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第二章 数控铣床和加工中心编程

设置过程:使刀具的刀尖运动到程序原点位置(Z0)。在 控制系统的刀具长度补偿菜单下相应的H补偿号里输入值。
Z
H03=0
X
接触法测量刀具长度
② 加工中心刀具长度补偿的方法
1)机外测量刀具长度
基准 H01 G54 H02
H03
工件 工作台 机外测量刀具长度
Z0
2)用接触法测量刀具长度
基准
G54
40 H01=40 H02=35
执行G44时,控制系统认为刀具缩短,刀具趋近工件, 则:Z实际值 = Z指令值—H xx
Hxx是指xx寄存器中的补偿量,其值可以是正值或者是负值。 当刀长补偿量取负值时,G43和G44的功效将互换。
(5)刀具长度补偿的方法 ① 数控铣床上的刀具长度补偿的方法
主要采用接触法测量刀具长度来进行刀具长度补偿。
(2)补偿值 Z 为指令终点位置,H为刀补号的内存地址, 用H00~H99来指定。
(3) 用G49指定补偿取消。
(4)G43 、G44 、G49 均为模态指令
正补偿 (G43)
+Z
G43 G44
+Z
负补偿 (G44)
实际到达点
程序中指令点
Hxx值
Hxx值
程序中指令点
实际到达点
执行G43时,控制系统认为刀具加长,刀具远离工件, 则: Z实际值 = Z指令值 +H xx
Y G00指令时的刀具轨迹
G01指令时的刀具轨迹
X G00、G01指令时的刀具轨迹
应用举例
例1. 刀具从起点快速运动到目标点 绝对值方式:G90 G00 X170 Y150; 增量值方式:G91 G00 X160 Y140; 例2. 刀具从起点直线运动到目标点 绝对值方式:G90 G01 X170 Y150; 增量值方式:G91 G01 X160 Y140;
逆时针方向为G03。
R的正负号判别 圆心角α>180°时,R取负值,α≤180°时,R取正值。 N10 G02 X12 Y10 R5/R-5;
应用举例
顺圆插补
绝对值方式: G90 G02 X58 Y50 I18 J8 F150; G90 G02 X58 Y50 R____ F150;
增量值方式:
2.4 基本编程指令
2.4.1基本编程指令 1) G90/G91:绝对坐标编程与增量坐标编程
G90指令表示程序中的编程尺寸是按其绝对坐标给定的。 G91指令表示编程尺寸是本程序段各轴的移动增量,
故又称增量坐标指令。
注意:
这两个指令是同组续效指令,在同一程序段中不能同时 使用。在缺省的情况下,默认为G90状态。
4) G02/G03:圆弧插补指令 使机床在各坐标平面内作圆弧切削运动,加工出圆弧轮廓。 (1)平面选择 平面选择指令: G17……XY平面 G17 Z Y G18 G19
由G代码选择圆弧插补平面、刀具半径补偿平面及钻孔平面。
G18……ZX平面
G19……YZ平面
X
(2)指令格式
G02为顺时针圆弧加工,G03为逆时针圆弧加工。
I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标,与G90,G91无关; 主要用于整圆加工,亦可用于圆弧加工。 R为圆弧半径,当圆心角≤180°时,R值为正,当圆心角 >180°时,R值为负。主要用于圆弧加工。
圆弧的方向判别 沿圆弧所在平面(如XY平面)的另一坐标轴的负方向(-Z)
看,刀具相对于工件的转动方向是顺时针方向为G02,
以刀具当前位置设置工件坐标系。
指令格式: G92 X a Y b Z c; G92指令仅仅用来建立工件坐标系,在G92指令段中机床不 发生运动。
2.G54~G59设定工件坐标系
在程序运行前设定的工件坐标系,它通过确定工件坐 标系的原点在机床坐标系的位置来建立工件坐标系。
用G54~G59指令可以建立六个工件坐标系,使用 54~G59指令运行程序时与刀具的初始位置无关。 G54 ~G59工件坐标系的原点的设置,需要在 MDI (手动数据输入) 方式下,将工件坐标系原点的机械 坐标输入到G54 ~G59偏置寄存器中。
G91 G02 X26 Y18 I18 J8 F150; G91 G02 X26 Y18 R____ F150;
应用举例
逆圆插补
绝对值方式: G90 G03 X40 Y20 I-15 J-25 F150; G90 G03 X40 Y20 R____ F150; 增量值方式: G91 G03 X-40 Y-50 I-15 J-25 F150; G91 G03 X-40 Y-50 R____ F150;
3 刀具半径补偿的应用
O000; N1 G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03; N2 G41 X20.0 Y10.0 D01; N3 G01 Y50.0 F100; N4 X50.0; N5 Y20.0; N6 X10.0; N7 G40 G00 X0 Y0; N8 M05; N9 M30;
