数控铣床的编程技巧.ppt

1、07:29,1,课题12：数控铣床的编程技巧,主讲：周建强,电话模块三 数控铣削加工技术,数控加工技术,07:29,2,课题12：数控铣床的编程技巧,07:29,3,在程序中含有某些固定顺序或重复出现的区域时，这些顺序或区域可以作为“子程序”存入存贮器内，反复调用以简化程序。子程序以外的加工程序“主程序”。,12.1 子程序及其应用,12.1.1 子程序调用指令（M98、M99）,子程序编程是计算机程序设计中的基本功能，现代CNC系统一般都提供调用子程序功能。但子程序调用不是数控系统的标准功能，不同的数控系统所用的指令和格式不同。,07:29,4,1指令：M98 调用

2、子程序 M99 子程序结束 2格式： M98 P 子程序格式: O（子程序号） M99,12.1.1 子程序调用指令（M98、M99）,07:29,5,3说明： （1）P后的前3位数为子程序被重复调用的次数，当不指定重复次数时，子程序只调用一次。后4位数为子程序号。 （2）M99为子程序结束，并返回主程序。 （3）M98程序段中，不得有其他指令出现。,12.1.1 子程序调用指令（M98、M99）,07:29,6,【例12-1】如图1所示,在一块平板上加工6个边长为10mm的等边三角形，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

3、偿)。,12.1.2 子程序应用案例,07:29,7,主程序： O10 N10 G54 G90 G01 Z40 F2000 N20 M03 S800 N30 G00 Z3 N40 G01 X 0 Y8.66 N50 M98 P0020,12.1.2 子程序应用案例,07:29,8,N60 G90 G01 X30 Y8.66 N70 M98 P0020 N80 G90 G01 X60 Y8.66 N90 M98 P0020 N100 G90 G01 X 0 Y -21.34 N110 M98 P0020 N120 G90 G01 X30 Y -21.34,12.1.2 子程序应用案例,07:29

4、,9,N130 M98 P0020 N140 G90 G01 X60 Y -21.34 N150 M98 P0020 N160 G90 G01 Z40 F2000 N170 M05 N180 M30,12.1.2 子程序应用案例,07:29,10,子程序：O0020N10 G91 G01 Z -2 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 设置G54：X-400，Y-100，Z-50。,12.1.2 子程序应用案例,07:29,11,12.2 比例缩放及镜像,1

5、2.2.1 比例缩放及镜像功能指令（G51、G50）,1功能 比例缩放及镜像功能可使原编程尺寸按指定比例缩小或放大；也可让图形按指定规律产生镜像变换,G51为比例编程指令；G50为撤消比例编程指令。G50、G51均为模式G代码。,07:29,12,12.2.1 比例缩放及镜像功能指令（G51、G50）,X、Y、Z比例中心坐标(绝对方式)；,P比例系数，从比例中心点开始，实际移动量为原数值的P倍,格式一：各轴按相同比例编程 G51 X_ Y_ Z_ P_ G50,07:29,13,格式二：各轴以不同比例编程 各个轴可以按不同比例来缩小或放大，当给定的比例系数为-1时，可获得镜像加工功能。如图所示

6、，编程格式： G51 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ G50,I、J、K 对应X、Y、Z轴的比例系数， I、J、K不能用小数指定，只能用脉冲数表示 。,12.2.1 比例缩放及镜像功能指令（G51、G50）,07:29,14,12.2.2 比例缩放及镜像功能应用,【例12-2】图12-4，其中槽深为2mm，比例系数取为 + 1000或-1000。设刀具起始点在O点，试编程。,07:29,15,编程与说明,12.2.2 比例缩放及镜像功能应用,07:29,16,12.2.2 比例缩放及镜像功能应用,编程与说明,07:29,17,12.2.2 比例缩放及镜像功能应用,编程与说明,07:29,1

7、8,（1）M98 P20、G51在单独的程序段指定，使用完之后，用G50指令取消缩放功能。 （2）刀具半径补偿、刀具长度补偿以及刀具位置移量等的偏移量不受缩放功能的影响。,（3）固定循环Z轴运动、G73和G83的切入量和进刀量、G76和G87的X、Y方向的偏移量均不受缩放比例的影响。 （4）在比例缩放方式中，回参考点指令（G27、G28、G29、G30等）和关于坐标系指令（G52G59、G92）均不能使用,注意事项：,12.2.2 比例缩放及镜像功能应用,07:29,19,12.3 坐标系旋转,12.3.1 坐标系旋转功能指令（G68、G69）,该指令可使编程图形按照指定旋转中心及旋转方向旋转

