第二章第二节数控铣床程序编制

第二节数控铣床程序编制一、坐标系1．机床坐标系机床坐标系的原点是：固有点；基准零点（P.19图2-9）2．工件坐标系（一般即为编程坐标系）根据工件大小不同、形状不同，人为确定。确定时应注意：（P.20）①工件坐标系选定后，通过对刀，以使机床加以确认。②有时编程原点不方便对刀，或该点本身就是虚的。这时对刀点与编程原点的关系：a)在参数设置中加以确认b)在程序一开始用程序段加以确认3．坐标系设定指令（G53~G59）[注]不同的系统，设定的方法是有所不同的（1）原点偏置指令（书P.34）G53——撤消原点偏置G54——编程原点偏置G55——编程原点偏置G56——编程原点偏置格式一：G54X--Y--Z--（使编程原点相对当前坐标原点移动X、Y、Z）格式二：G55X--Y--Z--（使编程原点相对刀具当前位置移动X、Y、Z）格式三：G56（使编程原点设置在刀具当前位置）[注]所谓“偏置”，是相对于偏置前的坐标系偏置。G54、G55、G56一般为阶段性坐标系。所以，当该阶段结束，必须使用G53予以撤消。G53后，恢复初始坐标系（工件）。（2）约定坐标系1）G53——机床坐标系（原始坐标系）即：若程序直接进入系统，则工件坐标系（编程坐标系）就采用机床坐标系。2）G54~G59——1~6号可分别设置不同的工件坐标系。不同的刀具均需要分别对刀。通过对刀、参数设置，确定不同刀具各自独立的坐标系。[注]∵G54~G59的坐标系在程序外已设置好。∴在程序中G54~G59后不需要写X、Y、Z的坐标值。4．编程原点的设置一般地，将坐标设置在图纸的设计基准使用最为方便。即：对于全对称图形，编程原点设置在对称中心（X、Y坐标）；（P.37图2-31，P.38图2-33）对于非全对称图形，经常设置在某一角上或某一圆心上（X、Y坐标）。（见P.37图2-32）对于Z坐标：编程原点经常设置在工件的上表面。（这不一定是设计基准）总之：一切以编程人员自认为数据处理最方便并有利于加工为原则。二、子程序主程序：子程序：O××……︰………………（调用子程序）︰︰︰…………（调用子程序）……︰M30（M02）即：子程序是依附于主程序、在主程序之外的程序。子程序的内容是主程序所需要的内容，该内容在主程序中起码被调用二次。主程序的某一阶段具有同子程序所描述的形状、尺寸及加工要求都相同的含义，则主程序运行到此调用子程序。[注]①在不同的系统中，关于子程序的指令是有所不同的。②子程序的位置一般紧挨着主程序放在主程序M30（M02）的下面。方式一：M98、M99的使用例：主程序：子程序：O15O20︰……M98P20（调用子程序）︰︰︰M98P20（调用子程序）……︰M99M30（M02）即：M98用作调用子程序。M99作为子程序的结束句。方式二（参考书P.28）：G20——调用子程序G22——子程序开始G24——子程序结束格式：G20A××（调用子程序）G22A××（子程序开始）G24（子程序结束）例：主程序：O15︰G20A02（调用子程序）主︰G20A02（调用子程序）︰M30（M02）G22A02（子程序开始）子︰︰G24（子程序结束）三、G80、G81~G89——固定循环指令在数控机床中，有一些使用较多的工序（如钻孔、攻丝、深孔钻削、加工螺纹等），其动作循环较为规律。将这些动作循环分别用内部软件做好，然后一个G代码对应表示一种动作循环。这样，多种动作（也可能有重复）在手工编程中只需要一条程序段即可表示，大大简化了程序编制。*常用孔加工循环指令：G80——取消固定循环G81——钻孔、打中心孔G82——扩孔G83————深孔钻G84————攻丝G85~G89——镗孔*编程格式（以Z向进刀为例）：G8~XYZRQPFL(K)循环重复次数进给速度在孔底停留时间每次进给深度插补（工进）起点坐标Z向进给最下端坐标孔中心坐标1．钻削循环（G81）格式：G81X--Y--Z--R--F--K--[注]一把刀通常要加工若干孔。所以，工件上表面若为平面，则用G99；工件上表面若凹凸不平，则在可能经过高点的前一个孔用G98，其余孔仍用G99。（以下同）2．镗、锪阶梯孔循环（G82）格式：G82X--Y--Z--R--P--F--K--[注]与G81图不同的主要就是多了个孔底停留时间P；（另外,设定速度F不同）3．深孔加工循环（G83）格式：G83X--Y--Z--R--Q--F--K--例一：关于偏置指令的使用。