数控铣床与加工中心编程加工技术2学习教案

1、数控铣床与加工数控铣床与加工(ji gng)中心编程加工中心编程加工(ji gng)技术技术2第一页，共50页。3.6 3.6 数控铣床与加工数控铣床与加工(ji gng)(ji gng)中心程序编制中心程序编制一、概述一、概述(i sh)(i sh)为机床缺省为机床缺省状态状态00组组 为非模态为非模态 代码代码(di m)在铣削加工中在铣削加工中G90/G91分别分别表示绝对坐标表示绝对坐标/相对坐标编程相对坐标编程FANUC G代码代码第1页/共50页第二页，共50页。3.6 3.6 数控铣床与加工数控铣床与加工(ji gng)(ji gng)中心程序编制中心程序编制一、概述一、概述(i

2、 sh)(i sh)1 1、前指令、前指令(zhlng)(zhlng)代码、后指令代码、后指令(zhlng)(zhlng)代码代码前指令代码：在程序段开头激活前指令代码：在程序段开头激活M功能功能后指令代码：在程序段结束激活后指令代码：在程序段结束激活M功能功能G00 X12 Y20 M08G00 X12 Y20 M00FANUC M代码代码第2页/共50页第三页，共50页。前指令代码前指令代码后指令代码后指令代码如不能确定如不能确定M功能和刀具运动之间的关系，可以功能和刀具运动之间的关系，可以(ky)在单独的程序段在单独的程序段中书写。中书写。第3页/共50页第四页，共50页。2：M 代码代

3、码(di m)作用时间作用时间在单个程序段中有效在单个程序段中有效一直有效，直到被取消一直有效，直到被取消第4页/共50页第五页，共50页。3.6 3.6 数控铣床与加工数控铣床与加工(ji gng)(ji gng)中心程序编制中心程序编制绝对(judu)尺寸指令和增量尺寸指令 G90指定尺寸值为绝对尺寸。G91指定尺寸值为增量尺寸。大多数控制器是同一条程序段中只能(zh nn)用一种，不能混用。但是大多数的FAUNC控制器允许在同一程序段混合使用两种模式如：G00 G90 X100 G91 Y-50;设当前刀具位于A点则G90编程：G90G00X30Y37;G91编程：G91G00X20Y2

4、5;混合编程：G00G90X30G91Y25;第5页/共50页第六页，共50页。3.6 3.6 数控铣床与加工数控铣床与加工(ji gng)(ji gng)中心程序编制中心程序编制二、坐标系设定(sh dn)或选择1、设定(sh dn)工件坐标系（G92）2、选择工件坐标系（G54G59)3、设定(sh dn)局部坐标系（G52)坐标系设定或选择第6页/共50页第七页，共50页。1、设定(sh dn)工件坐标系（铣G92）G92为设定加工坐标系指令。如程序中出现G92 XaYbZc程序段，当该程序段运行后，此时机床没有任何的动作，显示屏上的坐标显示改变为XaYbZc，工件坐标系被设定完成(wn

5、 chng)且当前刀位点在工件坐标系的XaYbZc 位置。G92指令(zhlng)格式：G92 X_ Y _ Z_车G50第7页/共50页第八页，共50页。例：用G92X100Y100Z100设定如下工件(gngjin)坐标系，试写出其具体操作步骤。YXZ1：移动刀具，使刀位点和工件坐标系原点重合。2：沿着X、Y、Z轴分别移动100。3：运行指令(zhlng)G92X100Y100Z100。4：工件坐标系设定完成。第8页/共50页第九页，共50页。2、选择(xunz)工件坐标系（G54G59)工件坐标系选择(xunz)指令有G54、G55、G56、G57、G58、G59。均为模态指令。 加工之

6、前，通过MDI(手动键盘输入)方式设定这6个坐标系原点在机床坐标系中的位置，系统则将它们分别(fnbi)存储在6个寄存器中。 程序段格式：G54G59 程序中出现G54G59中某一指令时，就相应地选择了这6个坐标系中的一个。使用步骤：第9页/共50页第十页，共50页。例：已知G54(X)=-105.5 G54(Y)=-103.1，且当前主轴(zhzhu)位于机床原点如执行指令G00 G90 G54 X5.5 Y3.1 S1500 M03。求在机床坐标系下的坐标。解：在机床坐标系下实际移动的目标(mbio)点的坐标为X=-105.5+5.5=-100Y=-103.1+3.1=-100第10页/共

