加工中心編程與操作

1、加工中心編程與操作第1頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一第一章 緒論 第二章 加工中心概述 第三章 加工中心的編程基礎(chǔ) 第四章 加工中心指令簡介第五章 切削用量的選擇 第2頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一第一章 緒論數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷史國內(nèi)數(shù)控研究情況數(shù)控設(shè)備的發(fā)展趨勢返 回第3頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷史（1）1952研制了世界第一臺三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床。（2）50-60年代，發(fā)展到NC（硬件數(shù)控）階段。（3）70年代， 發(fā)展到CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)控）階段。（4）80年代，出現(xiàn)高速高精度CNC的開發(fā)和應(yīng)

2、用階段。（5）90年代，基于PC的開放式CNC的開發(fā)與應(yīng)用。（6）當(dāng)代，主要是基于PC的CNC開放式系統(tǒng)，軟件有所提高。返回第4頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一國內(nèi)數(shù)控研究情況（1）1958 開始起步。（2）50-60年代，處于研發(fā)階段。（3）60-70年代，研制了晶體管式數(shù)控系統(tǒng)。（4）80年代，引進(jìn)設(shè)備，進(jìn)行技術(shù)吸收更新。（5）80-90年代（七五），數(shù)控大發(fā)展的階段。（6）90年代，中國有自主產(chǎn)權(quán)的中高檔數(shù)控設(shè)備產(chǎn)生。（7）1995，高校和研究所加入，推出了基于PC的CNC系統(tǒng)。（8）當(dāng)今，著重研究高檔數(shù)控設(shè)備。返回第5頁，共71頁，2022年，5月20日，14

3、點(diǎn)52分，星期一數(shù)控設(shè)備的發(fā)展趨勢（1）高速度、高精度發(fā)展 。（2）集成化和智能化 。（3）可靠性更高 。（4）開放化和PC化 。（5）具有更好的通訊功能。返回第6頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一第二章 加工中心概況加工中心（MachiningCenter）簡稱MC，是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的使用于加工復(fù)雜形狀工件的高效率自動化機(jī)床。加工中心最初是從數(shù)控銑床發(fā)展而來的。與數(shù)控銑床相同的是，加工中心同樣是由計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)械本體、液壓系統(tǒng)等各部分組成。但加工中心又不完全等同于數(shù)控銑床，加工中心與數(shù)控銑床的最大區(qū)別在于加工中心具有自動交換刀具的功能，通過在刀

4、庫上安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具，實(shí)現(xiàn)銑、鉆、鏜、鉸、攻螺紋、等多種加工功能。返 回第7頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一第一節(jié) 加工中心的組成第二節(jié) 加工中心的分類 第三節(jié) 加工中心的刀庫及換刀裝置 返回第8頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一第一節(jié) 加工中心的組成1基礎(chǔ)部件 基礎(chǔ)部件是加工中心的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，它主要由床身、工作臺、立柱三大部分組成。這三部分不僅要承受加工中心的靜載荷，還要承受切削加工時(shí)產(chǎn)生的動載荷。所以要求加工中心的基礎(chǔ)部件，必須有足夠的剛度，通常這三大部件都是鑄造而成。2主軸部件 主軸部件

5、由主軸箱、主軸電動機(jī)、主軸和主軸軸承等零部件組成。主軸是加工中心切削加工的功率輸出部件，它的起動、停止、變速、變向等動作均由數(shù)控系統(tǒng)控制。主軸的旋轉(zhuǎn)精度和定位準(zhǔn)確性，是影響加工中心加工精度的重要因素。返回第9頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一3數(shù)控系統(tǒng) 加工中心的數(shù)控系統(tǒng)由CNC裝置、可編程序控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)以及面板操作系統(tǒng)組成，它是執(zhí)行順序控制動作和加工過程的控制中心。CNC裝置是一種位置控制系統(tǒng)，其控制過程是根據(jù)輸人的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)運(yùn)算，獲得理想的運(yùn)動軌跡信息，然后輸出到執(zhí)行部件，加工出所需要的工件。4自動換刀系統(tǒng) 換刀系統(tǒng)主要由刀庫組成。當(dāng)需要更換刀具

6、時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令后，先把主軸上的刀具送回刀庫，再抓取相應(yīng)的刀具至主軸孔內(nèi)，從而完成整個(gè)換刀動作。返回第10頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一5輔助裝置 包括潤滑、冷卻、排屑、防護(hù)、液壓、氣動和檢測系統(tǒng)等部分。這些裝置雖然不直接參與切削運(yùn)動，但卻是加工中心不可缺少的部分。對加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起著保障作用。返回第11頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一第二節(jié) 加工中心的分類 1. 臥式加工中心 指主軸軸線為水平狀態(tài)設(shè)置的加工中心。臥式加工中心一般具有35個(gè)運(yùn)動坐標(biāo)，常見的有三個(gè)直線運(yùn)動坐標(biāo)（沿x、y、z軸方向）加一個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)（工作

