數(shù)控銑削加工編程

本文格式為Word版，下載可任意編輯——數(shù)控銑削加工編程第5章數(shù)控銑削加工編程

5.1數(shù)控銑削編程概述

數(shù)控銑床是機(jī)床設(shè)備中應(yīng)用十分廣泛的加工機(jī)床，它可以進(jìn)行平面銑削、平面型腔銑削、外形輪廓銑削、三維繁雜型面銑削，還可進(jìn)行鉆削、鏜削、螺紋切削等孔加工。加工中心、柔性制造單元等都是在數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的。

數(shù)控銑床分類(lèi)：a.立式銑床b.臥式銑床c.萬(wàn)能式數(shù)控銑床d.龍門(mén)式銑床5.1.1.數(shù)控銑削加工特點(diǎn)

數(shù)控銑床具有豐富的加工功能和較寬的加工工藝范圍。各種類(lèi)型數(shù)控銑床所配臵的數(shù)控系統(tǒng)雖然各有不同，但各種數(shù)控系統(tǒng)的功能，除一些特別功能不盡一致外，其主要功能基本一致。數(shù)控銑床的主要功能有:1、點(diǎn)位控制功能2、連續(xù)輪廓控制功能3、刀具半徑補(bǔ)償功能4、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能5、比例縮放及鏡像加工功能6、旋轉(zhuǎn)功能7、子程序調(diào)用功能8、用戶宏程序功能

數(shù)控銑床的加工范圍

銑削加工是機(jī)械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面銑削和輪廓銑削，也可以對(duì)零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、锪加工及螺紋加工等。數(shù)控銑削主要適合于以下幾類(lèi)零件的加工。1、平面類(lèi)零件

平面類(lèi)零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面與水平面的夾角為一定值的零件，這類(lèi)加工面可展開(kāi)為平面。

2、直紋曲面類(lèi)零件

直紋曲面類(lèi)零件是指由直線依某種規(guī)律移動(dòng)所產(chǎn)生的曲面類(lèi)零件。加工面不能展開(kāi)為平面。

3、立體曲面類(lèi)零件

加工面為空間曲面的零件稱(chēng)為立體曲面類(lèi)零件。這類(lèi)零件的加工面不能展成平面，一般使用球頭銑刀切削，加工面與銑刀始終為點(diǎn)接觸，若采用其它刀具加工，易產(chǎn)生干擾而破壞鄰近表面?？刹捎眯星蟹ɑ蛉鴺?biāo)聯(lián)動(dòng)加工（空間直線插補(bǔ)）。

數(shù)控銑床的夾具和刀具1、夾具

數(shù)控銑床主要用于加工形狀繁雜的零件，但所使用夾具的結(jié)構(gòu)往往并不繁雜，數(shù)控銑床夾具的選用可首先根據(jù)生產(chǎn)零件的批量來(lái)確定。對(duì)單件、小批量、工作量較大的模具加工來(lái)說(shuō)，一般可直接在機(jī)床工作臺(tái)面上通過(guò)調(diào)整實(shí)現(xiàn)定位與夾緊，然后通過(guò)加工坐標(biāo)系的設(shè)定來(lái)確定零件的位臵。

對(duì)有一定批量的零件來(lái)說(shuō)，可選用結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的夾具。

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2、刀具

數(shù)控銑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(jiàn)刀具見(jiàn)右圖。

銑刀類(lèi)型選擇

1）銑較大平面時(shí)

為了提高生產(chǎn)效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片鑲嵌式盤(pán)形銑刀。

2）曲面類(lèi)零件

加工曲面類(lèi)零件時(shí)，為了保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點(diǎn)相切，而避免刀刃與工件輪廓發(fā)生干擾，一般采用球頭銑刀。粗加工用兩刃銑刀，半精加工和精加工用四刃銑刀,如下圖。

3）銑小平面或臺(tái)階面4）鍵槽

銑小平面或臺(tái)階面一般采用通用銑刀，銑鍵槽時(shí)，為了保證槽的尺寸精度、一般用如下圖。兩刃鍵槽銑刀，如下圖。

5）孔加工

孔加工時(shí)，可采用鉆頭、鏜刀等孔加工類(lèi)刀具如下圖。

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5.1.2數(shù)控銑床的坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系

是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)也稱(chēng)為機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床零點(diǎn)。在機(jī)床經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)制造和調(diào)整后這個(gè)原點(diǎn)便被確定下來(lái)，它是固定的點(diǎn)。遵循右手笛卡爾直角坐標(biāo)系原則:

數(shù)控機(jī)床采用的是笛卡爾的直角三坐標(biāo)系統(tǒng)，X、Y、Z三軸之間的關(guān)系遵循右手定則。

如右圖所示，右手三指盡量互成直角，拇指指向X軸正方向，食指指向Y軸正方向，中指指向Z軸正方向。

數(shù)控裝臵通電后尋常要進(jìn)行回參考點(diǎn)操作，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。參考點(diǎn)可以與機(jī)床原（零）點(diǎn)重合，也可以不重合，通過(guò)參數(shù)來(lái)指定機(jī)床參考點(diǎn)到機(jī)床原點(diǎn)的距離。機(jī)床回到了參考點(diǎn)位臵也就

