第五章 数控机床的手工编程

1、第一节手工编程的特点、方法与步骤,第二节数控车床的手工编程,第三节数控铣床的手工编程,第四节加工中心的手工编程,第五章 数控机床的手工编程,第一节 手工编程的特点、方法与步骤,概念：分析零件图纸、制订工艺规程、计算刀具运动轨 迹、编写零件加工程序清单、制作控制介质直到程序校 验，整个过程主要由人来完成，这种人工制备零件加工程 序的方法称为手工编程。 对编程人员的要求高，不仅要熟悉数控代码和编程规 则，而且还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力。 用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工 时间之比，平均约为 30：1。,一、 手工编程的概念及特点,二、手工编程的方法与步骤,数控编程是指从

2、零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。编程工作主要包括： （1）分析零件图样 （2）制定加工工艺方案 （3）图形的数学处理 （4）编写零件的加工程序清单 （5）程序检验 与首件试切,第二节 数控车床的手工编程,一、 数控车床的加工特点 数控车床与普通车床在结构上类似，加工回转类零件，夹具多采用液压、气动和电动卡盘；区别在于进给系统，没有传统的进给箱和交换齿轮，由伺服电机通过滚珠丝杠直接驱动溜板和刀架。 分类 按主轴位置： 立式数控车床 主轴垂直于水平面，工作台为一个直径较大的圆形回转台。适合直径较大、长度较小零件。,数控车削主要适合对象:,表面形状复杂的回转体零件,图：数控车床,卧式数控车

3、床 主轴平行于水平面，导轨一般为水平式。也有倾斜式的，使机床的刚性更大，排屑更容易。 按加工零件类型： 卡盘式数控车床 没有尾座，适合车削盘类零件。 顶尖式数控车床 配有尾座，适合车削长度较长的轴类零件。 按刀架数量： 单刀架数控车床 配有各种形式的单刀架，如四工位自动转位刀架或转塔式自动转位刀架。 双刀架数控车床 配有双刀架，适合多种功能结构的加工。刀架分布可以是平行的，也可以是垂直的。 按车床功能： 螺纹数控车床 、活塞数控车床和曲轴数控车床 等。,二、数控车床的编程特点 1）可以用绝对值(X,Z)或增量值(U,W)编程，也可以是二者的混合。（不用G90、G91） 2）由于X向的坐标值是直

4、径， 绝对值编程时，X以直径值表示；增量值编程时，以径向位移量的2倍编程。 3）对于加工余量较大的毛坯，有不同形式的固定循环功能，以进行多次重复切削。 4）为了降低加工表面粗糙度值、提高刀具寿命，常把车刀的刀尖磨成一定数值的圆弧，故编程时要对刀具半径进行补偿，或手工计算补偿量（实际生产常用直接对刀法） 5）第三坐标指令I、K在不同的程序中作用不同：在圆弧切削时表示圆心相对于圆弧起点的坐标位置，此时I、K方向的脉冲当量与Z向一致；但在自动循环指令中，I、K坐标表示每次循环的进刀量，I方向的脉冲当量与X方向一样，为Z方向的一半，K方向的脉冲当量与Z方向一致。,在机械制造中，为完成需要的加工工序、装

5、配工序及检验工序等，使用着大量的夹具。 利用夹具，可以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品；可以扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。 因此，夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。,三、数控车床夹具,钻径向孔的零件工序图,1.尖形车刀 2.圆弧形车刀 3.成形车刀,四、数控车床的刀具,刀,刀,刀,刀,五、 刀具的补偿功能 不同刀具的刀尖位置之间有差异，刀具安装有误差， 刀具的正常磨损及刀尖圆弧的存在等等，都是数控车床具 有补偿功能的实际原因。,1、刀具的位置补偿 刀具几

6、何位置补偿是用于补偿各刀具安装好后，其刀位点（如刀尖）与编程时理想刀具或基准刀具刀位点的位置偏移的。 通常是在所用的多把车刀中选定一把车刀作基准车刀，对刀编程主要是以该车刀为准。 补偿值输入到相应的存储器中。注意，当加工后外圆直径增大时，输入的补偿量是负值，即在原数值基础上减去补偿 量，反之增加补偿量。轴向的补偿情况相同。 刀具补偿功能必须在一段执行程序中完成，而且程序段中必须有G00或G01指令才有效。,图示,2、刀具半径补偿（G40取消、G41左偏、G42右偏） 相关知识：尖形车刀都有较小的刀尖圆弧。 刀尖圆弧能提高刀具使用寿命和降低表面粗糙度，但在加工锥度和圆弧时，会使工件产生几何形状误

