(數(shù)控加工)數(shù)控銑床程序編制精編

1、（數(shù)控加工）數(shù)控銃床程序編制20XX年XX月多年的企業(yè)咨詢豉問經(jīng)驗.經(jīng)過實戰(zhàn)驗證可以落地機行的卓越管理方案，值得您下載擁有數(shù)控銑床程序編制5.1 加工工藝基礎(chǔ)通常數(shù)控銑床和加工中心在結(jié)構(gòu)、工藝和編程等方面有許多相似之處。特別是全功能性數(shù)控銑床和加工中心相比，區(qū)別主要在于數(shù)控銑床沒有自動刀具交換裝置( ACT,AutomaticToosChanger )及刀具庫，只能用手動方式換刀，而加工中心因具備ACT 及刀具庫， 故可將使用的刀具預(yù)先安排存放于刀具庫內(nèi)， 需要時再通過換刀指令,有 ACT 自動換刀。5.1.1 數(shù)控銑床和加工中心工藝特點銑削加工是機械加工中最常用的加工方法之壹，它主要包括平面

2、銑削和輪廓銑削，也能夠?qū)α慵M行鉆、擴、鉸、鏜、锪加工及螺紋加工等。數(shù)控銑削主要適合于下列幾類零件的加工。1 、平面類零件平面類零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面和水平面的夾角為壹定值的零件，這類加工面可展開為平面。圖 5.1 所示的三個零件均為平面類零件。其中，曲線輪廓面a 垂直于水平面，可采用圓柱立銑刀加工。凸臺側(cè)面b 和水平面成壹定角度，這類加工面能夠采用專用的角度成型銃刀來加工。對于斜面 c,當工件尺寸不大時，可用斜板墊平后加工；當工件尺寸很大，斜面坡度又較小時，也常用行切加工法加工，這時會在加工面上留下進刀時的刀鋒殘留痕跡，要用鉗修方法加以清除。a)輪廓面Ab)輪廓面Bc)

3、輪廓面C圖5.1平面類零件2、直紋曲面類零件直紋曲面類零件是指由直線依某種規(guī)律移動所產(chǎn)生的曲面類零件。如圖 5.2所示零件的加工面就是壹種直紋曲面，當直紋曲面從截面(1)至截面(2)變化時，其和水平面間的夾角從3° 10'均勻變化2f 32',從截(2)到截面(3)時，又均勻 變化為1 ° 20',最后到截(4),斜角均勻變化為0°。直紋曲面類零件的加工面不 能展開為平面。當采用四坐標或五坐標數(shù)控銃床加工直紋曲面類零件時，加工面和銃刀圓周接觸的瞬間為壹條直線。這類零件也可在三坐標數(shù)控銃床上采用行切加工法實現(xiàn)近似加工5.2 直紋曲面3、立體曲

4、面類零件加工面為空間曲面的零件稱為立體曲面類零件。這類零件的加工面不能展成平面，壹般使用球頭銑刀切削，加工面和銑刀始終為點接觸，若采用其它刀具加工，易于產(chǎn)生干涉而銑傷鄰近表面。加工立體曲面類零件壹般使用三坐標數(shù)控銑床，采用以下倆種加工方法。(1)行切加工法采用三坐標數(shù)控銑床進行二軸半坐標控制加工，即行切加工法。如圖 5.3 所示，球頭銑刀沿XY 平面的曲線進行直線插補加工，當壹段曲線加工完后，沿X方向進給AX再加工相鄰的另壹曲線，如此依次用平面曲線來逼近整個曲面。相 鄰倆曲線間的距離A X應(yīng)根據(jù)表面粗糙度的要求及球頭銃刀的半徑選取。球頭銃 刀的球半徑應(yīng)盡可能選得大壹些，以增加刀具剛度，提高散熱

5、性，降低表面粗糙度值。加工凹圓弧時的銑刀球頭半徑必須小于被加工曲面的最小曲率半徑。(2)三坐標聯(lián)動加工5.3 行切加工法采用三坐標數(shù)控銃床三軸聯(lián)動加工，即進行空間直線插補。如半球形，可用行切加工法加工，也可用三坐標聯(lián)動的方法加工。這時，數(shù)控銃床用X、Y、Z坐標聯(lián)動的空間直線插補，實現(xiàn)球面加工，如圖 5.4所示圖5.4三坐標聯(lián)動加工5.1.2 刀具及其工藝特點數(shù)控銃床上所采用的刀具要根據(jù)被加工零件的材料、幾何形狀、表面質(zhì)量 要求、熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量等，選擇剛性好、耐用度高的刀具。常 見刀具見圖5.5。1山WALTER圖5.5常見刀具圖5.7加工大平面銃刀(1)銃刀類型選擇被加工零件的

6、幾何形狀是選擇刀具類型的主要依據(jù) .1)加工曲面類零件時，為了保證刀具切削刃和加工輪廓在切削點相切，而 避免刀刃和工件輪廓發(fā)生干涉，壹般采用球頭刀，粗加工用倆刃銃刀，半精加工 和精加工用四刃銃刀，如圖5.6所示。圖5.6加工曲面類銃刀2)銃較大平面時，為了提高生產(chǎn)效率和提高加工表面粗糙度，壹般采用刀片鑲嵌式盤形銃刀，如圖5.7所示3)銃小平面或臺階面時壹股采用通用銃刀，如圖 5.8所示。圖5.8加工臺階面銃刀4)示。0銃鍵槽時，為了保證槽的尺寸精度、壹般用倆刃鍵槽銃刀，如圖 5.9所F2036-C5|nusF2038F303B圖5.9加工槽類銃刀5）孔加工時，可采用鉆頭、鏈刀等孔加工類刀具，如

