项目四数控铣床编程基础.docx
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1、工程四数控铳床编程基础数控铳谋主要能铳削平面、沟槽和曲面,还能加工复杂的型腔和凸台。数控铳床主轴安 装铳削刀具,在加工程序控制下,安装工件的工作台沿着X、Y、Z三根坐标轴的方向运动, 通过不断改变铳削刀具与工件之间的相对位置,加工出符合图纸要求的工件。由于数控铳床 配置的数控系统不同,使用的指令在定义和功能上有一定的差异,但其基本功能和编程方法 还是相同的。FI前,市面上主流的数控系统有:FI本的FANUC、德国的SIEMENS、国内的华 中系统等。本书编程以FANUC系统指令为例。z机床NO 1X20 Y15NO2 XO 冷5 |N03 X60 Y2SII (590编程图4-4 (G90/G
2、91)编程工件坐标系一旦选定,后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点 的值。G54-G59为模态指令可相互注销,G54为缺省值。三、绝对值/增量值编程指令(G90/G91)G90绝对值编程每个编程坐标轴上的编程值是相对于编程原点的;G91相对值编程每个 编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的;G90和G91为模态功能可相互注销,G90 为缺省值:如下列图所示使用G90和G91编程,要求刀具由 原点按顺序移动到1、2、3点,如图4-4所示。NO 1X20 Y15N02X20 Y30N03 X20 Y-20mX四、快速定位(G00)格式:GOO X_ Y_ Z_;以机床参数设
3、定的速度快速移动并定位刀具,减少空行程运行时间。该指令不控制运行 轨迹所以不能进行切削加工。程序段程序段中X_Y_Z_是G00移动的终点坐标。G00为模态指令,可用同组运动功能指令对它进行注销,如图4-5所示。图4-5快速定位(G00)五、直线插补进给指令(G01)格式:G01 X_ Y_ Z_ F_;程序段中X_Y_Z.是G01移动的终点坐标。刀具以程 序中F指令设定的进给速度,按照直线插补的原理 进行切削运动至目标点,用G01指令可以实现单个 坐标轴直线移动或多个坐标轴的同时直线移动。 G01为模态指令,可用同组运动功能指令对它进行 注销,如图4-6所示。图4-6直线插补进给指令(G01)
4、六、倒角和倒圆角指令(,C /, R)在零件轮廓拐角处如需倒角或倒圆角,可以插入倒角或倒圆角指令“,C”或者“,R” 与加工拐角的轴运动指令一起写入到程序段中。直线轮廓之间、圆弧轮廓之间,以及直线轮 廓和圆弧轮廓之间都可以用倒角或倒圆指令进行倒角或倒圆。直线倒角格式:(;01 X_ Y_, C_;“,C”插入倒角,数值:倒角长度。直线倒角G01,指令刀具从A点到B点,然后到C点,如图4-7所示。说明:X、Z:在G90时,两相邻直线的交点,即G点的坐标值;圆弧倒角格式:G01 X_ Y_, R ,;“,R”插入倒圆,数值:倒圆半径。圆弧倒角G01,指令刀具从A点到B点,然后到C点,如图4-8所示
5、。说明:X、Z:在G90时.是两相邻直线的交点,即G点的坐标值;图4-7图4-8七、切削平面选择指令(G17/G18/G19)G17选择XY平面G18选择ZX平面G19选择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,如图4-9所示。图4-9八、圆弧插补指令(G02/G03)G02顺时针圆弧插补G03逆时针圆弧插补方向判别方法:从垂直于圆弧所在加工平面的 第三坐标轴的正方向往负方向看去,顺时针方向 为G02,逆时针方向为G03,如图4-10所示。图 4-10格式 (1): G17 G02/G03 X_ Y_
6、 R_ F_;说明:X_Y_,表示圆弧终点坐标,可用绝对值,也可用相对值;R_:为圆弧的半径;当 圆弧圆心角小于180时R为正值,否那么R为负值;F是被编程的两个轴的合成进给速度;但 整圆不能用此编程方法,如图4Tl (a)所示。格式(2): G17 G02/G03 X Y I J F ;说明:I_.L,为圆弧圆心相对于圆弧起点的矢量(矢量方向:指向圆心)在X、Y坐标上的分量,即圆弧中心坐标减去圆弧起始点坐标即得【、J,如图4Tl (b)所示。图 4-11(a)终点九、刀具半径补偿(G40/G41/G42)用铳刀铳削工件轮廓时.,刀具中心的运动轨迹并不是加工工件的实际轮廓。加工内轮廓 时,刀具
