數(shù)控編程與CAM技術(shù)第一節(jié)|第二節(jié)|銑床數(shù)控編程概述刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償建立與取消目錄CONTENTS第六章銑床數(shù)控編程基礎(chǔ)第三節(jié)|數(shù)控銑加工編程實(shí)例銑床數(shù)控編程概述第一節(jié)任務(wù)目標(biāo)1．掌握數(shù)控銑床程序的基本結(jié)構(gòu)及格式。2．了解Fanuc系統(tǒng)銑床常用代碼含義。3．掌握Fanuc0i系統(tǒng)數(shù)控銑床輔助功能M，S，F(xiàn)，T。相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（一）程序的組成一個(gè)程序由表示程序文件開(kāi)始的符號(hào)（%）、程序文件的標(biāo)題等（O××××）、表示程序段結(jié)束的符號(hào)（；）、程序區(qū)、注釋區(qū)、表示程序文件結(jié)束的符號(hào)（%）等部分組成。其中，程序區(qū)包括加工指令G功能、M功能、F功能、S功能、T功能和尺寸字；注釋區(qū)是對(duì)操作的注釋和指導(dǎo)，用戶可以在這部分輸入標(biāo)題、注釋、操作指南等。相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（二）程序區(qū)的結(jié)構(gòu)

程序區(qū)由若干程序段組成。程序區(qū)由程序號(hào)開(kāi)始，由程序結(jié)束代碼結(jié)束。例如：程序號(hào)O0001；程序段1N1G91G00X120.0Y80.0；程序段2N2G43Z-32.0H01；……程序段nNnZ0；程序結(jié)束M05；程序結(jié)束M30；

一個(gè)程序段應(yīng)包含加工必需的信息，諸如運(yùn)動(dòng)指令或冷卻通/斷指令等。當(dāng)在程序段的開(kāi)頭指定一個(gè)斜杠后跟一個(gè)數(shù)值，即/n（n=1~9

），且機(jī)床操作面板上的選擇程序段跳過(guò)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，與指定的開(kāi)關(guān)號(hào)n對(duì)應(yīng)的/n程序段中所包含的信息被忽略。相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（三）程序段的格式

程序段的格式是指一個(gè)程序段中“字”的排列方式和順序，以及每個(gè)“字”和整個(gè)段的長(zhǎng)度規(guī)定。不同數(shù)控系統(tǒng)的格式各異，須按說(shuō)明書(shū)編程，否則會(huì)報(bào)警出錯(cuò)。目前使用的程序段格式稱為字地址程序段。

字地址程序段格式的主要特點(diǎn)如下。（1）程序字的排列順序不嚴(yán)格要求。（2）程序段的長(zhǎng)度可變。（3）具體的數(shù)控系統(tǒng)對(duì)各類字的允許字長(zhǎng)都有規(guī)定。

程序段的格式如圖6-1-1所示。

圖6-1-1程序段格式相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（四）銑床常用代碼功能1．G指令數(shù)控銑床常用G代碼規(guī)定和含義如表6-1-1所示。G指令功能G指令功能G00定位（快速進(jìn)給）G43取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償G01直線插補(bǔ)（切削進(jìn)給）G44刀具長(zhǎng)度正補(bǔ)償G02圓弧插補(bǔ)（順時(shí)針）G49刀具長(zhǎng)度負(fù)補(bǔ)償G03圓弧插補(bǔ)（逆時(shí)針）G54～G59工件坐標(biāo)系G17XOY平面選擇G73鉆孔固定循環(huán)G18ZOX平面選擇G80固定循環(huán)取消G19YOZ平面選擇G81鉆孔固定循環(huán)G40取消刀具半徑補(bǔ)償G83深孔鉆孔固定循環(huán)G41刀具半徑左補(bǔ)償G90絕對(duì)坐標(biāo)編程方式G42刀具半徑右補(bǔ)償G91相對(duì)坐標(biāo)編程方式相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（四）銑床常用代碼功能2．M功能輔助功能字由M地址符及隨后的兩位數(shù)字組成，所以也稱M功能或M指令，它用來(lái)指令數(shù)控機(jī)床的輔助動(dòng)作及其狀態(tài)。數(shù)控銑床常用的M指令如表6-1-2所示。M指令功能說(shuō)明M指令功能說(shuō)明M00程序停止非模態(tài)M07冷卻液開(kāi)模態(tài)M01選擇程序停止M08冷卻液開(kāi)M02程序結(jié)束M09冷卻液關(guān)M03主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)模態(tài)M30程序結(jié)束并返回非模態(tài)M04主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)M98調(diào)用子程序M05主軸停止M99子程序取消表6-1-2數(shù)控銑床常用的M指令相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（四）銑床常用代碼功能3．S功能主軸轉(zhuǎn)速功能字的地址符是S，所以又稱S功能或S指令。它主要用來(lái)指定主軸轉(zhuǎn)速或速度，S是模態(tài)指令，只有在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)有效。

編程格式：M03/M04S__；S后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。例如，“M03S1000；”表示啟動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1