7、圖5.10所示。鉆頭鑲刀圖5.10孔加工刀具（2）銃刀結(jié)構(gòu)選擇銃刀壹般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。選用時，主要可根據(jù)刀 片排列方式。刀片排列方式可分為平裝結(jié)構(gòu)和立裝結(jié)構(gòu)倆大類。1）平裝結(jié)構(gòu)（刀片徑向排列）圖5.11平裝結(jié)構(gòu)銃刀平裝結(jié)構(gòu)銃刀（如圖5.11所示）的刀體結(jié)構(gòu)工藝性好，容易加工，且可采 用無孔刀片（刀片價格較低，可重磨）。由于需要夾緊元件，刀片的壹部分被覆蓋, 容屑空間較小，且在切削力方向上的硬質(zhì)合金截面較小，故平裝結(jié)構(gòu)的銃刀壹般 用于輕型和中量型的銃削加工。2）立裝結(jié)構(gòu)（刀片切向排列）圖5.12立裝結(jié)構(gòu)銃刀立裝結(jié)構(gòu)銃刀（如圖5.12所示）的刀片只用壹個螺釘固定在刀槽上，結(jié)構(gòu)

8、 簡單，轉(zhuǎn)位方便。雖然刀具零件較少，但刀體的加工難度較大，壹股需用五坐標 加工中心進行加工。由于刀片采用切削力夾緊，夾緊力隨切削力的增大而增大， 因此可省去夾緊元件，增大了容屑空間。由于刀片切向安裝，在切削力方向的硬 質(zhì)合金截面較大，因而可進行大切深、大走刀量切削，這種銃刀適用于重型和中 量型的銃削加工。（3）銃刀角度的選擇銃刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿足不同的加工需要，有多種角度組合型式。各種角度中最主要的是主偏角和前角（制造廠的主偏角和前角的產(chǎn)品樣本中對刀具壹般都有明確說明）圖5.13主偏角1）主偏角Kr主偏角為切削刃和切削平面的夾角，如圖5.13所示。銃刀白主偏角

9、有908875706045 °等幾種。a）徑向前角圖 5.16 前角a）徑向前角b）軸向前角圖 5.14 前角主偏角對徑向切削力和切削深度影響很大。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能。 銑刀的主偏角越小， 其徑向切削力越小， 抗振性也越好，但切削深度也隨之減小。90 °主偏角，在銑削帶凸肩的平面時選用，壹般不用于單純的平面加工。該類刀具通用性好（ 即可加工臺階面，又可加工平面），在單件、小批量加工中選用。由于該類刀具的徑向切削力等于切削力，進給抗力大，易振動，因而要求機床具有較大功率和足夠的剛性。 在加工帶凸肩的平面時， 也可選用 88 °主偏角的銑

10、刀，較之 90 °主偏角銑刀，其切削性能有壹定改善。60°75°主偏角，適用于平面銃削的粗加工。由于徑向切削力明顯減?。ㄌ貏e是 60 °時 ） ， 其抗振性有較大改善， 切削平穩(wěn)、 輕快， 在平面加工中應(yīng)優(yōu)先選用。75 °主偏角銑刀為通用型刀具，適用范圍較廣； 60 °主偏角銑刀主要用于鏜銑床、加工中心上的粗銑和半精銑加工。45 °主偏角，此類銑刀的徑向切削力大幅度減小，約等于軸向切削力，切削載荷分布在較長的切削刃上，具有很好的抗振性，適用于鏜銑床主軸懸伸較長的加工場合。 用該類刀具加工平面時， 刀片破損率低， 耐用度高；

11、在加工鑄鐵件時， 工件邊緣不易產(chǎn)生崩刃。2）前角Y銃刀的前角可分解為徑向前角儀圖5.14a）和軸向前角 并（圖5.14b），徑向前角¥主要影響切削功率；軸向前角 并則影響切屑的形成和軸向力的方向，當 并 為正值時切屑即飛離加工面。徑向前角 丫和軸向前角 并正負的判別見圖5.14。 常用的前角組合形式如下：雙負前角雙負前角的銑刀通常均采用方形（或長方形 ）無后角的刀片，刀具切削刃多（壹般為8 個） ，且強度高、抗沖擊性好，適用于鑄鋼、鑄鐵的粗加工。由于切屑收縮比大，需要較大的切削力，因此要求機床具有較大功率和較高剛性。由于軸向前角為負值，切屑不能自動流出，當切削韌性材料時易出現(xiàn)積屑瘤和

12、刀具振動。凡能采用雙負前角刀具加工時建議優(yōu)先選用雙負前角銑刀，以便充分利用和節(jié)省刀片。當采用雙正前角銑刀產(chǎn)生崩刃（即沖擊載荷大）時，在機床允許的條件下亦應(yīng)優(yōu)先選用雙負前角銑刀。雙正前角雙正前角銑刀采用帶有后角的刀片，這種銑刀楔角小，具有鋒利的切削刃。由于切屑收縮比小，所耗切削功率較小，切屑成螺旋狀排出，不易形成積屑瘤。這種銑刀最宜用于軟材料和不銹鋼、耐熱鋼等材料的切削加工。對于剛性差 （如主軸懸伸較長的鏜銑床）、功率小的機床和加工焊接結(jié)構(gòu)件時，也應(yīng)優(yōu)先選用雙正前角銑刀。正負前角（軸向正前角、徑向負前角）這種銑刀綜合了雙正前角和雙負前角銑刀的優(yōu)點，軸向正前角有利于切屑的形成和排出；徑向負前角可提

13、高刀刃強度，改善抗沖擊性能。此種銑刀切削平穩(wěn)，排屑順利，金屬切除率高，適用于大余量銑削加工。 WALTERX 公司的切向布齒重切削銑刀F2265 就是采用軸向正前角、徑向負前角結(jié)構(gòu)的銑刀。（4）銑刀的齒數(shù)（齒距 ）選擇銑刀齒數(shù)多，可提高生產(chǎn)效率，但受容屑空間、刀齒強度、機床功率及剛性等的限制，不同直徑的銑刀的齒數(shù)均有相應(yīng)規(guī)定。為滿足不同用戶的需要，同壹直徑的銑刀壹般有粗齒、中齒、密齒三種類型。粗齒銑刀適用于普通機床的大余量粗加工和軟材料或切削寬度較大的銑削加工；當機床功率較小時，為使切削穩(wěn)定，也常選用粗齒銑刀。中齒銑刀系通用系列， 使用范圍廣泛， 具有較高的金屬切除率和切削穩(wěn)定性。密齒銑刀主要

