《數(shù)控銑削編程》PPT課件.ppt

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1、1,下面分兩大塊來介紹： 一、數(shù)控銑床程序的編制； 二、加工中心程序的編制。,第七章 數(shù)控銑削編程,2,圖4-1 XK5032型數(shù)控銑床,3,XD40型立式數(shù)控銑床,4,5,6,7,1、數(shù)控銑床的編程特點 （1）解決復雜和難加工工件的加工問題； （2）與普通機床相比，使用數(shù)控銑床加工某些零件，可以大大提高加工效率。 （2）數(shù)控銑床的數(shù)控裝置具有多種插補方式，一般都具有直線插補和圓弧插補。有的還具有極坐標插補，拋物線插補，螺旋線插補等多種插補功能。編程時要合理充分地選擇這些功能，以提高加工精度和效率。 （3）編程時要充分利用數(shù)控銑床齊全的功能，如刀具位置補償、刀具長度補償、刀具半徑補償和固定循環(huán)

2、、對稱加工等功能，以提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量和編程效率。 （4）對于非圓弧曲線、空間曲線和曲面的輪廓銑削加工，數(shù)學處理比較復雜，一般要采用計算機輔助計算和自動編程，可以減輕編程工作強度。,一、數(shù)控銑床,8,2、數(shù)控銑床加工的特點 （1）零件加工的適應性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復雜或難以控制尺寸的零件，如模具、殼體類零件等。 （2）能加工普通機床無法加工或很難加工的零件，如用數(shù)學模型描述的復雜曲線零件以及三維空間曲面類零件。 （3）能加工一次裝夾定位后，需進行多道工序加工零件。 （4）加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。 （5）生產(chǎn)自動化程序高。 （6）生產(chǎn)效率高。 （7）屬于斷續(xù)切削方式，對刀具的

3、要求較高，具有良好 的抗沖擊性、韌性和耐磨性。在干式切削下，要有紅硬性。,9,3、數(shù)控銑床定義及應用范圍 數(shù)控銑床是機床設備中應用非常廣泛的加工機床，它可以進行平面銑削、平面型腔銑削、外形輪廓銑削、三維及三維以上復雜型面銑削，如凸輪、樣板、模具、螺旋槽等。還可進行鉆削、鏜削、螺紋切削等孔加工。加工中心、柔性制造單元等都是在數(shù)控銑床的基礎上產(chǎn)生和發(fā)展起來的。 4、數(shù)控銑床編程時應注意的問題 (1)了解數(shù)控系統(tǒng)的功能及規(guī)格。不同的數(shù)控系統(tǒng)在編寫數(shù) 控加工程序時，在格式及指令上是不完全相同的。 (2)熟悉零件的加工工藝。 (3)合理選擇刀具、夾具及切削用量、切削液。 (4)編程盡量使用子程序。 (5

4、)程序零點的選擇要使數(shù)據(jù)計算的簡單。,10,5、數(shù)控系統(tǒng)和銑削加工的主要功能 （1）點位控制功能 此功能可以實現(xiàn)對相互位置精度要求很高的孔系加工。 （2）連續(xù)輪廓控制功能 此功能可以實現(xiàn)直線、圓弧的插補功能及非圓曲線的加工。 （3）刀具半徑補償功能 此功能可以根據(jù)零件圖樣的標注尺寸來編程，而不必考慮所用刀具的實際半徑尺寸，從而減少編程時的復雜數(shù)值計算。 （4）刀具長度補償功能 此功能可以自動補償?shù)毒叩拈L短，以適應加工中對刀具長度尺寸調(diào)整的要求。 （5）比例及鏡像加工功能 比例功能可將編好的加工程序按指定比例改變坐標值來執(zhí)行。鏡像加工又稱軸對稱加工，如果一個零件的形狀關于坐標軸對稱，那么只要編出

5、一個或兩個象限的程序，而其余象限的輪廓就可以通過鏡像加工來實現(xiàn)。,11,（6）旋轉功能 該功能可將編好的加工程序在加工平面內(nèi)旋轉任意角度來執(zhí)行。 （7）子程序調(diào)用功能 有些零件需要在不同的位置上重復加工同樣的輪廓形狀，將這一輪廓形狀的加工程序作為子程序，在需要的位置上重復調(diào)用，就可以完成對該零件的加工。 （8）宏程序功能 該功能可用一個總指令代表實現(xiàn)某一功能的一系列指令，并能對變量進行運算，使程序更具靈活性和方便性。,12,二、數(shù)控銑床所用刀具及其工藝特點,刀具,數(shù)控銑床和加工中心上使用的刀具主要有銑削用刀具和孔加工用刀具兩大類。,13,1、銑刀的種類和工藝特點 面銑刀 用于面積較大的平面銑削

6、和比較平坦的立體輪廓的多坐標加工.,面銑刀加工,圓柱銑刀加工,14, 立銑刀 立銑刀主要用于銑削面輪廓、槽面、臺階等。,15,加工溝槽的銑刀,角度銑刀,鍵槽銑刀,立銑刀,三面刃銑刀, 鍵槽銑刀 鍵槽銑刀主要用于銑槽面、鍵槽等。,16,鋸片銑刀, 鋸片銑刀 鋸片銑刀主要用于大多數(shù)材料的切槽、切斷、內(nèi)外槽銑削、組合銑削、缺口試驗槽加工、齒輪毛坯粗齒加工。,17,成型銑刀, 成型銑刀 成型銑刀主要用為特定工件或者加工內(nèi)容專門設計制造的，如角度面、凹槽、特形孔或臺。,18,2.孔加工刀具的類型 數(shù)控鉆頭,19,數(shù)控絞刀,直柄機用鉸刀,錐柄機用鉸刀,手用鉸刀,可調(diào)節(jié)手用鉸刀,套式機用鉸刀,直柄莫氏圓錐鉸

