数控铣床与加工中心编程学习教案.pptx
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1、会计学1数控铣床与加工数控铣床与加工(ji gng)中心编程中心编程第一页,共70页。2第4章数控铣床编程数控铣床加工(ji gng)的特点 数控铣加工(ji gng)的刀具补偿及其他功能指令 固定循环数控铣加工(ji gng)编程实例第1页/共70页第二页,共70页。3 一、数控铣床加工(ji gng)的对象 4.1 4.1 程序编制的基础程序编制的基础(jch)(jch)u加工平面轮廓的零件加工平面轮廓的零件(ln jin)(ln jin);指加工面平行或垂直于水平面,以;指加工面平行或垂直于水平面,以及加工面与水平面的夹角为一定值的零件及加工面与水平面的夹角为一定值的零件(ln jin)
2、(ln jin),这类加工面可展,这类加工面可展开为平面。开为平面。第4章数控铣床编程图图4-1 4-1 a)a)轮廓面轮廓面A b)A b)轮廓面轮廓面B c)B c)轮廓面轮廓面C C第2页/共70页第三页,共70页。4 一、数控铣床加工(ji gng)的对象 4.1 4.1 程序编制的基础程序编制的基础(jch)(jch)u加工曲面轮廓的零件;加工曲面轮廓的零件;u加工复杂型面的零件,如凸轮、样板、模具加工复杂型面的零件,如凸轮、样板、模具(mj)(mj)、螺旋槽等;、螺旋槽等;u可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。第4章数控铣床编程第3页/共
3、70页第四页,共70页。5 4.1 4.1 程序编制的基础程序编制的基础(jch)(jch)二、数控铣床加工(ji gng)的特点 u零件加工的适应性强、灵活性好,能加工轮廓形状特别复杂或难以控制零件加工的适应性强、灵活性好,能加工轮廓形状特别复杂或难以控制(kngzh)尺寸的零件,如模具、壳体类零件等尺寸的零件,如模具、壳体类零件等u能加工普通机床无法加工或很难加工的零件,如用数学模型描述的复杂曲线零能加工普通机床无法加工或很难加工的零件,如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件件以及三维空间曲面类零件u能加工一次装夹定位后,需进行多道工序加工零件能加工一次装夹定位后,需进行多道
4、工序加工零件u加工精度高、加工质量稳定可靠加工精度高、加工质量稳定可靠u生产自动化程序高生产自动化程序高u生产效率高生产效率高第4章数控铣床编程第4页/共70页第五页,共70页。6 4.1 4.1 程序编制的基础程序编制的基础(jch)(jch)第4章数控铣床编程不同档次的数控铣床的功能有较大的差别,但都具备以下主要功能特点:(1)铣削加工。数控铣床一般应具有三坐标以上的联动功能,能够进行直线(zhxin)插补和圆弧插补,自动控制旋转的铣刀相对于工件运动进行铣削加工。坐标联动轴数越多,对工件的装夹要求就越低,定位和安装次数就越少,所以加工工艺范围就越大。(2)孔加工及螺纹加工。可以采用孔加工刀
5、具进行钻、扩、铰、锪、镗削等加工;也可以采用铣刀铣削不同尺寸的孔。在数控铣床上可采用丝锥加工螺纹孔,也可采用螺纹铣刀铣削内螺纹和外螺纹,这种方法比传统的丝锥加工效率要高很多。三三 数控铣床主要数控铣床主要(zhyo)功能功能第5页/共70页第六页,共70页。7 4.1 4.1 程序编制的基础程序编制的基础(jch)(jch)第4章数控铣床编程(3)(3)刀刀具具半半径径自自动动补补偿偿功功能能。使使用用这这一一功功能能,在在编编程程时时可可以以很很方方便便地地按按工工件件实实际际轮轮廓廓形形状状和和尺尺寸寸进进行行编编程程计计算算,而而加加工工中中可可以以使使刀刀具具中中心心自自动动偏偏离离工