14、用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工。在專業(yè)化生產(chǎn)（如流水線加工） 中，為充分利用設(shè)備功率和滿足生產(chǎn)節(jié)奏要求，也常選用密齒銑刀（此時多為專用非標銑刀）。為防止工藝系統(tǒng)出現(xiàn)共振，使切削平穩(wěn)，仍有壹種不等分齒距銑刀。如WALTERX 公司的 NOVEX 系列銑刀均采用了不等分齒距技術(shù)。在鑄鋼、鑄鐵件的大余量粗加工中建議優(yōu)先選用不等分齒距的銑刀。（5）銑刀直徑的選擇銑刀直徑的選用視產(chǎn)品及生產(chǎn)批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設(shè)備的規(guī)格和工件的加工尺寸。1） 平面銑刀選擇平面銑刀直徑時主要需考慮刀具所需功率應(yīng)在機床功率范圍之內(nèi)，也可將機床主軸直徑作為選取的依據(jù)。平面銃刀直徑可按D

15、= 1.5d （d為主軸直徑）選取。在批量生產(chǎn)時，也可按工件切削寬度的 1.6 倍選擇刀具直徑。2）立銑刀立銑刀直徑的選擇主要應(yīng)考慮工件加工尺寸的要求，且保證刀具所需功率在機床額定功率范圍以內(nèi)。如系小直徑立銑刀，則應(yīng)主要考慮機床的最高轉(zhuǎn)數(shù)能否達到刀具的最低切削速度（60m/min） 。3）槽銑刀槽銑刀的直徑和寬度應(yīng)根據(jù)加工工件尺寸選擇，且保證其切削功率在機床允許的功率范圍之內(nèi)。（ 6 ）銑刀的最大切削深度不同系列的可轉(zhuǎn)位面銑刀有不同的最大切削深度。最大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大，價格也越高，因此從節(jié)約費用、降低成本的角度考慮，選擇刀具時壹般應(yīng)按加工的最大余量和刀具的最大切削深度選擇合

16、適的規(guī)格。當然，仍需要考慮機床的額定功率和剛性應(yīng)能滿足刀具使用最大切削深度時的需要。（ 7 ）刀片牌號的選擇合理選擇刀片硬質(zhì)合金牌號的主要依據(jù)是被加工材料的性能和硬質(zhì)合金的性能。壹般選用銑刀時，可按刀具制造廠提供加工的材料及加工條件，來配備相應(yīng)牌號的硬質(zhì)合金刀片。由于各廠生產(chǎn)的同類用途硬質(zhì)合金的成份及性能各不相同，硬質(zhì)合金牌號的表示方法也不同，為方便用戶，國際標準化組織規(guī)定，切削加工用硬質(zhì)合金按其排屑類型和被加工材料分為三大類：P類、M類和K類。根據(jù)被加工材料及適用 的加工條件，每大類中又分為若干組，用倆位阿拉伯數(shù)字表示，每類中數(shù)字越大， 其耐磨性越低、韌性越高。P類合金（包括金屬陶瓷）用于加

17、工產(chǎn)生長切屑的金屬材料，如鋼、鑄鋼、可 鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深 度，而切削速度則應(yīng)越小。M類合金用于加工產(chǎn)生長切屑和短切屑的黑色金屬或有色金屬，如鋼、鑄鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱鋼、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中，組號越大，則可選用越 大的進給量和切削深度，而切削速度則應(yīng)越小。K類合金用于加工產(chǎn)生短切屑的黑色金屬、 有色金屬及非金屬材料，如鑄鐵、 鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和 切削深度，而切削速度則應(yīng)越小。上述三類牌號的選擇原則表5.1所示：P01P05P10P15P20P25P30P40P50M10M20M30

18、M40K01K10K20K30K40進各廠生產(chǎn)的硬質(zhì)合金雖然有各自編制的牌號，但都有對應(yīng)國際標準的分類號，選用十分方便。5.1.3 數(shù)控銃削的工藝性分析數(shù)控銃削加工工藝性分析是編程前的重要工藝準備工作之壹，根據(jù)加工實踐，數(shù)控銃削加工工藝分析所要解決的主要問題大致可歸納為以下幾個方面。1、選擇且確定數(shù)控銃削加工部位及工序內(nèi)容在選擇數(shù)控銃削加工內(nèi)容時，應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)控銃床的優(yōu)勢和關(guān)鍵作用。主要 選擇的加工內(nèi)容有：(1)工件上的曲線輪廓，特別是由數(shù)學(xué)表達式給出的非圓曲線和列表曲線 等曲線輪廓，如圖5.15所示的正弦曲線。(2)已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面，如圖5.16所示的球面。Y二SIN圖5.15Y=S

19、IN(X)曲線圖5.16球面(3)形狀復(fù)雜、尺寸繁多、劃線和檢測困難的部位；(4)用通用銃床加工時難以觀察、測量和控制進給的內(nèi)外凹槽；(5)以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔和面；(6)能在壹次安裝中順帶銃出來的簡單表面或形狀；(7)用數(shù)控銃削方式加工后，能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕勞動強度的壹 般加工內(nèi)容。2、零件圖樣的工藝性分析根據(jù)數(shù)控銃削加工的特點，對零件圖樣進行工藝性分析時，應(yīng)主要分析和考 慮以下壹些問題。(1)零件圖樣尺寸的正確標注由于加工程序是以準確的坐標點來編制的，因此，各圖形幾何元素間圖5.17零件尺寸公差帶的調(diào)整的相互關(guān)系(如相切、相交、垂直和平行等)應(yīng)明確，各種幾何元素的條件要充 分，應(yīng)無

