数控铣床与加工中心编程加工技术2

第三章数控铣床与加工中心编程加工技术§3.6数控铣床与加工中心程序编制一、概述为机床缺省状态00组为非模态代码在铣削加工中G90/G91分别表示绝对坐标/相对坐标编程FANUCG代码§3.6数控铣床与加工中心程序编制一、概述1、前指令代码、后指令代码前指令代码：在程序段开头激活M功能后指令代码：在程序段结束激活M功能G00X12Y20M08G00X12Y20M00FANUCM代码前指令代码后指令代码如不能确定M功能和刀具运动之间的关系，可以在单独的程序段中书写。2：M代码作用时间在单个程序段中有效一直有效，直到被取消§3.6数控铣床与加工中心程序编制绝对尺寸指令和增量尺寸指令G90指定尺寸值为绝对尺寸。G91指定尺寸值为增量尺寸。大多数控制器是同一条程序段中只能用一种，不能混用。但是大多数的FAUNC控制器允许在同一程序段混合使用两种模式如：G00G90X100G91Y-50;设当前刀具位于A点则G90编程：G90G00X30Y37;G91编程：G91G00X20Y25;混合编程：G00G90X30G91Y25;§3.6数控铣床与加工中心程序编制二、坐标系设定或选择1、设定工件坐标系（G92）2、选择工件坐标系（G54~G59)3、设定局部坐标系（G52)坐标系设定或选择1、设定工件坐标系（铣G92）G92为设定加工坐标系指令。如程序中出现G92XaYbZc程序段，当该程序段运行后，此时机床没有任何的动作，显示屏上的坐标显示改变为XaYbZc，工件坐标系被设定完成且当前刀位点在工件坐标系的XaYbZc位置。G92指令格式：G92X_Y_Z_车G50例：用G92X100Y100Z100设定如下工件坐标系，试写出其具体操作步骤。YXZ1：移动刀具，使刀位点和工件坐标系原点重合。2：沿着X、Y、Z轴分别移动100。3：运行指令G92X100Y100Z100。4：工件坐标系设定完成。2、选择工件坐标系（G54~G59)工件坐标系选择指令有G54、G55、G56、G57、G58、G59。均为模态指令。加工之前，通过MDI(手动键盘输入)方式设定这6个坐标系原点在机床坐标系中的位置，系统则将它们分别存储在6个寄存器中。程序段格式：G54~G59程序中出现G54～G59中某一指令时，就相应地选择了这6个坐标系中的一个。使用步骤：例：已知G54(X)=-105.5G54(Y)=-103.1，且当前主轴位于机床原点如执行指令G00G90G54X5.5Y3.1S1500M03。求在机床坐标系下的坐标。解：在机床坐标系下实际移动的目标点的坐标为X=-105.5+5.5=-100Y=-103.1+3.1=-100选择工件坐标系的应用：一次装夹完成多个零件的孔的加工。G21G90G54G00X5.5Y3.1S1000M03G99G82R5Z-5P100F8(此段进行孔的加工循环）G55X5.5Y3.1G56X5.5Y3.1…G92指令是通过程序来设定加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，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。G54～G59所选择的工件坐标系与刀具当前的位置无关，但是需要通过对刀操作后由MDI输入相应的数值。G92与G54～G59的区别G92指令与G54～G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。3、设定局部坐标系（G52)1：局部坐标系是与当前有效的被选择的工件坐标系（G54~G59)相关的补充的临时坐标系。在G52运行期间工件坐标系仍然存在。2：执行完G52指令后，其后的坐标值为相对于该局部坐标系的数值。3：局部坐标系取消指令为G52X0Y0Z0.指令格式：G52X~Y~Z~其中X~Y~Z~为局部坐标系在当前工件坐标系中的坐标值说明：G54与G52程序例：已知工件坐标系原点为零件左下角，孔的坐标标注是相对于图中的圆的中心标注的为(2.25,0)(1.125,1.9468)…(1.125,0).