7、差。 切削外圆时，刀具与工件的实际接触点（刀尖）为A点； 切削端面时，刀具与工件的实际接触点为B点。,车刀补偿,理论刀尖在切削外圆和端面时不会对加工精度造成影响。,理论刀尖在切削外圆和端面时不会影响加工精度。 但在加工锥面、圆弧及仿形面中，由于理论刀尖和实际刀尖不一致，会产生位置误差。,图示采用G41，将刀尖圆弧半径值（刀尖圆弧半径可通过估算或通过对刀仪测量获得）输入到数控系统中，通过半径补偿指令，可以对加工误差进行补偿。 采用刀具半径补偿时：刀位点为刀尖圆弧的圆心。,G41,车刀补偿,车刀形状很多，使用时要把代表车刀形状和位置的参数输入到数据库中。 若刀尖方位码设为0或9时，机床将以刀尖圆弧

8、中心为刀位点进行刀补计算处理； 当刀尖方位码设为18时，机床将以假想刀尖为刀位点，根据相应的代码方位进行刀补计算处理。,六、数控车床的编程指令,一)、 M指令介绍 1、 CNC内定的辅助功能 （1）、程序暂停M00 （2）、程序结束M02 （3）、程序结束并返回到零件程序头M30 （4）、子程序调用M98、G65及从子程序返回M99 、子程序的格式 O M99 、调用子程序的格式 M98 P_ L_，其中P为被调用的子程序号，L为重复调用次数。,2、 PLC设定的辅助功能 （1）、主轴控制指令M03、M04、M05 M03启动主轴以程序中编制的主轴速度顺时针方向（从Z轴正向朝Z轴负向看）旋转。

9、 M04启动主轴以程序中编制的主轴速度逆时针方向旋转。M05使主轴停止旋转。M03、M04、M05可相互注销。 （2）、冷却液打开、停止指令M07、M08、M09 M07 、M08指令用于打开冷却液管道；M09指令用于关闭冷却液管道。,1G50坐标系设定或主轴最大速度设定 格式：G50 Xxx Zxx 说明：X、Z刀位点在新设定的坐标系中的坐标值。 G50用于在程序中设定新的编程坐标系。 大多数系统使用G92指令作为预置寄存指令来设定坐标系。 G50也用于恒线速度加工中限制主轴最高转速：G50 Sxx。 2G96恒线切削速度控制 格式：G96 Sxx 说明：S线速度值（m/min）。 G96

10、S150 切削速度150m/min； G97 S800 主轴转速800r/min。 本系统用G50指令限制主轴最高转速，格式为：G50 Sxx。 G97指令（开机默认值）取消恒线速度功能。,二)、G指令介绍（ 以FANUC系统为例）,3G98/G99每分钟进给量（mm/min）/每转进给量（mm/r） 格式：G98 Fxx /G99 Fxx （开机默认值） 说明：F进给速度。 G98 F200；进给速度200mm/min； G99 F1.5；进给量 1.5mm/r； 4G92圆轴、圆锥螺纹循环指令 格式：G92 X(U)xx Z(W)xx Ixx Fxx 说明：X(U)、Z(W)终点(对角点)

11、坐标， I锥螺纹起点和终点的半径差； F螺纹导程。,Z,X,编程示例（例4-5,螺纹加工,如图4-8)： O4005 N110 T0303 N120 G0 X28Z5S350 M3 ；刀具定位 N130 G92 X19.4 Z-23F1.5 ；螺纹加工 N140 X19 ；逐层进刀 N150 X18.6 N160 X18.2 N170 X18 N180 X17.9 N190 X17.8 ,Z,X,程序示例（例46）： O4006 N10 T0303 ；外螺纹车刀 N20 G0 X25Z5S300 M3 N30 G92 X19.6 Z-20. R-2.5 F1.5 N40 X19.4 N50 X

12、19. ,Z,X,5G70精车固定循环 （1）格式：G70 P（ns）Q（nf） （2）说明： G70指令用于G71、G72、G73指令粗车工件后的精车循环。 在G70状态下，在指定的精车描述程序段中的F、S、T有效； 若不指定，则维持粗车指定的F、S、T状态。 G70到 G73中ns到nf间的程序段不能调用子程序。 当G70循环结束时，刀具返回到起点，并读下一个程序段。 关于 G70的详细应用请参见 G71、G72和 G73部分。,C为粗车循环的起点，A是毛坯外径与轮廓端面的交点,6.轴向轮廓切削循环 （ G71 ）多重复合循环,格式: G71 U（d） R（e）； G71 P（ns）Q（n

13、f）U（u）W（w）F_ S_ T_ ； 说明： U R 粗车进刀、退刀量 U W 精车X，Z进刀量 P Q 等价一对括号,例：切削深度为5mm，退刀量为1mm，X向精车余量为2mm，Z向精车余量为2mm。毛坯为150的棒料。,N20 G00 Xl70.0 Z180.0 S750 T0202 M03； N30 G71 U5.0 R1.0； N35 G71 P40 Q100 U4.0 W2.0 F0.3 S500； N40 G00 X45.0 S750； N50 G01 Z140.0 F0.1； N60 X65.0 Z110； N70 Z90.0； N80 X140.0 Z80.0； N90 Z

