數(shù)控機床編程與操作 教學(xué)課件 ppt 作者 廖懷平 第5章

1、數(shù)控機床編程與操作 SHUKONG JICHUANG BIANCHENG YU CAOZUO,中國機械工業(yè)教育協(xié)會全國職業(yè)培訓(xùn)教學(xué)工作指導(dǎo)委員會機電專業(yè)委員會 組編機電專業(yè)委員會,廖懷平 主編,第五章 數(shù)控機床的編程基礎(chǔ),1.了解程序編制的內(nèi)容與步驟2.掌握程序編制中基本指令的運用3.掌握程序編制中的工藝處理4.掌握數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心 的編程5.了解數(shù)控電火花、數(shù)控線切割的編程6.了解自動編

2、程的概況,,,,第一節(jié) 程序編制的基本概念,第 章,一、程序編制的內(nèi)容與步驟,,,,,二、加工程序的編制方法,1.手工編程,加工形狀簡單、計算量小、程序不多的零件，采用手工編程較容易，而且經(jīng)濟、及時。,第一節(jié) 程序編制的基本概念,2.自動編程,自動編程使得一些計算繁瑣、手工編程困難或無法編出的程序能夠順利地完成。,三、程序的基本構(gòu)成,1.程序結(jié)構(gòu),（1）程序號,程序號即為程序的開始部分。,（2）程序內(nèi)容,程序內(nèi)容是整個程序的核心，

3、由許多程序段組成，每個程序段由一個或多個指令組成，表示數(shù)控機床要完成的全部動作。,,第一節(jié) 程序編制的基本概念,（3）程序結(jié)束,以程序結(jié)束指令M02或M30作為整個程序結(jié)束的符號。,2.程序段格式,（1）順序號字,由地址符N和后面的若干位數(shù)字組成。,（2）準(zhǔn)備功能字(G功能),用地址符后跟兩位數(shù)字構(gòu)成，從G00～G99共100種。,（3）坐標(biāo)字,坐標(biāo)字由地址符、表示正負(fù)的符號及絕對(或增量)數(shù)值 構(gòu)成。,,第一節(jié) 程序編制的基

4、本概念,（4）進(jìn)給功能字,由地址符F和后面若干位數(shù)字構(gòu)成。,（5）主軸功能字,由地址符S和后面若干位數(shù)字構(gòu)成。,（6）刀具功能字,由地址符T和后面若干位數(shù)字構(gòu)成,（7）輔助功能字(M功能),由地址符M和后面兩位數(shù)字構(gòu)成。,,第二節(jié) 數(shù)控機床的坐標(biāo)系,一、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系,1.標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系規(guī)定原則,圖5-1 右手直角笛卡兒坐標(biāo)系,,第二節(jié) 數(shù)控機床的坐標(biāo)系,2.刀具相對于靜止工件運動的原則,原則規(guī)定,永遠(yuǎn)假定工件是靜止的，而刀具相對于工件運動。,

5、3.坐標(biāo)軸運動方向的確定,（1）Z軸坐標(biāo)的運動方向,機床傳遞切削力的主軸軸線為Z軸。Z坐標(biāo)的正方向是增加刀具和工件之間距離的方向。,（2）X軸坐標(biāo)的運動方向,X軸一般位于平行工件裝夾面的水平面內(nèi)，是刀具或工件定位平面內(nèi)運動的主要坐標(biāo)。,,第二節(jié) 數(shù)控機床的坐標(biāo)系,（3）Y軸坐標(biāo)的運動方向,正向Y坐標(biāo)的運動，根據(jù)X和Z的運動，按照右手直角笛卡兒坐標(biāo)系來確定。,（4）回轉(zhuǎn)進(jìn)給運動坐標(biāo),（5）工件的運動與附加運動坐標(biāo),用帶有“′”的字母表示工

6、件正向運動。,二、坐標(biāo)系的類型,1.機床坐標(biāo)系 機床原點(亦稱機床零點)為坐標(biāo)原點建立起來的直角坐標(biāo)系稱為機床坐標(biāo)系， 2.工件坐標(biāo)系 工件坐標(biāo)系也稱編程坐標(biāo)系，專供編程使用。,,第二節(jié) 數(shù)控機床的坐標(biāo)系,圖5-7 車床的兩種坐標(biāo)系,三、零點與參考點,1.機床零點,數(shù)控車床的機床零點一般為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤定位面之交點，或離卡盤端面的某一距離處，以及接近坐標(biāo)軸正向極限的位置處。數(shù)控銑床的機床零點一般取在接近X、Y、Z

7、三個直線坐標(biāo)正方向極限的位置。,,第二節(jié) 數(shù)控機床的坐標(biāo)系,2.工件零點,1)工件零點應(yīng)選在零件圖標(biāo)注的尺寸基準(zhǔn)上。 2)對稱零件的工件零點應(yīng)選在對稱中心上。 3)一般零件的工件零點應(yīng)選在輪廓的基準(zhǔn)角上。 4)Z方向的零點，一般設(shè)在工件表面。 5)工件零點應(yīng)使工件方便地裝夾、測量和檢驗。 6）工件零點應(yīng)盡量選在尺寸精度較高、表面粗糙度值比較低的工件表面上。,工件零點確定原則,,第二節(jié) 數(shù)控機床的坐標(biāo)系,3.參考點,（

