数控编程第四单元轮廓铣课件.ppt
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1、 刀位点是在编制加工程序时用以表示刀具位置的特征点。刀位点是在编制加工程序时用以表示刀具位置的特征点。一般是刀具上的一点,不同的刀具刀位点也不相同。对于端一般是刀具上的一点,不同的刀具刀位点也不相同。对于端铣刀、立铣刀和钻头来说,是指它们的底面中心;对于球头铣刀、立铣刀和钻头来说,是指它们的底面中心;对于球头铣刀,是指球头球心铣刀,是指球头球心,现在许多现在许多CAM软件也将球头铣刀的刀尖软件也将球头铣刀的刀尖作为刀位点来计算刀具轨迹;对于圆弧车刀,刀位点在圆弧作为刀位点来计算刀具轨迹;对于圆弧车刀,刀位点在圆弧圆心上;对于尖头车刀和镗刀,刀位点在刀尖;对于线切割圆心上;对于尖头车刀和镗刀,刀
2、位点在刀尖;对于线切割来说,刀位点则是电极丝轴心。数控系统控制刀具的运动轨来说,刀位点则是电极丝轴心。数控系统控制刀具的运动轨迹,准确的说是控制刀位点的运动轨迹。数控编程时,程序迹,准确的说是控制刀位点的运动轨迹。数控编程时,程序给出的各点坐标值就是指刀位点的坐标值,刀具轨迹就是由给出的各点坐标值就是指刀位点的坐标值,刀具轨迹就是由一系列有序的刀位点的位置点和连接这些位置点的直线(直一系列有序的刀位点的位置点和连接这些位置点的直线(直线插补)或圆弧(圆弧插补)组成的。线插补)或圆弧(圆弧插补)组成的。一、刀位点的概念一、刀位点的概念第四单元第四单元 数控铣削加工数控铣削加工-轮廓铣轮廓铣 在铣
3、床上进行轮廓加工时,因为铣刀具有一定的半径,所以刀具中心在铣床上进行轮廓加工时,因为铣刀具有一定的半径,所以刀具中心轨迹和工件轮廓不重合。数控装置大都具有刀具半径补偿功能,为程序编轨迹和工件轮廓不重合。数控装置大都具有刀具半径补偿功能,为程序编制提供了方便。制提供了方便。当编制零件加工程序时,只需按零件轮廓编程,当编制零件加工程序时,只需按零件轮廓编程,使用刀具使用刀具半径补偿指令,并在控制面板上用键盘(半径补偿指令,并在控制面板上用键盘(CRT/MDICRT/MDI)方式,人工输入刀具)方式,人工输入刀具半径值,半径值,数控系统便能自动计算出刀具中心的偏移量,进而得到偏移后的数控系统便能自动
4、计算出刀具中心的偏移量,进而得到偏移后的中心轨迹,并使系统按刀具中心轨迹运动。中心轨迹,并使系统按刀具中心轨迹运动。如图所示,使用了刀具半径补如图所示,使用了刀具半径补偿指令后,偿指令后,数控系统会控制刀具中心自动按图中的点划线进行加工走刀数控系统会控制刀具中心自动按图中的点划线进行加工走刀。轮廓外补偿轮廓外补偿轮廓内补偿轮廓内补偿二、刀具半径补偿的功能二、刀具半径补偿的功能1、何为刀具补偿、何为刀具补偿(1)为避免计算刀具轨迹,可直接用零件轮廓尺寸编程;)为避免计算刀具轨迹,可直接用零件轮廓尺寸编程;(2)刀具因磨损、重磨、换新刀而引起刀具直径改变后,不必修改程序,只需在)刀具因磨损、重磨、
5、换新刀而引起刀具直径改变后,不必修改程序,只需在刀具参数设置中输入变化后的刀具半径。刀具参数设置中输入变化后的刀具半径。(3)用同一程序、同一尺寸的刀具,利用刀具半径补偿、可进行粗精加工。)用同一程序、同一尺寸的刀具,利用刀具半径补偿、可进行粗精加工。(4)同一轮廓的加工程序,同一把刀具,利用半径补偿,可完成凸凹配合零件的)同一轮廓的加工程序,同一把刀具,利用半径补偿,可完成凸凹配合零件的加工,在模具的数控加工中经常用到这种方法。加工,在模具的数控加工中经常用到这种方法。二、刀具半径补偿的功能二、刀具半径补偿的功能2、刀具补偿的意义、刀具补偿的意义 G41指令刀具左偏置:即沿刀具进刀方向看去,
6、刀具中心在零件轮廓的指令刀具左偏置:即沿刀具进刀方向看去,刀具中心在零件轮廓的左侧。左侧。G42指令刀具右偏置:即沿刀具进刀方向看去,刀具中心在零件轮廓的指令刀具右偏置:即沿刀具进刀方向看去,刀具中心在零件轮廓的右侧。右侧。G40是取消刀具半径补偿指令。使用该指令后,是取消刀具半径补偿指令。使用该指令后,G41、G42指令无效。指令无效。外轮廓补偿外轮廓补偿外轮廓补偿外轮廓补偿3、刀具半径补偿指令、刀具半径补偿指令G41,G42,G40格式如下。格式如下。建立刀补:建立刀补:G17(G18/G19)G41(G42)G00(G01)G17(G18/G19)G41(G42)G00(G01)X Y