000

r/min；“M04S1000；”表示啟動(dòng)主軸反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1

000

r/min。

（1）恒定表面速度控制指令（G96）編程格式為“G96S__；”。其中，S__表示的是恒定表面速度。

（2）恒定表面速度控制取消指令（G97）編程格式為“G97S__；”。其中，S__表示的是取消恒定表面速度后機(jī)床的速度。

（3）最高主軸速度鉗制（G92）編程格式為“G92S__；”。其中，指令格式：S__為主軸最高轉(zhuǎn)速。相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（四）銑床常用代碼功能4．F功能

進(jìn)給功能字的地址符是F，所以又稱為F功能或F指令。它的功能是指令切削的進(jìn)給速度，進(jìn)給速度是指為保持連續(xù)切削，刀具相對(duì)工件移動(dòng)的速度，單位為mm/min。當(dāng)進(jìn)給速度與主軸轉(zhuǎn)速有關(guān)時(shí)，單位為mm/r，稱為進(jìn)給量；進(jìn)給速度是用地址字母F和字母F后面的數(shù)字來(lái)表示的，數(shù)字表示進(jìn)給速度或進(jìn)給量的大小。

編程格式為“G94/G95F__；”。其中，G94為每分鐘進(jìn)給，F(xiàn)的單位為mm/min；G95為每轉(zhuǎn)進(jìn)給，F(xiàn)的單位為mm/r；G94，G95為模態(tài)功能，可相互注銷，G94為缺省值。實(shí)際進(jìn)給速度與操作面板倍率開(kāi)關(guān)所處的位置有關(guān)，處于100%位置時(shí)，進(jìn)給速度與程序中的速度相等。提示相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（四）銑床常用代碼功能5．T功能

刀具功能字用地址符T及隨后的數(shù)字代碼表示，所以也稱T功能或T指令，主要用于選擇加工所用刀具。

編程格式為“T__；”。T后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號(hào)碼。例如，加工中心自動(dòng)換刀程序?yàn)镚28G91Z0；機(jī)床Z

軸回零M06T01；

更換1號(hào)刀刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償建立與取消

第二節(jié)任務(wù)目標(biāo)1．掌握刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。2．掌握刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算方法。相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（一）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)囊饬x相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（二）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償G43，C44，G49指令1．格式建立刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)木幊谈袷綖镚17/G18/G19G43/G44G00/G01X__Y__Z__H__；取消刀具半徑補(bǔ)償方式編程格式為G49G00/G01X__Y__Z__；2．功能

將假定的理想刀具長(zhǎng)度與實(shí)際使用的刀具長(zhǎng)度之差作為偏置設(shè)定在偏置存儲(chǔ)器中，該指令不改變程序就可實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)度補(bǔ)償軸的終點(diǎn)位置進(jìn)行正向或負(fù)向補(bǔ)償。相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（二）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償G43，C44，G49指令3．說(shuō)明G17：表示刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償軸為Z

軸。C18：表示刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償軸為Y

軸。G19：表示刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償軸為X

軸。G49：表示取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。G43：表示正向偏置（補(bǔ)償軸終點(diǎn)加上偏置值）。G44：表示負(fù)向偏置（補(bǔ)償軸終點(diǎn)減去偏置值）。X，Y，Z：表示G00/G01的參數(shù)，即刀補(bǔ)建立或取消的終點(diǎn)。H：表示G43/G44的參數(shù)，即刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償偏置號(hào)（H00～H99），它代表了刀補(bǔ)表中對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度補(bǔ)償值。對(duì)應(yīng)偏置號(hào)00即H100的偏置值通常為0。相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（二）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償G43，C44，G49指令4．注意（1）G43，G44，G49都是模態(tài)代碼，可相互注銷。（2）在G17的情況下，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償G43，G44只用于軸的補(bǔ)償，而對(duì)X

軸和Y

軸無(wú)效。由于偏置號(hào)的改變而造成偏置值的改變時(shí)，新的偏置值并不加到舊偏置值上。例如：H01的偏置值為20.0，H02的偏置值為30.0時(shí)，有以下兩種情況。①G90G43Z100.0H01；Z

軸坐標(biāo)將達(dá)到120.0。②G90G43Z100.0H02；Z

軸坐標(biāo)將達(dá)到130.0。（3）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償同時(shí)只能加在一個(gè)軸上，因此指令

G43Z__H__；

G43X__H__；將出現(xiàn)報(bào)警。要進(jìn)行刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償軸的切換，必須取消前一次刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償。相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（二）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償G43，C44，G49指令4．注意（4）如圖6-2-1所示，執(zhí)行G43時(shí)，Z實(shí)際值為Z實(shí)際值=Z指令值執(zhí)行C44時(shí)，Z實(shí)際值為Z實(shí)際值=Z指令值其中，（Hxx）是指x寄存器中的補(bǔ)償量，其值可以是正值或者是負(fù)值。當(dāng)?shù)堕L(zhǎng)補(bǔ)償量取負(fù)值時(shí)，G43和C44的功效將互換。圖6-2-1刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（三）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令的應(yīng)用要點(diǎn)1．同一基準(zhǔn)面對(duì)刀刀長(zhǎng)補(bǔ)償