7、中心要向工件的内侧偏移一个距离;而加工外轮廓时,刀具中心要向工件的外侧偏 移一个距离,这个偏移就是所谓的刀具半径补偿。刀具半径补偿功能:数控系统根据程序中的工件轮廓和刀具半径补偿值,自动计算出刀具中心轨迹。如图4-12所示左边为刀具半径左补偿,右边为刀具半径右补偿。G41刀具半径左补偿;G42刀具半径右补偿;G40刀具半径补偿取消;图 4-12格式:(J00/G01 G41 X_ Y_ l)_;G00/G01 G42 X_ Y_ D_:G00/G01 G40 X_ Y_;D :为刀具半径补偿号,其对应的补偿值需 提前输入机床内部。使用刀具半径补偿功能只需按照零件轮廓编程,不必按刀具中心轨迹编程
8、,大大简化了 程序编制;通过刀具半径补偿功能,可以很方便地留出加工余量,很方便地实现先粗后精加 工;可以补偿由于刀具磨损等因素造成的误差,提高零件的加工精度。十、刀具长度补偿(G43/G44/G49)刀具长度补偿指令用于多把刀具使用时,换刀后的轴向的补偿,它可以使刀具在正方向 上实际位移量大于或小于程序的给定值。首先用一把铳刀作为基准刀,并且利用工件坐标系 的Z轴,把它定位在工件外表上,其位置设置为Z0。请记住,如果程序所用的刀具较短, 那么在加工时刀具不可能接触到工件,即便机床移动到位置Z0。反之,如果刀具比基准刀具长,有可能引起与工件碰撞损坏机床。为了防止出现这种情况,把每一把刀具与基准刀
9、具的相对长度差输入到刀具偏置内存,并且在程序里让机床执行刀具长度偏置功能。如图4-13所示。G43刀具长度正补偿G44刀具长度负补偿G49刀具长度补偿取消格式:GOO/GOl G43 Z_ H_;G00/G01 G44 Z_ H_;GOO/GOl G49 Z_;在设置偏置的长度时,使用正/负号,如果改变了(+/-)符号,G43和G44在执行时会反向操作;因此,该命令有各种不同 的表达方式;如果刀具短于基准刀具时偏置值被设置为负值,如果长于基准刀具那么为正值, 因此,在编程时可仅用G43命令做刀具长度偏置;G43、G44和G49是模态指令。仅务实麴加工扶钎器底座轮廓需要用到以下编程指令:G17
10、G54 G90 GOO G01 G02 G03 G40 G42M03 M08 M30等。根据图纸要求,选用6 20立铳刀编辑程序如下:程序号020001;程序段号程序内容程序说明N10G17 G54 G90 G40 G00 M08:切削平面、坐标系等选择N20M03 S1000;主轴正转,转速1000r/minN30X70 Y70 Z100:起刀点N40Z2:快速下刀点N50Z-10;轮廓底面N60G42 D01 G01 Y50F200:右刀补进刀N70X-215. 92, R20;轮廓切削路径开始N80X-250 Y-50,R20:N90X-200. 5:N100G03 X-182.86 Y
11、-38. 13 R20;N110G02 X-41.97 Y-27. 17 R80;N120G03 X0 Y50 R-50;轮廓切削路径结束N130G02 X-15 Y65 R15:圆弧切向退刀N140GOO Z100;抬刀N150G40 X70 Y70:返回起刀点N160M30;程序结束并返回一、局部坐标系设定(G52)格式:G52 X_ Y_ Z_;G52指令能在所有的工件坐标系(G54-G59)内形成子坐标系即局部坐标系。如图4-14所 示。X_Y_Z_是局部坐标系原点在当前工件坐标系中的坐标值,局部坐标系一旦设定,后续程 序段中绝对值编程时的指令值均为相对此坐标系原点的值。取消时即用G5
12、2指令运行工件坐 标系原点。1 .使用工件坐标系指令前,必须先回机床参考点。2 .工件坐标系原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上,尽量选择便于对刀的位 置。3 .铳床编程中增量编程不能用U、凡如果用就表示U轴W轴。4 .无论是倒角还是倒圆都是对称进行的,如果其中个程序段轮廓长度不够,那么在倒圆 或倒角时会自动削减编程值,如果几个连续编程的程序段中有不含坐轴移动指令的程序段, 那么不可以进行倒角/倒圆。5 .当圆弧小于360。时可用R,也可用I、J两种方法。但当圆弧为整圆时,一定得用I、J方法。6 .刀具的外补偿值可无穷大,刀具的内补偿值遇圆弧轮廓时不能大于圆弧半径值。7 .G41、G42
13、不可在G02、G03状态下进入半径补正,同样G40也不可在G02、G03状态下取消半径补正。8 .刀具半径补偿的建立与取消必须在轮廓外或轮廓内完成。否那么会半生过切。如图4-15所示。图 4-15思考易实我1、刀具补偿有何作用?2.简述绝对坐标编程与相对坐标编程的区别。3、工件坐标系定义?4、本任务中所学的指令有哪些是模态指令?5、精加工下列图零件轮廓,刀具直径6 10。其余:w6、精加工下列图零件轮廓和钻孔,刀具自选。其余:燮任务三数控铳编程的固定循环指令与简化编程指令值务回标O掌握数控铳床钻削加工的固定循环相关指令; 掌握数控铳床镜削加工的固定循环相关指令;O掌握数控铳床螺纹加工的固定循环