7、刀,手用1：50,硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀, 數(shù)控絞刀 鉸刀 可以加工圓柱形孔，錐度鉸刀可以加工錐度孔。,20,鏜刀,精鏜刀, 鏜刀 鏜刀適合于各類型孔的加工,21,絲錐, 絲錐 絲錐適用于高效率螺紋絲孔的加工。,22,擴孔鉆, 擴(锪)孔鉆 擴孔鉆主要是在原有孔的基礎上擴大孔的直徑，為下一步孔的加工奠定基礎。 锪孔鉆在加工沉頭孔上應用比較廣泛。,23,復合刀具,復合孔加工數(shù)控刀具 集合了鉆頭、鉸刀、擴（锪）孔刀及擠壓刀具的新結構、新技術。,24,3.刀柄的種類和選用 刀柄的種類 （1）莫氏錐度刀柄 它適用于莫氏錐度刀桿的鉆頭、銑刀等。,莫式錐度刀柄,（2）側固式刀柄 它采用側向夾緊，適用于切削力

8、大的加工，但一種尺寸的刀具需對應配備一種刀柄，規(guī)格較多。,側固式刀柄,25,ER卡簧,（3）ER彈簧夾頭刀柄 它采用ER型卡簧，夾緊力不大，適用于夾持直徑在16mm以下的銑刀。 （4）鉆夾頭式刀柄 它有整體式和分離式兩種，用于裝夾直徑在13mm以下的中心鉆、直柄麻花鉆等。,鉆夾頭式刀柄,26,三、加工編程前的工藝處理 1、工件零點的選擇原則： 總體原則：應與設計坐標系重合，方便測量，方便計算。具體時可以考慮： 應選在零件圖的尺寸基準上； 應盡量選在精度較高的工件表面； 對于對稱的零件，工件零點應設在對稱中心上； Z軸方向的零點，一般設在工件的上表面上。,27,2、安全高度的確定 對于銑削（加工

9、中心）加工零件時，開始段和結束段采用快速移動定位，節(jié)省空刀時間。起刀點和退刀點必須離開零件表面一定的安全高度，避免撞刀。 通常在安全高度之上完成刀具長度補償。安全高度不能設得太小，也不能設得太大。如安全高度定為50mm。 3、進刀/退刀方式的確定 加工外輪廓時，立銑刀從安全高度下降到切削高度，應離開工件毛坯邊緣一定距離，不能直接下刀切削到工件，以免發(fā)生危險。 對于型腔的粗銑加工，立銑刀應從工藝孔進刀，再橫向進行型腔加工。 進刀段、退刀段通常沿輪廓的切線方向。通常在此建立或取消刀具半徑補償，因此，可把此段設為直線或直線加圓弧。,28,4、順銑和逆銑對加工的影響 在銑削加工中，采用順銑還是逆銑方式

10、是影響加工表面粗糙度的重要因素之一。銑削方式的選擇應視零件圖樣的加工要求，工件材料的性質(zhì)、特點以及機床、刀具等條件綜合考慮。通常，由于數(shù)控機床傳動采用滾珠絲杠結構，其進給傳動間隙很小，順銑的工藝性就優(yōu)于逆銑。在銑削加工零件輪廓時應盡量采用順銑加工方式；同時，為了降低表面粗糙度值，提高刀具耐用度，對于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料，盡量采用順銑加工；但如果零件毛坯為黑色金屬鍛件或鑄件，表皮硬而且余量一般較大，這時采用逆銑較為合理。,在切削部位刀齒的旋轉方向和零件的進給方向相同時為順銑。 在切削部位刀齒的旋轉方向和零件的進給方向相反時為逆銑。,29,四、切削用量的選擇,1、從刀具耐用度出發(fā)，切削

11、用量的選擇方法是：先選取背吃刀量或側吃刀量，其次確定進給速度，最后確定切削速度。 背吃刀量ap為平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm。 側吃刀量ae為垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm。,30,2切削用量的確定 切削用量包括主軸轉速(切削速度)、背吃刀量和進給量。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并應編入程序單內(nèi)。 粗加工時，考慮經(jīng)濟性和加工成本，通常選擇較大的背吃刀量和進給量，采用較低的切削速度；半精加工和精加工時，通常選擇較小的背吃刀量和進給量，并選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。 具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書、切削用量手冊并結合經(jīng)驗而定。

12、,31,主軸轉速n(r/min)主要根據(jù)允許的切削速度c(m/min)選取。,式中： vc：切削速度，由刀具的耐用度決定； D：工件或刀具直徑(mm)。 主軸轉速n要根據(jù)計算值在機床說明書中選取標準值，并填入程序單中。,32,五、數(shù)控機床常用夾具及裝夾方式 在選用夾具時，通常需要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng)濟性。,33,1、通用夾具裝夾,三爪卡盤,機用虎鉗,（1）夾具的剛度和夾緊力都要滿足大切削力的要求。 （2）夾具結構不要妨礙刀具對工件各部位的多面加工。 （3）夾具的定位要可靠，定位元件應具有較高的定位精度，定位部位應便于清屑，無切屑積留。 （4）對剛度小的工件，應保證最小的夾

13、緊變形。,34,2、直接在數(shù)控銑床工作臺上安裝,壓緊點的選擇,35,3、利用角鐵和V形鐵裝夾工件,角鐵裝夾工件,V鐵裝夾工件,36,4、組合夾具裝夾工件,新型數(shù)控夾具體,37,六、進給路線,1、銑削外輪廓的進給路線,38,2、銑削內(nèi)輪廓的進給路線,39,3、銑削內(nèi)槽的進給路線,4、銑削曲面輪廓的進給路線,40,5、孔加工時進給路線的確定,（1）確定xy平面內(nèi)的進給路線,圓周均布孔的最短進給路線設計示例,41,定位要準確,42,（2）確定Z向的進給路線,43,七、常用輔助功能（M功能）指令： M00：程序停止，執(zhí)行該指令時，機床的主軸、進給及冷卻液停止，而全部存在的模態(tài)信息保持不變，該指令用于加

14、工過程中測量刀具和尺寸、工件調(diào)頭、手動變速等固定手工操作，待操作完成后重新按“啟動”鍵，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。 M01：選擇停止；功能與M00相似。不同的是必須在面板上的“選擇停止”按鈕被按下后，M01才有效，否則機床仍然繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的程序段。 M02、M30：程序結束指令，執(zhí)行時機床主軸、進給、冷卻液全部停止，并使系統(tǒng)復位加工結束。兩者不同之處是M30還兼有使程序重新開始的作用。 M03：主軸正轉；M04：主軸反轉；M05：主軸停轉； M06：換刀； M07：切削液打開（霧狀）；M08：切削液開（液狀）；M09切削液關； M98：子程序調(diào)用； M99：子程序調(diào)用結束。,44,1坐標平面選擇指令：

