第四章数控铣床编程.ppt

1、数控加工工艺与编程 主讲:熊显文 湖南工业大学机械工程学院,第四章 数控铣削编程本章要点:数控铣削工艺数控铣床编程,第一节 数控铣床编程特点 数控铣床是应用非常广泛的加工机床，它可以进行平面铣削、平面型腔铣削、外形轮廓铣削、三维及三维以上复杂型面铣削，还可进行钻削、镗削、螺纹切削等孔加工。加工中心、柔性制造单元等都是在数控铣床的基础上产生和发展起来的。 一、分类与结构特点 （一）按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分类 1数控立式铣床 2数控卧式铣床 3数控龙门铣床,二、数控铣床的主要功能 各种类型数控铣床所配置的数控系统虽然各有不同，但各种数控系统的功能，除一些特殊功能不尽相同外，其主要功能

2、基本相同。1、 点位控制功能此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。2、 连续轮廓控制功能此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。3、 刀具半径补偿功能此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，,4、 刀具长度补偿功能此功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。5、 比例及镜像加工功能比例功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称，那么只要编出一个或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。6、 旋转功能该功能可将编好的加工程序在加工平面内

3、旋转任意角度来执行。,X,Y,O,7、 子程序调用功能 有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，将这一轮廓形状的加工程序作为子程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对该零件的加工。,三、主要加工对象 数控铣床主要用于加工各种材料如黑色金属、有色金属及非金属的平面轮廓零件、空间曲面零件和孔加工。 1平面轮廓零件,2、 立体曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。这类零件的加工面不能展成平面，一般使用球头铣刀切削，加工面与铣刀始终为点接触，若采用其它刀具加工，易于产生干涉而铣伤邻近表面。加工立体曲面类零件一般使用三坐标数控铣床，采用以下两种加工方法。,两轴半坐标联动 数控

4、机床本身有三个坐标能作三个方向的运动，但控制装置只能同时控制两个坐标，而第三个坐标只能作等距周期移动,采用三坐标数控铣床三轴联动加工，即进行空间直线插补。如半球形，可用行切加工法加工，也可用三坐标联动的方法加工。这时，数控铣床用X、Y、Z三坐标联动的空间直线插补，实现球面加工.,3孔 孔及孔系的加工可以在数控铣床上进行，如钻、扩、铰和镗等加工。由于孔加工多采用定尺寸刀具，需要频繁换刀，当加工孔的数量较多时，就不如用加工中心加工方便、快捷。 4螺纹 内、外螺纹，圆柱螺纹，圆锥螺纹等都可以在数控铣床上加工,四、坐标系与原点 1.机床坐标系 2.工件坐标系 3.机床原点 4.工件原点 5.机床参考点

5、,机床原点、参考点,工件原点,X,Y,Y,X,第二节 数控铣削工艺与工装 关键在于确定数控铣削工序的内容和步骤，合理安排工艺路线，协调数控铣削工序与其它工序之间的关系，并为程序编制准备必要的条件。 一、选择并确定数控铣削的加工内容 1.适宜采用数控铣削加工内容 （1）由直线、圆弧、非圆曲线及列表曲线构成的内外轮廓； （2）空间曲线或曲面； （3）形状虽然简单，但尺寸繁多，检测困难的部位； （4）用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等； （5）有严格位置尺寸要求的孔或平面； （6）能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状； （7）采用数控铣削加工能有效提高生产率，减轻劳动强度

6、的一般加工内容。,2.不宜采用数控铣削的加工内容 1)需要长时间占机和进行人工调整的粗加工内容 2)毛坯上的加工余量不太充分或不太稳定的部位 3)简单的粗加工面,二、加工信息的读取及工艺性分析 空间曲面，加工信息一般采用计算机建立的数学模型来描述和传递，并作为数控加工的唯一依据，而传统的二维工程图则作为加工时的参考。 对于简单的平面零件，只要能够完全的表达清楚，仍然可以采用二维工程图作为加工依据。因此，加工信息的读取对象有两类，即二维工程图和数学模型。 1二维工程图 2. 数学模型 图形标准 在数学模型传递时，尽量使用相同的CAD/CAM软件，以保证数据的正确。 数学模型的检查、修改及确认,零

