数控铣床教学用

数控铣床第一部分第一部分编程代码及轮廓线基础编程编程代码及轮廓线基础编程1.数控铣削编程2.1程序的编制流程2.2数控机床编程种类2.3典型数控系统2.4数控机床的坐标系2.5程序段格式2.6基本编程指令（大畏系统）2.7数控铣床编程实例1.1程序的编制流程1.在数控机床上加工工件，首先要编制加工程序，编制加工程序的过程就是将工件的工艺过程、切削参数、刀具的移动极其辅助动作按顺序用数控系统规定的指令格式编写出加工程序单。2.不同的数控系统、不同的机床，程序编制基本上是相似的，但又各不相同，我们要学习的是日本大隈（OKUM)数控系统。大隈数控系统的许多功能指令与其他数控系统很近似。1.2数控机床编程种类1.2.1手工编程是从分析零件图样、确认加工工艺过程、编写零件加工程序等都是人工完成。对形状简单、计算量小、程序不多的零件，采用手工编程较简单，而且经济、及时。在加工直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程的应用较广泛。1.2.2自动编程是利用计算机专用软件编制数控加工程序的过程。根据零件图样的要求，使用数控语言，由计算机自动进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，以直接通讯的方式送入数控机床。1.3.3计算机辅助编程：随着计算机的发展，利用高度集成的CAD/CAM图形交互软件进行计算机辅助编程。代表软件有PRO/E、UG、CAXA等。1.3典型数控系统1.FANUC法那科（克）数控系统2.SIEMENS西门子数控系统3.FAGOR法格数控系统4.OKUM大隈数控系统5.华中数控系统6.广州数控系统7.航天数控系统1.4数控机床的坐标系2.4.1机床坐标系又称机械坐标系，其坐标原点的位置则由机床生产厂设定。机床坐标系的原点也称为机床零点。若采用增量式位置检测装置，则每次机床上电后，必须进行回参考点（也称回零点）的运行操作，以建立机床坐标系；如果采用绝对式位置检测装置，则可以省去这个操作。机床坐标系的确定方法Copyright©2002中国数控机床超市　兰生数控机床服务集团主办常州市新北区汉江路368号金城大厦1206室电话：+86-519-881165448811311388101023传真：[phone]右手笛卡尔坐标系：工件坐标系工件坐标的的设定，实际上是在机床坐标中建立工件坐标系。使刀具在工件的编程轨迹运动，实现零件的切削加工。当工件在机床上固定以后，工件原点与机床原点也就有了确定位置关系，即两坐标原点的偏差就已确定。这个偏差值通常是由机床操作者在手动操作下，通过一定的方式测量的，该测量值预存到数控系统或编程G代码中，这时即可实现工件原点向机床原点的偏移使两点重合。G17、G18、G19选择加工平面G17选择XY平面G18选择ZX平面G19选择YZ平面1.5程序段格式N10G01X12Y20Z18用英文字母和数字构成字准备功能字G：用地址G和两位数字表示程序段序号N：由地址及后面的数字组成1.6程序的结构与格式程序号：由英文字母或英文和数字组成。程序的内容：由若干程序段组成。程序段：由若干字组成。每个字又由字母和数字组成。程序结束：以结束指令M02或M30作为整个程序的结束。既字母和数字组成字，字组成程序段，程序段组成程序。每个程序都由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。1.7程序的书写格式OSKX程序号G15H1建立坐标系G90G17进给方式T1M03选刀具、主轴正转、主轴转速G00X0Y0Z50刀具快速定位G01Z5F100程序内容N10……N20G00XOYOZ100返回坐标点N30M30；程序结束1.8基本编程指令（大畏系统）通过编程并运行这些程序而使数控机床能够实现的功能我们称之为可编程功能。