15、G17、G18、G19,格式： G17/G18/G19 說明： （1）G17、G18、G19指令分別表示選XY、ZX、YZ平面為當前工作平面。如圖所示。 （2）由于XY平面最常用，故G17可省略，對于兩坐標控制的機床，如車床總是在XZ平面內(nèi)運動，故無需使用平面指令。,坐標平面選擇,八、常用G功能指令及編程方法,45,2、G90/G91 G90表示絕對坐標值，而G91表示相對坐標值。 注意： （1）絕對坐標方式編程時終點的坐標值在絕對坐標系中確定，增量坐標方式編程時終點的坐標值在增量坐標系中確定。 （2）在某些機床的增量坐標尺寸不用G91指定，而是在運動軌跡的起點建立平行于X、Y、Z的增量坐標系

16、U、V、W。 例1、請解釋G90X20Y15和G91X20Y15的區(qū)別。,46,3快速點定位指令：G00 格式：G00 X_Y_Z_； 說明： （1）G00一般用作為空行程運動； （2）X、Y、Z為目標點的絕對或增量坐標； 注意： （1）G00指令中不需要指定速度，即F指令無效。 （2）在G00狀態(tài)下，不同數(shù)控機床坐標軸的運動情況可能不同。 （3）編程前應了解機床數(shù)控系統(tǒng)的G00指令各坐標軸運動的規(guī)律和刀具運動軌跡，避免刀具與工件或夾具碰撞。,47,4直線插補指令：G01 格式：G01 X_Y_Z_F_ 說明： （1）X、Y、Z為目標點的絕對或增量坐標； （2）F為沿插補方向的進給速度。 注意

17、： （1）G01指令既可雙坐標聯(lián)動插補運動，又可三坐標聯(lián)動插補運動，取決于數(shù)控系統(tǒng)的功能。 （2）G01程序段中必須含有進給速度F指令，否則機床不動作。 （3）G01和F指令均為模態(tài)指令，即續(xù)效指令。 舉例：見教材P28。例21。,48,有些數(shù)控系統(tǒng)允許用半徑參數(shù)R來代替圓心坐標參數(shù)I、J、K編程。因為在同一半徑的情況下。從圓弧的起點到終點有兩個圓弧的可能性。因此在用半徑值編程時，R帶有“”號。具體取法是：若圓弧對應的圓心角180o，則R取正值。若l80o360o，則只取負值。 順逆圓弧方向的判斷： 在圓弧插補中，沿垂直于要加工的圓弧所在平面的坐標軸由正方向向負方向看，刀具相對于工件的轉動方向

18、是順時針方向為G02，是逆時針方向為G03。如上圖所示。 注意：整圓切削時不能用R進行編程，但是非整圓切削可以用I、J、K進行編程。,5圓弧插補指令：G02、G03 格式：,F-；,說明： G02表示順時針圓弧(順圓)插補，G03表示逆時針圓弧(逆圓)插補。 I、J、K表示圓心相對于圓弧起點的增量坐標值，有正負之分，且不受G90控制。,圓弧順、逆的判斷,49,6.刀具半徑補償指令：G41、G42、G40 （1）格式：分為兩種情況 與G00，G01指令配合使用時 的編程格式為：,與G02、G03指令配合使用時的編程格式為：,取消刀具半徑補償?shù)木幊谈袷剑?G40取消刀補，使刀具中心與編程軌跡重合。

19、G40必須與G41、G42指令配合使用； XY為插補終點坐標值； R為圓弧插補時圓弧的半徑； D為刀具半徑補償值寄存器的地址號，刀具半徑補償值在加工之前用MDI方式輸入相應的寄存器，加工時由D指令調(diào)用。,（2）說明： G41刀具左偏，指順著刀具前進的方向觀察，刀具偏在工件輪廓的左邊；如右圖所示。 G42刀具右偏，指順著刀具前進的方向觀察，刀具偏在工件輪廓的右邊；如右圖所示。,50,（3）刀具半徑補償?shù)倪^程：如右圖示。 刀具半徑補償?shù)慕ⅲ?刀具半徑補償?shù)倪M行； 刀具半徑補償?shù)娜∠?（4）注意事項： 使用G41、G42、G40指令本身不產(chǎn)生運動，必須與G00或G01指令之前才有效； 刀補指令為

20、模態(tài)指令； 加工之前必須建立刀具半徑補償，加工之后才能取消刀具半徑補償； 一般在下刀過程中不建立刀具半徑補償，在抬刀過程中不取消刀具半徑補償； 在同一零件上加工內(nèi)外輪廓的刀具半徑補償應該分別建立和取消。,刀具半徑補償?shù)慕⑦^程,51,7刀具長度補償指令：G43、G44、G49 （1）含義： 刀具長度補償指令一般用于刀具軸向(Z方向)的補償，它可使刀具在Z方向上的實際位移大于或小于程序給定值，即 實際位移量=程序給定值補償值 上式中，二值相加稱為正補償，用G43指令來表示；二值相減稱為負補償，用G44指令來表示。 （2）格式：,Z-H-；,（3）說明： Z值是程序中給定的坐標值； H值是刀具長度

21、補償值寄存器的地址號，該寄存器中存放著補償值。 假定寄存器H內(nèi)的補償值為正，則G43、G44指令執(zhí)行的結果， G43：刀具長度正補償(即離開工件補償)；執(zhí)行G43時，Z實際值=Z指令值+(H-)；如上圖（a）表示。 G44：刀具長度負補償(即趨向工件補償)；執(zhí)行G44時，Z實際值=Z指令值-(H-)；如上圖（b）表示。 刀具長度補償指令G43、G44的注銷用取消刀補指令G49或H00。 G43、G44、G49均為模態(tài)指令。,刀具長度補償,52,（4）舉例： 如果刀具長度偏置寄存器H01中存放的刀具長度值為10，則： 數(shù)控銑床執(zhí)行程序段：G90G0G43Z-15H01后，刀具實際運動到Z(-15

