第4章.数控加工编程基础[2](new1).ppt

1、第四节是数控铣床编程的基础，第四节是数控铣床编程的基础。机床的主轴是z轴。工作坐标系的原点通常选择在方形零件的拐角、对称图形的中心以及工件曲线轮廓的设计参考点。二是编程基础，FANUC数控铣床系统常用的准备功能代码：1准备功能G，2辅助功能M，2编程基础，1。绝对坐标值编程格式：G90 X _ Y _ Z _注意：X，Y，Z:刀具中心在工件坐标系中的当前位置；在此指令之后，所有编程的坐标值都基于编程原点；当系统通电时，机床处于G90状态，即机床默认为G90状态；指令和G91都可以用作单个程序段，或者可以被编程到其他程序段中。注意：1)铣床编程中的增量编程不能使用u和w。2)铣床中的X轴不再是直

2、径。2。增量坐标值编程格式：G91说明：本指令后的坐标值以前一坐标位置为原点计算。例4-9 G90和G91编程(图4-15)程序n10 G90 g00 x30.0 y10.0处于G90状态；N20 X40.0 Y50.0N30 X80.0 Y20.0G91状态下的程序n10 G91 g00 x30.0 y10。N20 X10.0 Y40.0N30 X40.0 Y-30.0；G90可以不写而省略，3。设置工件坐标系的原点格式：g92x _ y _ z _x，y，z:当前刀具位置相对于加工原点位置的坐标值。注意：G92指令必须在单个程序段中指定，并放在程序的第一段中。“建立G92”命令通过设置刀具

3、起点相对于坐标原点的位置来建立坐标系。一旦该坐标系建立，下列绝对值指令坐标位置都是该工件坐标系中的坐标值。在例4-10中，例4-9中工件坐标系的原点设置在X30和Y10，这是G92状态下的等效程序。x，y，(10，40)，(50，10)，解：n10g 92x-30.0y-10.0；N20 G90 G00 X0 Y0N30 X10.0 Y40.0N40 X50.0 Y10.0，4。快速定位格式：G00 X_ Y_ Z_其中：X，Y，Z端点坐标。如N10 G00 X15.0 Y30.0 Z10.0；N20 G01 Z-15.0；下刀n50 g01 x125.0 y330.0N60 G00 Z10.

4、0刀具提升，5线性插值格式：G01 X_ Y_ Z_ F_其中：X，Y，Z端坐标，F进给速度。6圆弧插补1)顺时针圆弧插补格式：G02X _ Y _ I _ J _ _(R _ _)F _ _；其中：x、y弧端点坐标、I、j中心点增量坐标值、r弧半径、f进给速度，只能选择I、j、r中的一个。当圆弧的中心角为180度时，R值为正；当圆弧的中心角为180度时，R值为负。2)逆时针圆弧插补格式：G03X _ Y _ I _ J _ _(R _ _)F _ _；包括：x和y弧端坐标，I和j中心坐标，f进给速度。如图所示。1)。p1p2处g02 x 321.65 y280 r145.6f50或：g02

5、x 321.65y 280.0 I 40.0j 140.0 f 50；2)。g03x160y60r145.6f50当p2p1或：G03 X160 Y60 I-121.65J-80 F50；7。功能，进给速度。单位为mm/r或mm/min。G94指令中规定的f单位为毫米/分钟。是系统默认值。G95指令中规定的f单位为mm/r.查看数控车床进给速度的指定：G98指令规定F的单位为毫米/分钟。G99指令中规定的f单位为mm/r.是系统默认值。8。平面选择格式：G17(选择XY平面为主平面)；G18(选择XZ平面为主平面)；G19(选择YZ平面为主平面)；G17是机床的默认平面，即默认的XY平面是主平

6、面。2.编程基础，9。编程时，刀具补偿、刀具补偿类型(1)刀具偏移补偿、几何位置补偿和刀具几何位置补偿用于补偿刀具位置(如刀尖)与理想刀具或参考刀具位置的偏差。通常，在使用过的车刀中选择一个车刀作为基准车刀，车刀的编程主要是基于这个车刀。补偿数据采集：(补充)分别测量每个刀头相对于刀架基准面的偏差距离X1、Z1、X2、Z2、X3、Z3。如果选择刀具1作为刀具设定的参考刀具，则每个刀具的几何偏移为Xj，Zj Xj1=0，Zj1=0 Xj2=(X2-X1) x 2，Zj2=Z2-Z1 Xj3=(X3-X1) x 2，Zj3=Z3-Z1，刀具几何补偿的合成(补充)如果设定的刀具几何位置补偿和磨损补偿