知道了該坐標(biāo)軸的零點(diǎn)位臵，找到所有坐標(biāo)軸的參考點(diǎn)，CNC裝臵就建立起了機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)簡(jiǎn)稱(chēng)為機(jī)床原點(diǎn)，尋常在各坐標(biāo)軸的正向最大極限處。

工件坐標(biāo)系

1.用來(lái)確定工件幾何形體上各要素的位臵

而設(shè)臵的坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)即為工件原（零）點(diǎn)。2.工件零點(diǎn)的位臵是任意的，它是由編程

人員在編制程序時(shí)根據(jù)零件的特點(diǎn)選定的。3.考慮到編程的便利性，工件坐標(biāo)系中各軸

的方向應(yīng)當(dāng)與所使用的數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸方向一致。

數(shù)控銑削加工工件的安裝

數(shù)控銑削加工選擇定位基準(zhǔn)應(yīng)遵循的原則：1.盡量選擇零件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)2.定位基準(zhǔn)選擇要能完成盡可能多的加工內(nèi)容3.定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與工件坐標(biāo)系的對(duì)刀基準(zhǔn)重合4.必需屢屢安裝時(shí)，應(yīng)遵從基準(zhǔn)統(tǒng)一原則

零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析

零件結(jié)構(gòu)工藝性分析的主要內(nèi)容：

1.審查與分析零件圖紙中尺寸標(biāo)注方法是否適合數(shù)控加工；2.審查與分析圖紙中幾何元素的條件是否充分、正確；3.審查與分析數(shù)控加工零件的結(jié)構(gòu)合理性；預(yù)防零件變形措施：

1.對(duì)于大面積的薄板零件，改進(jìn)裝夾方式，采用適合的加工順序和刀具2.采用適當(dāng)?shù)臒崽幚矸椒?/p>

3.粗、精加工分開(kāi)及對(duì)稱(chēng)去除余量等措施來(lái)減小或消除變形的影響提高工藝性的措施：

1.減少薄壁零件或薄板零件

2.盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸3.保證基準(zhǔn)統(tǒng)一原則

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5.1.3數(shù)控銑削加工工藝與編程要點(diǎn)數(shù)控銑床的加工工藝

1、選擇并確定數(shù)控銑削加工部位及工序內(nèi)容

（1）工件上的曲線輪廓，特別是有數(shù)學(xué)表達(dá)式給出的非圓曲線與列表曲線等曲線輪廓；（2）已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面；

（3）形狀繁雜、尺寸繁多、劃線與檢測(cè)困難的部位；

（4）用通用銑床加工時(shí)難以觀測(cè)、測(cè)量和控制進(jìn)給的內(nèi)外凹槽；（5）以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔或面；

（6）能在一次安裝中順帶銑出來(lái)的簡(jiǎn)單表面或形狀；

（7）采用數(shù)控銑削后能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容。2、工序的劃分

在數(shù)控機(jī)床上特別是在數(shù)控銑床、加工中心上加工零件，工序十分集中，大量零件只需在一次裝夾后就能完成全部工序。

但是零件的粗加工，特別是鑄、鍛毛坯零件的基準(zhǔn)平面、定位面等的加工應(yīng)在普通機(jī)床上完成之后，再裝夾到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工。這樣可以發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，保持?jǐn)?shù)控機(jī)床的精度，延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床的使用壽命，降低數(shù)控機(jī)床的使用成本。(1)刀具集中分序法

即按所用刀具劃分工序，用同一把刀加工完零件上所有

可以完成的部位，在用其次把刀、第三把刀完成它們可以完成的其它部位。

特點(diǎn)：這種分序法可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。(2)粗精加工分序法

這種分序法是根據(jù)零件的形狀、尺寸精度等因素，依照粗、精加工分開(kāi)的原則進(jìn)行分序。對(duì)單個(gè)零件或一批零件先進(jìn)行粗加工、半精加工，而后精加工。

注意：粗精加工之間，最好隔一段時(shí)間，以使粗加工后零件的變形得到充分恢復(fù)，再進(jìn)行精加工，以提高零件的加工精度。(3)按加工部位分序法

a.即先加工平面、定位面，再加工孔；b.先加工簡(jiǎn)單的幾何形狀，再加工繁雜的幾何形狀；c.先加工精度比較低的部位，再加工精度要求較高的部位。

例如：

零件材料變形小，加工余量均勻，可以采用刀具集中分序法，以減少換刀時(shí)間和定位誤差；若零件材料變形較大，加工余量不均勻，且精度要求較高，則應(yīng)采用粗精加工分序法。