20、引起矛盾的多余尺寸或者影響工序安排的封閉尺寸等。例如，零件在用 同壹把銃刀、同壹個刀具半徑補償值編程加工時，由于零件輪廓各處尺寸公差帶不同，如在圖5.17中，就很難同時保證各處尺寸在尺寸公差范圍內(nèi)。這時壹般 采取的方法是：兼顧各處尺寸公差，在編程計算時，改變輪廓尺寸且移動公差帶， 改為對稱公差，采用同壹把銃刀和同壹個刀具半徑補償值加工，對圖 5.19中括 號內(nèi)的尺寸，其公差帶均作了相應(yīng)改變，計算和編程時用括號內(nèi)尺寸來進行。(2)統(tǒng)壹內(nèi)壁圓弧的尺寸加工輪廓上內(nèi)壁圓弧的尺寸往往限制刀具的尺寸。1)內(nèi)壁轉(zhuǎn)接圓弧半徑R如圖5.18所示，當工件的被加工輪廓高度 H較小，內(nèi)壁轉(zhuǎn)接圓弧半徑 R較 大時，則可

21、采用刀具切削刃長度 L較小，直徑D較大的銃刀加工。這樣，底面 A 的走刀次數(shù)較少，表面質(zhì)量較好，因此，工藝性較好。反之如圖 5.19,銃削工藝 性則較差。通常，當R<0.2H時，則屬工藝性較差。圖5.19R較小時圖5.18R較大時2）內(nèi)壁和底面轉(zhuǎn)接圓弧半徑r如圖5.20,銃刀直徑D壹定時，工件的內(nèi)壁和底面轉(zhuǎn)接圓弧半徑r越小，銃 刀和銃削平面接觸的最大直徑 d=D-2r也越大，銃刀端刃銃削平面的面積越大， 則加工平面的能力越強，因而，銃削工藝性越好。反之，工藝性越差，如圖5.21所示。當?shù)酌驺|削面積大，轉(zhuǎn)接圓弧半徑 r也較大時，只能先用壹把r較小的銃刀 加工，再用符合要求r的刀具加工，分倆

22、次完成切削?？傊?，壹個零件上內(nèi)壁轉(zhuǎn)接圓弧半徑尺寸的大小和壹致性，影響著加工能力、 加工質(zhì)量和換刀次數(shù)等。因此，轉(zhuǎn)接圓弧半徑尺寸大小要力求合理，半徑尺寸盡 可能壹致，至少要力求半徑尺寸分組靠攏，以改善銃削工藝性。圖5.20r較小圖5.21r較大3、保證基準統(tǒng)壹的原則有些工件需要在銃削完壹面后，再重新安裝銃削另壹面，由于數(shù)控銃削時，不能使用通用銃床加工時常用的試切方法來接刀， 因此，最好采用統(tǒng)壹基準定位。4、分析零件的變形情況銃削工件在加工時的變形，將影響加工質(zhì)量。這時，可采用常規(guī)方法如粗、 精加工分開及對稱去余量法等，也可采用熱處理的方法，如對鋼件進行調(diào)質(zhì)處理， 對鑄鋁件進行退火處理等。加工薄板

23、時，切削力及薄板的彈性退讓極易產(chǎn)生切削 面的振動，使薄板厚度尺寸公差和表面粗糙度難以保證，這時，應(yīng)考慮合適的工 件裝夾方式?？傊?，加工工藝取決于產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸和技術(shù)要求等。在表 5.2 中給出了改進零件結(jié)構(gòu)提高工藝性的壹些實例。表5.2改進零件結(jié)構(gòu)提高工藝性提高工藝性方法結(jié)構(gòu)結(jié)果改進前改進后銃加工改進內(nèi)口采用較局壁形狀剛性刀具減少刀具數(shù)統(tǒng)壹圓和更換刀具弧尺寸次數(shù)，減少輔助時間選擇合適的圓提高生產(chǎn)效弧半徑率R和r用倆面減少編程時對稱結(jié)間，簡化編構(gòu)程合理改減少加工為進凸臺動量分布減少加工為改進結(jié)動量構(gòu)形狀減少加工為動量可用較高剛改進尺度力具加寸比例工，提高生產(chǎn)率在加工減少加工為和不加動量

24、工表面間加入過渡改進零件幾何形狀斜面筋代替階梯筋，節(jié)約材料5、零件的加工路線（1）銃削輪廓表面在銃削輪廓表面時壹般采用立銃刀側(cè)面刃口進行切削。對于二維輪廓加工，通常采用的加工路線為：1）從起刀點下刀到下刀點2）沿切向切入工件；3）輪廓切削；4）刀具向上抬刀，退離工件；5）返回起刀點。（2）順銃和逆銃對加工影響在銃削加工中，采用順銃仍是逆銃方式是影響加工表面粗糙度的重要因素之壹。逆銃時切削力F的水平分力Fx的方向和進給運動Vf方向相反，順銃時切削 力F的水平分力Fx的方向和進給運動Vf的方向相同。銃削方式的選擇應(yīng)視零件 圖樣的加工要求，工件材料的性質(zhì)、特點以及機床、刀具等條件綜合考慮。通常,由于

25、數(shù)控機床傳動采用滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，具進給傳動間隙很小，順銃的工藝性就優(yōu)于逆銃如圖5.22a所示為采用順銃切肖U方式精銃外輪廓，圖5.22b所示為采用逆銃切削方式精銃型腔輪廓，圖5.22c所示為順、逆銃時的切削區(qū)域ft)a）順銃b）逆銃c）切入和退刀區(qū)圖5.22順銃和逆銃切削方式同時，為了降低表面粗糙度值，提高刀具耐用度，對于鋁鎂合金、鈦合金和 耐熱合金等材料，盡量采用順銃加工。但如果零件毛坯為黑色金屬鍛件或鑄件， 表皮硬而且余量壹般較大，這時采用逆銃較為合理。5.2 數(shù)控銃床和加工中心編程在這壹部分中，將以FANUCOI立式數(shù)控銃床和加工中心為基礎(chǔ)，介紹其常 用編程指令和方法。5.2.1 G功能G