14、60.0； N100 Xl50.0 Z40.0；,G72 U（d） R（e）； G72 P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F_S_T_； N（ns） N（nf）,7.径向轮廓切削循环 （ G72 ）多重复合循环,格式: G72 U（d） R（e）； G72 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F_ S_ T_ ； 说明：U R 粗车进刀、退刀量 U W 精车X，Z进刀量 P Q 等价一对括号,例：假设粗车深度为1mm，退刀量为0.3mm，X向精车余量为0.5mm，Z向精车余量为0.25mm。毛坯为160的棒料。,N40 G00 X176.0 Z130.25； N50 G72 U1.0

15、 R0.3； N60 G72 P70 Q120 U1.0 Z0.25 F0.3 S500； N70 G00 Z56.0 S600； N80 G01 X120.0 Z70.0 F0.15； N90 W10.0； N100 X80.0 Wl0.0； N110 W20.0； N120 X36.0 W22.0；,8. 成形车削循环G73,G73 U（i） W（k） R（d）； G73 P（ns） Q（nf） U（u） W（w）F_S_T_； N（ns） N（nf）,i为沿X轴方向的退刀量（半径编程）,k为沿Z轴方向的退刀量；,d为重复加工次数,例：加工如图所示的零件，假设粗车X向退刀量14mm，Z向退

16、刀量为14mm，三次进刀， X向精车余量为0.5mm，Z向精车余量为0.25mm。毛坯为180的棒料。,N20 G00 X220 Z160 N30 G73 U14.0 W14.0 R3； N40 G73 P50 Q100 U0.5W0.25 F0.3 S180； N50 G00 X80.0W-40.0； N60 G01 W-20.0 F0.15 S600； N70 X120.0 W-10.0； N80 W-20.0 S400； N90 G02 X160.0W-20.0 R20.0； N100 G01 X180.0W-10.0 S280； N110 G70 P50 Q100； N120 G00

17、X260.0 Z220.0； N130 M30；,例 子程序应用如图413所示，仅切槽： O4008 ；主程序 N10 T0404 ；刀宽4mm外切槽刀，右刀位点 N20 G0 X31Z-10S350 M3 M8 ；第一槽起始位置 N30 M98 P4108 ；凋用子程序切第一个槽 M40 G0 W-19 ；第二个槽起点 N50 M98 P4108 N60 G0 W-12 ；第三个槽起点 N70 M98 P4108 N80 G28 U20W0 ；回零 N90 M30 O4108 ；切槽子程序 N10 G1 X20F0.08 N20 G4 X1 N30 G1 X31F0.3 N40 M99,Z,

18、X,例：考虑刀尖半径补偿,O1111 N1 G92 X40.0 Z10.0 N2 T0101 N3 M03 S400 N4 G00 X40.0 Z5.0 N5 G00 X0.0 N6 G42 G01 Z0 F60 (加刀补) N7 G03 X24.0 Z-24 R15 N8 G02 X26.0 Z-31.0 R5 N9 G40 G00 X30 (取消刀补) N10 G00 X45 Z5 N11 M30,七：数控车床编程实例,第三节 数控铣床的手工编程,数控铣床进行铣削加工主要是以零件的平面、曲面 为主，还能加工孔、内圆柱面和螺纹面。它可以使 各个加工表面的形状及位置获得很高的精度。,一、平面类

19、零件,如图4-1所示，零件的被加工表面平行、垂直于水平面或加工面与水平面的夹角为定角的零件，称为平面类零件。,对于平面垂直于坐标轴的面，其加工方法与普通铣床的 加工方法一样。对斜面的加工方法可采用：, 将斜面垫平加工，这是在零件不大或夹具容易实现 零件的加工情况下进行。, 用行切法加工，如图4-2所示，这样会留有行与行之间的残留余量，最后要由钳工修锉平整，飞机上的整体壁板零件经常用这个方法加工。, 用五坐标数控铣床的主轴摆角后加工，不留残留余量，效果最好，如图4-3所示。 对于斜面是正面台和斜肋板的表面，可采用成形铣刀加工；也可用五坐标数控铣床加工，但不经济。,二、变斜角类零件,零件被加工表面

