数控铣床的程序编制课件

數控銑床是機床設備中應用非常廣泛的加工機床，它可以進行：平面銑削平面型腔銑削外形輪廓銑削三維複雜型面銑削鑽削、鏜削、螺紋切削等孔加工數控銑床程式編制各種平面立體曲面4.1數控銑床程式編制的基礎1、點位控制功能用於孔系加工2、連續輪廓控制功能直線、圓弧及非圓曲線的插補功能3、刀具半徑補償功能根據零件圖樣的標注尺寸來編程不必考慮所用刀具的實際半徑尺寸4.1.1數控銑床的主要功能5、比例及鏡像加工功能又稱軸對稱加工6、旋轉功能將編好的加工程式在加工平面內旋轉任意角度來執行

4、刀具長度補償功能可以自動補償刀具的長短7、副程式調用功能用於在不同的位置上重複加工同樣的輪廓形狀8、宏程式功能

用一個總指令代表實現某一功能的一系列指令對變數進行運算4.1.2數控銑床的工藝裝備

1、夾具（1）單件、小批量生產：直接在機床工作臺面上通過調整實現定位與夾緊（2）批量生產：可選用結構較簡單的夾具例如：(凸輪零件圖)（凸輪零件夾具）選擇刀具的依據：被加工零件的材料幾何形狀表面品質要求熱處理狀態切削性能加工餘量2、刀具常見刀具被加工面的幾何形狀是選擇刀具類型的主要依據1）曲面類零件一般採用球頭刀加工曲面類銑刀（1）銑刀類型選擇刀片鑲嵌式盤形銑刀加工大平面銑刀2）較大平面採用通用銑刀加工臺階面銑刀3）小平面或臺階面4）鍵槽兩刃鍵槽銑刀5）孔加工鑽頭、鏜刀孔加工刀具立裝結構（2）銑刀結構選擇刀具的組成：刀片、定位元件、夾緊元件、刀體根據刀片排列方式可將刀具分為：平裝結構（結構工藝性好，容易加工一般用於輕型和中量型的銑削加工）（加工難度較大適用於重型和中量型的銑削加工。）

平裝結構銑刀立裝結構銑刀工藝性分析是編程前的重要工藝準備工作之一可分為以下幾個方面：1、選擇適合在數控銑床上加工的部位及工序內容（1）工件上的曲線輪廓Y=SIN(X)曲線4.1.3數控銑削的工藝性分析（2）空間曲面球面（3）形狀複雜、尺寸繁多、劃線與檢測困難的部位（4）用通用銑床加工時難以觀察、測量和控制進給的內外凹槽（5）以尺寸協調的高精度孔和麵（6）能在一次安裝中銑出來的簡單表面或形狀（7）用數控銑削方式加工後，能成倍提高生產率，大大減輕勞動強度的一般加工內容2、零件圖樣的工藝性分析（1）零件圖樣尺寸的正確標注移動公差帶，改為對稱公差零件尺寸公差帶的調整（2）內壁圓弧的尺寸R較大時R較小時1）內壁轉接圓弧半徑R2）內壁與底面轉接圓弧半徑rr較小r較大3、保證基準統一的原則定位基準儘量統一4、分析零件的變形情況粗精加工分開合理的裝夾5、零件的結構工藝性（見圖）銑加工提高工藝性方法結構改進前改進後結果改進內壁形狀統一圓弧尺寸可採用較高剛性刀具減少刀具數和更換刀具次數，減少輔助時間選擇合適的圓弧半徑R和r用兩面對稱結構提高生產效率減少編程時間，簡化編程減少加工勞動量合理改進凸臺分佈改進結構形狀減少加工勞動量減少加工勞動量改進尺寸比例可用較高剛度刀具加工，提高生產率在加工和不加工表面間加入過渡減少加工勞動量改進零件幾何形狀斜面筋代替階梯筋，節約材料4.2數控銑床程式編制的基本方法

