数控铣床的加工程序编制.pptx

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1、第五章第五章 数控铣床的加工程序编数控铣床的加工程序编制制 5.1 5.1 数控铣床程序编制的基础数控铣床程序编制的基础*5.2 5.2 数控铣床程序编制数控铣床程序编制*5.3 5.3 典型零件的程序编制典型零件的程序编制*5.4 5.4 思考与练习题思考与练习题*第1页/共74页本章知识本章知识 掌握数控铣床程序编制的基础掌握数控铣床程序编制的基础 掌握数控铣床程序编制的指令掌握数控铣床程序编制的指令 熟练使用数控铣床的指令进行加熟练使用数控铣床的指令进行加工程序的编制工程序的编制 第2页/共74页数数控控铣铣床床是是机机床床设设备备中中应应用用非非常常广广泛泛的的加加工工机机床床，它它可

2、可以以进进行行平平面面铣铣削削、平平面面型型腔腔铣铣削削、外外形形轮轮廓廓铣铣削削和和三三维维及及三三维维以以上上复复杂杂型型面面铣铣削削，还还可可以以进进行行钻钻削削、镗镗削削、螺螺纹纹切切削削等等孔孔系系加加工工。加加工工中中心心、柔柔性性制制造造单单元元等等都都是是在在数数控控铣铣床床的的基基础础上产生和发展起来的上产生和发展起来的。第3页/共74页数控铣床可以分为立式、卧式和立卧两用式，各类铣床配置的数控系统不数控铣床可以分为立式、卧式和立卧两用式，各类铣床配置的数控系统不同，其功能也不尽相同。除各有其特点之外，常具有下列主要功能：同，其功能也不尽相同。除各有其特点之外，常具有下列主要

3、功能：1.1.点位控制功能点位控制功能利用这一功能，数控铣床可以进行只需要作点位控制的钻孔、扩孔、锪孔、利用这一功能，数控铣床可以进行只需要作点位控制的钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和镗孔等加工。铰孔和镗孔等加工。5.1 数控铣床程序编制的基础 第4页/共74页2.2.连续轮廓控制功能连续轮廓控制功能数控铣床通过直线与圆弧插补，可以实现对刀具运动轨迹的连续轮廓数控铣床通过直线与圆弧插补，可以实现对刀具运动轨迹的连续轮廓控制，加工出由直线和圆弧两种几何要素构成的平面轮廓工件。对非圆曲线控制，加工出由直线和圆弧两种几何要素构成的平面轮廓工件。对非圆曲线（椭圆、抛物线、双曲线等二次曲线及对数螺旋线、阿基米德

4、螺旋线和列表曲（椭圆、抛物线、双曲线等二次曲线及对数螺旋线、阿基米德螺旋线和列表曲线等）构成的平面轮廓，在经过直线或圆弧逼近后也可以加工。除此之外，还线等）构成的平面轮廓，在经过直线或圆弧逼近后也可以加工。除此之外，还可以加工一些空间曲面。可以加工一些空间曲面。第5页/共74页3.3.刀具半径自动补偿功能刀具半径自动补偿功能使用这一功能，在编程时可以很方便地按工件实际轮廓形状和尺寸进行使用这一功能，在编程时可以很方便地按工件实际轮廓形状和尺寸进行编程计算，而加工中可以使刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径，加工出符合要编程计算，而加工中可以使刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径，加工出符合要求的轮廓平

5、面。求的轮廓平面。也可利用该功能，通过改变刀具半径补偿量的方法来弥补铣刀制造的尺也可利用该功能，通过改变刀具半径补偿量的方法来弥补铣刀制造的尺寸精度误差，扩大刀具直径选用范围及刀具返修刃磨的允许误差。还可以利用改寸精度误差，扩大刀具直径选用范围及刀具返修刃磨的允许误差。还可以利用改变刀具半径补偿值的方法，以同一加工程序实现分层铣削和粗、精加工或用于提变刀具半径补偿值的方法，以同一加工程序实现分层铣削和粗、精加工或用于提高加工精度。高加工精度。第6页/共74页此外，通过改变刀具补偿值的正负号，还可以用同一加工程序加工某此外，通过改变刀具补偿值的正负号，还可以用同一加工程序加工某些需要相互配合的工

6、件（如相互配合的凹凸模等）。些需要相互配合的工件（如相互配合的凹凸模等）。.刀具长度补偿功能刀具长度补偿功能利用该功能可以自动改变切削平面高度，同时可以降低在制造与返修利用该功能可以自动改变切削平面高度，同时可以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。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7页/共74页.比例及镜像加工功能比例及镜像加工功能比比例例功功能能可可将将编编好好的的加加工工程程序序按按指指定定比比例例改改变变坐坐标标值值来来执执行行。镜镜像像加加工工又又称称轴轴对对称称加加工工，如如果果一一个个零零件件的的形形状状关关于于坐坐标标轴轴对对称