20、与水平面夹角呈连续变化的零件，称为变斜角 类零件。这类零件一般为飞机上的零部件，如飞机的大梁、桁 架框等。以及与之相对应的检验夹具和装配支架上的零件。,如图4-4所示为一种变斜角零件，该零件共分为三段，从第肋到第肋的斜角a由310均匀变到232，从第肋到第肋再均匀变为120，从第肋到第肋均匀变为0。,变斜角零件不能展开成为平面，在加工中被加工面与铣刀的圆周 母线瞬间接触。用五坐标数控铣床进行主轴摆角加工，也可用三 坐标数控铣床进行行切法加工。, 对曲率变化较小的变斜角面，用x、y、z和A四坐标联动的数控铣床加工，如图4-5所示为用立铣刀直线插补方式加工的情况。, 对曲率变化较大的变斜角面，用x

21、、y、z和A、B五坐标联动的数控铣床加工，如图4-6所示。也可以用鼓形铣刀采用三坐标方式铣削加工，所留刀痕用钳工修锉抛光去除，如图4-7所示。,三、曲面类零件,零件被加工表面为空间曲面的零件，称为曲 面类零件。曲面可以是公式曲面，如抛物面、 双曲面等，也可以是列表曲面，如图4-8所示。,曲面类零件的被加工表面不能展开为 平面；铣削加工时，被加工表面与铣 刀始终是点对点相接触。用三坐标数 控铣床加工时，一般采用行切法用球 头铣刀铣削加工，如图4-9所示。,四、孔类零件,孔类零件上都有多组不同类型的孔，一般有通孔、盲孔、螺纹 孔、台阶孔、深孔等。在数控铣床上加工的孔类零件，一般是 孔的位置要求较高

22、的零件，如圆周分布孔，行列均布孔等，如 图4-10所示。 其加工方法一般为钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、锪孔、攻螺纹等。,二、常用刀具,在铣削运动铣削的主运动是铣刀的旋转运动。工件或铣刀的移动为进给运动，可加工平面、台阶面、沟槽、成形面等,典型的铣削运动,盘形铣刀,T形铣刀 燕尾槽铣刀指状铣刀模具铣刀 锯片铣刀,1、圆柱铣刀 它一般都是用高速钢制成整体的，螺旋形切削刃分布在圆柱表面上，没有副切削刃，螺旋形的刀齿切削时是逐渐切入和脱离工件的，所以切削过程较平稳。主要用于卧式铣床上加工宽度小于铣刀长度的狭长平面。,2、面铣刀 主切削刃分布在圆柱或圆锥表面上，端面切削刃为副切削刃，铣刀的轴线垂直于被加工表

23、面。按刀齿材料可分为高速钢和硬质合金两大类，多制成套式镶齿结构。主要用在立式铣床或卧式铣床上加工台阶面和平面，特别适合较大平面的加工，主偏角为90的面铣刀可铣底部较宽的台阶面。用面铣刀加工平面，同时参加切削的刀齿较多，又有副切削刃的修光作用，使加工表面粗糙度值小，因此可以用较大的切削用量。,面铣刀,3、立铣刀 一般由34个刀齿组成，圆柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃，工作时不能沿铣刀轴线方向作进给运动。它主要用于加工凹槽，台阶面以及利用靠模加工成形面。,4、键槽铣刀 它的外形与立铣刀相似，不同的是它在圆周上只有两个螺旋刀齿，其端面刀齿的刀刃延伸至中心，因此在铣两端不通的键槽时，可

24、以作适量的轴向进给。它主要用于加工闭式圆头键槽，使用时，要作多次垂直进给和纵向进给才能完成键盘槽加工。,例： G21 G92 X200 Z300 G00 X50 Z3 指令G92、G00中X、Z的值为公制单位值。 G20 G92 X200 Z300 G00 X50 Z3 表示指令G92、G00中X、Z的值为英制单位值。,三、常用指令 （一）公制输入与英制输入（G21，G20）,（二）自动返回参考点G27、G28、G29、G30 1.返回参考点校检（G27） 格式: G27 X_ Y_ Z_； 指令中X_Y_Z_分别代表参考点在工件坐标系中的坐标值，执行该指令后，如果刀具定位到参考点上，则相应轴

25、的参考点指示灯就点亮。 使用该指令注意以下几点： 不要求执行该指令时，在该指令前加上“/”，以便不需要校验时跳过该程序段。 若希望执行该程序段后让程序停止，应于该程序段后加上M00或M01，否则将不停止而继续执行后面的程序。 执行该指令前，应先取消刀补。在刀具补偿方式中使用该指令，刀具到达的位置将是加上补偿量的位置，此时刀具将不能到达参考点，因而参考点指示灯也不亮。,2.自动返回参考点（G28） 使刀具经中间点快速回到参考点，用于换刀。中间点的坐标为X_Y_Z_，可用绝对值或增量值。应先取消刀补。 格式：G28 X_ Y_ Z_； 例： G90 G00 X100.0 Y200.0 Z300.0

