模块3数控铣床编程与加工6.ppt

模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工在在加加工工零零件件时时，如如果果零零件件上上的的若若干干处处具具有有相相同同的的轮轮廓廓形形状状，为为简简化化程程序序编编制制，缩缩短短程程序序段段，可可以以只只编编写写一一个个轮轮廓廓形形状状的的子子程程序序，然然后后用用一一个个主主程程序序来来调调用用子子程程序序，还还可可以以用用子子程程序序再再去去调调用用另另外外的的子子程程序序，这这种种情情况况称称之之为为子子程程序序嵌嵌套套。NC执执行行主主程程序序的的指指令令，当当执执行行到到一一条条子子程程序序调调用用指指令令时时，NC转转向向执执行行子子程程序序，在在子子程程序序中中执执行行到到返返回回指指令令时时，再再回回到到主主程程序序。另另外外，若若被被加加工工零零件件外外形形上上并并无无相相同同轮轮廓廓，但但在在加加工工过过程程中中反反复复出出现现具具有有相相同同轨轨迹迹的的走走刀刀路路线线，即即走走刀刀路路线线总总是是出出现现某某一一特特定定的的形形状状，也可以用子程序编程，通常以增量方式编程。也可以用子程序编程，通常以增量方式编程。3.6 多个相似轮廓体的综合铣削加工多个相似轮廓体的综合铣削加工3.6.1 子程序子程序模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工加工程序分为主程序和子程序，在主程序中，调用子程加工程序分为主程序和子程序，在主程序中，调用子程序的编程格式：序的编程格式：M98 PXXXXXXX；在这里，字母在这里，字母P后面所跟的数字中，后面的四位用于指定后面所跟的数字中，后面的四位用于指定被调用的子程序的程序号，前面的三位数字用于指定调被调用的子程序的程序号，前面的三位数字用于指定调用的重复次数，调用用的重复次数，调用1次可省略，例如：次可省略，例如：M98 P32005；（调用；（调用2005号子程序，重复号子程序，重复3次。）次。）M98 P3021；（调用；（调用3021号子程序，重复号子程序，重复1次。）次。）子程序都是由子程序号、子程序内容、子程序结束三部子程序都是由子程序号、子程序内容、子程序结束三部分组成。分组成。模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工说明：说明：1）当加工程序需要多次运行一段同样的轨迹时，可以将）当加工程序需要多次运行一段同样的轨迹时，可以将这段轨迹编成子程序存储在机床的程序存储器中，每次这段轨迹编成子程序存储在机床的程序存储器中，每次在程序中需要执行这段轨迹时便可以调用该子程序，以在程序中需要执行这段轨迹时便可以调用该子程序，以简化程序。简化程序。2）子程序的建立、删除、编辑、存储、调出等操作与主）子程序的建立、删除、编辑、存储、调出等操作与主程序一样，调用是由主程序调用，不能单独运行。程序一样，调用是由主程序调用，不能单独运行。3）子程序编写格式与主程序相同，在程序的开始，用字）子程序编写格式与主程序相同，在程序的开始，用字母母OXXXX指定子程序号，指定子程序号，XXXX为四位数字；在子程序为四位数字；在子程序结尾，用结尾，用M99指令返回主程序。指令返回主程序。模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工4）子程序调用指令可以和运动指令出现在统一程序段中：）子程序调用指令可以和运动指令出现在统一程序段中：G90 G00 X32.0 Y45.0 Z24.0 M98 P81234；该程序段指令该程序段指令X、Y、Z三轴以快速定位的进给速度运动三轴以快速定位的进给速度运动到指令位置，然后调用执行到指令位置，然后调用执行8次次1234号子程序。号子程序。5）为了保证子程序的顺利运行，在子程序开始时要设置）为了保证子程序的顺利运行，在子程序开始时要设置子程序的运行环境，否则容易出现问题。例如，主程序子程序的运行环境，否则容易出现问题。例如，主程序采用绝对值编程，而子程序采用增量值编程，当运行完采用绝对值编程，而子程序采用增量值编程，当运行完子程序，再运行主程序时，系统会按照增量值编程来运子程序，再运行主程序时，系统会按照增量值编程来运行主程序，肯定出错。行主程序，肯定出错。模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工使使用用极极坐坐标标指指令令后后，坐坐标标值值以以极极坐坐标标方方式式指指定定，即即以以极极坐坐标标半半径径和和极极坐坐标标角角度度来来确确定定点点的的位位置置，角角度度的的正正向向是是所所选选平平面面的的第第一一轴轴正正向向的的逆逆时时针针转转向向，而而负负向向是是顺顺时时针针转转向向。