东芝系统培训教案

加工中心（东芝系统）编程课题：CNC编程（东芝系统）老师：赵天培时间：2006-12-5晚和2006-12-12晚教学目的：加强CNC技术人员的编程能力，使加工中心程式得以优化。教学重点：各代码的用意及机床内部宏程式的设定。教学难点：机床内部宏程式的设定。教具：主要过程：先从程序的组成开始，再分讲各G代码的用意，最后讲宏程序的设定及应用。主要内容：数控编程技术的基本概概念：数控编程一般可以分手工编程和自动编程。手工编程是指编制数控加工程序的各个步骤（零件图样分析、工艺处理、确定加工路线和工艺参数、计算数控机床所需的输入数据、编写零件的数控加工程序单以及程序的校验等）均由人工来完成。自动编程是指从零件的设计模型（或几何图形）来得到数控加工程序的全过程。其主要任务是计算加工走刀过程中的刀位点（CutterLocationPoint,简称CL点）。编程人员只需根据加工对象和工艺要求，借助CAM系统的交互式菜单，对加工中过程和工艺要求进行简单的描述，而由编程系统自动算出加工运动轨迹，并输出零件加工程序。1．程序的组成：程序的类型：主程序、子程序和库程序。程序的规则：（1）程序名（个数不能多于8个）。（2）程序内容（包括各G代码和M代码及子程序）。（3）程序结尾。（主程序后一定要有M02或M30）2．程序内的G代码2.1平面变换(G35-G39)⑴功能G35到G39代码用于将基于G17平面上的程序转换到其他平面并且运行它。⑵指令G35┅┅┅┅┅取消平面转换（G17平面）G36┅┅┅┅┅G18平面G37┅┅┅┅┅G19平面G38┅┅┅┅┅G18平面G39┅┅┅┅┅G19平面⑶说明每个G代码与一个工件的对应关系如下：指令G35G36G37G38G39X不变XY-X-YY不变ZZZZZ不变-YXY-XG02不变G03G02G02G03G03不变G02G03G03G02I不变IJ-I-JJ不变KKKKK不变-JIJ-IG41不变G42G41G41G42G42不变G41G42G42G41G12/22不变G13/G23G12/G22G12/G22G13/G23G13/23不变G12/G22G13/G23G13/G23G12/G22刀具长度H不变-HHH-HR不变-RRR-R平面G17G18G19G18G19平面转换功能时编程工件的图形与从每一平面箭头所指方向所观察是一样的，以G17平面为例，按G36~G39选择的自动转换指令变为每一平面适当的值。（在圆弧切削方式，工件形状依然相同，但起始点可能不一样。）在G36方式，举一个例子，X指令不变化，Y和Z指令分别变为Z和-Y指令。同样，I、J和K指令分别转换为I、K和-J指令，G02/G03、G12/G13、G22/G23和G41/G42分别转变为G03/G02、G13/G12、G23/G22和G42/G41。2.2英制/米制选择（G70，G71）⑴功能用G代码可以选择直线轴的测量单位。⑵指令G70英制指令编程单位G71米制指令编程单位2.3每分钟进给/每转进给（G94，G95）⑴功能用F代码指定的进给速度可以转换为用G94或G95代码，结果可变为主轴每分钟进给或每转进给。⑵指令G94………………每分钟进给G95…………………每转进给⑶程序举例G94G01F100………100(mm/min.或inch/min)X1000Y1000G95F10………10(mm/rev.或inch/rev.)S50M03G01Z150*10×50=500(mm/min.或inch/min.)M05G94G00Z0M302.4固定循环编程在下面的例子中，选择G17平面（XY平面、Z和Z的平行轴W轴为钻轴）。