7、件图工艺性分析 工艺性的概念:零件在满足使用要求的前提下所具有的制造可行性和加工经济性 1)零件图纸尺寸的标注是否方便编程。 2）构成工件轮廓图形的各几何元素的条件是否充分。 3）各几何元素的相互关系是否明确。 4）有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸。 5）零件所要求的加工精度、尺寸公差是否都可以得到保证。 6）是否方便加工,当工件的被加工轮廓高度H较小，内壁转接圆弧半径R较大时，则可采用刀具切削刃长度L较小，直径D较大的铣刀加工。这样，底面A的走刀次数较少，表面质量较好，因此，工艺性较好。反之铣削工艺性则较差。,加工轮廓上内壁圆弧的尺寸限制刀具的尺寸。,当R0.2H时，则属工艺性

8、较差。,内壁与底面转接圆弧半径r对加工的影响铣刀直径D一定时，工件的内壁与底面转接圆弧半径r越小，铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r也越大，铣刀端刃铣削平面的面积越大，则加工平面的能力越强，因而，铣削工艺性越好。反之，工艺性越差,工艺好性,工艺性差,当底面铣削面积大，转接圆弧半径r也较大时，只能先用一把r较小的铣刀加工，再用符合要求r的刀具加工，分两次完成切削。 一个零件上内壁转接圆弧半径尺寸的大小和一致性，影响着加工能力、加工质量和换刀次数等。因此，转接圆弧半径尺寸大小要力求合理，半径尺寸尽可能一致，至少要力求半径尺寸分组靠拢，以改善铣削工艺,改进零件结构提高工艺性,改进后,合理改进凸

9、台分布,改进前,改进后,结果:减少加工劳动量,改进尺寸比例,可用较高刚度刀具加工，提高生产率,改进前,改进后,减少加工劳动量,在加工和不加工表面间加入过渡,三、毛坯的选择 根据零件材料及其性能的要求选择坯类型；确定毛坯余量。 要求：余量合适且稳定，便于装夹 四、加工表面的加工方案 五、制订工艺路线 从现有加工条件出发，根据工件形状特点合理选择定位基准，确定工件各个表面的加工顺序，协调数控铣削工序和其它工序之间的关系，初步设计数控铣削加工工序以及考虑整个工艺方案的经济性等。,六、数控铣削工序设计 1数控铣削工序内容 （1）当加工中使用的刀具较多时，为了减少换刀次数，缩短辅助时间，可以将一把刀具所

10、加工的内容安排在一个工序（或工步）中。 （2）按照工件加工表面的性质和要求，将粗加工、精加工分为依次进行的不同工序（或工步）。先进行所有表面的粗加工，然后再进行所有表面的精加工。 （3）按照从简单到复杂的原则，先加工平面、沟槽、孔，再加工外形、内腔，最后加工曲面；先加工精度要求低的表面，再加工精度要求高的部位等。,走刀路线的确定 刀位点相对于工件运动的轨迹和方向.,顺铣法切削时，切削的厚度由大逐渐减小到零，因而避免了在已加工表面的冷硬层上滑走过程。实践表明，顺铣法可以提高铣刀耐用度2-3倍，工件的表面粗糙度值可以减小些。尤其在铣削难加工材料时，效果更为显著。,逆铣时，每齿切削力所产生的水平分力

11、均与进给方向相反，使铣刀工作台的丝杠与螺母在左册始终接触(图c)。而顺铣时，切削力的水平分力均与进给方向相同，铣削过程中切削面积也是变化的，因此，水平分力也是忽大忽小的，由于进给丝杠和螺母之间不可避免地有一定间隙，故当水平分力超过铣床工作台摩擦时，使工作台带动丝杠向左窜动，丝杠与螺母传动右侧出现间隙（图d），造成工作台颤动和进给不均匀，严重时会时铣刀崩刃。,1-螺母；2-丝杠,合理设计切入切出程序段；避免在进给过程中停顿，否则会留下刀痕，避免在加工表面垂直方向上进、退刀。,七、对刀点和换刀点的选择 （一）对刀方法 数控铣床对刀时是使刀具的刀位点与对刀点重合，利用机床的坐标显示确定对刀点在机床坐