26、 G28 X400.0 Y500.0 (中间点是400.0,500.0) G28 Z600.0 (中间点400.0，500.0，600.0),3.自动从参考点返回（G29） 使刀具从参考点经G28指定的中间点到达由G29指定的（X_Y_Z_）点。该指令与G28指令成对使用。应先取消刀补。 在G28之后，也可用G00取代G29。 格式：G29 X_ Y_ Z_； 如图所示，加工后刀具已定位到A点，取B点为中间点，C点为执行G29时应到达的点，则程序如下： G91 G28 X100. Y100.； M06； G29 X300. Y-170.； B至C的增量值为X300 Y-170。,4.自动返回第

27、二参考点（G30） 使刀具快速回到G30指定的第二参考点（X_Y_Z_），用于换刀。应先取消刀补。 格式：G30 X_ Y_ Z_；,1、G53指令 格式：（G90）G53 X_ Y_ Z_; G53 选择机床坐标系编程，G90时有效，非模态。 G00 G90 G53 X5.0 Y10.0； 表示将刀具快速移到机床坐标系的（5.0、10.0）坐标点。,（三）机床坐标系选择指令G53和 加工坐标系选择指令G54G59,2、用G54G59选择工件加工坐标系格式：G54（G59）G90 G00（G01）X Y Z （F ）,（四）比例缩放和旋转变换指令 1、比例缩放指令（G50,G51） G51X_

28、Y_Z_P_；比例缩放开始； (G51X_Y_Z_I_J_K_；) 比例缩放有效 G50 ； 比例缩放取消。,G51 X0 Y0 P2 G01 X100 Y200 G01 X200 Y400 G50 G51 X0 Y0 I2 J3 G01 X100 Y200 G01 X200 Y600 G50,2、坐标旋转指令（G68,G69） G68_R_；坐标旋转开始 坐标系旋转方式 G69 ； 取消坐标系旋转指令 其中： _ -旋转中心的绝对坐标值，指定平面的二个轴； R -旋转角度,例： N1 G92 X0 Y0 G69 G01 ；设定坐标系、取消坐标旋转、设定G01运动； N2 G42 G90 X1

29、00.0 Y100.0 F1000 D01 ； 右刀补，运动到(100,100)； N3 G68 R-30000 ；坐标旋转.旋转中心：(100,100), 旋转角:30； N4 G91 X200.0 ； N5 G03 Y100.0 I100.0 J50.0 ； N6 G01 X-200.0 ； N7 Y-100.0 ； N8 G69 G40 G90 X0 Y0 ; 取消坐标旋转，取消刀补，回到原点 M30 ； 程序停止。,用G92设置工件加工坐标系 指令格式：G92 X Y Z ； 例如指令：G92 X30 Z25,坐标平面选择指令（G17，G18，G19）,G17、G18、G19指令就是用

30、来选择圆弧插补平面和刀具补偿平面，对于数控铣床而言，通常都是在XY坐标平面内进行轮廓加工。G17、G18、G19均为模态指令，一般系统默认G17为初始状态，表示选择在XY平面内加工，G18表示选择在XZ平面内加工，G19表示选择在YZ平面内加工。 绝对尺寸指令（G90）和增量尺寸指令（G91）,如右图所示，移动指令可以编程为： G90 X42.0 Y72.0；（绝对值编程） 或 G9l X-56.0 Y40.0；（增量值编程）,快速点定位指令（G00）,编程格式为：G00 X Y Z,如右图所示： 采用绝对值编程方式， G92 XO YO； G90 G00 X180.0 Y80.0； X28O

31、.0 Y4O.O； 采用增量值编程方式， G91 G00 X180.0 Y80.0； X100.0 Y-40.0；,插补指令（G01，G02，G03） 1.直线插补指令G01 指令格式：G01 X Y Z F ；,右图所示 ： N001 G92 XO YO； N002 G90 G00 X25.0 Y40.0 S300 T01 M03； N003 G01 X95.0 Y80.0 F100； N004 X160.0 Y60.0； N005 X25.0 Y40.0； N006 G00 XO YO M02；,圆弧插补指令（G02，G03）,在XY坐标平面上程序段格式： G17 G02（G03）X Y

32、I J F ； 或 G17 G02（G03）X Y R F ； 在XZ坐标平面上程序段格式： G18 G02（G03）X Z I K F ； 或 G18 G02（G03）X Z R F ； 在YZ坐标平面上程序段格式： G19 G02（G03）Y Z J K F ； 或 G19 G02（G03）Y Z R F ；,例1：用圆弧半径R编程 G92 XO Y-15.0； G90 G03 X15.0 YO R15.0 F100； G02 X55.0 YO R20.0 ； G03 X80.O Y-25.0 R-25.0；,圆弧顺、逆方向判别,例2 使用分矢量I、J编程,绝对值编程方式： G92 X0