7、臺），它能夠使工件在一次裝夾下完成除安裝面和頂面以外的其佘四個(gè)面的加工。臥式加工中心較立式加工中心應(yīng)用范圍廣，適宜復(fù)雜的箱體類零件、泵體和閥體等零件的加工。但臥式加工中心占地面積大，重量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高。 返回第12頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一2. 立式加工中心 指主軸軸心線為垂直狀態(tài)設(shè)置的加工中心。立式加工中心一般具有三個(gè)直線運(yùn)動坐標(biāo)，工作臺一般不具有分度和旋轉(zhuǎn)功能，但可在工作臺上安裝一個(gè)水平的數(shù)控回轉(zhuǎn)軸以擴(kuò)展加工范圍。立式加工中心多用于加工簡單箱體、箱蓋、板類零件和平面凸輪。立式加工中心具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。第13頁，共71頁，2022

8、年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一 3.龍門加工中心 與龍門銑床類似，適應(yīng)于大型或形狀復(fù)雜的工件加工。 4.萬能加工中心 萬能加工中心也稱五軸加工中心。工件裝夾后，能完成除安裝面外的所有面的加工，具有立式和臥式加工中心的功能。常見的萬能加工中心有兩種形式：一種是主軸可以旋轉(zhuǎn)90既可像立式加工中心一樣，也可像臥式加工中心一樣；另一種是主軸不改變方向，而工作臺帶著工件旋轉(zhuǎn)90完成對工件五個(gè)面的加工。在萬能加工中心上加工工件避免了由于二次裝夾帶來的安裝誤差，所以效率和精度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)也較高。上一頁第14頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一第三節(jié) 加工中心的刀庫及換刀裝

9、置 加工中心的刀庫形式很多，結(jié)構(gòu)也各不相同。加工中心最常用的刀庫有盤式刀庫和鏈?zhǔn)降稁?。盤式刀庫的結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，在鉆削中心上應(yīng)用較多，但存放刀具數(shù)目較少。鏈?zhǔn)降稁焓窃诃h(huán)形鏈條上裝有許多刀座，刀座孔中裝夾各種刀具，由鏈輪驅(qū)動。鏈?zhǔn)降稁爝m用于要求刀庫容量較大的場合，且多為軸向取刀。當(dāng)鏈條較長時(shí)，可以增加支承輪的數(shù)目，使鏈條折迭回繞，提高了空間利用率。返回第15頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一返回第16頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一返回第17頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一第三章 加工中心的編程基礎(chǔ)加工中心坐標(biāo)系 加工中

10、心坐標(biāo)系統(tǒng)包括機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系，不同的加工中心其坐標(biāo)系統(tǒng)略有不同。如前所述，機(jī)床坐標(biāo)系各坐標(biāo)軸的關(guān)系符合右手笛卡兒坐標(biāo)系準(zhǔn)則。 返 回第18頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床坐標(biāo)系是用來確定工件坐標(biāo)系的基本坐標(biāo)系；是機(jī)床本身所固有的坐標(biāo)系；是機(jī)床生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)時(shí)自定的，其位置由機(jī)械擋塊決定，不能隨意改變。該坐標(biāo)系的位置必須在開機(jī)后，通過手動回參考點(diǎn)的操作建立。機(jī)床在手動返回參考點(diǎn)時(shí)，返回參考點(diǎn)的操作是按各軸分別進(jìn)行的。當(dāng)某一坐標(biāo)軸返回參考點(diǎn)后，該軸的參考點(diǎn)指示燈亮，同時(shí)該軸的坐標(biāo)值也顯示為零。 機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)也稱機(jī)械原點(diǎn)、參考點(diǎn)或零點(diǎn)。通常所說的回零

11、、回參考點(diǎn)，就是直線坐標(biāo)或旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)回到機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)。那么機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)究竟在什么位置呢？機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)是三維面的交點(diǎn)，不像各坐標(biāo)系回零一樣可以直接感覺和測量，只有通過坐標(biāo)軸的零點(diǎn)作相應(yīng)的切面，這些切面的交點(diǎn)即為機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)（O點(diǎn)）。上一頁第19頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一工件坐標(biāo)系 工件坐標(biāo)系是編程人員在編寫程序時(shí)，在工件上建立的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置為工件零點(diǎn)。理論上工件零點(diǎn)設(shè)置是任意的，但實(shí)際上，它是編程人員根據(jù)零件特點(diǎn)為了編程方便以及尺寸的直觀性而設(shè)定的。上一頁第20頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一選擇工件坐標(biāo)系時(shí)應(yīng)注意

12、： 1）工件零點(diǎn)應(yīng)選在零件的尺寸基準(zhǔn)上，這樣便于坐標(biāo)值的計(jì)算，并減少錯(cuò)誤； 2）工件零點(diǎn)盡量選在精度較高的工件表面，以提高被加工零件的加工精度； 3）對于對稱零件，工件零點(diǎn)設(shè)在對稱中心上； 4）對于一般零件，工件零點(diǎn)設(shè)在工件輪廓某一角上； 5）Z軸方向上零點(diǎn)一般設(shè)在工件表面； 6）對于臥式加工中心最好把工件零點(diǎn)設(shè)在回轉(zhuǎn)中心上，即設(shè)置在工作臺回轉(zhuǎn)中 心與Z軸連線適當(dāng)位置上； 7）編程時(shí)，應(yīng)將刀具起點(diǎn)和程序原點(diǎn)設(shè)在同一處，這樣可以簡化程序，便于計(jì)算。第21頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一第四章 加工中心的編程指令第一節(jié)、程序的組成第二節(jié)、準(zhǔn)備功能第三節(jié)、輔助功能第四節(jié)、其

