五轴加工中心编程与仿真 课件 单元4 五轴加工中心编程指令

单元4五轴加工中心的编程指令班级：

报告人：2025目录CONTENTS第二节：常用的编程指令第三节：常用的循环指令第四节：常用的M功能第一节：概述概述第一节第一节：概述主要应用于：万能铣床高速铣削用倾斜主轴头和回转工作台的五轴加工大型机床的5轴加工镗铣加工中心和自动加工五轴加工中心的数控系统配置海德汉公司的iTNC530数控系统比较多。该系统是一个多功能面向车间使用的适用于铣、钻、镗和加工中心的数控系统。常用的编程指令第二节第二节：常用的编程指令（1）调用刀具；（2）定义用户坐标系；（3）快速进刀至加工面上的轮廓起点附近；（4）刀具沿刀具轴定位在工件上方或直接预定位至加工深度；（5）按照进刀方式，接近零件；（6）加工零件轮廓；（7）按照退刀方式，离开零件；（8）快速退刀；（9）结束程序；4.2.1了解iTNC530加工程序的结构第二节：常用的编程指令1.如图4-3所示，在操作面板上单击“程序编辑”按键（图中1）→单击下“PGMMGT（程序管理）键”（图中2）调用文件管理器，数控系统界面变更为文件管理。2.单击屏幕下方“新文件”软键（图中3）。这时弹出建立文件名对话框，如图4-4所示。3.在图4-4（图中4）处输入新文件名，使用操作面板上的按键输入新文件名“LX2.H”。文件名长度不能超过25个字符，否则TNC无法显示完整文件名。文件名中不允许使用以下字符:!“’()*+/;<=>?[]^`{|}~。4.单击屏幕下方“YES”软键（图中5），新的加工程序文件建立完成。进入程序编写界面，如图4-5所示。4.2.2创建新零件加工程序第二节：常用的编程指令5.在新版本的iTNC530数控系统中，输入文件名后，会弹出单位选择对话框，如图4-6所示。此时可单击单击屏幕下方“MM”软键，完成加工程序的单位定义。4.2.2创建新零件加工程序第二节：常用的编程指令1.毛坯定义格式如下：BLKFORM0.1ZX...Y...Z...（最小点：最小点坐标）BLKFORM0.2X...Y...Z...（最大点：最大点坐标）格式中最小点和最大点说明如图4-7所示。4.2.3定义毛坯形状第二节：常用的编程指令4.2.3定义毛坯形状2.毛坯定义过程：1）如果前面建立的LX2.H文件被关闭，可在操作面板上单击“程序编辑”按键，再单击“PGMMGT（程序管理）键”调用文件管理器，参考图4-3。2)通过操作面板上的光标移动按键，在“TNC”目录中找到“LX2.H”文件后，单击操作面板上“ENTER”按键。重新进入程序编辑画面，如图4-8所示。3)单击屏幕下方最右边的“向右软按键行切换键”软键。直到出现屏幕下方菜单出现“程序默认值”选项为止。4)单击屏幕下方“程序默认值”软键。屏幕下方的菜单选项出现变更，如图4-9所示。第二节：常用的编程指令4.2.3定义毛坯形状5)单击屏幕下方“BLKFORM”软键。这时弹出毛坯定义对话框，如图4-10所示。6)单击操作面板上“ENTER”按键。进入毛坯定义最小点编辑画面，如图4-11所示。第二节：常用的编程指令4.2.3定义毛坯形状7)使用操作面板上数字按键，输入图4-7所示中最小点坐标值。输入过程如下：单击操作面板上数字按键“0”→单击操作面板上“ENTER”按键→操作面板上数字按键“0”→单击操作面板上“ENTER”按键→单击“正负号”按键→单击操作面板上数字按键“4”、“0”→单击操作面板上“ENTER”按键，最小点坐标值录入结束，接着进入最大点坐标值。8)分别使用操作面板上数字按键输入图4-7所示中最大点坐标值。输入过程如下：单击操作面板上数字按键“1”、“0”、“0”→单击操作面板上“ENTER”按键→操作面板上数字按键“1”、“0”、“0”→单击操作面板上“ENTER”按键→单击操作面板上数字按键“0”→单击操作面板上“ENTER”按键。结果如图4-12所示，完成毛坯的定义。