12、标系中的位置，从而确定工件坐标系在机床坐标系中的作置。 1工件坐标系原点为 圆柱孔(或同柱面)的中心线 （1）用千分表对刀 (2)用寻边器,2.工件坐标系原点(对刀点)为两相互垂直直线的交点 (1)采用碰刀(或试切方法对刀),这种方法比较简单，但会在工件表面留下痕迹，且对刀精度不够高。,采用标准芯轴和块规对刀,采用标准芯轴和块规对刀,(2) 用寻边器对刀 主轴中心与工件被测边在被测方向上相差一个寻边器触头的半径。因此这种方法简便，对刀精度较高。,应选择有足够刚度的刀具及刀柄，同时在装配刀具时保持合理的悬伸长度，以避免刀具在加工过程中产生变形 卸刀柄时，必须要有足够的动作空间，刀柄不能与工作台上

13、的工件、夹具发生干涉 换刀过程中严禁主轴运转,数控铣床在换刀过程中的注意事项,(二)、数控铣床换刀点的选择 数控铣床不能自动换刀，换刀点位置应以换刀时不发生相关动作部件的干涉为原则。,八、数控铣削刀具的选择 根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量选择刚性好、耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产率和获得满意的加工质量的前提。 1刀柄及其标准 切削刀具通过刀柄与数控铣床主轴连接，其强度、刚性、耐磨性、制造精度以及夹紧力等对加工有直接的影响，进行高速铣削的刀柄还有动平衡、减震等要求。 数控铣床刀柄一般采用7：24锥面与主轴锥孔配合定位，刀柄及其尾部供主轴内拉刀机构用的拉钉已实现标准化

14、，有国际标准和各国国家标准， 相同标准及规格的加工中心用刀柄也可以在数控铣床上使用，其主要区别是数控铣床所用的刀柄上没有供换刀机械手夹持的环形槽.,美、德、日等世界制造业发达的国家无一例外都是刀具工业先进的国家。先进刀具不但是推动制造技术发展进步的重要动力，还是提高产品质量、降低加工成本的重要手段。刀具与机床一直是互相制约又相互促进的。今天先进的数控机床已经成为现代制造业的主要装备，它与同步发展起来的先进刀具一起共同推动了加工技术的进步，使制造技术进入了数控加工的新时代。,常用刀柄,工具系统,面铣刀刀柄,整体钻夹头刀柄,常用刀柄,工具系统,镗刀柄,常用刀柄,工具系统,莫式锥度刀柄,快换式丝锥刀

15、柄,钻夹头刀柄,常用刀柄,工具系统,ER弹簧夹头刀柄,ER弹簧夹头,侧压式立铣刀柄,ISO 7388及DIN 69871的A型拉钉,ISO 7388及DIN 69871的B型拉钉,MAS BT的拉钉,拉钉是带螺纹的零件，常固定在各 种工具柄的尾端。机床主轴内的拉 紧机构借助它把刀柄拉紧在主轴中。 数控机床刀柄有不同的标准，机床 刀柄拉紧机构也不统一，故拉钉有 多种型号和规格。,拉钉的选择： 根据数控机床说明书选择； 对机床自带的拉钉进行测量 后来确定。,注意： 如果拉钉选择不当，装在刀 柄上使用可能会造成事故。,拉钉的种类及选择,工具系统,2铣刀种类 数控铣床上所采用的刀具要根据被加工零件的材