22、+10)=Z(-5)的位置，如下圖（a）所示。 數(shù)控銑床執(zhí)行程序段：G90G0G44Z-15H01后，刀具實際運動到Z(-15-10)=Z(-25)的位置，如下圖（b）所示。,刀具長度補償,53,8、工件坐標系建立指令：G92和G54G59 （1）G92設定工件坐標系 格式：G92X_Y_Z_ 說明： X_Y_Z_：為刀位點在工件坐標系中的初始位置（為絕對坐標尺寸），即為整個程序的起刀點； 該指令必須作為單獨的一個程序段來使用，執(zhí)行時機床上的移動部件不做任何移動； 執(zhí)行該指令之前，必須使機床刀具刀位點處于程序加工起始點位置； 機床重新開機時G92建立的工件坐標系將消失。,54,（2）G54G5

23、9設定工件坐標系 格式：G54/G55/G56/G57/G58/G59 說明： 使用G54G59設定工件坐標系時，其后沒有任何尺寸字； 使用時，必須測量出工件零點相對于機床坐標系原點的位置偏移量，并將各個軸方向上的偏移量通過MDI方式輸入到數(shù)控系統(tǒng)的零點偏置寄存器中。 在使用了G54G59指令之后，控制刀具的第一個坐標點應采用絕對值的方式指定數(shù)據(jù)，不能采用增量值的方式指定數(shù)據(jù)。,55,（3）使用G92與G54G59設定工件坐標系的異同點： 編程格式不同：G92指令需后續(xù)坐標值指定當前工件坐標值，必須單獨一個程序段指定；而G54G59指令可單獨使用。 對刀過程不同：使用G92指令之前，必須保證機

24、床處于加工起點該點稱為對刀點，而G54G59必須先用MDI方式輸入該坐標系的坐標原點。 執(zhí)行結果不同：執(zhí)行G92指令時機床移動部件不產(chǎn)生運動，而執(zhí)行G54G59指令時會產(chǎn)生運動。 注意：要掌握在實際操作中如何建立工件坐標系的步驟。,56,例1、加工下圖所示的零件。毛坯上下表面已經(jīng)過精加工，其直徑為80mm，長為100mm的棒料，試編寫加工凸臺的加工程序。設刀具直徑為12立銑刀。,57,參考程序如下： O4001 G54; T01; S1200M03; G90G00X60.Y30.Z100.; G00Z3.; G43G01Z-5.F50H01; G42G01X15.D01; X-15.; G03

25、X-30.Y15.R15.; G01Y-15.; G03X-15.Y-30.R15.; G01X15.; G03X30.Y-15.R15.; G01Y15.; G03X15.Y30.R15.;,G01X-15.; G40G00X-60.; G49Z100.; X0.Y0.; M05; M30; %,方法一：使用G54G59建立工件坐標系。,58,對刀的原因： （1）確定工件坐標系、刀具刀心位置與機床坐標系之間的位置關系。 （2）確定幾把刀具的刀位點，在同一個零件上對刀點的位置。 對刀步驟： （1）機床返回參考點； （2）X、Y軸工件原點的對刀，其原理見右圖所示。 對X：分別記錄兩個位置X1和X

26、2的機床坐標值；再計算兩者的中點坐標X0(X1X2)/2；即為X軸原點的位置。 類似方法，計算Y軸原點所在的坐標值Y0； 注意：仿真系統(tǒng)上必須使用基準工具中的對刀棒或尋邊器。 （3）Z軸工件原點的對刀。得到Z軸原點的位置Z0.。Z0=Z1-Z0 注意：仿真系統(tǒng)上必須使用所使用的刀具進行對刀。 即工件原點在機床坐標系中的位置為（X0,Y0,Z0）。 （4）尋找程序加工的起刀點,注意事項： （1）機床使用前必須回參考點一次； （2）簡單的計算必須準確； （3）手輪的使用。,59,參考程序如下： O4001 G92X0.Y0.Z100.; T01; S1200M03; G90G00X60.Y30.;

27、 G00Z3.; G43G01Z-5.F50H01; G42G01X15.D01; X-15.; G03X-30.Y15.R15.; G01Y-15.; G03X-15.Y-30.R15.; G01X15.; G03X30.Y-15.R15.; G01Y15.; G03X15.Y30.R15.; G01X-15.;,G40G00X-60.; G49Z100.; X0.Y0.; M05; M30; %,方法二：使用G92建立工件坐標系。,60,九、固定循環(huán)功能,1、固定循環(huán)指令簡介 (1) 孔加工循環(huán)的組成動作 如圖所示?？准庸ぱh(huán)一般由以下六個動作組成： AB 刀具快進至孔位坐標(x、y)，即

28、循環(huán)初始點B。 BR 刀具Z向快進至加工表面附近的及點平面。 RE 加工動作(如：鉆、攻螺紋、鏜等)。 E點 孔底動作(如：進給暫停、刀具偏移、主軸準停、主軸反轉等)。 ER 返回到R點平面。 RB 返回到初始點B。,孔加工循環(huán) 的組成動作,（2）與孔循環(huán)相關的平面 初始平面：是指初始點所在的與Z軸垂直的平面，是為安全下刀而規(guī)定的一個平面。 R點平面：又稱R參考平面。是指刀具下刀時自快進轉為工進的高度平面，距工件表面的距離主要考慮工件表面尺寸的變化，一般取為25mm。 孔底平面：加工盲孔時孔底平面是指孔底的Z軸高度；加工通孔時一般刀具還要伸出工件底平面一段距離，以保證全部孔深度加工到尺寸。 注

29、意：孔加工循環(huán)與平面選擇指令（G17、G18或G19）無關。即孔加工都是在XY平面上定位并在Z軸方向上鉆孔。,61,P用來指定刀具在孔底的暫停時間，以秒為單位，不使用小數(shù)點。 F指定孔加工切削進給時的進給速度。單位為mmmin，這個指令是模態(tài)的，即使取消了固定循環(huán)在其后的加工中仍然有效。 K是孔加工重復的次數(shù)，K指定的參數(shù)僅在被指令的程序段中才有效，忽略這個參數(shù)時就認為是K1。,（3）孔加工循環(huán)指令格式：（不同的孔加工指令其編程格式不同，要依照說明書規(guī)定。）孔加工循環(huán)指令的一般格式如下： (G90或G91)(G98或G99) G X_Y_Z_R_Q_P_F_K_；,說明： G98指令使刀具返回