一般可编程功能分为两类：一类用来实现刀具轨迹控制即各进给轴的运动，如直线/圆弧插补、进给控制、坐标系原点偏置及变换、尺寸单位设定、刀具偏置及补偿等，这一类功能被称为准备功能，以字母G以及两位数字组成，也被称为G代码。另一类功能被称为辅助功能，用来完成程序的执行控制、主轴控制、刀具控制、辅助设备控制等功能。在这些辅助功能中，Txx用于选刀，Sxxxx用于控制主轴转速。其它功能由以字母M与两位数字组成的M代码来实现1）准备功能代码G代码；2）辅助功能代码M代码；3）其它功能代码HFSTD。1.8.1G功能指令是使数控机床做好某种操作准备的指令，用地址G和两位数字表示，从G00－－G99共100种。我们要学习的是大隈系列代码。1.模态方式和非模态方式2.G代码为模态代码时一但该代码在程序段中指定，其功能在后续程序段中保持有效，直到出现同组的另一个代码时才失效。3.G代码为非模态代码时在写有该代码的程序段中才有效。G01G08G15G19G41G53G80G02G09G16G20G42G54G81G03G10G17G21G50G55G73G04G11G18G40G51G56G831.8.2M代码：辅助功能代码作用：用于控制CNC机床开关量，如主轴正反转、冷却液的开停、工件的夹紧松开等。组成：M后带二位数字组成。M00----程序停止M08----冷却液开启M01----选择性停止M09----冷却液关闭M02----程序结束M30----程序结束M03----起动主轴(正转)M98----子程序调用＊M04----主轴反转M99----子程序调用结束＊M05----主轴停止1.8.3其它功能代码F—进给速度指令→F后跟的数字是进给速度的大小，如F100表示进给速度为100mm/min。→进给率F是续效代码，也是有效直到赋予新植，不需要在每个程序段都指定。→F码指定的进给率是沿刀具轨迹测量的。→如果不指定F值，则认为进给率为零。→z在程序启动第一个G01或G02或G03功能时，必须同时驱动F功能。S—主轴速度功能指令→S是续效代码，S代码后的数值为主轴转速，要求为整数，如S1000表示主轴转速为1000r/min→组成：在零件加工之前一定要启动主轴运转（M03或M04）T指令—刀具功能指令→Tnn代码用于选择刀具库中的刀具，nn表示刀号。D指令—刀具半径补偿号→组成：它由地址“D”及其后面的几位数字表示；→D及其后的数字为存放刀具半径补偿值的寄存器地址字。→表示：D16表示刀具半径补偿量用第16号的值。H指令—刀具长度补偿号→组成：它由地址“H”及其后面的几位数字表示；→H及其后的数字为存放刀具长度补偿值的寄存器地址字。→表示：H18表示刀具长度补偿量用第18号的值。1.8.4绝对坐标编程和相对坐标编程1.采用绝对坐标编程时，尺寸字描述的是刀具运动的终点坐标。绝对坐标﹕G902.而采用相对坐标编程，尺寸字描述的是刀具相对前一个程序段中运动终点的位移。相对坐标﹕G911.8.5建立工件坐标系用数字化加工机床加工的第一步,是要建立工件坐标系,即建立编程零点和程序零点。目的是用数字形式把工件的位置,告知机床,使机床能准确地判断出被加工零件的位置。工件坐标系是建立在机床坐标系的基础上,把机床坐标系通过G15(G54、G55、G56、G57、G58、G59、G92)等形式,偏置到工件上一个方便各象关尺寸换算的位置上。工件坐标系位置选择位置不同,对编程的难易程度至关重要。法那克：G54大隈：G15H01为了方便编程，工件编程坐标一律采用工件固定、刀具移动的坐标系，由CNC系统自动转换成刀具的运动。在编程时，直接使用机床坐标系计算被加工工件的坐标点会很不方便，所以一般要建立工件坐标系，要确定工件原点。工件原点也称编程原点,设在工件的工艺基准处。