8、1）機床參考點,機床參考點是機床某一固定點，該點為刀具退離到一個固定不變、接近正向極限位置的點。,（2）刀具參考點,刀具參考點為刀架或基準(zhǔn)刀具上一個固定基準(zhǔn)點，是機床參考點在刀架或刀具上的一個具體定標(biāo)點。,,有的機床參考點與機床零點重合，這時回參考點的操作也稱作機床回零。此時，刀具參考點也可以設(shè)在基準(zhǔn)刀具的刀尖點。,,第三節(jié) 程序編制中的基本指令,一、準(zhǔn)備功能指令——G指令,G指令是使CNC機床準(zhǔn)備好某種運動方式的指令。 G指令

9、由地址G及其后的兩位數(shù)字組成，從G00～G99共100種。G指令分為模態(tài)指令和非模態(tài)指令。 1.與坐標(biāo)系有關(guān)的G指令,（1）絕對尺寸指令G90與增量尺寸指令G91,（2）工件坐標(biāo)系設(shè)定及注銷指令G53～G59,原點設(shè)置值可先存入G54～G59對應(yīng)的存儲單元，在執(zhí)行程序過程中，遇到G54～G59指令后，便將對應(yīng)的原點設(shè)置值取出來參加計算。當(dāng)一個原點設(shè)置指令使用完畢，可以用G53將其注銷，此時的坐標(biāo)尺寸立即回到以機床原點為原點的坐標(biāo)系

10、中。,（3）坐標(biāo)平面設(shè)定指令G17、C18、G19,,第三節(jié) 程序編制中的基本指令,,圖5-9 G90指令與G91指令的功能,圖5-10 數(shù)控銑床平面設(shè)定,2.與刀具運動方式有關(guān)的G代碼,（1）快速定位指令G00,程序段格式：G90 G00 X_ Y_ Z_ G91 G00 X_ Y_ Z_,,,第三節(jié) 程序編制中的基本指令,（2）直線插補指令G01,程序段格式：G01 X_ Y_ Z_ F_,（3）圓弧插補

11、指令G02、G03,G02G03,,X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ F_,G02G03,,X_ Y_ Z_ R_ F_,圖5-11 G02和G03的確定,3.與刀具補償有關(guān)的G指令,第三節(jié) 程序編制中的基本指令,（1）刀具半徑補償指令G41、G42、G40,刀具半徑補償功能的作用：,當(dāng)用圓頭刀具加工時，只需按照零件輪廓編程，不必按刀具中心軌跡編程，大大簡化了程序編制；其次，可通過刀具半徑補償功能很方便地留出加工余量，先進(jìn)行粗加

12、工，再進(jìn)行精加工；最后，可以補償由于刀具磨損等因素造成的誤差，提高零件的加工精度。,G41——左補償，即沿刀具進(jìn)給方向看去，刀具中心向零件輪廓 的左側(cè)偏移。G42——右補償，即沿刀具進(jìn)給方向看去，刀具中心向零件輪廓 的右側(cè)偏移。,G40——取消刀具補償，即取消G41或G42指令。,,,第三節(jié) 程序編制中的基本指令,（2）刀具長度補償指令G43、G44,一般用于刀具軸向(Z方向)的補償。,G43——正偏置，

13、即刀具在＋Z方向進(jìn)行補償。G44——負(fù)偏置，即刀具在－Z方向進(jìn)行補償。,4.與固定循環(huán)有關(guān)的G指令,常用G80～G89作為固定循環(huán)指令。在有些CNC車床中，常用G33～G35與G70～G79作為固定循環(huán)指令。,5.等距螺紋切削指令G33,使用指令G33可以加工單線或多線圓柱、平面螺紋及錐螺紋。,6.暫停指令G04,1）锪孔時，在刀具進(jìn)給到規(guī)定的深度后，最好用暫停指令停1～2s，然后退刀。這樣可使孔底平整。,,第三節(jié) 程序編制中的基本

14、指令,2）在數(shù)控車床上切槽至預(yù)定深度后，為了使槽底平整，應(yīng)讓主軸旋轉(zhuǎn)一周以上再退刀。這可以用暫停指令來實現(xiàn)。 3）在車床上倒角或鉆頂尖孔時，為了使倒角表面和頂尖孔錐面平整，也用暫停指令。,二、輔助功能指令——M指令,M代碼主要用于CNC機床開、關(guān)的控制。,常用輔助功能指令,M00——程序停止。用以停止主軸旋轉(zhuǎn)、進(jìn)給和切削液，以便執(zhí)行某一手動操作。 M01——計劃停止。如果操作者在執(zhí)行某個程序段之后準(zhǔn)備停機，便可預(yù)

