加工中心操作与编程

数控铣床及加工中心编程与操作——罗定职业技术学院模具教研室一、数控机床编程基本知识二、数控铣床基本编程指令三、数控铣床常用编程指令四、简化编程指令五、数控铣床编程实例六、半径补偿专题数控机床编程基础1、机床坐标轴2、机床原点、参考点、机床坐标系3、工件原点和工件坐标4、绝对、增量编程5、程序格式一、数控编程基本知识机床参考点：为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个固定的机械的机床参考点（测量起点），（该点系统不能确定其位置）机床零点：通过已知参考点（已知点）、系统设置的参考点与机床零点的关系可确定一固定的机床零点，也称为机床坐标系的原点。（该点系统能确定其位置）。机床坐标系：以机床原点为原点，机床坐标轴为轴，建立的坐标系即机床坐标系。（该坐标系是机床位置控制的参照系）一、数控编程基本知识2、机床参考点、机床零点、机床坐标系3、工件坐标系、程序原点定义：工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一点为原点（也称程序原点），建立一个坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。一、数控编程基本知识2-1、G指令(准备功能)表2-1代码组号意义代码组号意义代码组号意义G43G44G4910刀具长度正向补偿刀具长度负向补偿刀具长度补偿取消G00G01G02G0301快速定位直线插补顺圆插补逆圆插补G0400暂停G50G5104缩放关缩放开G0716虚轴设定G0900准停效验G52G5300局部坐标系设定直接机床坐标系编程G17G18G1902X—Y平面选择X—Y平面选择X—Y平面选择G20G21G2208英寸输入毫米输入脉冲当量G54G55G56G57G58G5911选择坐标系1选择坐标系2选择坐标系3选择坐标系4选择坐标系5选择坐标系6G73G74G76G80G81G82G83G84G85G86G87G88G8906深孔高速钻循环反攻丝循环精镗循环固定循环取消定心钻循环带停顿的钻孔循环深孔钻循环攻丝循环镗孔循环镗孔循环反镗循环手动精镗循环镗孔循环G6000单方向定位G24G2503镜像开镜像关G90G9113绝对值编程增量值编程G61G6412精确停止效验方式连续加工方式G9200坐标系设定G28G2900返回到参考点由参考点返回G6500子程序调用G94G9514每分进给每转进给G68G6905旋转变换旋转取消G40G41G4209刀具半径取消刀具半径左补偿刀具半径右补偿G98G9915固定循环后返回起始点固定循环后返回R点二、数控铣床基本编程指令2-2、M指令(或辅助功能)表3-2指令功能说明备注M03主轴正转M04主轴反转M05主轴停M06换刀M07切削液开*M09切削液关*M19主轴定向停止M20取消主轴定向停止M30主程序结束切断机床所有动作，并使程序复位。M98调用子程序其后P地址指定子程序号，L地址指定调运次数。M99子程序结束子程序结束，并返回到主程序中M98所在程序行的下一行*暂无此功能。二、数控铣床基本编程指令二、数控铣床基本编程指令一、有关坐标和坐标系的指令1、绝对值编程G90与相对值编程G91•格式：G90GXYZG91GXYZG90为绝对值编程，每个轴上的编程值是相对于程序原点的。G91为相对值编程，每个轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。G90、G91为模态功能，G90为缺省值。•区别:图8中给出了刀具由原点按顺序向1、2、3点移动时两种不同指令的区别。123XYO204060152545%0001N1G92X0Y0N2G90G01X20Y15N3X40Y45N4X60Y25N5X0Y0N6M30G90编程%0002N1G91G01X20Y15N2X20Y30N3X20Y-20N4X-60Y-25N5M30G91编程图8两种指令方式二、数控铣床基本编程指令2、坐标系设定G92格式：G92X_Y_Z_A_其中，X、Y、Z、A为坐标原点（程序原点）到刀具起点（对刀点）的有向距离。•建立：G92指令通过设定刀具起点相对于坐标原点的位置建立坐标系。此坐标系一旦建立起来，后序的绝对值指令坐标位置都是此工件坐标系中的坐标值。二、数控铣床基本编程指令二、数控铣床基本编程指令X、Y、Z取值原则：1、方便数学计算和简化编程；2、容易找正对刀；3、便于加工检查；4、引起的加工误差小；5、不要与机床、工件发生碰撞；6、方便拆卸工件；7、空行程不要太长；注意1、执行此段程序只是建立在工件坐标系中刀具起点相对于程序原点的位置，刀具并不产生运动。2、执行此程序段之前必须保证刀位点与程序起点（对刀点）符合。3、G92指令必须单独一个程序段指定，并放在程序的首段。二、数控铣床基本编程指令3、工件坐标系选择G54-G59格式：GGGGGG545556575859工件零点偏置机床原点XYZXYZ图11工件坐标系选择(G54~G59)G54原点G59原点G59工件坐标系G54工件坐标系。。。二、数控铣床基本编程指令3、工件坐标系选择G54-G59格式：GGGGGG545556575859工件零点偏置机床原点XYZXYZ图11工件坐标系选择(G54~G59)G54原点G59原点G59工件坐标系G54工件坐标系。。。二、数控铣床基本编程指令4、直接机床坐标系编程G53•格式：G53在含有G53指令的程序段中，用绝对值编程(G90)的移动指令位置就是在机床坐标系中(相对于机床原点)的坐标值。G53指令仅在其被规定的程序段中有效。二、数控铣床基本编程指令5、坐标平面选择G17，G18，G19•格式：G17G18G19该指令选择一个平面，在此平面中进行圆弧插补和刀具半径补偿。G17选择XY平面，G18选择ZX平面，G19选择YZ平面。移动指令与平面选择无关。例如在规定了G17Z_时，Z轴照样会移动。