33、Y-15.0 G90 G03 X15.0 Y0 I0 J15.0 F100； G02 X55.0 Y0 I20.0 J0； G03 X80.0 Y-25.0 I0 J-25； 增量值编程方式： G91 G03 X15.0 Y15.0 I0 J15.0 F100； G02 X40.0 Y0 I20.0 J0； G03 X25.0 Y-25.0 I0 J-25.0；,例3 封闭整圆编程,G90 G03 X25.0 Y0 I-25.0 J0 F100； 或: G91 G03 X0 Y0 I-25.0 J0 F100；,五、刀具补偿指令（G40，G41，G42，G43，G44） 1.刀具半径补偿（G4

34、0，G41，G42）,编程格式： 在xy平面： G17 G41（G42） G01（G00）X Y D ； G40 G01（G00） X Y ； 在xz平面： G18 G41（G42） G01（G00）X Y D ； G40 G01（G00） X Y ； 在yz平面： G19 G41（G42） G01（G00）X Y D ； G40 G01（G00） X Y ； 其中， XYZ是G01、G00运动的终点坐标；D 中的两位数字表示刀具半径补偿值所存放的地址，或者说是刀具补偿值在刀具参数表中的编号,O5002； N10 G90 G94 G54 G00 XO YO； N20 Y-40； N30 S50

35、0 M03 F200； N40 Z100； N50 Z2； N60 G01Z -5 F50； N70 G41 X1O D01； N80 G 03XO Y -30 R10； N90 G02 XO Y -30 IO J30； N100 G03 X -10 Y -40 R10 ； N110 G01 G40 XO； N120 G00 Z2； N130 G00 Z100； N140 M05； N150 M30；,例题：用14 mm的平键槽铣刀，切深为5 mm，完成工件外轮廓的铣削加工。,2. 刀具长度补偿（G43，G44） 刀具长度偏置指令用来补偿刀具长度方向尺寸的变化。,编程格式为： 在xy平面： G

36、17 G43 G01 （G00）Z H ； G17 G44 G01 （G00）Z H ； G17 G49 G01 （G00）Z H ； 在xz平面： G18 G43 G01 （G00） Y H ； G18 G44 G01 （G00） Y H ； G18 G49 G01 （G00） Y H ； 在xy平面： G19 G43 G01 （G00） Z H ； G19 G44 G01 （G00） Z H ； G19 G49 G01 （G00） Z H ；,例题：加工右图所示的孔，已知钻头比标准对刀杆短了10mm，其加工程序如下：,O5003； N10 G91 G00 X90 Yll5 M03 S600

37、； N20 G43 Z-32 H01； N30 G01 Z-48 F100 M08； N40 G04 P2000； N50 G00 Z48； N60 X55 Y-60； N70 G01 Z-68 F100； N80 G00 Z68； N90 X65 Y40； N100 G01 Z-55 FI00； N110 G04 P2000； N120 GOO Z55 H00； N130 X-210 Y-95； N140 M05； N150 M30；,(七)孔加工固定循环指令,固定循环的组成: 动作1X轴和y轴的快速定位。 动作2快速运动到R点； 动作3孔加工； 动作4在孔底的相应动作； 动作5返回到R点（

38、快退或工 作进给退回）； 动作6快速移动到初始点。,1.高速深孔钻削循环（G73）指令格式：G73 X Y Z R Q F ；,2.深孔钻削循环（G83）指令格式：G83 X Y Z R Q F ；,3.普通钻削循环（G81） 指令格式：G81 XY Z R F；,4.锪孔钻削循环（G82）指令格式：G82 XY ZRP F；,5. 攻左螺纹循环指令（G74） 指令格式：G74 XYZRF；,6.攻右螺纹循环（G84） 指令格式：G84 XYZRF；,7.镗孔循环加工指令 （G85，G86） 指令格式：G85 XYZRF； G86 XYZRF；,8.精镗孔循环指令（G76）指令格式：G76 X

39、YZRQPF；,9. 注销循环指令（G80） 指令格式：G80； G80取消固定循环（G73，G74，G76，G81G89）,而进行通常的加工。孔加工数据(F除外）被取消，也就是说，在增量值指令时，R,Z值为零。,四、数控铣床编程实例,1铣削外轮廓零件的程序编制方法,如图4-22所示，根据表4-1的数控加工程序，要求铣削加工凸轮外 轮廓。其编写的加工程序为：,%0001 N05 G54G90G00 x-73.8 y20LF 设定坐标系、快速走到下刀点 N10 z100D01S300M03LF 建立长度刀具补偿，主轴正转 N15 G01 z-16F1000LF 下刀至切削深度 N20 G41 x