7、50页第十一页，共50页。选择工件坐标系的应用：一次装夹完成(wn chng)多个零件的孔的加工。G21G90 G54 G00 X5.5 Y3.1 S1000 M03G99 G82 R5 Z-5P100F8(此段进行孔的加工(ji gng)循环）G55 X5.5Y3.1G56 X5.5 Y3.1第11页/共50页第十二页，共50页。G92指令是通过程序来设定加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前(dngqin)刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前(dngqin)刀具位置的不同而改变的。G54G59所选择的工件坐标系与刀具当前(dngqin)的位置无关，但是需要通过

8、对刀操作后由MDI输入相应的数值。G92与G54G59的区别(qbi)G92指令(zhlng)与G54G59指令(zhlng)都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。第12页/共50页第十三页，共50页。3、设定(sh dn)局部坐标系（G52)1：局部坐标系是与当前有效的被选择的工件坐标系（G54G59)相关的补充的临时坐标系。在G52运行期间工件坐标系仍然(rngrn)存在。2：执行完G52指令后，其后的坐标值为相对于该局部坐标系的数值。3：局部坐标系取消指令为G52 X0Y0Z0.指令格式：G52 XYZ其中XYZ为局部(jb)坐标系在当前工件坐标系中的坐标值说明：第13页/

9、共50页第十四页，共50页。G54与G52程序例：已知工件坐标系原点为零件左下角，孔的坐标标注是相对于图中的圆的中心标注的为(2.25,0)(1.125,1.9468)(1.125,0).试用G52编制(binzh)孔的加工程序。G90G54G00X8Y3S1200M03;G52 X8Y3;G99G82R0.1Z-0.2P100F10L0;X2.25Y0;X1.125Y1.9468;X-1.125;X1.125;G80Z1;G52X0Y0;第14页/共50页第十五页，共50页。3.6 3.6 数控铣床与加工数控铣床与加工(ji gng)(ji gng)中心程序编制中心程序编制三、坐标运动(yn

10、dng)指令1、快速定位（G00或G0）2、直线插补（G01或G1)3、圆弧插补（G02,G03或G2,G3)4、程序暂停（G04）5、返回(fnhu)参考点检查（G27）6、自动返回(fnhu)参考点(G28)7、从参考点返回(fnhu)（G29）坐标运动指令第15页/共50页第十六页，共50页。1、快速(kui s)定位（G00或G0）指令格式：G00 X_Y_Z_说明：1、刀具以快速移动速度移动到用工件坐标系中的位置。2、以绝对值尺寸编程时， X_Y_Z_值为终点的坐标值。3、以增量值尺寸编程时， X_Y_Z_值为刀具需要移动的距离。4、用参数No.1401 的第1 位,可以选择下面两种

11、刀具轨迹(guj)之一： 非直线插补定位：刀具分别以每轴的快速移动速度定位。刀具轨迹(guj)一般不是直线。直线插补定位：刀具轨迹(guj)刀具轨迹(guj)为一直线。刀具以不超过每轴的快速移动速度，在最短的时间内定位。5、快速(kui s)移动指令中的速度不能在地址F 中指定。第16页/共50页第十七页，共50页。2、直线(zhxin)插补（G01或G1)指令格式：G01 X_Y_Z_ F_说明：1、刀具以F 指定的进给速度沿直线移动到指定的位置。2、以绝对值尺寸编程时， X_Y_Z_值为终点的坐标值。3、以增量值尺寸编程时， X_Y_Z_值为刀具需要移动的距离。4、无需对每个程序段都指定F

