1、第4章 數(shù)控銑床編程,4.1 概述,圖4-1 數(shù)控立式銑床,一、數(shù)控銑床簡(jiǎn)介,1. 數(shù)控立式銑床,2. 數(shù)控臥式銑床,圖4-2 臥式數(shù)控銑床,3. 數(shù)控龍門銑床,圖4-3 龍門數(shù)控銑床,二、數(shù)控銑削的特點(diǎn),1. 平面輪廓加工,需要兩軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床。,圖4-4 平面輪廓加工,2. 挖槽加工,需要兩軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床。,圖4-5 挖槽加工,3. 空間曲面類零件加工,需用三軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床和球頭銑刀。,圖4-6 空間曲面零件加工,4. 孔系加工,圖4-7 孔系加工,4.2 數(shù)控銑床常用指令,一、快速定位和直線進(jìn)給,1. 快速定位,G00 X Y Z,2. 直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng),G01 X Y Z F,例1

2、編制加工右圖所示的輪廓加工程序，工件的厚度為5mm。設(shè)起刀具點(diǎn)相對(duì)工件的坐標(biāo)為(-10, -10, 300)。,N01 G90 G92 X-10 Y-10 Z300 設(shè)定起刀點(diǎn)的位置,N02 G00 X8 Y8 Z2 快速移動(dòng)至A點(diǎn)的上方,N03 S1000 M03 起動(dòng)主軸,N04 G01 Z-6 F50 下刀至切削厚度,N05 G17 X40 銑AB段,N06 X32 Y28 銑BC段,N07 X16 銑CD段,N08 X8 Y8 銑DA段,N09 G00 Z20 M05 抬刀且主軸停,N010 X-10 Y-10 Z300 返回起刀點(diǎn),N011 M02 程序結(jié)束,二、圓弧進(jìn)給,1. 平面

3、定義指令,G17 指令XY平面；G02或G03 X Y I J (或R) F G18 指令ZX平面； G02或G03 X Z I K (或R) F G19 指令YZ平面； G02或G03 Y Z J K (或R) F 。,I, J, K為圓心坐標(biāo)，圓弧半徑R。,例2 編制圖4-8圓弧加工的程序。,絕對(duì)坐標(biāo)編程： G90 G03 X25 Y40 I-20 J0 F50 或G90 G03 X25 Y40 R20 F50,相對(duì)坐標(biāo)編程： G91 G03 X-20 Y20 I-20 J0 F50 或G91 G03 X-20 Y20 R20 F50,例3 用數(shù)控銑床加工圖4-9所示的輪廓ABCDEA。

4、分別用絕對(duì)坐標(biāo)和相對(duì)坐標(biāo)方式編寫加工程序。,1. 絕對(duì)坐標(biāo)程序 G92 X-10 Y-10 N01 G90 G17 G00 X10 Y10 N02 G01 X30 F100 N03 G03 X40 Y20 I0 J10 N04 G02 X30 Y30 I0 J10 N05 G01 X10 Y20 N06 Y10 N07 G00 X-10 Y-10 N08 M02,G92 X-10 Y-10：設(shè)定機(jī)床坐標(biāo)系與工件編程坐標(biāo)系的關(guān)系，給出機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)O機(jī)相對(duì)編程原點(diǎn)O工的坐標(biāo)值。,N01 G90 G17 G00 X10 Y10,G90絕對(duì)坐標(biāo)指令，G17 XY平面內(nèi)的加工指令，G00快速定位指定，

5、X10 Y10 指A點(diǎn)在工件坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)值。,該段程序的含義是指令刀具相對(duì)于工件由起刀點(diǎn)O機(jī)快速移動(dòng)到A點(diǎn)。,N02 G01 X30 F100,G01直線插補(bǔ)指令， F100進(jìn)給速度為100mm/min,該程序段的含義是以直線插補(bǔ)和進(jìn)給速度100mm/min的方式從點(diǎn)A向點(diǎn)B加工直線AB段。,N03 G03 X40 Y20 I0 J10,G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令； X40 Y20圓弧的終點(diǎn)相對(duì)于工件坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)值； I0 J10 為圓弧的圓心相對(duì)于的起點(diǎn)坐標(biāo)。,該段程序的含義是以逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)的方式從點(diǎn)B到點(diǎn)C加工BC圓弧段。,N04 G02 X30 Y30 I0 J10,G02順時(shí)針圓弧