6、工件件轮轮廓廓一一个个刀刀具具半半径径,从从而而加加工工出出符符合合要要求求的的轮轮廓廓表表面面。也也可可以以利利用用该该功功能能,通通过过改改变变刀刀具具半半径径补补偿偿量量的的方方法法来来弥弥补补铣铣刀刀造造成成的的尺尺寸寸精精度度误误差差,扩扩大大刀刀具具直直径径选选用用范范围围及及刀刀具具返返修修刃刃磨磨的的允允许许误误差差,还还可可以以利利用用改改变变刀刀具具半半径径补补偿偿值值的的方方法法,用用同同一一加加工工程程序序实实现现分分层层铣铣削削和和粗粗、精精加加工工或或用用于于提提高高加加工工精精度度。此此外外,通通过过改改变变刀刀具具半半径径补补偿偿值值的的正正、负负号号,还还可可
7、以以用用同同一一加加工工程程序序加加工工某某些些需需要要相互配合的工件相互配合的工件(如相互配合的凹凸模等如相互配合的凹凸模等)。(4)(4)刀刀具具长长度度补补偿偿功功能能。利利用用该该功功能能可可以以自自动动改改变变切切削削平平面面(pngmin)(pngmin)高高度度,同同时时可可以以降降低在制造与返修时对刀具长度尺寸的精度要求,还可以弥补轴向对刀误差。低在制造与返修时对刀具长度尺寸的精度要求,还可以弥补轴向对刀误差。第6页/共70页第七页,共70页。8 第4章数控铣床编程(5)(5)固固定定循循环环功功能能。利利用用数数控控铣铣床床对对孔孔进进行行钻钻、扩扩、铰铰和和镗镗加加工工时时
8、,加加工工的的基基本本动动作作是是:刀刀具具中中心心无无切切削削快快速速到到达达孔孔位位中中心心慢慢速速切切削削进进给给快快速速退退回回。对对于于这这种种典典型型化化动动作作,系系统统有有相相应应的的循循环环指指令令,也也可可以以专专门门设设计计一一段段程程序序(子子程程序序),在在需需要要的的时时候候进进行行调调用用来来实实现现上上述述加加工工循循环环。特特别别是是在在加加工工许许多多相相同同的的孔孔时时,应应用用固固定定循循环环功功能能可可以以大大大大简简化化程程序序。利利用用数数控控铣铣床床的的连连续续轮轮廓廓控控制制功功能能时时,也也常常常常遇遇到到一一些些典典型型化化的的动动作作,如
9、如铣铣整整圆圆、方方槽槽等等,也也可可以以实实现现循循环环加加工工。对对于于大大小小不不等等的的同同类类几几何何形形状状(圆圆、矩矩形形、三三角角形形、平平行行四四边边形形等等),也也可可以以用用参参数数方方式式编编制制出出加加工工各各种种几几何何形形状状的的子子程程序序,在在加加工工中中按按需需要要调调用用,并并对对子子程程序序中中设设定定的的参参数数随随时时赋赋值值,就就可可以以加加工工出出大大小小不不同同或或形形状状不不同同的的工工件件轮轮廓廓及及孔孔径径、孔孔深深不不同同的的孔孔,这这种种程程序序也也叫叫做做宏宏程程序序。目目前前,已已有有不不少少数数控控铣铣床床的的数数控控系系统统附
10、附带带(fdi)(fdi)有有各各种种已已经经编编制制好好的的子子程程序序库,并可以进行多重嵌套,用户可以直接加以调用,使得编程更加方便库,并可以进行多重嵌套,用户可以直接加以调用,使得编程更加方便第7页/共70页第八页,共70页。9 第4章数控铣床编程(6)(6)镜镜像像加加工工功功能能。镜镜像像加加工工也也称称为为轴轴对对称称加加工工。对对于于一一个个轴轴对对称称形形状状的的工工件件来来说说,利利用用这这一一功功能能,只只要要(zhyo)(zhyo)编编出出一一半半形形状状的的加加工工程程序序就就可可完完成成全全部部加加工工。数数控控铣铣床床一一般般还还有有缩缩放放功功能能,对对于于完完全