13、它功能返 回第22頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一第一節(jié)、程序的組成一個(gè)完整的零件加工程序，它主要由程序名和若干程序段組成。程序名 是該加工程序的標(biāo)識；（以字母O和四位數(shù)字組成，如O0001；）程序段 是一個(gè)完整的加工工步單元，它以N（程序段號）指令開頭，LF指令結(jié)尾；（由多個(gè)程序段組成） M02 （M30） 作為整個(gè)程序結(jié)束的指令，有些數(shù)控系統(tǒng)可能還規(guī)定了一個(gè)特定的程序開頭和結(jié)束的符號，如% 、EM等返回第23頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一程序段的格式程序段的格式，是指一個(gè)程序段中指令字的排列順序和書寫規(guī)則，不同的數(shù)控系統(tǒng)往往有不同的程序

14、段格式，格式不符合規(guī)定，數(shù)控系統(tǒng)就不能接受。目前廣泛采用的是地址符可變程序段格式（或者稱字地址程序段格式），格式：N_ G_ X_ Y_ Z_ F_ S_ T_ M_ LF這種格式的特點(diǎn)： 程序段中的每個(gè)指令字均以字母（地址符）開始，其后再跟符號和數(shù)字。指令字在程序段中的順序沒有嚴(yán)格的規(guī)定，即可以任意順序的書寫 。不需要的指令字或者與上段相同的續(xù)效代碼可以省略不寫。 因此，這種格式具有程序簡單、可讀性強(qiáng)，易于檢查等優(yōu)點(diǎn)。返回第24頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一常用地址碼的含義如表所示：機(jī)能地址碼意義程序號順序號 準(zhǔn)備機(jī)能 ONG 程序編號順序編號機(jī)床動作方式指令坐標(biāo)

15、指令X.Y.Z A.B.C.U.V.W R I.J.K 坐標(biāo)軸移動指令附加軸移動指令圓弧半徑 圓弧中心坐標(biāo) 進(jìn)給機(jī)能主軸機(jī)能 刀具機(jī)能 FS T 進(jìn)給速度指令主軸轉(zhuǎn)速指令刀具編號指令 輔助機(jī)能 MB 接通、斷開、啟動、停止指令工作臺分度指令 補(bǔ)償暫停子程序調(diào)用重復(fù) 參數(shù) H.DP.X I P.Q.R 刀具補(bǔ)償指令暫停時(shí)間指令子程序號指定固定循環(huán)重復(fù)次數(shù)固定循環(huán)參數(shù)返回第25頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一第二節(jié)、準(zhǔn)備功能1絕對值、增量值方式(G90、G91) 在G90方式下，刀具運(yùn)動的終點(diǎn)坐標(biāo)一律用該點(diǎn)在工作坐標(biāo)系下相對于坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)值表示；在G91方式下，刀具運(yùn)動

16、的終點(diǎn)坐標(biāo)是執(zhí)行本程序段時(shí)刀具終點(diǎn)相對于起點(diǎn)的增量值，G90、G91均為模態(tài)代碼。返回第26頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一2尺寸單位選擇G20、G21程序格式： G20； G21； G20英制輸人，G21公制輸人。 這兩個(gè)G代碼必須在程序的開頭，坐標(biāo)系設(shè)定之前用單獨(dú)的程序段指令。說明：（1）接通電源時(shí)為公制單位；（2）G20、G21不能在程序的中途切換。返回第27頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一3快速點(diǎn)定位（G00） 用G00指令點(diǎn)定位，命令刀具以點(diǎn)位控制方式，從刀具所在點(diǎn)以最快的速度移動到目標(biāo)點(diǎn)。程序格式：G00 X Y Z;yxo工30

17、.00010.00037.00012.000BAA點(diǎn)到BG90 G00 X30.0 Y37.0;或G91 G00 X20.0 Y25.0;返回第28頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一 XYZ為目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值。當(dāng)采用絕對值編程時(shí)，X、Y、Z為目標(biāo)點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值；當(dāng)用增量值編程時(shí)，X、Y、Z為目標(biāo)點(diǎn)相對于起點(diǎn)的增量坐標(biāo)值。G00的快進(jìn)速度由機(jī)床制造廠對各軸分別設(shè)定，各軸依內(nèi)定的速度分別獨(dú)自快速移動，定位時(shí)的刀具運(yùn)動軌跡由各軸快速移動速度共同決定，不能保證各軸同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，因而各軸聯(lián)動合成軌跡不一定是直線。G00的快進(jìn)速度不能用程序指令改變，但可以用控制面板上的快進(jìn)

18、修調(diào)旋鈕改變。G00定位方式中，刀具在起點(diǎn)開始加速直到預(yù)定的速度，到達(dá)終點(diǎn)前減速并精確定位停止。G00只用于快速定位，不能用于切削加工。返回第29頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一4直線插補(bǔ)（G01）刀具以直線插補(bǔ)的方式按照該程序段中指定的速度作進(jìn)給運(yùn)動，用于加工直線軌跡。三軸聯(lián)動的程序格式：G01XY ZFXY_Z為目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)值，F(xiàn)為進(jìn)給速度，各軸實(shí)際進(jìn)給速度是F在該軸上的投影分量。yxo工30.00010.00037.00012.000BAA點(diǎn)到BG90 G01 X30.0 Y37.0 F100 ;或G91 G01 X20.0 Y25.0 F100 ;返回第30頁，