7、D (Z(Z X X /Y/Y Z Z )取消刀补:取消刀补:G17(G18/G19)G40 G00(G01)XG17(G18/G19)G40 G00(G01)X Y Y (Z(Z X X /Y/Y Z Z )例:例:G90 G41 G90 G41 G01G01 X50 Y40 X50 Y40 D01 D01 F100;或或 G90 G41 G90 G41 G00G00 X50 Y40 X50 Y40 D01D01;偏置量(刀具半径)预先寄存在偏置量(刀具半径)预先寄存在D01D01指令的存储器中。指令的存储器中。G41G41、G42G42、D D均为续均为续效代码。效代码。说明:说明:(1
8、1)G41G41、G42G42、G40G40为模态指令,机床初始状态为为模态指令,机床初始状态为G40G40。(2 2)建立和取消刀补必须与)建立和取消刀补必须与G01G01或或G00G00指令组合完成。建立刀补的过程如指令组合完成。建立刀补的过程如图所示,是使刀具从无刀具补偿状态(图中图所示,是使刀具从无刀具补偿状态(图中P0P0点)运动到补偿开始点(图中点)运动到补偿开始点(图中P1P1点),其间为点),其间为G01G01运动。用刀补轮廓加工完成后,还有一个取消刀补的过运动。用刀补轮廓加工完成后,还有一个取消刀补的过程,即从刀补结束点(图中程,即从刀补结束点(图中P2P2点),点),G01
9、G01或或G00G00运动到无刀补状态(图中运动到无刀补状态(图中P0P0点)点)。(3 3)X X、Y Y是是G01G01、G00G00运动的目标点坐标。如图所示,运动的目标点坐标。如图所示,X X、Y Y在建立刀补时,在建立刀补时,是是A A点坐标,取消刀补时,是点坐标,取消刀补时,是P0P0点坐标。点坐标。(4 4)在建立刀具半径补偿的程序段中,不能使用圆弧指令。)在建立刀具半径补偿的程序段中,不能使用圆弧指令。(5 5)G41G41或或G42G42必须与必须与G40G40成对使用。成对使用。(6 6)D D为刀具补偿号,也称刀具偏置代号地址,后面常用两位数字表示代为刀具补偿号,也称刀具
10、偏置代号地址,后面常用两位数字表示代号。号。D D代码中存放刀具半径值作为偏置量,用于数控系统计算刀具中心的运代码中存放刀具半径值作为偏置量,用于数控系统计算刀具中心的运动轨迹。一般有动轨迹。一般有D00D00D99D99。偏置量可用。偏置量可用CRT/MDICRT/MDI方式输入。方式输入。当建立起正确的偏移向量后,系统就将按程序要求实现刀具中心的运动。当建立起正确的偏移向量后,系统就将按程序要求实现刀具中心的运动。要注意的是,在补偿状态中不得变换补偿平面,否则将出现系统报警。要注意的是,在补偿状态中不得变换补偿平面,否则将出现系统报警。合理合理不合理不合理二维轮廓加工,一般均采用刀具半径补
11、偿。在建立刀具半径补偿之前,刀二维轮廓加工,一般均采用刀具半径补偿。在建立刀具半径补偿之前,刀具应远离零件轮廓适当的距离,且应与选定好的切入点和进刀方式协调,保具应远离零件轮廓适当的距离,且应与选定好的切入点和进刀方式协调,保证刀具半径补偿的有效,如图所示。刀具半径补偿的建立和取消必须在直线证刀具半径补偿的有效,如图所示。刀具半径补偿的建立和取消必须在直线插补段内完成。插补段内完成。例:编制图所示的刀具半径补偿程序。设加工开始时刀具(1#刀)距离工件表面50mm,切削深度为10mm.Z=0处为工件上表面O1000N10 G54 G00 X0 Y0 Z50;N20 G00 Z-5;N30 G01
12、 G41 X20 Y10 D01 F100;/由D01指定刀补值N35 M03 S500;N40 G01 Y50;/进入加工状态N50 X50;N60 Y20;N70 X10;N80 G00 Z60 M05;N85 G40 X0 Y0;取消刀补N90 M30;例:用8的1#刀具,加工图示凸模(下刀深度3mm)R10R1030302020R10R10R20R20R20R20XY程序起点:(-40,50,50)切点坐标切点坐标(38.66,25)切点坐标切点坐标(47.32,10)O1000N10 G00 X-40 Y50 Z50;N20 M03 S500;N30 G90 G01 Z-3 F500