3、確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)

對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，在加工開(kāi)始時(shí)，確定刀具與工件的相對(duì)位臵是很重要的，它是通過(guò)對(duì)刀點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

對(duì)刀點(diǎn)：指通過(guò)對(duì)刀確定刀具與工件相對(duì)位臵的基準(zhǔn)點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則：（1）便于用數(shù)字處理和簡(jiǎn)化程序編制（2）在機(jī)床上找正簡(jiǎn)單，加工中便于檢查（3）引起的加工誤差?。?）對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在零件上、夾具上或機(jī)床上，但必需與零件的定位基準(zhǔn)有已知的確鑿關(guān)系。當(dāng)對(duì)刀精度要求較高時(shí)，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。（5）對(duì)于以孔定位的零件，可以取孔的中心作為對(duì)刀點(diǎn)。

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對(duì)刀方式

Y1Y1X1Y1＋Y22X1＋X22X2X1Y1＋Y22X2X1＋X22Y2Y2

Xa+D/2MXa+D/2X＋aD2MMZaXa機(jī)床原點(diǎn)M機(jī)床原點(diǎn)M機(jī)床原點(diǎn)M機(jī)床原點(diǎn)MXaXa機(jī)床原點(diǎn)MM機(jī)床原點(diǎn)YYya+D/2ya+D/2Ya＋

Y工件W原點(diǎn)XD2YyaybXbXbXbXa機(jī)床原點(diǎn)MYbya+D/2ybY工件W原點(diǎn)XYWXyaXWybG92Z100G92Z100.0Xb指示燈指示燈Z＝Z=00坯件坯件Z向?qū)Φ对O(shè)定ZbYXbZa原點(diǎn)XXyYbbW工件W工件W原點(diǎn)XXyYaaYYWZbYXbWXXWYYXbXbXXZZbZbXa+D/2MWWyb機(jī)床原點(diǎn)MybZa5

ZaZZZ

對(duì)刀時(shí)應(yīng)使對(duì)刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合。刀位點(diǎn)：是指確定刀具位臵的基準(zhǔn)點(diǎn)

如：平頭立銑刀的刀位點(diǎn)一般為端面中心；球頭銑刀刀位點(diǎn)取為球心；鉆頭為鉆尖。

換刀點(diǎn)：應(yīng)根據(jù)工序內(nèi)容來(lái)作安排，為了防止換刀時(shí)刀具碰傷工件，換刀點(diǎn)往往設(shè)在距離零

件較遠(yuǎn)的地方。對(duì)于加工中心，其換刀點(diǎn)的Z向坐標(biāo)是固定的；對(duì)于銑床，一般需操手動(dòng)換刀。

4、選擇走刀路線

走刀路線是數(shù)控加工過(guò)程中刀具相對(duì)于被加工工件的的運(yùn)動(dòng)軌跡。走刀路線的確定十分重要，由于它與零件的加工精度和表面質(zhì)量密切相關(guān)。同時(shí)，也是編寫(xiě)程序的依據(jù)。確定走刀路線的一般原則：

（1）尋求最短加工路線，減少空刀時(shí)間。（2）保證零件的加工精度和表面粗糙度。（3）沿著切線方向切入與切出工件。（4）選擇使工件在加工后變形小的路線。（5）便利數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量。切入切出路徑

銑削外圓的切入切出路徑銑削內(nèi)圓的切入切出路徑

另外，在選擇走刀路線時(shí)應(yīng)注意以下幾種狀況：

A.避免引入反向間隙誤差。B.順銑加工與逆銑加工方式。C.立體輪廓的加工。D.內(nèi)槽加工。

刀具補(bǔ)償?shù)脑O(shè)臵

在切入工件前應(yīng)當(dāng)已經(jīng)完成刀具半徑補(bǔ)償，而不能在切入工件時(shí)同時(shí)進(jìn)行刀具補(bǔ)償，這樣會(huì)產(chǎn)生過(guò)切現(xiàn)象。為此，應(yīng)在切入工件前的切向延長(zhǎng)線上另找一點(diǎn)，作為完成刀具半徑補(bǔ)償點(diǎn).

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順銑和逆銑加工

順銑：在銑削加工中，銑刀的走刀方向與在切削點(diǎn)的切削分力方向一致。用于當(dāng)工件表面無(wú)硬皮、機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)無(wú)間隙、精銑加工的場(chǎng)合

逆銑：在銑削加工中，銑刀的走刀方向與在切削點(diǎn)的切削分力方向相反。用于當(dāng)工件表面有硬皮、機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)間隙較大、粗銑加工的場(chǎng)合。

立體輪廓的加工

加工一個(gè)曲面時(shí)可能采取的三種走刀路線，即沿參數(shù)曲面的u向行切、沿V向行切和環(huán)切。

內(nèi)槽加工

內(nèi)槽是指以封閉曲線為邊界的平底凹坑，如下圖所示。加工內(nèi)槽一律使用平底銑刀，刀具邊緣部分的圓角半徑應(yīng)符合內(nèi)槽的圖紙要求。內(nèi)槽的切削分兩步，第一步切內(nèi)腔，其次步切輪廓。