40、-63.8 y-20D02F100M08LF 建立半径刀具补偿走到K点，开冷却液 N25 y0LF 切入到A点 N30 G02 x-63.02 y9.97U63.8LF 切削AI段 N35 G03 x-55.62 y25.05U175LF 切削IH段 N40 G02 x14.79 y59.18U61LF 切削HG段 N55 G02 x44.79 y19.60U46LF 切削GF段 N60 G03 x63.72 y0.03U21LF 切削FE段 N65 G02 x63.99 y-0.28U0.3LF 切削ED段 N70 G02 x-5.57 y-63.76U64LF 切削DC段 N75 G03

41、x-9.96 y-63.02U17.5LF 切削CB段 N80 G02 x-63.8 y0U63.8LF 切削BA段 N85 G01 y20LF 切出工件 N90 G40G01 x-73.8 y20F1000M09LF 取消半径刀具补偿，关冷却液 N95 z100M05LF 抬刀，主轴停 N100 G00D0 z300LF 取消长度刀具补偿，抬刀至安全位置 N105 y300LF 平移至卸工件点 N110 M30LF 结束 %,一、加工中心的加工对象与编程特点,加工中心适用于形状复杂、工序多、精度要求高、需要多种类型普通机床经过多次安装才能完成加工的零件。其主要加工对象为： 箱体类零件 复杂曲

42、面类零件 异形件 板、套、盘类零件 特殊加工,第四节、加工中心的手工编程,加工中心的工艺特点 由于加工中心工序集中和具有自动换刀的特点，故零件的加工工艺应尽可能符合这些特点，尽可能地在一次装夹情况下完成铣、钻、镗、铰、攻丝等多工序加工。 由于加工中心具备了高刚度和高功率的特点，故在工艺上可采用大的切削用量，以便在满足加工精度条件下尽量节省加工工时。 选用加工中心作为生产设备时，必须采用合理的工艺方案，以实现高效率加工。,工艺方案确定原则 1、确定采用加工中心的加工内容，确定工件的安装基面、加工基面、加工余量等。 2、以充分发挥加工中心效率为目的来安排加工工序。有些工序可选用其它机床。 3、对于

43、复杂零件来说，由于加工过程中会产生热变形，淬火后会产生内应力，零件卡压后也会变形等多种原因，故全部工序很难在一次装夹后完成，这时可以考虑两次或多次。 4、当加工工件批量较大，工序又不太长时，可在工作台上一次安装多个工件同时加工，以减少换刀次数。,5、安排加工工序时应本着由粗渐精的原则。 建议参考以下工序顺序：铣大平面、粗镗孔、半粗镗孔、立铣刀加工、打中心孔、钻孔、攻螺纹、精加工、铰、镗、精铣等。 6、采用大流量的冷却方式 。提高刀具寿命,减少切削热量对加工精度的影响. 在机床选用上，应了解各类加工中心的规格、最佳使用范围和功能特点。,二、孔加工固定循环指令,常用的固定循环指令能完成的工作有：钻

44、孔、攻螺纹和镗孔等。 一、固定循环六个基本操作动作,动作（1） X轴和Y轴的定位 （定位轴，另外 一轴Z为钻孔轴） 动作（2） 快速移动到R点（R安全平面） 动作（3） 孔加工 动作（4） 在孔底的动作 动作（5） 返回到R点 动作（6） 快速移动到初始点,固定循环功能表,G88,切削进给,暂停、主轴停止,手动或快速,镗循环,G89,切削进给,暂停,切削进给,镗循环,固定循环指令介绍,(1).深孔钻孔循环G73 深孔钻削，在钻孔时采取间断进给（d为排屑退刀量，Q为每次进给深度，增量值），有利于断屑和排屑，适合深孔加工。孔底无动作，快速回退。 格式： G98/G99 G73 X Y Z R Q

45、F K,(2).一般钻孔循环指令G81 格式：G81X_Y_Z_R_F_K_ 动作分解： 刀具以进给速度向下运动钻孔，到达孔底位置后，快速退回（无孔底动作） 适用：用于一般定点钻。,(3).锪孔、镗阶梯孔循环指令G82 格式：G98（G99）G82X_Y_Z_R_P_ F_K_ 动作分解： 与G81指令唯一的区别是有孔底暂停动作，暂停时间由P指定。 作用：执行该指令使孔的表面更光滑，孔底平整。常用于做沉头台阶孔。,(4). 深孔鉆削循环指令 格式： G98/G99 G83 X Y Z R Q F K - 与G73不同之处在每次进刀后都返回安全平面高度处。更有利于钻深孔时的排屑。 d：每次退刀后