19、共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一5、圓弧插補(bǔ)（G02、G03）圓弧插補(bǔ)指令可以自動加工圓弧曲線，G02為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)，G03為逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)，圓弧順逆方向的判斷方法以及用矢量I、J、K表示圓心的編程方法與數(shù)控銑床圓弧插補(bǔ)的判斷方法相同。本系統(tǒng)還可以采用另外一種圓弧插補(bǔ)方法半徑法。半徑法是用圓弧半徑R代替矢量法的圓心I、J、K。程序格式：G17G02（G03）X Y R FG18G02（G03）X Z R FG19G02（G03）Y Z R F說明：1）G17、G18、G19表示選擇圓弧插補(bǔ)平面，分別表示選擇在XY、ZX、YZ平面進(jìn)行圓弧插補(bǔ)；2）X、Y、Z表示圓弧的終點(diǎn)

20、坐標(biāo)，其坐標(biāo)值采用絕對坐標(biāo)還是增量坐標(biāo)，取決于G90或G91的狀態(tài)，G91狀態(tài)下終點(diǎn)坐標(biāo)為相對圓弧起點(diǎn)的增量值；返回第31頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一3）R為圓弧半徑值。用半徑法編寫圓弧加工程序時(shí)應(yīng)注意，在使用同一半徑R的情況下，從起點(diǎn)A到終點(diǎn)B的圓弧可能有兩個(gè)（圖3-1），即圓弧a與圓弧b，編程時(shí)它們的起始點(diǎn)及半徑都一樣，為區(qū)分二者，規(guī)定圓弧所對應(yīng)的圓心角小于180時(shí)（圓弧段a）用“R”表示半徑，圓心角大于180時(shí)（圓弧段b）用“-R”表示半徑。圓心角等于180時(shí)用“R”或“-R”均可。返回第32頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一（1）用

21、圓弧半徑R的編程絕對值編程方式：N01G90G03X15.0Y0R15.0F100；（由A移至B）N02G02X55.0Y0R20.0；（由B移至C）N03G03X80.0Y-25.0R25.0；（由C移至D）增量值編程方式：N0lG91G03X15.0Y15.0R15.0Fl00；N02G02X40.0Y0R20.0；N03G03X25.0Y25.0R-25.0；返回第33頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一（2）用分矢量I、J、K編程(I、J、K為圓心相對于圓弧起點(diǎn)在X、Y、Z軸上的坐標(biāo)增量)絕對值編程方式：N01G90G03X15.0Y0I0J15.0F100；N0

22、2G02X55.0Y0I20.0J0；N03G03X80.0Y-25.0I0J-25.0；注意：整圓編程時(shí)不能用R，否則機(jī)床不動作，只能用I、J、K圓心矢量編寫程序。圖3-2所示是一封閉整圓，要求由A點(diǎn)逆時(shí)針插補(bǔ)并返回到A點(diǎn)。其編程格式為：G90G03X20.0Y0I20.0J0F100或G91G03X0Y0I-20.0J0F100 返回第34頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一6、暫停（G04） 在程序段結(jié)束時(shí)暫停一定的時(shí)間，以推遲下一個(gè)程序段的執(zhí)行。當(dāng)指令的暫停時(shí)間達(dá)到時(shí)，系統(tǒng)自動開始執(zhí)行下一個(gè)程序段。G04指令可使刀具作無進(jìn)給短暫的光整加工,一般用于鏜孔底平面、锪孔

23、等場合。G04指令為非模態(tài)指令，僅在所出現(xiàn)的程序段中有效。暫停有兩種格式：（1）G04 X使用X時(shí)，必須用小數(shù)點(diǎn)且單位為秒。如G04 X30.表示在執(zhí)行完上一程序段后，機(jī)床作30s無進(jìn)給的加工后才執(zhí)行下一程序段；（2）G04 P使用P時(shí)，不用小數(shù)點(diǎn)且單位為毫秒。如G04 P100表示暫停0.1s。返回第35頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一7自動返回參考點(diǎn)G27、G28、G29、G30（1）返回參考點(diǎn)校驗(yàn)G27程序格式：G27XYZ指令中X YZ代表參考點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。執(zhí)行該指令后，如果刀具可以定位到參考點(diǎn)上，則相應(yīng)軸的參考點(diǎn)指示燈就亮。使用該指令應(yīng)注意以下幾

