数控铣床编程与操作

指导教师：彭李华中数控股份有限公司国家数控系统工程技术研究中心欢迎您数控铣床编程与操作培训一．数控机床概述二．数控编程基础三．编程指令体系四．编程实例五．简化编程指令六．宏指令编程机床：在机械制造行业中的一种主要的生产设备；数控机床：就是将加工过程中所需的多种操作及刀具的切削用量、走刀方向、切削速度都用数字化的代码表示，并把这些代码输入数控装置，通过计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的运动。返回主页面下一页上一页结束放映数控机床简介1952年美国PARSONS公司与麻省理工学院（MIT）合作研制了第一台三座标数控铣床。相继出现了数控机床：如数控折弯机、数控管弯机、数控步冲机等；特种加工数控机床：如数控线（电极）切割机、数控火焰切割机、数控激光切割机床等；数控绘图机、数控三座标测量机等近来出现了自动换刀数控机床（即加工中心MachiningCenter）、直接数字控制系统（计算机群控系统，DNC，DirectNumericalControl）、自适应控制系统（AC，AdaptiveControl）、柔性制造系统（FMS，FlexibleManufacturingSystem）、计算机集成（综合）制造系统（CIMS，ComputerIntegratedManufacturingSystem）等数控机床简介返回主页面下一页上一页结束放映数控机床简介数控机床的特点：1.能适应不同零件的自动加工2.生产效率和加工精度高、加工质量稳定3.能高效优质完成复杂幸免零件的加工4.工序机中，一机多用5.虽然机床价格较高，且要求具有较高技术水平的人原来操作和维修，但其经济效益还是很高的返回主页面下一页上一页结束放映数控机床简介一、数控加工的优点自动化程度高，可以减轻工人的体力劳动强度加工的零件一致性好，质量稳定生产效率较高便于产品研制便于实现计算机辅助制造。数控机床简介返回主页面下一页上一页结束放映数控机床简介二、数控加工的缺点任何事物都是两重性。数控加工虽有上述各种优点，同时在某些方面也存在不足之处：单位加工成本相对较高。只适宜于多品种小批量或中批量生产（占机械加工总量70%~80%）加工中的调整相对复杂维修难度大数控机床简介返回主页面下一页上一页结束放映数控机床编程基础一、编程概述二、程序结构三、坐标系返回主页面下一页上一页结束放映数控机床编程基础之概述数控编程概述数控程序：数控机床自动加工零件的工作指令数控编程的过程：分析零件图纸→工艺处理→数学处理→编写零件程序→程序校验。返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控机床编程基础编程就是将加工零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据（运动轨迹与方向、位移量）、工艺参数（主运动和进给运动速度、切削深度……）以及辅助操作（换刀、主轴控制、冷却液开关、刀具夹紧、松开……）等加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代码和程序格式，编制成加工程序单（相当于普通机床加工的工艺规程），再将程序单中的内容记录在磁盘（或纸带）等控制介质上。这一过程，就称为是编程。数控机床编程基础返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控机床编程基础程序编制可分成手工编程和自动编程两类。手工编程：手工编程时，整个程序的编制过程是由人工完成的。自动编程：自动编程是用计算机把人们输入的零件图纸信息改写成数控机床能执行的数控加工程序，数控编程的大部分工作由计算机来完成。相应的典型软件有：UG、Pro-e、MasterCAM、EdgeCAM等数控机床编程基础返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控机床编程基础程序代码通用性：加工程序中所用的输入代码，坐标位移指令，坐标系命名，加工准备功能指令，辅助动作指令，主运动和进给速度指令，刀具指令以及程序和程序段格式等方面都已制定了一系列的国际标准（ISO1056-1975E标准），我国也参照它制定了相应的标准（GB3208-83），这样极大地方便了数控机床的使用和推广。但是在编程规则上，各国厂家生产的数控机床并不完全相同，因此编程时还应按照具体机床的编程手册中的有关规定来进行，这样所编出的程序才能被该机床的数控系统所接受。数控机床编程基础返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控机床编程基础华中世纪星数控系统简介编程指令代码：符合ISO-840(theInternationalOrganizationofStandardization国际标准化组织)可控轴：X、Y、Z、A四轴联动轴：X、Y、Z、A四轴最高速度：（在参数中可以设置，根据软硬件的要求）最小输入单位：1um最大编程数据：＋/－99999.999mm数控机床编程基础返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控机床编程基础数控加工程序的结构数控加工零件程序是若干组程序段组成；程序段又由若干代码字（或指令字）组成；可表示为一个完整的加工工步或动作！每个代码字则由文字（地址符）和数字（有些还带有符号）组成。如图所示。%1000N01G91G00X50Y60N10G01X100Y500F150S300M03N......N200M02程序程序段指令字图5程序的结构返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控机床编程基础之程序结构数控机床编程基础程序的结构•程序（完整）•主程序•子程序•程序段•.....•若干程序段•若干指令字•.....•.........•.........•.........•数值•指令字符•.........返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控机床编程基础数控机床编程基础主程序和子程序当一个零件的加工程序中，有一定量的连续的程序段有完全重复出现，如：一块较大的材料上加工出多个相同形状和尺寸的部位的程序，则可将这些重复的程序串单独抽出来，按一定的格式做成子程序。子程序外的部分就成为主程序，在执行过程中，主程序可以随时调用子程序，并自俄在调用过程中，子程序仍可以调用别的子程序，实现所谓的“多层嵌套”（注：我们系统可调用多大8层）调用方法在后面叙述！