FANUC-0MC數控系統的主要特點：軸控制功能強編程代碼通用性強編程方便可靠性高常用文字碼及其含義:功能文字碼含義

程式號O：ISO/:EIA表示程式名代號(1～9999)程式段號N表示程式段代號(1～9999)準備機能G確定移動方式等準備功能座標字X、Y、Z、A、C坐標軸移動指令(±99999.999mm)R圓弧半徑(±99999.999mm)I、J、K圓弧圓心座標(±99999.999mm)進給功能F表示進給速度(1～1000mm/min)主軸功能S表示主軸轉速(0～9999r/min)刀具功能T表示刀具號(0～99)輔助功能M冷卻液開、關控制等輔助功能(0～99)偏移號H表示偏移代號(0～99)暫停P、X表示暫停時間(0～99999.999s)副程式號及副程式調用次數P副程式的標定及副程式重複調用次數設定(1～9999)宏程式變數P、Q、R變數代號4.2.1加工坐標系的建立

1、G92--設置加工坐標系編程格式：G92X～Y～Z～將加工原點設定在相對於刀具起始點的某一空間點上例：G92X20Y10Z10其確立的加工原點在距離刀具起始點X=-20，Y=-10，Z=-10的位置上G92設置加工坐標系2、G53--選擇機床坐標系編程格式：G53G90X～Y～Z～使刀具快速定位到機床坐標系中的指定位置上式中X、Y、Z後的值為機床坐標系中的座標值，其尺寸均為負值例：G53G90X-100Y-100Z-20

則執行後刀具在機床坐標系中的位置如圖所示G53選擇機床坐標系選擇相應的加工坐標系編程格式：G54G90G00(G01)X～Y～Z～(F～)指令執行後，選擇G54指定的工件坐標系1～6號工件加工坐標系通過CRT/MDI方式設置例：如圖，設置了兩個加工坐標系：

G54：X-50Y-50Z-10

G55：X-100Y-100Z-20

3、G54、G55、G56、G57、G58、G59選擇1～6號加工坐標系設置加工坐標系這時，若執行下述程式段：N10G53G90X0Y0Z0N20G54G90G01X50Y0Z0F100N30G55G90G01X100Y0Z0F100則刀尖點的運動軌跡如圖中OAB所示4、注意事項（1）G54與G55～G59的區別相同點：設置加工坐標系的方法一樣區別：G54設置機床原點回參考點操作時機床座標值顯示為設定值符號均為正G55～G59設置加工坐標系回參考點操作時機床座標值顯示零值（2）G92與G54～G59的區別相同點：都用於設定工件加工坐標系區別：G92指令通過程式來設定、選用加工坐標系（3）G54～G59的修改只能通過MDI方式修改。（4）應用範圍本課程所例加工坐標系的設置方法以FANUC系統為例4.2.2刀具半徑補償功能G40、G41、G42

1、刀具半徑補償設置方法（1）參數設置在機床控制面板上，按OFFSET鍵，進入WEAR介面，在所指定的寄存器號內輸入刀具半徑值即可（2）宏指令以φ20的刀具為例，其設定程式為：G65H01P#100Q10G01G41/G42X～Y～H#100(D#100)F～

......3、應用舉例使用半徑為R5mm的刀具加工如圖4.28所示的零件，加工深度為5mm零件圖樣

加工程式編制如下：O10G55G90G01Z40F2000//進入2號加工坐標系M03S500//主軸啟動G01X-50Y0//到達X，Y座標起始點G01Z-5F100//到達Z座標起始點G01G42X-10Y0H01//建立右偏刀具半徑補償G01X60Y0//切入輪廓G03X80Y20R20//切削輪廓G03X40Y60R40//切削輪廓G01X0Y40//切削輪廓G01X0Y-10//切出輪廓G01G40X0Y-40//撤銷刀具半徑補償G01Z40F2000//Z座標退刀M05//主軸停M30//程式停設置G55：X＝-400，Y＝-150，Z＝-50；H01＝5。4.2.3坐標系旋轉功能-G68、G69