7、称，那那么么只只要要编编出出一一个个或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。.旋转功能旋转功能该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。第8页/共74页.子程序调用功能子程序调用功能有有些些零零件件需需要要在在不不同同的的位位置置上上重重复复加加工工同同样样的的轮轮廓廓形形状状，将将这这一一轮轮廓廓形形状状的的加加工工程程序序作作为为子子程程序序，在在需需要要的的位位置置上上重重复复调调用用，就就可可以以完完成成对对该该零零件件的加工。的加工。8

8、.8.宏程序功能宏程序功能该该功功能能可可用用一一个个总总指指令令代代表表实实现现某某一一功功能能的的一一系系列列指指令令，并并能能对对变变量量进行运算，使程序更具灵活性和方便性。进行运算，使程序更具灵活性和方便性。第9页/共74页.特殊功能特殊功能有些数控铣床在增加了计算机仿形加工装置后，可以在数控和靠模两有些数控铣床在增加了计算机仿形加工装置后，可以在数控和靠模两种控制方式中任选一种来进行加工，从而扩大了机床使用范围。种控制方式中任选一种来进行加工，从而扩大了机床使用范围。具备自适应功能的数控铣床可以在加工过程中感受到切削状况（如切具备自适应功能的数控铣床可以在加工过程中感受到切削状况（如

9、切削力、温度等）的变化，通过适应性控制系统及时控制机床改变切削用量，使削力、温度等）的变化，通过适应性控制系统及时控制机床改变切削用量，使铣床及刀具始终保持最佳状态，从而可获得较高的切削效率和加工质量，延长铣床及刀具始终保持最佳状态，从而可获得较高的切削效率和加工质量，延长刀具使用寿命。刀具使用寿命。第10页/共74页数数控控铣铣床床在在配配置置了了数数据据采采集集系系统统后后，就就具具备备了了数数据据采采集集功功能能。数数据据采采集集系系统统可可以以通通过过传传感感器器（通通常常为为电电磁磁感感应应式式、红红外外线线或或激激光光扫扫描描式式）对对工工件件或或实实物物依依据据（样板、模型等）进

10、行测量和采集所需要的数据。（样板、模型等）进行测量和采集所需要的数据。目目前前已已出出现现既既能能对对实实物物扫扫描描采采集集数数据据，又又能能对对采采集集到到的的数数据据进进行行自自动动处处理理并并生生成成数数控控加加工工程程序序的的系系统统（简简称称录录返返系系统统）。这这种种功功能能为为那那些些必必须须按按实实物物依依据据生生产产的的工工件件实实现现数数控控加加工工带带来来了了很很大大的的方方便便，大大大大减减少少了了对对实实物物的的依依赖赖，为为仿仿制制与与逆逆向向进行设计、制造一体化工作提供了有效手段。进行设计、制造一体化工作提供了有效手段。第11页/共74页.基本编程指令的应用基本

11、编程指令的应用（1 1）子程序的调用）子程序的调用指令：指令：M98M98、M99M99分别表示调用子程序和子程序结束并返回到主程序。分别表示调用子程序和子程序结束并返回到主程序。调用子程序的程序叫作主程序。一个子程序可以调用另一个子程序，嵌调用子程序的程序叫作主程序。一个子程序可以调用另一个子程序，嵌套为套为2 2级，一个调用指令可以重复一个子程序达级，一个调用指令可以重复一个子程序达999999999999次。次。5.数控铣床程序编制 第12页/共74页程序格式：程序格式：M98 PM98 P M99 M99其其中中，P P调调用用地地址址，后后面面跟跟8 8位位数数字字，前前4 4位位为

12、为调调用用次次数数，后后4 4位位为为子子程程序序号号。如如M98 M98 P00071004P00071004，表表示示调调用用10041004号号子子程程序序7 7次次。调调用用次次数数为为1 1时时，可可省略调用次数。省略调用次数。M99M99表示子程序结束并返回到调用子程序的主程序中。表示子程序结束并返回到调用子程序的主程序中。第13页/共74页当当子子程程序序的的最最后后程程序序段段只只有有M99M99时时，子子程程序序结结束束，返返回回到到调调用用程程序序段段后后面的一个程序段。面的一个程序段。一个程序段号在一个程序段号在M99M99后由后由P P指定时，系统执行完子程序后，将返回