12、 值, 进给速度是沿着刀具轨迹(guj)测量的，如果不指令F 代码，则认为进给速度为零。第17页/共50页第十八页，共50页。O OY YX XO OX XZ Z2 2- -2 2点定位点定位(dngwi)与直线进给指令应用与直线进给指令应用例：用例：用66的指状铣刀铣出右图所示的指状铣刀铣出右图所示“X“X、Y Y、Z”Z”三个字母，深度为三个字母，深度为2mm2mm。建立图示坐标系。加工时，刀具建立图示坐标系。加工时，刀具(doj)(doj)起点为起点为(0,0,300)(0,0,300)处；下刀速度为处；下刀速度为50mm/min50mm/min；切削速度为；切削速度为150mm/min

13、150mm/min；主轴转速为；主轴转速为1000r/min1000r/min。如图示，加工深度为如图示，加工深度为-2mm-2mm，安全高度为，安全高度为+2mm+2mm处。处。拟定加工路线为：拟定加工路线为：第18页/共50页第十九页，共50页。O OX XZ Z2 2- -2 2O OX XY Y点定位与直线进给指令点定位与直线进给指令(zhlng)应用应用加工加工(ji gng)(ji gng)程序为：程序为：G92 X0 Y0 Z300 G92 X0 Y0 Z300 G00 X10 Y10 Z2G00 X10 Y10 Z2S1000 M03S1000 M03G01 Z-2 F50G0

14、1 Z-2 F50X30 Y40 F150X30 Y40 F150G00 Z2G00 Z2X10X10G01 Z-2 F50G01 Z-2 F50X30 Y10 F150X30 Y10 F150G00 Z2G00 Z2第19页/共50页第二十页，共50页。O OX XZ Z2 2- -2 2O OX XY Y点定位点定位(dngwi)与直线进给指令应用与直线进给指令应用加工加工(ji gng)(ji gng)程序程序( (续上续上) )为：为：X50X50G01 Z-2 F50G01 Z-2 F50Y25 F150Y25 F150X40 Y40X40 Y40G00 Z2G00 Z2X50 Y2

15、5X50 Y25G01 Z-2 F50G01 Z-2 F50X60 Y40 F150X60 Y40 F150G00 Z2G00 Z2第20页/共50页第二十一页，共50页。O OX X2 2- -2 2O OX XY Y点定位点定位(dngwi)与直线进给指令应用与直线进给指令应用Z Z加工加工(ji gng)(ji gng)程序程序( (续上续上) )为：为：X70 X70 G01 Z-2 F50G01 Z-2 F50X90 F150X90 F150X70 Y10X70 Y10X90X90G00 Z20 M05G00 Z20 M05X0 Y0 Z300X0 Y0 Z300M02M02加工加工

16、(ji gng)演示演示第21页/共50页第二十二页，共50页。3、圆弧插补（G02,G03或G2,G3)G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。G03为按指定进给速度的逆时针圆弧插补。圆弧顺逆方向的判别(pnbi)：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如图所示。第22页/共50页第二十三页，共50页。程序程序(chngx)格式：格式：XY平面平面(pngmin)：G17 G02 X Y I J (R) FG17 G03 X Y I J (R) FZX平面平面(pngmin)：G18 G02 X Z I K (R) FG18 G03 X Z I

17、K (R) FYZ平面：平面：G19 G02 Z Y J K (R) FG19 G03 Z Y J K (R) F其中：X、Y、Z的值是指圆弧插补的终点坐标值；I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与G90,G91无关。R为指定圆弧半径。第23页/共50页第二十四页，共50页。R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角180o时，R值为正，当圆弧的圆心角180o时，R值为负。对于整园的编程，如果用R格式编程G02 X Y (R) F会出现很多可能性，因此对于整园只能用I,J,K方式编程。关于(guny)R编程第24页/共50页第二十五页，共50页。关于(guny)I、J、K编程有些(yuxi)老式的控

18、制器不支持在一个程序段中进行多个象限圆弧插补。这时候圆弧运动必须分成4个或者5个程序段。第25页/共50页第二十六页，共50页。G90 G80 G40 G17 G49 G21(机床初始状态设定）G90：绝对坐标编程；G80：取消固定循环G40：取消刀具(doj)半径补偿G17：选择xy平面为工作平面G49：取消刀具(doj)长度补偿G21：公制尺寸输入第26页/共50页第二十七页，共50页。G90 G80 G40 G17 G49 G21 机床初始状态设定G54 G00 X0 Y0 快进到起刀点，z值为当前位置X-35 Y-70 S400 快进进刀(jn do)点的上方设定主轴转速，z值为当前位