15、先接通計劃停止開關(guān)。 M02——程序結(jié)束。該指令編在最后一條程序段中。用以表示程序結(jié)束，使數(shù)控系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)。,,第三節(jié) 程序編制中的基本指令,M03、M04、M05——分別命令主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。 M06——換刀指令。常用于加工中心機床刀庫換刀前的準(zhǔn)備動作。 M07——切削液開。 M09——切削液停。 M10、M11——夾緊和松開指令?？捎糜跈C床的滑座、工件、

16、夾具的夾緊和松開。 M19——主軸定向停止。使主軸停止在預(yù)定的位置上。 M30——程序結(jié)束并返回到程序的第一條語句，準(zhǔn)備下一個零件的加工。,,第四節(jié) 數(shù)控編程中的工藝處理,一、選擇并決定零件適合在數(shù)控機床上加工的內(nèi)容,1）通用機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)優(yōu)先選擇。 2）通用機床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容作為重點選擇。 3）通用機床加工效率低，工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機床尚存在富余能力的

17、基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇。,二、對零件圖樣進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析，明確技術(shù)要求,一定要把重點放在零件圖樣或毛坯圖樣初步設(shè)計與定型之間的工藝性審查與分析上。,三、具體設(shè)計加工工序,加工工序劃分的原則,第四節(jié) 數(shù)控編程中的工藝處理,,加工工序劃分,（1）按粗、精加工劃分工序,使粗加工時可快速切除余量，精加工時又可保證精度和表面粗糙度；能及時發(fā)現(xiàn)毛坯的各種缺陷，并能發(fā)揮粗加工的效益。,（2）按所用刀具劃分工序,減少換刀次數(shù)，節(jié)省輔助時間。,（3）按先面后

18、孔劃分工序,提高孔的位置精度。,四、選擇刀具和夾具,數(shù)控機床用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、壽命長的要求。,第四節(jié) 數(shù)控編程中的工藝處理,在數(shù)控機床上安裝零件，應(yīng)盡量選擇組合、通用夾具裝夾零件，盡量避免采用專用夾具；盡量減少裝夾次數(shù)，一次安裝把零件的所有加工表面都加工出來；零件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合以減少定位誤差；零件上的加工部位要外露，以免因夾具而影響刀具進(jìn)給。,五、確定切削用量,在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一

19、個零件，或保證刀具壽命不低于一個工作班，最少不低于半個工作班的工作時間。 在機床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工余量。,第五節(jié) 數(shù)控車削加工工藝,一、數(shù)控車削加工的主要對象,1.表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件,對于由直線或圓弧組成的輪廓，直接利用機床的直線或圓弧插補功能；對于由非圓曲線組成的輪廓應(yīng)先用直線或圓弧去逼近，然后再用直線或圓弧插補功能進(jìn)行插補切削。,2.帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件,數(shù)控車床不但能車削任何等導(dǎo)程的圓

20、柱、圓錐和端面螺紋而且能車削增導(dǎo)程、減導(dǎo)程，以及要求等導(dǎo)程與變導(dǎo)程之間平滑過渡的螺紋。,3.精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件,能加工尺寸精度要求較高的零件，在有些場合甚至可以實現(xiàn)以車代磨。能加工對素線直線度、圓度、圓柱度等形狀精度要求高的零件。數(shù)控車削對提高位置精度也特別有效。,第五節(jié) 數(shù)控車削加工工藝,4.表面粗糙度要求低的回轉(zhuǎn)體零件,使車削后的表面粗糙度值既小又一致。還適合于車削各部位表面粗糙度值要求不同的零件。,二、典型零件的數(shù)控車削加工工

21、藝分析,1.軸類零件數(shù)控車削加工工藝分析,圖5-14 典型軸類零件,第五節(jié) 數(shù)控車削加工工藝,（1）確定裝夾方案,（2）確定加工順序及進(jìn)給路線,圖5-15 軸類零件加工路線,（3）選擇刀具,1）粗車和精車選用硬質(zhì)合金90°外圓車刀。2）車螺紋選用硬質(zhì)合金60°外螺紋車刀。,（4）選擇切削用量,第五節(jié) 數(shù)控車削加工工藝,1)背吃刀量。2)主軸轉(zhuǎn)速,①車直線和圓弧輪廓時的主軸轉(zhuǎn)速。②車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速。,3)進(jìn)給量

22、。,2.軸套類零件數(shù)控車削加工工藝分析,（1）圖樣分析,1)加工內(nèi)容。 2)工件坐標(biāo)系。應(yīng)設(shè)置兩個工件坐標(biāo)系，兩個工件原點均 設(shè)定于零件裝夾后的右端面(精加工面)。,第五節(jié) 數(shù)控車削加工工藝,圖5-16 典型軸套類零件,（2）工藝分析,第五節(jié) 數(shù)控車削加工工藝,1)裝夾定位方式。此工件不能一次裝夾完成加工，必須分兩次裝夾。 2)換刀點。 3)按加工過程確定進(jìn)給路線,（3）填寫工藝文件,1）按加工順