24、點(diǎn)：1）在刀具補(bǔ)償值中使用該指令，刀具到達(dá)的位置將是加上補(bǔ)償量的位置。此時(shí)刀具將不能到達(dá)參考點(diǎn)，因而參考點(diǎn)指示燈也不亮。因此執(zhí)行該指令前，應(yīng)取消刀補(bǔ)；2）若希望執(zhí)行該程序段后讓程序停止，應(yīng)在該程序段后加上M0l或M00指令，否則程序?qū)⒉煌Ｖ苟^續(xù)執(zhí)行后面的程序段；3）假如不要求每次執(zhí)行程序時(shí)都執(zhí)行返回參考點(diǎn)的操作，應(yīng)在該指令前加上“，以便在不需要時(shí)跳過該程序段。返回第36頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一（2）自動返回參考點(diǎn)G28 執(zhí)行G28指令，可以使刀具以點(diǎn)位方式經(jīng)中間點(diǎn)快速返回到參考點(diǎn)，中間點(diǎn)的位置由該指令后面的XYZ坐標(biāo)值決定。程序格式：G28 X Y Z指令中

25、XYZ表示中間點(diǎn)，其坐標(biāo)值可以用絕對值，也可以用增量值。若為增量值時(shí)，則是指中間點(diǎn)相對于刀具當(dāng)前點(diǎn)的增量值。設(shè)置中間點(diǎn)，是為防止刀具返回參考點(diǎn)時(shí)與工件或夾具發(fā)生干涉。使用這條指令時(shí)，應(yīng)注意以下問題：通常G28指令用于自動換刀、測量及裝卸工件。指令如下：G91G28Z0；G91G28Y0；返回第37頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一在G28程序段中不僅記憶移動指令值，而且記憶了中間點(diǎn)坐標(biāo)值。也就是對于在使用G28的程序段中沒有被指令的軸，以前G28中的坐標(biāo)值就作為那個(gè)軸的中間點(diǎn)坐標(biāo)值。例如：；（中間點(diǎn)是200，300）N03G28Z150.0；（中間點(diǎn)是200，300，1

26、50）返回第38頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一（3）自動從參考點(diǎn)返回G29執(zhí)行G29指令，可使刀具從參考點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過一個(gè)中間點(diǎn)到達(dá)由這個(gè)指令后面XYZ坐標(biāo)值所指令的位置，中間點(diǎn)的坐標(biāo)值由前面的G28所規(guī)定。因此這條指令須和G28成對使用，但在使用G28之后，這條指令不是必須的，使用G00定位有時(shí)更方便。程序格式：G29XYZ指令中XYZ是到達(dá)點(diǎn)的坐標(biāo)值。是絕對值還是增量值，由G90G91狀態(tài)決定。若為增量值時(shí)，則是指到達(dá)點(diǎn)相對于G28中間點(diǎn)的增量值。G28和G29應(yīng)用舉例（如圖）；（由A經(jīng)B返回參考點(diǎn)）；（從參考點(diǎn)經(jīng)B返回到C點(diǎn)）執(zhí)行該程序，刀具從A點(diǎn)出發(fā)，以快速點(diǎn)定

27、位的方式經(jīng)由B點(diǎn)到達(dá)參考點(diǎn)，換刀后執(zhí)行G29指令，刀具從參考點(diǎn)先運(yùn)動到B點(diǎn)再到達(dá)C點(diǎn)，B點(diǎn)至C點(diǎn)的增量值為。返回第39頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一（4）自動返回第二、三、四參考點(diǎn)（G30）當(dāng)自動換刀（ATC）位置不在G28指令的參考點(diǎn)上時(shí)，通常用G30指令。返回參考點(diǎn)后，相應(yīng)軸的參考點(diǎn)返回指示燈亮。指令格式：G30 Pn IP-；n=2、3、4，表示選擇第二、三、四參考點(diǎn)。若不寫則表示選擇第二參考點(diǎn)。返回第40頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一8、工件坐標(biāo)系設(shè)定（G92、G54G59、G52）加工零件編程是在工件坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行的。工件坐標(biāo)系可

28、用下述兩種方法設(shè)定。用G92指令和其后的數(shù)據(jù)來設(shè)定工件坐標(biāo)系；或事先用操作面板設(shè)定坐標(biāo)軸的偏置，在用G54G59指令進(jìn)行選擇。（1）G92指令設(shè)定工件坐標(biāo)系指令個(gè)是：G90G92IP-；式中IP-是指主軸上刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)在新坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，因而是絕對值指令。以后被指令的坐標(biāo)值就是這個(gè)坐標(biāo)系中的位置。因G92指令是以刀具基準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)的，所以在使用中要注意刀具的位置，若位置有誤，則坐標(biāo)系便被偏移。尤其當(dāng)重復(fù)使用時(shí)，要使刀具仍回到起始位置。G92工件做坐標(biāo)系的設(shè)定值，在編程時(shí)編程人員無法確定，必須待工件在機(jī)床上安裝后，經(jīng)操作實(shí)測后方能填入。若程序再次使用，必須在工件安裝后，操作者再次修改設(shè)定值，所以

29、一般很少使用。返回第41頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一（2）用G54G59選擇工件坐標(biāo)系1)工件坐標(biāo)系的設(shè)定：通過CRT/MDI面板設(shè)定機(jī)床零點(diǎn)到各坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離，便可設(shè)定六個(gè)工件坐標(biāo)系。（如圖3-4所示）2)工件坐標(biāo)系的選擇：對事先設(shè)定了工件原點(diǎn)偏置值的工件坐標(biāo)系，可用G54G59分別選擇。G54G59分別對應(yīng)工件坐標(biāo)系0106。 指令格式：G54(G59)如果未選擇工件坐標(biāo)系，系統(tǒng)便按缺省值選擇其中一個(gè)。一般情況下，把G54設(shè)定為缺省值，具體情況要看機(jī)床廠的設(shè)定。在絕對值移動時(shí)，與刀具位置無關(guān)，不需操作者修改程序。當(dāng)再次使用時(shí)，程序也不需修改，程序與工件安裝的