30、初始點B點，G99指令使刀具返回R點平面，如圖所示。 G為各種孔加工循環(huán)方式指令，見表3-3。 X、Y為孔位坐標，可為絕對、增量坐標方式。 Z為孔底坐標，增量坐標方式時為孔底相對R點平面的增量值。 R為安全平面的Z坐標，增量坐標方式時為R點平面相對B點的增量值。 Q在G73或G83方式中，用來指定每次的加工深度，在G76或G87方式中規(guī)定孔底刀具偏移量(增量值)。,G98和G99功能指令,62,表33 固定循環(huán)功能,63,2、幾種加工方式的圖示說明： （1）G81：鉆削固定循環(huán)：如圖所示 格式：,說明：主軸正轉，刀具以進給速度向下運動鉆孔，到達空底位置后，快速退回（無孔底動作）。 注意：如果Z

31、的移動位置為零，該指令不執(zhí)行。,G81 X_ Y_ Z_ R_ F_,G81指令循環(huán)動作,64,例3、加工如圖所示零件，要求用G81加工所有的孔，其數(shù)控加工程序如下：,O0003 G92X0Y0Z30; 建立工件坐標系 T01M06; 選用T01號刀具（10鉆頭） G90G00Z30M08;刀具到達安全高度，冷卻液開 G00X10Y10; 刀具快速定位到1孔 S1000M03; 設定主軸轉速 G99G81Z-15R5F70; 鉆1孔 X50; 鉆2孔 Y30; 鉆3孔 X10.; 鉆4孔 G80; 取消鉆孔循環(huán) G00 Z30.; 刀具到達安全高度 G00 X0 Y0; 刀具回原點 M05;

32、主軸停 M30; 程序結束 %,G81指令加工舉例,65,（2）G82：鉆削固定循環(huán)指令：如圖所示。 格式：,說明：與G81的主要區(qū)別是：在孔底增加了進給暫停動作。,G82 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_,G82鉆削固定循環(huán),66,（3）G73：鉆深孔步進循環(huán)：如圖所示為深孔鉆削。,格式：,說明： 采用間斷進給，有利于排屑。 每次切深為Q，退刀量為d(系統(tǒng)內(nèi)部設定)，末次進刀量Q，為剩余量。,G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_,G73高速深孔鉆削固定循環(huán),67,（4）G83：深孔鉆削固定循環(huán)：如圖所示。 格式：,說明： 與G73的主要區(qū)別是：該指令在每次進刀Q距離后返回R點平面，有

33、利于排屑。 每次進給時，應在距已加工面d（mm）處將快速進給轉換為切削進給，由系統(tǒng)內(nèi)部設定。,G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_,G82深孔鉆削固定循環(huán),68,（5）G74：左旋攻螺紋循環(huán)： 如圖所示。 格式：,說明：G74攻反螺紋（左旋）時主軸反轉，到孔底時主軸正轉，然后退回。 注意： 攻螺紋時速度倍率、進給保持均不起作用； R應選在距工件表面7mm以上的地方； 如果Z的位移量為零，該指令不執(zhí)行。,G74 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_K_,G74左旋攻螺紋循環(huán),69,注意： 螺紋的旋向分為： 左旋：沿軸線方向看逆時針旋轉時旋入的螺紋； 右旋：沿軸線方向看順時針旋轉時旋入的螺紋。

34、 螺紋旋向的判別：如圖所示。 將外螺紋軸線鉛垂放置，螺紋可見部分自左向右升起為右旋螺紋，自右向左升起為左旋螺紋。,螺紋旋向判別,70,（6）G84：攻螺紋（右旋）循環(huán)：如圖所示。 格式：,說明：G84攻螺紋時從R點到Z點主軸正轉，在孔底暫停后，主軸反轉，然后退回。,注意： 攻絲時速度倍率、進給保持均不起作用； R 應選在距工件表面7mm以上的地方； 如果Z的移動量為零，該指令不執(zhí)行。,G84 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_,G84攻螺紋循環(huán),71,（7）G76：精鏜循環(huán)：如圖所示。 格式：,說明：精鏜至孔底后，有三個孔底動作：進給暫停(P)、主軸定位停止、刀具偏移Q距離()，然后退刀，這樣

35、可使刀頭不劃傷精鏜表面。 注意：如果Z的移動量為零，該指令不執(zhí)行。,G76 X_ Y_ Z_ R_ P_ Q_ F_ K_,G76精鏜循環(huán),舉例：使用G76指令編制如圖3-65所示精鏜加工程序：設刀具起點距工件上表面42mm，距孔底50mm，在距工件上表面2mm處(R 點)由快進轉換為工進。 程序： O0076 G92 X0 Y0 Z50 G91G00 Z-2 G99 M03 S600,G76 X100 R-40 P2 Q-6 Z-10 F200 G00 X0 Y0 Z50 M05 M30,72,（8）G85：鏜削固定循環(huán)：如圖所示。為一般孔鏜削加工循環(huán)指令。 格式：,說明：主軸正轉，刀具以進

36、給速度向下運動鏜孔，到達空底位置后，立即以進給速度退出（沒有孔底動作）。,G85 X_ Y_ Z_ R_ F_,G85鏜削固定循環(huán),（9）G86：退刀型鏜削固定循環(huán)：為一般孔鏜削加工循環(huán)指令。 格式：,說明：與G85的區(qū)別是：G86在到達孔底位置后，主軸停止轉動，暫停一段時間后退出。,G86 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_,73,（10）G87：背鏜孔固定循環(huán)：如圖所示。 格式：,說明：如圖所示，刀具運動到起始點B(X，Y)后，主軸準停，刀具沿刀尖的反方向偏移Q值，然后快速運動到孔底位置，接著沿刀尖正方向偏移回E點，主軸正轉，刀具向上進給運動，到R點，再主軸準停，刀具沿刀尖的反方向偏移Q值

