项目三加工程序编制基础

项目三：加工程序编制基础模块二：数控加工工艺设计模块

任务1：熟悉加工程序及规定格式任务2：熟悉加工基本程序指令及应用任务3：项目实践：编程及模拟加工摘要幻灯片任务1：熟悉加工程序及规定格式2.1.1加工程序概述编制加工程序过程是：先分析工件图样，明确加工内容、加工要求；然后进行工艺设计，确定加工方法，确定机床、刀具、夹具等加工条件，确定必要的加工数据和工艺参数；最后将上述加工意图和数据结果按CNC系统所规定的程序格式填写成加工程序。分析零件图样和制定工艺方案数

学处

理编

写

程

序程

序

校

验修改（1）分析零件图样和制定工艺方案

明确加工的内容和要求确定加工方案选择适合的数控机床选择或设计刀具和夹具确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量（2）数学处理直线插补与圆弧插补

（3）编写零件加工程序（4）程序检验机床空运转，检查机床动作和运动轨迹的正确性试切检验程序

2、数控程序编制的方法

计算机自动编程

手工编程2.1.2加工程序指令字格式1.加工程序的字符构成加工程序的指令的字符是加工程序的最小组成单位，如同一篇作文里的各个汉字和标点符号。G01X100Y50F200；2.字符的二进制数字代码人们把加工程序的每个字符对应一个二进制数字码代号，如：字符“A”对应二进制数字码“1000001”，这个二进制数字码代号称为该字符的代码3．加工程序的指令字的结构组成由地址字符与其后的具体的数据组成称为数据字。是由地址字符与其后数字代号组成。字符意

义字符意

义A绕X轴旋转的角度尺寸N顺序号B绕Y轴旋转的角度尺寸O程序号C绕Z轴旋转的角度尺寸P平行于x轴的第三尺寸D第二刀具功能Q平行于Y轴的第三尺寸E第二进给功能R平行于Z轴的第三尺寸F第一进给功能S主轴速度功能G准备功能T第一刀具功能H不指定U平行于X轴的第二尺寸表2-1-2常用地址符在数控加工程序指令的中规定的含义4．加工程序的指令字格式

对某一特定的CNC系统而言，每个程序中的指令字只能以特定的格式编写。字中允许使用的数字位数取决于地址和小数的最大位数，这由CNC控制器厂家设置的。2.1.3加工程序指令字的功能1．顺序号字2．准备功能字3．坐标尺寸字4．进给功能字5．主轴转速功能字6．刀具功能字7．辅助功能字2.1.4程序段规定格式N××××G××X±×××××．×××Y±×××××．×××Z±×××××．×××F××××S××××T××××M××LFN××××——程序段的段号，是程序段的开始部分G××——准备功能指令；X±×××××．×××、Y±×××××．×××、Z±×××××．×××——分别表示X、Y、Z坐标尺寸字；

F××××——进给速度功能字S××××——主轴转速功能字T××××——刀具功能字M××——辅助功能指令2.1.5加工程序格式和结构1．数控程序总体格式

程序起始符程序名程序主体程序结束符2．程序主体部分的结构⑴准备程序段⑵加工程序段⑶结束程序段格式举例：

%//开始符O1000//程序名N10G00G54X50Y30M03S3000N20G01X88.1Y30.2F500T02M08N30X90//程序主体……N300M30//结束符%任务2：熟悉加工基本程序指令及应用2.2.1进给运动要素确立工件坐标系进给运动的圆弧轨迹或补偿所在的坐标平面运动的轨迹的线型进给轨迹的位置数据和轨迹的运动方向尺寸的坐标值形式进给加工运动的速度由F指令给出进给方向由起点到终点方向确定2.2.2工件坐标系设定指令1．位置寄存器指令G92（G50）在FANUC的数控系统中规定:G92用于数控铣床G50用于数控车床预置寄存指令G92编程格式：G92X～Y～Z～X、Y、Z的值是当前刀具位置相对于加工原点位置的值按照程序规定的尺寸字值，通过当前刀具所在位置来设定加工坐标系的原点这一指令不产生机床运动注意：这种方式设置的加工原点是随刀具当前位置（起始位置）的变化而变化的编程坐标系

编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的坐标系如图所示，其中O2即为编程坐标系原点编程原点：根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点选择编程原点车削零件的编程原点选择见图铣削零件的编程原点基点基点坐标是编程中必需的重要数据例：如图所示零件中，A、B、C、D、E为基点。A、B、D、E的坐标值从图中很容易找出,C点是直线与圆弧切点，要联立方程求解2．工件坐标系零点偏移指令G54～G59

