数控铣床编程指令与实例

2020/4/11主讲：蒋群科2020/4/12数控技术第一章数控机床概述第二章计算机数控（CNC）装置第三章数控机床的机械传动系统第四章进给伺服系统第五章典型数控机床的结构与控制第六章数控机床的自动换刀装置第七章数控车床编程第八章数控铣床编程第九章加工中心编程第十章宏程序及其应用第十一章数控电火花线切割机床编程第十二章自动编程2020/4/137.1.5程序段的构成与格式XYZ编程图例数控程序段组成及格式％O0011N1G92X10.0Y5.0Z50.0N2S200T01M03N3G90G00Z10.0N4G01Z-5.0F100M08...N10G40Y-5.0M09N11Z50.0N12M02％//程序号//程序内容//程序结束指令//程序开始符//程序结束符2020/4/141、程序号：程序编号，区别数控系统中存储的程序。程序的编号程序号地址符Ｏ0001不同的数控系统,程序号地址符也有所不同，一般常用O、P、%等。编程时一定要按说明书所规定的符号去编写指令，否则系统不会执行。数控程序段组成及格式2020/4/152、程序内容：是整个程序的核心。它由多个程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成，表示机床要执行的运动和动作。3、程序结束：程序结束一般以M02或M30作为整个程序的结束指令。数控程序段组成及格式2020/4/16程序段是程序的基本组成部分，每个程序段由若干个数据字构成，而数据字又由表示地址的英文字母、特殊符号和数字构成，如X50、G90等。字的组成：X-100.0数字符号（正、负，正号可以省略）地址符数控程序段组成及格式2020/4/17N20G01X3200Y2500Z-150F850S24T12M05；顺序号字准备功能字尺寸字尺寸字尺寸字进给功能字主轴功能字刀具功能字辅助功能字程序段结束符数控程序段组成及格式2020/4/18各个功能字的意义如下：（1）程序段号（Sequencenumber）用来表示程序从起动开始操作的顺序，即程序段执行的顺序号，它用地址码“N”和后面的四位数字（1～9999）表示。（2）准备功能字（PreparatoryfunctionorG-function）也称为G代码，准备功能是使数控装置作某种操作的功能，它一般紧跟在程序段序号后面，用地址码“G”和两数字来表示。数控程序段组成及格式2020/4/19（3）尺寸字（Dimensionword）尺寸字是给定机床各坐标轴位移的方向和数据的，它由各坐标轴的地址代码、“+”、“-”符号、数字构成。尺寸字一般安排在G功能字的后面。尺寸字的地址代码，对于进给运动为：X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R；对于回转运动的地址代码为：A、B、C、D、E。此外，还有插补参数字：I、J、K等。数控程序段组成及格式2020/4/110（4）进给功能字（FeedfunctionorF-function）它给定刀具对于工件的相对速度，由地址码“F”和其后面的若干位数字构成。这个数字取决于每个数控装置所采用的进给速度指定方法。进给功能字应写在相应轴尺寸字之后，对于几个轴合成运动的进给功能字，应写在最后一个尺寸字之后。一般单位为：mm/min，切削螺纹时用mm/r表示，在英制单位中用英寸表示。数控程序段组成及格式2020/4/111（5）主轴转速功能字（SpindlespeedfunctionorS-function）主轴转速功能也称为S功能，该功能字用来选择主轴转速，它由地址“S”和在其后面的若干位数字构成。主轴速度单位用r/min表示。（6）刀具功能字（ToolfunctionorT-function）该功能也称为T功能，它由地址码“T”和后面的若干位数字构成。刀具功能字用于更换刀具时指定刀具或显示待换刀号，有时也能指定刀具位置补偿。