河北联合大学轻工学院数控机床技术PPT数控机床技术(第四章数控铣削、加工中心编程)2

1、数数控控技技术术 河北理工大学机械工程学院工程训练中心 张好强第四章数控铣削编程7.7.钻孔循环（钻孔循环（G81G81） 1 1）指令功能：该循环用作正常钻孔。切削进给执行到孔底，然后刀具从孔底）指令功能：该循环用作正常钻孔。切削进给执行到孔底，然后刀具从孔底快速移动退回，该指令作步序如图示。快速移动退回，该指令作步序如图示。第四章数控铣削编程 2 2）指令格式：）指令格式：G81 XG81 XY YZ ZR RF FK K； 其中，其中，X XY Y：孔位置数据；：孔位置数据； Z Z：指定孔底平面位置；：指定孔底平面位置； R R：指定：指定R R点平面位置；点平面位置； F F：切削进

2、给速度；：切削进给速度； K K：重复次数（如果需要的话）。：重复次数（如果需要的话）。 3 3）说明：在沿着）说明：在沿着X X和和Y Y轴定位以后，快速移动到轴定位以后，快速移动到R R点。从点。从R R点到点到Z Z点执行钻孔加工，然后刀具快速移动退点执行钻孔加工，然后刀具快速移动退回。关于主轴旋转、回。关于主轴旋转、M M代码和刀具偏置等，与其他循代码和刀具偏置等，与其他循环相同。环相同。第四章数控铣削编程例：例：第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程8.8.锪孔循环（锪孔循环（G82G82） 1 1）指令功能：该循环用作正常钻孔。孔切削进）指令功能：该循环用作正常钻孔

3、。孔切削进给到孔底时执行暂停，然后刀具从孔底快速移动退给到孔底时执行暂停，然后刀具从孔底快速移动退回，该指令的动作步序如图所示。回，该指令的动作步序如图所示。第四章数控铣削编程 2 2）指令格式：）指令格式：G82 XG82 XY YZ ZR RP P F FK K； 其中，其中，X XY Y：孔位置数据；：孔位置数据； Z Z：指定孔底平面位置；：指定孔底平面位置； R R：指定：指定R R点平面位置；点平面位置； P P：孔底暂停时间；：孔底暂停时间； F F：切削进给速度；：切削进给速度； K K：重复次数（如果需要的话）。：重复次数（如果需要的话）。 3 3）说明：在沿着）说明：在沿着

4、X X和和Y Y轴定位以后，快速移动到轴定位以后，快速移动到R R点。从点。从R R点到点到Z Z点执行钻孔加工，当到达孔底时执行暂点执行钻孔加工，当到达孔底时执行暂停，然后刀具快速移动退回。停，然后刀具快速移动退回。 关于主轴旋转、关于主轴旋转、M M代码代码和刀具偏置等，与其他循环相同。和刀具偏置等，与其他循环相同。第四章数控铣削编程9.9.排屑钻孔循环（排屑钻孔循环（G83G83） 1 1）指令功能：该循环执行深孔钻，间歇切削进给）指令功能：该循环执行深孔钻，间歇切削进给到孔的底部，钻孔过程中从孔中排除切屑。该指令的到孔的底部，钻孔过程中从孔中排除切屑。该指令的动作步序如图所示。动作步序

5、如图所示。第四章数控铣削编程 2 2）指令格式：）指令格式：G83 XG83 XY YZ ZR RQ Q F FK K； 其中，其中，X XY Y：孔位置数据；：孔位置数据； Z Z：指定孔底平面位置；：指定孔底平面位置； R R：指定：指定R R点平面位置；点平面位置； Q Q：每次切削进给的深度；：每次切削进给的深度； F F：切削进给速度；：切削进给速度； K K：重复次数（如果需要的话）。：重复次数（如果需要的话）。 3 3）说明：）说明：Q Q表示每次切削进给的切削深度，它必须用增表示每次切削进给的切削深度，它必须用增量值指定，在第二次和以后的切削进给中，执行快速移动到距量值指定，在