G68:開始坐標系旋轉G69:撤銷旋轉功能。1、基本編程方法編程格式：G68X～Y～R～......G69X、Y―旋轉中心的座標值X、Y省略時，認為當前的位置即為旋轉中心。

R―旋轉角度順時針旋轉定義為負方向逆時針旋轉定義為正方向例題：N10G92X-5Y-5//建立圖4.29所示的加工坐標系N20G68G90X7Y3R60//開始以點（7，3）為旋轉中心,

逆時針旋轉60°的旋轉N30G90G01X0Y0F200//按原加工坐標系描述運動，到達（0，0）點(G91X5Y5)//若按括弧內程式段運行，將以

（-5，-5）的當前點為旋轉中心旋轉60°N40G91X10//X向進給到（10，0）N50G02Y10R10//順圓進給N60G03X-10I-5J-5//逆圓進給N70G01Y-10//回到（0，0）點N80G69G90X-5Y-5//撤銷旋轉功能，回到（-5，-5）點M02//結束3、坐標系旋轉功能與刀具半徑補償功能的關係旋轉平面一定要包含在刀具半徑補償平面內2、與比例編程方式的關係旋轉中心座標執行比例操作旋轉角度不受影響各指令的排列順序如下：G51……G68……G41/G42……G40……G69……G50……N10G92X0Y0N20G68G90X10Y10R-30

N30G90G42G00X10Y10F100H01

N40G91X20

N50G03Y10I-10J5

N60G01X-20

N70Y-10

N80G40G90X0Y0

N90G69M30例：座標旋轉與刀具半徑補償當選用半徑為R5的立銑刀時，設置：H01=54.2.4副程式調用

調用副程式的編程格式M98P～P―表示副程式調用情況P後共有8位數字前四位為調用次數，省略時為調用一次後四位為所調用的副程式號例：如圖所示,在一塊平板上加工6個邊長為10mm的等邊三角形，每邊的槽深為-2mm，工件上表面為Z向零點。零件圖樣主程序：O10N10G54G90G01Z40F2000//進入工件加工坐標系N20M03S800//主軸啟動N30G00Z3//快進到工件表面上方N40G01X0Y8.66//到1#三角形上頂點N50M98P20//調20號切削副程式切削三角形N60G90G01X30Y8.66//到2#三角形上頂點N70M98P20//調20號切削副程式切削三角形N80G90G01X60Y8.66//到3#三角形上頂點N90M98P20//調20號切削副程式切削三角形N100G90G01X0Y-21.34//到4#三角形上頂點N110M98P20//調20號切削副程式切削三角形N120G90G01X30Y-21.34//到5#三角形上頂點N130M98P20//調20號切削副程式切削三角形N140G90G01X60Y-21.34//到6#三角形上頂點N150M98P20//調20號切削副程式切削三角形N160G90G01Z40F2000//抬刀N170M05//主軸停N180M30//程式結束O20N10G91G01Z-2F100//在三角形上頂點切入（深）2mmN20G01X-5Y-8.66//切削三角形N30G01X10Y0//切削三角形N40G01X5Y8.66//切削三角形N50G01Z5F2000//抬刀N60M99//副程式結束設置G54：X＝-400，Y＝-100，Z＝-50副程式：4.3數控銑削加工綜合舉例

一、凸輪的數控銑削工藝分析及程式編制平面凸輪如圖所示1、工藝分析2、加工調整3、數學處理根據數值計算，可畫出凸輪加工走刀路線圖如表所示符號

含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交爬斜坡鉸孔行切⊙→

4、編寫加工程式凸輪加工的程式及程式說明如下：N10G54X0Y0Z40//進入加工坐標系N20G90G00G17X-73．8Y20//由起刀點到加工開始點N30G00Z0//下刀至零件上表面