半半径径和和角角度度两两者者可可以以用用绝绝对对坐坐标标指指令令或或增增量量坐坐标标指令指令G90/G91。3.6.2 极坐标指令极坐标指令模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工说明：说明：1）G15为极坐标生效指令，为极坐标生效指令，G16为极坐标取消指令，二为极坐标取消指令，二者均为同组模态指令，可以相互注销，者均为同组模态指令，可以相互注销，G15为默认状态。为默认状态。2）极坐标角度用所选平面的第二坐标地址来指定极坐标）极坐标角度用所选平面的第二坐标地址来指定极坐标角度，极坐标的零度方向为第一坐标轴的正方向，逆时角度，极坐标的零度方向为第一坐标轴的正方向，逆时针方向为角度方向的正向。针方向为角度方向的正向。3）处于不用加工平面的极坐标半径与极角指定及极坐标）处于不用加工平面的极坐标半径与极角指定及极坐标轴的确定取决于轴的确定取决于G17、G18、G19指定的加工平面。当使指定的加工平面。当使用用G17、G18、G19选择好加工平面后，用所选平面的第选择好加工平面后，用所选平面的第一轴来指定极坐标半径。一轴来指定极坐标半径。4）极坐标原点指定方式有绝对值编程、增量值编程。）极坐标原点指定方式有绝对值编程、增量值编程。模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工5）极坐标指令编程可以使用绝对值极坐标编程方法，也）极坐标指令编程可以使用绝对值极坐标编程方法，也可以使用增量值极坐标编程方法。可以使用增量值极坐标编程方法。6）建立了极坐标后，其后续的）建立了极坐标后，其后续的X 、Y 、Z 值有两个不值有两个不是直角坐标系下原来意义上的值，而是表示角度和半径。是直角坐标系下原来意义上的值，而是表示角度和半径。当用当用G17指定加工平面时，指定加工平面时，+X轴为极轴，程序中的轴为极轴，程序中的X坐坐标表示极坐标，标表示极坐标，Y坐标表示极角，坐标表示极角，Z坐标不变。坐标不变。7）当加工轮廓完成后，要及时使用极坐标取消指令取消）当加工轮廓完成后，要及时使用极坐标取消指令取消极坐标，然后再取消刀具半径补偿。极坐标，然后再取消刀具半径补偿。8）所加工的轮廓形状为在一个圆环上或同心圆周上分布）所加工的轮廓形状为在一个圆环上或同心圆周上分布时，使用极坐标才方便。时，使用极坐标才方便。模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工例例3-7 如如图图所所示示零零件件，已已知知材材料料为为45钢钢，毛毛坯坯尺尺寸寸为为100mm20mm，所所有有加加工工面面的的表表面面粗粗糙糙度度值值为为Ra1.6m，试采用极坐标编写该零件加工程序。，试采用极坐标编写该零件加工程序。模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工该指令可使编程图形按指定的旋转中心及旋转方向转过该指令可使编程图形按指定的旋转中心及旋转方向转过一定角度，一定角度，G68表示开始坐标系旋转，表示开始坐标系旋转，G69表示取消旋转表示取消旋转功能。编程格式：功能。编程格式：G17 G68 X_ Y_ R_；（坐标系开始在；（坐标系开始在XY平面旋转）平面旋转）G18 G68 X_ Z_ R_；（坐标系开始在；（坐标系开始在XZ平面旋转）平面旋转）G19 G68 Y_ Z_ R_；（坐标系开始在；（坐标系开始在YZ平面旋转）平面旋转）G69；（取消坐标系旋转功能）；（取消坐标系旋转功能）3.6.3 坐标系旋转指令坐标系旋转指令模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工说明：说明：1）该指令可使编程图形按指定的旋转中心及旋转方向转）该指令可使编程图形按指定的旋转中心及旋转方向转过一定角度。过一定角度。X、Y、Z为旋转中心的坐标值，省略时，为旋转中心的坐标值，省略时，则以工件坐标系原点为旋转中心。则以工件坐标系原点为旋转中心。R为旋转角度，单位是为旋转角度，单位是“度（度（）”，逆时针旋转定义为正向，顺时针旋转定义，逆时针旋转定义为正向，顺时针旋转定义为负向，一般为绝对值。为负向，一般为绝对值。2）G68程序段后的第一个程序段必须使用绝对值编程，程序段后的第一个程序段必须使用绝对值编程，才能确定旋转中心。如果这一程序段为增量值编程，系才能确定旋转中心。如果这一程序段为增量值编程，系统将以当前位置为旋转中心，按统将以当前位置为旋转中心，按G68给定的角度旋转坐给定的角度旋转坐标。