6、插補(bǔ)指令； X30 Y30圓弧的終點(diǎn)相對(duì)于工件坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)值； I0 J10 為圓弧的圓心相對(duì)于起點(diǎn)的坐標(biāo)。,該段程序的含義是以順時(shí)針圓弧插補(bǔ)的方式從點(diǎn)C到點(diǎn)D加工CD圓弧段。,N05 G01 X10 Y20,該程序段的含義是以直線插補(bǔ)的方式從點(diǎn)D向點(diǎn)E加工直線DE段。,N06 Y10,該程序段的含義是以直線插補(bǔ)的方式從點(diǎn)E向點(diǎn)A加工直線EA段。,N07 G00 X-10 Y-10,G00快速定位指定， X-10 Y-10 指O機(jī)點(diǎn)在工件坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)值,N08 M02,2. 相對(duì)坐標(biāo)程序 N01 G91 G17 G00 X20 Y20 N02 G01 X20 F100 N03 G03 X1

7、0 Y10 I0 J10 N04 G02 X-10 Y10 I0 J10 N05 G01 X-20 Y-10 N06 Y-10 N07 G00 X-20 Y-20 N08 M02,三、刀具半徑補(bǔ)償指令,數(shù)控程序時(shí)刀具的中心軌跡按零件輪廓編制的，加工時(shí)，刀具中心軌跡相對(duì)于零件輪廓讓開(kāi)一個(gè)刀具半徑的距離，即所謂的刀具偏置或刀具半徑補(bǔ)償。,具有刀具半徑補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1）在編程時(shí)可以不考慮刀具的半徑，直接按零件輪廓編程，只要在實(shí)際加工時(shí)把刀具半徑輸入刀具半徑補(bǔ)償?shù)刂分屑纯伞?2）刀具磨損后可以通過(guò)補(bǔ)償彌補(bǔ)。 3）可以使粗加工的程序簡(jiǎn)化。,1. 基本概念,2. 指令,G40是取消刀具

8、半徑補(bǔ)償功能。 G41是刀具半徑左補(bǔ)償指令。即沿著刀具前進(jìn)方向，刀具始終位于工件的左側(cè)。,G42是刀具半徑右補(bǔ)償指令。即沿著刀具前進(jìn)方向，刀具始終位于工件的右側(cè)。,刀補(bǔ)指令的程序段格式： 1）G00G01 G41G42 D X Y F 2）G00G01 G40 X Y,1）中的D為刀具半徑補(bǔ)償?shù)刂?，地址中存放的是刀具半徑的補(bǔ)償量；X Y為由非刀補(bǔ)狀態(tài)進(jìn)入刀具半徑補(bǔ)償狀態(tài)的起始位置。 2）中的X Y為由刀補(bǔ)狀態(tài)過(guò)渡到非刀補(bǔ)狀態(tài)的終點(diǎn)位置，這里的X Y即為刀具中心的位置。,1）只能在G00或G01指令下建立刀具半徑補(bǔ)償狀態(tài)及取消刀具半徑補(bǔ)償狀態(tài)。,注意：,2）在建立刀補(bǔ)時(shí)，必須有連續(xù)兩段的平面位移

9、指令。這是因?yàn)?，在建立刀補(bǔ)時(shí)，控制系統(tǒng)要連續(xù)讀入兩段平面位移指令，才能正確計(jì)算出進(jìn)入刀補(bǔ)狀態(tài)時(shí)刀具中心的偏置位置。否則，將無(wú)法正確建立刀補(bǔ)狀態(tài)。,例4 圖4-20所示加工路線為實(shí)際零件輪廓，刀具初始位置為(0, 0, 200)，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件上表面處，用10的立銑刀精銑厚為4mm的工件。,編程如下： N01 G90 G92 X0 Y0 Z200 設(shè)置刀具起始位置,N02 G00 X50Y-40 刀具快速平移到下刀位置,N03 Z2 快速降至安全平面,N04 S800 M03 M08 打開(kāi)冷卻、起動(dòng)主軸,N05 G01 Z-5F50 慢速下至切削深度,N06 G41 D01 X40F150