数控程序段组成及格式2020/4/112（7）辅助功能字（MiscellaneousfunctionorM-function）也称为M功能，该功能指定除G功能之外的种种“通断控制”功能。它一般用地址码“M”和后面的两数字表示。数控程序段组成及格式2020/4/113（8）程序段结束符（Endofblock）每一个程序段结束之后，都应加上程序段结束符。“；”是Fanuc系统的程序段结束符，如果将程序写在纸上，则各程序段单列一行；通过手动数据输入（MID）方式将程序输入到CNC时，是通过面板上的EOB来终止程序段的；电脑上编写程序时，回车键可以结束程序段。数控程序段组成及格式2020/4/114辅助功能M指令M00指令实际上是一个暂停指令。功能是执行此指令后，机床停止一切操作。按下控制面板上的启动指令后，机床重新启动，继续执行后面的程序。1、M00——程序停止指令2、M01——计划停止指令M01指令的功能与M00相似，不同的是，M01只有在预先按下控制面板上“选择停止开关”按钮的情况下，程序才会停止。3、M02——程序结束指令M02指令的功能是程序全部结束。此时主轴停转、切削液关闭，数控装置和机床复位。该指令写在程序的最后一段。2020/4/115M03表示主轴正转，M04表示主轴反转。所谓主轴正转，是从主轴向Z轴正向看，主轴顺时针转动；反之，则为反转。M05表示主轴停止转动。4、M03、M04、M05——主轴正转、反转、停止指令5、M06——自动换刀指令M06为手动或自动换刀指令。当执行M06指令时，进给停止，但主轴、切削液不停。6、M07、M08、M09——冷却液开关指令M07表示2号冷却液或雾状冷却液开。M08表示1号冷却液或液状冷却液开。M09表示关闭冷却液开关。辅助功能M指令2020/4/116M30指令与M02指令的功能基本相同，不同的是，M30能自动返回程序起始位置，为加工下一个工件作好准备。7、M30——程序结束指令8、M98、M99——子程序调用与返回指令M98为调用子程序指令，M99为子程序结束并返回到主程序的指令。辅助功能M指令2020/4/117作用：规定刀具和工件的相对运动轨迹（即指令插补功能）、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等。组成：G00～G99说明：常用的G代码的定义大多是固定,对不同的机床系统有着不同的定义,编程使用前必须熟悉了解所用机床的使用说明书或编程手册。准备功能G指令2020/4/118自动返回参考点1、自动返回参考点G28程序格式：G28XYZ；执行G28指令，可以使刀具以点位方式经中间点快速返回到参考点，中间点的位置由该指令后面的X＿Y＿Z＿坐标值决定。2020/4/119尺寸单位设定指令工程图纸中的尺寸标注有英制和公制两种形式，用G代码可以选择输入的单位是英制还公制：G20：英制尺寸（基本单位为英寸，in）；G21：公制尺寸（基本单位为毫米，mm）。英寸与毫米的换算关系为：1mm≈0.0394in1in≈25.4mm2、尺寸单位设定指令2020/4/120尺寸单位设定指令说明：（1）G20/G21必须在设定工件坐标系之前指定。（2）电源接通时，英/公制转换的G代码与切断电源前相同。（3）程序执行过程中不要变更G20、G21。（4）在有些数控系统中，英制、公制的转换采用G71/G70代码，如：SINMENS、FAGOR系统。2020/4/121编程方式的选择指令1）绝对坐标值编程：G902）相对坐标值编程：G91即所有点的坐标值都是基于工件原点计量即某一点的坐标值是基于上一点计量3、编程方式的选择指令2020/4/122坐标平面选择指令选择XY平面：G17选择ZX平面：G18选择YZ平面：G19G17为缺省值4、坐标平面选择指令2020/4/123设定工件坐标系指令设定工件坐标系有两种指令方法：1）G92：指令直接指定法2）G54～G59：零点偏置法5、设定工件坐标系指令2020/4/124G92—指令直接指定法（1）含义：基于刀具的当前位置来设定工件坐标系。