数控铣床机械加工

单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作1单元7数控铣削加工（华中系统）数控系统和铣削加工的主要功能7.1刀具长度补偿指令7.2加工轨迹编辑类指令7.3固定循环加工类指令7.4坐标偏置类指令7.5螺旋线进给指令7.6G07——虚轴指令7.7返回类指令7.8数控铣床基本操作7.9典型零件的工艺分析及编程单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作2单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作3单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作4单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作5数控铣床应用范围数控铣床是机床设备中应用非常广泛的加工机床，它可以进行平面铣削、平面型腔铣削、外形轮廓铣削、三维及三维以上复杂型面铣削，还可进行钻削、镗削、螺纹切削等孔加工。加工中心、柔性制造单元等都是在数控铣床的基础上产生和发展起来的。单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作6数控系统和铣削加工的主要功能1.点位控制功能此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。2.连续轮廓控制功能此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。3.刀具半径补偿功能此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。4.刀具长度补偿功能此功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。5.比例及镜像加工功能比例功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称，那么只要编出一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。单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作7数控系统和铣削加工的主要功能6.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。7.子程序调用功能有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，将这一轮廓形状的加工程序作为子程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对该零件的加工。8.宏程序功能该功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指令，并能对变量进行运算，使程序更具灵活性和方便性。单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作8数控立铣的机床坐标系数控铣床坐标系统复习数控卧铣的机床坐标系+X+Z+Y单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作97.1刀具长度补偿指令多把刀加工示例单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作10多把刀加工示例刀具基准钻Ｔ01101050扩T02铰T0360Z=0T01G90G01Z-50F50…..单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作11用于刀具轴向(Z向)的补偿。使刀具在轴向的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置量。刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情况下，通过改变偏置量达到加工尺寸。利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多次运行程序而实现。1.刀具长度补偿的作用单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作12：将不同长度刀具通过对刀操作获取差值。2.刀具长度补偿的方法方法1：试切对刀1.用手动操作移动基准刀具使其与机床上（或工件上）的一个指定点接触。2．将Z轴的相对坐标值置为0。3.显示刀具补偿画面。4.通过手动操作移动要进行测量的刀具使其与同一指定位置接触。基准刀具和进行测量的刀具长度的差值就显示在画面的相对坐标系中。结论：非标刀短于标刀时，差值为负值；非标刀长于标刀时，差值为正值。单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作13方法2：机外对刀仪对刀按刀架参考点编程，各把刀的长度补偿值为各自的实际长度（由机外对刀仪对刀获得）。单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作14通过MDI方式将刀具长度参数输入刀具参数表单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作153.刀具长度补偿指令格式G43/G44G01/G00Z…F…H…；实际坐标值发生变化G49G01/G00Z…F…；变回原位置即基准刀具的坐标位置G43刀具长度正补偿；G44刀具长度负补偿；G49取消刀具长度补偿。G43G44G49均为模态指令。Z为指令终点位置。Hxx用H00～H99来指定，是指xx寄存器中的补偿量，其值可以是正值或者是负值。当刀长补偿量取负值时，G43和G44的功效将互换。结论：非标刀短于标刀时，差值为负值，当取正值时用G44；非标刀长于标刀时，差值为正值，当取正值时用G43。单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作16执行G43时，（刀具长，离开工件补偿）Z实际值=Z指令值+（Hxx）4.刀具长度补偿指令格式执行G44时，（刀具短，趋近工件补偿）Z实际值=Z指令值-（Hxx）单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作17例如：刀具长度偏置存储器H01中存放的刀具长度值为11，对于数控铣床，执行语句G90G01G43Z-15H01后，刀具实际运动到Z（-15+11）=Z-4的位置；执行语句G90G01G49Z50后，刀具实际运动到Z50位置。单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作18设（H02）=200mm时N1G92X0Y0Z0；设定当前点O为程序零点N2G90G00G44Z10.0H02；指定点A，实到点BN3G01Z-20.0；实到点CN4Z10.0；实际返回点BN5G00G49Z0；实际返回点O5.编程实例N1Z0N2Z10-200=-190N3Z-20.0-200=-220N4Z10.0-200=-190N5Z0补偿后相当于坐标系下移了200mm使用G43、G44相当于平移了Z轴原点。应用：在机床上有时可用提高Z轴位置的方法来校验运行程序。