返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控机床编程基础坐标系统数控机床编程基础返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控机床编程基础之坐标数控机床编程基础坐标轴：在机械装备中，具有位移（线位移或角位移）控制和速度控制功能的运动轴称为坐标轴（又称坐标或轴）。它有直线坐标轴和回转坐标轴之分。基本直线轴：ISO(InternationalOrganizationforStandardization)和EIA（ElectronicIndustriesAssociation）标准中规定直线进给运动用由右手直角笛卡尔坐标系X、Y、Z为基本坐标系回（旋）转轴：分别用A、B、C表示，用右手螺旋定则其他附加轴：分别用U、V、W（第二组），和P、Q、R（第三组）表示，一般表示为分别平行于X、Y、Z数控机床编程基础返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控机床编程基础机床坐标系、机床零点和机床参考点数控机床编程基础O-X-Y轴上的有效行程X轴上的机械行程X机床零点Y轴上的有效行程Y轴上的机械行程M机床参考点返回主页面下一页返回首页上一页结束放映坐标轴的确定顺序和方法机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分的布局：Z轴、X轴、Y轴Z轴方位：对只有一个主轴，且主轴无摆动运动的，则平行主轴轴线的坐标轴为Z坐标对没有主轴或有多个主轴的数控机床，则规定垂直于工件装夹面的方向的坐标轴为Z坐标；对主轴能摆动，且在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平行的数控机床，则该轴便是Z坐标；Z方向的判断：刀具远离工件的方向为正方向数控机床编程基础数控机床编程基础返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控机床编程基础X轴方位：刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）对Z轴轴线在水平方向的机床（如：卧式数控机床），规定从刀具(主轴)向工件看时，X坐标的正标的正方向指向右边。如图：对Z轴轴线在竖直方向且为单立柱的机床（如：立式数控机床），规定由刀具向立柱看时，X坐标的正方向指向右边。如图：对Z轴轴线在竖直方向且为双立柱的数控机床(如：龙门机床)，规定由刀具向左立柱看时，X坐标的正方向指向右边。如图：数控机床编程基础返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控机床编程基础Y轴的判断Y轴与X轴和Z轴一起构成遵循右手定则的坐标系统。数控机床编程基础返回主页面下一页返回首页上一页结束放映工件坐标系、程序原点和对刀点工件坐标系定义：程序原点（编程坐标系）的概念：对刀点是零件程序加工的起始点，对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可与程序原点重合，也可在任何便于对刀之处，但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系。数控机床编程基础数控机床编程基础返回主页面下一页返回首页上一页结束放映YXYXBAOOXY0X0YP机床原点工件原点工件坐标系、机床原点和对刀点的关系图数控机床编程基础数控机床编程基础返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控铣床编程指令体系一．控制程序流向码二．控制主轴状态码三．控制工艺参数码四．控制刀具状态码五．准备功能G代码坐标系相关G指令运动相关G指令刀补指令六．编程实例七．简化编程指令返回主页面下一页上一页结束放映最近浏览指令功能说明备注M00程序暂停执行M00后，机床所有动作均被切断，重新按程序启动按键后，再继续执行后面的程序段。M01任选暂停执行过程和M00相同，只是在机床控制面板上的“任选停止”开关置于接通位置时，该指令才有效。*M02程序结束可用来作为程序结束的标志，切断机床所有动作M03主轴正转M04主轴反转M05主轴停M06换刀在加工中才有此动作，即带有刀库的机床才可以M07切削液开*M09切削液关*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。M指令一览(或辅助功能)返回主页面下一页返回首页上一页结束放映数控铣床编程指令体系之控制程序流向码控制程序流向码：指令功能说明备注M00程序暂停执行M00后，机床所有动作均被切断（包括主轴、进给及冷却等），重新按程序启动按键后，再继续执行后面的程序段。便于工件的测量，工件的掉头，手动的变速等！M01任选暂停执行过程和M00相同，只是在机床控制面板上的“任选停止”开关置于接通位置时，该指令才有效。*M02程序结束可用来作为程序结束的标志，切断机床所有动作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*暂无此功能数控铣床编程指令体系返回主页面下一页返回首页上一页结束放映编程指令体系之控制主轴状态码控制主轴状态码：格式：M__S__可与别的程序合在一行写，最好是单独一行进行M03是模态前M功能M04、M05是模态后M功能指令功能说明备注M03主轴正转一般来说，迎着地主轴轴线方向看，顺时针方向M04主轴反转一般来说，迎着地主轴轴线方向看，顺时针方向M05主轴停S__主轴速度指定需要有主轴变速功能才有效（具有主轴变频器或电主轴）单位：r/min续效代码返回主页面下一页返回首页上一页结束放映编程指令体系之控制工艺参数码控制工艺参数码：工艺参数包括进给切削速度和背吃刀量进给切削速度控制指令：F__(指的是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量mm/min)，它是续效代码。背吃刀量通过轴向上数值的变化来体现返回主页面下一页返回首页上一页结束放映控制刀具状态码:此功能为加工中心上才能使用，即有刀库时才具有刀具选择和刀具切换的含义。故在此不作详细介绍。首先用T__选择好刀具号，使刀库定位好在用M06换刀，此部件功能的实现一般需要有辅助的气动系统。在Zjk7532体系中没有换刀系统。返回主页面下一页返回首页上一页结束放映编程指令体系之控制刀具