第二节：常用的编程指令4.2.4iTNC530系统路径功能第二节：常用的编程指令4.2.4iTNC530系统路径功能1.工件加工的刀具运动编程1)沿平行机床轴运动程序段中仅有一个坐标，数控系统将沿平行机床轴的方向移动刀具。根据机床结构的不同，可能是刀具移动而工件不动，也可能是刀具不动而工件移动。但对于路径编程而言，按照ISO的规定，永远假定刀具相对于静止的工件坐标而运动。2)在主平面上运动程序段有两个坐标，数控系统将在编程平面上移动刀具。例如：LX+70Y+50F200;如图4-14所示。刀具保持Z坐标不动，在XY平面上移动至X=70、Y=50的位置。第二节：常用的编程指令4.2.4iTNC530系统路径功能3)三维运动程序段有三个坐标，数控系统将在空间上移动刀具。例如：LX+70Y+50Z-10F200;如图4-15所示。刀具在空间上移动至X=70、Y=50、Z=-10的位置。4)输入三个以上坐标iTNC530数控系统可以同时控制5轴联动。用5个轴联动加工，例如同时运动3个线性轴和2个旋转轴。这种程序十分复杂，很难在机床上编程，一般由CAM软件系统创建。例如：LX+20Y+10Z+2A+15C+220R0F100M03；。5)圆与圆弧运动iTNC530数控系统在相对工件圆弧路径上同时移动两个轴。输入圆心CC来定义圆弧运动。对圆编程时，数控系统将其指定在一个主平面中。在TOOLCALL（刀具调用）中设置主轴是将自动定义该平面，表4-2中阐述了主平面的定义。主轴坐标轴主平面ZXY平面（及UV,XV,UY）YZX平面（及WU,ZU,WX）XYZ平面（及VW,YW,VZ）第二节：常用的编程指令4.2.4iTNC530系统路径功能3)三维运动程序段有三个坐标，数控系统将在空间上移动刀具。例如：LX+70Y+50Z-10F200;如图4-15所示。刀具在空间上移动至X=70、Y=50、Z=-10的位置。4)输入三个以上坐标iTNC530数控系统可以同时控制5轴联动。用5个轴联动加工，例如同时运动3个线性轴和2个旋转轴。这种程序十分复杂，很难在机床上编程，一般由CAM软件系统创建。例如：LX+20Y+10Z+2A+15C+220R0F100M03；。5)圆与圆弧运动iTNC530数控系统在相对工件圆弧路径上同时移动两个轴。输入圆心CC来定义圆弧运动。对圆编程时，数控系统将其指定在一个主平面中。在TOOLCALL（刀具调用）中设置主轴是将自动定义该平面，表4-2中阐述了主平面的定义。主轴坐标轴主平面ZXY平面（及UV,XV,UY）YZX平面（及WU,ZU,WX）XYZ平面（及VW,YW,VZ）第二节：常用的编程指令4.2.4iTNC530系统路径功能6)圆弧运动的旋转方向DR如果圆弧路径不是沿切线过渡到另一轮廓元素上的，输入圆弧方向DR。顺时针圆弧使用“DR-”，逆时针圆弧使用“DR+”如图4-16所示。7)以CC为圆心的圆弧路径C编写圆弧路径C程序之前，必须首先输入圆心CC。C程序段前的最后一个编程刀具位置将被用作圆的起点。8)整圆输入与起点相同的点作为终点。第二节：常用的编程指令4.2.5接近与离开轮廓的路径类型程序中的接近与离开路径是由APPR/DEP键来设置。“APPR”为轮廓接近功能、“DEP”为轮廓离开功能。在程序编辑状态下，单击“APPR/DEP”键，这时屏幕的下方出现接近与离开轮廓的路径类型所有软按键，如图4-19所示。其中相应软按键路径功能说明参见表4-3和表4-4所示。第二节：常用的编程指令4.2.5接近与离开轮廓的路径类型1.沿相切直线接近：APPRLT1) 格式：如图4-20所示。2)举例说明如图4-21所示，刀具由起点PS沿直线移动到辅助点PH，然后沿相切于轮廓的直线移动到第一个轮廓点PA。辅助点PH与第一轮廓点PA的距离为LEN。注意使用时可以用任一路径功能接近起点PS。单击“APPR/DEP”键→单击“直线相切”软键→输入第一轮廓点PA坐标值→输入LEN：辅助点PH与第一轮廓点PA间的距离→输入用于半径补偿RR/RL左右刀补→单击键。