、1。 3)万能式可实现连续分度。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程 4)利用数控回转工作台和数控分度头可以构成四坐标加工中心或五坐标加工中心。(4)(4)机外对刀仪机外对刀仪 1)所有刀具在装入机床刀库前都必须使用对刀 仪进行对刀； 2)测量刀具的半

10、径和长度，并进行记录； 3)将每把刀具的测量数据输入机床的刀具补偿表中，供加工中进行刀具补偿时调用。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程4.2 4.2 数控铣床编程指令数控铣床编程指令4.2.14.2.1与坐标系有关的指令与坐标系有关的指令1.1.设定工件坐标系设定工件坐标系G92G92指令指令指令格式: G92 X_ Y_ Z_指令功能:设定工件坐标系指令说明:(1)在机床上建立工件坐标系（也称编程坐标系）；(2)如图4.8所示，坐标值X、Y、Z为刀具刀位点在工件坐标系中的坐标值（也称起刀点或换刀点）；(3)操作者必须在工件安装后检查或调整刀具刀位点，以确保机床

11、上设定的工件坐标系与编程时在零件上所规定的工件坐标系在位置上重合一致；数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程图4.8 G92设定工件坐标系 图4.9G54设定工件坐标系(4)对于尺寸较复杂的工件，为了计算简单，在编程中可以任意改变工件坐标系的程序零点。(5)在数控铣床中有两种设定工件坐标系的方法：数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程如上图4.8所示，先确定刀具的换刀点位置，然后由G92指令根据换刀点位置设定工件坐标系的原点，1)G92指令中X、Y、Z坐标表示换刀点在工件坐标系XpYpZp中的坐标值；2)如图4.9所示，通过与机床坐标系X

12、YZ的相对位置建立工件坐标系XpYpZp，如有的数控系统用G54指令的X、Y、Z坐标表示工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。2.2.绝对坐标输入方式绝对坐标输入方式G90G90指令和增量坐标输入方式指令和增量坐标输入方式G91G91指令指令指令格式:G90 G91指令功能:设定坐标输入方式数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程指令说明:(1)G90指令建立绝对坐标输入方式，移动指令目标点的坐标值X、Y、Z表示刀具离开工件坐标系原点的距离；(2)G91指令建立增量坐标输入方式，移动指令目标点的坐标值X、Y、Z表示刀具离开当前点的坐标增量。例题：如图4.10所示，刀具

13、从A点快速移动至C点，使用绝对坐标与增量坐标方式编程。图4.10 使用绝对坐标与增量坐标方式编程数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程增量方式编程：增量方式编程：G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X15 Y-40G92 X0 Y0G00 X20 Y10X40 Y20绝对坐标编程：绝对坐标编程：G92 X0 Y0 Z0 设工件坐标系原点，换刀点O与机床坐标系原点合；G90 G00 X15 Y-40 刀具快速移动至Op点；G92 X0 Y0 重新设定工件坐标系，换刀点Op与工件坐标系原点重合；G00 X20 Y10 刀具快速移动至A点定位；X60 Y30 刀具从始

14、点A快移至终点C。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程3.3.插补平面选择插补平面选择G17G17、G18G18、G19G19指令指令指令格式: G17 G18 G19指令功能:表示选择的插补平面指令说明: (1)G17表示选择XY平面；(2)G18表示选择ZX平面；(3)G19表示选择YZ平面。（如图4.11所示）对于三坐标联动的铣床和加工中心，常用这些指令确定机床在哪个平面内进行插补运动 。例如，加工如图4.12所示零件，当铣削圆弧面1时，就在XY平面数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程 图4.11 平面设定 图4.12 平面选择

15、举例内进行圆弧插补，应选用G17；当铣削圆弧面2时，应在YZ平面内加工，选用G19。数控系统开机默认G17状态。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程4.2.3 4.2.3 刀具补偿指令刀具补偿指令1.1.刀具长度补偿刀具长度补偿G43G43、G44G44、G49G49指令指令刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向（Z方向）的补偿，它使刀具在Z方向上的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置量，这样当刀具在长度方向的尺寸发生变化时（如钻头刃磨后），可以在不改变程序的情况下，通过改变偏置量，加工出所要求的零件尺寸。指令格式: G43 Z_ H_ G44 Z_ H_ G49指

16、令功能:对刀具的长度进行补偿数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程指令说明:(1)G43指令为刀具长度正补偿；(2)G44指令为刀具长度负补偿；(3)G49指令为取消刀具长度补偿；(4)刀具长度补偿指刀具在Z方向的实际位移比程序给定值增加或减少一个偏置值；(5)格式中的Z值是指程序中的指令值，即目标点坐标；(6)H为刀具长度补偿代码，后面两位数字是刀具长度补偿寄存器的地址符。H01指01号寄存器，在该寄存器中存放对应刀具长度的补偿值。 使用G43、G44时，不管用绝对尺寸还是用增量尺寸指令编程，程序中指定的Z轴移动指令的终点坐标值，都要与H代码指令的存储器中的偏移量