23、序?qū)⒐げ降募庸?nèi)容、所用刀具及切削用量等填入數(shù)控加工工序卡片中。 2）將選定的各工步所用刀具的刀具型號、刀片型號、刀片牌號及刀尖圓弧半徑等填入數(shù)控加工刀具卡片中。 3）將各工步的進(jìn)給路線繪成文件形式的進(jìn)給路線圖。,第六節(jié) 數(shù)控銑削加工工藝,一、數(shù)控銑削加工的主要對象,數(shù)控銑削零件分類,,1.平面類零件,目前在數(shù)控機床上加工的絕大多數(shù)零 件屬平面類零件。一般只需用三坐標(biāo) 數(shù)控銑床的兩坐標(biāo)聯(lián)動(或兩軸半坐標(biāo) 聯(lián)動

24、),2.變斜角類零件,加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件稱為變斜角類零件。這類零件多為飛機零件，最好采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)數(shù)控銑床擺角加工。,3.曲面類零件,一般采用球頭銑刀在三坐標(biāo)數(shù)控銑床上加工。,第六節(jié) 數(shù)控銑削加工工藝,二、典型零件的數(shù)控銑削加工工藝分析,圖5-18 平面槽形凸輪簡圖,第六節(jié) 數(shù)控銑削加工工藝,1.零件圖樣工藝分析,（1）數(shù)控銑削加工內(nèi)容的選擇,該零件為一種平面槽形凸輪，在普通銑床上難以加工。,（2）零件結(jié)構(gòu)工藝

25、性分析,（3）零件毛坯的工藝性分析,2.確定裝夾方案,圖5-19 凸輪零件的裝夾方案示意圖1—開口墊片 2—帶螺紋圓柱銷 3—壓緊螺母 4—帶螺紋菱形銷 5—墊片 6—工件 7—墊塊,,采用雙螺母夾緊，提高裝夾剛性，防止銑削時振動。,第六節(jié) 數(shù)控銑削加工工藝,3.確定進(jìn)給路線,本例凸輪零件的平面內(nèi)進(jìn)給路線從過渡圓弧切入。,4.選擇刀具及切削用量,第七節(jié) 加工中心的加工工藝,一、加工中心的主

26、要加工對象,1.既有平面又有孔系的零件,（1）箱體類零件,在加工中心上一次安裝可完成普通機床的60％～95％的工序內(nèi)容，零件各項精度一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)周期短。,圖5-20 幾種常見箱體類零件簡圖a)組合機床主軸箱 b)車床進(jìn)給箱 c)泵殼,第七節(jié) 加工中心的加工工藝,（2）盤、套、板類零件,圖5-21 盤類零件,2.結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜及普通機床難加工 的零件,對主要表面是由復(fù)雜曲線、曲面組成的零件進(jìn)行加工時，需要多坐標(biāo)聯(lián)動加

27、工，加工中心是加工這類零件的最佳設(shè)備。,（1）凸輪類,（2）整體葉輪類,（3）模具類,3.外形不規(guī)則的異形零件,第七節(jié) 加工中心的加工工藝,利用加工中心多工位點、線、面混合加工的特點，可以完成大部分甚至全部工序內(nèi)容。,4.周期性投產(chǎn)的零件,采用加工中心可以將準(zhǔn)備時間的內(nèi)容儲存起來，供以后反復(fù)使用。這樣，對周期性投產(chǎn)的零件，生產(chǎn)周期就可以大大縮短。,5.加工精度要求較高的中小批量零件,容易獲得所要求的尺寸精度和形狀位置精度，并可得到很好

28、的互換性。,6.新產(chǎn)品試制中的零件,可省去許多通用機床加工所需的試制工裝。,第七節(jié) 加工中心的加工工藝,二、典型零件在加工中心上的加工工藝分析,1.定位面選擇,圖5-24 蓋板零件簡圖,將A面作為主要定位基準(zhǔn)，并在前道工序中先加工好。,2.機床選擇,選擇立式加工中心。,3.加工工藝分析,（1）選擇加工方法,（2）確定加工順序,（3）確定裝夾方案和選擇夾具,（4）選擇刀具,第七節(jié) 加工中心的加工工藝,（5）確定進(jìn)給路線,（6）選擇切削

29、用量,圖5-25 銑削B面進(jìn)給路線,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,一、準(zhǔn)備功能,準(zhǔn)備功能指令又稱G代碼指令，是使數(shù)控機床準(zhǔn)備好某種運動方式的指令。,1.直徑與半徑編程,目前數(shù)控車床上廣泛采用直徑編程。,2.絕對值與增量值編程,（1）絕對值編程,絕對坐標(biāo)值是指終點位置坐標(biāo)點到工件編程原點之間的垂直距離，用X代表徑向，Z代表軸向，且X向在直徑編程時為直徑量(實際距離的兩倍),第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,圖5-26 不同原點情況下的絕對坐標(biāo)值,（2