⑴固定循环方式的定义G__X__Y__Z__P__Q__R__F__L__或G__X__Y__P__Q__R__F__L__G:G77—G79、G81—G89和G186中的一个X、Y：XY平面上孔的坐标（在G91方式为从前面一点到该点的相对值）Z：最终切削深度的Z坐标值（在G91方式从R点到该点的增量值）W：最终切削深度的W坐标值（在G91方式从R点到该点的增量值）P：在孔底的延迟时间Q：在G83或G87中每次进给的切削深度（增量值）R：间隙点的Z坐标（点R）（在G91中从起始点计算的距离）F：进给率L：固定循环的重复次数（不指定，有效重复次数为1）（1）注意事项⑴在同一个固定循环方式中，仅输入XY的坐标值和想要变更的数据。在采用其他的固定循环时，G代码、钻孔数据Z、R和F代码是必须指令的。⑵在指令固定循环的同时，钻孔轴所在的位置为初始点，在同一个固定循环中，这个初始位置是不发生变化的。如果指令另一个固定循环在指令的同时钻孔轴所在位置是初始点。⑶X、Y、Z和R的地址数据按照所选的G90或G91方式被看作是增量或绝对的。Q代码应该增量数据并且不是0。⑷F代码用于指定固定循环中的进给率。在同一个定循环中它是模态的，⑸G80用于取消固定循环。⑹完成固定循环操作后，在固定循环之前的模态指令再次有效。当用G80取消固定循环后，在固定循环之前执行进给速度指令再次有效。⑺在固定循环的段中，除钻孔轴之外的轴是用于钻孔点定位的轴。⑻如果在绝对方式重复执行固定循环，相同的孔被一次又一次重复加工。如果在单段方式重复固定循环指令，在每加工一个孔后，轴都停止在段尾结束停止处。⑼当固定循环开始时，主轴应该在进给前旋转。⑽S、T和B（第2辅助功能）代码不能指令在固定循环的段中，它们必须在各自的段中指令。⑾在刀具补偿和3维刀具方式不能指令固定循环。2.4．1每一种固定循环的操作（XY平面&Z为孔加工轴选择）（1）G81钻孔循环（点钻循环）G81（X__）（Y__）Z__R__（P__）F__（L__）操作①刀具快速移动到X和Y指定的点。②刀具快速移动到R点。③当指定P代码时，冷却液打开。④刀具切削进给至Z点。⑤刀具快速返回到R点和I点。（2）G82钻孔循环（扩孔循环）G82（X__）（Y__）Z__（P__）R__F__（L__）操作①刀具快速移动到X和Y指定的点。②刀具快速移到R点。③刀具切削进给至Z点。④刀具停留P代码指定的时间。（不指定P代码，停留时间为0）⑤刀具快速返回到R点或I点。（3）G83步进钻孔循环G83（X__）（Y__）Z__Q__R__（J__P__）F__（L__）J：刀尖退刀值P：延时操作①刀具快速移动到X和Y指定的点。②刀具快速移动到R点。③刀具切削进给Q指定的值。④刀具快速返回到R点。⑤刀具快速移动到距孔底1mm处。⑥以切削进给，刀具开始加工下一个Q值。⑦重复步骤③和⑥直到加工深度等于Z代码指定的值。⑧刀具快速返回到I点或R点。（4）G84攻丝循环G84（X__）（Y__）Z__R__（P__）F__（L__）（E__）操作①刀具快速在X和Y代码指定的点定位。②刀具快速移动到点R。③当指定P代码时，冷却液打开。④刀具切削进给加工至深度Z。⑤刀具停留E代码指定的时间。⑥主轴停止。⑦主轴反转并且刀具返回到R点。⑧主轴停止。⑨在G98方式刀具快速返回到I点。⑩主轴开始旋转。当刀具切削进给时，进给倍率无并且不可能进给保持。*攻丝循环一主轴惯性螺纹操作。螺纹切削轴的移动与主轴的旋转同步。即使在主轴停止或在孔底（Z轴）反转时主轴也是随着惯性旋转的。也就是说，可以进行与螺纹导程完全同步的螺纹攻丝。用于主轴惯量螺纹切削F代码（螺纹导程）的单位是mm或inch。F代码的格式如下：F3。2mm(0.01mm~999.99mm)F2.3inch(0.001inch~99.999inch)操作①Z轴移动与主轴旋转同步，从R点到P点。②在Z点输出M05。Z轴继续移动并与主轴旋转同步。③当主轴停止检测信号变为高时，Z轴停止。④输出反向旋转的M03（m04）并且Z轴开始移动且与主轴旋转同步。⑤当Z轴返回到R点后，与主轴旋转同步的进给被取削。（5）G85镗孔循环（铰孔）G85（X__）（Y__）Z__R__（P__）F__（L__）（E__）操作①刀具快速移动到X和Y指定的点。