16、料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等，选择刚性好、耐用度高的刀具。,加工曲面类零件时，为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切，而避免刀刃与工件轮廓发生干涉，一般采用球头刀，粗加工用两刃铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀,数控刀具的材料,切削刀具材料的硬度和韧性,1923年发明的硬质合金(WC-Co)，其后因添加了TiC、TaC而改善了耐磨性，1969年开发了CVD技术，使涂层硬质合金快速普及。自1974年起，开发了 TiC-TiN系金属陶瓷,数控刀具的材料,高速钢刀具,高速钢(HSS)刀具过去曾经是切削工具的主流，随着数控机床等现代制造设备的广泛应用，大力开发了各种涂层

17、和不涂层的高性能、高效率的高速钢刀具，高速钢凭藉其在强度、韧性、热硬性及工艺性等方面优良的综合性能，在切削某些难加工材料以及在复杂刀具，特别是切齿刀具、拉刀和立铣刀造中仍有较大的比重。但经过市场探索一些高端产品逐步已被硬质合金工具代替。,硬质合金刀具,普通 硬质 合金,数控刀具的材料,新型 硬质 合金,超细晶粒 硬质合金,涂层硬 质合金,金属陶瓷,粒径在1m以下，这种材料具有 硬度高、韧性好、切削刀可靠性 高等优异性能,保持了普通硬质合金机体的强度 和韧性，又使表面有很高的硬度 和耐磨性,TiC(N)基硬质合金，其性能介于 陶瓷和硬质合金之间,数控刀具的材料,陶瓷刀具,不仅能对高硬度材料进行粗

18、、精加工，也可进行铣削、刨削、断续切削和毛坯拔荒粗车等冲击力很大的加工； 可加工传统刀具难以加工或根本不能加工的高硬材料； 刀具耐用度比传统刀具高几倍甚至几十倍，减少了加工中的换刀次数； 可进行高速切削或实现“以车、铣代磨”，切削效率比传统刀具高3-10倍。,数控刀具的材料,超硬刀具,是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括：单晶金刚石、聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD金刚石等。超硬刀具主要是以金刚石和立方氮化硼为材料制作的刀具，其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。许多切削加工概念，如绿色加工、以车代磨、以铣代磨、硬态加工、高速切

19、削、干式切削等都因超硬刀具的应用而起，故超硬刀具已成为切削加工中不可缺少的重要手段。,1K类 相当于国产YG类，外包装用红色 钨钴类硬质合金，由碳化钨WC和钴Co组成 ，抗弯强度和抗冲压性较好，耐磨性和热硬性较YT类差，K类合金用于加工产生短切屑的黑色金属、有色金属及非金属材料，如铸铁、铝合金、铜合金、塑料、硬胶木等。一般不宜用于加工钢。,常用的牌号有：YG3、YG3X、YG6、YG6X、YG8。数字表示Co含量的百分数，YG6即含Co为6%。Co含量越高，韧性越好，适合粗加工；含Co量低的牌号适用于精加工。,硬质合金的分类和标志,切削刀具用硬质合金根据国际 标准ISO分类，把所有牌号分 成用

20、颜色标志的三大类，分别 用K 、 P、M表示,数控刀具的材料,2、P类：钨钴钛类硬质合金 外包装有蓝色标志,相当于国产YT类，主要成份WC、TiC 和Co，YT类比YG类具有更高的硬度，耐磨性、耐热性，但韧性、抗冲击振动性差，主要用于加工钢料。TiC含量越高，则硬度越高，强度越低。 P类合金用于加工钢件，如钢、铸钢、可锻铸铁、不锈钢、耐热钢等。TiC含量低的（如YT5）适用于粗加工，TiC含量高的（如YT30）是用于精加工。 常用的牌号有：YT5、YT14、YT15、 YT30等，其中的数字表示碳化钛含量的百分数。,3M类 即钨钴钛钽铌类。国内代号为YW（W为“万能”的“万”字的汉语拼音字头）