30、）增量值編程,增量坐標(biāo)值指在坐標(biāo)系中，運動軌跡的終點坐標(biāo)是以起點計量的，各坐標(biāo)點的坐標(biāo)值是相對于前點所在的位置之間的距離，徑向用U表示，軸向用W表示。,3.米制與英制編程,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,無論采用米制還是英制輸入，必須在坐標(biāo)系確定之前指定，且在一個程序內(nèi)，不能兩種指令同時使用。,4.模態(tài)與非模態(tài)編程,二、輔助功能,輔助功能又稱M代碼指令，由字母M和其后兩位數(shù)字組成。該功能主要用于控制主軸起動、旋轉(zhuǎn)、停止、程序結(jié)束等方面輔助動作

31、的指令。,三、其他功能,1.F功能(切削進(jìn)給功能),決定進(jìn)給速度的功能稱為進(jìn)給功能，用F指定。F指令是模態(tài)指令。,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,（1）每分鐘進(jìn)給量(mm／min),格式：G98 F_；,（2）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(mm／r),格式：G99 F_；,（3）螺紋切削進(jìn)給速度(mm／r),格式：G32F； G76F； G92F；,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,圖5-27 切削進(jìn)給功能a)每分鐘進(jìn)給 b)每轉(zhuǎn)進(jìn)給 c)螺

32、紋切削進(jìn)給,2.S功能(主軸功能),主軸功能指令(S指令)是設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速的指令。,（1）主軸最高轉(zhuǎn)速的設(shè)定(G50),格式：G50 S_；,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,注意,有時必須限制主軸的最高轉(zhuǎn)速。這時可使用G50指令。,（2）設(shè)定主軸線速度恒定指令(G96),格式：G96 S_；,采用G96控制線速度恒定指令時，若工作直徑(切削點的直徑D)變化則主軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)也隨之變化，這樣就可保證切削速度恒定不變，從而提高了切削質(zhì)量。,（3）直接

33、設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速指令(G97),格式：G97 S_；,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,3.T功能(刀具功能),在某些程序段中要加入選刀和換刀指令。該指令是由地址符T和其后跟四位數(shù)字來表示的。其中，前兩位為刀具號，后兩位為刀具補償號。,根據(jù)加工需要,四、數(shù)控車床的基本編程方法,1.坐標(biāo)系的設(shè)定,（1）機床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,1)機床坐標(biāo)系。機床坐標(biāo)系是以機床原點為坐標(biāo)系原點建立的由Z軸與X軸組成的直角坐標(biāo)系。,2)工件坐標(biāo)系。通常把零件的基準(zhǔn)點作為

34、工件原點。以工件原點為坐標(biāo)原點建立的直角坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,3）工件坐標(biāo)系的設(shè)定。,格式：G50 X_Z_；,注意：執(zhí)行加工程序車削，應(yīng)使刀具位于刀具起點。,2.基本移動指令,（1） 快速定位（G00）,該指令使刀具以機床規(guī)定的快速進(jìn)給速度移動到目標(biāo)點。又稱為點定位。 指令格式：G00 X(U)_Z(W)_；,,使用G00指令時，要注意刀具是否和工件及夾具發(fā)生干涉。若忽略這一點，就容易發(fā)生碰

35、撞，而在快速狀態(tài)下的碰撞就更加危險。,圖5-29 快速點定位,（2）直線插補（G01）,該指令用于直線或斜線運動。,指令格式：G01 X(U)_Z(W)_F_；,圖5-32 G01指令應(yīng)用a)車外圓 b)車槽 c)倒角,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,（3）圓弧插補(G02、G03),G02和G03為模態(tài)G指令。G02為順時針圓弧指令，G03為逆時針圓弧指令。,G02指令格式：G02 X（U）_Z（W）_I_K_F

36、_；或者G02 X（U）_Z（W）_F_； G03指令格式：G03 X（U）_Z（W）_I_K_F_；或者G03 X（U）_Z（W)_R_F_；,注意,規(guī)定圓心角 ≤180°時,用“+R”。當(dāng) ＞180°時,用“-R”表示。,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,（4）暫停指令(G04),各軸運動停止,不改變當(dāng)前的G指令模態(tài)和保持的數(shù)據(jù)、狀態(tài)，延時給定的時間后，再執(zhí)行下一個程序段。 指令格式：G04 P

37、_；或G04 X_；或G04 U_；,（5）螺紋切削指令(G32),刀具的運動軌跡是從起點到終點的一條直線。指令格式：G32 X（U）_Z（W）_F（I）_；,（6）固定循環(huán)指令,為了簡化程序，減少程序所占內(nèi)存，數(shù)控機床設(shè)有各種固定循環(huán)指令。 1）軸向切削循環(huán)（G90）。該指令可以進(jìn)行圓柱或圓錐切削循環(huán)。,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,指令格式：G90 X（U）_Z（W）_F_；或G90 X（U）_Z（W）_R_F_；,圖5-

38、37 軸向切削循環(huán)指令運行軌跡的四種形狀a)U＞0，W＜0 b)U＜0，W＜0 c)U＞0，W＞0 d)U＜0，W＞0,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,2）螺紋切削循環(huán)(G92)。 該指令用于對圓錐或圓柱螺紋的切削循環(huán)。 指令格式：G92 X（U）_Z（W）_F_；,,圖5-39 直螺紋切削循環(huán),圖5-40 錐螺紋切削循環(huán),第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,3)徑向切削循環(huán)(G94) 指令格式：G