试用G52编制孔的加工程序。…G90G54G00X8Y3S1200M03;G52X8Y3;G99G82R0.1Z-0.2P100F10L0;X2.25Y0;X1.125Y1.9468;X-1.125;…X1.125;G80Z1;G52X0Y0;…§3.6数控铣床与加工中心程序编制三、坐标运动指令1、快速定位（G00或G0）2、直线插补（G01或G1)3、圆弧插补（G02,G03或G2,G3)4、程序暂停（G04）5、返回参考点检查（G27）6、自动返回参考点(G28)7、从参考点返回（G29）坐标运动指令1、快速定位（G00或G0）指令格式：G00X__Y__Z__说明：1、刀具以快速移动速度移动到用工件坐标系中的位置。2、以绝对值尺寸编程时，X_Y_Z_值为终点的坐标值。3、以增量值尺寸编程时，X_Y_Z_值为刀具需要移动的距离。4、用参数No.1401的第1位,可以选择下面两种刀具轨迹之一：非直线插补定位：刀具分别以每轴的快速移动速度定位。刀具轨迹一般不是直线。直线插补定位：刀具轨迹刀具轨迹为一直线。刀具以不超过每轴的快速移动速度，在最短的时间内定位。5、快速移动指令中的速度不能在地址F中指定。2、直线插补（G01或G1)指令格式：G01X_Y_Z_F_说明：1、刀具以F指定的进给速度沿直线移动到指定的位置。2、以绝对值尺寸编程时，X_Y_Z_值为终点的坐标值。3、以增量值尺寸编程时，X_Y_Z_值为刀具需要移动的距离。4、无需对每个程序段都指定F值,进给速度是沿着刀具轨迹测量的，如果不指令F代码，则认为进给速度为零。OYXOXZ2-2点定位与直线进给指令应用例：用φ6的指状铣刀铣出右图所示“X、Y、Z”三个字母，深度为2mm。建立图示坐标系。加工时，刀具起点为(0,0,300)处；下刀速度为50mm/min；切削速度为150mm/min；主轴转速为1000r/min。如图示，加工深度为-2mm，安全高度为+2mm处。拟定加工路线为：OXZ2-2OXY点定位与直线进给指令应用加工程序为：G92X0Y0Z300G00X10Y10Z2S1000M03G01Z-2F50X30Y40F150G00Z2X10G01Z-2F50X30Y10F150G00Z2OXZ2-2OXY点定位与直线进给指令应用加工程序(续上)为：X50G01Z-2F50Y25F150X40Y40G00Z2X50Y25G01Z-2F50X60Y40F150G00Z2OX2-2OXY点定位与直线进给指令应用Z加工程序(续上)为：X70G01Z-2F50X90F150X70Y10X90G00Z20M05X0Y0Z300M02加工演示3、圆弧插补（G02,G03或G2,G3)G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。G03为按指定进给速度的逆时针圆弧插补。圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如图所示。程序格式：XY平面：G17G02X～Y～I～J～(R～)F～G17G03X～Y～I～J～(R～)F～ZX平面：G18G02X～Z～I～K～(R～)F～G18G03X～Z～I～K～(R～)F～YZ平面：G19G02Z～Y～J～K～(R～)F～G19G03Z～Y～J～K～(R～)F～其中：X、Y、Z的值是指圆弧插补的终点坐标值；I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与G90,G91无关。R为指定圆弧半径。R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角≤180o时，R值为正，当圆弧的圆心角＞180o时，R值为负。对于整园的编程，如果用R格式编程G02X～Y～(R～)F～会出现很多可能性，因此对于整园只能用I,J,K方式编程。关于R编程关于I、J、K编程有些老式的控制器不支持在一个程序段中进行多个象限圆弧插补。这时候圆弧运动必须分成4个或者5个程序段。