數(shù)控銑床實訓(xùn)

1、教師：萬金貴1、 程序結(jié)構(gòu)示例：程序結(jié)構(gòu)示例：若若 干干 程程 序序 段段O0016；N10 G54 G00 X85 Y-25 ；N20 Z-15 S800 M03 M08 ；N30 G01 X85 F100 ；N40 G03 Y50 I25 ；N50 G01 X-75 ；N60 Y-60 ；N70 G00 Z15 M05 M09 ；N80 M30 ；程序號程序號2、程序段格式、程序段格式段號段號N*功能代碼功能代碼 G* F* S* M*坐標(biāo)字坐標(biāo)字 X* Y* Z*結(jié)束符結(jié)束符 ; ;程序段的格式：程序段的格式：N_ G_ X_ Y_ Z_ F_ S_ M_ 工件坐標(biāo)系和工件零點工件坐標(biāo)系

2、和工件零點數(shù)控銑床上加工零件的過程：數(shù)控銑床上加工零件的過程：準(zhǔn)備程序準(zhǔn)備程序安裝刀具與工件安裝刀具與工件設(shè)置工件坐標(biāo)系設(shè)置工件坐標(biāo)系設(shè)置刀補數(shù)值設(shè)置刀補數(shù)值自動加工自動加工對刀對刀準(zhǔn)備程序準(zhǔn)備程序安裝刀具與工件安裝刀具與工件設(shè)置工件坐標(biāo)系設(shè)置工件坐標(biāo)系設(shè)置刀補數(shù)值設(shè)置刀補數(shù)值自動加工自動加工數(shù)控銑床上加工零件的主要過程：數(shù)控銑床上加工零件的主要過程：對刀對刀設(shè)置工件坐標(biāo)系設(shè)置工件坐標(biāo)系 X -560.000G54 Y -465.000 Z -368.000OOp pX XP PY Yp pY YX XOOOO2 2OO4 4OO3 3OO1 1 1 2 3 X Y O 20 40 60 15

3、 25 45 G90 G01 X0 Y0X20. Y15.X40. Y45.X60. Y25.G91 G01 X0 Y0X20. Y15.X20. Y30.X20. Y-20. 在前進方向 右側(cè)補償 補償量 刀具旋轉(zhuǎn)方向 刀 具 前 進 方 向 (b) 補償量 刀具旋轉(zhuǎn)方向 刀 具 前 進 方 向 (a) 圖 31 刀具補償方向 (a)左刀補 (b)右刀補 切削量由多到少切削量由多到少切削量由少到多切削量由少到多工件的進給方向工件的進給方向工件的進給方向工件的進給方向在在數(shù)控數(shù)控機床上銑削機床上銑削鋁合金鋁合金時適宜采用時適宜采用建刀補建刀補進刀進刀撤刀補撤刀補退刀退刀ABBABCDAB X

4、X、Y Y圓弧終點坐標(biāo)圓弧終點坐標(biāo)I I、J J對應(yīng)于對應(yīng)于X X、Y Y的圓心相對坐標(biāo)，是圓弧起點到的圓心相對坐標(biāo)，是圓弧起點到圓心的圓心的X X、Y Y軸方向的增量，有正負(fù)號。軸方向的增量，有正負(fù)號。當(dāng)加工圓弧大于當(dāng)加工圓弧大于180180度時度時R R為負(fù)值；當(dāng)加工整圓時必須為負(fù)值；當(dāng)加工整圓時必須用用I I、J J表示！表示！ v圓弧插補指令圓弧插補指令（G02G02、G03G03）格式：格式：為什么當(dāng)加為什么當(dāng)加工圓弧大于工圓弧大于180度時度時R為負(fù)值？為負(fù)值？兩點不能唯兩點不能唯一確定一條一確定一條圓弧軌跡圓弧軌跡AB202040350G02 XB YB R-20.G02 XB

5、YB R20.G03 XB YB R-20.G03 XB YB R20.G02 I9.G03 J9.凸凸凹凹G41刀具左補償?shù)毒咦笱a償 G42刀具右補償?shù)毒哂已a償 G40刀具補償取消刀具補償取消v刀具半徑補償指令（刀具半徑補償指令（G41G41、G42G42、G40G40）刀具半徑補償?shù)膬煞N應(yīng)用及區(qū)別？（刀具半徑補償?shù)膬煞N應(yīng)用及區(qū)別？（G41、G42）（二）刀具半徑補償（簡稱刀補或刀偏）（二）刀具半徑補償（簡稱刀補或刀偏）804112120銑凸臺示意圖銑凸臺示意圖刀刀心心軌軌跡跡凸凸臺臺輪輪廓廓圖紙要求圖紙要求8平底平底鍵槽銑刀鍵槽銑刀建刀補建刀補撤刀補撤刀補ABB刀補進行刀補進行XYO建刀補