30、位置無關(guān)，也與刀具的位置無關(guān)，在加工中被廣泛應(yīng)用。3）工件坐標(biāo)系的擴(kuò)充對有些機(jī)床，6個(gè)工件坐標(biāo)系若不夠用，此時(shí)，可擴(kuò)充至48個(gè)或150個(gè)，并將擴(kuò)充的工件坐標(biāo)系的工件遠(yuǎn)點(diǎn)偏置值設(shè)定到相應(yīng)的偏置量存儲區(qū)中。指令格式：G54Pn；（n=148）返回第42頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一4)局部坐標(biāo)系（G52） 在工件坐標(biāo)系中編程時(shí)，對某些圖形若用另一個(gè)坐標(biāo)系描述更簡便，如不想將原坐標(biāo)系偏移時(shí)，可用局部坐標(biāo)系設(shè)定指令。指令格式：G52IP-；式中IP-指令局部坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。它適合于所有的工件坐標(biāo)系16。因是局部坐標(biāo)系，只在指令的工件坐標(biāo)系內(nèi)有效，而不影響其余

31、的工件坐標(biāo)系。因其使用方便而被廣泛使用。返回第43頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一有三個(gè)同樣的輪廓1、2、3，且已知三者之間的位置關(guān)系，則采用下面的程序來加工更為方便：；M98P100；(加工W1）；M98P100；(加工W2)；M98P100；(加工W3)注：P100為加工圖中輪廓的子程序。返回第44頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一9.固定循環(huán)指令 在數(shù)控加工中，某些加工動作已經(jīng)典型化，例如鉆孔、鏜孔的動作順序是孔位平面定位，快速引進(jìn)、工作進(jìn)給、快速退回等，這一系列動作已經(jīng)預(yù)先編好程序，存儲在內(nèi)存中，可用包含G代碼的一個(gè)程序調(diào)用，從而簡化了

32、編程工作，這種包含了典型動作循環(huán)的G代碼稱為循環(huán)指令。返回第45頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一（1）、固定循環(huán)的動作孔加工固定循環(huán)通常由6個(gè)動作組成，如圖動作1：X、Y軸定位，使刀具快速定位到孔加工位置；動作2：快速移到R點(diǎn)，刀具自初始點(diǎn)快速進(jìn)給到R點(diǎn)；動作3：孔加工，以切削進(jìn)給的方式執(zhí)行孔加工的動作；動作4：在孔底的動作，包括暫停，主軸準(zhǔn)停，刀具移位等動作；動作5：返回R點(diǎn)，繼續(xù)孔的加工而又可以安全移動刀具時(shí)選擇R點(diǎn)；動作6：快速返回初始點(diǎn)，孔加工完成后一般應(yīng)選擇返回初始點(diǎn)。返回第46頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一（1）初始平面初始平面

33、是為安全下刀而規(guī)定的一個(gè)平面。初始平面到零件表面的距離可以任意設(shè)定在一個(gè)安全的高度上，如圖1-10所示初始點(diǎn)所在平面。當(dāng)使用同一把刀具加工若干孔時(shí)，只有孔之間存在障礙需要跳躍或全部孔加工完了時(shí)，圖3-7才使用C98功能使刀具返回到初始平面上的初始點(diǎn)，否則使用G99返回R點(diǎn)。（2）R點(diǎn)R點(diǎn)所在平面又叫R點(diǎn)參考面，這個(gè)平面是刀具下刀時(shí)自快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的高度平面，距工件的距離圭要考慮工件表面尺寸的變化，一般可取25mm，使用G99時(shí)，刀具將返回到該參考面上。返回第47頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一（3）孔底平面加工盲孔時(shí)，孔底平面就是孔底Z軸的高度，加工通孔時(shí)一般刀具還要伸

34、出工件底平面一段距離，主要保證全部孔深都加工到尺寸，鉆削加工還應(yīng)考慮鉆尖對孔深的影響?？准庸ぱh(huán)與平面選擇指令（G17、G18或G19）無關(guān)，即不管選擇哪個(gè)平面，孔加工都是在XY平面上定位并在Z軸方向上鉆孔。固定循環(huán)的動作順序指定應(yīng)當(dāng)考慮三個(gè)問題：1）坐標(biāo)數(shù)據(jù)是使用絕對值還是增量值方式；2）返回點(diǎn)平面是選在初始點(diǎn)所在平面還是R點(diǎn)所在平面；3）考慮采用什么樣的孔加工循環(huán)方式，如下面將要介紹的G73G89等循環(huán)加工指令。返回第48頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一選擇返回平面（G98、G99）由G98或G99決定刀具在返回時(shí)到達(dá)的平面 如指令G98則自該程序段開始，刀具將返