13、到由指定时，系统执行完子程序后，将返回到由P P指定的那个程序段号上。指定的那个程序段号上。第14页/共74页子子程程序序也也可可被被视视为为主主程程序序执执行行，当当直直接接运运行行到到M99M99时时，系系统统将将返返回回到到主程序的起点。主程序的起点。若在主程序中插入若在主程序中插入“/M99 Pn/M99 Pn”，那么在执行该程序时，不是返回，那么在执行该程序时，不是返回主程序的起点，而是返回到由主程序的起点，而是返回到由P P指定的第指定的第“n n”号程序段。跳步功能是否执行，号程序段。跳步功能是否执行，还取决于跳步选择开关的状态。还取决于跳步选择开关的状态。第15页/共74页（2

14、 2）加工坐标系设定）加工坐标系设定设置加工坐标系设置加工坐标系指令：指令：G92G92程序格式：程序格式：G92 X Y Z G92 X Y Z 该该指指令令将将加加工工坐坐标标系系原原点点设设定定在在相相对对于于刀刀具具起起始始点点的的某某一一空空间间点点上上。这这一一指指令令通通常常出出现现在在程程序序的的第第一一段段，也也可可用用于于程程序序中中重重新新设设定定加加工工坐坐标标系系。G92G92G92G92指令执行后，所有坐标字指定的坐标都是该加工坐标系中的位置指令执行后，所有坐标字指定的坐标都是该加工坐标系中的位置指令执行后，所有坐标字指定的坐标都是该加工坐标系中的位置指令执行后，所

15、有坐标字指定的坐标都是该加工坐标系中的位置。第16页/共74页例：如图例：如图5.15.1所示，设置加工坐标系的程序段如下：所示，设置加工坐标系的程序段如下：图5.1 设置加工坐标系 G92 X20 Y10 Z10 上述程序段则确立了加工原点在距离刀上述程序段则确立了加工原点在距离刀具起点具起点X=-20X=-20，Y=-10Y=-10，Z=-10Z=-10的位置上。的位置上。第17页/共74页选择机床坐标系选择机床坐标系指令：指令：G53G53程序格式：程序格式：G53 G90 X Y Z G53 G90 X Y Z G53G53指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上，其中指令使刀具快

16、速定位到机床坐标系中的指定位置上，其中X X、Y Y、Z Z后的值为机床坐标系中的坐标值，其尺寸均为后的值为机床坐标系中的坐标值，其尺寸均为负值负值负值负值。第18页/共74页例：如图例：如图5.25.2所示，选择机床坐标系程序段如下：所示，选择机床坐标系程序段如下：图5.2 选择机床坐标系 G53 G90 X-100 Y-100 Z-20 第19页/共74页 选择工件坐标系选择工件坐标系指令：指令：G54G54、G55G55、G56G56、G57G57、G58G58、G59G59这些指令可以分别用来选择相应的工件加工坐标系。这些指令可以分别用来选择相应的工件加工坐标系。程序格式：程序格式：G

17、54G54G59 G90 G00(G01)X Y ZG59 G90 G00(G01)X Y Z 该指令执行后，所有坐标字指定的尺寸坐标都是选定的工件加工坐标系中的位置。该指令执行后，所有坐标字指定的尺寸坐标都是选定的工件加工坐标系中的位置。这这6 6个工件加工坐标系是通过个工件加工坐标系是通过CRT/MDICRT/MDI方式设定的。方式设定的。第20页/共74页例：如图例：如图5.35.3所示，用所示，用CRT/MDICRT/MDI在参数设置方式下设置了两个加工坐标系，程在参数设置方式下设置了两个加工坐标系，程序段如下：序段如下：图5.3 设置加工坐标系 G54：X-50 Y-50 Z-10G

18、55：X-100 Y-100 Z-20 第21页/共74页这这时时，建建立立了了原原点点在在O O的的G54G54工工件件加加工工坐坐标标系系和和原原点点O O在在的的G55G55工工件件加加工工坐坐标系。若执行下列程序段：标系。若执行下列程序段：N10 G53 G90 X0 Y0 Z0N10 G53 G90 X0 Y0 Z0N20 G54 G90 G01 X50 Y0 Z0 F100N20 G54 G90 G01 X50 Y0 Z0 F100N30 G55 G90 G01 X100 Y0 Z0 F100N30 G55 G90 G01 X100 Y0 Z0 F100则刀尖点的运动轨迹如图则刀尖