37、，快退，接著沿刀尖正方向偏移到B點，主軸正轉，本加工循環(huán)結束，繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。,G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_,G87背鏜孔固定循環(huán),（11）G80：取消固定循環(huán)： 該指令能取消固定循環(huán)，同時R 點和Z 點也被取消。,74,3、使用固定循環(huán)時應注意以下幾點： 在固定循環(huán)指令前，應使用M03或M04指令使主軸回轉； 在固定循環(huán)程序段中，X、Y、Z、R數(shù)據(jù)應至少指令一個才能進行孔加工； 在使用控制主軸回轉的固定循環(huán)(G74、G84、G76)中，如果連續(xù)加工一些孔間距比較小，或者初始平面到R點平面的距離比較短的孔時，會出現(xiàn)在進入孔的切削動作前時，主軸還沒有達到正常轉速的情況，遇到這種

38、情況時，應在各孔的加工動作之間插入G04指令，以獲得時間； 使用G80、G00、G01、G02、G03可以取消固定循環(huán)，當用G00G03指令注銷固定循環(huán)時，若G00G03指令和固定循環(huán)出現(xiàn)在同一程序段，按后出現(xiàn)的指令運行； 在固定循環(huán)程序段中，如果指定了M，則在最初定位時送出M信號，等待M信號完成才能進行孔加工循環(huán)。 孔加工固定循環(huán)中，刀具長度補償指令在刀具至R點時生效。,75,例2、使采用重復固定循環(huán)方式加工如圖所示各孔。,重復固定循環(huán)加工,參考程序： O0425; G80G54; T01; M03S100; G90G00X0.Y0.Z100.; Z20.M08; G99G81Z-13.R3

39、.F50; X40.; Y40.; X-40.; G80G00X-80.Y-40.; G91G81X20.Z-16.R0.F50K7; G90G80G00Z100.M09; X0.Y0.; M05; M30 ; %,76,例3、加工如圖所示的內(nèi)外輪廓，用刀具程序。半徑補償指令編程，刀具直徑10。,（1）說明：外輪廓用左刀補，沿圓弧切線方向切入12，切出時也沿切線方向23。內(nèi)輪廓采用右刀補，45為切入段，64為切出段。外輪廓加工完畢取消左刀補，待刀具至4點，再建立右刀補。 （2）參考程序如下：,內(nèi)外輪廓加工實例,O4004; G54; T01; S1500M03; G90G00X-50.Y-50

40、.Z140.; X20.Y-44.Z2.; G01Z-4.F100; G41G01X0Y-40.D01; G02I0J40.; G40G01X-20.Y-44.; G00Z2.;,X0Y15.; G01Z-4.; G42X0Y0D01; G02X-30.Y0I-15.J0; G02X30.Y0I30.J0; G02X0Y0I-15.J0; G40G01X0Y15.; G00Z100.; M05; M30; %,77,十、特殊功能指令 1、可編程鏡像:G51.1 、 G50.1 用編程的鏡像指令可實現(xiàn)坐標軸的對稱加工 指令格式： G51.1X_Y_ 鏡像 G50.1X_Y_ 取消鏡像,78,舉例

41、：使用鏡像指令G51.1、G50.1編制下圖所示零件的加工程序。,79,參考程序 主程序： % O0030 G54G90G80G49G40 M03S600 T01M08 M98P0031 G51.1X0 M98P0031 G50.1X0 G51.1Y0 M98P0031 G50.1Y0 G51.1X0Y0 M98P0031 G50.1X0Y0 G00Z50. X0Y0 M09 M30 %,子程序： % O0031 G90G00X0Y0Z50. X18.Y18. Z2. G01Z-8.F10 G90G41G1X18.Y10.F30D03 X27.6586 G03X31.2275Y15.8065R

42、4. X15.8065Y31.2275R35. X10.Y27.6586R4. G01Y14. G03X14.Y10.R4. G01X20. G40X18.Y18. Z2. M99,80,2、旋轉指令：G68、G69,注意：當_ 不編程時 則G68 程序段的刀具位置認為是旋轉中心。,81,舉例：使用旋轉指令G68、G69編制下圖所示零件的加工程序。,82,參考程序 主程序： % O0030 G54G90G80G49G40 M03S600 T01M08 M98P0031 G68X0Y0R90. M98P0031 G69 G68X0Y0R180. M98P0031 G69 G68X0Y0R270.

43、 M98P0031 G69 G00Z50. X0Y0 M09 M30 %,子程序： % O0031 G90G00X0Y0Z50. X18.Y18. Z2. G01Z-8.F10 G90G41G1X18.Y10.F30D03 X27.6586 G03X31.2275Y15.8065R4. X15.8065Y31.2275R35. X10.Y27.6586R4. G01Y14. G03X14.Y10.R4. G01X20. G40X18.Y18. Z2. M99,83,二、加工中心程序的編制 （一）加工中心的編程特點 （1）合理安排各工步加工順序，有利于提高加工精度和生產(chǎn)率； （2）根據(jù)加工批量決

44、定采用換刀方法，如10件以上且刀具種類較多時，可用自動換刀，反之可用手工換刀； （3）自動換刀要留出足夠的空間； （4）把不同工序內(nèi)容的程序，分別安排到不同的子程序中； （5）本次加工不用的刀具盡量不要掛在刀庫上； （6）盡量使用自動編程，以降低出錯率； （7）盡量使用一把刀具加工所有能加工的工位。,84,（二）編程指令概述 加工中心都具有自動換刀裝置，其編程方法與數(shù)控銑床基本相同。不同之處主要體現(xiàn)在刀具的交換上。 1刀具的選擇 刀具的選擇是把刀庫上的指定了刀號的刀具轉到換刀位置，為下次換刀做好準備。這一動作的實現(xiàn)是通過選刀指令（T功能指令）實現(xiàn)的。 在刀庫刀具排滿以后，主軸上無刀，此時主軸上