39、94 X（U）_Z（W）_F_；（端面切削） G94 X（U）_Z（W）_R_F_；（錐度端面切削）,,圖5-42 端面切削循環(huán),圖5-43 錐面切削循環(huán),第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,（7）多重循環(huán)指令,1）軸向粗車循環(huán)(G71)。,圖5-45 G71指令刀具循環(huán)路徑,指令格式：G71 U（Δd） R（e）； G71 P（ns） Q（nf） U（Δu） W（Δw） F_ S _

40、T_； N（ns）…… ；……....F；....S；……T；… N（nf）…… ；,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,注意：,①ns～nf程序段必須緊跟在G71程序段后編寫，系統(tǒng)不執(zhí)行在G71程序段與ns程序段之間編寫的程序段。 ②執(zhí)行G71時，ns～nf程序段僅用于計算粗車輪廓，程序段并未被執(zhí)行。 ③Δu、Δw反應(yīng)了粗車的坐標(biāo)偏移和切入方向。 ④ns程序段只能是不含Z（W）指令字的G0

41、0、G01指令。 ⑤精車軌跡（ns～nf程序段），X軸、Z軸的尺寸都必須單向變化（一直增大或一直減?。?⑥ns～nf程序段中，不能有下列指令：除G04（暫停）外的其他00組G指令；除G00、G01、G02、G03外的其他01組G指令；子程序調(diào)用指令（如M98/M99）。,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,圖5-46 G71指令運行軌跡的四種形狀a)Δu＜0，Δw＞0 b)Δu＜0，Δw＜0c)Δu＞0，Δw＞0 d

42、)Δu＞0，Δw＜0,2）徑向粗車循環(huán)(G72)。,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,功能：,系統(tǒng)根據(jù)精車軌跡、精車余量、進(jìn)刀量、退刀量等數(shù)據(jù)自動計算粗加工路線，沿與Z軸平行的方向切削，通過多次進(jìn)刀→切削→退刀的切削循環(huán)完成工件的粗加工。,指令格式：G72 W（Δd） R（e）； G72 P（ns） Q（nf） U（Δu） W（Δw） F_S_T_；,N（ns） …… ；……… ；....F；....S；...

43、.T…N（nf）..... ；,圖5-48 G72指令刀具循環(huán)路徑,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,3）封閉切削循環(huán)(G73)。封閉切削循環(huán)就是按照一定的切削形狀逐漸地接近最終形狀。這種方式對于鑄造或鍛造毛坯的切削是一種效率很高的方法。,指令格式：G73 U（Δi） W（Δk） R（d）； G73 P（ns） Q（nf） U（Δu） W（Δw）F_S_T_； N（ns）…… ；

44、 ……… ； ....F； ....S； ....T； N（nf）..... ；,圖5-51 G73指令刀具循環(huán)路徑,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,4）精加工循環(huán)(G70)。 指令格式：G70 P（ns） Q（nf）； 5）軸向切槽多重循環(huán)(G74)。用于工件端面加工環(huán)形槽或中心深孔，軸向斷續(xù)切削起到斷屑、及時

45、排屑的作用。 指令格式：G74 R（e）； G74 X（U）_ Z（W）_ P（Δi） Q（Δk） R（d）； 6）軸向切槽多重循環(huán)(G75)。 指令格式：G75 R（e）； G75 X（U）_ Z（W）_ P（Δi） Q（Δk） R（d） F_；,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,圖5-53 G74指令刀具循環(huán)路徑,第八節(jié) 數(shù)控車床的

46、編程,圖5-55 G75指令刀具循環(huán)路徑,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,7）多重螺紋切削循環(huán)(G76)。功能：通過多次螺紋粗車、螺紋精車完成規(guī)定牙高（總切深）的螺紋加工。,圖5-57 G76指令刀具循環(huán)路徑,指令格式：G76 P（m）（r）（a） Q（Δdmin） R（d）； G76 X（U）_ Z（W）_ R（i） P（k） Q（Δd） F（I）_；,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,8）子程序（M98、M99）

47、 ①子程序調(diào)用(M98)。用來調(diào)用事先存放在存儲器當(dāng)中的子程序，實現(xiàn)某一加工重復(fù)操作。 指令格式：M98 P×× □□□□； ②從子程序返回(M99)。功能：（子程序中）當(dāng)前程序段的其他指令執(zhí)行完成后，返回主程序中由P指定的程序段繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)未輸入P時，返回主程序中調(diào)用當(dāng)前子程序的M98指令的后一程序段繼續(xù)執(zhí)行。,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,圖5-60 調(diào)用

