数控编程第十九讲

数控技术主讲教师：仇晓黎东南大学远程教育第十九讲第三章数控加工程序编制第一节程序编制基础第二节程序编制中的工艺处理第四节数控车床的程序编制第五节镗铣加工中心的程序编制第六节自动编程第三节程序编制中的数值计算第三章第五节镗铣加工中心的程序编制一、加工中心机床的编程特点二、FANUC－6M系统的规格与功能设置三、机床坐标系统四、自动返回参考点G27，G28，G29五、换刀程序六、固定循环功能七、子程序八、加工中心编程实例一、加工中心机床程编特点加工中心是将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合起来，并装有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床。立式加工中心主轴轴线是垂直的，适合于加工盖板类零件及各种模具。卧式加工中心主轴轴线是水平的，一般配备容量较大的链式刀库，机床带有一个自动分度工作台或配有双工作台以便于工件的装卸，适合于工件在一次装夹后，自动完成多面多工序的加工，主要用于箱体类零件的加工。加工中心机床的数控程序编制中，从加工工序的确定，刀尖的选择，加工路线的安排，到数控加工程序的编制，都较复杂。加工中心编程的特点主要有：①首先应进行合理的工艺分析：由于零件的工序多、刀具种类多，需周密合理安排各工序加工的顺序。②根据加工批量等情况，决定采用自动换刀还是手动换刀：批量10件以上、刀具更换频繁时自动换刀。③自动换刀要留出足够的换刀空间：刀具直径较大或尺寸较长时避免发生撞刀事故。④为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。⑤对于编好的程序，必须进行认真检查，并于加工前安排好试运行。手工编程比自动编程出错率高。⑥尽量把不同工序内容的程序，分别安排到不同的子程序中。当零件加工工序较多时，为了便于程序的调试，一般将各工序内容分别安排到不同的子程序中，主程序主要完成换刀及子程序的调用。二、FANUC-6M系统的规格与功能设置FANUC－6M系统是我国采用较多的CNC系统，主要适用于铣床和加工中心，具有一定代表性。1、规格略。2、机能设置主轴机能：S4位，直接编程辅助机能：M2位刀具机能：T2位固定循环G73-G89刀具位置偏差：G49、G43、G44刀具半径补偿C：G40-G42其它有：对称切削、单程序段操作、程序号检索、机床闭锁、辅助机能闭锁、z轴闭锁、中断后起动、进给倍率、主轴转速倍率、定量进给、手动进给等。3、FANUC－6M系统准备功能（1）装备功能（G功能）如表所示，除“00”组外，其余都是模态代码。同组中有▲标记的G代码是在电源接通时或按下复位键时就立即生效的G代码。不同组G代码可以在同一个程序段中被规定并有效。一个程序段中指定了两个以上属于同组的G代码时，最后一个被指定的G代码有效。固定循环方式中，如果规定了01组中的任何G代码，固定循环功能就被自动取消，系统处于G80状态，而且01组G代码不受任何固定循环G代码的影响。（2）常用准备功能的简要说明这里介绍的主要是FANUC-6M系统常用装备功能的编程方法。1）G00－快速点定位：刀具在起始点开始加速至达到预定的速度，到达终点前减速并精确定位停止。2）G01－直线插补：可以实现空间直线插补；能用第四轴地址（A、B或C）来替换x、y或z，实现包括第四轴的三轴联动控制。此时旋转轴的进给速度°/min计算，其值通过换算公式得到。如指令为G91G01X20.B40.F300;则加工时间t=((202+402)0.5/300)min=0.14907min，B轴进给速度为40°/t=268.3°/min。3）G02、G03－圆弧插补：只能在与规定的xy、zx或yz平面平行的平面内实现。编整圆时用i、j、k而x、y、z可省略。4）G04－暂停（延时）：G04X_;和G04P_;两种格式。X用小数点且单位为秒；P不用小数点且单位为ms。5）G09－准确停止检验：非模态代码。可加工尖锐棱角。在与包含有运动的指令同时被指令时，刀具在到达终点前减速并精确定位后才继续执行下一程序段。6）G10－刀具偏移量设定/工件零点偏移量设定指令格式为G10P_R_;用P指令偏置号，用R指令偏移量。7）G17,G18,G19－平面旋转指令：编程时用G18和G19之后，应及时用G17恢复到xy平面；对于刀具半径补偿，也必须规定补偿平面，但一般情况下是在xy平面作补偿。8）G45,G46,G47,G48－刀具位置偏移增加、减少或两倍增加、减少刀具按运动段的长度沿x轴或y轴方向偏移一倍或两倍刀具半径补偿值。其功能能由G41和G42取代，故实际很少使用。9）G60－单方向定位取代G00实现单方向定位，从而达到消除因间隙而引起的加工误差。定位时的方向与过冲量均由参数设定，即使指令的定位方向与设定的方向一致时刀具也要在达到终点前停一次。该指令为非续效代码。10）G61－精确停校验方式：该指令规定了精确停止校验方式且为续效指令；在指令了G61的程序段后，当遇到与运动有关的指令时，刀具到达该运动段的终点，减速到零并精确定位后执行下一个程序段。该指令工装方式在遇到G64时可以被自动终止。11）G64－切削进给方式这种方式下，刀具在运动到指令的终点后不减速而继续执行下一个程序段，不影响G00、G09或G6012）G90、G91－绝对值、增量值方式13）G92－坐标系设定：指令G92X_Y_Z_;中各轴坐标均不得省略，否则对未被设定的坐标轴，将按以前的记忆执行。（3）辅助功能（M功能）在一个程序段中之应规定一个M指令，出现两个以上时，以最后一个被指令的M代码有效三、机床坐标系统以JCS-018立式加工中心为例。1、基本机床坐标系基本机床坐标系是机床固有的坐标系，该坐标系的位置只有开机后，通过手动返回参考点的操作建立。手动返回参考点时，返回参考点的操作是按各轴分别进行的；其后，若刀具运动时机床坐标显示就跟踪刀具的移动而变化。一般假定在完成X、Y、Z轴手动返回参考点的操作后，把主轴轴线与主轴前端面相交的那一点作为基本机床坐标系各轴的原点位置，即机床坐标显示中X0.000Y0.000Z0.000就代表该点的坐标。