6、指令建刀補指令: G41 D01G01 XB YB F_撤刀補指令撤刀補指令: G40 G01 XE YE F_在數(shù)控銑床上進行輪廓的銑削加工時，因為銑刀在數(shù)控銑床上進行輪廓的銑削加工時，因為銑刀具有一定的半徑，所以刀具中心（刀心）軌跡和工件具有一定的半徑，所以刀具中心（刀心）軌跡和工件輪廓不重合，如圖所示。如不考慮刀具半徑，直接按輪廓不重合，如圖所示。如不考慮刀具半徑，直接按照工件輪廓編程是比較方便的，而加工出的零件尺寸照工件輪廓編程是比較方便的，而加工出的零件尺寸比圖紙要求小了一圈（外輪廓加工時）或大了一圈比圖紙要求小了一圈（外輪廓加工時）或大了一圈（內(nèi)輪廓加工時），為此必須使刀具沿工件輪

7、廓的法（內(nèi)輪廓加工時），為此必須使刀具沿工件輪廓的法向偏移一個刀具半徑。向偏移一個刀具半徑。 OXY外輪廓加工內(nèi)輪廓加工 1 1、刀具半徑補償?shù)哪康?、刀具半徑補償?shù)哪康娜绻麛?shù)控系統(tǒng)不具備刀具半徑補償自動補償功能，如果數(shù)控系統(tǒng)不具備刀具半徑補償自動補償功能，則只能按刀心軌跡進行編程，即在編程時給出刀具中則只能按刀心軌跡進行編程，即在編程時給出刀具中心運動軌跡，其計算相當(dāng)復(fù)雜，尤其當(dāng)心運動軌跡，其計算相當(dāng)復(fù)雜，尤其當(dāng)?shù)毒吣p、重刀具磨損、重磨、或換新刀而使刀具直徑變化時，必須重新計算刀磨、或換新刀而使刀具直徑變化時，必須重新計算刀心軌跡，修改程序，這樣既繁瑣，又不易保證加工精心軌跡，修改程序，這樣

8、既繁瑣，又不易保證加工精度。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)具備刀具半徑補償自動補償功能時，度。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)具備刀具半徑補償自動補償功能時，數(shù)控編程只需按工件輪廓進行，數(shù)控系統(tǒng)會自動計算數(shù)控編程只需按工件輪廓進行，數(shù)控系統(tǒng)會自動計算刀心軌跡，使刀具偏離工件輪廓一個半徑值，即進行刀心軌跡，使刀具偏離工件輪廓一個半徑值，即進行刀具半徑補償?shù)毒甙霃窖a償。 2、刀具半徑補償?shù)姆椒ǖ毒甙霃窖a償?shù)姆椒ㄣ娤骷庸さ毒甙霃窖a償分為銑削加工刀具半徑補償分為刀具半徑左補償（用刀具半徑左補償（用G41定義）和刀具半徑右補償（用定義）和刀具半徑右補償（用G42定義）定義）。 當(dāng)不需當(dāng)不需要進行刀具半徑補償時，則用要進行刀具半徑補償時，則用G4

9、0取消刀具半徑補償。取消刀具半徑補償。 編程時，使用編程時，使用D代碼（代碼（D01D99）選擇刀補表中對）選擇刀補表中對應(yīng)的半徑補償值。應(yīng)的半徑補償值。 二維刀具半徑補償僅在指定的二維刀具半徑補償僅在指定的二維進給平面內(nèi)進二維進給平面內(nèi)進行，進給平面由行，進給平面由G17、G18、G19指定，刀具半徑則指定，刀具半徑則通過調(diào)用相應(yīng)的刀具半徑補償寄存器號碼（用通過調(diào)用相應(yīng)的刀具半徑補償寄存器號碼（用D指定）指定）來取得。來取得。 G41左偏刀具半徑補償，是指沿著刀具運動方向向前看左偏刀具半徑補償，是指沿著刀具運動方向向前看(假設(shè)工件不動假設(shè)工件不動)，刀具位于工件，刀具位于工件切削輪廓切削輪廓