13、;N40 G01 G41 X5 Y30 D01 F50;N50 X30;N60 G02 X38.66 Y25 R10;N70 G01 X47.32 Y10;N80 G02 X30 Y-20 R20;N90 G01 X0;N100 G02 X0 Y20 R20;N110 G03 Y40 R10;N120 G00 G40 X-40 Y50 M05;N130 Z50;N140 M30;R10R1030302020R10R10R20R20R20R20程序起点XY参考程序:切点坐标切点坐标(38.66,25)切点坐标切点坐标(47.32,10)三、刀具长度补偿三、刀具长度补偿G00 Z_ H_;G49
14、G00 Z_;格式:/建立刀具长度补偿/取消刀具长度补偿刀具长度补偿指令G43、G44、G49执行G43时,Z实际值=Z指令值+(H#)执行G44时,Z实际值=Z指令值-(H#)其中(H#)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。功能:功能:在不改变加工程序的情况下,实现对刀具在不改变加工程序的情况下,实现对刀具Z向移动指令的终点位向移动指令的终点位置进行正向或负向补偿;置进行正向或负向补偿;H值为实际使用刀具长度与理想刀具长度之差,值为实际使用刀具长度与理想刀具长度之差,有正负号,并作为偏置值设定在由有正负号,并作为偏置值设定在由H指令指定的偏置存储器中。指令
15、指定的偏置存储器中。长度短e为负正偏置G43长度长e为正负偏置G44标准长度用G43(正向偏置),G44(负向偏置)指定偏置的方向。无论是绝对指令还是增量指令,由H代码指定的已存入偏置存储器中的偏置值在G43时与刀具轴向移动指令的终点坐标值相加,在G44时则是从刀具轴向移动指令的终点坐标值中减去。计算后的坐标值成为刀具移动的终点坐标。偏置号可用H00-H99来指定。偏置值与偏置号对应,通过MDI/CRT预先设置在偏置存储器中。对应偏置号00即H00的偏置值通常为0,因此对应于H00的偏置量不设定。要取消刀具长度补偿时用指令G49或H00。G43、G44、G49都是模态代码,可相互注销。由于偏置
16、号的改变而造成偏置值的改变时,新的偏置值并不加到旧偏置值上。例如,H01的偏置值为20.0,H02的偏置值为30.0时G90 G43 Z100.0 H01 Z将达到120.0G90 G43 Z100.0 H02 Z将达到130.0 刀具长度补偿同时只能加在一个轴上,因此下列指令将出现报警。要进行刀具长度补偿轴的切换,必须取消一次刀具长度补偿。G43 Z_H_G43 X_H_报警 例例.如图所示的刀具长度补偿程序。如图所示的刀具长度补偿程序。H01=4.0 (偏置值偏置值)O4000N01 G91 G00 X120.0 Y80.0 M03 S500;N02 G43 Z 32.0 H01;N03
17、G01 Z 21.0 F1000;N04 G04 P2000;N05 G00 Z21.0;N06 X30.0 Y-50.0;N07 G01 Z 41.0;N08 G00 Z41.0;N09 X50.0 Y30.0;N10 G01 Z 25.0;N11 G04 P2000;N12 G00 G49 Z57.0 H00;N13 X 200.0 Y 60.0;N14 M05;N15 M30;铣削有顺铣和逆铣两种方式,如图所示。铣削有顺铣和逆铣两种方式,如图所示。当工件表面无硬皮,机床进给机构当工件表面无硬皮,机床进给机构无间隙时,应选用顺铣,按照顺铣安排进给路线。无间隙时,应选用顺铣,按照顺铣安排进给
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- 数控 编程 第四 单元 轮廓 课件
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