26、功能是命令機械準備以何種方式切削加工或移動。以地址G后面接倆位數(shù)字組成，其范圍由G00G99,不同的G代碼代表不同的意義和不同的動作方式,表5-3G代碼代碼功能組別代碼功能組別G00快速定位01G52局部坐標系統(tǒng)00G01直線插補G54選擇第1工件坐標系12G02順時針插補G55選擇第2工件坐標系G03逆時針插補G56選擇第3工件坐標系G04暫停00G57選擇第4工件坐標系G09確定停止檢驗G58選擇第5工件坐標系G10自動原點補正，刀具補正設(shè)止G59選擇第6工件坐標系G17xy平間選擇02G73高速深孔啄鉆循環(huán)09G18Xz平向選擇G74攻左螺紋循環(huán)G19Yz平向選擇G76精鋒孔循環(huán)G20英

27、制單位輸入選擇06G80取消固定循環(huán)G21米制單位輸入選擇G81鉆孔循環(huán)09G27參考點返回檢查00G82沉孔鉆孔循環(huán)G28參考點返回G83深孔啄鉆循環(huán)G29由參考點返回G84攻右螺紋循環(huán)G30第2、3、4參考點返回G85錢孔循環(huán)G33螺紋切削01G86背鏈循環(huán)G40取消刀具半徑補償07G90絕對坐標編程03G41左刀補G91增量坐標編程G42右刀補G92定義編程原點00G43刀具長度正補償08G94每分鐘進給量05G44刀具長度負補償G98Z軸返回起始點10G49取消刀具長度補償G99Z軸返回R點注：1.標有的G代碼為電源接通時的狀態(tài) 。2 . “00”組的G代碼為非續(xù)效指令，其余為續(xù)效代碼

28、。3 .如果同組的G代碼出當下同壹程序中，則最后壹個G代碼有效。4 .在固定循環(huán)中，如果遇到 01組白G G代碼，固定循環(huán)被取消。5 .2.2M功能數(shù)控銃床和加工中心的M功能和數(shù)控車床基本相同，詳情請參考第四章內(nèi)容,6 .2.3FST 功能1. F功能F功能用于控制刀具移動時的進給速度，F(xiàn)后面所接數(shù)值代表每分鐘刀具進給 量（mm/min ），它為續(xù)效代碼。實際進給速度v的值可由下列公式計算而得：VF=f zxzxn其中，fz：銃刀每齒的進給量（mm/齒）z:銃刀的刀刃數(shù) n:刀具的轉(zhuǎn)速（r/min ）2. S 功能S功能用于指令主軸轉(zhuǎn)速（m/min ） ,S代碼后面接1-4位數(shù)字組成。3. T

29、 功能銑床因無 ATC ，必須用人工換刀，所以 T 功能只能用于加工中心。 T 代碼后面接倆位數(shù)字組成。不同的數(shù)控機床，其換刀程序是不同的，通常選刀和換刀分開進行，換刀動作必須在主軸停轉(zhuǎn)條件下進行。換刀完畢啟動主軸后，方可執(zhí)行下面程序段的加工動作，選刀動作可和機床的加工動作重合起來，即利用切削時間進行選刀，因此，換刀 M06 指令必須安排在用新刀具進行加工的程序段之前，而下壹個選刀指令 TXX 常緊接安排在這次換刀指令之后。多數(shù)加工中心都規(guī)定了“換刀點”位置，即定距換刀，主軸只有走到這個位置，機械手才能執(zhí)行換刀動作。壹般立式加工中心規(guī)定換刀點的位置在Z0 處（ 即機床 Z 軸零點 ），當控制機

30、接到選刀 T 指令后，自動選刀，被選中的刀具處于刀庫最下方；接到換刀 M06 指令后，機械手執(zhí)行換刀動作。因此換刀程序可采用倆種方法設(shè)計。方法壹： N010G00Z0T02 ；N011M06 ；返回 Z 軸換刀點的同時，刀庫將T02 號刀具選出，然后進行刀具交換，換到主軸上的刀具為T02,若Z軸回零時間小于T功能執(zhí)行時間（即選刀時間），則M06 指令等刀庫將T02 號刀具轉(zhuǎn)到最下方位置后才能執(zhí)行。因此這種方法占用機動時間較長。方法二：N010G01Z - T02N017G00Z0M06N018G01Z - T031 1 IN017 程序段換上 N010 程序段選出的 T02 號刀具；在換刀后，

31、緊接著選出下次要用的 T03 號刀具， 在 N010 程序段和 N018 程序段執(zhí)行選刀時， 不占用機動時間，所以這種方式較好。5.2.4 編程應(yīng)注意的幾個問題1 . 數(shù)控裝置初始狀態(tài)設(shè)定當機床的電源打開時， 數(shù)控裝置將處于初始狀態(tài)，表5-2 中標有“ ”的 G 代碼被激活。由于開機后數(shù)控裝置的狀態(tài)可通過MDI 方式更改，且會因為程序的運行而發(fā)生變化，為了保證程序的運行安全，建議在程序的開始應(yīng)有程序初始狀態(tài)設(shè)定程序段。如下所示：G90G80G40G17G49G21;公制取消刀具長度補償選擇 xy 平面取消刀具半徑補償取消循環(huán)絕對值方式2 .工件坐標系設(shè)置數(shù)控機床壹般在開機后需要“回零”才能建立

32、機床坐標系。壹般在正確建立機床坐標系之后可用 G54-G59 設(shè)定6 個工件坐標系。在壹個程序中，最多可設(shè)定 6 個工件坐標系。如圖 5.23 所示5.23 設(shè)置加工坐標系4. 安全高度的確定對于銑削加工，起刀點和退刀點必須離開加工零件上表面有壹個安全高度，保證刀具在停止狀態(tài)時，不和加工零件和夾具發(fā)生碰撞。在安全高度位置時刀具中心所在的平面也稱為安全面。5. 進刀 / 退刀方式的確定對于銑削加工，刀具切入工件的方式，不僅影響加工質(zhì)量，同時直接關(guān)系到加工的安全。對于二維輪廓加工，壹般要求從側(cè)面進刀或沿切線方向進刀，盡量避免垂直進刀。退刀方式也應(yīng)從測向或切向退刀。刀具從安全高度下降到切削高度時，