2) G00:快速点定位指令 G00命令刀具以点定位控制方式快速定位,用于刀具的空 行程运动。G00是模态指令。 指令格式:G00 X__Y__Z__;
注意事项:
① 安全性。 ② 进给速度F对G00程序段无效。
3) G01:直线插补指令 使机床各个坐标间以插补联动方式,按指定的F进给速 度直线切削运动到规定的位置。 G01为模态指令。 指令格式:G01 X__Y__Z__F__;
应用举例
如图所示零件,要求顺圆弧加工,绝对值方式编程。
O0015 G54; T01 S1000 M03 ; G00 X-30. Y-30. Z10.; G00 G41 X0.Y-10.Z-12.D01; G01 X0 Y0 F100; Y20.; X10.; G03 X25. Y35. R15.; G02 X75. Y35. R25.; G03 X90. Y20. R15.; G01 X100.; Y0; X-10.; G40 G00 X-30. Y-30.; M05; M30;
6.工具系统
刀具与数控铣床和加工中心的连接部分,通常由刀具、刀柄、 拉钉及中间模块等组成,起到固定刀具及传递动力的作用。
1-主轴;2-刀柄;3-换刀机械手;4-中间模块;5-刀具刀柄
7.夹具
(1)平口钳和 (2) 卡盘和分度头 (3) 专用夹具、组合夹具和成组夹具 选择依据:零件精度等级、结构特点、产品批 量及机床精度等因素。 选择顺序:首先考虑通用夹具,其次考虑组合 夹具,最后考虑专用夹具、成组夹具。
6、 旋转功能
7、 子程序调用功能 8、 宏程序功能 9、 数据输入输出及DNC功能 10、自诊断功能
5.加工对象
2)加工中心加工对象
1)数控铣床加工对象
(1)平面类零件 (2)变斜角类零件 (3)曲面类零件 (4)孔及螺纹
(1)既有平面又有孔系的零件
(2) 结构形状复杂的零件 (3) 外形不规则的异形零件 (4) 其他类零件
35 H03=25 工件 工作台 接触法测量刀具长度
25
Z0
3)主刀方法:它一般基于最长刀具的长度。
基准线
20 . H05=-20
15 . H04=-15 G54 工件 工作台 主刀设置法
H03=0 Z0
2.4.3刀具半径补偿的建立和取消G41 G42 G40
如图,要用半径R的刀具切削一个用A表示的工件形状,刀具的 中心路径需要离开A图形,刀具中心路径为B,刀具这样离开切 削工件形状的一段距离称为半径补偿(径补)。
(a)
(b) 曲面铣削加工(行切法)
型腔铣削加工
(a)
(b)
(c)
孔系的加工 (单向趋近定位法)
9.编程特点
(1) 广泛采用刀具补偿来进行编程。 (2)用自带的孔加工固定循环功能来实现常见的镗孔、 钻孔及攻丝等切削加工。 (3)大多数具备镜像加工、坐标系旋转、极坐标及比 例缩放等特殊编程指令。 (4)根据需要选择加工中心采用自动换刀还是手动换刀。
D 为刀补号地址,用D00~D99来指定。
1)刀具半径补偿G41、 G42
顺着编程轨迹前进的方向: 刀具在工件的左侧前进为左补,用G41指令表示。
刀具在工件的右侧前进为右补,用G42指令表示。
G41
G42
2)刀具半径补偿的取消格式:
注意:
径补的引入和取消要求应在G00或G01程序段 。
当径补数据为负值时,则G41、G42功效互换。 G40、G41、G42都是模态代码,可相互注销。
2.4.2刀长补的建立和取消G43、G44、G49
1刀具长度补偿的用途
(1)实现不同长度刀具的相同编程。 (2)实现长度磨损补偿。
(3)在加工深度方向上进行分层铣削。
(4)在加工深度方向上实现粗精加工调整。 (5)可以空运行程序,检验程序的正确性。
2 刀具长度补偿格式:
(1)补偿方向 G43:Z正方向补偿;G44:Z负。
(6) 宏程序编程功能。
2.2数控铣床和加工中心坐标系
1 机床原点与参考点
(1)机床原点 机床零点,由机床设计和制造单位确定,通常不允许改变。 机床原点是工件坐标系、机床参考点的基准点。
(2)机床参考点 机械原点,设置在机床各坐标轴正行程最大位置上的一个固 定点(由限位开关准确定位),作为系统内运算的基准点。 回零其实就是回参考点,通过参考点与机床零点之间的距 离关系确认机床原点,从而保证机床运行同步。开机后首 先要进行回零操作。
2 机床坐标系和工件坐标系 (1) 机床坐标系 符合右手笛卡尔坐标原则的标准坐标系。 (2) 工件坐标系 工件坐标系与机床坐标系的关系,就相当于机床坐标系 平移到某一点(工件坐标系原点)。 1)编程坐标系 2)工件坐标系
2.3 工件坐标系建立的方法
设定工件坐标系就是确定工件坐标系原点在机床 坐标系中的位置。 1.G92设定工件坐标系
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