19、点的运动轨迹如图5.35.3中中OABOAB所示所示*。第22页/共74页G92G92与与G54G54G59G59指令都是用来设定工件加工坐标系的，但它们在使用中指令都是用来设定工件加工坐标系的，但它们在使用中是有区别的：是有区别的：G92G92指令是通过程序来设定工件加工坐标系的，指令是通过程序来设定工件加工坐标系的，G92G92所设定的加工坐标所设定的加工坐标原点是与当前刀具所在位置有关的，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随原点是与当前刀具所在位置有关的，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。当前刀具位置的不同而改变的。G92G92指令程序段只是设定加工坐标系，

20、而不产指令程序段只是设定加工坐标系，而不产生任何动作。生任何动作。G54G54G59G59指令程序段则可以和指令程序段则可以和G00G00、G01G01指令组合在选定的加工坐标系指令组合在选定的加工坐标系中进行位移。中进行位移。第23页/共74页另外，在另外，在G54G54方式时，通过方式时，通过G92G92指令编程后，也可建立一个新的工件加指令编程后，也可建立一个新的工件加工坐标系，如图工坐标系，如图5.45.4所示：在所示：在G54G54方式时，当刀具定位于方式时，当刀具定位于XOYXOY坐标平面中的坐标平面中的（200200，160160）点时，执行程序段）点时，执行程序段：图5.4 重

21、新设定坐标平面 G92 X100 Y100 由向量由向量A A偏移产生了一个新偏移产生了一个新的工件坐标系的工件坐标系XOYXOY坐标平面。坐标平面。第24页/共74页（3 3）刀具补偿功能）刀具补偿功能刀具半径补偿功能刀具半径补偿功能指令：指令：G41G41、G42G42、G40G40刀具半径补偿功能在前面已经讨论过，这里不再详细叙述。在针对具体零刀具半径补偿功能在前面已经讨论过，这里不再详细叙述。在针对具体零件编程中，要注意正确选择件编程中，要注意正确选择G41G41和和G42G42，以保证顺铣和逆铣的加工要求。，以保证顺铣和逆铣的加工要求。第25页/共74页例：加工零件如图例：加工零件如

22、图5.55.5所示。选择零件编程所示。选择零件编程原点在原点在O O点，刀具直径为点，刀具直径为12mm12mm，铣削深度为，铣削深度为5mm5mm，主轴转速为主轴转速为600r/min600r/min，进给速度为，进给速度为60mm/min60mm/min，刀，刀具偏移代号为具偏移代号为H03H03，起刀点在（，起刀点在（0 0，0 0，1010）。程）。程序如下：序如下：图5.5 刀具半径补偿指令应用 第26页/共74页N10 G92 X0 Y0 Z10N20 M03 S600N30 G90 G00 X-55 Y-60N40 G00 Z-5 M08N50 G41 G01 X0 Y0 H03

23、 F60N60 G91 G01 X40 Y40N70 G03 X20 Y0 I10 J0N80 G01 X10N90 G02 X10 Y-10 I0 J-10N100 G01 Y-30N110 G01 X-90N120 G90 G40 G01 X-55 Y-60 M09N130 G00 Z10 M05N140 G00 X0 Y0N150 M30参数设置：H03=6。第27页/共74页刀具长度补偿功能刀具长度补偿功能指令：指令：G43G43、G44G44、G49G49例：当运行下列程序时，刀具的运动情况如图例：当运行下列程序时，刀具的运动情况如图5.65.6所示。所示。图5.6 刀具长度补偿 N

24、10 G92 X0 Y0 Z30N20 G90 G01 Z15 F100N30 G01 X30N40 G43 G01 Z15 H01N50 G01 X60N60 G43 G01 Z15 H02N70 G49 G01 Z30N80 M30参数设置：H01=5，H02=-5 第28页/共74页（4 4）图形比例及镜像功能指令）图形比例及镜像功能指令指令：指令：G50G50、G51G51G50G50、G51G51指令的使用，可使原编程尺寸按指定比例进行缩小或放大；也可指令的使用，可使原编程尺寸按指定比例进行缩小或放大；也可让图形按指定规律产生镜像变换。让图形按指定规律产生镜像变换。G51G51为比例

25、编程指令；为比例编程指令；G50G50为撤销比例编程指令。为撤销比例编程指令。第29页/共74页各轴按相同比例编程各轴按相同比例编程程序格式：程序格式：G51 X Y Z P G51 X Y Z P G50 G50其中：其中：X X、Y Y、Z Z比例中心的坐标（绝比例中心的坐标（绝 对方式）；对方式）；P P比例系数，最小输入量为比例系数，最小输入量为0.0010.001，比例系数的范围为，比例系数的范围为0.0010.001999.999999.999。该指令以后的移动指令，从比例中心点开始，实际移动量为原数。该指令以后的移动指令，从比例中心点开始，实际移动量为原数值的值的P P倍。倍。P