33、應(yīng)離開工件毛坯邊緣壹個距離， 不能直接貼著加工零件理論輪廓直接下刀，以免發(fā)生危險。5.2.5 基本移動指令基本移動指令包括快速定位，直線插補和圓弧插補三個指令。1 . 快速定位（ G00 ）該指令控制刀具從當前所在位置快速移動到指令給出的目標點位置，只能用于快速定位，不能用于切削加工。指令格式：GOOX_Y_Z_X、 Y、 Z ：目標點坐標注意當 Z 軸按指令遠離工作臺時，先Z 軸運動，再X 、 Y 軸運動。當 Z 軸按指令接近工作臺時，先X、Y軸運動，再Z軸運動。不運動的坐標能夠省略，省略的坐標軸不作任何運動。目標點的坐標值能夠用絕對值，也能夠用增量值。 G00 功能起作用時，其移動速度為系

34、統(tǒng)設(shè)定的最高速度。2 . 直線插補（ G01 ）該指令控制刀具以給定的進給速度從當前位置沿直線移動到指令給出的目標位置。? 指令格式：G01XYZFX、Y:目標點坐標F:進給速度?如圖5-24編程實例:絕對值方式編程:G90G01X40.Y30.F300增量值方式編程：圖5-24G91G01X30.Y20.F3003 .圓弧插補（G02或G03）該指令控制刀具在指定坐標平面內(nèi)以給定的進給速度從當前位置（圓弧起點）沿圓弧移動到指令給出的目標位置（圓弧終點）。G02為順時針圓弧插補指令，G03為逆時針圓弧插補指令。因加工零件均為立體的，在不同平面上其圓弧切削方向如圖5-25所示圖 5-25指令格式

35、:G17G02G18I皿I. I?X_Y_Z?圓弧終點坐標值，能夠在 G90下用絕對坐標，也能夠在 G91下用增量坐標。在增量方式下，圓弧終點坐標是相對于圓弧起點的增量值。 I 、 J、 K表示圓弧圓心的坐標，它是圓心相對起點在X 、 Y、 Z 軸方向上的增量值，也能夠理解為圓弧起點到圓心的矢量(矢量方向指向圓心)在 X、 Y、 Z 軸上的投影，和前面定義的 G90 或 G91 無關(guān)。 R 是圓弧半徑，當圓弧始點到終點所移動的角度小于 180 °時， 半徑 R 用正值表示， 當從圓弧始點到終點所移動的角度超過180 °時，半徑 R 用負值表示，正好180 °時，正

36、負均可。仍應(yīng)注意，整圓編程時不能夠使用R,應(yīng)使用IJK形式。4 .暫停指令( G04 )指令格式：G04P_或 G04X(U)_程序在執(zhí)行到某壹段后，需要暫停壹段時間，進行某些人為的調(diào)整，這時用G04 指令使程序暫停， 暫停時間壹到，繼續(xù)執(zhí)行下壹段程序。 G04 的程序段里不能有其他指令。暫停時間的長短能夠通過地址X(U)或P來指定。其中 P 后面的數(shù)字為整數(shù)，單位是ms ；X(U)后面的數(shù)字為帶小數(shù)點的數(shù)，單位為So5.2.7刀具補償指令數(shù)控機床在實際加工過程中是通過控制刀具中心軌跡來實現(xiàn)切削加工任務(wù)的。在編程過程中，為了避免復(fù)雜的數(shù)值計算，壹般按零件的實際輪廓來編寫數(shù) 控程序，但刀具具有壹

37、定的半徑尺寸，如果不考慮刀具半徑尺寸，那么加工出來 的實際輪廓就會和圖紙所要求的輪廓相差壹個刀具半徑值。因此，采用刀具半徑 補償功能來解決這壹問題。1、刀具半徑補償(G40,G41,G42 )(1)刀具半徑補償?shù)姆椒ㄣ|削加工刀具半徑補償分為刀具半徑左補償(G41)和刀具半徑右補償(G42)當?shù)毒咧行能壽E沿前進方向位于零件輪廓左邊時為左補償，反之為右補償。如不 需要進行刀具半徑補償時，則用G40取消刀具半徑補償。建立刀具半徑補償?shù)母?式：G17/G18/G19G00/G01G41/G42 仁 B_D_;取消刀具半徑補償指令格式為：G00/G01G40 a 匕其中：a、B為x、y、z三軸中配合平面

38、選擇(G17、G18、G19 )的任意倆 軸；D為刀具半徑補償號碼，以1-2位數(shù)字表示。(2)使用刀具半徑補償注意事項1)機床通電后，為取消半徑補償方式2) G41,G42,G40不能和G02,G03壹起使用，只能和G00和G01壹起使用,且刀具必須要移動3）在程序中用G42指令建立右刀補，銃削時對于工件將產(chǎn)生逆銃效果，故 常用于粗銃；用G41指令建立左刀補，銃削時對于工件將產(chǎn)生順銃效果， 故常用于精銃。4）壹般情況下，刀具半徑補償量應(yīng)為正值，如果補償為負，則 G41和G42 正好相互替換。5）建立刀具半徑補償后，不能出現(xiàn)連續(xù)倆個程序段無選擇補償坐標平面的 移動指令，否則數(shù)控系統(tǒng)因無法計算程序

39、中刀具軌跡交點坐標，可能產(chǎn)生 過切現(xiàn)象。6）在補償狀態(tài)下，銃刀的直線移動量及銃削內(nèi)側(cè)圓弧的半徑值要大于或等 于刀具半徑，否則補償時會產(chǎn)生干涉，系統(tǒng)在執(zhí)行程序段時將會產(chǎn)生報警， 停止執(zhí)行。2.刀具長度補償（G43,G44,G49 ）數(shù)控銃床或加工中心所使用的刀具，每把刀的長度都不相同，同時，由于刀具的磨損或其它原因引起的刀具長度的發(fā)生變化，使用刀具長度補償指令，可使 每壹把刀具加工出來的深度尺寸都正確。編程格式：G01G43H_Z_;刀具長度正補償G01G44H_Z_;刀具長度負補償G01G49Z_;刀具長度注銷功能：編程時假定的理| z 也G437想刀具長度和實際使用的，一 < 鄭畫達點

