数控铣、加工中心编程讲义

数控铣、加工中心编程讲义一、数控机床编程基本知识二、数控铣床编程基本指令三、数控铣床编程实例四、数控铣床编程基本指令五、数控铣床编程实例六、用户宏程序数控机床编程基础1、机床坐标轴2、机床原点、参考点、机床坐标系3、工件原点和工件坐标4、绝对、增量编程5、直径、半径编程6、程序格式二、数控编程基本知识1、坐标系统1）基本坐标轴数控机床的坐标轴和方向的命名制订了统一的标准，规定直线进给运动的坐标轴用X，Y，Z表示，常称基本坐标轴。二、数控编程基本知识2）旋转轴围绕X，Y，Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A，B，C表示，根据右手螺旋定则，如图1所示，以大姆指指向+X，+Y，+Z方向，则食指、中指等的指向是圆周进给运动的+A，+B，+C方向。二、数控编程基本知识基本轴与旋转轴的方向：+X=-X′,+Y=-Y′,+Z=-Z′，+A=-A′,+B=-B′,+C=-C′同样两者运动的负方向也彼此相反。二、数控编程基本知识+X+X+Y’+Z+Y+Z+Y+C+Z’+A+B+C+X+Y+Z+A+B+X’图1机床坐标轴二、数控编程基本知识3）附加坐标轴：在基本的线性坐标轴X，Y，Z之外的附加线性坐标轴指定为U，V，W和P，Q，R。这些附加坐标轴的运动方向，可按决定基本坐标轴运动方向的方法来决定。二、数控编程基本知识CJK6032坐标轴Z+X+++一、数控机床编程基础ZJK-7532立式铣床轴的定义二、数控编程基本知识+Y+X图2华中I型ZJK7532铣床坐标系统+Z2、机床参考点、机床零点、机床坐标系机床参考点：为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个固定的机械的机床参考点（测量起点），（该点系统不能确定其位置）机床零点：通过已知参考点（已知点）、系统设置的参考点与机床零点的关系可确定一固定的机床零点，也称为机床坐标系的原点。（该点系统能确定其位置）。机床坐标系：以机床原点为原点，机床坐标轴为轴，建立的坐标系即机床坐标系。（该坐标系是机床位置控制的参照系）二、数控编程基本知识3、工件坐标系、程序原点定义：工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一点为原点（也称程序原点），建立一个坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。二、数控编程基本知识二、数控编程基本知识o)(编程原点工件原点Y+X+Y+oX+YXYXBAOOXY0X0YP对刀点机床原点工件原点图4二、数控编程基本知识5-1、M指令(或辅助功能)表3-2指令功能说明备注M03主轴正转M04主轴反转M05主轴停M06换刀M07切削液开*M09切削液关*M19主轴定向停止M20取消主轴定向停止M30主程序结束切断机床所有动作，并使程序复位。M98调用子程序其后P地址指定子程序号，L地址指定调运次数。M99子程序结束子程序结束，并返回到主程序中M98所在程序行的下一行*暂无此功能。五、数控铣床常用编程指令5-2、G指令(准备功能)表3-3代码组号意义代码组号意义代码组号意义G43G44G4910刀具长度正向补偿刀具长度负向补偿刀具长度补偿取消G00G01G02G0301快速定位直线插补顺圆插补逆圆插补G0400暂停G50G5104缩放关缩放开G0716虚轴设定G0900准停效验G52G5300局部坐标系设定直接机床坐标系编程G17G18G1902X—Y平面选择X—Y平面选择X—Y平面选择G20G21G2208英寸输入毫米输入脉冲当量G54G55G56G57G58G5911选择坐标系1选择坐标系2选择坐标系3选择坐标系4选择坐标系5选择坐标系6G73G74G76G80G81G82G83G84G85G86G87G88G8906深孔高速钻循环反攻丝循环精镗循环固定循环取消定心钻循环带停顿的钻孔循环深孔钻循环攻丝循环镗孔循环镗孔循环反镗循环手动精镗循环镗孔循