11、全相相似似的的轮轮廓廓也也可可以以通通过过调调用用子子程程序序的方法完成加工。的方法完成加工。(7)(7)子子程程序序功功能能。对对于于需需要要多多次次重重复复的的加加工工动动作作或或加加工工区区域域,可可以以将将其其编编成成子子程程序序,在在主主程程序序需需要要的的时时候候调调用用它它,并并且且可可以以实实现现子子程程序序的的多多级级嵌嵌套套,以以简简化化程序的编写。程序的编写。第8页/共70页第九页,共70页。10 第4章数控铣床编程(8)(8)数数据据输输入入/输输出出及及DNCDNC功功能能。数数控控铣铣床床一一般般通通过过RS232CRS232C接接口口进进行行数数据据的的输输入入及
12、及输输出出,包包括括加加工工程程序序和和机机床床参参数数等等,可可以以在在机机床床与与机机床床之之间间、机机床床与与计计算算机机之之间间进进行行(一一般般也也叫叫做做(jiozu)(jiozu)脱线编程脱线编程),以减少编程占机时间。,以减少编程占机时间。(9)(9)自自诊诊断断功功能能。自自诊诊断断是是数数控控系系统统在在运运转转中中的的自自我我诊诊断断。当当数数控控系系统统一一旦旦发发生生故故障障,系系统统即即出出现现报报警警,并并有有相相应应报报警警信信息息出出现现。借借助助系系统统的的自自诊诊断断功功能能,往往往往可可以以迅迅速速、准准确确地地查查明明原原因因并并确确定定故故障障部部位
13、位。它它是是数数控控系系统统的的一一项项重重要要功功能能,对对数数控控机机床床的的维维修修具具有有重重要要作用。作用。第9页/共70页第十页,共70页。11 第4章数控铣床编程四四 数控铣床编程时应注意数控铣床编程时应注意(zh y)(zh y)的问题的问题 了解数控系统的功能及规格。不同的数控系统在编写数了解数控系统的功能及规格。不同的数控系统在编写数 控加工程序时,在格式及指令上是不完全相同的。控加工程序时,在格式及指令上是不完全相同的。熟悉零件的加工工艺。熟悉零件的加工工艺。合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。编程尽量使用编程尽量使用(shyng)
14、(shyng)子程序。子程序。程序零点的选择要使数据计算的简单。程序零点的选择要使数据计算的简单。4.1 4.1 程序编制的基础程序编制的基础(jch)(jch)第10页/共70页第十一页,共70页。12 第4章数控铣床编程4.2.14.2.1数控铣床及加工数控铣床及加工(ji gng)(ji gng)中心编程基本指令中心编程基本指令 4.2 4.2 数控铣床及加工中心数控铣床及加工中心(zhngxn)(zhngxn)编程指令编程指令 一、尺寸系统指令一、尺寸系统指令1、加工、加工(ji gng)平面的指令(模态代码)平面的指令(模态代码)G17G18G19XY平面平面XZ平面平面YZ平面平面
15、2、绝对和增量方式编程指令(模态代码)、绝对和增量方式编程指令(模态代码)G90G91绝对方式绝对方式增量方式增量方式第11页/共70页第十二页,共70页。13 第4章数控铣床编程指令指令(zhlng)格式格式 G90 G91 指令功能指令功能(gngnng)(gngnng)设定坐标输入方式设定坐标输入方式 指令说明指令说明 1、G90指指令令建建立立绝绝对对坐坐标标输输入入方方式式,移移动动指指令令目目标标(mbio)点点的的坐坐标标值值X、Y、Z,表示刀具离开工件坐标系原点的距离;表示刀具离开工件坐标系原点的距离;2、G91指指令令建建立立增增量量坐坐标标输输入入方方式式,移移动动指指令令