7、都有效地存在，则实际的几何补偿将是它们的矢量和x=(1)刀具偏移补偿和磨损补偿(补充)， 主要针对某一车刀，当某一车刀批量加工一批零件时，刀具的自然磨损引起刀尖位置和尺寸的变化，这就是刀具的磨损补偿。 批量加工后，每个车刀都要考虑磨损补偿(包括基准车刀)，刀具几何补偿的实现是通过引用程序中使用的Txxxx指令来实现的。例如：T0101；刀具几何补偿的实现过程：将车刀的几何偏移量和磨损补偿值存入相应的刀具补偿地址。当程序执行到包含Txxxx的程序行内容时，刀具偏移和刀具补偿数据将自动从刀具补偿地址中提取。“Txxxx”主要用于编程数控车床。驱动滑架相应调整位置。00取消几何补偿。对于具有自动换刀

8、功能的车床，当执行t指令时，刀架将首先被索引，并且在根据刀具号选择刀具之后，刀架托架的位置将被调整以实现刀具修复。(2)刀具半径补偿，刀具半径补偿的目的：如果在车削中使用锋利的车刀，刀具位置是刀尖，其编程轨迹与实际切削轨迹完全相同。如果使用带圆弧头的车刀(精车时)，在加工锥面或圆弧面时会导致过切或欠切。为了保证加工尺寸的精度，必须考虑刀尖圆角半径的补偿以消除误差。因为刀尖圆弧通常很小(通常使用1.21.6毫米)，所以在粗车过程中不能考虑刀具半径补偿。(2)刀尖圆弧半径补偿，刀具半径补偿的方法：手工预置刀具补偿：手工计算刀具补偿进行编程。重新计算刀具路径的节点坐标值。机床的自动工具修理。即G41

9、和G42指令。刀具半径补偿的实质是将编程的轮廓数据转换成刀具中心轨迹数据。在零件轮廓铣削中，由于刀具半径尺寸的影响，刀具的中心轨迹往往与零件轮廓不一致。为了避免计算刀具中心轨迹而直接根据零件图上的轮廓尺寸进行编程，数控系统提供了刀具半径补偿功能。机床的自动刀具半径补偿当编程零件时(使用圆刀如铣刀和圆头车刀)，不必计算刀具中心的运动轨迹，只需根据零件的轮廓进行编程。使用刀具半径补偿命令。在控制面板上手动输入刀具补偿值。执行刀具补偿指令后，数控系统可以自动计算刀具中心轨迹，并根据刀具中心轨迹移动。也就是说，刀具自动偏离工件轮廓一个补偿距离，以便加工所需的工件轮廓。(2)刀具半径补偿(P65)，刀具

10、半径补偿的指令格式：x和z是建立或取消刀具补偿过程中刀具运动的终点坐标。G41/G42(建立刀具修复)应在G00或G01中建立。说明：G41刀具半径左补偿G42刀具半径右补偿G40取消刀具半径补偿，例如：G95g 41 g00x 250 z 35 f 0.5；f单位为mm/r，(2)刀具半径补偿，G41指令为刀具半径左补偿，G42指令为刀具半径右补偿，(2)刀具半径补偿，粗加工和精加工补偿方法：让精加工余量为。粗加工前手工输入(r)的偏移量。精加工时，可通过输入刀具半径R的偏移量来加工最终轮廓。同样，轮廓尺寸的精度也可通过输入R来控制执行：T01 D01调用1号刀具，D01地址中刀具补偿半径值

11、为6.5毫米，实际铣刀半径为6毫米G41 G00(G01)；在ab区建立左刀维修；在BC部分实施刀补g40 g00(g01)；取消光盘部分的刀具修复；进行粗加工。加工程序是根据ABCD轮廓编程的，但由于G41已建立，刀具中心的运动轨迹是ABCD。刀具半径补偿的实质是将编程的轮廓数据转换成刀具中心轨迹。如果D0中的值为6.0毫米(即铣刀的直径)。执行：T01 D02调用1号刀具，D0地址中刀具补偿半径值为6mm，实际铣刀半径也为6mm G41 G00(G01)；建立左刀修复；执行刀补g40 g00(g01)；取消刀具修复；然后进行精加工。刀具半径补偿的实质是将编程的轮廓数据转换成刀具中心轨迹。刀