环G6000单方向定位G24G2503镜像开镜像关G90G9113绝对值编程增量值编程G61G6412精确停止效验方式连续加工方式G9200坐标系设定G28G2900返回到参考点由参考点返回G6500子程序调用G94G9514每分进给每转进给G68G6905旋转变换旋转取消G40G41G4209刀具半径取消刀具半径左补偿刀具半径右补偿G98G9915固定循环后返回起始点固定循环后返回R点五、数控铣床常用编程指令五、数控铣床常用编程指令一、有关坐标和坐标系的指令1、绝对值编程G90与相对值编程G91格式：G90GXYZG91GXYZG90为绝对值编程，每个轴上的编程值是相对于程序原点的。G91为相对值编程，每个轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。G90、G91为模态功能，G90为缺省值。区别:图8中给出了刀具由原点按顺序向1、2、3点移动时两种不同指令的区别。123XYO204060152545%0001N1G92X0Y0N2G90G01X20Y15N3X40Y45N4X60Y25N5X0Y0N6M30G90编程%0002N1G91G01X20Y15N2X20Y30N3X20Y-20N4X-60Y-25N5M30G91编程图8两种指令方式五、数控铣床常用编程指令2、坐标系设定G92格式：G92X_Y_Z_A_其中，X、Y、Z、A为坐标原点（程序原点）到刀具起点（对刀点）的有向距离。建立：G92指令通过设定刀具起点相对于坐标原点的位置建立坐标系。此坐标系一旦建立起来，后序的绝对值指令坐标位置都是此工件坐标系中的坐标值。五、数控铣床常用编程指令五、数控铣床常用编程指令X、Z取值原则：1、方便数学计算和简化编程；2、容易找正对刀；3、便于加工检查；4、引起的加工误差小；5、不要与机床、工件发生碰撞；6、方便拆卸工件；7、空行程不要太长；注意1、执行此段程序只是建立在工件坐标系中刀具起点相对于程序原点的位置，刀具并不产生运动。2、执行此程序段之前必须保证刀位点与程序起点（对刀点）符合。3、G92指令必须单独一个程序段指定，并放在程序的首段。五、数控铣床常用编程指令3、工件坐标系选择G54-G59格式：GGGGGG545556575859工件零点偏置机床原点XYZXYZ图11工件坐标系选择(G54~G59)G54原点G59原点G59工件坐标系G54工件坐标系。。。五、数控铣床常用编程指令注意事项：G92指令需后续坐标值指定刀具起点在当前工件坐标系中的坐标值，因此须用单独一个程序段指定，该程序段中尽管有位置指令值，但并不产生运动，在使用G92指令前，必须保证刀具回到加工起始点即对刀点。使用G54～G59建立工件坐标系时，该指令可单独指定(如上例中的N02句)，也可与其他指令同段指定(如上例中的N01句)。使用该指令前，先用MDI方式输入该坐标系坐标原点在机床坐标系中的坐标值，使用G54指令在开机前，必须回过一次参考点五、数控铣床常用编程指令4、直接机床坐标系编程G53格式：G53在含有G53指令的程序段中，用绝对值编程(G90)的移动指令位置就是在机床坐标系中(相对于机床原点)的坐标值。G53指令仅在其被规定的程序段中有效。五、数控铣床常用编程指令5、坐标平面选择G17，G18，G19格式：G17G18G19该指令选择一个平面，在此平面中进行圆弧插补和刀具半径补偿。G17选择XY平面，G18选择ZX平面，G19选择YZ平面。移动指令与平面选择无关。例如在规定了G17Z_时，Z轴照样会移动。G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，G17为缺省值。五、数控铣床常用编程指令二、有关单位的设定1、尺寸单位选择G20，G21，G22格式：G20G21G22本系统采用3种尺寸输入制式：英制由G20指定，公制由G21指定，脉冲当量由G22指定，缺省时采用公制。3种制式下线性轴、旋转轴的尺寸单位如表4所示。