切輪廓尋常又分為粗加工和精加工兩步。

5.2數(shù)控銑床系統(tǒng)指令（FANUC0iMate系統(tǒng)）FANUC0iMate系統(tǒng)常用基本編程指令1、快速定位指令G00

格式：G00X_Y_Z_；其中，X、Y、Z為快速定位終點(diǎn)，G90時(shí)為終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；G91時(shí)為終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的位移量。

G00為模態(tài)功能，可由G01、G02、G03或G33功能注銷(xiāo)。

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2、單方向定位指令G60

格式：G60X_Y_Z_A_；其中，X、Y、Z、A為定位終點(diǎn)，

在G90時(shí)為終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；在G91時(shí)為終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的位移量。在單向定位時(shí)，每一軸的定位方向是由機(jī)床參數(shù)確定的。在G60中，先以G00速度快速定位到一中間點(diǎn)，然后以一固定速度移動(dòng)到定位終點(diǎn)。中間點(diǎn)與定位終點(diǎn)的距離（偏移值）是一常量，由機(jī)床參數(shù)設(shè)定，且從中間點(diǎn)到定位終點(diǎn)的方向即為定位方向。G60指令僅在其被規(guī)定的程序段中有效。

3、直線插補(bǔ)指令G01

格式：G01X_Y_Z_F_；其中，X、Y、Z為終點(diǎn)坐標(biāo)，G90時(shí)為終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；G91時(shí)為終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的位移量。

G01和F都是模態(tài)代碼，G01可由G00、G02、G03或G33功能注銷(xiāo)。

4、圓弧插補(bǔ)指令G02/G03

格式：①XY平面的圓弧G17G02(或G03)X_Y_I_J_F_；

②ZX平面的圓弧G18G02(或G03)X_Z_I_K_F_；③YZ平面的圓弧G19G02(或G03)Y_Z_J_K_F_；

其中：G02為順圓插補(bǔ)，G03為逆圓插補(bǔ)；X、Y、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)；I、J、K為圓心相對(duì)于

圓弧起點(diǎn)的增量坐標(biāo)；也可用圓弧半徑R來(lái)編程，如：YZ平面的圓弧G19G02(或G03)Y_Z_R_F_；

R的規(guī)定：圓弧圓心角α≤180°時(shí)R取正值；α＞180°時(shí)R取負(fù)值；整圓不能用R編程。

例、用Φ8的刀具，沿雙點(diǎn)畫(huà)線加工工件上表面3mm深凹槽N10G92X0Y0Z50；N20M03S500；N30G00X19Y24；N40Z5；

N50G01Z-3F40；

8N60Y56；

N70G02X29Y66R10；8(N70G02X29Y66I10)R108060N80G01X71；

N90G02X81Y56R10；(N90G02X81Y56J-10)

10N100G01Y24；

N110G02X71Y14R10；1570100(N110G02X71Y14I-10)

8

N120G01X29；

N130G02X19Y24R10；(N130G02X19Y24J10)N140G00Z50；N150X0Y0；N160M30；

5、順圓、逆圓螺旋線插補(bǔ)

格式:在Z方向上進(jìn)行螺旋線插補(bǔ)：G17G02/G03X_Y_I_J_Z_F_；或G17G02/G03X_Y_R_Z_F_；

在Y方向上進(jìn)行螺旋線插補(bǔ)：G18G02/G03Z_X_K_I_Y_F_；

或G18G02/G03Z_X_R_Y_F_；

在X方向上進(jìn)行螺旋線插補(bǔ)：G19G02/G03Y_Z_J_K_X_F_；

或G19G02/G03Y_Z_R_X_F_；

其中：F指令指定某平面內(nèi)沿圓弧的進(jìn)給速度；直線軸（加粗字體）的進(jìn)給速度=F*沿直線

軸進(jìn)給距離/圓弧的長(zhǎng)度。Z10終點(diǎn)注意：在螺旋插補(bǔ)程序段中不能指令刀具偏臵和刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償例.圖27所示的螺旋線程序

G91時(shí)：G91G17G03X-30Y30R30Z10F100;G90時(shí)：G90G17G03X0Y30R30Z10F100;

Y在XY平面圓弧的終點(diǎn)坐標(biāo)為（0，30），30O直線軸（Z軸）的進(jìn)給距離為+10。30X圖27螺旋線編程例圖

例.編制下圖所示的螺旋線程序

Y終點(diǎn)30

G91時(shí):G91G19G02Y30Z-30R30X10F100；G90時(shí)：G90G19G02Y30Z0R30X10F100；

XO-1030Z圖27螺旋線編程例圖

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例.下圖所示用直徑10mm的鍵槽刀加工直徑50的孔，工件高10mmN5G92X0Y0Z30