45、刀號是T00。換刀后，刀庫內(nèi)無刀的刀套上刀號為T00。例如，T02號刀換到主軸上。此時，刀庫上T02號的刀變成了T00，且該刀套上為空刀。若主軸上也裝了一把刀，也可以把T00作為主軸上這把刀的刀號，換刀后，刀庫內(nèi)將無空刀套。 2刀具的交換 刀具的交換是指刀庫上正位于換刀位置的刀具與主軸上的刀具進行自動換刀。這一動作的實現(xiàn)是通過換刀指令M06實現(xiàn)的。,85,3自動換刀程序的編制 編程時可以使用兩種換刀方法： （1）N_ G28 Z_ M06 T_ 執(zhí)行本程序段時，首先執(zhí)行G28指令，刀具沿Z軸自動返回參考點，然后執(zhí)行主軸準停及換刀的動作。為避免執(zhí)行T功能指令時占用加工時間，與M06寫在一個程序段

46、中的T指令是在換刀完成后再執(zhí)行，在執(zhí)行T功能指令的同時機床繼續(xù)執(zhí)行后面的程序，即執(zhí)行T功能的輔助時間與機加工時間重合。 該程序段執(zhí)行后，所交換的刀具為前一次換刀指令執(zhí)行后轉至換刀位置的刀具，而本段指定的T_號刀在下一次刀具交換時使用。例如，在以下的程序中， N100 G01 X_ Y_ Z_ M06 T01 N140 G28 Z_ M06 T02 N170 G28 Z_ M06 N140段換的是在N100段選出的T01號刀，即在N140段和N170段之間加工所用的是T01號刀。N170段換的是在N140段選出的T02號刀，即在N170段之后開始用T02號刀加工。當執(zhí)行N100段與N140段的T

47、功能時，不占用加工時間。,86,（2）N_ G28 Z_ T_ M06 采用這種編程方式時，在Z軸返回參考點的同時，刀庫也開始轉位，然后進行刀具交換，換到主軸上的刀具為T_。若刀具返回Z軸參考點的時間小于T功能的執(zhí)行時間，則要等刀庫中相應的刀具轉到換刀刀位以后才能執(zhí)行M06。因此，這種方法占用機動時間較長。例如以下的程序， N100 G01 X_Y_Z_ M03 S_ N140 G28 Z_ T02 M06 在執(zhí)行N140時，在主軸Z返回參考點的同時，刀庫轉動，若主軸以回到Z向參考點而刀庫還沒有轉出T02號刀，此時不執(zhí)行M06，直到刀庫轉出T02號刀后，才執(zhí)行M06，將T02號刀換到主軸上。,

48、87,（三）加工中心編程實例 例1、在加工中心上加工圖所示的零件，請編寫其加工程序。,例1零件圖,88,% O1103; G40G49G80G90; G91G28Z0.; M05M09; T1M06; S1200M03M08; G90G54G00Z100.; X0.Y0.; G43Z10.H01; G99G81Z-5.R2.F160; G80; G49G00Z100.; G91G28Z0.; M05M09; M01; T2M06; S600M03M08; G90G00Z100.; X0.Y0.; G43Z10.H02; G99G83Z-25.R2.Q3.F80; G80; G49G00Z100

49、.;,G91G28Z0.; M05M09; M01; T3M06; S600M03M08; G90G00Z100.; X26.Y0.; G43Z10.H3; G01Z-5.F80; G01G41X16.D03F200; G02I-16.; G01G40X26.; G01Z-10.F80; G01G41X16.D03F200;,G02I-16.; G01G40X26.; G00Z100.; X-40.Y-40.; Z10.; G01Z-5.F80; G01G41X-22.Y-16.D04F200; Y16.; G02X-16.Y22.R6.; G01X16.; G02X22.Y16.R6.;,8

50、9,G01Y-16.; G02X16.Y-22.R6.; G01X-16.; G02X-22.Y-16.R6.; G01G40X-40.Y-40.; G01Z-10.F80; G01G41X-22.Y-16.D04F200; Y16.; G02X-16.Y22.R6.; G01X16.; G02X22.Y16.R6.; G01Y-16.; G02X16.Y-22.R6.; G01X-16.; G02X-22.Y-16.R6.; G01G40X-40.Y-40.; G01Z-15.F80; G01G41X-22.Y-16.D03F200; Y16.; G02X-16.Y22.R6.;,G01X1

51、6.; G02X22.Y16.R6.; G01Y-16.; G02X16.Y-22.R6.; G01X-16.; G02X-22.Y-16.R6.; G01G40X-40.Y-40.; G01Z-20.F80; G01G41X-22.Y-16.D03F200; Y16.; G02X-16.Y22.R6.;,G01X16.; G02X22.Y16.R6.; G01Y-16.; G02X16.Y-22.R6.; G01X-16.; G02X-22.Y-16.R6.; G01G40X-40.Y-40.; G49G00Z100.; M05; M09; M30; %,90,例2、加工中心,毛坯為100m

52、m80mm27mm的方形坯料，材料45鋼，且底面和四個輪廓面均已加工好，要求在立式加工中心上加工頂面、孔及溝槽。,91,（1）加工部位分析分析,加工頂面； 加工32孔； 加工60沉孔及溝槽； 加工4M87H螺孔； 加工2 12孔； 加工3 6孔,92,（2）工步設計,1）粗銑頂面 T1端面銑刀125 2）鉆32、 12孔中心孔 T2中心鉆2 3）鉆32、 12孔至11.5 T3麻花鉆11.5 4）擴32孔至30 T4麻花鉆30 5）鉆36孔至尺寸 T5麻花鉆6 6）粗銑60沉孔及溝槽 T6立銑刀18，2刃 7）鉆4M8底孔至6.8 T7麻花鉆6.8 8）鏜32孔至31.7 T8鏜刀31.7 9

53、）精銑頂面 T1端面銑刀125 10）鉸12孔至尺寸 T9鉸刀12 11）精鏜32孔至尺寸 T10微調(diào)精鏜刀32 12）精銑60沉孔及溝槽至尺寸T11立銑刀18， 4刃 13） 12孔口倒角 倒角刀20 14） 36、M8孔口倒角 麻花鉆11.5 15）攻4M8螺紋 T12絲錐M8,93,（3）裝夾,94,（4）走刀路線與編程,工步1：粗銑頂面,O1011; N3 G17 G90 G40 G80 G49 G21; G91 G28 Z0.; N5 M06 T01; N8 G90 G54 G00 X120. Y0.; N9 M03 S240;,N10 G43 Z100. H01; N11 Z0.5