10、左側(cè)的刀具半徑補償。左側(cè)的刀具半徑補償。這時相當(dāng)于這時相當(dāng)于順銑順銑。 G42右偏刀具半徑補償，是指沿著刀具運動方向向前看右偏刀具半徑補償，是指沿著刀具運動方向向前看(假假設(shè)工件不動設(shè)工件不動)，刀具位于工件，刀具位于工件切削輪廓切削輪廓右側(cè)的刀具半徑補償。此時右側(cè)的刀具半徑補償。此時為為逆銑逆銑。 G40：刀具半徑補償取消，使用該指令后，使：刀具半徑補償取消，使用該指令后，使G41，G42指令無指令無效。效。 G17：XOY平面內(nèi)指定。平面內(nèi)指定。 X、Y：為：為G00/G01的參數(shù)，即建立與撤消刀具半徑補償直線段的參數(shù)，即建立與撤消刀具半徑補償直線段的終點坐標(biāo)值。的終點坐標(biāo)值。 D：為：為

11、G41/G42G41/G42的參數(shù)的參數(shù)，即刀補號碼（，即刀補號碼（刀具半徑補償寄存器的刀具半徑補償寄存器的地址字），在對應(yīng)刀補號碼的寄存器中存有刀具半徑補償值地址字），在對應(yīng)刀補號碼的寄存器中存有刀具半徑補償值。G41、G42都是模態(tài)代碼，可以在程序中保持連續(xù)有效。都是模態(tài)代碼，可以在程序中保持連續(xù)有效。OXY刀具G41-左刀補G42-右刀補G41G42 4 4、刀具半徑補償?shù)倪^程、刀具半徑補償?shù)倪^程（1 1）刀補建立。）刀補建立。刀補的建立是指刀具從起點接近工件刀補的建立是指刀具從起點接近工件時，刀具中心從與編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏離時，刀具中心從與編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏離一

12、個偏置量的過程。該過程的實現(xiàn)必須有一個偏置量的過程。該過程的實現(xiàn)必須有G00或或G01功功能才有效。能才有效。（2）刀補進行。在）刀補進行。在G41或或G42程序段后，程序進入補償程序段后，程序進入補償模式，此時刀具中心與編程軌跡始終相距一個偏置量，模式，此時刀具中心與編程軌跡始終相距一個偏置量，直到刀補取消。直到刀補取消。（3）刀補取消。刀具離開工件時，刀具中心軌跡過渡）刀補取消。刀具離開工件時，刀具中心軌跡過渡到與編程軌跡重合的過程稱為刀補取消。刀補的取消用到與編程軌跡重合的過程稱為刀補取消。刀補的取消用G00或或G01來執(zhí)行。來執(zhí)行。 在數(shù)控銑床上使用刀具半徑補償時，必須特別注意其在數(shù)控

13、銑床上使用刀具半徑補償時，必須特別注意其執(zhí)行過程的原則，否則往往容易引起加工失誤甚至報警，執(zhí)行過程的原則，否則往往容易引起加工失誤甚至報警，使系統(tǒng)停止運行或刀具半徑補償失效等。使系統(tǒng)停止運行或刀具半徑補償失效等。 （1）過切現(xiàn)象。）過切現(xiàn)象。在刀具補償模式下，如果存在有連續(xù)二段以上沒有移在刀具補償模式下，如果存在有連續(xù)二段以上沒有移動指令或存在非補償平面內(nèi)的移動指令段，則有可能產(chǎn)生動指令或存在非補償平面內(nèi)的移動指令段，則有可能產(chǎn)生過切現(xiàn)象。過切現(xiàn)象。 比如：只有比如：只有G、M、S、F、T代碼的程序段；代碼的程序段；G04程序段；程序段；G17平面內(nèi)的平面內(nèi)的Z軸移動指令等。軸移動指令等。5

14、5、刀具半徑補償注意事項、刀具半徑補償注意事項為了防止在半徑補償建立與取消過程中刀具產(chǎn)生過切現(xiàn)象為了防止在半徑補償建立與取消過程中刀具產(chǎn)生過切現(xiàn)象（如圖中的（如圖中的OM），刀具半徑補償建立與取消程序段的起始位置），刀具半徑補償建立與取消程序段的起始位置與終點位置最好與補償方向在同一側(cè)（圖中的與終點位置最好與補償方向在同一側(cè)（圖中的OA）OBMAG41G42（2）切向切入、切向退出。）切向切入、切向退出。 在銑削內(nèi)、外輪廓時，由于銑刀在切入點停留的時間在銑削內(nèi)、外輪廓時，由于銑刀在切入點停留的時間較長（過渡時間較長），會在該點產(chǎn)生明顯的刀痕。為避較長（過渡時間較長），會在該點產(chǎn)生明顯的刀痕。為