14、相关指令; 熟悉数控铳床简化编程相关指令;空压机中的零件加工中常会碰到孔的加工如下列图,通过学习请选择合适的孔加工循环指 令,并编写出加工程序。扬鹤轴接一、固定循环指令数控加工中某些加工动作循环已经典型化,例如钻孔、獴孔的动作,是孔位平面定位快 速、工作进给、快速退回等这样一系列典型的加工动作,预先编好程序存储在内存中,作为 固定循环的一个G代码程序段调用从而简化编程工作。常G代码G代码孔加工动作在孔底的动作退刀操作用固定循环方式及功能如表4-2所示。G73间歇进给快速移动断屑式高速深孔钻循环G74切削进给暂停f主轴正转切削进给攻左旋螺纹循环G76主轴准停f刀具移 位快速移动精镇循环G81钻孔
15、循环,点钻循环G82暂停钻孔循环,物镂循环G83间歇进给往复排屑式深孔钻循环G84切削进给暂停一主轴反转切削进给攻右旋螺纹循环G85粗镶孔循环G86主轴停止快速移动半精像孔循环G87主轴正转背镣循环G88暂停一主轴停止手动操作精镇孔循环G89暂停切削进给锋台阶孔循环G80取消固定循环表4-2固定循环方式及功能孔加工固定循环指令9通常由6个动作构成,如图4-16所示。X Y轴快速定位;快速定位到R点;进给加工; 孔底的动作; 退回到R平面;快速返回到初始平面;动作? 匕动作6动作? 匕动作6R点平面)j产一动作5动作3T动作3T-快速移动,切削进给图 4一16固定循环的数据表达形式可以用绝对坐标
16、(G90)和相对坐标(G91)表示。如图4T7所示。 熟悉数控编程的步骤,编程的种类,程序的结构与格式等内容; 掌握FANUC系统常用指令的编程规那么和编程方法; 建立数控加工过程中刀具补偿的概念; 掌握FANUC系统固定循环指令的编程规那么和编程方法; 了解FANLC系统简化编程指令的编程规那么和编程方法;任务一数控铳床编程的相关标准及术语值务目标图 4-17格式:G98/G99 G_ X_ Y_ Z_ P_ Q_ R_ F_ K_;G98返回初始平面:如图4-18(左)所示。G99返回R平面;如图4-18(右)所示。G一固定循环代码:G73 G74 G76和G81-G89;X Y-加工起点
17、到孔中心的距离(G91)或孔中心坐标(G90);R一初始平面到R平面的距离(G91)或R平面的坐标(G90);Z一孔底坐标(G90)或R点到孔底的距离(G91);Q一每次进给深度(G73/G83);P一刀具在孔底的暂停时间;F一切削进给速度;图 4-17格式:G98/G99 G_ X_ Y_ Z_ P_ Q_ R_ F_ K_;G98返回初始平面:如图4-18(左)所示。G99返回R平面;如图4-18(右)所示。G一固定循环代码:G73 G74 G76和G81-G89;X Y-加工起点到孔中心的距离(G91)或孔中心坐标(G90);R一初始平面到R平面的距离(G91)或R平面的坐标(G90);
18、Z一孔底坐标(G90)或R点到孔底的距离(G91);Q一每次进给深度(G73/G83);P一刀具在孔底的暂停时间;F一切削进给速度;循环的次果需要的G98 (返回到初始平面)G99 (返回到R点平面)K一固定数;(如话)图 4-18说明:G73 G74 G76和G81-G89 Z R P F Q K是模态,指令G80 GOO G01等代码可以取消固定循环。1 .钻孔循环、点钻循环G81G81X Y Z R F K ;X_Y_ :病史数密Z_ :从R点到孔底的距离R_ :从初始平面到R点的距离F_ :切削进给速度K :重复次数(仅限需要重复时)G81(G98)G81(G99).钻孔循环、钩馍循环
19、G82G82X Y Z R P F K :X_Y_ :病正数密Z_ :从R点到孔底的距离R_ :从初始平面到R点的距离P_:孔底的暂停时间F_:切削进给速度K :重复次数(仅限需要重复时)G32(G98)G82(G99).往复排陷式深孔钻循环G83Yx-z- RQIF- K-R O F K ::孔诞数零:从R点到孔底的距离:从初始平面到R点的距离:每次的切削量:切削进给速度G83(G98)G83(G99)4.断屑式高速深孔钻循环G73G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ K_ ;X_Y_ :前亶数兔Z_ :从R点到孔底的距离R_ :从初始平面到R点的距离(:每次的切削量F_:切削进给速度
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