26、 P值对偏移量无影响。值对偏移量无影响。第30页/共74页例：在图例：在图5.75.7中，中，P P1 1P P4 4为原编程图形；为原编程图形；P P1 1P P4 4为比例编程的图形；为比例编程的图形；P P0 0为比例中心。为比例中心。图5.7 各轴按相同比例编程 第31页/共74页各轴以不同比例编程各轴以不同比例编程各各轴轴可可以以按按不不同同比比例例来来缩缩小小或或放放大大，当当给给定定的的比比例例系系数数为为-1-1时时，可可获获得得镜镜像像加加工工功功能。能。程序格式：程序格式：G51 X Y Z I J K G51 X Y Z I J K G50 G50其中：其中：X X、Y

27、Y、Z Z比例中心坐标；比例中心坐标；I I、J J、K K对应对应X X、Y Y、Z Z轴的比例系数，在范围内。轴的比例系数，在范围内。本本系系统统设设定定I I、J J、K K不不能能带带小小数数点点，比比例例为为1 1时时，应应输输入入10001000，并并在在程程序序中中都都应应输输入入，不能省略不能省略。第32页/共74页比例系数与图形的关系如图比例系数与图形的关系如图5.85.8所示。其中所示。其中b/ab/a为为X X轴系数；轴系数；d/cd/c为为Y Y轴轴系数；系数；O O为比例中心。为比例中心。图5.8 各轴按不同比例编程 第33页/共74页镜像功能镜像功能举例来说明镜像功

28、能的应用。如图举例来说明镜像功能的应用。如图5.95.9所示，其中槽深为所示，其中槽深为2mm2mm，比例系，比例系数取数取+1000+1000或或-1000-1000。设刀具起始点在。设刀具起始点在O O点，程序如下：点，程序如下：图5.9 镜像功能 第34页/共74页子程序：O9000N10 G00 X60 Y60N20 G01 Z-2 F100N30 G01 X100 Y60N40 Y100N50 X60 Y60N60 G00 Z4N70 M99 主程序：O100N10 G92 X0 Y0 Z10N20 G90N30 M98 P9000N40 G51 X50 Y50 I-1000 J10

29、00N50 M98 P9000N60 G51 X50 Y50 I-1000 J1000N70 M98 P9000N80 G51 X50 Y50 I1000 J-1000N90 M98 P9000N100 G50N110 M30 第35页/共74页（5 5）坐标系旋转功能）坐标系旋转功能 基本编程方法基本编程方法指令：指令：G68G68、G69G69G68G68、G69G69可使编程图形按指定旋转中心及旋转方向旋转一定的角度。可使编程图形按指定旋转中心及旋转方向旋转一定的角度。G68G68表示开始坐标旋转，表示开始坐标旋转，G69G69用于撤销旋转功能。用于撤销旋转功能。第36页/共74页程序格

30、式：程序格式：G68 X Y RG68 X Y R G69 G69其其中中：X X、Y Y旋旋转转中中心心的的坐坐标标值值（可可以以是是X X、Y Y、Z Z中中的的任任意意两两个个，它它们们由由当前平面选择指令确定）。当当前平面选择指令确定）。当X X、Y Y省略时，省略时，G68G68指令认为当前的位置即为旋转中心。指令认为当前的位置即为旋转中心。R R旋旋转转角角度度，逆逆逆逆 时时时时 针针针针 旋旋旋旋 转转转转 为为为为 正正正正 向向向向，一一般般为为绝绝对对值值。旋旋转转角角度度范范围围：-360.0360.0+360.0+360.0，单位为，单位为0.0010.001度。当度

31、。当R R省略时，按系统参数确定旋转角度。省略时，按系统参数确定旋转角度。第37页/共74页当程序在当程序在绝对方式绝对方式绝对方式绝对方式下时，下时，G68G68程序段后的第一个程序段程序段后的第一个程序段必须使用绝对方必须使用绝对方必须使用绝对方必须使用绝对方式式式式移动指令，才能确定旋转中心。如果这一程序段为增量方式移动指令，那么移动指令，才能确定旋转中心。如果这一程序段为增量方式移动指令，那么系统将以当前位置为旋转中心，按系统将以当前位置为旋转中心，按G68G68给定的角度旋转坐标。给定的角度旋转坐标。第38页/共74页例：如图例：如图5.105.10所示，应用旋转指令的程序如下：所示

