数铣床编程PPT课件

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1、 将加工零件的几何数据、工艺参数以及辅助动作转化成的过程称为程序编制，简称为编程。 编程其实就是从零件图纸到获得数控加工程序的过程，主要包括以下步骤： 为了满足设计、制造、维修和普及的需要，在输入代码、坐标系统、加工指令、辅助功能及程序格式方面，国际上已形成了两个通用的标准：ISOISO International Standard Organization EIAEIA Electronic Industries Association 自动编程自动编程手工编程手工编程u 分析零件图样和制定工艺方案由人工进行；u 数学处理、编写程序、检验程序由计算机完成；u 效率高，可解决复杂形状零件的编程

2、难题；u 由人工来完成编程中各个阶段的工作；u 效率低，只适用于简单的规则形状零件； 数控机床采用的都是国际标准的笛卡尔坐标系统，X、Y、Z三个轴之间的位置关系遵循右手定则。确定其方向的顺序是Z X Y。ZYX 在数控编程加工的过程中，存在很多不同的坐标系以满足编程、对刀、机床位置控制等不同情况的需要。 最常用的坐标系有如下四个：即以建立的坐标系。 机床原点是数控机床进行加工运动的固定基准点。它在机床装配、调试时就已确定下来。 u 参考点相对于机床原点的坐标是一个已知数并且已经输入到数控系统中； u 通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的，位于XYZ轴的正向最大行程处。 机床参考点是用于

3、对机床运动进行检测和控制的固定位置点，是机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的。即以建立的坐标系。 选择编程原点时从理论上讲选在零件上的任一点都可以，但实际上为了简化尺寸计算、减小编程误差、方便程序检查，通常遵循如下原则： 编程坐标系是根据零件图样及加工工艺等建立用于编程的坐标系，其原点称为。u X、Y向零点一般选在设计基准或工艺基准的端面上；对于有对称部分的工件，可以选在对称面上，以便于用镜像等指令来简化编程。u Z向的零点一般选在工件的上表面上，这样当刀具切入工件后Z向尺寸字均为负值，便于检查程序。 工件坐标系是指零件装夹好之后，相应的编程坐标系在机床中的位置。 工件坐标系的原点

4、称为工件原点，也称程序原点。指令格式： X、Y、Z为对完刀之后刀具在工件坐标系中的坐标值。 G92设定工件坐标系时一般写在程序的第一段，与起刀时的刀具位置有必然联系。如上图：G92 X_ _Y_ _Z_ _40 30 2540 30 25u 执行G92 指令时，刀具相对于机床的位置不发生改变；u G92设定的工件坐标系只有在当前程序运行时才存在，不具备断电保存的功能。 通过向机床数控系统中输入工件原点的偏移距离来设定工件坐标系，并且能被系统长期保存。在程序开始对其直接调用即可。以下图为例，工件原点03距机床原点O1的距离：153.165mmZ3196.220mmY3345.700mmX3通用

5、X 0.000 Y 0.000 Z 0.000G54 X -345.700 Y -196.220 Z -153.165G56 X 0.000 Y 0.000 Z 0.000G55 X 0.000 Y 0.000 Z 0.000机械坐标系中的坐标值工件补偿画面 数学处理是按照已经确定的加工工艺路线和允许的编程误差，根据零件图样给出的形状，尺寸和公差等直接通过数学方法（如三角几何与解析几何法等），计算出编程时所需要的各的坐标值。一般步骤：一般步骤： 零件的轮廓是由许多不同的几何要素所组成，如直线、圆弧、二次曲线等，各几何要素之间的连接点称为基点。基点坐标是编程中必需的重要数据。如下图中，A、B、C

6、、D、E为基点。 一个完整的数控加工程序由一个完整的数控加工程序由程序名程序名、程序主体程序主体和和程序结束符程序结束符三部分组成。三部分组成。程序名是一个程序必需程序名是一个程序必需的标识符，由地址符的标识符，由地址符O后后带带4 4位数字组成。位数字组成。整个程序的核心，完成整个程序的核心，完成数控加工的全部动作，数控加工的全部动作，由若干个程序段组成。由若干个程序段组成。结束整个程序的运行，指结束整个程序的运行，指令有令有M30M30或或M02M02。 由若干个指令字组成，每个指令字由与组成。 目前广泛采用地址符可变程序段格式。 不同的数控系统往往有不同的程序段格式。u指令字在程序段中的