10、 至此切削點(diǎn)進(jìn)入刀具半徑補(bǔ)償狀態(tài) N07 X-80 直線進(jìn)給 N08 Y-20 直線進(jìn)給 N09 G02 X-40Y20R40F100 順時(shí)針圓弧加工 N010 G03 X20Y80R60 逆時(shí)針圓弧加工 N011 G01 X40F150 直線加速進(jìn)給 N012 Y-45 直線進(jìn)給,N013 M09 M05 關(guān)閉冷卻、主軸停轉(zhuǎn) N014 G00 Z200 快速抬刀 N015 G40 X0 Y0 取消刀補(bǔ)、刀具歸位 N016 M02 程序結(jié)束,四、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)慕?、?zhí)行與撤消,使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能，在編程時(shí)可以不考慮刀具在機(jī)床主軸上裝夾的實(shí)際長(zhǎng)度，而只需在程序中給出刀具端刃的Z坐標(biāo)，具體的刀具

11、長(zhǎng)度由Z向?qū)Φ秮?lái)協(xié)調(diào)。,G43：刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償分為刀具長(zhǎng)度正補(bǔ)償及H代碼； G44：刀具長(zhǎng)度負(fù)補(bǔ)償及H代碼； G49：取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償用。,H后跟兩位數(shù)指定偏置號(hào)，在每個(gè)偏置號(hào)輸入需要偏置的量。,a情況：設(shè)定H01=2，則G43 H01； c情況：設(shè)定H02=-2，則G44 H02。,例5 銑如圖4-22所示的三條槽，槽深均為2mm，試用刀具補(bǔ)償指令編程。選擇8銑刀為1號(hào)，刀補(bǔ)設(shè)為0， 6銑刀為2號(hào)，刀補(bǔ)設(shè)為2mm，設(shè)起刀點(diǎn)為(0, 0, 200)。,N001 G90 G92 X0 Y0 Z200 設(shè)置起刀點(diǎn),N002 G00 X20 Y20 Z2 T01 01號(hào)刀至A點(diǎn) N003 S1500

12、M03 主軸正轉(zhuǎn)1500r/min N004 G01 Z-2 F150 刀具Z向至槽底 X80 X向進(jìn)給槽長(zhǎng) N005 G00 Z100 刀具上提100mm X20 Y40 M05 刀具移至B點(diǎn),N006 M06 T02 換02號(hào)刀 N007 S1500 M03 主軸正轉(zhuǎn)1500r/min N008 G43 G01 H01 Z2 F400 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償2mm，移至C點(diǎn) N009 Z-2 F150 Z向進(jìn)刀至槽底 X80 X向進(jìn)給槽長(zhǎng),N0010 G00 Z2 X20 Y60 刀具移至D點(diǎn) N0011 G01 Z-2 F150 Z向進(jìn)刀至槽底 N0012 X80 X向進(jìn)給槽長(zhǎng) N0013 G00

13、 Z200 Z向移至200mm N0014 G49 X0 Y0 取消刀補(bǔ)，返回起刀點(diǎn) N0015 M05 M02 程序結(jié)束,五、子程序,當(dāng)一個(gè)零件圖形上有幾個(gè)相同的幾何圖形或幾個(gè)位置需要不同刀具反復(fù)加工時(shí)，可以編制一個(gè)子程序供主程序多次調(diào)用。,1）FANUC 11-MEA-4系統(tǒng)子程序調(diào)用格式為：,M98 P程序號(hào) L調(diào)用次數(shù) O10 子程序程序號(hào) N01 子程序體 N0n M99 子程序結(jié)束并返回主程序,2）FANUC 7M系統(tǒng)子程序調(diào)用格式位為： L(子程序號(hào))(調(diào)用次數(shù))，程序格式為： L0100 該子程序序號(hào)為01 N01 子程序體 N0n M17 子程序結(jié)束并返回主程序,3）XK08

14、16A系統(tǒng)子程序調(diào)用格式為： G20 N P 變量值(可正、負(fù)，小數(shù)點(diǎn)前四位、后三位) 變量號(hào)(本系統(tǒng)最多10個(gè)：P0P9) 子程序調(diào)用次數(shù)(1 99次) 子程序號(hào)或子程序名(01 99) G20為子程序調(diào)用指令。相應(yīng)的子程序形式為：,N60 子程序名 N0010 G22 N60 子程序開(kāi)始 N0020 子程序體 N0100 G24 子程序結(jié)束并返回主程序,使用子程序時(shí)應(yīng)注意： 1）主程序可以調(diào)用子程序，子程序也可以調(diào)用其他子程序，但子程序不能調(diào)用主程序和自身。 2）主程序中模態(tài)代碼可被子程序中同一組的其他代碼所更改。 3）最好不要在刀具補(bǔ)償狀態(tài)下的主程序中調(diào)用子程序。,例6 編制如圖4-23