54、; N12 G01 X-120. F300; N13 G00 Z100. M05; N14 G91 G28 Z0. M05; / M00；,95,工步2：鉆32、 12孔中心孔,N16 M06 T02; N19 G90 G54 G00 X0. Y0.; N20 M03 S1000; N21 G43 Z100. H02; N22 G99 G81 Z-5. R5. F100;,N23 X-36. Y26.; N24 G98 X36. Y-26.; N25 G80 G91 G28 Z0. M05; / M00;,（4）走刀路線與編程,96,工步3：鉆32、 12孔至11.5,N27 M06 T03;

55、 N30 G90 G54 G00 X0. Y0.; N31 M03 S550; N32 G43 Z100. H03; N33 G99 G81 Z-30. R5. F110;,N34 X-36. Y26.; N35 G98 X36. Y-26.; N36 G80 G91 G28 Z0. M05; / M00;,（4）走刀路線與編程,97,工步4：擴32孔至30,N38 M06 T04; N41 G90 G54 G00 X0. Y0.; N42 M03 S280; N43 G43 Z100. H04;,N44 G98 G81 Z-35. R5.0 F85; N45 G80 G91 G28 Z0.

56、M05; / M00;,（4）走刀路線與編程,98,工步5：鉆36孔至尺寸,N47 M06 T05; N50 G90 G54 G00 X40. Y0.; N51 M03 S1000; N52 G43 Z100. H05; N53 G99 G81 Z-15. R5. F220; N54 Y15.; N55 G98 Y30.; N56 G80 G91 G28 Z0. M05; / M00;,（4）走刀路線與編程,99,工步6：粗銑60沉孔及溝槽,（4）走刀路線與編程,100,工步6：粗銑60沉孔及溝槽,N73 G01 X-16. Y0.; N74 Z-4.7 F1000; N75 X-61. F1

57、10; N76 X-56.5 Y-41.586; N77 X-12.213 Y-16.017; N78 X15. Y-15. F1000; N79 G03 X30. Y0. R15. F110; N80 G01 Y51.; N81 X0.; N82 Y16.; N83 G40 Y0. F1000; N84 G00 Z100. M05; N85 G91G28 Z0.; / M00;,N58 M06 T06; N61G90G54G00 X0. Y0.; N62 M03 S370; N63 G43 Z5. H06; N64 G01 Z-10. F1000; N65 G41 X8. Y-15. D06

58、 F110; N66 G03 X23. Y0. R15.; N67 I-23.; N68 X8. Y15. R15.; G00 G40 X0 Y0; N69 G01 G41 X15. Y-15. D06; N70 G03 X30. Y0. R15.; N71 I-30.; N72 X15. Y15. R15.;,（4）走刀路線與編程,101,工步7：鉆4M8底孔至6.8,N87 M06 T07; N88 G90 G54 G00 X23. Y0.; N91 M03 S950; N92 G43 Z100. H07; N93 G98 G81 Z-30. R5. F140;,N94 X0. Y23.;

59、 N95 X-23. Y0.; N96 G98 X0. Y-23.; N97 G80 G91 G28 Z0. M05; / M00;,（4）走刀路線與編程,102,工步8：鏜32孔至31.7,N9 M06 T08; N102 G90 G54 G00 X0. Y0.; N103 M03 S830; N100 G43 Z100. H08; N101 G98 G76 Z-27. R5. Q0.1 F120; N102 G80 G91 G28 Z0. M05; / M00;,（4）走刀路線與編程,103,工步9：精銑頂面,N106 M06 T01; N107 G90 G54 G00 X120. Y0.

60、; N108 M03 S320; N109 G43 Z100. H01;,N110 Z0; N111 G01 X-120. F280; N112 G00 Z100. M05; N113 G91 G28 Z0. M05; / M00；,（4）走刀路線與編程,104,工步10：鉸12孔至尺寸,N115 M06 T09; N118 G90 G54 G00 X-36. Y26.; N119 M03 S170; N120 G43 Z100. H09;,N121 G99 G82 Z-30. R5. P1000 F42; N122 G98 X36. Y-26.; N123 G80 G91 G28 Z0. M

61、05; / M00;,（4）走刀路線與編程,105,工步11：精鏜32孔至尺寸,N9 M06 T10; N102 G90 G54 G00 X0. Y0.; N103 M03 S940; N100 G43 Z100. H10; N101 G98 G76 Z-27. R5. Q0.1 F75; N102 G80 G91 G28 Z0. M05; / M00;,（4）走刀路線與編程,106,工步12：精銑60沉孔及溝槽,（4）走刀路線與編程,107,工步12：精銑60沉孔及溝槽,N134 M06 T11; N137 G90G54G00 X0. Y0.; N138 M03 S460; N139 G43

62、 Z5. H11; N140 G01 Z-10. F1000; N141 G41 X8. Y-15. D11 F80; N142 X15. ; N143 G03 X30. Y0 R15.; N144 I-30.; N145 X15. Y-15. R15.; N146 G01 X-16. Y0. ; N147 Z-5. F1000; N148 X-61. F110;,N149 X-56.5 Y-41.586.; N150 X-12.213 Y-16.017 ; N151 X15. Y-15. F1000; N152 G03 X30. Y0 R15. F150; N153 G01 Y51.; N1

63、54 X0. ; N155 Y16. ; N156 G40 Y0. F1000; N157 G00 Z100. M05; N158 G91 G28 Z0; / M00;,（4）走刀路線與編程,108,工步13：攻4M8螺紋,N185 M06 T12; N187 G90 G54 G00 X23. Y0.; N188 M03 S320; N190 G43 Z100. H12; N192 G98 G84 Z-27. R10. F400; N193 X0. Y23.;,N194 X-23. Y0.; N195 X0. Y-23.; N196 G80 G91 G28 Z0.; N198 G28 X0. Y0.; M30;,（4）走刀路線與編程,109,第五次作業(yè)： P287： 7-4 7-6 要求： 采用Fanuc 0i數(shù)控銑床，編制零件外輪廓的精加工程序。,