17、进行运算。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程执行G43时：Z实际值=Z指令值H_中的偏置值执行G44时：Z实际值=Z指令值H_中的偏置值例题：图4.16所示，图中A点为刀 具 起 点 ， 加 工 路 线 为123456789。要求刀具在工件坐标系零点Z轴方向向下偏移3mm，按增量坐标值方式编程（提示把偏置量3mm存入地址为H01的寄存器中）。图4.16 刀具长度补偿G43、G44、G49指令例题 数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程N01 G91 G00 X70 Y45S800 M03N02 G43 Z-22 H01N03 G01

18、Z-18 F100 M08N04 G04 X5N05 G00 Z18N06 X30 Y-20N07 G01 Z-33 F100N08 G00 G49 Z55 M09N09 X-100 Y-25N10 M30数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程2.2.刀具半径补偿刀具半径补偿G41G41、G42G42指令指令 当用半径为R的圆柱铣刀加工工件轮廓A时，如果机床不具备刀补功能，编程人员要按照距轮廓A距离为R（ R为刀具半径）的刀具中心运动轨迹B的数据来编程。其运算有时是很复杂的，而当刀具刃磨后，刀具的半径减小，那么就要按新的刀心轨迹编程，否则加工出来的零件要增加一个余量

19、（即刀具的磨损量）。指令格式: G41 G00 X_ Y_ H (或D)_ G41 G01 X_ Y_ H (或D)_ G42 G00 X_ Y_ H (或D)_ G42 G01 X_ Y_ H (或D)_数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程指令功能：数控系统根据工件轮廓和刀具半径自动计算刀具中心轨迹，控制刀具沿刀具中心轨迹移动，加工出所需要的工件轮廓，编程时避免计算复杂的刀心轨迹。图4.17 刀具半径补偿位置判断 数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程指令说明：(1)X_ Y_ 表示刀具移动至工件轮廓上点的坐标值；(2)H (或D)_

20、为刀具半径补偿寄存器地址符，寄存器存储刀具半径补偿值；(3)如图4.17左图所示，沿刀具进刀方向看，刀具中心在零件轮廓左侧，则为刀具半径左补偿，用G41指令；(4)如图4.17右图所示，沿刀具进刀方向看，刀具中心在零件轮廓右侧，则为刀具半径右补偿，用G42指令；(5)通过G00或G01运动指令建立刀具半径补偿。例题：如图4.18所示，刀具由O点至A点，采用刀具半径左补偿指令 G41后，刀具将在直线插补过程中向左偏置一个半径值，使刀 具中心移动到B点，其程序段为：G41 G01 X50 Y40 F100 H01数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程图4.18 刀具半径

21、补偿过程 图4.19 刀具磨损后的刀具半径补偿(1)H01为刀具半径偏置代码，偏置量（刀具半径）预先寄存在H01数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程指令指定的寄存器中。(2)运用刀具半径补偿指令，通过调整刀具半径补偿值来补偿刀具的磨损量和重磨量，如图4.19所示，r1为新刀具的半径，r2为磨损后刀具的半径。(3)此外运用刀具半径补偿指令，还可以实现使用同一把刀具对工件进行粗、精加工，如图4.20所示，粗加工时刀具半径r1为r+，精加工时刀具半径补偿值为r，其中为精加工余量。图4.20 粗、精加工的刀具半径补偿 数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数

22、控铣床的编程3. 3. 取消刀具半径补偿取消刀具半径补偿G40G40指令指令指令格式：G00 G40 X_ Y_ G01指令功能 ： 取消刀具半径补偿指令说明 ：(1)指令中的X_ Y_表示刀具轨迹中取消刀具半径补偿点的坐标值；(2)通过G00或G01运动指令取消刀具半径补偿；(3)G40必须和G41或G42成对使用。例题：如图4.18所示，当刀具以半径左补偿G41指令加工完工件 后，通过图中CO段取消刀具半径补偿，其程序段为： G40 G00 X0 Y0数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程4.3 4.3 数控铣床循环指令和子程序数控铣床循环指令和子程序在铣削加工

23、中，工件的孔加工、型腔和凸台加工是数控铣床加工的主要内容。在编程过程中，对于孔加工（钻孔、攻丝、镗孔、深孔钻削等），常常使用孔加工固定循环指令，对于型腔和凸台加工，常常使用子程序，应用循环指令和子程序可以简化加工程序和提高编程的效率。4.3.14.3.1孔加工固定循环孔加工固定循环1.1.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在（如图4.21所示）：初始平面、R平面、工件平面和孔底平面。孔加工过程中，刀具的运动由6个动作组成：数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程图4.21孔加工循环的平面 图4.22