第二节：常用的编程指令4.2.5接近与离开轮廓的路径类型2.沿相切圆弧接近：APPRCT1) 格式：如图4-22所示。2）举例说明如图4-23所示，刀具由起点PS沿直线移动到辅助点PH。然后沿相切于第一轮廓元素的园移动到第一个轮廓点PA。辅助点PH到第一轮廓点PA的圆弧半径R与圆心角CCA确定。圆弧方向由第一轮廓元素的刀具路径自动计算得到。注意使用时可以用任一路径功能接近起点PS。单击“APPR/DEP”键→单击“沿相切圆弧接近”软键→输入第一轮廓点PA坐标值→输入圆弧半径R(注意：CCA只能输入为正值，最大输入值360°)→输入用于半径补偿RR/RL左右刀补→单击键。第二节：常用的编程指令4.2.5接近与离开轮廓的路径类型3.沿相切直线离开：DEPLT2）举例说明如图4-25所示，刀具沿直线由最后一个轮廓点PE移至到终点PN。然后直线在最后一个轮廓元素的延长线上。点PN与点PE的距离为LEN。注意使用时可以用轮廓点PE和半径补偿编写最后一个轮廓元素的程序。单击“APPR/DEP”键→单击“直线相切”软键→输入LEN:输入最后一个轮廓元素点PE到终点PN的距离→单击键。第二节：常用的编程指令4.2.6子程序利用子程序和程序块重复功能，只需对加工过程编写一次程序，之后可以多次调用运行。1.子程序标记零件程序中的子程序及程序块重复的开始处由标记(LBL)作其标志。“标记”用1至999之间数字标识或用自定义的名称标识。在程序中每个“标记”号或“标记”名只能被LABELSET设置一次。标记名数量只受内存限制。LABEL0（LBL0）只能用于标记子程序的结束，因此可以使用任意次。2.子程序执行顺序1)TNC顺序执行零件程序直到用CALLLBL调用子程序的程序段为止。2)从子程序起点执行到子程序结束（CALLLBLnREPn）。子程序结束的标志为LBL0。3)被调用的CALLLBLnREPn程序段间的程序块被重复执行REP后输入的次数。4)最后一次重复运行结束后，TNC恢复零件程序运行。第二节：常用的编程指令4.2.6子程序3.编程注意事项1）一个主程序最多可以有254个子程序。2）调用子程序的顺序没有限制，也没有调用次数限制。3）不允许子程序调用自身。4）在主程序结束处编写子程序（在M2或M30的程序段之后），如果子程序位于M2或M30所在的程序段之前，那么即使没有调用它们也至少会被执行一次。5）允许程序块连续重复运行的次数不允许超过65534次。4.编程子程序如需标记子程序开始，单击下“LBLSET”（标记设置）键。输入子程序号。如要使用标记名，单击下LBLNAME（标记名）软键切换至文字输入如需标记结束，单击下“LBLSET”（标记设置）键并输入标记号“0”。第二节：常用的编程指令4.2.6子程序5.调用子程序要调用一个子程序，单击下LBLCALL键。标记号：输入要调用的子程序的标记编号。如要使用标记名，单击下LBLNAME（标记名）软键切换至文字输入。重复REP：用NOENT键忽略对话提问，重复REP只能用于重复运行的程序块。6.嵌套1)嵌套类型在一个子程序内的子程序在一个程序块重复中的程序块重复重复运行的子程序在一个子程序内的程序块重复2)嵌套深度嵌套深度是指程序段或子程序连续调用其它程序块或子程序嵌套的次数。子程序最大嵌套深度是：8层主程序调用的最大嵌套深度是：6层，其中CYCLCALL的作用同主程序调用重复程序的嵌套次数没有限制。第二节：常用的编程指令4.2.6子程序7.NC程序段举例1)子程序内的子程序执行主程序SUBPGMS至程序段17调用子程序SP1，执行到程序段45调用子程序2，执行到程序段62，子程序2结束，从调用处返回子程序。执行程序段40至45的子程序1，子程序1结束，返回主程序SUBPGMS。执行程序段18至35的主程序SUBPGMS，返回到程序段1并结束程序。0BEGINPGMREPSMM