19、置Z50 M03 快进到进刀(jn do)点上方Z50处，主轴正转G01 Z-25 F1000 M08 以F1000mm/min的速度移动到进刀(jn do)点X-60 F200 以F200mm/min的速度切削轮廓G03 X-110 Y-20 R50 切削轮廓6第27页/共50页第二十八页，共50页。G01 Y-40 切削(qixio)轮廓7G02 X-140 Y-70 R-30 切削(qixio)轮廓8G01 X-160 切削(qixio)轮廓9G03 X-110 Y-120 R50 切削(qixio)轮廓10G01 Y-140 切削(qixio)轮廓11X-80 切削(qixio)轮廓1

20、2G02 X-40 Y-100 R40 切削(qixio)轮廓13G01 Y-65 切削(qixio)轮廓14G00 Z50 退刀Z90 M05 退刀,停主轴G01 X0 Y0 回X0Y0M30 程序(chngx)结束第28页/共50页第二十九页，共50页。4、程序(chngx)暂停（G04）G04暂停延时暂停延时 格式：格式：G04 XP， Xs(秒秒) Pms(毫秒毫秒)。 执行此指令时，加工进给将暂停执行此指令时，加工进给将暂停P后所设定的时间，然后自动后所设定的时间，然后自动(zdng)开始执行下一程序段。开始执行下一程序段。 G04指令为非模态指令指令为非模态指令说明：1：用于高低速

21、转换时主轴停稳定。2：用于孔底暂停以提高(t go)孔底质量。3：用于螺纹加工开始前稳定主轴转速。4：主轴最小暂停时间(主轴旋转一周所用时间)T60秒/主轴转速第29页/共50页第三十页，共50页。5.返回(fnhu)参考点检查（G27）程序格式：程序格式：G90( G91) G27 X YZ;说明：说明：1： G27 X YZ中的中的X YZ值为机床坐标系原点在工件坐标系中的值。值为机床坐标系原点在工件坐标系中的值。2：在执行该指令时，应该取消刀具长度和半径补偿，否则检查：在执行该指令时，应该取消刀具长度和半径补偿，否则检查(jinch)结果可能不正确，因为刀具参考点被替代了。结果可能不正确

22、，因为刀具参考点被替代了。例：设G54中的X=-345.587,Y=-246.354,Z=-524.488则执行指令G27 X 345.587 Y246.354 Z524.488会进行正确的检查，机床指示灯会亮。如执行指令G27 X345.578 Y246.354 Z524.488则会出现报警信息，机床不再执行下面的程序段。直到(zhdo)故障解除。第30页/共50页第三十一页，共50页。6、自动(zdng)返回参考点(G28)说明：1：G28程序段中至少要包含(bohn)一根轴的坐标。这时仅该轴经过该点回参考点。2：绝对坐标G90编程方式时，G28指令中的XYZ坐标是中间点在当前坐标系中的坐

23、标值。3：增量坐标G91编程方式时，G28中指令值为中间点相对于当前位置点的坐标增量。4：较好的编程方法是： G91 G28 Z0； G28 XY； （G90）格式：G28 XY Z 经指令(zhlng)中间点再自动回参考点。第31页/共50页第三十二页，共50页。 说明：1：在使用G29指令之前必须使用G28指令，因为G29指令中没有中间点的坐标值。2：绝对坐标G90编程方式(fngsh)时，G29指令中的XYZ坐标是从参考点出发将要移到的目标点在当前坐标系中的坐标值。3：增量坐标G91编程方式(fngsh)时，G29中指令值为将要移到的目标点相对于前段G28中指令内的中间点的坐标增量。7、