N10M03S500N20G01G90Z11X20F200N30G03X20Y0I-20Z10N40G03X20Y0I-20Z9N50G03X20Y0I-20Z8

N60G03X20Y0I-20Z7N120G03X20Y0I-20Z1N70G03X20Y0I-20Z6N130G03X20Y0I-20Z0N80G03X20Y0I-20Z5N140G03X20Y0I-20Z-1N90G03X20Y0I-20Z4N150G01X0N160G00Z30N100G03X20Y0I-20Z3N170X0Y0M05N110G03X20Y0I-20Z2N180M30

6、程序暫停G04

格式：G04X_；或G04P_；

其中，X、P均為指定暫停時(shí)間，X指定的時(shí)間單位為s，P指定的單位為ms。為非模態(tài)指令。區(qū)別：G04P500與G04X5.0G04的使用場(chǎng)合：

a.主軸有高速、低速擋切換時(shí)，在M05指令之后，用G04指令暫停幾秒，再行換擋；b.孔底加工時(shí)的暫停，暫停時(shí)間應(yīng)保證刀具在孔底保持回轉(zhuǎn)一圈以上；

c.銑削大直徑螺紋時(shí)，用M03指定主軸正傳后，暫停幾秒使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再加工螺紋；

7、刀具補(bǔ)償指令

（1）刀具半徑補(bǔ)償指令G41、G42、G40

格式：在XY平面上加工時(shí)：G17G41/G42G01X_Y_D_F_；

在ZX平面上加工時(shí)：G18G41/G42G01X_Z_D_F_；在YZ平面上加工時(shí)：G19G41/G42G01Y_Z_D_F_；其中，D指定刀具半徑補(bǔ)償號(hào)。撤消刀具半徑補(bǔ)償：G40；

刀具補(bǔ)償動(dòng)作過(guò)程的三個(gè)階段及本卷須知：

a建立刀具半徑補(bǔ)償階段（需在切入工件前完成）；b維持刀具半徑補(bǔ)償狀態(tài)（切削加工全過(guò)程）；c撤消刀具半徑補(bǔ)償階段（刀具遠(yuǎn)離工件時(shí)，保證安全）。G41是在相對(duì)于刀具前進(jìn)方向左側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，稱(chēng)為左刀補(bǔ)；

G42是在相對(duì)于刀具前進(jìn)方向右側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，稱(chēng)為右刀補(bǔ)；

(a)左刀補(bǔ)（b）右刀補(bǔ)注意：

a.刀具半徑補(bǔ)償指令只能和G00或G01一起使用，不能和G02、G03一起使用；

b.用G42指令建立右刀補(bǔ)，銑削時(shí)為逆銑，用于粗銑加工；用G41指令建立左刀補(bǔ)，銑削時(shí)為順銑，用于精銑加工。

c.半徑補(bǔ)償指令為續(xù)效代碼，在加工完成后必需用G40指令取消補(bǔ)償狀態(tài)；

10

d.用刀具半徑補(bǔ)償指令注意避免加工過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)切現(xiàn)象：P148直線移動(dòng)量小于銑刀半徑時(shí)；

溝槽底部移動(dòng)量小于銑刀半徑時(shí)；選擇小直徑的銑刀內(nèi)側(cè)圓弧半徑小于銑刀半徑時(shí)。

例.編制圖32所示的刀具半徑補(bǔ)償程序。設(shè)加工開(kāi)始時(shí)刀具（1#刀）距離工件表面50mm，切削深度為10mm.參考程序：

N10G92X0.0Y0.0Z50

N20G90G17G00Z-10/由G17指定刀補(bǔ)平面N30G01G41X20.0Y10.0D01F100/由D01指定刀補(bǔ)值A(chǔ)BbN35M03S500

50N40G01Y50.0/進(jìn)入加工狀態(tài)

N4N50X50.0

N60Y20.040N70X10.0cN5aN3N80G00Z60M05

30N85G40X0Y0/解除刀補(bǔ)

N6N90M30

20

dN7C10與D01對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償量Z=0處為工件上表面N2

3010204050XO

圖32刀補(bǔ)動(dòng)作例.用Φ8的1#刀具，加工圖示凸模（下刀深度3mm）

參考程序：

N10G92X-40Y50Z50程序起點(diǎn)（-40,50,50）N20M03S500

N30G90G01Z-3F500

N40G01G41X5Y30D01F50N50X30

N60G02X38.66Y25R10N70G01X47.32Y10N80G02X30Y-20R20N90G01X0

N100G02X0Y20R20N110G03Y40R10

N120G00G40X-40Y50M05N130Z50N140M30

11

（2）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令G43、G44、G49格式：

?G43?G00Z_H_;/建立刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償???G44?