32、，应用旋转指令的程序如下：图5.10 坐标系的旋转 N10 G92 X-5 Y-5N20 G68 G90 X7 Y3 R60N30 G90 G90 G01 X0 Y0 F200 （G91 X5 Y5）N40 G91 X10N50 G02 Y10 R10N60 G03 X-10 I-5 J-5N70 G01 Y-10N80 G69 G90 X-5 Y-5N90 M30 第39页/共74页坐标系旋转功能与刀具半径补偿功能的关系坐标系旋转功能与刀具半径补偿功能的关系 旋转平面一定要包含在刀具半径补偿平面内。旋转平面一定要包含在刀具半径补偿平面内。旋转平面一定要包含在刀具半径补偿平面内。旋转平面一定要

33、包含在刀具半径补偿平面内。第40页/共74页例：如图例：如图5.115.11所示，程序如下：所示，程序如下：图5.11 坐标旋转与刀具半径补偿 N10 G92 X0 Y0N20 G68 R-30N30 G90G90 G42 G00 X10 Y10 F100 H01N40 G91 X20N50 G03 Y10 I-10 J5N60 G01 X-20N70 Y-10N80 G40 X0 Y0N90 G69 M30参数设置：H01=5 第41页/共74页与比例编程方式的关系与比例编程方式的关系在比例模式时，再执行坐标旋转指令，旋转中心坐标也执行比例操作，在比例模式时，再执行坐标旋转指令，旋转中心坐标

34、也执行比例操作，但旋转角度不受影响，这时各指令的排列顺序如下：但旋转角度不受影响，这时各指令的排列顺序如下：G51.G51.G68.G68.G41/G42.G41/G42.G40.G40.G69.G69.G50.G50.第42页/共74页2.2.固定循环功能固定循环功能常用的固定循环指令能完成的工作有镗孔、钻孔和攻螺纹等。这些循常用的固定循环指令能完成的工作有镗孔、钻孔和攻螺纹等。这些循环通常包括下面环通常包括下面6 6个基本动作，如图个基本动作，如图5.125.12所示：所示：图5.12 固定循环的基本动作（1）在XY平面快速定位。（2）刀具快速移动到R平面。（3）以切削进给的方式进行孔加工

35、的动作。（4）在孔底相应的动作。（5）返回到R平面。（6）快速返回到起始点。第43页/共74页图中，实线表示切削进给，虚线表示快速运动。图中，实线表示切削进给，虚线表示快速运动。R R平面为在孔时，快速运动与进给运平面为在孔时，快速运动与进给运动的转换位置。动的转换位置。常用的固定循环有高速深孔钻循环、螺纹切削循环、精镗循环等。常用的固定循环有高速深孔钻循环、螺纹切削循环、精镗循环等。指令：指令：G73G73G89G89程序格式：程序格式：G90/G91 G98/G99 G73G90/G91 G98/G99 G73G89 X Y Z R Q P F KG89 X Y Z R Q P F K 第

36、44页/共74页其其中中：G90/G91G90/G91数数据据方方式式。当当在在采采用用G90G90时时，Z Z值值为为孔孔底底的的坐坐标标值值；采用采用G91G91时，时，Z Z值规定为值规定为R R平面到孔底的距离。平面到孔底的距离。G98/G99G98/G99返回点位置。返回点位置。G98G98指令返回起始平面，指令返回起始平面，G99G99指令返回指令返回R R平面。平面。G73G73G89G89孔孔加加工工方方式式。如如钻钻孔孔加加工工、高高速速深深孔孔钻钻加加工工、镗镗孔孔加加工工等。等。X X、Y Y孔的位置坐标。孔的位置坐标。Z Z孔底坐标。孔底坐标。R R在在G91G91时时

37、为为起起始始点点到到R R平平面面的的增增量量距距离离；在在G90G90时时为为R R平平面面的的绝绝对对坐标。坐标。第45页/共74页Q Q在在G73G73、G83G83方方式式时时，或或具具有有偏偏移移值值的的G76G76与与G87G87时时，规规定定每每次次切切削削深深度度，它始终是一个增量值。它始终是一个增量值。P P孔底的暂停时间。孔底的暂停时间。F F切切削削进进给给的的速速度度。在在图图5.125.12中中，循循环环操操作作3 3的的速速度度由由F F指指定定，而而循循环环操操作作5 5的速度则由选定的循环方式确定。的速度则由选定的循环方式确定。K K规规定定重重复复加加工工次次

38、数数（1 16 6）。当当K K没没有有规规定定时时，默默认认为为1 1；当当K=0K=0时时，孔孔加加工工数数据据存存入入，但但不不执执行行加加工工。当当孔孔加加工工方方式式建建立立后后，一一直直有有效效，而而不不需需要要在在执执行行相相同孔加工的每一个程序段中指定，直到被新的孔加工方式所更换或被撤销。同孔加工的每一个程序段中指定，直到被新的孔加工方式所更换或被撤销。第46页/共74页（1 1）高速深孔钻循环）高速深孔钻循环G73G73用于深孔钻削，在钻孔时采取间断进给，有利于断屑和排屑，适合用于深孔钻削，在钻孔时采取间断进给，有利于断屑和排屑，适合深孔加工。图深孔加工。图5.135.13所