单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作196.刀补编程练习1单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作20%0004G92X150.0Y160.0Z120.0G90G00X100.0Y60.0G43Z-2.0H01S100M03G42G01X75.0D01F100X35.0G02X15.0R10.0G01Y70.0G03X-15.0R15.0G01Y60.0G02X-35.0R10.0G01X-75.0Y0主程序号建立工件坐标系绝对值方式，快进到X=100，Y=60指令高度Z=-2，实际到达高Z=-43处刀径补偿引入，插补至X=75，Y=60直线插补至X=35，Y=60顺圆插补至X=15，Y=60直线插补至X=15，Y=70逆圆插补至X=-15，Y=70直线插补至X=-15，Y=60顺圆插补至X=-35，Y=60直线插补至X=-75，Y=60直线插补至X=-75，Y=0处，程序单单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作21G01X45.0X75.0Y20.0Y65.0G40G00X100.0Y60.0G49Z120.0X150.0Y160.0M05M30直线插补至X=45，Y=45直线插补至X=75，Y=20直线插补至X=75，Y=65，轮廓切削完毕取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处，快速抬刀至Z=120的对刀点平面快速退刀至对刀点，主轴停程序结束，复位。程序单和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采用机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同，只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀具仅只需改变刀具补偿量即可。单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作226.编程练习2钻孔：按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀具比理想刀具短8mm,若设定（H01）=-8mm，（H02）=8mm单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作23%0005N1G91G00X120.0Y80.0N2G43Z-32.0H01M03S630(或G44Z-32.0H02)N3G01Z-21.0F120N4G04P1000N5G00Z21.0N6X90.0Y-20.0N7G01Z-23.0F120N8G04P1000N9G00Z23.0主程序号增量编程方式，快速移到孔#1正上方。理想刀具下移值Z=-32，实际刀具下移值Z=-40下移到离工件上表面距离3mm的安全高度平面。主轴正转以工进方式继续下移21mm孔底暂停1s。快速提刀至安全面高度。快移到孔#2的正上方。向下进给23mm，钻通孔#2。孔底暂停1s。快速上移23mm，提刀至安全平面。程序单单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作24N10X-60.0Y-30.0N11G01Z-35.0F120N12G49G00Z67.0N13X-150.0Y-30.0N14M05M02快移到孔#3的正上方。向下进给35mm，钻孔#3。理想刀具快速上移67mm，实际刀具上移75mm，提刀至初始平面。刀具返回初始位置处。主轴停，程序结束。程序单从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的基本编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将在后面的章节中逐步介绍。单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作25复习提问程序段N80G43Z56H05与中，假如05存储器中值为16，则表示终点坐标值为？72单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作26为了简化编程，有的数控系统提供了图形旋转，镜像，图形缩放等功能。7.2加工轨迹编辑类指令格式：G24XYZ；建立镜像M98P；子程序号G25XYZ；取消镜像说明：G24建立镜像，由指定坐标轴后的坐标值指定镜像位置，G25指令取消镜像。比如X轴的镜像，则用X轴的数学表达式Y0表示。即G24Y0……G25Y01、G24、G25——镜像功能单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作27%1010N10G90G92X0Y0Z30N20M03S800N30M98P8000；图形1N40G24X0；图形2N50M98P8000N60G25X0N70G24Y0；图形3N80M98P8000N90G25Y0N100G24X0Y0；图形4N110M98P8000N120G25X0Y0N130M05N140M30单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作28编程练习：单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作292、G50、G51——缩放功能格式：G51XYZPM98PG50说明：X、Y、Z给出缩放中心的坐标值，P后跟缩放倍数。P1表示放大；0P1表示缩小。既可指定平面缩放（指定缩放中心在指定平面的两个坐标值），也可指定空间缩放（指定缩放中心的三个坐标值），不缩放的轴可以省略不写。当各轴的缩放比例不同时可以用I、J、K分别指定缩放比例。使用G51指令可用一个程序加工出形状相同，尺寸不同的工件,模态指令。如：G51X20Y30P0.5M98P2000；子程序号G50单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作30编程实例：缩小到0.7倍%7417N10G54G90G00Z30N15X0Y0N20M03S800N30M98P8000N40G51X45Y45P0.7；缩放中心的坐标值只给定X、Y时为平面缩放即Z向加工深度不变N60M98P8000N70G50N80M05N90M30单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作313、G68、G69——旋转变换格式：G17（G18、G19）G68αβP；M98P；G69；取消旋转功能说明：α、β是在G17、G18或G19平面的旋转中心坐标，指定旋转的角度，逆时针为正，0≤P≤360。G68为坐标旋转功能，G69取消旋转。在有刀具补偿的情况下，先进行坐标旋转，再进行刀具补偿；在有缩放功能情况下，先缩放后旋转。详见加工实例。单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作32编程实例：绕（30，30）点在G17平面旋转45度。%7418N10G90G92X0Y0Z30N20M03S800N30G68X30Y30P45N40M98P8000N50G69N60M05N70M303030单元7数控铣床的程序编制数控加工编程及操作33%1010G90G92X0Y0Z40G69G01；设定坐标系、取消坐标旋转、设定