15、所示零件的程序，零件上4個(gè)方槽的尺寸、形狀相同，槽深2mm，槽寬10mm，未注圓角半徑為R5，設(shè)起刀點(diǎn)為(0, 0, 200)。,O1 (MAIN_PROGRAMM) N01 G90 G92 X0 Y0 Z200 設(shè)置起刀點(diǎn)的位置 N02 G00 X30. Y15. Z5. 快速移至第一切削點(diǎn)上方 N03 G91 S600 M03 相對(duì)坐標(biāo)，主軸正轉(zhuǎn)600r/min N004 M98 P10 調(diào)用子程序10,O10 (SUB_PROGRAMM) N1 G01 Z-7. F50 N2 X50. F150 N3 Y30. N4 X-50.,N5 Y-30. N6 G00 Z7 N7 M99,N05

16、 G00 X70. N06 M98 P10. N07 G00 X-70. Y50. N08 M98 P10,N09 G00 X70. N010 M98 P10. N011 M05 N012 G90 G00 X0 Y0 Z200 N013 M02,六、鏡像指令,在加工某些對(duì)稱圖形時(shí)，為了避免反復(fù)編制類似的程序段，縮短加工程序，可采用鏡像加工功能。,1）FANUC 11-MEA-4系統(tǒng)的鏡像指令代碼為： M21：關(guān)于X軸的鏡像(對(duì)稱于Y軸) M22：關(guān)于Y軸的鏡像(對(duì)稱于X軸) M23：取消鏡像。,2）DIN 66052系統(tǒng)鏡像指令代碼為： M91：關(guān)于X軸鏡像 M92：關(guān)于Y軸鏡像 M93：關(guān)于

17、原點(diǎn)鏡像 M90：取消鏡像功能 該系統(tǒng)子程序調(diào)用格式為： G25 L(子程序代碼兩位數(shù)字)(調(diào)用次數(shù)兩位)。,例7 精銑如圖4-24所示的4個(gè)形狀相同、高5mm的凸起。設(shè)工件坐標(biāo)原點(diǎn)位于工件上表面對(duì)稱中心，刀具起始位置在工件坐標(biāo)系的(0, 0, 100)點(diǎn)，A(6.84, 18.794,0), B(17.101, 46.985, 0), C(46.985, 17.101, 0), D(18.794, 6.84, 0),O1 (MAIN-PROGRAMM) N01 G90 G92 X0 Y0 Z100. 設(shè)置起刀點(diǎn) N02 G00 Z1. 刀具移至點(diǎn) (0, 0, 1) N03 S200 M03

18、 主軸正轉(zhuǎn)200r/min N04 G01 Z-5. F50 刀具移至點(diǎn) (0, 0, -5),N05 M98 P10 加工塊1 O10 (SUB-PROGRAMM) N1 G01 G41 D01 X6.84 Y18.794 F200 移至A點(diǎn)建刀補(bǔ) N2 X17.101 Y46.985 加工AB段 N3 G02 X46.985 Y17.101 I-17.101 J-46.985加工BC段,N4 G01 X18.794 Y6.84 加工CD段 N5 G03 X0 Y20. I-18.794 J- 6.84 加工DA段，收刀 N6 G00 G40 X0 Y0 取消刀補(bǔ) N7 M99 子程序結(jié)束,N06 M21 M98 P10 加工塊2,N07 M22 M98 P10 Y軸鏡像、加工塊3 N08 M23 取消鏡像,N09 M22 M98 P10 Y軸鏡像、加工塊4 N010 M23 取消鏡像,N011 G90 G00 Z100 N012 M05 N013 M02,4.3 數(shù)控銑床編程實(shí)例,例8 編寫如圖4-25所示零件的內(nèi)外輪廓的精加工程序，刀具直徑為20mm，設(shè)起刀點(diǎn)為(0, 0, 200)。,N01 G90 G92 X0 Y0 Z200 設(shè)置起刀點(diǎn) N02 G00 X70. Y-85. 刀具快速移動(dòng) N03 Z0 S500 M03 M08 刀具快速移至下刀位上方 N0