同一基準(zhǔn)面對(duì)刀刀長(zhǎng)補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定方法如下：

如圖6-2-2所示，將多把刀具中最長(zhǎng)或最短的刀具作為基準(zhǔn)刀具，用Z軸設(shè)定器對(duì)刀，在各刀刀尖同樣對(duì)準(zhǔn)Z向設(shè)定器頂面的情況下，若測(cè)得各刀刀尖到刀座面的距離分別為A，B和C，以A為基準(zhǔn)設(shè)定工件坐標(biāo)系，則

，

，

。圖6-2-2同一基準(zhǔn)面對(duì)刀刀長(zhǎng)補(bǔ)償相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)（三）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令的應(yīng)用要點(diǎn)2．同一刀座高度面對(duì)刀刀長(zhǎng)補(bǔ)償方法一：如圖6-2-3（a）所示，若測(cè)得各刀刀尖到刀座面的距離分別為A，B和C，以A為基準(zhǔn)設(shè)定工件坐標(biāo)系，則，，。方法二：如圖6-2-3（b）所示，若測(cè)得各刀刀尖到工件頂面的距離分別為A，B和C，以A為基準(zhǔn)設(shè)定工件坐標(biāo)系，則，，。（a）（b）圖6-2-3同一刀座高度面對(duì)刀刀長(zhǎng)補(bǔ)償數(shù)控銑加工編程實(shí)例

第三節(jié)一、外形加工銑削實(shí)例在100mmx100mm20mm的工件上，使用f8mm立銑刀，精加工如圖6-3-1所示形狀的凸臺(tái)塊外輪廓。1．任務(wù)目標(biāo)圖6-3-1凸臺(tái)塊外輪廓工程圖一、外形加工銑削實(shí)例查出各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的坐標(biāo)值如表6-3-1所示。2．查節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)表6-3-1各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)A（20，15）D（19.733，69.045）G（90，60）B（10，25）E（59.733，84.045）H（90，25）C（10，55）F（80，70）J（80，15）一、外形加工銑削實(shí)例刀具路徑方向?yàn)椋篈→B→C→D→E→F→G→H→J→A。加工程序如表6-3-2所示。詳見(jiàn)課本第115頁(yè)。3．程序編輯與說(shuō)明二、簡(jiǎn)化程序加工實(shí)例（1）掌握利用鏡像功能指令，對(duì)相對(duì)于某一軸具有對(duì)稱輪廓的零件進(jìn)行編程與加工。1．任務(wù)目標(biāo)G24X＿Y＿Z＿；相對(duì)于鏡像位置（X，Y，Z）建立鏡像M98P＿；調(diào)用母輪廓子程序G25X＿Y＿Z＿；取消相對(duì)于鏡像位置（X，Y，Z）的鏡像二、簡(jiǎn)化程序加工實(shí)例（2）掌握利用縮放功能指令，對(duì)相對(duì)于某一軸具有縮放輪廓的零件進(jìn)行編程與加工。1．任務(wù)目標(biāo)G51X＿Y＿Z＿P＿；相對(duì)于某點(diǎn)（X，Y，Z）建立縮放，P為縮放倍數(shù)M98P＿；調(diào)用母輪廓子程序G50；取消相對(duì)于某點(diǎn)（X，Y，Z）的縮放二、簡(jiǎn)化程序加工實(shí)例（3）掌握利用旋轉(zhuǎn)功能指令，對(duì)相對(duì)于某一軸具有旋轉(zhuǎn)輪廓的零件進(jìn)行編程與加工。1．任務(wù)目標(biāo)G17G68X＿Y＿P＿；相對(duì)于點(diǎn)（X，Y），在XY平面內(nèi)建立旋轉(zhuǎn)，P為旋轉(zhuǎn)角度M98P＿；調(diào)用母輪廓子程序G69；取消相對(duì)于某點(diǎn)（X，Y）的旋轉(zhuǎn)二、簡(jiǎn)化程序加工實(shí)例在100mmx100mmx10mm的工件上，使用鏡像功能編制如圖6-3-2所示形狀的溝槽加工程序，并加工，設(shè)刀具起點(diǎn)距工件表面50mm，槽寬6mm，槽深2mm。

建立如圖6-2-2所示的工件坐標(biāo)系，使用6mm立銑刀，具體加工程序與說(shuō)明如表6-3-3所示。詳見(jiàn)課本第117頁(yè)。2．加工實(shí)例圖6-3-2工程圖三、孔加工實(shí)例掌握在數(shù)控銑床上進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔及攻制內(nèi)螺紋孔等具有一系列典型加工動(dòng)作過(guò)程的加工，利用固定循環(huán)指令編程，以完成簡(jiǎn)單化編程工作，孔加工示意圖如圖6-3-3所示。1．任務(wù)目標(biāo)圖6-3-3示意圖三、孔加工實(shí)例G98：表示返回初始平面。G99：表示返回R點(diǎn)平