24、从参考点返回(fnhu)（G29）例：G91G28X10 Y10G29 X10 Y-10机床原点格式：G29 XY Z。从参考点经中间点返回(fnhu)目标点，式中的XY Z 为目标点。第32页/共50页第三十三页，共50页。3.6 3.6 数控铣床与加工数控铣床与加工(ji gng)(ji gng)中心程序编制中心程序编制四、主轴(zhzhu)运动与进给设定指令2、F功能F功能是用于控制刀具相对(xingdu)于工件的进给速度。F的单位是mm / min。如：F250表示刀具的进给速度为250mm/min。 1、S功能S功能，主要表示主轴转速（r/min)，属于模态代码。主轴转速功能用地址符

25、S加一到四位数字表示。如：S1500 表示主轴转速为1500r/min注意：实际进给速度和主轴转速还受操作面板上进给速度修调倍率的控制。f=Z * fz*n ：Z 铣刀齿数、fz每齿进给量（mm/齿）、n主轴转速。第33页/共50页第三十四页，共50页。3.6 3.6 数控铣床与加工数控铣床与加工(ji gng)(ji gng)中心程序编制中心程序编制五、刀具(doj)与刀具(doj)补偿1、刀具功能(gngnng)（T功能(gngnng)）2、刀具半径补偿功能(gngnng)3、长度补偿功能(gngnng)（H功能(gngnng)刀具与刀具补偿第34页/共50页第三十五页，共50页。1、刀具

26、(doj)功能（T功能）实际上，加工中心的编程和数控铣床编程的不同之处，主要在于增加了用M06和Txx进行自动换刀的功能指令，其他都没有多大的区别。M06-自动换刀指令。本指令将驱动机械手进行换刀动作，不包括刀库转动(zhun dng)的选刀动作。T功能指令是铣床所不具备的，因为T指令即Txx ，是用以驱动刀库电机带动刀库转动(zhun dng)而实施选刀动作的。T指令后跟的两位数字，是将要更换的刀具地址号。在编写换刀指令前，必须了解加工中心所采用的刀具存储和选择原则。“T01 M06”和“M06 T01”的区别(qbi)：“T01 M06 ”是先执行选刀指令T01，再执行换刀指令M06。“M

27、06 T01”是先执行换刀指令M06，再执行选刀指令T01第35页/共50页第三十六页，共50页。刀具(doj)存储和选择原则1）固定刀具(doj)选择这种换刀方式，其刀具号与刀位号是一一对应的。其选刀动作和换刀动作无法分开进行(jnxng)，故编程上一般用“Txx M06”的形式。对于不采用机械手换刀的立、卧式加工中心而言，它们在进行换刀动作之时，是先取下主轴上的刀具，再进行刀库转位的选刀动作；然后，再换上新的刀具。第36页/共50页第三十七页，共50页。2）随机刀具(doj)选择主轴换刀机械手刀库油缸主轴油缸刀库换刀机械手(a)(b)(c)(d)这种换刀方式，其刀具号与刀位号不是一一对应的

28、。在执行程序之前(zhqin)需要登记刀具和刀号的对应关系。并登记到系统内部，程序执行时，有系统维护这种关系。其选刀动作和换刀动作是可以分开进行的，故编程上一般把Txx选刀指令和 M06换刀指令分开使用，以节省换刀等待时间。而对于(duy)采用机械手换刀的加工中心来说，它们在进行换刀动作之时，把主轴上的刀具和需要更换的刀具进行对调。第37页/共50页第三十八页，共50页。固定刀具(doj)选择：随机(su j)刀具选择不同刀具存储和选择原则(yunz)的换刀指令的格式N10 TXX M06N10 M06 TXXN10TXXN11M06N10TXXN20M06N10M06N11TXX第38页/共

29、50页第三十九页，共50页。例：以知当前刀具为T02刀具，试分析程序中主轴(zhzhu)上刀具状态。N51N52 T03N75G00Z100N76 G28 Z100 M05N77 M01 空行N78 T03N79 M06N80G00X-100S300M03T04N81T02在主轴上T03号刀具转到换刀位置使用T02刀具加工T02加工完成后回退T02使用完毕，停止(tngzh)转动，回到换刀位置选择性暂停刀具间空行，用以区分不同刀具的程序，便于阅读重复调用T03刀具T02推出，T03装入主轴 在执行快速移动时候将To4号刀具转到换刀位置使用T04加工N51N52 T03N75G00Z100N77 M01 空行N78 T03N79 M06N8