48、子程序的執(zhí)行路徑,指令格式：M99；或M99 P□□□□；,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,圖5-61 M99中無P指令的調(diào)用及返回執(zhí)行路徑,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,五、數(shù)控車床綜合編程實例,圖5-63 數(shù)控車床綜合編程實例,1.工藝規(guī)程制定,1）零件圖工藝分析。,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,2）確定刀具。 3）確定加工順序及進(jìn)給路線。 4）確定工件原點OP、精車起點A及加工起點的坐標(biāo)值。 5）計算刀尖軌跡坐標(biāo)值（詳見

49、程序）。,2.程序編制,O5010；N10 G50 X150 Z100； 設(shè)定工件坐標(biāo)系N20 S2 M3 T0202； 主軸以560r/min正轉(zhuǎn)， 調(diào)用２號刀N30 G00 X40 Z3； 快速接近工件N40 G71 U1 R1； 開始循環(huán)粗車外表面N50 G71 P

50、60 Q160 U0.5 W0 F100；N60 G00 X0；,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,N70 G01 Z0 F50；N80 X3；N90 G03 X19 W-10 R11；N100 G1 W-9；N120 W-12；N130 X29.314；N140 G02 X33.405 W-7 R13；N150 G01 X36；N160 Z-70； 循環(huán)結(jié)束段N170 G00 X150

51、 Z100； 退刀N180 M5；N190 M00；,第八節(jié) 數(shù)控車床的編程,N200 S1 M3 T0101； 主軸以1120r/min正轉(zhuǎn)，調(diào)用１號刀精車N210 G00 X40 Z3；N220 G70 P60 Q160； 精車N230 G00 X150 Z100；N240 M5；N250 M00；N260 S1 M3 T0303； 主軸以360r/min正轉(zhuǎn)，調(diào)用３號刀切斷N270

52、 G00 X45 Z-56；N280 G01 X0 F20；N290 G00 X150；N300 Z100；N310 T0100； 調(diào)回１號刀，取消刀補N320 M5； 主軸停M330 M30； 程序結(jié)束,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,一、準(zhǔn)備功能,1.絕對值與增量值編程,絕對值指令用G90指令，增量值指令用G91指令。,用增量值指令編程，坐標(biāo)值有正負(fù)值之分。,2.米制與

53、英制編程,編程時，如輸入單位是米制，用G21指令；如輸入單位是英制，用G20指令。,3.模態(tài)與非模態(tài),00組的G代碼屬于非模態(tài)G代碼，其余組的G代碼屬于模態(tài)G代碼。,4.小數(shù)點編程,對于表示距離、時間和速度單位的指令值可以使用小數(shù)點。,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,二、輔助功能,輔助功能代碼用地址字M及兩位數(shù)字表示，也稱M功能或M指令。 1)程序暫停(M00)。當(dāng)執(zhí)行有M00指令的程序段后，不執(zhí)行下段。 2)程序選擇暫停

54、(M01)。它必須在預(yù)先按下操作面板上“選擇停止”按鈕的情況下，當(dāng)執(zhí)行有M01指令的程序段后，才會停止執(zhí)行程序。 3)程序結(jié)束(M02)。該指令用于控制加工程序全部結(jié)束。 4)主軸正轉(zhuǎn)(M03)。對于立式銑床，所謂正轉(zhuǎn)設(shè)定為由Z軸正方向向負(fù)方向看去，主軸順時針方向旋轉(zhuǎn)。 5)主軸反轉(zhuǎn)(M04)。主軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)。 6)主軸停止(M05)。,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,7)切削液開(M08)。

55、 8)切削液關(guān)(M09)。 9)夾緊(M10)。 10)松開(M11)。 11)潤滑開(M32)。 12)潤滑關(guān)(M33)。 13)紙帶結(jié)束(M30)。 14)調(diào)用子程序(M98)。 15)子程序結(jié)束并返回到主程序(M99)。 在一個程序段中只能指令一個M代碼。,三、其他功能,1.進(jìn)給功能代碼F,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,（1）切削進(jìn)給速度,（2）快速進(jìn)給

56、,2.主軸功能代碼S 表示主軸轉(zhuǎn)速。,3.刀具功能代碼T,表示選刀功能。,4.刀具補償功能代碼H,表示刀具補償號。,四、數(shù)控銑床的基本編程方法,1.坐標(biāo)系的設(shè)定,（1）坐標(biāo)平面選擇(G17、G18、G19),用于選擇圓弧插補平面和刀具補償平面。,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,（2）設(shè)定工件坐標(biāo)系(G92),該指令設(shè)定起刀點即程序開始運動的起點，從而建立工件坐標(biāo)系。 格式：G92 X_Y_Z_；,（3）選擇工件加工坐標(biāo)系(

57、G54～G59),在編程過程中，有時為了避免尺寸換算，可以建立六個工件坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點設(shè)在便于編程的某一固定點上。,2.基本移動指令,（1）定位(G00),格式：G00 X_Y_Z_；,G00指令的運動軌跡一般不是一條直線，而是三條或兩條直線段的組合。,（2）直線插補(G01),第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,格式：G01 X_Y_Z_F_；,（3）圓弧插補(G02、G03)(G12、G13),G02G03,I_ J_R_,圖5-74