24、固定循环的动作数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程动作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)初始平面 初始平面是为安全操作

25、而设定的定位刀具的平面。初始平面数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程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)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

26、的影响。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程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 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:G90 G99 G73G89 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ L_G90 G98 G73G89 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ L

27、_G91 G99 G73G89 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ L_G91 G98 G73G89 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ L_数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程指令功能:孔加工固定循环指令说明:(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4.22所示；(3)孔加工方式G73G89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（

28、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；数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程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

29、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。 如图4.23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4.23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。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程图4.23 G90与G91的坐标计算数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程表4.1 固定循环功能表数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣

30、床的编程4. 4. 各种孔加工方式说明各种孔加工方式说明 (1)高速深孔往复排屑钻G73指令指令格式：G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ 孔加工动作如图4.24左图所示。G73指令用于深孔钻削，Z轴方向的间断进给有利于深孔加工过程中断屑与排屑。指令Q为每一次进给的加工深度（增量值且为正值），图示中退刀距离d由数控系统内部设定。(2)深孔往复排屑钻G83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

31、降的点之间的距离，d值由数控系统内部设定。由此可数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程见这种钻削方式适宜加工深孔。图4.24 G73循环与G83循环 数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(3)精镗孔G76指令指令格式：G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_; 孔加工动作如图4.25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4.2

32、5 精镗孔图 数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(4)钻孔G81指令与锪孔G82指令G81的指令格式为：G81 X_ Y_ Z_ R_ F_;G82的指令格式为：G82 X_ Y_ Z_ R_ F_; 如图4.26所示，G82与G81指令相比,唯一不同之处是G82指令在孔底增加了暂停，因而适用于锪孔或镗阶梯孔，提高了孔台阶表面的加工质量，而G81指令只用于一般要求的钻孔。 4.26 钻孔与锪孔 数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(5)精镗孔G85指令与精镗阶梯孔G89指令G85的指令格式为：G85 X_ Y_ Z_ R_ F_;G

33、89的指令格式为:G89 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_; 如图4.27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 4.27 精镗孔与精镗阶梯孔数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(6)镗孔G86指令指令格式：G86 X_ Y_ Z_ R_ F_ 如图4.28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

34、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4.28 镗孔G86指令数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(7)反镗孔G87指令指令格式：G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_; 如图4.29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

35、回到R点平面。 图4.29 反镗孔数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(8)镗孔G88指令指令格式：G88 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_; 如图4.30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4.30 镗孔G88指令数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(9)重复固定循环简单应用例题：钻削如图4.31中的后4个孔，编制加工程序。G90 G00 X20 Y10G91

36、 G98 G81 X10 Y5 Z-20 R-5 L4 F80 图4.31 重复固定循环简单应用数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程 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钻孔动作。4.3.2 4.3.2 子程序子程序 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，

37、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。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(1)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4.32 子程序的嵌套数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(2)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

38、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。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程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

39、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19999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；数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(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

40、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代码数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程4.4 4.4 数控铣床综合加工实例数控铣床综合加工实例 例题1: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。 图4.33 轮廓铣削数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(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

41、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O1000 程序号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/minN030 G01 Z-20 F150 Z轴工进至Z=-20，进给速度150mm/min数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程N040 M98 P1010 调用子程序O1010N050 Z-45 F300 Z轴工进

42、至Z=-45，进给速度300mm/minN060 M98 P1010 调用子程序O1010N070 G00 X0 Y0 Z300 快速进给至X=0，Y=0，Z=300N100 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=10mmN020 X100 直线插补至X=100，Y=0N030 G02 X300 R100 顺圆插补至X=300，Y=0N040 G01 X400 直线插补至X=400，Y=0N050 Y300 直线插补至X=400，Y=300N060 G03 X0 R

43、200 逆圆插补至X=0，Y=300数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程N070 G01 Y-30 直线插补至X=0，Y=-30N080 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数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程例题2：用直径为8mm的立铣刀，粗铣如图4-34所示工件的型腔。图4.34 工件的型腔铣削 图4.35 切削轨迹数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(1)(1)工艺分析工艺分析确定工艺

44、路线。 如下图所示，采用行切法，刀心轨迹BCDEF作为一个循环单元，反复循环多次，设图示零件上表面的左下角计算刀心轨迹坐标、循环次数及步进量（Y方向步距）。如下图所示，设循环次数为n，Y方向步距为y，步进方向槽宽为B，刀具直径为d，则各参数关系如下：循环1次 铣出槽宽y+d循环2次 铣出槽宽3y+d循环3次 铣出槽宽5y+d循环n次 铣出槽宽(2n-1)y+d=B根据图纸尺寸要求，将B=50，d=8代入式 (2n-1)y+d=B，数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程即(2n-1)y=42 取n=4，得Y=6，刀心轨迹有1mm重叠，可行。(2)(2)加工程序加工程序O1100 程序号N010 G90 G92 X0