12、具补偿的编程实现，刀具补偿的引入(建立),以及刀具中心从与编程轨迹重合过渡到偏离编程轨迹一定偏移量的过程。执行时，刀具中心和编程轨迹始终保持设定的偏移距离。工具补偿功能包括三个阶段：工具补偿的建立、执行和取消。刀具补偿的编程、刀具补偿的取消、刀具直径补偿的引入(建立)和取消一般必须是直线和空行程，以防止过切。(2)刀具半径补偿：使用G41/G42时，应先设定相应的刀具半径偏差；G40必须与G41或G42成对使用，并且在它们之间不会发生传输处理，例如镜像和子程序跳转。刀具半径补偿的建立和取消应在无加工的空行程段和G00或G01程序线上进行。刀具补偿功能包括三个阶段：刀具修复的建立、执行和取消。建

13、立刀具半径补偿过程(动画)，取消刀具半径补偿过程(动画)，9。刀具补偿号D，格式：D；(1)是一个整数，从0199开始，D00表示没有补偿的有效。当调用d时，特殊刀具的刀具半径补偿被激活。如果没有数据字编程，机床数据系统设置的值对换刀有效。(2)只有当相应的数字被激活时，数字才被激活。换刀后，系统设定值为D01。例如，刀具半径补偿方法：手动预设刀具补偿，机床自动刀具补偿，手动预设刀具补偿。例如，加工下图所示的凸台。铣刀的直径是12毫米。不使用G41/G42指令。例如：加工下图所示的凸台。铣刀的直径是12毫米。不使用G41/G42指令。计算铣刀轨迹基点的坐标值，如图2所示。N10 G92 X0

14、Y0 Z50建立工件坐标系(或N10 G54 G00 X0 Y0 Z50)N20 G00X-66 Y36；快速点位于pn30t01m03 s900N40 G01 X-56 Y36 Z-4；下刀N50 G01 X56 Y36；甲乙；如果铣刀的直径发生变化，需要重新计算基点的坐标值并重新编写程序！机床自动修刀。上例：加工凸台。铣刀的直径是12毫米。采用G41指令。N10 G92 X0 Y0 Z50建立工件坐标系n20t01d01m03s900。刀具维修地址单元01存储了6mm的刀具维修半径值。n30g 41 g00x-60y 30；建立刀补n40 g01x-50 y30 z-4；下刀N50 G01

15、 X50 Y30；甲乙；可以看出，在实际编程过程中，刀具的半径可能是未知的，应由机床用户自己确定，并预先输入系统。这给程序员带来了方便。刀具补偿建立后，系统自动计算刀具轨迹中心和零件轮廓的偏移值。10.刀具长度补偿，刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向(z方向)补偿。它可以使刀具在Z方向的实际位移大于或小于程序给定值。也就是说，实际位移=程序给出的补偿值。在上式中，如果两代数值之和为，则2)刀具长度负补偿G44格式：G44 3)取消刀具长度补偿格式：G49说明：G49的功能是取消刀具长度补偿，使刀具偏置存储器中的Z轴长度偏差无效。刀具补偿功能包括三个阶段：刀具修复的建立、执行和取消。图中显示了钻头

16、快速接近工件时的长度补偿示例。设A1为程序值，-Z方向(-A1)，A2为补偿值，-Z方向(-A2)，A3为实际位移值。图(b)中使用G43指令，图(c)中使用G44指令。实际位移及其程序为(带增量值):图(b)-A3=-A1(-A2)=-(Ala2)G00G 91G 43Z-A1H 01；(-A2值存储在补偿号H01中)图(c)-a3=-a1-(-A2)=-(a1-A2)g00g 91g 44z-a1h 01；(-A2值存储在补偿号H02中)用G49取消指令取消G43和G44。在使用G43和G44指令后，程序员不必知道实际的刀具长度，但可以根据假定的刀具长度进行编程。或者在加工过程中，如果刀具长度发生变化或更换了新刀具，则无需改变程序，只需将实际刀具长度与假设值之间的差值输入到数控系统的H存储器中即可。示例1:零件如图所示，空白为69X44X20。数控铣床主轴转速为300转/分，进给速度为60毫米/分；选择一个直径为16毫米的端铣刀，刀具号为T01，刀具半径补偿号为D1，刀具起点为(100，100，30)，试写k方向绝对坐标值的加工程序(工件坐标系如图所示)。解决方法：1)建立如图所示的工件坐标系；2)基点坐标计算(XOY平面):A(3