数控铣床的程序编程

6.1.1数控铣床加工的对象6.1数控铣床加工的特点数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。6.1.2数控铣床加工的特点1、零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具、壳体类零件等。2、能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。3、能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工零件。4、加工精度高、加工质量稳定可靠。5、生产自动化程序高。6、生产效率高。7、属于断续切削方式，对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。第6章数控铣床编程第6章数控铣床编程6.1.3数控铣床编程时应注意的问题＊了解数控系统的功能及规格。不同的数控系统在编写数控加工程序时，在格式及指令上是不完全相同的。＊熟悉零件的加工工艺。＊合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。＊编程尽量使用子程序。＊程序零点的选择要使数据计算的简单。一、有关坐标和坐标系的指令（1）、绝对值编程G90与增量值编程G91•格式：G90GX—Y—Z—G91GX—Y—Z—注意:铣床编程中增量编程不能用U、W.如果用,就表示为U轴、W轴.第一节数控铣床编程的基本方法注意：铣床中X轴不再是直径.例：刀具由原点按顺序向1、2、3点移动时用G90、G91指令编程。（2）工件坐标系设定G92格式：G92X_Y_Z_X、Y、Z、为当前刀位点在工件坐标系中的坐标。•G92指令通过设定刀具起点相对于要建立的工件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。说明G92设置加工坐标系ZYWXXXYX5454Y机机9292YGG92543040AXY59593030G59B45152035G523535CDXY机床原点MZ2X2工件原点M机床原点X1Z1Y2Y1G92XX2YY2ZZ2则将工件原点设定到距刀具起始点距离为X=-X2，Y=-Y2，Z=-Z2的位置上。（3）、工件坐标系选择G54-G59GGGGGG545556575859工件零点偏置机床原点XYZXYZ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。。。说明•1、G54～G59是系统预置的六个坐标系，可根据需要选用。•2、该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。1～6号工件加工坐标系是通过CRT/MDI方式设置的。•3、G54～G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用MDI方式输入，系统自动记忆。•4、使用该组指令前，必须先回参考点。•5、G54～G59为模态指令，可相互注销。•几个坐标系指令应用举例ZYWXXXYX5454Y机机9292YGG92543040AXY59593030G59B45152035G523535CDXY机床原点MZ2X2工件原点M机床原点X1Z1Y2Y1二、坐标平面选定坐标平面选择G17，G18，G19•格式：G17G18G19XYZG17G18G19G17——XY平面，•G18——ZX平面，•G19——YZ平面。坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，G17为缺省值。XYZG17G18G19三、参考点控制指令自动返回参考点G28•格式：G28X_Y_Z_•其中，X、Y、Z为指定的中间点位置。工件原点W中间点参考点返回点WXYXY中间点MZ中间点ZZYX(X,Y,Z)11221ZXX333MZ2yy•说明：执行G28指令时，各轴先以G00的速度快移到程序指令的中间点位置，然后自动返回参考点。在使用上经常将XY和Z分开来用。先用G28Z...提刀并回Z轴参考点位置，然后再用G28X...Y...回到XY方向的参考点。在G90时为指定点在工件坐标系中的坐标；在G91时为指令点相对于起点的位移量使用G28指令时，必须预先取消刀具补偿。G28为非模态指令。四、有关单位的设定1、尺寸单位选择G20，G21，G22格式：G20英制G21公制尺寸输入制式G22脉冲当量线性轴旋转轴英制(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或通过系统参数设定。程序运行中途不能切换。五、基本编程指令1、快速定位指令G00格式：G00X_Y_Z_其中，X、Y、Z、为快速定位终点，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。（空间折线移动）说明：1、G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。2、为避免干涉，通常的做法是：不轻易三轴联动。一般先移动一个轴，再在其它两轴构成的面内联动。如：进刀时，先在安全高度Z上，移动（联动）X、Y轴，再下移Z轴到工件附近。退刀时，先抬Z轴，再移动X-Y轴。直线插补指令（G01）2、直线进给指令G01格式：G01X_Y_Z_F_其中，X、Y、Z为终点，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。说明：（1）G01指令刀具从当前位置以联动的方式，按程序段中F指令规定的合成进给速度，按合成的直线轨迹移动到程序段所指定的终点。（2）实际进给速度等于指令速度F与进给速度修调倍率的乘积。（3）G01和F都是模态代码，如果后续的程序段不改变加工的线型和进给速度，可以不再书写这些代码。（4）G01可由G00、G02、G03或G33功能注销。