40、刀具長度之差作為偏置設(shè)1定在偏置存儲器D01$D99中。在實際使用的刀具選定后，將其和編程刀具長度的差值事先在偏置寄存 器中設(shè)定，就能夠?qū)崿F(xiàn)用實際選定的刀具進行正確的加工，而不必對加工程序進 行修改，這組指令缺省值是G49。圖5-26刀具長度補償5.2.8 返回參考點檢查（G27 ）程序中的這項功能，用于檢查機床是否能準確返回參考點指令格式：G27X_Y_Z_;當執(zhí)行G27指令后，返回各軸參考點指示燈分別點亮。當使用刀具補償功能時， 指示燈是不亮的，所以在取消刀具補償功能后，才能使用G27指令。當返回參考 點校驗功能程序段完成，需要使機械系統(tǒng)停止，必須在下壹個程序段后增加 M00 或M01等輔

41、助功能或在單程序段情況下運行。5.2.9 自動返回參考點（G28 ）該指令可使坐標軸自動返回參考點。指令格式：G28X_Y_Z一其中X、Y、Z為中間點位置坐標，指令執(zhí)行后，所有的受控軸都將快速定位 到中間點，然后再從中間點到參考點。G28指令壹般用于自動換刀，所以使用G28指令時，應(yīng)取消刀具的補償功能。5.2.10 從參考點返回（G29）該指令的功能是使刀具由機床參考點經(jīng)過中間點到達目標點。指令格式：G29X_Y_Z.這條指令壹般緊跟在G28 指令后使用，指令中的X 、 Y、 Z 坐標值是執(zhí)行完G29 后，刀具應(yīng)到達的坐標點。它的動作順序是從參考點快速到達G28 指令的中間點，再從中間點移動到

42、 G29 指令的點定位，其動作和 G00 動作相同。5.2.11 第 2、 3、 4 參考點返回（ G30 ）此指令的功能是由刀具所在位置經(jīng)過中間點回到參考點。和 G28 類似，差別在于 G28 是回歸第壹參考點（機床原點），而G30 是返回第 2 、 3、 4 參考點。指令格式為：G30P1X_Y_Z_；G30P2X_Y_Z_；G30P3X_Y_Z_；其中：P2、 P3、 P4 即選擇第 2、第 3、第 4參考點； X、 Y、 Z 后面的坐標值是指中間點位置。第 2、 3 、 4 參考點的坐標位置在參數(shù)中設(shè)定，其值為機床原點到參考點的向量值。5.2.12 固定循環(huán)功能在前面介紹的常用加工指令

43、中，每壹個G 指令壹般都對應(yīng)機床的壹個動作，它需要用壹個程序段來實現(xiàn)。 為了進壹步提高編程工作效率， FANUC-OI 系統(tǒng)設(shè)計有固定循環(huán)功能，它規(guī)定對于壹些典型孔加工中的固定、連續(xù)的動作，用壹個G 指令表達，即用固定循環(huán)指令來選擇孔加工方式。常用的固定循環(huán)指令能完成的工作有：鉆孔、攻螺紋和鏜孔等。這些循環(huán)通常包括下列六個基本操作動作：（ 1 ）在 XY 平面定位圖 5.27 固定循環(huán)的基本動作（ 2 ）快速移動到 R 平面（ 3 ）孔的切削加工（ 4 ）孔底動作（ 5 ）返回到 R 平面（ 6 ）返回到起始點。圖5.27中實線表示切削進給，虛線表示快速運動。R平面為在孔口時，快速運動和進給運

44、動的轉(zhuǎn)換位置。常用的固定循環(huán)有高速深孔鉆循環(huán)、螺紋切削循環(huán)、精鏜循環(huán)等。編程格式 G90/G91G98/G99G73G89XYZRQPFK式中： G90/G91- 絕對坐標編程或增量坐標編程；G98- 返回起始點；G99- 返回 R 平面。G73G89-孔加工方式，如鉆孔加工、高速深孔鉆加工、鏈孔加工等；X、Y-孔的位置坐標;Z-孔底坐標；R-安全面（R面）的坐標。增量方式時，為起始點到 R面的增量距離；在絕對方式時，為R面的絕對坐標；Q-每次切削深度；P-孔底的暫停時間；F-切削進給速度；K-規(guī)定重復(fù)加工次數(shù)。固定循環(huán)由G80或01組G代碼撤消。1 .高速深孔鉆循環(huán)指令G73G73用于深孔鉆

45、削，在鉆孔時采取間斷進給，有利于斷屑和排屑，適合深孔加工。圖5.28所示為高速深孔鉆加工的工作過程。其中 Q為增量值，指定每次 切削深度。d為排屑退刀量，由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。a)G73(G98)b)G73(G99)圖5.28高速深孔鉆循環(huán)例，對圖5.29所示的5-68mm深為50mm的孔進行加工。顯然，這屬于深孔加工。利用G73進行深孔鉆加工的程序為：圖5.29應(yīng)用舉例O40N20M03S600/ 主軸啟動N30G98G73X0Y0Z-50R30Q5F50/N40G73X40Y0Z-50R30Q5F50N50G73X0Y40Z-50R30Q5F50/N60G73X-40Y0Z-50R30Q5F50

46、/N70G73X0Y-40Z-50R30Q5F50/選擇高速深孔鉆方式加工1號孔選擇高速深孔鉆方式加工2號孔選擇高速深孔鉆方式加工3號孔選擇高速深孔鉆方式加工4號孔選擇高速深孔鉆方式加工5號孔N10G56G90G1Z60F2000 選擇2號加工坐標系，到 Z向起始點N80G01Z60F2000/ 返回Z向起始點N90M05/主軸停N100M30/程序結(jié)束且返回起點加工坐標系設(shè)置：G56X=-400 , Y=-150 , Z=-50上述程序中，選擇高速深孔鉆加工方式進行孔加工，且以G98確定每壹孔加工完后，回到R平面。設(shè)定孔口表面的Z向坐標為0, R平面的坐標為30,每次切深量Q為5 ,系統(tǒng)設(shè)定