2.6.5运动指令G01：直线插补0xy10080刀位点终点G01X100Y80F100G00：快速移动（点定位）0xy10080刀位点终点G00X100Y80G02(G03)：顺时针圆弧插补(逆时针圆弧插补）0xy10080刀位点（终点）终点(刀位点）G02X100Y60R10F10060R10G03X100Y80R10F100G02：顺时针圆弧插补0xy10080刀位点终点G02X80Y70R-10F10060R107080G02：顺时针圆弧插补0xy10080刀位点终点G02I0J-10F10060R107080JI小结圆心角小于等于180度时半径值写正值圆心角大于180度时半径值写负值整圆时，要用圆心相对于起点的相对坐标22轮廓线基础编程轮廓线基础编程在轮廓线基础编程中，我们要沿着计算在轮廓线基础编程中，我们要沿着计算出各个基点坐标，即直线、圆弧含有插补出各个基点坐标，即直线、圆弧含有插补命令的轨迹线段的交点坐标。然后利用代命令的轨迹线段的交点坐标。然后利用代码和这些点的坐标对轨迹进行编辑。其主码和这些点的坐标对轨迹进行编辑。其主要编程工作量在基点的计算上。要编程工作量在基点的计算上。2.1练习程序：G01X0Y0F100X230X300Y40Y120X230G02X180R25G01Y140G03X120R30G01Y120G02X70R25G01X0Y03.1数控铣编程特例整圆的遍程整圆的遍程G15H1T1M03G90X0Y0Z5G00X30Y0G01Z-3F100G03I-30J0G00Z5G00X0Y0MO5M302.22.2数控铣床训练试题数控铣床训练试题第二部分第二部分立体编程、简化编程立体编程、简化编程及宏编程及宏编程11立体编程立体编程在过去的基础编程中，把刀具看作是一个理想在过去的基础编程中，把刀具看作是一个理想的点。在实际编程时是根据刀具中心沿着理论轮的点。在实际编程时是根据刀具中心沿着理论轮廓线移动来进行导轨的编辑。廓线移动来进行导轨的编辑。但在实际加工中，刀具是有特定形状和大小实但在实际加工中，刀具是有特定形状和大小实体。而被加工的对象也不是简单的线条，而是具体。而被加工的对象也不是简单的线条，而是具有立体形状的实体。因此我们要利用刀具补偿功有立体形状的实体。因此我们要利用刀具补偿功能，是我们能利用不同的刀具在同一条理论轨迹能，是我们能利用不同的刀具在同一条理论轨迹的加工程序控制下，加工出相同大小和形状的立的加工程序控制下，加工出相同大小和形状的立体工件。体工件。1.1半径补偿指令G41：半径左补偿G42：半径右补偿G40：取消半径补偿1.1.1左补偿(G41)的判定：面对走刀方向，刀具根据要保留的材料，其中心相对于理论轨迹向左移动一个刀具半径值，从而形成一个新的刀具中心轨迹。此时被称为左补偿。半径左补偿(G41)程序：G41G01X0Y0D01F100G01Y120G01X70G03X120R25G01Y140G02X180R30G01Y120G03X230R25G01X300G01Y40G01X230Y0G01X0G40G01X-30Y-30刀位点X-30Y-301.1.2右补偿(G42)的判定：面对走刀方向，刀具根据要保留的材料，其中心相对于理论轨迹向右移动一个刀具半径值，从而形成一个新的刀具中心轨迹。此时称为右补偿。半径右补偿(G42)G42G01X0Y0D01F100G01X2301.1.3取消刀具补偿每完成一个封闭轮廓的加工，为了不把刀补代入过渡轨迹以及不同刀具补偿的重新建立，我们都需要取消补偿。补偿与取消补偿是成对使用的。取消半径补偿(G40)程序：G41G01X0Y0D01F100G01Y120G01X70G03X120R25G01Y140G02X180R30G01Y120G03X230R25G01X300G01Y40G01X230Y0G01X0G40G01X-30Y-30刀位点X-30Y-30圆心坐标为X-30Y-30例：N01G15H1N02G90G17N03G00Z50N04M03S300N05G00X-30Y-30N06G00Z2N07G01Z-3F100N08G41G01X20Y14D01N09G01Y62M08N10G02X44Y86R24N11G01X100N1