标。G69取消后的第一个程序段也必须用绝对值编程。取消后的第一个程序段也必须用绝对值编程。3）坐标旋转后，刀具半径补偿按照旋转后的轮廓进行补）坐标旋转后，刀具半径补偿按照旋转后的轮廓进行补偿。偿。模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工4）G68、G69指令为模态指令，二者为同组指令，可相指令为模态指令，二者为同组指令，可相互注销，互注销，G69指令为默认状态，它与指令为默认状态，它与G68指令成对出现。指令成对出现。5）在坐标旋转状态下，返回参考点指令（）在坐标旋转状态下，返回参考点指令（G27、G28、G29、G30）和改变坐标系指令（）和改变坐标系指令（G52G59、G92）不）不能指定。如果要指定其中的某一个，则必须取消坐标旋能指定。如果要指定其中的某一个，则必须取消坐标旋转指令后指定。转指令后指定。编程示例：编程示例：G68 R60；（以工件坐标系原点为旋转中心，将坐标系；（以工件坐标系原点为旋转中心，将坐标系逆时针旋转逆时针旋转60）G68 X15.0 Y15.0 R60.0；（以坐标（；（以坐标（15，15）为旋转中）为旋转中心，将坐标系逆时针旋转心，将坐标系逆时针旋转60）模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工用可编程镜像指令可实现坐标轴的对称加工。当工件相用可编程镜像指令可实现坐标轴的对称加工。当工件相对于某一轴具有对称形状时，可以只对工件的一部分编对于某一轴具有对称形状时，可以只对工件的一部分编程，利用可编程镜像功能和子程序，加工出工件的对称程，利用可编程镜像功能和子程序，加工出工件的对称部分，已达到简化编程的目的。部分，已达到简化编程的目的。可编程镜像指令的编程格式：可编程镜像指令的编程格式：G51.1 X Y Z ；（镜像建立）；（镜像建立）M98 P ；（调用子程序）；（调用子程序）G50.1；（镜像取消）；（镜像取消）3.6.4 可编程镜像指令可编程镜像指令模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工说明：说明：1）G51.1与与G50.1均为模态指令，均为模态指令，G50.1为默认状态。在为默认状态。在用用G51.1建立任意坐标轴的镜像以后，该轴的运动方向均建立任意坐标轴的镜像以后，该轴的运动方向均与编程方向相反，直至用与编程方向相反，直至用G50.1取消为止。取消为止。X Y Z 为镜为镜像对称点的位置，没有指定的坐标轴不受镜像的影响。像对称点的位置，没有指定的坐标轴不受镜像的影响。在实际工作中，一般在实际工作中，一般Z轴不需要使用镜像。轴不需要使用镜像。2）在指定平面内执行镜像加工指令后，如果程序中有圆）在指定平面内执行镜像加工指令后，如果程序中有圆弧指令，则圆弧的旋转方向相反。在指定平面内执行镜弧指令，则圆弧的旋转方向相反。在指定平面内执行镜像加工指令后，如果程序中有刀具半径补偿指令，则刀像加工指令后，如果程序中有刀具半径补偿指令，则刀具半径补偿的偏置方向相反。在指定平面内执行镜像加具半径补偿的偏置方向相反。在指定平面内执行镜像加工指令后，如果程序中有旋转指令，则旋转方向相反。工指令后，如果程序中有旋转指令，则旋转方向相反。模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工3）在镜像状态中，返回参考点指令（）在镜像状态中，返回参考点指令（G27、G28、G29、G30）和改变坐标系指令（）和改变坐标系指令（G52G59、G92）不能使用。）不能使用。如果要使用其中的某一个，则必须在取消镜像指令后使如果要使用其中的某一个，则必须在取消镜像指令后使用。用。4）镜像功能实际是数控系统控制机床坐标轴向相反的方）镜像功能实际是数控系统控制机床坐标轴向相反的方向运动，所谓向运动，所谓“可编程镜像可编程镜像”是用程序控制的镜像功能，是用程序控制的镜像功能，以区别于按钮控制或系统参数控制的镜像功能。以区别于按钮控制或系统参数控制的镜像功能。模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工例例3-8 如如图图所所示示，零零件件上上有有四四个个形形状状尺尺寸寸相相同同的的凸凸起起，高高2.5mm，试用镜像指令编写精加工程序。，试用镜像指令编写精加工程序。