35、回到初始平面； 如指令G99則返回到R點(diǎn)所在平面，如圖3-9所示。通常加工一組相同的孔時(shí)加工第一個(gè)孔后用G99返回到R，加工最后一個(gè)孔后用G98返回到初始平面。返回第49頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一孔加工循環(huán)方式G73G89孔加工循環(huán)方式指令一般格式如下：G73G89X Y Z R Q P F KXY: 平面定位點(diǎn)坐標(biāo)值，可以用絕對值也可以用增量值；Z:指定孔底平面的位置，可以用絕對值也可以用增量值；R:指定R點(diǎn)所在平面的位置，可以用絕對值也可以用增量值；Q :在G73或G83方式中用來指定每次加工深度，在G76或G87方式中規(guī)定位移量。Q值一律取增量值，而與G9

36、1和G90的選擇無關(guān)；返回第50頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一P :用來指定刀具在孔底的暫停時(shí)間，與在G04中指定P的時(shí)間單位一樣，即以ms為單位，不使用小數(shù)點(diǎn)；F :指定孔加工切削進(jìn)給速度。這個(gè)指令為模態(tài)指令，即使取消了固定循環(huán)在其后的加工中仍然有效；K :指令孔加工重復(fù)的次數(shù)，忽略這個(gè)參數(shù)時(shí)就認(rèn)為是K1，如果程序中選擇了G90方式，刀具在原來孔的位置重復(fù)加工；如果選擇G91，則用一個(gè)程序段就能實(shí)現(xiàn)分布在一條直線上的若干個(gè)等距離孔的加工，K只在被指令的程序段中有效。 取消孔加工方式用G80，而如果中間出現(xiàn)了任何01組的G代碼，則孔加工方式也會自動取消，因此用G01

37、、G00、G02、G03可以取消固定循環(huán)，其效果與G80一樣。返回第51頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一高速深孔往復(fù)排屑鉆G73程序格式：G73XY ZRQFG73指令用于深孔加工，孔加工動作如圖3-10a所示，該固定循環(huán)用于Z軸方向的間歇進(jìn)給，使深孔加工時(shí)可以較容易地實(shí)現(xiàn)斷屑和排屑，減少退刀量，進(jìn)行高效率的加工。Q值為每次的背吃刀量（增量值且用正值表示），必須保證Qd，退刀用快速，退刀量“d”由參數(shù)設(shè)定。返回第52頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一深孔往復(fù)排屑鉆G83程序格式：G83XYZRQFG83指令同樣用于深孔加工，孔加工動作如圖3-1

38、0b所示，與G73略有不同的是每次刀具間歇進(jìn)給后退至R點(diǎn)平面，此處的“d”表示刀具間歇進(jìn)給每次下降時(shí)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的那一點(diǎn)至前一次切削進(jìn)給下降的點(diǎn)之間的距離，距離由參數(shù)來設(shè)定。返回第53頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一精鏜孔G76程序格式：C76XYZRQP F 孔加工的動作如圖所示，圖中P表示在孔底有暫停，0SS表示主軸有準(zhǔn)停，Q表示刀具移動量。精鏜時(shí)為了不使刀具在退刀過程中劃傷孔的表面，可以使用精鏜循環(huán)G76指令。機(jī)床執(zhí)行G76時(shí)，刀具從初始點(diǎn)移至R點(diǎn)，并開始進(jìn)行精鏜切削，直至孔底主軸停止，向刀尖反方向移動（偏移一個(gè)Q值），然后快速退刀，刀具復(fù)位，Q值總是為正值，

39、若使用負(fù)值，負(fù)號將被忽略。偏移時(shí)刀頭移動的方向預(yù)先由參數(shù)設(shè)定。返回第54頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一鉆孔G81和锪孔G82程序格式：G81XYZRFG82XYZRPFG8l指令的動作循環(huán)為，X、Y坐標(biāo)定位、快進(jìn)、工進(jìn)和快速返回等動作，如圖3-12所示。G82與G81動作相似，唯一不同之處是G82在孔底增加了暫停，因而適用于盲孔、锪孔或鏜階梯孔的加工，以提高孔底表面加工精度，而G81只適用于一般孔的加工。返回第55頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一攻右旋螺紋G84與左旋螺紋G741）普通攻螺紋循環(huán)程序格式：G84XYZRFG74XYZRFG8

40、4指令使主軸從R點(diǎn)至Z點(diǎn)時(shí)，刀具正向進(jìn)給，主軸正轉(zhuǎn)，到孔底時(shí)主軸反轉(zhuǎn)，返回到R點(diǎn)平面后主軸恢復(fù)正轉(zhuǎn)。G74指令使主軸攻螺紋時(shí)反轉(zhuǎn)，到孔底正轉(zhuǎn)，返回到R點(diǎn)時(shí)恢復(fù)反轉(zhuǎn)。返回第56頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一2）剛性攻螺紋循環(huán) 設(shè)定剛性方式，指令M29；此時(shí)，主軸停止，剛性方式有效。可以指定右旋或左旋攻螺紋循環(huán)，攻螺紋循環(huán)在下一個(gè)程序段中指定。M29為剛性攻螺紋準(zhǔn)備輔助功能。指定G80可以清除剛性方式，其它固定循環(huán)G代碼或01組G代碼也可以清除剛性方式，剛性方式被關(guān)閉，此時(shí)，主軸停止。剛性方式也能用復(fù)位操作清除（復(fù)位鍵）。但是要記住，固定循環(huán)不能用復(fù)位操作復(fù)位。指令格式