②刀具快速移动到R点③当指定P代码时，开始间隙冷却。④刀具切削进给加工至Z点。⑤用E代码指定刀具的停留时间。⑥刀具愉以进给速度度回到R点。⑦在G98方式刀具快速返回到I点。注1：当指定E代码时，系统认为先择了攻丝循环。（与G84指令相比不同点是没有主轴停止并且主轴在孔底在孔底反转）当刀具以进给速度移动时，进给倍率无效并且不可能实行进给保持。（6）G86镗孔循环G86（X__）（Y__）Z__（P__）R__F__（L__）操作①刀具快速移动到X和Y指定的点。②刀具快速移动到R点。③刀具切削进给移动至Z点。④用P代码指定刀具的停留时间。⑤主轴停止。⑥刀具快速返回到I点或着P点。⑦主轴再次开始旋转。（7）G87阶梯循环G87（X__）（Y__）Z__Q__R__F__（L__）操作①刀具快速移动到X和Y指定的点。②刀具快速移动到R点。③刀具以切削进给加工增量Q值。④刀具返回1mm。⑤刀具切削进给加工一个增量Q值。⑥重复步骤③到⑤直到加工深度与Z代码指定的值相等。⑦刀具快速返回到I点或R点。注1：点R和点Z之间的距离不需要是增量进给值Q的整数倍。在这种情况下，最后一次切削进给深度小于Q值。注2：可以用设定参数（N0504）指定的任意值，代替上面例子中的1mm。（8）G88精镗循环G88（X__）（Y__）Z__I__J__Q__（P__）R__F__（L__）操作①刀具快速移动到X和Y指定的点。②刀具快速移动到R点。③刀具切削进给移动至Z点。④用P代码指定刀具的停留时间。⑤刀具按照Q代码指定的值反回。如果不指定Q代码，刀具按照参数指定的值（N0510）返回。⑥主轴信止在预定的位置。（执行主轴定相停止M19）⑦刀具按照I和J代码指定的偏移量的值在X和Y方向上快速移动。⑧刀具快速返回到I点和R点。⑨刀具按照-I和-J指定的偏移量的值在相应的X和Y方向上快速移动。⑩主轴再次开始旋转。注1：在G17、G18和G19方式，用（I、J）、（K，I）或（J，K）代码指定的值对相应的（X，Y）|（Z，X）或（Y，Z）轴进行偏移。偏移的量可以忽略。在这种情况下，参数（N0505—N0507）指定的偏移量有效。I、J和K与G90方式无关，为增量值。在定位方式轴偏移时，注意刀具路径。注2：I、J和K指定的偏移量是模态的。直到G88代码取消前一直有效。（9）G89镗孔循环G89s（X__）（Y__）Z__（P__）R__F__（L__）操作①刀具快速移动到X和Y指定的点。②刀具快速移动到R点。③刀具切削进给移至Z点。④刀具停留用P代码指定的时间。⑤刀具进给返回到R点。⑥在G98方式，刀具快速返回到I点。（10）G77阶梯+节距循环G77（X__）（Y__）Z__（P__）R__F__（L__）操作①刀具快速移动到X和Y指定的点。②刀具快速移动到R点③从R点到K点执行步进循环。④从K点到Z点执行点钻循环。⑤刀具进给返回到I点或R点。注1：R、K和Z应该满足“RKZ”或“RKZ”。注2：在增量方式，点K和Z是从点R开始的距离。注3：不指定K代码，会产生报警。注4：Q值是增量值。（11）G78钻孔循环（变节距钻孔循环）G78（X__）（Y__）Z__R__Q__F__（L__）注1：一定要指定Q和K代码（Q≠0，K≠0，Q＞K）注2：Q和K的值是增量的。注3：切削深度是递减的，例如Q、Q-K、Q-2K。切削深度=Q-（N-1）K（12）G79反镗循环G79（X__）（Y__）Z__I__J__Q__R__F__（L__）（P__）操作1刀具快速移动到X和Y指定的点。2主轴停止在预先设定的位置。（执行主轴定向停止）3刀具按照I和J代码指定的值在X和Y方向上快速偏移。4刀具快速移动到R点。5刀具按照-I和-J代码指定的值在X和Y方向上快速返回。6主轴开始旋转。7刀具进给加工到Z点。8刀具按照P代码指定的值返回，不指定Q的值，刀具按照参数（N0511）指定的值返回。10主轴在原点的位置停止。（执行主轴