21、，相当于国际标准ISO M类。它是在前两类硬质合金中加入少量（约4%）的稀有金属碳化物（TaC或NbC）组成，由于TaC（NbC）具有细化晶粒、均匀组织等作用，可有效地提高硬质合金的抗弯强度、疲劳强度和冲击韧性，同时也提高耐热性、抗氧化性和耐磨性。 常用牌号有YW1、YW2等。 主要性能：常温硬度HRA90.5 91.5，抗弯强度约1.21.35GPa。 主要用途：既可以加工铸铁和有色金属，也可以用于加工钢。但由于其价格较贵，故多用于加工难加工材料。,机夹式球头铣刀,球头铣刀铣削参数,机夹式环形铣刀,铣较大平面时，为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀，如图所示。,铣

22、小平面或台阶面时一般采用通用铣刀，如下图所示。,铣键槽时，为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀，,铰刀,钻头,丝锥,数控刀具的类型与特点,钻削刀具,旋转刀具的选择,螺纹铣刀分类,螺纹铣刀,螺纹铣削的优点： 螺纹铣削免去了采用大量不同类型丝锥 的必要性； 加工具有相同螺距的任意螺纹直径； 加工始终产生的是短切屑，因此不存在 切屑处置方面的问题。 刀具破损的部分可以很容易地从零件中 去除。 不受加工材料限制，那些无法用传统方 法加工的材料可以用螺纹铣刀进行加工。 采用螺纹铣刀，可以按所需公差要求加工， 螺纹尺寸是由加工循环控制的。 与传统HSS(高速钢)攻丝相比，采用硬质 合金螺纹铣削可以提高

23、生产率。 。,旋转刀具的选择,螺纹铣刀分类,圆柱螺纹铣刀： 它的螺纹切削刃与丝锥不同，刀 具上无螺旋升程，加工中的螺旋 升程靠机床运动实现； 该刀具既可加工右旋螺纹，也可 加工左旋螺纹； 适用于钢、铸铁和有色金属材料 的中小直径螺纹铣削，切削平稳， 耐用度高。缺点是刀具制造成本 较高，结构复杂，价格昂贵。,机夹螺纹铣刀： 适用于较大直径(如D25mm)的内、外 螺纹加工； 刀片易于制造，价格较低，有的螺纹 刀片可双面切削； 抗冲击性能较整体螺纹铣刀稍差。,旋转刀具的选择,丝锥的选择： 工件材料的可加工性是攻螺纹 难易的关键，对于高强度的工件 材料，丝锥的前角和下凹量（前 面的下凹程度）通常较小

24、，以增 加切削刃强度。下凹量较大的丝 锥则用在切削扭矩较大的场合， 长屑材料需较大的前角和下凹量， 以便卷屑和断屑； 加工较硬的工件材料需要较大 的后角，以减小磨擦和便于冷却 液到达切削刃，加工软材料时， 太大的后角会导致螺孔扩大； 螺旋槽丝锥主要用于盲孔的螺 纹加工。加工硬度、强度高的工 件材料，所用的螺旋槽丝锥螺旋 角较小，这可改善其结构强度。,丝锥,攻螺纹是在数控铣床 和加工中心上加工小 螺纹孔最常用的方法。,铣刀结构选择铣刀一般由刀片、定位元件、夹紧元件和刀体组成。,平装结构铣刀（如图4.13所示）的刀体结构工艺性好，容易加工，并可采用无孔刀片(刀片价格较低，可重磨)。由于需要夹紧元件

25、，刀片的一部分被覆盖，容屑空间较小，且在切削力方向上的硬质合金截面较小，故平装结构的铣刀一般用于轻型和中量型的铣削加工。,平装结构(刀片径向排列),立装结构铣刀（如图4.14所示）的刀片只用一个螺钉固定在刀槽上，结构简单，转位方便。虽然刀具零件较少，但刀体的加工难度较大，一般需用五坐标加工中心进行加工。由于刀片采用切削力夹紧，夹紧力随切削力的增大而增大，因此可省去夹紧元件，增大了容屑空间。由于刀片切向安装，在切削力方向的硬质合金截面较大，因而可进行大切深、大走刀量切削，这种铣刀适用于重型和中量型的铣削加工。,切削用量的选择 数控铣削的切削参数主要根据工件材料、加工要求、刀具材料和刀具尺寸确定，