39、示为高速深孔钻加工的工作过程。其中所示为高速深孔钻加工的工作过程。其中Q Q为增量值，指定为增量值，指定每次切削深度；每次切削深度；d d为排屑退刀量，由系统参数设定。为排屑退刀量，由系统参数设定。图5.13 高速深孔钻循环 第47页/共74页例：对图例：对图5.145.14所示的所示的5X5X8mm8mm、深为、深为50mm50mm的孔进行加工。的孔进行加工。图5.14 G73的应用 O0001N10 G56 G90 G01 Z60 F2000N20 M03 S800N30 G98 G73 X0 Y0 Z-50 R30 Q5 F50N40 X40 Y0 Z-50 R30 Q5 F50N50

40、X0 Y40 Z-50 R30 Q5 F50N60 X-40 Y0 Z-50 R30 Q5 F50N70 X0 Y-40 Z-50 R30 Q5 F50N80 G01 Z60 F2000 N90 M05N100 M30 工件坐标系G56设置：X=-400，Y=-150，Z=-50 第48页/共74页上述程序中，选择高速深孔钻加工方式进行孔加工，并以上述程序中，选择高速深孔钻加工方式进行孔加工，并以G98G98确定每一确定每一孔加工完后，回到孔加工完后，回到R R平面。平面。设定孔口表面的设定孔口表面的Z Z向坐标为向坐标为0 0，R R平面的坐标为平面的坐标为3030，每次切削量，每次切削量Q

41、 Q为为5 5，系统设定退刀排屑量系统设定退刀排屑量d d为为2 2。第49页/共74页（2 2）攻螺纹（左螺纹）循环）攻螺纹（左螺纹）循环指令：指令：G74G74该该指指令令规规定定主主轴轴下下移移至至R R平平面面时时启启动动，反反转转切切入入零零件件到到孔孔底底后后主主轴轴改改为为正转退出，在正转退出，在G74G74攻螺纹期间进给速度修正无效，如图攻螺纹期间进给速度修正无效，如图5.155.15所示。所示。图5.15 攻螺纹循环 第50页/共74页（3 3）精镗循环）精镗循环指令：指令：G76G76该指令使主轴在孔底准停，主轴沿切入方向的反方向退出执行精镗。这该指令使主轴在孔底准停，主轴

42、沿切入方向的反方向退出执行精镗。这样可以提高精度、高效率地完成孔加工而不损伤工件已加工表面。其中准停偏样可以提高精度、高效率地完成孔加工而不损伤工件已加工表面。其中准停偏移量移量Q Q一般总为正值，偏移方向可以是一般总为正值，偏移方向可以是+X+X、-X-X、+Y+Y或或-Y-Y，由系统参数选定，如，由系统参数选定，如图图5.165.16所示所示*。第51页/共74页图5.16 精镗循环 G76精镗循环的加工过程包括以下几个步骤：在X、Y平面内快速定位；快速运动到R平面；向下按指定的进给速度精镗孔；孔底主轴准停；镗刀偏移；从孔内快速退刀。第52页/共74页（4 4）撤销固定循环）撤销固定循环

43、指令：指令：G80G80 使用该指令后，固定循环被取消，孔加工数据全部清除。使用该指令后，固定循环被取消，孔加工数据全部清除。第53页/共74页（5 5）定点钻孔循环）定点钻孔循环指令：指令：G81G81这是一种常见的钻孔加工方式，如图这是一种常见的钻孔加工方式，如图5.175.17所示。所示。图5.17 钻孔循环 第54页/共74页例：使用刀具长度补偿功能和固定循环功能加工如图例：使用刀具长度补偿功能和固定循环功能加工如图5.185.18所示零件上的所示零件上的1212个孔。个孔。图5.18 编程举例 第55页/共74页分析零件图样，进行工艺处理分析零件图样，进行工艺处理该零件孔加工中，有通