7、顺序没有严格的规定，可任意顺序书写。u与上段相同的模态指令(包括G、M、F、S等)可以省略。 组成程序段的每个功能字都有其特定的功能含义。常用功能字有如下几个：程序段号一般位于程序段之首，用于程序段的查找、跳转。u 程序的执行顺序都是按其排列的先后次序执行的，与程序段号无关。 用于指定切削的进给速度(或进给量)。对于车床而言F可分为每分钟进给每分钟进给和主轴每转进给主轴每转进给两种；对于铣床一般只用每分钟进给。进给速度的单位为mm/minmm/min。主要用于指定主轴转速。转速单位为r/minr/min。刀具终点坐标刀具终点坐标主要用于确定刀具运动的终点坐标。用于指定加工时所用刀具的编号。X

8、X，Y Y，Z Z 用于确定终点的直线坐标用于确定终点的直线坐标A A，B B，C C 用于确定终点的角度坐标用于确定终点的角度坐标I I，J J，K K 用于确定圆弧的圆心坐标用于确定圆弧的圆心坐标 G G代码分代码分和和。u 模态代码执行后一直有效,直到同组的另一代码出现。u 非模态代码只有在其所在的程序段内有效。 用于指定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等。G功能字含义表 在编程的过程中，坐标值可以有G90G90指定绝对坐标指定绝对坐标和G91G91指定增量坐标指定增量坐标两种表达方式。坐标值相对于坐标原点给出。 坐标值相对于前一位置给出。 u一般，数控

9、铣床默认在XY平面内加工。 G17表示选择 XY平面，G18表示选择 ZX平面，G19表示选择 YZ平面。 指令执行开始后，刀具沿着各个坐标方向同时按参数设定的速度快速移动，最后减速到达终点。程序格式程序格式：式中X、Y、Z的值是快速点定位的终点坐标值。G00 X20Y30；G00 X20Y40； Y30； 如图从A点到B点的直线插补运动。其程序段为：G90 G01 X10 Y10 F100G91 G01 X-10 Y-20 F100 G01G01用于控制刀具按指定的进给速度用于控制刀具按指定的进给速度F F作直线运动。作直线运动。程序格式： 式中X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值。 G02

10、G02为顺时针圆弧插补，为顺时针圆弧插补，G03G03为逆时针圆弧插补。为逆时针圆弧插补。圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03。如右图所示：u X、Y、Z的值是指圆弧插补的终点坐标值；u I、J、K是指圆心相对于圆弧起点的坐标增量，与G90,G91无关；u R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角180o时，R值为正，当圆弧的圆心角180o时，R值为负；u 整圆编程不能用R格式；直接用I、J、K确定其圆心即可。F_J_ I_R_ Y_ X_G03G02G17ZXZX平面圆弧：平面圆弧：F_K_ I_R_ Z_X_G03G02G18YZY

11、Z平面圆弧：平面圆弧：F_K_ J_R_ Z_Y_G03G02G19100BA50.840O+Y+X8190140(1)(1)绝对值编程绝对值编程G92 X0 Y0 Z0G90 G00 X81 Y50.8G03 X140 Y100 R-60 F300(G03 X140 Y100 I59 J-10.8 F300)G02 X81 Y50.8 R50(G02 X81 Y50.8 I-50)(2)(2)增量值编程增量值编程G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X81 Y50.8G03 X59 Y49.2 R-60 F300 (G03 X59 Y49.2 I59 J-10.8 F300)G02 X-5

12、9 Y-49.2 R50 (G02 X-59 Y-49.2 I-50) 编写程序，刀具运动轨迹如图所示OABAu X后面的数字单位为秒，例如G04X10.;表示暂停10秒；u P后面的数字单位为毫秒，例如G04P1000表示暂停1秒；u P后面的数字不能使用小数点；u G04为非模态指令。 刀具暂停进给刀具暂停进给,经指令的暂停时间后经指令的暂停时间后,继续执行下继续执行下一程序段。常用作短时间的无进给光整加工，如钻孔、一程序段。常用作短时间的无进给光整加工，如钻孔、镗孔等场合。镗孔等场合。 ； P XG04式中X、P为暂停时间地址符； G04指令的格式如下： 在零件轮廓铣削加工时，由于刀具半