五、数控铣床常用编程指令线性轴旋转轴英制(G20)英寸度公制(G21)毫米度脉冲当量(G22)移动轴脉冲当量旋转轴脉冲当量表4尺寸输入制式及其单位这3个G代码必须在程序的开头坐标系设定之前用单独的程序段指令。G20，G21，G22不能在程序的中途切换。五、数控铣床常用编程指令2、进给速度单位的设定G94、G95格式：G94[F_]G95[F_]G94为每分钟进给，F的单位依G20/G21/G22的设定而分别为mm/min，in/min或脉冲当量/min。此外，G94F_可以指定旋转轴的速度，旋转轴的速度单位为度/min或脉冲当量/min。G95为每转进给，在F之后，直接指定刀具在主轴转一转的进给量，单位依G20/G21/G22的设定而分别为mm/r，in/r或脉冲当量/r。这个功能必须在主轴装有编码器时才能使用。G94、G95为模态功能，可相互注销，G94为缺省值。五、数控铣床常用编程指令三、进给控制指令1、快速定位指令G00格式：G00X_Y_Z_A_其中，X、Y、Z、A为快速定位终点，G90时为终点在工件坐标系中的坐标；G91时为终点相对于起点的位移量。G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销。五、数控铣床常用编程指令2、单方向定位指令G60格式：G60X_Y_Z_A_其中，X、Y、Z、A、为定位终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。在单向定位时，每一轴的定位方向是由机床参数确定的。在G60中，先以G00速度快速定位到一中间点，然后以一固定速度移动到定位终点。中间点与定位终点的距离（偏移值）是一常量，由机床参数设定，且从中间点到定位终点的方向即为定位方向。G60指令仅在其被规定的程序段中有效。五、数控铣床常用编程指令3、线性进给指令G01格式：G01X_Y_Z_A_F_其中，X、Y、Z、A、为终点，G90时为终点在工件坐标系中的坐标；G91时为终点相对于起点的位移量。G01和F都是模态代码，G01可由G00、G02、G03或G33功能注销。五、数控铣床常用编程指令4、圆弧进给指令G02，G03圆弧进给格式：其中用G17代码进行XY平面的指定，省略时就被默认为是G17，但当在ZX（G18）和YZ（G19）平面上编程时，平面指定代码不能省略。五、数控铣床常用编程指令191817GGG0302GG_______RKJKIJIF_______ZYZXYXOZXG03G02OYZG03G02OXYG03G02图22不同平面的G02与G03选择XZY五、数控铣床常用编程指令起点I、J、K分别表示X（U），Y（V），Z（W）轴圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如图21所示五、数控铣床常用编程指令圆心终点(X,Y)起点JIOXY圆心终点(Y,Z)KJOYZ圆心终点(X,Z)起点IKOZX图21I、J、K的选择191817GGG0302GG_______RKJKIJIF_______ZYZXYX园弧插补注意事项：1、当圆弧圆心角小于180°时，R为正值，2、当圆弧圆心角大于180°时,R为负值，3、整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K；4、F为编程的两个轴的合成进给速度。五、数控铣床常用编程指令例.见下图所示，用Φ8的刀具，沿双点画线加工距离工件上表面3mm深凹槽二、数控铣床编程实例807015100601088R10例.图27所示的螺旋线程序G91时：G91G03X-30.0Y30.0R30.0Z10F100G90时：G90G03X0Y30.0R30.0Z10F100G91时:G91G19G02Y30Z-30R30X10F100G90时：G90G19G02Y30Z0.0R30.0X10F100XYZ图27螺旋线编程例图终点10O3030XYZ图27螺旋线编程例图终点-10O3030五、数控铣床常用编程指令例.图27所示的螺旋线程序%0027G92X30Y-50Z30G01