6、第二次和以后的切削进给中，执行快速移动到距离上次钻孔结束点为离上次钻孔结束点为d d的位置（的位置（d d为所设定的机床参数），再次为所设定的机床参数），再次执行切削进给。在执行切削进给。在Q Q中必须指定正值，负值被忽略。关于主轴中必须指定正值，负值被忽略。关于主轴旋转、旋转、M M代码和刀具偏置等，与其他循环相同。代码和刀具偏置等，与其他循环相同。第四章数控铣削编程10.10.攻螺纹循环（攻螺纹循环（G84G84） 1 1）指令功能：该循环执行攻螺纹加工，当到达孔）指令功能：该循环执行攻螺纹加工，当到达孔底时，主轴以反方向旋转。该指令的动作步序如图底时，主轴以反方向旋转。该指令的动作步序如

7、图4-4-4545所示。所示。第四章数控铣削编程 2 2）指令格式：）指令格式：G84 XG84 XY YZ ZR RP P F FK K； 其中，其中，X XY Y：孔位置数据；：孔位置数据； Z Z：指定孔底平面位置；：指定孔底平面位置； R R：指定：指定R R点平面位置；点平面位置； P P：孔底暂停时间；：孔底暂停时间； F F：切削进给速度；：切削进给速度； K K：重复次数（如果需要的话）。：重复次数（如果需要的话）。 3 3）说明：主轴顺时针旋转执行攻螺纹。当到达孔）说明：主轴顺时针旋转执行攻螺纹。当到达孔底时，为了回退主轴以相反方向旋转，这个过程生成底时，为了回退主轴以相反方

8、向旋转，这个过程生成螺纹。在攻螺纹期间进给倍率被忽略，进给暂停，不螺纹。在攻螺纹期间进给倍率被忽略，进给暂停，不停止机床，直到返回动作完成。关于主轴旋转、停止机床，直到返回动作完成。关于主轴旋转、M M代代码和刀具偏置等，与其他循环相同。码和刀具偏置等，与其他循环相同。第四章数控铣削编程11.11.镗孔循环（镗孔循环（G85G85） l l）指令功能：该循环用于镗孔加工，指令的动作）指令功能：该循环用于镗孔加工，指令的动作步序如图步序如图4-464-46所示：所示：第四章数控铣削编程 2 2）指令格式：）指令格式：G85 XG85 XY YZ ZR RF FK K； 其中，其中，X XY Y：

9、孔位置数据；：孔位置数据； Z Z：指定孔底平面位置；：指定孔底平面位置； R R：指定：指定R R点平面位置；点平面位置； F F：切削进给速度；：切削进给速度； K K：重复次数（如果需要的话）。：重复次数（如果需要的话）。 3 3）说明：沿着）说明：沿着X X和和Y Y轴定位以后，快速移动到轴定位以后，快速移动到R R点点，从，从R R点到点到Z Z点执行镗孔，当到达孔底时，执行切削进点执行镗孔，当到达孔底时，执行切削进给，然后返回到给，然后返回到R R点。关于主轴旋转、点。关于主轴旋转、M M代码和刀具偏代码和刀具偏置等，与其他循环相同。置等，与其他循环相同。第四章数控铣削编程12.1

10、2.背镗孔循环（背镗孔循环（G87G87） 1 1）指令功能：该循环执行精密镗孔，循环的动作）指令功能：该循环执行精密镗孔，循环的动作步序如图步序如图4-474-47所示。所示。第四章数控铣削编程2 2）指令格式：）指令格式：G87 XG87 XY YZ ZR RQ QP P F FK K； 其中，其中，X XY Y：孔位置数据；：孔位置数据； Z Z：指定孔底平面位置；：指定孔底平面位置； R R：指定：指定R R点平面位置；点平面位置； Q Q：刀具的偏移量；：刀具的偏移量； P P：暂停时间；：暂停时间； F F：切削进给速度；：切削进给速度； K K：重复次数（如果需要的话）。：重复次