15、避免刀痕的產(chǎn)生，免刀痕的產(chǎn)生，銑削凸臺時，可使用與切入點處輪廓相切銑削凸臺時，可使用與切入點處輪廓相切的切入、切出直線。的切入、切出直線。對于凹形輪廓通常使用切入圓弧和切對于凹形輪廓通常使用切入圓弧和切出圓弧，切入、切出圓弧的半徑需小于工件的圓弧半徑，出圓弧，切入、切出圓弧的半徑需小于工件的圓弧半徑，并使之接近工件的圓弧半徑。并使之接近工件的圓弧半徑。 當(dāng)進行輪廓銑削時，應(yīng)避免法向切入工件輪廓和法當(dāng)進行輪廓銑削時，應(yīng)避免法向切入工件輪廓和法向從工件輪廓退刀，應(yīng)設(shè)計、使用切入、切出的輔助輪廓向從工件輪廓退刀，應(yīng)設(shè)計、使用切入、切出的輔助輪廓段。段。 （3）刀補建立與撤消軌跡的要求。）刀補建立與撤

16、消軌跡的要求。 刀補建立程序段軌跡與刀補進行狀態(tài)開始的前進方刀補建立程序段軌跡與刀補進行狀態(tài)開始的前進方向密切有關(guān)。另外，由于刀具補償?shù)氖噶渴桥c補償開始的向密切有關(guān)。另外，由于刀具補償?shù)氖噶渴桥c補償開始的第一程序段開始的方向垂直，所以刀補的建立與撤消不能第一程序段開始的方向垂直，所以刀補的建立與撤消不能取法向，即取法向，即90 ，應(yīng)從切向建立與撤消刀具補償，才，應(yīng)從切向建立與撤消刀具補償，才能更好地滿足加工的要求。能更好地滿足加工的要求。 還要引起注意的是，還要引起注意的是，90 ，否則要引起刀補失敗。，否則要引起刀補失敗。這是由于刀具補償?shù)慕ⅲɑ虺废┓较蚺c補償開始后的這是由于刀具補償?shù)慕?/p>

17、立（或撤消）方向與補償開始后的前進方向相反，致使系統(tǒng)無法判別刀具補償?shù)淖?、右，產(chǎn)前進方向相反，致使系統(tǒng)無法判別刀具補償?shù)淖?、右，產(chǎn)生報警。生報警。 總之，總之，要滿足的條件為：要滿足的條件為： 90180 。 另外，刀具補償建立與撤消軌跡的長度距離必須大于另外，刀具補償建立與撤消軌跡的長度距離必須大于刀具半徑補償值，否則系統(tǒng)會產(chǎn)生報警。刀具半徑補償值，否則系統(tǒng)會產(chǎn)生報警。 （4）刀補建立與撤消移動指令刀補建立與撤消移動指令 刀補模式的建立與取消程序段只能在刀補模式的建立與取消程序段只能在0000或或0101移動移動指令模式下才有效。為保證指令模式下才有效。為保證刀補建立與取消時刀具與工件刀補建

18、立與取消時刀具與工件的安全，通常采用的安全，通常采用G01運動方式來建立或取消刀補運動方式來建立或取消刀補。如果。如果采用采用G00運動方式來建立或取消刀補，則應(yīng)采取先建立刀運動方式來建立或取消刀補，則應(yīng)采取先建立刀補再下刀和先退刀再取消刀補的編程加工方法。補再下刀和先退刀再取消刀補的編程加工方法。 （5）刀補方向的改變）刀補方向的改變 從左向右或從右向左切換補償方向時，通常要從左向右或從右向左切換補償方向時，通常要經(jīng)過取消補償方式。經(jīng)過取消補償方式。建刀補建刀補進刀進刀退刀退刀如果內(nèi)輪廓與刀具相比尺寸太小如果內(nèi)輪廓與刀具相比尺寸太小例如：例如：R8內(nèi)輪廓刀具半徑內(nèi)輪廓刀具半徑R4建刀補建刀補

19、進刀進刀退刀退刀撤刀補撤刀補撤刀補撤刀補 （1）刀具因磨損、重磨、換新刀而引起）刀具因磨損、重磨、換新刀而引起刀具直徑改變后，不刀具直徑改變后，不必修改程序，只需在刀具參數(shù)設(shè)置中輸入變化后的刀具半徑。必修改程序，只需在刀具參數(shù)設(shè)置中輸入變化后的刀具半徑。6 6、刀具半徑補償?shù)膽?yīng)用、刀具半徑補償?shù)膽?yīng)用 （2）用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半徑補償，可）用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半徑補償，可進行粗、精加工。進行粗、精加工。如圖所示如圖所示，刀具半徑，刀具半徑r r，精加工余量，精加工余量m m。粗加工時，。粗加工時，輸入刀具直徑輸入刀具直徑D=2D=2（r + m),r + m),