...

15LBA1程序块重复1的开始...

20LBA2程序块重复2的开始...

27CALLLBL2REP2LBL2和该程序段（程序段20）间的程序块重复运行2次...

35CALLLBL1REP1LBL1和该程序段（程序段15）间的程序块重复运行1次...

50ENDPGMREPSMM

第二节：常用的编程指令4.2.6子程序3)重复子程序主程序UPGREP执行到程序段11调用并执行子程序2。程序段10和程序段12间程序块重复运行两次。子程序2重复运行两次。执行程序段13至19的主程序SPGREP。程序结束。0BEGINPGMSPGREPMM

...

10LBA1程序块重复1的开始11CALLLBL2子程序调用12CALLLBL1REP2LBL1和该程序段（程序段10）间的程序块重复运行2次...

19LZ+100R0FMAXM2用M2结束主程序的最后一个程序段20LBA2子程序开始...

28LBA0子程序结束50ENDPGMSPGREPMM

常用的循环指令第三节第三节：常用的循环指令在程序编辑状态下，按“循环定义”键，数控系统屏幕的下方出现循环加工编程所有软按键，一共7大类循环加工，如图4-26所示。其中相应软按键路径功能说明参见表4-5。4.3常用的循环指令第三节：常用的循环指令1.247循环（工件原点调用）247循环非常重要，几乎每个程序都会用到这个循环。在程序编辑状态下，按“循环定义”键→按下“坐标变换”软键→按下“工件原点调用”软键，这时屏幕显示“循环247”菜单，如图4-27所示。这里需要输入的数字，必须和前面对刀完成后，在预设表里设定坐标的那一行的行号相对应。由于前面对刀是设置和激活的坐标系是1号坐标系。这里也单击“1”数字键，再单击“END”键，完成247循环设定。4.3.1常用的坐标变换循环指令第三节：常用的循环指令2.循环7（原点平移）在程序编辑状态下，按“循环定义”键→按下“坐标变换”软键→按下“原点平移”软键，这时屏幕显示“循环7”(原点平移)菜单，如图4-28所示。4.3.1常用的坐标变换循环指令第三节：常用的循环指令3.循环19（加工面）在程序编辑状态下，按“循环定义”键→按下“坐标变换”软键→按下“加工面”软键，这时屏幕显示“循环19”(加工面)菜单，如图4-31所示。4.3.1常用的坐标变换循环指令第三节：常用的循环指令4.坐标变换循环使用注意事项：当几个坐标变换循环组合使用时，必须确保加工面是围绕当前原点旋转的。激活循环19前，可以编写一个原点平移程序。这样将平移基于机床的坐标系统。如果将原点平移编程在激活循环19之后，那么将平移倾斜坐标系。4.3.1常用的坐标变换循环指令第三节：常用的循环指令1.循环200在程序编辑状态下，按“循环定义”键→按下“钻孔/攻丝”软键→按下“钻孔”软键，这时屏幕显示“循环200”(钻孔)菜单，如图4-35所示。4.3.2常用的钻孔循环指令第三节：常用的循环指令2.