41、：M29；G74/G84XYZRF；XY；G80；返回第57頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一說明：F值根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速與螺紋螺距計(jì)算,螺距T=F/S；速度進(jìn)給倍率開關(guān)無效；進(jìn)給保持只能在該循環(huán)動作結(jié)束后執(zhí)行；如果在程序段中指令暫停，則在刀具到達(dá)孔底和返回R點(diǎn)時(shí)先執(zhí)行暫停的動作。使用剛性攻螺紋功能，機(jī)床必須有主軸編碼器。返回第58頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一精鏜孔G85與精鏜階梯孔G89程序格式：G85XYZRFG89XYZRPF 這兩種孔的加工方式，刀具是以切削進(jìn)給方式加工到孔底，然后又以切削進(jìn)給方式返回到R點(diǎn)平面，因此適用于精鏜孔，G89在

42、孔底有暫停。返回第59頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一鏜孔G86程序格式：G86XYZRF該指令是指刀具加工到孔底后，主軸停止，快速返回到R平面或初始平面后，主軸再重新啟動。采用這種加工方式時(shí)，如果連續(xù)加工的孔問距較小可能出現(xiàn)刀具已經(jīng)定位到下一個(gè)孔的加工位置而主軸尚未達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速。顯然加工中不允許出現(xiàn)這種現(xiàn)象，為此可以在各孔動作之間加入暫停指令G04，以使主軸達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速。G74與G84指令也有類似情況，應(yīng)注意避免。返回第60頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一反鏜孔G87程序格式：G87XY ZRQF反鏜孔動作如圖3-13所示，X軸和Y軸定位

43、后，主軸定向停止，然后向刀尖的反方向移動Q值，并快速定位到孔底。接著刀具向刀尖方向移動Q值，主軸正轉(zhuǎn)，沿Z軸向上加工到Z點(diǎn)，這時(shí)主軸又定向停止，再次向原刀尖反方向位移Q值，然后快速移動到初始點(diǎn)（只能用G98）后刀尖返回一個(gè)原位移量，主軸正轉(zhuǎn)，進(jìn)行下一個(gè)程序段動作。采用這種循環(huán)方式時(shí)，只能讓刀具返回到初始平面而不能返回到R點(diǎn)平面，因?yàn)镽點(diǎn)平面低于Z平面，本指令參數(shù)設(shè)定與G76相同。返回第61頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一鏜孔循環(huán)G88程序格式：G88XYZ RPF刀具到達(dá)孔底時(shí)延時(shí)，主軸停止，進(jìn)入進(jìn)給保持狀態(tài)，在此情況下可以執(zhí)行手動操作。但為了安全起見應(yīng)先把刀具從孔中

44、退出，以便再啟動加工，刀具快速返回到R點(diǎn)或初始點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)，如圖所示。返回第62頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一取消固定循環(huán)G80G80用來取消固定循環(huán)，也可用G00、G01、G02、G03取消固定循環(huán)，其效果與G80一樣。 應(yīng)用固定循環(huán)時(shí)的注意問題：（1）指定固定循環(huán)之前，必須用輔助功能M03使主軸正轉(zhuǎn)，當(dāng)使用了主軸停止轉(zhuǎn)動指令M05之后；一定要重新使主軸旋轉(zhuǎn)后，再指定固定循環(huán)；（2）指定固定循環(huán)狀態(tài)時(shí)，必須給出X、Y、Z、R中的每一個(gè)數(shù)據(jù)，固定循環(huán)才能執(zhí)行；（3）操作時(shí)，若利用復(fù)位或急停按鈕使數(shù)控裝置停止，固定循環(huán)加工和加工數(shù)據(jù)仍然存在，所以再次加工時(shí)，應(yīng)該使固定

45、循環(huán)剩余動作進(jìn)行到結(jié)束；（4）若程序中出現(xiàn)代碼G00、G01、G02、G03時(shí)，循環(huán)方式及其加工數(shù)據(jù)也全部取消。返回第63頁，共71頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)52分，星期一極坐標(biāo)指令（G15、G16）數(shù)控加工程序可以用極坐標(biāo)輸入終點(diǎn)的坐標(biāo)值（半徑和角度）。指令格式為：G15；極坐標(biāo)系指令取消G16；極坐標(biāo)系指令有效 極坐標(biāo)的平面選擇與圓弧插補(bǔ)的平面選擇方法相同，即使用G17、G18、G19指令。如選擇XY平面，則X表示半徑，Y表示角度，規(guī)定沿X軸的逆時(shí)針方向?yàn)榻嵌鹊恼较?，順時(shí)針方向?yàn)榻嵌鹊呢?fù)方向，如圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)表示為。半徑和角度可以用絕對值指令（G90），也可用增量值指令（G91）。當(dāng)半徑用絕對值指令時(shí)，局部坐標(biāo)系原點(diǎn)為極坐標(biāo)系中心；若用增量值指令時(shí)，當(dāng)前點(diǎn)為極坐標(biāo)系中心。返回第64頁，共71頁，2022