20、則加工出細(xì)點劃線輪廓；精加工時，用則加工出細(xì)點劃線輪廓；精加工時，用同一程序，同一刀具，但輸入同一程序，同一刀具，但輸入刀具直徑刀具直徑D=2r，則加工出實線輪廓。，則加工出實線輪廓。 （3）采用同一程序段加工同一公稱直徑的凹、凸型面。）采用同一程序段加工同一公稱直徑的凹、凸型面。如圖如圖所示所示，對于同一，對于同一公稱直徑的凹、凸型面，內(nèi)外輪廓編寫成同一程序，公稱直徑的凹、凸型面，內(nèi)外輪廓編寫成同一程序，在加工外輪廓時，將偏置值設(shè)為在加工外輪廓時，將偏置值設(shè)為+D，刀具中心將沿輪廓的外側(cè)切，刀具中心將沿輪廓的外側(cè)切削；當(dāng)加工內(nèi)輪廓時，將偏置值設(shè)為削；當(dāng)加工內(nèi)輪廓時，將偏置值設(shè)為-D，這時刀具

21、中心將沿輪廓的，這時刀具中心將沿輪廓的內(nèi)側(cè)切削。內(nèi)側(cè)切削。刀具凸件凹件P1P2rmrP1-粗加工刀心位置P2-精加工刀心位置刀具半徑刀具半徑補償指令進行編程。使用左補償。補償指令進行編程。使用左補償。OXYABCDEFG03100120140144086100R24R24ZY1020編程的一般步驟編程的一般步驟 1分析零件圖紙和制定工藝過程及工藝路線分析零件圖紙和制定工藝過程及工藝路線 2 2數(shù)值處理數(shù)值處理 3 3編寫加工程序編寫加工程序 4 4程序輸入程序輸入 5 5程序檢驗程序檢驗 Y YX XO OY YX XO O坐標(biāo)系怎樣設(shè)定？坐標(biāo)系怎樣設(shè)定？刀補如何建立與撤消？刀補如何建立與撤消

22、？O0001；N010G90G54G00X0Y-53.97 S1500M03；(絕對坐標(biāo)編程，建立工件座標(biāo)系，快速定位，并指令主軸以絕對坐標(biāo)編程，建立工件座標(biāo)系，快速定位，并指令主軸以1500r/min正轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)。）N020Z50 .；（刀具快速定位之工件上方。）刀具快速定位之工件上方。）N030Z2.；（快速接近工件表面。）（快速接近工件表面。）N040G01Z-3.F30；（切削工件至（切削工件至3。）。）Y YX XO OY YX XO ON050G41 G01X15.D01F150；進行刀具半徑左補償進行刀具半徑左補償N060G03X0Y-38.971R15.；圓弧方式切入工件圓弧方式

23、切入工件Y YX XO OY YX XO ON070G01X-22.5 ；（進行六邊形加工。）；（進行六邊形加工。）N080X-45.Y0；N090X-22.5Y38.971；N100X22.5；N110X45.Y0；N120X22.5Y-38.971；N130X0；Y YX XO OY YX XO ON140G03X-15.Y-53.971R15.；（圓弧方式切離工件。）圓弧方式切離工件。）N150G40G01X0；（取消刀具半徑補償。）（取消刀具半徑補償。）N160G00Z50.；（刀具快速太高至工件表面上方。）（刀具快速太高至工件表面上方。）N170M05；（主軸停轉(zhuǎn)。）（主軸停轉(zhuǎn)。）N

24、180M30；（程序結(jié)束。）（程序結(jié)束。）Y YX XO OY YX XO O、子程序的應(yīng)用、子程序的應(yīng)用（）在零件上若干處具有相同的輪廓形狀的情況下，只（）在零件上若干處具有相同的輪廓形狀的情況下，只需編寫一個加工該輪廓的子程序，然后用主程序多次調(diào)用需編寫一個加工該輪廓的子程序，然后用主程序多次調(diào)用該子程序即可完成對工件的加工。該子程序即可完成對工件的加工。（）加工中反復(fù)出現(xiàn)具有相同軌跡的走刀路線，如果相（）加工中反復(fù)出現(xiàn)具有相同軌跡的走刀路線，如果相同軌跡的走刀路線出現(xiàn)在某個加工區(qū)域或在這個加工區(qū)域同軌跡的走刀路線出現(xiàn)在某個加工區(qū)域或在這個加工區(qū)域的各個層面上，則采用子程序編寫加工程序比較方便，在的各個層面上，