8、一定的角度，G68表示开始坐标系旋转，G69用于撤消旋转功能。,07:29,20,指令格式 G68 X_ Y_ R_ G69,X、Y旋转中心的坐标值(可以是X、Y、Z中的任意两个，它们由当前平面选择指令G17、G18、G19中的一个确定)。当X、Y省略时，G68指令认为当前的位置即为旋转中心。,R旋转角度，逆时针为正，-360.000R360.000，最小输入增量为0.001。当R省略时，按系统参数确定旋转角度。,12.3.1 坐标系旋转功能指令（G68、G69）,07:29,21,12.3.2 坐标系旋转功能应用,（1）当程序在绝对方式下时，G68程序段后的第一个程序段必须使用绝对方式移动指

9、令，才能确定旋转中心。如果这一程序段为增量方式移动指令，那么系统将以当前位置为旋转中心，按G68给定的角度旋转坐标。,07:29,22,【例12-3】图12-5 所示，采用坐标系旋转指令，试编程。,12.3.2 坐标系旋转功能应用,07:29,23,12.3.2 坐标系旋转功能应用,07:29,24,12.3.2 坐标系旋转功能应用,07:29,25,（2）坐标系旋转功能与刀具半径补偿功能的关系,旋转平面一定要包含在刀具半径补偿平面内。,【例12-4】如图12-6所示，在刀具半径补偿建立的同时，进行坐标旋转。编程及说明如下：,12.3.2 坐标系旋转功能应用,07:29,26,12.3.2 坐

10、标系旋转功能应用,07:29,27,12.3.2 坐标系旋转功能应用,07:29,28,（3）与比例编程方式的关系 在比例模式时，再执行坐标旋转指令，旋转中心坐标也执行比例操作，但旋转角度不受影响，这时各指令的排列顺序如下：,G51 比例缩放模式开始 G68 坐标系旋转模式开始 G41/G42 刀具半径补偿模式开始 G40 刀具半径补偿模式取消 G69 坐标系旋转模式取消 G50 比例缩放模式取消,12.3.2 坐标系旋转功能应用,07:29,29,12.4 极坐标编程,12.4.1 极坐标功能指令（G15、G16）,极坐标尺寸指令用于把编程终点位置用极坐标的形式来表示，即以极坐标半径和极坐标

11、角度来确定点的位置。G16为极坐标系生效指令，G15为极坐标系取消指令。,07:29,30,指令格式：G17/G18/G19 G90/G91 G16； G15；,（1）极坐标半径,（2）极坐标角度,当使用G17、G18、G19选择好加工平面后，用所选平面的第一轴地址来指定。,用所选平面的第二坐标地址来指定极坐标角度，极坐标的零度方向为第一坐标轴的正方向，逆时针方向为角度方向的正向。,12.4.1 极坐标功能指令（G15、G16）,07:29,31,【例12-5】用极坐标指令编写如图12-7所示图形起点到终点的轨迹,12.4.1 极坐标功能指令（G15、G16）,07:29,32,当以工件坐标系

12、零点作为极坐标系原点时，用绝对值编程方式来指定。如程序“G90 G17 G16；”，,12.4.1 极坐标功能指令（G15、G16）,07:29,33,说明：,极坐标原点指定方式有两种，一种是以工件坐标系的零点作为极坐标原点；另一种是以刀具当前的位置作为极坐标系原点。,当以工件坐标系零点作为极坐标系原点时，用绝对值编程方式来指定。如程序“G90 G17 G16；”，,极坐标半径值是指终点坐标到编程原点的距离；角度值是指终点坐标与编程原点的连线与X轴的夹角,12.4.1 极坐标功能指令（G15、G16）,07:29,34,当以刀具当前位置作为极坐标系原点时，用增量值编程方式来指定。如程序“G91

13、 G17 G16；”，极坐标半径值是指终点到刀具当前位置的距离；角度值是指前一坐标原点与当前极坐标系原点的连线与当前轨迹的夹角。,12.4.1 极坐标功能指令（G15、G16）,07:29,35,12.4.2 极坐标功能应用,【例12-6】 如图12-10所示工件，毛坯尺寸460mm40mm，试编写其加工程序。,07:29,36,课题分析，加工本例工件时，由于外接正五边形顶点的基点计算很麻烦，容易算错，为此采用极坐标方式对本例工件进行编程加工，从而达到简化基点计算的目的。其加工程序如下：,O1206； G90 G94 G21 G17 G40 G54； G9l G28 Z0； G90 G00 X