44、孔、不通孔、需钻、扩和镗加工。故选择钻头该零件孔加工中，有通孔、不通孔、需钻、扩和镗加工。故选择钻头T01T01、扩孔刀扩孔刀T02T02和镗刀和镗刀T03T03，加工坐标系，加工坐标系Z Z向原点在零件上表面处。由于有向原点在零件上表面处。由于有3 3种孔径尺寸种孔径尺寸的加工，按照先小孔后大孔加工的原则，确定加工路线为从编程原点开始，先加工的加工，按照先小孔后大孔加工的原则，确定加工路线为从编程原点开始，先加工6 6个个6 6的孔，再加工的孔，再加工4 4个个1010的孔，最后加工的孔，最后加工2 2个个4040的孔。的孔。T01T01、T02T02的主轴的主轴转速转速S=600r/min

45、S=600r/min，进给速度，进给速度F=120mm/minF=120mm/min；T03T03主轴转速主轴转速S=300r/minS=300r/min，进给速度，进给速度F=50mm/minF=50mm/min。第56页/共74页加工调整加工调整T01T01、T02T02和和T03T03的的刀刀具具补补偿偿号号分分别别为为H01H01、H02H02和和H03H03。对对刀刀时时，以以T01T01刀刀为为基基准准，按按图图5.185.18所所示示的的方方法法确确定定零零件件上上表表面面为为Z Z向向零零点点，则则H01H01中中刀刀具具长长度度补补偿偿值值设设置置为为零零，该该点点在在G53

46、G53坐坐标标系系中中的的位位置置为为Z-35Z-35。对对T02T02，因因其其刀刀具具长长度度与与T01T01相相比比为为140mm-140mm-150mm=-10mm150mm=-10mm，即即缩缩短短了了10mm10mm，所所以以将将H02H02的的补补偿偿值值设设置置为为-10-10。对对T03T03同同样样计计算算，H03H03的补偿设置值为的补偿设置值为-50-50。换刀时，采用。换刀时，采用O9000O9000子程序实现换刀。子程序实现换刀。根据零件的装夹尺寸，设置加工原点根据零件的装夹尺寸，设置加工原点G54G54：X=-600X=-600，Y=-80Y=-80，Z=-35Z

47、=-35。第57页/共74页数学处理数学处理在多孔加工时，为了简化程序，采用固定循环指令。这时的数学处理在多孔加工时，为了简化程序，采用固定循环指令。这时的数学处理主要是按固定循环指令格式的要求，确定孔位坐标、快进尺寸和工作进给尺寸主要是按固定循环指令格式的要求，确定孔位坐标、快进尺寸和工作进给尺寸值等。固定循环中的开始平面为值等。固定循环中的开始平面为Z=5Z=5，R R点平面定为零件孔口表面点平面定为零件孔口表面+Z+Z向向3mm3mm处。处。第58页/共74页编写零件加工程序编写零件加工程序 O0002 程序号N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z35 进入加工坐标系N20 G4

48、3 G00 Z5 H01 建立T01号刀具长度补偿N30 S600 M03 主轴正转N40 G99 G81 X40 Y-35 Z-63 加工#1孔（回R平面）R-27 F120N50 Y-75 加工#2孔（回R平面）N60 G98 Y-115 加工#3孔（回起始平面）N70 G99 X300 加工#4孔（回R平面）N80 Y-75 加工#5孔（回R平面）N90 G98 Y-35 加工#6孔（回起始平面）第59页/共74页N100 G00 G49 Z20 Z向抬刀，撤销刀偏N110 G00 X500 Y0 M05 回换刀点，主轴停止N120 G43 Z5 H02 建立T02号刀具长度补偿N130

49、 S600 M03 主轴正转N140 G99 G81 X70 Y-55 Z-50 加工#7孔（回R平面）R-27 F120 N150 G98 Y-95 加工#8孔（回起始平面）N160 G99 X270 加工#9孔（回R平面）N170 G98 Y-55 加工#10孔（回起始平面）N180 G00 G49 Z20 Z向抬刀，撤销刀偏N190 G00 X500 Y0 M05 回换刀点，主轴停止 第60页/共74页N200 G43 Z5 H03 建立T03号刀具长度补偿N210 S300 M03 主轴正旋转N220 G76 G99 X170 Y-35 Z-65 加工#11孔（回R平面）R3 F50N

50、230 G98 Y-115 加工#12孔（回起始平面）N240 G00 G49 Z35 Z向抬刀，撤销刀补N250 M30 程序结束 参数设置：参数设置：H01=0H01=0，H02=-10H02=-10，H03=-50H03=-50；G54G54：X=-600X=-600，Y=-80Y=-80，Z=-35Z=-35。第61页/共74页例：如图例：如图5.195.19所示，立铣刀直径所示，立铣刀直径30mm30mm，试编写其加工程序。，试编写其加工程序。5.3 典型零件的程序编制 图5.19 编程实例 第62页/共74页O0001 程序号N10 G92 X450 Y250 Z300 建立工件坐