58、圓弧順、逆時針方向的判斷,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,3.參考點,（1）返回參考點（G28）,格式：G28 X_Y_Z_；,（2）參考點返回（G29）,格式：G29 X_Y_Z_；,4.固定循環(huán)指令,（1）固定循環(huán)的動作循環(huán)順序,（2）固定循環(huán)編程格式,圖7-78 G28指令應(yīng)用,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,圖5-79 固定循環(huán)動作,（3）兩種孔加工循環(huán)的說明,1）定點鉆孔循環(huán)（G81）。定點鉆孔循環(huán)是一種常用的鉆孔加工方式。,圖5-82

59、點鉆編程舉例,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,2）深孔鉆削循環(huán)(G83)。,圖5-83 G81指令編程舉例,5.子程序,（1）調(diào)用子程序（M98）,格式：M98 P×××× ××××；,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,（2）子程序的格式（M99）,O××××； …； M99；其中，O后跟四位數(shù)字為子程序號。M99

60、指令表示子程序結(jié)束，并返回主程序M98P的下一程序段，繼續(xù)執(zhí)行主程序。,格式如下：,圖5-85 G83指令編程舉例,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,圖5-86 子程序編程舉例,6.鏡像功能,編程格式：G51.1 X_ Y_;G50.1 X_ Y_;,圖5-87 對稱圖形a)Y軸對稱 b)X軸對稱 c)原點對稱,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,7.刀具補償,（1）刀具長度補償（G43、G44、G49）,1）長度補償?shù)哪康摹?刀具長度補償功能用于

61、在Z軸方向的刀具補償，它可使刀具在Z軸方向的實際位移量大于或小于編程給定位移量。,2）長度補償?shù)母袷?。G01/G00 G43 Z_ H_ ;G01/G00 G44 Z_ H_ ;……G01/G00 G49；,圖5-89 刀具長度補償,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,3）長度補償?shù)淖饔谩?（2）刀具半徑補償（G40、G41、G42）,1）刀具半徑補償?shù)哪康摹?具備刀具半徑補償功能,只需按工件輪廓軌跡進(jìn)行編程，然后將刀具半徑值

62、儲存在數(shù)控系統(tǒng)中，當(dāng)執(zhí)行程序時，系統(tǒng)會自動計算出刀具中心軌跡，進(jìn)行刀具半徑補償，從而加工出符合要求的工件形狀。當(dāng)?shù)毒甙霃桨l(fā)生變化時，也無須更改加工程序，使編程工作大大簡化。,圖5-91 刀具半徑補償,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,2）半徑補償?shù)母袷健?G17 G00 G41 X_ Y_ H_ (或D)（F_）；或G17 G01 G42 X_ Y_ H_ (或D)（F_）； . . .

63、G17 G00 G40 X_ Y_ (F_)；或G17 G01 G40 X_ Y_ (F_)；,圖5-92 刀具補償方向a)左刀補 b)右刀補,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,3）刀具半徑補償過程。,①刀具補償?shù)慕⑹堑毒咧行膹呐c編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏離一個偏置量的過程。 ②刀具補償進(jìn)行是執(zhí)行有G41、G42指令的程序段后，刀具中心始終與編程軌跡相距一個偏置量。 ③刀具補償撤消是刀具離開工件，刀具中心軌跡要過渡

64、到與編程重合的過程。,圖5-94 銑削加工時刀補的建立與取消,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,五、數(shù)控銑床綜合編程實例,圖5-96 內(nèi)輪廓型腔的數(shù)銑加工a)內(nèi)輪廓型腔零件圖 b)型腔加工進(jìn)刀方式與工藝路線,（1）零件圖分析,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,（2）工藝分析,（3）確定加工坐標(biāo)原點,（4）編寫加工程序,主程序 O0560 第10號程序(銑削型腔主程序) N10 T01 M06；

65、 換01號刀 N20 G54 G90 G0 X0 Y0； 使用G54工件坐標(biāo)系，絕對值方 式編程,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,N30 Z40. S275 M03； 刀具運動到安全面高度40mm處， 起動主軸N40 M08； 冷卻液開 N50 G1 Z25 F20；

66、 從工藝孔垂直進(jìn)刀5mm，至高度 25mm處N60 M98 P0030； 調(diào)用第30號子程序，進(jìn)行第一層 粗加工N70 Z20 F20； 從工藝孔垂直進(jìn)刀5mm，至高度 20mm處N80 M98 P0030； 調(diào)用

67、第30號子程序，進(jìn)行第二層 粗加工N90 Z15 F20； 從工藝孔垂直進(jìn)刀5mm，至高度 15mm處,第九節(jié) 數(shù)控銑床的編程,N100 M98 P0030； 調(diào)用第30號子程序，進(jìn)行第三 層粗加工 N110 Z10.5 F20；

68、 從工藝孔垂直進(jìn)刀45mm，至 高度10.5mm處 N120 M98 P0030； 調(diào)用第30號子程序，進(jìn)行第四 層粗加工 N130 G0 Z40； 抬刀至安全面高度40mm N140 T02 M06； 換02號刀具，進(jìn)行精加