14、0.0 Y50.0； Z20.0； M03 S500； G0l Z-4.0 F100； G17 G16；,12.4.2 极坐标功能应用,07:29,37,G17 G16； G4l G01 X30.0 Y90.0 D0l； 第一点，极径30mm,极角900 Y18.0； 第二点，极径30mm,极角180 Y306； 第三点，极径30mm,极角3060 Y234； 第四点，极径30mm,极角2340 Y162； 第五点，极径30mm,极角1620 Y90； 第六点，极径30mm,极角 900 G15； 取消极坐标,12.4.2 极坐标功能应用,07:29,38,G40G01X0Y50.0； G91

15、G28Z0.0 M05； M30；,12.4.2 极坐标功能应用,07:29,39,1.毛坯70mm X 60mm X 18mm, 六面已粗加工过，要求铣出图示凸台及槽，工件材料为45钢，允许铣刀最大切削深度为1mm 。,12.5 本课实训,07:29,40,O0010（主程序） G54 G90G40G49G80 G0X-70Y-70S800M03 G43Z20H01,G41G01X-30Y-35D02F500 G01Z0F400 M98P42000,12.5 本课实训,07:29,41,G01Z20F600 X0Y-35 Z0,M98P45000 G01Z20F600 G40G01X-70Y

16、-70 G0 G49Z100 M30,12.5 本课实训,07:29,42,O2000 G91Z-1F300 M98P3000 M99,O3000 G90G01Y15F1000 G02X-20.0Y15.0R10 G01X20 G02X30Y15R10 G01Y-15 G02X20Y-25R10 G01X-20 G02X-30Y-15R10 M99,12.5 本课实训,07:29,43,O5000 G91Z-1F300 M98P6000 M99 O6000 G90G01X8 F1000 Y-8 X15 G03Y8R8 G1X8 Y35,X-8 Y8 X-15 G03Y-8R8 G1X-8 Y-

17、35 M99,12.5 本课实训,07:29,44,2.加工如下图所示槽形，用6的铣刀，加工槽深4mm。进给速度设 为F=100mm/min，主轴转速S=1500r/min，试编程。,12.5 本课实训,07:29,45,解：工件零点选择在毛坯左下角，选用10的立铣刀，采用顺铣。考虑到立铣刀不能垂直切入工件，下刀点选择在图形的左下角，采用斜线切入工件。,12.5 本课实训,07:29,46,O5656 N010 G90 G54； N011 G01 X0 Y0； N015 T01； N020 M03 S1500； N030 G43 G01 Z10 H01； N031 Z5； N040 G00 G

18、42 X10 Y20 D01 M07； N041 Z0； N050 M98 P48080； N051 G01 Z2 F500； N060 G00 X60 Y20 Z0；,12.5 本课实训,07:29,47,N070 M98 P48080； N071 G01 Z2 F500； N080 G00 X35 Y60 Z0； N090 M98 P48080； N100 G00 G49 Z100 M09； N110 G40 X0 Y0 M05； N120 M30；,12.5 本课实训,07:29,48,O8080 N1010 G91 ； N1020 G01 Z-1 F100； N1021 Y-10 ；

19、N1030 G01 X20 F100； N1040 G03 X10 Y10 R10； N1050 G01 Y10； N1060 X-20； N1070 G03 X-10 Y-10 R10； N1080 G01 Y-10； N1090 G90； N1090 M99；,12.5 本课实训,07:29,49,3.图示零件毛坯的外轮廓为方形，零件为简单的水平面加工，表面粗糙度为3.2m，注意平面度的要求。,12.5 本课实训,07:29,50,解：1）加工工序 毛坯为10010022板材，工件材料为45钢，四面已加工，根据零件图样要求，其加工工序为： （1）以底面为定位基准，两侧用机用平口钳夹紧，固定于铣床工作台上 （2）采用立铣刀，安装到机床主轴上 （3）采用子程序，按直线循环铣削上平面（分层铣削）。 （4）确定工件坐标系和对刀点 在XOY平面内确定以0点为工