G90G80G40G17G49G21(机床初始状态设定）G90：绝对坐标编程；G80：取消固定循环G40：取消刀具半径补偿G17：选择xy平面为工作平面G49：取消刀具长度补偿G21：公制尺寸输入G90G80G40G17G49G21机床初始状态设定G54G00X0Y0快进到起刀点，z值为当前位置X-35Y-70S400快进进刀点的上方设定主轴转速，z值为当前位置Z50M03快进到进刀点上方Z50处，主轴正转G01Z-25F1000M08以F1000mm/min的速度移动到进刀点X-60F200以F200mm/min的速度切削轮廓G03X-110Y-20R50切削轮廓6G01Y-40切削轮廓7G02X-140Y-70R-30切削轮廓8G01X-160切削轮廓9G03X-110Y-120R50切削轮廓10G01Y-140切削轮廓11X-80切削轮廓12G02X-40Y-100R40切削轮廓13G01Y-65切削轮廓14G00Z50退刀Z90M05退刀,停主轴G01X0Y0回X0Y0M30程序结束4、程序暂停（G04）G04——暂停延时格式：G04X~P~，X~s(秒)P~ms(毫秒)。执行此指令时，加工进给将暂停P后所设定的时间，然后自动开始执行下一程序段。G04指令为非模态指令说明：1：用于高低速转换时主轴停稳定。2：用于孔底暂停以提高孔底质量。3：用于螺纹加工开始前稳定主轴转速。4：主轴最小暂停时间(主轴旋转一周所用时间)T＝60秒/主轴转速5.返回参考点检查（G27）程序格式：G90(G91)G27X~Y~Z~;说明：1：G27X~Y~Z~中的X~Y~Z~值为机床坐标系原点在工件坐标系中的值。2：在执行该指令时，应该取消刀具长度和半径补偿，否则检查结果可能不正确，因为刀具参考点被替代了。例：设G54中的X=-345.587,Y=-246.354,Z=-524.488则执行指令G27X345.587Y246.354Z524.488会进行正确的检查，机床指示灯会亮。如执行指令G27X345.578Y246.354Z524.488则会出现报警信息，机床不再执行下面的程序段。直到故障解除。6、自动返回参考点(G28)说明：1：G28程序段中至少要包含一根轴的坐标。这时仅该轴经过该点回参考点。2：绝对坐标G90编程方式时，G28指令中的XYZ坐标是中间点在当前坐标系中的坐标值。3：增量坐标G91编程方式时，G28中指令值为中间点相对于当前位置点的坐标增量。4：较好的编程方法是：G91G28Z0；G28X~Y~；（G90~）格式：G28X~Y~Z~经指令中间点再自动回参考点。说明：1：在使用G29指令之前必须使用G28指令，因为G29指令中没有中间点的坐标值。2：绝对坐标G90编程方式时，G29指令中的XYZ坐标是从参考点出发将要移到的目标点在当前坐标系中的坐标值。3：增量坐标G91编程方式时，G29中指令值为将要移到的目标点相对于前段G28中指令内的中间点的坐标增量。7、从参考点返回（G29）例：G91G28X10Y10G29X10Y-10机床原点格式：G29X~Y~Z~。从参考点经中间点返回目标点，式中的X~Y~Z~为目标点。§3.6数控铣床与加工中心程序编制四、主轴运动与进给设定指令2、F功能F功能是用于控制刀具相对于工件的进给速度。F的单位是mm/min。如：F250表示刀具的进给速度为250mm/min。1、S功能S功能，主要表示主轴转速（r/min)，属于模态代码。主轴转速功能用地址符S加一到四位数字表示。如：S1500表示主轴转速为1500r/min注意：实际进给速度和主轴转速还受操作面板上进给速度修调倍率的控制。f=Z*fz*n：Z铣刀齿数、fz每齿进给量（mm/齿）、n主轴转速。§3.6数控铣床与加工中心程序编制五、刀具与刀具补偿1、刀具功能（T功能）2、刀具半径补偿功能3、长度补偿功能（H功能)刀具与刀具补偿1、刀具功能（T功能）实际上，加工中心的编程和数控铣床编程的不同之处，主要在于增加了用M06和Txx进行自动换刀的功能指令，其他都没有多大的区别。M06--自动换刀指令。本指令将驱动机械手进行换刀动