循环203（万能钻孔）在程序编辑状态下，按“循环定义”键→按下“钻孔/攻丝”软键→按下“万能钻孔”软键，这时屏幕显示“循环203”(万能钻孔)菜单，如图4-37所示。“循环203”(万能钻孔)参数说明参见图4-38所示。4.3.2常用的钻孔循环指令第三节：常用的循环指令3.循环208（螺旋镗铣）在程序编辑状态下，按“循环定义”键→按下“钻孔/攻丝”软键→按下“螺旋镗铣”软键，这时屏幕显示“循环208”(螺旋镗铣)菜单，如图4-39所示。4.3.2常用的钻孔循环指令第三节：常用的循环指令4.3.3常用的型腔/凸台/凹槽循环指令第三节：常用的循环指令1.循环251至254的共同特点铣削循环251至254可以完整加工型腔和槽。根据循环参数的不同，有以下加工方式：1）完整加工：粗铣，底面精铣，侧面精铣。2）仅粗铣。3）仅底面精铣和侧面精铣。4）仅底面精铣。5）仅侧面精铣。4.3.3常用的型腔/凸台/凹槽循环指令第三节：常用的循环指令2.粗铣1）刀具由型腔中心切入并进刀至第一切入深度。用参数Q366定义切入方式。2）TNC由内向外粗铣型腔，考虑行距系数（参数Q370）和精铣余量（参数Q368）。3）重复这一过程直到达到编程的型腔深度。3.精铣1）如果定义了精铣余量和指定了进给次数，TNC用指定次数的进给精铣型腔壁。相切接近型腔壁。2）TNC由内向外精铣型腔底面。相切接近型腔底面。。4.3.3常用的型腔/凸台/凹槽循环指令第三节：常用的循环指令4.编程前注意：1）用半径补偿R0在加工面上将刀具预定位至起点位置。注意参数Q367（型腔位置）。2）TNC沿接近起始位置的坐标轴（加工面）执行循环。例如，如果程序为CYCLCALLPOSX...Y...Z...，表示沿X轴和Y轴。3）TNC自动沿刀具轴预定位刀具。注意参数Q204（第二安全高度）。4）循环参数DEPTH（深度）的代数符号决定加工方向。如果编程DEPTH=0，这个循环将不被执行。5）循环结束时，TNC将刀具退至起始位置处。4.3.3常用的型腔/凸台/凹槽循环指令第三节：常用的循环指令5.循环251（矩形型腔）在程序编辑状态下，按“循环定义”键→按下“型腔/凸台/凹槽”软键→按下“矩形型腔”软键，这时屏幕显示“循环251”(矩形型腔)菜单，如图4-41所示。4.3.3常用的型腔/凸台/凹槽循环指令第一节：五轴加工中心概述6.循环252（圆弧型腔）在程序编辑状态下，按“循环定义”键→按下“型腔/凸台/凹槽”软键→按下“圆弧型腔”软键，这时屏幕显示“循环252”(圆弧型腔)菜单，如图4-45所示。4.3.3常用的型腔/凸台/凹槽循环指令第三节：常用的循环指令7.循环253（铣键槽）在程序编辑状态下，按“循环定义”键→按下“型腔/凸台/凹槽”软键→按下“铣键槽”软键，这时屏幕显示“循环253”(铣键槽)菜单，如图4-49所示。4.3.3常用的型腔/凸台/凹槽循环指令第三节：常用的循环指令8.循环254（扇形槽）在程序编辑状态下，按“循环定义”键