191817GGG0302GGF_______ZYZXYX______KJKIJI191817GGG0302GGRF_______ZYZXYX指令格式：或（1）圆弧插补指令3、圆弧进给指令G02:顺时针圆弧插补G03:逆时针圆弧插补圆弧插补指令（G02/G03）•（2）指令参数说明：圆弧插补只能在某平面内进行。G17代码进行XY平面的指定，省略时就被默认为是G17当在ZX（G18）和YZ（G19）平面上编程时，平面指定代码不能省略。G02/G03判断：•G02为顺时针方向圆弧插补，G03为逆时针方向圆弧插补。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧加工平面的第三轴的正方向看到的回转方向。OZXG03G02OYZG03G02OXYG03G02不同平面的G02与G03选择XZY平面圆弧插补终点X起点KZ圆心终点Y起点IX圆心终点Z起点JY圆心I，J，K分别表示X，Y，Z轴圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如下图所示。某项为零时可以省略。起点当圆弧圆心角小于180°时，R为正值，当圆弧圆心角大于180°时,R为负值。整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K。F为编程的两个轴的合成进给速度。•（3）编程算法BCO2O1R25R25BAA(Xa,Ya)(Xc,Yc)G17G02G03G03G02G18G19G03G02103030(X,Y)(X,Y)(X,Y)1122bbXYZYXXZZY（a）（b）（c）（d）rr12XXYY•圆弧AB：•绝对:G17G90G02XxbYybRr1Ff;•或G17G90G02XxbYybI(x1-xa)J(y1-ya)Ff;••增量:G91G02X(xb-xa)Y(yb-ya)Rr1Ff;•或G91G02X(xb-xa)Y(yb-ya)I(x1-xa)J(y1-ya)Ff;•（4）编制圆弧程序段大圆弧ABBCO2O1R25R25BAA(Xa,Ya)(Xc,Yc)G17G02G03G03G02G18G19G03G02103030(X,Y)(X,Y)(X,Y)1122bbXYZYXXZZY（a）（b）（c）（d）rr12XXYY每段圆弧可有四个程序段表示G17G90G03X0Y25R25F80•G17G90G03X0Y25I0J25F80•G91G03X-25Y25R25F80•G91G03X-25Y25I0J25F80小圆弧ABBCO2O1R25R25BAA(Xa,Ya)(Xc,Yc)G17G02G03G03G02G18G19G03G02103030(X,Y)(X,Y)(X,Y)1122bbXYZYXXZZY（a）（b）（c）（d）rr12XXYYG17G90G03X0Y25R25F80•G17G90G03X0Y25I-25J0F80•G91G03X-25Y25R25F80•G91G03X-25Y25I-25J0F80•（5）G02/G03实现空间螺旋线进给•格式：G17G02(G03)X...Y...R...Z...F...•或G18G02(G03)X...Z...R...Y...F...•G19G02(G03)Y...Z...R...X...F...即在原G02、G03指令格式程序段后部再增加一个与加工平面相垂直的第三轴移动指令，这样在进行圆弧进给的同时还进行第三轴方向的进给，其合成轨迹就是一空间螺旋线。X、Y、Z为投影圆弧终点,第3坐标是与选定平面垂直的轴终点.•如下图所示轨迹G91G17G03X-30.0Y30.0R30.0Z10.0F100或：G90G17G03X0Y30.0R30.0Z10.0F100BCO2O1R25R25BAA(Xa,Ya)(Xc,Yc)G17G02G03G03G02G18G19G03G02103030(X,Y)(X,Y)(X,Y)1122bbXYZYXXZZY（a）（b）（c）（d）rr12XXYY起点终点六、基本指令编程举例R15R10252860150753020φ302510R1012020204-φ8801201510101515251020150160对刀点，对刀点同图（a）如图所示零件以φ30的孔定位精铣外轮廓暂不考虑刀具补偿程序单（1）%0001G92X150.0Y160.0Z120.0G90G00X100.0Y60.0Z-20S100M03G01X75.0F100X35.0G02X15.0R10.0G01Y70.0G03X-15.0R15.0G01Y60.0G02X-35.0R10.0G01X-75.0主程序号建立工件坐标系，编程零点w快进到X=100，Y=60Z轴快移到Z=-20，主轴直线插补至X=75，Y=60，直线插补至X=35，Y=60顺圆插补至X=15，Y=60直线插补至X=15，Y=70逆圆插补至X=-15，Y=70直线插补至X=-15，Y=60顺圆插补至X=-35，Y=60直线插补至X=-75，Y=60程序头程序主干程序单（2）Y0X45.0X75.0Y20.0Y65.0G00X100.0Y60.0Z120.0X150.0Y160.0M05M30直线插补至X=-75，Y=0处直线插补至X=45，Y=45直线插补至X=75，Y=20直线插补至X=75，Y=65，轮廓完快速退至X=100，Y=60的下刀处快速抬刀至Z=120的对刀点平面快速退刀至对刀点程序结束，复位。程序尾返回上层4.3数控铣床编程实例【例4.11】编写如图4.14所示零件内轮廓的精加工程序,刀具半径为8mm,编程原点建在工件中心上表面，用左刀补加工。【例4.12】编写如图4.15所示零件的精加工程序,编程原点建在左下角的上表面,用左刀补。第二节数控铣床刀具补偿一、数控铣床刀具补偿的含义在数控铣床上，由于程序所控制的刀具刀位点的轨迹和实际刀具切削刃口切削出的形状并不重合，它们在尺寸大小上存在一个刀具半径和刀具长短的差别，为此就需要根据实际加工的形状尺寸算出刀具刀位点的轨迹坐标，据此来控制加工。二、数控铣床刀具补偿类型–刀具半径补偿:补偿刀具半径对工件轮廓尺寸的影响.–刀具长度补偿:补偿刀具长度方向尺寸的变化.•三、刀具补偿的方法•人工预刀补：人工计