模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工主程序主程序模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工子程序子程序模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工比例缩放功能可使原编程尺寸按指定比例缩小或放大，比例缩放功能可使原编程尺寸按指定比例缩小或放大，以简化编程。比例缩放功能的编程格式：以简化编程。比例缩放功能的编程格式：1）各轴以相同的比例放大或缩小：）各轴以相同的比例放大或缩小：G51 X_ Y_ Z_ P_；（缩放开始）；（缩放开始）M98 P ；（调用子程序）；（调用子程序）G50；（缩放结束）；（缩放结束）2）各轴以不同的比例放大或缩小：）各轴以不同的比例放大或缩小：G51 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_；（缩放开始）；（缩放开始）M98 P ；（调用子程序）；（调用子程序）G50；（缩放结束）；（缩放结束）3.6.5 比例缩放指令比例缩放指令模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工说明：说明：1）各轴以相同的比例放大或缩小时，）各轴以相同的比例放大或缩小时，X 、Y 、Z 为比为比例缩放中心坐标值（绝对值），例缩放中心坐标值（绝对值），P 为缩放比例，为缩放比例，P不能不能用小数点编程，以用小数点编程，以0.001为单位。为单位。2）各轴以不同的比例放大或缩小时，）各轴以不同的比例放大或缩小时，X 、Y 、Z 为比为比例缩放中心坐标值（绝对值），例缩放中心坐标值（绝对值），I 、J 、K 分别对应分别对应X、Y、Z轴的缩放比例，在轴的缩放比例，在0.0019.999范围内。当范围内。当0I1时，时，X轴缩小；轴缩小；I=1时，不变；时，不变；I1时，时，X轴放大；轴放大；I0时，时，X轴既缩放又镜像，其中轴既缩放又镜像，其中I=-1时，时，X轴镜像，可轴镜像，可代替代替G51.1指令。指令。J、K分别对应分别对应Y、Z轴，与以上情况相轴，与以上情况相同。本系统设定同。本系统设定I 、J 、K 不能带小数点，比例为不能带小数点，比例为1时，时，应输入应输入1000，并在程序中都应输入，不能省略。，并在程序中都应输入，不能省略。模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工3）此指令可用于平面缩放，也可用于空间缩放。）此指令可用于平面缩放，也可用于空间缩放。4）在使用比例缩放指令以后又使用坐标旋转指令，则坐）在使用比例缩放指令以后又使用坐标旋转指令，则坐标系旋转中心也被缩放，但旋转角度不被比例缩放。标系旋转中心也被缩放，但旋转角度不被比例缩放。5）在比例缩放中进行圆弧插补，如果进行等比例缩放，）在比例缩放中进行圆弧插补，如果进行等比例缩放，则圆弧半径也缩放相同的比例；如果指定不同的缩放比则圆弧半径也缩放相同的比例；如果指定不同的缩放比例，则刀具不会走出椭圆轨迹，仍将进行圆弧插补，圆例，则刀具不会走出椭圆轨迹，仍将进行圆弧插补，圆弧的半径根据弧的半径根据I、J中的较大值进行缩放，缩放后的轮廓中的较大值进行缩放，缩放后的轮廓会与原轮廓有较大的差异。会与原轮廓有较大的差异。6）在比例缩放状态中，返回参考点指令（）在比例缩放状态中，返回参考点指令（G27、G28、G29、G30）和改变坐标系指令（）和改变坐标系指令（G52G59、G92）不）不能使用。如果要使用其中的某一个指令，则必须在取消能使用。如果要使用其中的某一个指令，则必须在取消比例缩放指令后使用。比例缩放指令后使用。模块模块3 数控铣床编程与加工数控铣床编程与加工7）FANUC系统的处理顺序是：可编程镜像（系统的处理顺序是：可编程镜像（G51.1）比例缩放（比例缩放（G51，也包含因负的倍率引起的镜像），也包含因负的倍率引起的镜像）坐坐标旋转（标旋转（G68）刀具半径补偿（刀具半径补偿（G41/G42）。）。8）在有刀具补偿的情况下使用该指令，先进行缩放，然）在有刀具补偿的情况下使用该指令，先进行缩放，然后才进行刀具半径补偿和长度补偿。后才进行刀具半径补偿和长度补偿。9）在镜像、比例缩放、坐标旋转后，机床的坐标值显示）在镜像、比例缩放、坐标旋转后，机床的坐标值显示为刀具的实际位置的坐标值。为刀具的实际位置的坐标值。10）可编程镜像指令为模态指令，如果连续使用几个可）可编程镜像指令为模态指令，如果连续使用几个可编程镜像指令，中间可不必用取消指令，只在最后一个编程镜像指令，中间可不必用取消指令，只在最后一个镜像指令后取消一次即可。比例缩放指令、坐标旋转指镜像指令后取消一次即可。比例缩放指令、坐标旋转指令均如此。令均如此。11）不同的数控系统指令的用法不尽相同。）不同的数控系统指令的用法不尽相同。