O53456G90G00Z100（刀具抬起，一般至换刀位置）X25Y25M03S800T02（刀具定位；主轴启动）Z5（刀具快速接近工件）N40G91（相对坐标）G01Z-8F100（工进速度切入）G01G41X12Y0（建立刀补；切入工件）G03X0Y0I-12J0（整圆切除，余量6）G01X2（再切入工件2）G03X0Y0I-14J0S1200F30（整圆切除，余量2；提高S降低F）G01G40X-14Y0F100（撤消刀补；刀具退回圆心）G00Z8（刀具抬起，离开工件）N120G90（恢复G90）G54X-25Y25（建立偏置坐标系）G00X0Y0（刀具到新坐标系零点）G91（相对坐标开始）G01Z-8F100（︰）G01G41X12Y0（︰）G03X0Y0I-12J0（︰）G01X2（︰）G03X0Y0I-14J0S1200F30（︰）G01G40X-14Y0F100（︰）G00Z8（︰）G90（相对坐标结束）G53（撤消偏置坐标系）G55X0Y-50（再建偏置坐标系）G00X0Y0（刀具到新坐标系零点）G91（相对坐标开始）G01Z-8F100（︰）G01G41X12Y0（︰）G03X0Y0I-12J0（︰）G01X2（︰）G03X0Y0I-14J0S1200F3（︰）G01G40X-14Y0F100（︰）G00Z8（︰）G90（相对坐标结束）G53（撤消偏置坐标系）G00X25Y-25（刀具定位到第Ⅳ象限圆心）G56（再建偏置坐标系）G91（相对坐标开始）G01Z-8F100（︰）G01G41X12Y0（︰）G03X0Y0I-12J0（︰）G01X2（︰）G03X0Y0I-14J0S1200F3（︰）G01G40X-14Y0F100（︰）G00Z8（︰）G90（相对坐标结束）G53（撤消偏置坐标系）Z100（刀具抬起至换刀位置）M05（主轴停转）M30（程序结束）%例二：关于镜像指令的使用。O111213G90G00Z100（刀具抬起，一般至换刀位置）Z5M03S800T02（主轴启动；刀具快速接近工件）N40X25Y25（刀具定位）G91（相对坐标）G01Z-8F100（工进速度切入）G01G41X12Y0（建立刀补；切入工件）G03X0Y0I-12J0（整圆切除余量6）G01X2（再切入工件2）G03X0Y0I-14J0S1200F30（整圆切除余量2；提高S降低F）G01G40X-14Y0F100（撤消刀补；刀具退回圆心）G00Z8（刀具抬起，离开工件）N120G90（恢复G90）G11P0040.0120G12P0040.0120G13P0040.0120G00Z100M05M30%[注]全封闭、自身全对称图形不能用G11、G12指令！例三：关于钻孔及子程序的使用。O0102G90G00Z100X0Y0M03S500T01G99G83X25Y25Z-25R5Q3F80X-25Y-25X25G00Z100M05（铣床换刀，主轴必须停！）M06T02M03S800（换好刀，别忘记主轴启动！）G00X25Y25Z5M98P02（第一孔位调子程序）G00X-25Y25M98P02（第二孔位调子程序）G00X-25Y-25M98P02（第三孔位调子程序）G00X25Y-25M98P02（第四孔位调子程序）G00Z100M05M30O02G91（子程序由G91开始！）G01Z-10F100G01G41X12Y0G03X0Y0I-12J0G01X2G03X0Y0I-14J0S1200F30G01G40X-14Y0F100G00Z10G90（子程序至G90结束！）M99%例四：关于刀补的建立。O10G55G90G01Z40F2000（进入2号加工坐标系）M03S500（主轴启动）G01X-50Y0（到达X、Y坐标起始点）G01Z-5F100（到达Z坐标加工点）G01G42X-10Y0D01（建立右偏刀具半径补偿）G01X60Y0（切入轮廓）G03X80Y20R20（切削轮廓）G03X40Y60R40（切削轮廓）G01X0Y40（切削轮廓）G01X0Y-10（切出轮廓）G01G40X0Y-40（撤消刀具半径补偿）G01Z40F2000（Z坐标退刀〈刀具抬起〉）M05（主轴停转）M30（程序结束）[注一]①“F”和“S”后的数值均写实际数值。（别按书上的分级制写法写）②书中的“程序举例”经常内容不完整，参考时需特别注意。③实验时，程序及指令以系统要求执行。考试时，程序及指令以上课要求执行。[注二]在做“程序校验”实验时，铣床程序（若用PA系统），则：G02用G12取代；G03用G13取代；（半径）R用K取代。数控铣床（加工中心）程序主结构O××××N010（G90）M03S-T-或G00Z--︰G00…………X--Y--M-S-T-︰︰︰G41（G42）或G43（G44）或G8-︰︰︰︰︰G40G49G80︰︰︰M05︰(M06)T-（只要换一次刀，这些指令不能漏！）︰M03S-︰︰︰G90（程序总是以绝对坐标结束）︰M05︰M30解读程序：①程序主体结构要记熟；②要看清工序特点，按工序内容顺序写程序；③点坐标仔细核对，认真计算；④根据图纸检查刀具轨迹；⑤检查：指令写错否（如G41与G03搭配意味着什么）？漏写指令否？