16、目目标标(mbio)点点的的坐坐标标值值X、Y、Z,表示刀具离开当前点的坐标增量。表示刀具离开当前点的坐标增量。2、绝对和增量方式编程指令、绝对和增量方式编程指令第12页/共70页第十三页,共70页。14第4章数控铣床编程G21G20公制尺寸公制尺寸英制尺寸英制尺寸4、工件坐标系的确定、工件坐标系的确定(qudng)指令格式指令格式 G92 X_ Y_ Z_1 1、在机床上建立工件、在机床上建立工件(gngjin)(gngjin)坐标系(也称编程坐标系);坐标系(也称编程坐标系);2 2、坐坐标标值值X X、Y Y、Z Z为为刀刀具具刀刀位位点点在在工工件件(gngjin)(gngjin)坐坐
17、标标系系中中的的坐标值(也称起刀点或换刀点);坐标值(也称起刀点或换刀点);3、公制和英制、公制和英制(yn zh)尺尺寸寸指令功能指令功能 设定工件坐标系设定工件坐标系指令说明指令说明第13页/共70页第十四页,共70页。15第4章数控铣床编程2工作坐标系的原点设置(shzh)选择指令G54G59如图所示,铣凸台时用如图所示,铣凸台时用G54设置设置(shzh)原点,铣槽用原点,铣槽用G55设置设置(shzh)原点,编程时比较方便。工件可设置原点,编程时比较方便。工件可设置(shzh)G54G59共六个工作坐标系原点。工作原点数据值可通过对刀操作后,预先输入机床的偏置寄存器中,编程时不体现。
18、共六个工作坐标系原点。工作原点数据值可通过对刀操作后,预先输入机床的偏置寄存器中,编程时不体现。图图4-14-1坐标选择坐标选择(xunz)(xunz)指令应指令应用用第14页/共70页第十五页,共70页。16 第4章数控铣床编程4.2.14.2.1数控铣床及加工中心编程基本数控铣床及加工中心编程基本(jbn)(jbn)指令指令 4.2 4.2 数控铣床及加工数控铣床及加工(ji gng)(ji gng)中心编程指令中心编程指令 1 1、快速点定位、快速点定位(dngwi)G00(dngwi)G00指令指令 指令格式:指令格式:G00 X_ Y_ Z_指令说明:指令说明:1 1 刀具以各轴刀具
19、以各轴内定的速度内定的速度由始点(当前点)由始点(当前点)快速移动到目标点;快速移动到目标点;2 2 刀具运动轨迹与各轴快速移动速度有关;刀具运动轨迹与各轴快速移动速度有关;3 3 刀具在起始点开始加速至预定的速度,到达目标点前减速定位刀具在起始点开始加速至预定的速度,到达目标点前减速定位 二、基本运动指令二、基本运动指令指令功能:指令功能:快速点定位快速点定位第15页/共70页第十六页,共70页。17 第4章数控铣床编程指令格式:指令格式:G01 X_ Y_ Z_ F_ G01 X_ Y_ Z_ F_指令功能:指令功能:直线插补运动直线插补运动指令说明:指令说明:刀具按照刀具按照F F指令所
20、规定的进给速度直线插补至目标点;指令所规定的进给速度直线插补至目标点;F F代码是模态代码,在没有新的代码是模态代码,在没有新的F F代码替代前一直代码替代前一直(yzh)(yzh)有效;有效;各轴实际的进给速度是各轴实际的进给速度是F F速度在该轴方向上的投影分量;速度在该轴方向上的投影分量;用用G90G90或或G91G91可以分别按绝对坐标方式或增量坐标方式编程。可以分别按绝对坐标方式或增量坐标方式编程。2、直线直线(zhxin)插补插补G01指令指令第16页/共70页第十七页,共70页。18 第4章数控铣床编程3、圆弧插补指令、圆弧插补指令(zhlng)(G02 G03)指令指令(zhl