11、数（如果需要的话）。 第四章数控铣削编程 3 3）说明：）说明：沿沿X X和和Y Y轴定位以后，主轴在固定的旋转位轴定位以后，主轴在固定的旋转位置上停止；刀具在刀尖的相反方向移动，并在孔底（置上停止；刀具在刀尖的相反方向移动，并在孔底（R R点点）定位（快速移动）；然后，刀具在刀尖的方向上移动并）定位（快速移动）；然后，刀具在刀尖的方向上移动并且主轴正转，沿且主轴正转，沿Z Z轴的正向镗孔直到轴的正向镗孔直到Z Z点。点。 在在Z Z点主轴再次停在固定的旋转位置，刀具在刀尖的点主轴再次停在固定的旋转位置，刀具在刀尖的相反方向移动，然后刀具返回到初始位置。刀具在刀尖的相反方向移动，然后刀具返回到

12、初始位置。刀具在刀尖的方向上偏移，主轴正转，执行下一个程序段的加工。方向上偏移，主轴正转，执行下一个程序段的加工。 关于主轴旋转、关于主轴旋转、M M代码和刀具偏置等，与其他循环相代码和刀具偏置等，与其他循环相同。同。 4 4）注意：）注意：Q Q（在孔底的偏移量）在固定循环中保（在孔底的偏移量）在固定循环中保持的模态值。指定时须小心，因为它也用作持的模态值。指定时须小心，因为它也用作G73G73和和G83G83的切削深度。的切削深度。 第四章数控铣削编程4.4 数控铣削编程实例数控铣削编程实例 例例1 1：用一毛坯尺寸为用一毛坯尺寸为72mm72mm42mm42mm5mm5mm板料，加工成尺

13、寸如图板料，加工成尺寸如图4-564-56所示的所示的零件，分为内、外轮廓的粗精加工，刀具及切削用量的选择见表零件，分为内、外轮廓的粗精加工，刀具及切削用量的选择见表4-124-12。工件坐标。工件坐标系原点（系原点（X X0 0，Y Y0 0）设定距毛坯右边和底边均）设定距毛坯右边和底边均21mm21mm处，其处，其Z Z坐标定在毛坯表面，装夹坐标定在毛坯表面，装夹与定位方法如图与定位方法如图4-574-57所示。所示。第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程例例2 2：加工如图所示的零件，工件材料为加工如图所示的零件，工件材料为4545钢，毛坯尺寸为钢，毛坯

14、尺寸为175mm175mm130mm130mm6.35mm6.35mm。工件坐标系原点（。工件坐标系原点（X X0 0，Y Y0 0）定在距毛坯左边和底边均）定在距毛坯左边和底边均65mm65mm处，其处，其Z Z0 0定在毛坯上表面，采用定在毛坯上表面，采用10mm10mm立铣刀，主轴转速立铣刀，主轴转速S=1250r/minS=1250r/min，进给速度，进给速度f=150mm/minf=150mm/min。轮廓加工轨迹如图。轮廓加工轨迹如图4-594-59所示。所示。第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程4.5 加工中心程序编程加工中心程序编程 加工中

15、心所用加工程序的基本编程方法、固定加工中心所用加工程序的基本编程方法、固定循环与数控铣床是相同的，最大区别在于加工中心循环与数控铣床是相同的，最大区别在于加工中心需要换刀程序。需要换刀程序。一、加工中心特点与加工对象一、加工中心特点与加工对象1 1加工中心的特点加工中心的特点 1 1）具有刀库和自动换刀装置。）具有刀库和自动换刀装置。 2 2）实现多轴加工。）实现多轴加工。 3 3）有自动托盘交换装置。加工中心上如果带有）有自动托盘交换装置。加工中心上如果带有自动托盘交换装置，一个工件在加工的同时，另一自动托盘交换装置，一个工件在加工的同时，另一个工作台可以实现工件的装夹。个工作台可以实现工件