G49G00Z_;/取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償

功能：在不改變加工程序的狀況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具Z向移動(dòng)指令的終點(diǎn)位臵進(jìn)行正向或負(fù)向補(bǔ)

償；

H值為實(shí)際使用刀具長(zhǎng)度與理想刀具長(zhǎng)度之差，有正負(fù)號(hào)，并作為偏臵值設(shè)定在由H

指令指定的偏臵存儲(chǔ)器中。

用G43(正向偏臵)，G44(負(fù)向偏臵)指定偏臵的方向。

無(wú)論是絕對(duì)指令還是增量指令，由H代碼指定的已存入偏臵存儲(chǔ)器中的偏臵值在G43時(shí)與刀具軸向移動(dòng)指令的終點(diǎn)坐標(biāo)值相加，在G44時(shí)則是從刀具軸向移動(dòng)指令的終點(diǎn)坐標(biāo)值中減去。計(jì)算后的坐標(biāo)值成為刀具移動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)。

偏臵號(hào)可用H00-H99來(lái)指定。偏臵值與偏臵號(hào)對(duì)應(yīng)，通過(guò)MDI/CRT預(yù)先設(shè)臵在偏臵存儲(chǔ)器中。對(duì)應(yīng)偏臵號(hào)00即H00的偏臵值尋常為0，因此對(duì)應(yīng)于H00的偏臵量不設(shè)定。要取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償時(shí)用指令G49或H00。G43、G44、G49都是模態(tài)代碼，可相互注銷(xiāo)。

題問(wèn)：當(dāng)?shù)毒唛L(zhǎng)度與標(biāo)準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度相比，短（或長(zhǎng)）于標(biāo)準(zhǔn)值，該如何使用G43、G44及如何確定補(bǔ)償值的+、-號(hào)？

例：用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令編寫(xiě)圖中所示軌跡的加工程序參考程序：手動(dòng)輸入H01=-4.0N5G92X-70Y-5Z35

N10G91G00X120.0Y80.0M03S500N20G43Z?32.0H01N30G01Z?21.0F100N40G04P2000N50G00Z21.0N60X30.0Y-50.0N70G01Z?41.0F100N80G00Z41.0N90X50.0Y30.0

N100G01Z?25.0F100N110G04P2000

N120G00Z57.0H00(G49)N130X?200.0Y?60.0N140M05N150M30

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使用技巧：

a.刀具在使用前應(yīng)先建立好刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削完成后應(yīng)撤消補(bǔ)償；

b.撤消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償時(shí)，刀具應(yīng)在遠(yuǎn)離工件表面的安全地方，防止卡刀；c.撤消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償一般用G49指令，也可調(diào)用H00的補(bǔ)償?shù)刂穪?lái)實(shí)現(xiàn)。

例.見(jiàn)下圖所示，用Φ20的1＃刀具加工下圖輪廓，用Φ16刀具（2＃）加工下圖凹臺(tái)，用Φ6（3＃）、Φ8（4＃）的鉆頭加工孔。（手動(dòng)裝1#刀）G92X-20Y-20Z100M03S500

G00G43Z-23H01

G01G41X0Y-8D01F100Y42X7Y56X80Y10

G02X70Y0R10G01X-10

G00G40X-20Y-20G49Z100M05

（停機(jī)，手動(dòng)換2#刀）M03S600

G00G43Z-10H02G01G41X8Y-10

Y56F50G98G73X14Y40Z-25R-6Q-5F50X20G99G73X42Y26Z-25R4Q-5F50Y-10X56Y12G00G40X-20Y-20G80

G49Z100G00G49Z10M05X-20Y-20（手動(dòng)換3#刀）……M03S600M05G00G43Z10H03M30

常用參考點(diǎn)相關(guān)的指令1、自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令G28格式：G28X_Y_Z_；

其中，X、Y、Z為返回參考點(diǎn)時(shí)所經(jīng)過(guò)的中間點(diǎn)坐標(biāo)。

在G90時(shí)為中間點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；在G91時(shí)為中間點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的位移量。由該指令指定的軸能夠自動(dòng)地定位到參考點(diǎn)上。

使用G28指令前應(yīng)首先取消刀具的長(zhǎng)度、半徑補(bǔ)償功能。

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2、自動(dòng)從參考點(diǎn)返回指令G29格式：G29X_Y_Z_；

其中，X、Y、Z為刀具的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。

使用該指令可使刀具從參考點(diǎn)經(jīng)由一個(gè)中間點(diǎn)而定位于目標(biāo)點(diǎn)。尋常該指令緊跟在一個(gè)G28指令之后。

用G29的程序段的動(dòng)作，可使所有被指定的軸以快速進(jìn)給經(jīng)由以前用G28指令定義的中間點(diǎn)，然后再到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。

G29指令僅在其被規(guī)定的程序段中有效。

循環(huán)指令的使用：1.鉆孔循環(huán)指令2.鏜孔循環(huán)指令3.攻絲循環(huán)指令1.鉆孔循環(huán)指令

①高速排屑深孔鉆循環(huán)指令G73:G73X_Y_Z_R_Q_F_K_;