1、加工坐标系的确定加工坐标系：以确定的加工原点为基准建立的坐标系加工原点（程序原点）：零件被装夹好后，相应的编程原点在机床坐标系中的位置2、加工坐标系的设定方法一：在机床坐标系中直接设定加工原点方法二：通过刀具起始点来设定加工坐标系机床加工坐标系设定的实例以数控铣床（FANUC0M）加工坐标系的设定为例零件图样：1、准备工作：机床回参考点，确认机床坐标系通过夹具使零件定位，并使工件定位基准面与机床运动方向一致2、装夹工件毛坯：用直径为φ10的标准测量棒、塞尺对刀，得到测量值：X=-437.726,Y=-298.160,如图1所示Z=-31.833，如图2所示3、对刀测量用简易对刀法测量,方法如下:图1：X、Y向对刀方法图2：Z向对刀方法4、计算设定值X坐标设定值：X=-437.726+5+0.1+40=-392.626mmY坐标设定值：Y=-298.160+5+0.1+46.5=-246.46mmZ坐标设定值：Z=-31.833-0.2=-32.033mm5、设定加工坐标系6、校对设定值将开关放在MDI方式下，进入加工坐标系设定页面。输入数据为:X=-392.626Y=-246.460Z=-32.0332.2.3坐标平面设定指令（G17、G18、G19）

2.2.4坐标尺寸字数值属性1.坐标尺寸字尺寸的公制或英制单位（准备功能：G21或G20）2．尺寸坐标模式(绝对G90或增量G91)1、G功能字指定G90指定尺寸值为绝对尺寸G91指定尺寸值为增量尺寸2、用尺寸字的地址符指定绝对尺寸的尺寸字的地址符用X、Y、Z增量尺寸的尺寸字的地址符用U、V、W机床运动部件的坐标尺寸值相对于坐标原点给出绝对尺寸：机床运动部件的坐标尺寸值相对于前一位置给出增量尺寸：2.2.5进给运动方式指令1．快速定位指令G00快速点定位指令编程格式：G00X～Y～Z～X、Y、Z的值：快速点定位的终点坐标值例：从A点到B点快速移动的程序段为：

G90G00X20Y3

同时到达终点单向移动至终点2．直线插补产生按指定进给速度F实现的空间直线运动程序格式：G01X～Y～Z～F～其中：X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值其程序段为：绝对方式编程：G90G01X10Y10F100增量方式编程：G91G01X-10Y-20F100例：实现图中从A点到B点的直线插补运动。3．圆弧插补指令G02、G03G02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程序格式：XY平面：G17G02X～Y～I～J～(R～)F～G17G03X～Y～I～J～(R～)F～ZX平面：G18G02X～Z～I～K～(R～)F～G18G03X～Z～I～K～(R～)F～YZ平面：G19G02Z～Y～J～K～(R～)F～G19G03Z～Y～J～K～(R～)F～坐标平面选择指令

选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面G19表示选择YZ平面G17表示选择XY平面G18表示选择ZX平面4．进给暂停(延迟)指令G04①对不通孔作深度控制时，在刀具进给到规定深度后，用暂停指令使刀具转一圈以上，然后退刀，可使孔底平整；②镗孔完毕后要退刀时，为避免在已加工孔壁上留下退刀螺旋状刀痕而影响孔表面质量，应用暂停指令，让主轴完全停止转动后再退刀；③横向车槽到位后，用暂停指令，让主轴转过一转以后再退刀，使槽底平整；④在车床上倒角或打顶尖孔时，刀具进给到位后，用暂停指令使工件转一转以上再退刀，可使倒角表面或顶尖孔锥面平整；2.2.5返回参考点指令—G28、G29格式：G28X～Y～Z～；参数说明：X～Y～Z～为返回运动中间点的坐标值。注意点：返回运动中间点的坐标值取值应避免与工件、机床和夹具相碰撞。

2.2.6进给运动指令应用实例

O2201 主程序号G92X-50Y-50Z50G92建立工件坐标系；G90S300M03 主轴旋转G00X-12Y-42；快进到点S1；Z-2.0 Z轴下刀到Z=-2；G01Y49.21F100 直线插补至A1；X122Y85.11 直线插补至B1；Y20 直线插补至C1；G02X90Y-12R32 顺圆插补至D1；G01X-42 直线插补至E1；Z50.0 快速抬刀至Z=50高度平面G28M05 回参考点，主轴停M30 程序结束，复位任务3：项目实践：编程及模拟加工2.3.1刀具半径补偿在数控铣床上进行工件轮廓的数控铣削加工时，由于存在刀具半径，使得刀具中心轨迹与工件轮廓(即编程轨迹)不重合。

刀具半径补偿

G41为左偏刀具半径补偿G42为右偏刀具半径补偿G40为补偿撤消指令刀具半径补偿程序格式：G00/G01G41/G42X～Y～H～//建立补偿程序段…………