26、同时还应考虑机床的性能、主轴功率。 确定步骤： 根据工件材料和刀具材料查表确定切削速度，再由刀具直径可得到主轴转速； 根据机床功率确定切削深度； 根据切削深度查表确定每齿进给量； 根据主轴转速及每齿进给量可得切削进给速度。,十、数控回转工作台和数控分度头,数控分度头,数控回转工作台,投影仪,三坐标测量机,十一、量具,第三节 数控铣削编程方法 一、基本编程方法 常用M指令：MOO、M01、M02、M03、M04、M05、M07、M08、M09、M10、M11、M30,1、G92 -设置加工坐标系编程格式：G92 X Y Z G92指令是将加工原点设定在相对于刀具起始点的某一空间点上。 若程序格式

27、为 G92 X a Y b Z c 则将加工原点设定到距刀具起始点距离为X= -a ，Y= -b ，Z= -c的位置上。,例：G92 X20 Y10 Z10 其确立的加工原点在距离刀具起始点X=-20，Y=-10，Z=-10的位置上,如图所示。,2、G53 -选择机床坐标系 编程格式：G53 G00 G90 X Y Z ；G53指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值，其尺寸均为负值。,例：G53 G00 G90 X-100 Y-100 Z-20则执行后刀具在机床坐标 系中的位置如图所示。,3、G54、G55、G56、G57、G58、G59 选择

28、16号加工坐标系这些指令可以分别用来选择相应的加工坐标系。 编程格式： G54 G90 G00 (G01) X Y Z (F) ； 该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。16号工件加工坐标系是通过CRT/MDI方式设置的,G53,G55,G54,G57,G58,G59,G56,G54G59使用,用G54G59设置工件坐标系时，必须预先测量出工件坐标系的零点W在机床坐标系里的坐标值，并把这个坐标值存放在坐标偏置画面的相应的参数中，编程时再用指令G54 G59调用,工件坐标系的设置步骤 首先在工件上或工作台上找出一点作为工件坐标系的原点。利用标准圆棒或传感器测头来

29、测出工件坐标系的原点在机床坐标系内的坐标值。,通过坐标显示画面，记下工件坐标系原点的机械坐标值（图中的X1、Y1）。, 在CRT上的工件偏置画面内设置X1、Y1值，所有的数值都必须为负值。,钻头,z,y,Z,O,未进行长度补偿位置,进行长度补偿后的位置,立铣刀,X,Y,Z,X,Y,机床原点,机床原点,工件原点,工件原点,若工件坐标系原点在机床坐标系中坐标(-300,-400,-350),A(80,50),A点在机床坐标系中的坐标则为: X=-300+80=-220 Y=-400+50=-350 Z=-350+0=-350,z,X,如果已在G53坐标系中设置了如下两个坐标系：G57：X-40，Y

30、-40，Z-20G58：X-80，Y-80，Z-40 试用坐标简图表示出来，并写出刀具中心从G53坐标系的零点运动到G57坐标系零点，再到G58坐标系零点的程序段。,G00 G57 X0 Y0 Z0 G00 G58 X0 Y0 Z0,例：设加工中心的参考点在机床坐标系中的坐标值为（0，0，0），加工中心上电后，首先进行回参考点操作，然后启动下述程序，试计算执行完此程序后，机床各坐标轴在机床坐标系下的绝对坐标是多少？ %0211 N10 G92 X250.0 Y200.0 Z300; N20 G90 G00 X60.0 Y 80.0 ; N30 G01 Z-20.0 F100 S500 M03;

31、 N40 G91 X45.0 Y80.0 ; N50 M02;,4、快速点定位指令 快速点定位指令控制刀具以点位控制的方式快速移动到目标位置，其移动速度由参数来设定。 编程格式：G00 X Y Z 式中X、Y、Z的值是快速点定位的终点坐标值,5、直线插补指令 直线插补指令用于产生按指定进给速度F实现的空间直线运动。 程序格式：G01 X Y Z F 其中：X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值。,绝对方式编程： G90 G01 X10 Y10 F100； 增量方式编程： G91 G01 X-10 Y-20 F100；,6、坐标平面选择指令 坐标平面选择坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀

32、具补偿平面的。 G17表示选择 XY平面，G18表示选择 ZX平面，G19表示选择 YZ平面。,7、圆弧插补指令 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：沿着垂直圆弧平面的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，,程序格式：XY平面：G17 G02 X Y I J (R) F;G17 G03 X Y I J (R) F;,圆弧插补程序段为： G90 G02 X321.65 Y280 I40 J140 F50; 或：G90 G02 X321.65 Y280 R-145.6 F50;,其中： X、Y、Z的值是指圆

33、弧插补的终点绝对坐标值或终点相对起点的坐标增量； 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，当圆弧的圆心角180时，R值为正， 当圆弧的圆心角180时，R值为负。,起点,终点,11暂停指令G04 指令格式为：G04 P_ ； 其中：P 暂停时间，单位为s（秒）。 G04在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。在执行含G04 指令的程序段时，先执行暂停功能。G04为非模态指令，仅在其被规定的程序段中有效。 FANUC系统可用X、P作为暂停时间的地址，X的单位为s，P的单位为ms。,10回参考点控制指令 （1）自动返回参考点G28 指令格式为：G28

34、 X_ Y_ Z_ ； 其中X、Y、Z是返回参考点时经过的中间点（非参考点）的坐标值，如果用G91编程，则为中间点相对当前点A的坐标增量。,（2）自动从参考点返回G29 指令格式为：G29 X_ Y_ Z_ ; 其中X、Y、Z、A 是返回的定位终点坐标值，如果用G91编程，则为定位终点（C）相对于是间点B的坐标增量. G29可使所有编程轴以快速进给经过由G28 指令定义的中间点，然后再到达指定点(即从RBC。通常该指令紧跟在G28指令之后。G29指令仅在其被规定的程序段中有效。,8、螺旋线插补 功能：在圆弧插补时，垂直插补平面直线轴进行同步运动，构成螺旋线插补功能。指令格式； G17 G02/

35、G03 X Y Z （ I J 或R）K F ；,9、刀具半径补偿,左偏刀具半径补偿,右偏刀具半径补偿,（1）刀具半径补偿的作用 通过改变刀具半径补偿值的大小，,可以实现同一轮廓的粗加工和精加工。,通过改变刀具半径补偿值的正、负，,可以完成同一轮廓的凸模和凹模的加工,（2）刀具半径补偿的建立 接近工件建立刀具半径补偿。 G00/G01 G41/G42 Dxx 使刀具中偏离编程轮廓一个刀具补偿值。 G40撤消刀补，使刀具中心回到编程轮廓上。,(3)、刀具长度补偿 刀具实际位置值=程序给定值刀具长度补偿值 刀具长度补偿由准备功能G43、G44、G49以及H代码指定。 G43为正向偏置 G44为负向

36、偏置 G49取消长度补偿 H刀具长度补偿号，跟二位数指定偏置号，在每个偏置号所对应的偏置存储区中，存储相应的长度补偿值。 对应偏置号00即H00的偏置值通常不设置，取为0，相当于刀具长度补偿撤消指令G49。,设定H01 = - 4.0 (偏置值) N1 G91 G00 G43 Z-32.0 H01； 实际z向将进给-32.0+(- 4.0) = -36.0 N2 G01 Z-21.0 F1000； Z向将从- 36.0位置进给到-57.0位置。 N3 G00 G49 Z53.0； Z向将退回到53.0+4.0, 返回补始位置。,32,21,例：如图所示,在一块平板上加工6个边长为10mm的等边