46、，再次进给时，由快速进给转换为切削进给时距上次加工面的距离,（5） G85：铰孔循环 格式：G99 G85X_Y_Z_R_F_K_ 该指令动作过程与G81指令相同，只是G85进刀和退刀都为工进速度，且回退时主轴不停转。,（6）G86：粗镗孔循环 格式：G98 G86X_Y_Z_R_F_K_ 此指令与G81相同，但在孔 底时主轴停止，然后快速退回。 注意：该指令退刀前没有 让刀动作，退回时可能划伤已加工表面，因此只用于粗镗孔。,（7） 精镗循环 格式： G76 X_Y_Z_R_P_Q_F_K_,精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移动，然后快速退刀，退刀位置由G98或G99决定。 带有让刀

47、的退刀不会划伤已加工平面，保证了镗孔精度。 刀尖反向位移量用地址Q指定，其值q,（8）左旋攻螺纹指令G74 攻左螺纹。进给为反转，孔底停刀，切削进给回退，退回为正转。 格式： G98/G99 G74 X Y Z R F K 与钻孔加工不同的是攻螺纹结束后的返回过程不是快速运动，而是以工进速度退回。攻螺纹过程要求主轴转速与进给速度成严格的比例关系，因此，编程时要求根据主轴转速计算进给速度，F表示导程。 F(mm/min)=P(导程mm)*N(n/min),（9）右旋攻螺纹循环 格式: G98 G84 X_Y_Z_R_F_K_,动作分解: 从R点到Z点攻丝时刀具正向进给，主轴正转。到孔底部时，主轴

48、反转 ，刀具以反向进给速度退出.,（10）. G87：反镗循环 格式：G98 G87 X_Y_Z_R_Q _F_K_,动作过程: 在X、Y轴定位后，主轴定向停止，然后向刀尖的反方向移动q值，再快速进给到孔底(R点)定位。在此位置，刀具向刀尖方向移动q值。主轴正转，在Z轴正方向上加工至Z点。这时主轴又定向停止，向刀尖反方向位移，然后从孔中退出刀具。返回到初始点(只能用G98)后退回一个位移量，主轴正转，进行下一个程序段的动作。,G98 G87 G90 X100 Y100 Z40 R5 I-10 P2000,(11). G88：镗孔循环 （手镗 ） 格式：G98（G99） G88 X_Y_Z_R_

49、P_F_L_ 在孔底暂停 ，主轴停止后，转换 为手动状态，可用手动将刀具从 孔中退出。到返回点平面后，主 轴正转，再转入下一个程序段进 行自动加工。 镗孔手动回刀，不需主轴准停,G88 指令动作图,格式： G98（G99） G89 X_Y_Z_R_P_F_L_ 此指令与G86指令相 同，但在孔底有暂停。 （孔底延时、停主轴）,(12). G89：锪镗孔、镗阶梯孔循环,1、工艺分析 装夹：以45的孔和K面定位在，专用夹具装夹。 刀具：用三把25的四刃硬质合金锥柄端铣刀，分别用于粗加工(T03)、半精加工(T04)和精加工(T05)。为保证顺利下刀到要求的槽深，要先用钻头钻出底孔，然后再用键槽铣刀

50、将孔底铣平，因此还要一把25的麻花钻(T01)和一把25的键槽铣刀(T02)。 工步：为达到图纸要求的表面粗糙度，分粗铣、半精铣、精铣三个工步完成加工。半精铣和精铣单边余量分别为11.5mm和0.10.2mm。在安排上，根据毛坯材料和机床性能，粗加工分两层加工完成，以避免Z向吃刀过深。半精加工和精加工不分层，一刀完成。刀具加工路线选择顺铣，可避免在粗加工时发生扎刀划伤加工面，而且在精铣时还可以提高表面光洁程度。,三、加工中心编程实例,切削参数：根据毛坯材料、刀具材料和机床特性，选择如表7.1所示的切削参数。,表7.1 切削参数,2、数据计算 选择45孔的中心为编程原点，考虑到该零件关于Y对称，

51、因此只计算+X一侧的基点坐标即可。计算时使用计算机绘图软件求出。如图所示。,3、加工程序,O0070 (主程序) (钻底孔) N10 G91 G28 Z0 T01 M06 N20 G90 G00 X134.889 Y32.072 S250 N30 G43 G00 Z100.0 H01 M03 N40 G01 Z2.0 F1000 M08 N50 G73 Z-25.0 R2.0 Q2.0 F25 N60 G80 G00 Z250.0 M09,3、加工程序,(铣平下刀位) N70 G91 G28 Z0 T02 M06 N80 G90 G00 X134.889 Y32.072 S250 N90 G43 G00 Z100.0 H02 M03 N100 G01 Z2.0 F1000 M08 N110 Z-20.0 F100 N120 Z25.0 F20 N130 G91 G01 X5.0 F20 N140 G02 I-5.0 (铣整圆) N150 G01 X-5.0 F100 N160 G90 G00 Z250.0 M09,3、加工程序,(粗铣第一层) N170 G91 G28 Z0 T03 M06 N180 G90 G00 X134.889 Y32.072 S400 N190 G43