13、径尺寸影响，在零件轮廓铣削加工时，由于刀具半径尺寸影响，刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具中心轨迹，直接按零件图样上的轮廓尺寸编程，数刀具中心轨迹，直接按零件图样上的轮廓尺寸编程，数控系统提供了刀具半径补偿功能，如控系统提供了刀具半径补偿功能，如下图下图。G41为左偏刀具补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向看，刀具在零件左侧；G42为右偏刀具补偿；G40 为补偿撤消指令。 D为刀具半径补偿号，不代表实际补偿值D_ X_Y_ G00/01G42 G41 _ G00/01X_Y G40 建立补偿：取消补偿： O0001N10 G

14、91 G54 X0 Y0 Z-5N20 M03 S1200N30 G41 G00 X20.0 Y10.0 D01 （建立01号刀补）N40 G01 Y40.0 F200N50 X30.0N60 Y-30.0N70 X-40.0N80 G40 G00 X-10.0 Y-20.0 （解除刀补）N90 M05N100 M30H_ Z_G44G43指令格式：u 执行正补偿指令G43时: Z实际值Z指令值Hu 执行负补偿指令G44时: Z实际值Z指令值Hu 可以用G49或G43 H00 和 G44 H00可以撤销刀具长度补偿。H为刀具长度补偿号M功能字功能字含含 义义 M00 程序停止 M01 计划停止

15、 M02 程序停止 M03 主轴顺时针旋转 M04 主轴逆时针旋转 M05 主轴旋转停止 M06 换刀 M07 内冷却液开 M08 外冷却液开 M09 冷却液关 M30 程序停止并返回开始处 M98 调用子程序 M99 返回子程序 一般在加工过程中需要停机检查、测量零件或手工换刀时，使用M00指令情况。M00指令通常单独为一个程序段，系统执行M00指令后，程序暂停运行，主轴停止、进给停止、冷却液关断。当需要继续执行后续程序时，只要重新按下循环启动按钮即可。 该指令的功能与M00相似。所不同的是，必须预先按下操作面板上的“任选停止”按钮，M01指令才会有效；否则M01指令无效，程序继续执行。 M

16、03是控制主轴顺时针方向转动(正转)，与S代码一起配合使用。S1000 M03表示主轴以1000转/min的速度顺时针方向旋转。 M04是控制主轴逆时针方向转动(反转)。 M05是主轴停止转动。 M06是用来控制机床辅助装置实现自动更换刀具功能的。通常与T代码一起使用。 如T03 M06表示自动换上刀库中的03号刀具。 M02、M30的功能是在完成所有的加工指令后，使主轴、进给和冷却液停止，数控装置和机床复位；不同的是，M30会在程序结束后光标返回到程序的开头部分。u M02和M30位于程序的最后单独成一段；u 加工中常使用M30。 M07、M08的功能都是冷却液开，M09是冷却液关。u M0

17、7一般是指冷却液（比如主轴冷却系统）；u M08一般是指冷却液（对工件及刀具的冷却液）。 在一个零件的加工程序中，若有一定量的连续的程序段在几处完全重复出现，则可将这些重复的程序段单独抽出来，按一定的格式做成子程序。其目的是为了简化程序。指令格式：指令格式：M98 P * * * *为调用次数，为调用次数，为子程序号。为子程序号。O；M99；180050160R2550190701016010=1600N01 G90 G17 G40 G49 G80 G54 X0 Y0 Z5 ；N02 M03 S1200 ；N03 G91 G41 G00 X-50 Y35 D01 ；N04 M98 P103201 N04 M98 P103201 ；N05 M30 ；N01 G00 Z-25 ；N02 G01 Y-60 F100；N03 X50 ；N04 G03 Y50 J25 ；N05 G01 X-55 ；N06 G00 Z25 ；N07 X165 Y10 ；N08 M99 N08 M99 ；180050160R2550190701016010=16001 1、如下图所示零件，立铣刀直径6，用绝对值和增量值两种编程方式编写其外轮廓精加工程序。刀补号：D03切削用量：S=1500 r/minF=300 mm/minap=4 mm