G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，G17为缺省值。二、数控铣床基本编程指令二、有关单位的设定(本课件以FANUC系统为例）1、尺寸单位选择G20，G21，G22•格式：G20G21G22本系统采用3种尺寸输入制式：英制由G20指定，公制由G21指定，脉冲当量由G22指定，缺省时采用公制。3种制式下线性轴、旋转轴的尺寸单位如表4所示。二、数控铣床基本编程指令线性轴旋转轴英制(G20)英寸度公制(G21)毫米度脉冲当量(G22)移动轴脉冲当量旋转轴脉冲当量表4尺寸输入制式及其单位这3个G代码必须在程序的开头坐标系设定之前用单独的程序段指令。G20，G21，G22不能在程序的中途切换。二、数控铣床基本编程指令2、进给速度单位的设定G94、G95•格式：G94[F_]G95[F_]•G94为每分钟进给，F的单位依G20/G21/G22的设定而分别为mm/min，in/min或脉冲当量/min。此外，G94F_可以指定旋转轴的速度，旋转轴的速度单位为度/min或脉冲当量/min。•G95为每转进给，在F之后，直接指定刀具在主轴转一转的进给量，单位依G20/G21/G22的设定而分别为mm/r，in/r或脉冲当量/r。这个功能必须在主轴装有编码器时才能使用。•G94、G95为模态功能，可相互注销，G94为缺省值。二、数控铣床基本编程指令三、进给控制指令1、快速定位指令G00•格式：G00X_Y_Z_A_其中，X、Y、Z、A为快速定位终点，G90时为终点在工件坐标系中的坐标；G91时为终点相对于起点的位移量。G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销。二、数控铣床基本编程指令2、单方向定位指令G60•格式：G60X_Y_Z_A_其中，X、Y、Z、A、为定位终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。在单向定位时，每一轴的定位方向是由机床参数确定的。在G60中，先以G00速度快速定位到一中间点，然后以一固定速度移动到定位终点。中间点与定位终点的距离（偏移值）是一常量，由机床参数设定，且从中间点到定位终点的方向即为定位方向。G60指令仅在其被规定的程序段中有效。二、数控铣床基本编程指令3、线性进给指令G01•格式：G01X_Y_Z_A_F_其中，X、Y、Z、A、为终点，G90时为终点在工件坐标系中的坐标；G91时为终点相对于起点的位移量。G01和F都是模态代码，G01可由G00、G02、G03或G33功能注销。二、数控铣床基本编程指令4、圆弧进给指令G02，G03•圆弧进给格式：其中用G17代码进行XY平面的指定，省略时就被默认为是G17，但当在ZX（G18）和YZ（G19）平面上编程时，平面指定代码不能省略。二、数控铣床基本编程指令191817GGG0302GG_______RKJKIJIF_______ZYZXYXOZXG03G02OYZG03G02OXYG03G02图22不同平面的G02与G03选择XZY二、数控铣床基本编程指令起点I、J、K分别表示X（U），Y（V），Z（W）轴圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如图21所示二、数控铣床基本编程指令圆心终点(X,Y)起点JIOXY圆心终点(Y,Z)KJOYZ圆心终点(X,Z)起点IKOZX图21I、J、K的选择191817GGG0302GG_______RKJKIJIF_______ZYZXYX圆弧插补注意事项：1、当圆弧圆心角小于180°时，R为正值，2、当圆弧圆心角大于180°时,R为负值，3、整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K；4、F为编程的两个轴的合成进给速度。二、数控铣床基本编程指令二、数控铣床基本编程指令5.其他暂停G04指令G04X_；X、为停顿时间段间过渡方式G09、G61、G64指令1）准停检查G09指令（非模态，用于清角）2）精确停止检验G61指令（模态，与G64同组）3）连续切削方式G64指令（模态，缺省值，与G61同组；用于小线段连续加工）1.螺旋线进给格式：螺旋线插补的进给速度F为合成运动速度。三、数控铣床常用编程指令191817GGG0302GG_______RKJKIJIF_______ZYZXYX___XYZ例.如图所示的螺旋线程序G91时：G91G03X-30.0Y30.0R30.0Z10F100G90时：G90G03X0Y30.0R30.0Z10F100G91时:G91G19G02Y30Z-30R30X10F100G90时：G90G19G02Y30Z0.0R30.0X10F100XYZ图27螺旋线编程例图终点10O3030XYZ图27螺旋线编程例图终点-10O3030三、数控铣床常用编程指令例.如图所示的螺旋线程序%0027G92X30Y-50Z30G01Y0F200G03X0Y30R30Z10G00Z30X30Y-50M30XYZ图27螺旋线编程例图终点10O3030三、数控铣床常用编程指令2、回参考点控制指令1）、自动返回到参考点G28•格式：G28X_Y_Z_A_其中，X、Y、Z、A、为指令的终点位置该指令的终点称之为“中间点”，而非参考点。在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。由该指令指定的轴能够自动地定位到参考点上。三、数控铣床常用编程指令2）、自动从参考点返回G29•格式：G29X_Y_Z_A_其中，X、Y、Z、A、为指令的定位终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于中间点的位移量。由此功能可使刀具从参考点经由一个中间点而定位于指定点。通常该指令紧跟在一个G28指令之后。用G29的程序段的动作，可使所有被指令的轴以快速进给经由以前用G28指令定义的中间点，然后再到达指定点。G29指令仅在其被规定的程序段中有效