21、ng)(zhlng)格式格式G17X Y I J G90G91G18G19G02G03Z X Z Y K I J K()R F 从圆弧所在从圆弧所在(suzi)平面的垂直坐标轴的负方向看去,顺时针方向为平面的垂直坐标轴的负方向看去,顺时针方向为G02,逆时针方向为,逆时针方向为G03;F规定了沿圆弧切向的进给速度;规定了沿圆弧切向的进给速度;X、Y、Z为为圆圆弧弧终终点点坐坐标标值值,如如果果采采用用增增量量坐坐标标方方式式G91,X、Y、Z表表示示圆圆弧弧终终点点相相对对于于圆圆弧弧起起点点在在各坐标轴方向上的增量;各坐标轴方向上的增量;I、J、K表示圆弧圆心相对于圆弧起点在各坐标轴方向上的
22、增量,与表示圆弧圆心相对于圆弧起点在各坐标轴方向上的增量,与G90或或G91的定义无关;的定义无关;R是圆弧半径,当圆弧所对应的圆心角为是圆弧半径,当圆弧所对应的圆心角为0180时,时,R取正值;圆心角为取正值;圆心角为180360时,时,R取负值;取负值;I、J、K的值为零时可以省略的值为零时可以省略.指令说明指令说明第17页/共70页第十八页,共70页。19 第4章数控铣床编程指令指令(zhlng)功能功能 刀具作短暂的无进给光整加工刀具作短暂的无进给光整加工指令指令(zhlng)说明说明 1 地址码地址码X可用小数,单位为可用小数,单位为S;2 地址码地址码 P只能用整数,单位为只能用整
23、数,单位为ms。3 G04程序段必须单独在一段中,该段中不允程序段必须单独在一段中,该段中不允 许有其他指令许有其他指令(zhlng)。4 4、暂停暂停(zn tn)G04(zn tn)G04指令指令指令指令(zhlng)(zhlng)格式格式G04P_X_第18页/共70页第十九页,共70页。20 第4章数控铣床编程三、刀具补偿三、刀具补偿(bchng)指令指令1、刀具半径、刀具半径(bnjng)补偿指令(补偿指令(G41、G42、G40)指令指令(zhlng)(zhlng)格式格式 X_ Y_ H(或或D)_G01G42G41G00G18G17G19图图4-24-24141刀具左补偿(顺铣
24、刀具左补偿(顺铣)图图4-34-34242刀具右补偿(逆铣)刀具右补偿(逆铣)第19页/共70页第二十页,共70页。21 第4章数控铣床编程指令说明指令说明 1 H(1 H(或或D)_D)_为刀补号地址,为为刀补号地址,为00009999,0000意味着取消刀具补偿,刀具补偿值在加工或试运行之前须设定在刀具半径补偿存储器中。意味着取消刀具补偿,刀具补偿值在加工或试运行之前须设定在刀具半径补偿存储器中。2 2 通过通过G00G00或或G01G01运动指令建立刀具半径补偿。运动指令建立刀具半径补偿。3 3、使用刀具半径补偿时应避免过切削现象。这又包括以下三种情况:、使用刀具半径补偿时应避免过切削现
25、象。这又包括以下三种情况:使用刀具半径补偿和取消刀具半径补偿时,刀具必须在所补偿的平面内移动,移动距离应大于刀具补偿值。使用刀具半径补偿和取消刀具半径补偿时,刀具必须在所补偿的平面内移动,移动距离应大于刀具补偿值。加工半径小于刀具半径的内圆弧时,进行半径补偿将产生过切削,如图加工半径小于刀具半径的内圆弧时,进行半径补偿将产生过切削,如图4-44-4所示。只有过渡圆角所示。只有过渡圆角RR刀具半径刀具半径r r精加工余量的情况下才能精加工余量的情况下才能(cinng)(cinng)正常切削。正常切削。被铣削槽底宽小于刀具直径时将产生过切削,如图被铣削槽底宽小于刀具直径时将产生过切削,如图4-54
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