式中：X、Y、Z為孔底的坐標(biāo)值；

R_：R點(diǎn)平面的Z坐標(biāo)值；

Q_：每次切削進(jìn)給的切削深度；F_：切削進(jìn)給速度；

K_：重復(fù)鉆孔次數(shù)（省略為1次

用于塑性材料的深孔鉆削，Z軸方向的休止進(jìn)給有利于深孔加工過(guò)程中斷屑與排屑。R指定R點(diǎn)平面的Z坐標(biāo)值，指令Q為增量值且為正值。

圖示中退刀距離d由數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定。其動(dòng)作如右圖所示：

加工終止后，用G80指令取消固定循環(huán)。

編程練習(xí)：用G73指令加工圖示6-?8深50的孔系。參考程序（絕對(duì)坐標(biāo)編程）N10G54G90G00X0Y0Z100;N20M03S1000;

N30G43G00Z50H01;

N40G99G73X50.Y-50.Z-50.R5.Q15.F120;/返回R點(diǎn)平面N45Y-150;N50Y-250;N60X300;N70Y-150;

N80G98Y-50/返回初始平面;N85G80M05

N90G49G00Z100;N100M30;

思考：假使用相對(duì)坐標(biāo)編程，上面程序該如何修改？

14

參考程序（相對(duì)坐標(biāo)編程）N10G54G90G00X0Y0Z100;N20M03S1000;

N30G43G00Z50H01

N40G91G99G73X50.Y-50.Z-100.R-45.Q15.F120;/返回R點(diǎn)平面N45X0Y-100;N80G98X0Y100/返回初始平面N50X0Y-100;N85G80M05N60Y0X250;N90G49G00Z50N70X0Y100;N100M30

②鉆（淺）孔指令G81與锪孔指令G82

G81的指令格式為：G81X_Y_Z_R_F_K_;

G82的指令格式為：G82X_Y_Z_R_P_F_K_;G82與G81指令相比,唯一不同之處是G82指令在孔底增加了暫停（由P指定暫停時(shí)間），因而適用于锪孔、鏜階梯孔，提高了孔臺(tái)階

表面的加工質(zhì)量，而G81指令只用于一般要求的鉆孔。G81加工動(dòng)作如右圖：

加工終止后，用G80指令取消固定循環(huán)。淺孔：孔深與孔徑比＜3的孔

例：如下圖所示零件，要求用G81加工所有的孔，試編寫(xiě)其數(shù)控加工程序。

N10G00G54X0Y0；工件零點(diǎn)選擇在工件左下角，選用Φ10的鉆頭，N20G90G00G43Z100H01；（要求考慮刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，R點(diǎn)距工件上表面5mm）N30M03S600；N40G00Z30M08；

N50G99G81X10Y10Z-15R5F20；N60X50；N70Y30；N80X10；N90G80；

N100G49G00Z100M09；N110M05；N120M30

③深孔往復(fù)排屑鉆循環(huán)指令G83：G83X_Y_Z_R_Q_F_K_；指令中各控制字含義與前同。

孔加工動(dòng)作如右圖所示。與G73指令略有不同的是每次刀具間歇進(jìn)給后回退至R點(diǎn)平面，將切屑帶出孔外。這種退刀方式排屑暢通，適合加工脆性材料的深孔。

加工終止后，用G80指令取消固定循環(huán)。

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2.鏜孔循環(huán)指令

①精鏜孔G76指令：

G76X_Y_Z_R_Q_P_F_K_;

孔加工動(dòng)作如右圖所示。在孔底主軸定向中止后，刀頭按地址Q(chēng)所指定的偏移量移動(dòng)，然后提刀。采用這種鏜孔方式可以高精度、高效率地完成鏜孔加工而不劃傷內(nèi)孔表面。

（見(jiàn)P153主軸準(zhǔn)停與偏移示意圖5-30）

②鏜孔循環(huán)指令G85：G85X_Y_Z_R_F_K_;G85的動(dòng)作與G81類(lèi)似。在返回行程中，

從Z→R段為切削進(jìn)給，以保證孔壁光滑。

其循環(huán)動(dòng)作如下圖：

G85適合于彈性變形較大的鏜孔或鉸孔。

③鏜孔循環(huán)指令G86：G86X_Y_Z_R_F_K_;

G86在到達(dá)孔底位臵后，主軸中止，并快速退出。其加工過(guò)程如下圖：

刀具進(jìn)給至孔底后，

主軸中止，返回到R點(diǎn)（G99）

或起始點(diǎn)（G98）后主軸再重新啟動(dòng)。

④反鏜孔G87指令：G98G87X_Y_Z_R_Q_P_F_q

刀具運(yùn)動(dòng)到起始點(diǎn)B(X，Y)后，主軸準(zhǔn)停，

主軸正轉(zhuǎn)刀具沿刀尖的反方向偏移Q值，然后快速運(yùn)動(dòng)到孔底位臵（R點(diǎn)），接著沿刀尖正方向偏移回E點(diǎn)，主軸定向停主軸正轉(zhuǎn)，刀具向上進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，到Z點(diǎn)，再主軸準(zhǔn)停，刀具沿刀尖的反方向偏移Q值，快退，接著沿刀尖正方向偏移到B點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)，