47、退刀排屑量d為2。2 .螺紋加工循環(huán)指令（攻螺紋加工）1） G84 （右旋螺紋加工循環(huán)指令）G84指令用于切削右旋螺紋孔。向下切削時主軸正轉(zhuǎn)，孔底動作是變正轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)，再退出。F表示導(dǎo)程，在G84切削螺紋期間速率修正無效，移動將不會中b)G84(G99)途停頓，直到循環(huán)結(jié)束。G84右旋螺紋加工循環(huán)工作過程見圖 5.30。a)G84(G98)圖5.30螺紋加工循環(huán)2） G74 （左旋螺紋加工循環(huán)指令）G74指令用于切削左旋螺紋孔。主軸反轉(zhuǎn)進刀，正轉(zhuǎn)退刀，正好和 G84指令中的主軸轉(zhuǎn)向相反，其它運動均和 G84指令相同。3 .精鏈循環(huán)指令G76G76指令用于精鏈孔加工。鏈削至孔底時，主軸停止在定向位

48、置上，即準停,再使刀尖偏移離開加工表面，然后再退刀。這樣能夠高精度、高效率地完成孔加工而不損傷工件已加工表面。程序格式中，Q表示刀尖的偏移量，壹般為正數(shù)，移動方向由機床參數(shù)設(shè)定G76精鏈循環(huán)的加工過程包括以下幾個步驟：(1)在X、Y平面內(nèi)快速定位；(2)快速運動到R平面;(3)向下按指定的進給速度精鏈孔；(4)孔底主軸準停；(5)鏈刀偏移；(6)從孔內(nèi)快速退刀。圖5.31所示為G76精鏈循環(huán)的工作過程示意圖。b)G76(G99)a)G76(G98)圖5.31精鏈循環(huán)的加工5.2.13 等導(dǎo)程螺紋切削（ G33 ）小直徑的內(nèi)螺紋大多都用絲錐配合攻螺紋指令G74 ， G84 固定循環(huán)指令加工。大直

49、徑的螺紋因成本太高， 常使用可調(diào)式的鏜刀配合G33 指令加工， 可節(jié)省成本。指令格式為：G33Z_F_；其中：Z ：螺紋切削的終點坐標值或切削螺紋的長度；P:螺紋的導(dǎo)程。5.2.14 轉(zhuǎn)角的速度控制壹般數(shù)控機床的各移動軸都是由伺服電動機驅(qū)動的。當數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行移動指令時，為了保證坐標軸在開始和結(jié)束移動時運動平穩(wěn)，機床不產(chǎn)生振動，伺服電動機在移動開始及結(jié)束時會自動加減速。各軸加減速的時間定數(shù)有參數(shù)設(shè)定。因為加減速的關(guān)系，如果在某壹程序段刀具僅沿x 軸加速時， y 軸開始減速，則在轉(zhuǎn)角處會形成壹小圓角。此時，為加工出尖角，應(yīng)使用 G09 和 61 指令，此指令使刀具定位于程序所指定的位置，且執(zhí)行定為

50、檢查，這樣就能加工出尖銳轉(zhuǎn)角的工件。5.2.15 子程序編程時，為了簡化程序的編制，當壹個工件上有相同的加工內(nèi)容時，常用調(diào) 子程序的方法進行編程。調(diào)用子程序的程序叫做主程序。子程序的編號和壹般程序基本相同，只是程序結(jié)束字為 M99 表示子程序結(jié)束，且返回到調(diào)用子程序的 主程序中。調(diào)用子程序的 編程格式 M98PP表示子程序調(diào)用情況。P后共有8位數(shù)字，前四位為調(diào)用次數(shù)，省略時為調(diào)用壹次；后四位為所調(diào)用的子程序號。5.32 零件圖樣例：如圖 5.32 所示,在壹塊平板上加工 6 個邊長為 10mm 的等邊三角形， 每邊的槽深為 -2mm ， 工件上表面為 Z向零點。 其程序的編制就能夠采用調(diào)用子程

51、序的方式來實現(xiàn)（編程時不考慮刀具補主程序：O10N10G54G90G01Z40F2000/ 進入工件加工坐標系N20M03S800/ 主軸啟動N30G00Z3/ 快進到工件表面上方N40G01X0Y8.66/ 到 1#三角形上頂點N50M98P20/ 調(diào) 20 號切削子程序切削三角形N60G90G01X30Y8.66/ 到 2#三角形上頂點N70M98P20/ 調(diào) 20 號切削子程序切削三角形N80G90G01X60Y8.66/ 到 3#三角形上頂點N90M98P20/ 調(diào) 20 號切削子程序切削三角形N100G90G01X0Y-21.34/ 到 4#三角形上頂點N110M98P20/ 調(diào) 2

52、0 號切削子程序切削三角形N120G90G01X30Y-21.34/ 到 5#三角形上頂點N130M98P20/ 調(diào) 20 號切削子程序切削三角形N140G90G01X60Y-21.34/ 到 6#三角形上頂點N150M98P20/ 調(diào) 20 號切削子程序切削三角形N160G90G01Z40F2000/ 抬刀N170M05/ 主軸停N180M30/ 程序結(jié)束子程序：O202mmN10G91G01Z-2F100/ 在三角形上頂點切入（深）N20G01X-5Y-8.66/ 切削三角形N30G01X10Y0/ 切削三角形N40G01X5Y8.66/ 切削三角形N50G01Z5F2000/ 抬刀N60M99/ 子程序結(jié)束設(shè)置 G54: X = -400 , Y=-100 , Z = -50 。5.3 加工中心綜合編程實例平面凸輪如圖 5.33 所示。圖 5.33