16、的装夹。第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程2加工中心的主要加工对象加工中心的主要加工对象 加工中心适用于复杂、工序多、精度要求高、需用多种类型普通机床和繁加工中心适用于复杂、工序多、精度要求高、需用多种类型普通机床和繁多刀具、工装，经过多次装夹和调整才能完成加工的零件。多刀具、工装，经过多次装夹和调整才能完成加工的零件。（1）箱体类零件）箱体类零件 箱体类零件是指具有一个以上孔系，内部有一定型腔，在长、宽、高方向箱体类零件是指具有一个以上孔系，内部有一定型腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件。有一定比例的零件。 第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程（2）复杂曲面）复杂曲面 在航空航天、汽车、

17、船舶、国防等领域的产品中，复杂曲面类零件占有较在航空航天、汽车、船舶、国防等领域的产品中，复杂曲面类零件占有较大的比重。如叶轮、螺旋桨、各种曲面成形模具等。大的比重。如叶轮、螺旋桨、各种曲面成形模具等。 第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程（3）异形件）异形件 异形件是外形不规则的零件，大多需要点、线、面多工位混合加工，如支架异形件是外形不规则的零件，大多需要点、线、面多工位混合加工，如支架、基座、样板、靠模等。、基座、样板、靠模等。 （4）盘、套、板类零件）盘、套、板类零件 带有键槽、径向孔或端面有分布的孔系、曲面的盘套或轴类零件，以及具有带有键槽、径向孔或端面有分布的孔系

18、、曲面的盘套或轴类零件，以及具有较多孔加工的板类零件，适宜采用加工中心加工较多孔加工的板类零件，适宜采用加工中心加工 。 第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程（5 5）特殊加工）特殊加工 熟练掌握了加工中心的功能之后，配合一定的工装和专用的工具利用加熟练掌握了加工中心的功能之后，配合一定的工装和专用的工具利用加工中心可完成一些特殊的工艺内容，例如在金属表面上刻字、刻线、刻图案。在工中心可完成一些特殊的工艺内容，例如在金属表面上刻字、刻线、刻图案。在加工中心的主轴装上高频电火花电源，可对金属表面进行线扫描表面淬火；在加加工中心的主轴装上高频电火花电源，可对金属表面进行线扫描表面淬火；在加工中心装

19、上高速磨头，可进行各种曲线、曲面的磨削等。工中心装上高速磨头，可进行各种曲线、曲面的磨削等。第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程第四章数控铣削编程二、加工中心用加工程序编制要点二、加工中心用加工程序编制要点 1 1）除换刀程序外，加工中心的编程方法和普通）除换刀程序外，加工中心的编程方法和普通数控铣床相同。不同的数控机床，其换刀程序是不同数控铣床相同。不同的数控机床，其换刀程序是不同的，通常选刀和换刀分开进行，换刀动作必须在主轴的，通常选刀和换刀分开进行，换刀动作必须在主轴停转条件下进行。停转条件下进行。 2 2）多数加工中心都规定了）多数加工中心都规定了“换刀点换刀点”位置，即位置，即定距换

20、刀。一般立式加工中心规定换刀点的位置在定距换刀。一般立式加工中心规定换刀点的位置在Z0Z0处（即机床处（即机床Z Z轴零点），当控制机接到选刀轴零点），当控制机接到选刀T T指令后，指令后，自动选刀，被选中的刀具处于刀库最下方；接到换刀自动选刀，被选中的刀具处于刀库最下方；接到换刀M06M06指令后，机械手执行换刀动作。指令后，机械手执行换刀动作。 第四章数控铣削编程换刀程序可采用两种方法设计：换刀程序可采用两种方法设计：（1 1） N010 G00 Z0 T02N010 G00 Z0 T02； N011 M06N011 M06； 返回返回Z Z轴换刀点的同时，刀库将轴换刀点的同时，刀库将T02T02号刀具选出，然后进行刀号刀具选出，然后进行刀具交换，换到主轴上的刀具为具交换，换到主轴上的刀具为T02T02，若，若Z Z轴回零时间小于轴回零时间小于T T功能执行功能执行时间（即选刀时间），则时间（即选刀时间），则M06M06指令等刀库将指令等刀库将T02T02号刀具转到最下方位号刀具转到最下方位置后才能执行。因此，这种方法占用机动时间较长。置后才能执行