G18YZ30302030YX刀具起点工件原点O（3）例：G92X0Y0Z30.0（2）格式：G92X＿Y＿Z＿刀具当前点的绝对坐标值2020/4/125G54～G59——零点偏置法（1）含义：基于机床原点来设定工件坐标系。编程原点在X、Y、Z向与机床原点的偏置量，即编程原点在机床坐标系中的坐标值。2020/4/126（2）格式：595857565554GGGGGG为模态指令，可相互注销。G54为缺省值G54～G59——零点偏置法2020/4/127（3）说明：可指定多个工件坐标系，因此一次装夹可加工多个工件。G54G59XYG56G55G57G58X轴偏置值Y轴偏置值机床原点G54～G59——零点偏置法2020/4/128（4）编程示例：一次装夹加工三个零件（多编程原点），其工件坐标系的设定方法有两种：编程实例2020/4/129（1）采用G92法：N12G92X210.Y100.Z0；N22G92X120.Y200.；N10G90┅┅N30G00X0Y0；N32G92X230.Y-140.；绝对坐标编程，刀具位于机床参考点R点设定第一个零件的工件原点W1加工第一个零件快速回编程原点设定第二个零件的工件原点W2加工第二个零件快速回编程原点设定第三个零件的工件原点W3N20G00X0Y0；G92法2020/4/130加工程序为：对于零件1的G54：X-210.0Y-100.0Z0对于零件2的G55：X-330.0Y-300.0Z0对于零件3的G56：X-560.0Y-160.0Z0N10G90G54；N20G55；┅N30G56；┅加工第一个零件┅加工第二个零件加工第三个零件设定第一个零件的工件原点W1设定第二个零件的工件原点W2设定第三个零件的工件原点W3G54～G59法采用此法首先要设置相应工件原点偏置存储器的值：2020/4/131暂停指令G04G04为暂停指令，该指令的功能是使刀具作短暂的无进给加工(主轴仍然在转动)，经过指令的暂停时间后再继续执行下一程序段，以获得平整而光滑的表面。G04指令为非模态指令。其程序段格式为：G04P－N05G90G1F120Z-50S300M03N10G04P2.5；暂停2.5秒N15Z70N20G04P30；主轴暂停30转N30G00XOY0；进给率和主轴转速继续有效N40……6、暂停指令G042020/4/132基本移动指令包括：G00、G01、G02、G037、基本移动指令2020/4/133快速点定位——G00（1）功能：控制刀具从当前点快速移动到指定的目标点。一般用于空行程走刀。（2）格式：G00X__Y__Z__刀具移动的目标点坐标注意：G90时X、Y、Z为绝对坐标值；G91时X、Y、Z为增量坐标值（目标点相对于起点）。2020/4/134直线插补——G01（1）功能：控制刀具以F指定的进给速度从当前位置沿直线移动到指定的目标点。（2）格式：G01X__Y__Z__F__其中:X、Y、Z为刀具移动的目标点坐标F为刀具的进给速度2020/4/135例如图4.10所示，程序如下：N10G90G00X90Y70；刀具由起点A快速移动到目标点BN10G90G01X90Y70F100；刀具由起点A直线运动到目标点B，进给速度100mm/min。图8.01直线插补——G012020/4/136工件坐标系如图4-1所示，刀心起点为工件零点O，按O—A—B—C—D—E顺序运动,用G01指令分别写出绝对输入方式和增量输入方式下的程序段。直线插补编程实例2020/4/137加工如图所示的槽,已知槽宽8mm,槽深2mm,试编制加工程序.DCBAOYX直线插补编程实例2020/4/138用Φ6的刀具铣图4-2所示“X、Y、Z”三个字母，深度为2mm，试编程。工件坐标系如图4-2所示，设程序启动时刀心位于工件坐标系的（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.直线插补编程实例2020/4/139编程应注意的几个问题1、程序初始状态设定程段:G90G80G40G