本加工循環(huán)終止，繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。

主軸起動(dòng)(G98的狀況)

Z點(diǎn)R點(diǎn)16

精鏜左圖所示孔的加工程序：G92X0Y0Z13;

G00G90X10.0Y15.0;G43H01;M03S500;

G76G98Z-13.0R3.0Q0.2P2000F100;G49;M05;M30;

編制下圖所示反鏜孔的加工程序：參考加工程序：

G92X10Y10Z50;G87G98Z-15.0R-28.0Q3.0P2000F50;G90G00X0Y0;G49;G43H02;M05;S350M03;M30;

3.攻絲循環(huán)指令

①攻左牙螺紋循環(huán)指令G74G74X_Y_Z_R_F_K_;

先使主軸反轉(zhuǎn)，執(zhí)行攻絲。

當(dāng)?shù)竭_(dá)孔底時(shí)，主軸轉(zhuǎn)換為正轉(zhuǎn)，同時(shí)向Z軸正方向退回至R點(diǎn)，退至R點(diǎn)后主軸恢復(fù)原來(lái)的反轉(zhuǎn)。其加工動(dòng)作如右圖所示：

攻螺紋的進(jìn)給速度F=Pn;P為導(dǎo)程，n為主軸轉(zhuǎn)速

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②攻右牙螺紋循環(huán)指令G84:G84X_Y_Z_R_F_K_;動(dòng)作與G74類(lèi)似，但主軸旋轉(zhuǎn)方向相反。加工動(dòng)作如右圖所示：

攻絲與鉆孔加工不同的是

攻螺紋終止后的返回過(guò)程不是快速運(yùn)動(dòng)，而是以進(jìn)給速度反轉(zhuǎn)退出。

攻螺紋的進(jìn)給速度F=Pn;P為導(dǎo)程，n為主軸轉(zhuǎn)速

例：對(duì)圖中的4個(gè)孔進(jìn)行攻螺紋（4-M10x1.5），深度為15mm，主軸轉(zhuǎn)速S=150r/min。N10G90G54G17G40G49N20G00X0Y0Z100；N30G43H02；N40M03S150；

N50G99G84X10Y10Z-15R5F225；N60X50；N70Y30；N80X10；N90G80；

N100G00G49Z100；N110X0Y0；N120M05；

N130M30;攻螺紋的進(jìn)給速度：F=Pn=1.5x150=225mm/min（用G91編程加工螺紋見(jiàn)P157例5-5）

等導(dǎo)程螺紋切削指令G33格式：G33Z_F_；協(xié)同可調(diào)式鏜刀，用于大直徑的螺紋加工。其中，Z為螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值（絕對(duì)值）或切削螺紋的長(zhǎng)度（增量值）；F指定螺紋的導(dǎo)程。G33指令對(duì)主軸轉(zhuǎn)速有以下限制：1≤n≤Fmax/P

其中：n為主軸轉(zhuǎn)速，r/min；

Fmax為機(jī)床允許的最大進(jìn)給速度，mm/min；P為螺紋導(dǎo)程，mm。

用G33加工見(jiàn)P158例5-6

段間過(guò)渡方式控制指令：

（1）G64切削模式格式：G64；

此指令具有自動(dòng)加減速功能，切削工件時(shí)在轉(zhuǎn)角處形成圓角過(guò)渡。一般數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)即自動(dòng)設(shè)定處于該狀態(tài)。

（2）G09，G61確鑿中止檢驗(yàn)格式：G09；--非模態(tài)代碼

格式：G61；--模態(tài)代碼

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G09和G61指令能使刀具定位于程序所指定的位臵，并執(zhí)行定位檢查，加工出帶尖銳轉(zhuǎn)角的工件。

G09和G61可相互注銷(xiāo)。

M98，M99子程序調(diào)用指令

格式：M98P_；/調(diào)用子程序M99；/子程序終止

例、在數(shù)控銑床上銑削四個(gè)直徑為Φ80mm的孔。已知底孔直徑為Φ76mm，使用Φ20mm四刃立銑刀，切削速度為20m/min，進(jìn)給量為0.1mm/齒。O1234；

G90G80G17G40G49；G54G00X0Y0；M03S320；

G00G43Z5.H01；M98P1001；

G55G00X0Y0；M98P1001；

G56G00X0Y0；M98P1001；

G57G00X0Y0；M98P1001；

G91G28Z0M05；

G00G54X250.Y200.；M30；

O1001；

G01