37、三角形，每边的槽深为-2mm，工件上表面为Z向零点。其程序的编制就可以采用调用子程序的方式来实现(编程时不考虑刀具补偿)。,O0020N10 G91 G01 Z -5 F100； N20 G01 X -5 Y-8.66； N30 G01 X 10 Y 0 ； N40 G01 X- 5 Y 8.66； N50 G01 Z 5 F2000； N60 M99；,10、子程序功能,O10N10 G54 G90 G00 Z40 ； /进入工件加工坐标系N20 M03 S800； /主轴启动 N30 G00 Z3 ； /快进到工件表面上方N40 G01 X 0 Y8.66 ； /到1#三角形上顶点N50

38、M98 P0020； /调20号切削子程序切削三角形N60 G90 G01 X30 Y8.66； /到2#三角形上顶点N70 M98 P0020； /调20号切削子程序切削三角形N80 G90 G01 X60 Y8.66； /到3#三角形上顶点N90 M98 P0020 ； /调20号切削子程序切削三角形N100 G90 G01 X 0 Y -21.34； /到4#三角形上顶点N110 M98 P0020 ； /调20号切削子程序切削三角形N120 G90 G01 X30 Y -21.34； /到5#三角形上顶点N130 M98 P0020； /调20号切削子程序切削三角形N140 G90 G

39、01 X60 Y -21.34； /到6#三角形上顶点N150 M98 P0020； /调20号切削子程序切削三角形N160 G90 G00 Z40 ； /抬刀N170 M05 /主轴停N180 M30 /程序结束,11、镜像功能 当工件相对于某一轴具有对称形状时，可以利用镜像功能和子程序，只对工件的一部分进行编程，就能加工出工件的对称部分，这就是镜像功能。其指令格式为： G24 X Y Z A； M98 P； G25 X Y Z A； 在上面的指令格式中，G24建立镜像；G25取消镜像；X、Y、Z、A镜像位置；M98调用子程序，P后跟调用子程序的序号。,【例6-4】 使用镜像功能编制如图6-

40、36所示轮廓的加工程序。设刀具起点距工件上表面50mm，切削深度2mm。,12、 缩放功能G50、G51 当工件相对于某一点具有比例时，可以利用缩放功能和子程序，只对某一工件进行编程，而能加工出的有确定比例的部分，这就是缩放功能。 其指令格式为：G51 X _Y_ Z_ P_; M98 P _; G50; 其中：G51建立缩放； G50取消缩放； X、Y、Z缩放中心的坐标值； P缩放倍数。 G51既可指定平面缩放也可以指定空间缩放。在G51 后运动指令的坐标值以X、Y、Z为缩放中心，按P规定的缩放比例进行计算。P大于1时，为放大比例，P小于1时，为缩小比例，P等于1时，为工件本身。在有刀具补偿

41、的情况下，先进行缩放，然后才进行刀具半径补偿和刀具长度补偿。,【例6-5】用缩放功能编制如图6-37所示轮廓的加工程序，已知三角形ABC的顶点为A(10, 30)，B(90, 30) ，C(50, 110) ，三角形ABC是缩放后的图形，其缩放图6-37中心为D(50, 50)，缩放系数为0.5。,13、 旋转变换G68、G69 其指令格式为：G17 G68 X_Y_P_; M98 P_; G69; 其中：G68建立旋转； G69取消旋转； X、Y、Z旋转中心的坐标值； P旋转角度，单位是()，0P360。 在有刀具补偿的情况下，先旋转后刀补（刀具半径补偿、长度补偿），在有缩放功能的情况下，先

42、缩放后旋转。,【例6-6】 使用旋转功能编制如图所示轮廓的加工程序，设刀具起点距工件上表面50mm， 切削深度2mm。,对于二维轮廓加工，通常采用的加工路线为：1)从起刀点运动到下刀点;2)下刀，建立刀具长度补偿；3)切入工件轮廓，建立刀具半径补偿； 4)轮廓连续切削； 5)退离工件，取消刀具半径补偿； 6)刀具向上抬刀,取消刀具长度补偿； 7）返回起刀点。,02005 N1 G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03 ； N2 G41 X20. Y10. D01 ；刀补建立 N3 G01 Y50. F100 ；刀补进行 N4 X50. ；刀补进行 N5 Y20. ；刀补进行 N