第81章華中數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控銑床手工編程課件

8、1華中數(shù)控系統(tǒng)的

數(shù)控銑床手工編程

8、1華中數(shù)控系統(tǒng)的1教學(xué)提示

數(shù)控銑床是數(shù)控加工中最常見、也最常用的數(shù)控加工設(shè)備，它可以進行平面輪廓曲線加工和空間三維曲面加工，而且換上孔加工刀具，能同樣方便地進行數(shù)控鉆、鏜、锪、鉸及攻螺紋等孔加工操作。數(shù)控銑床操作簡單，維修方便，價格較加工中心要低得多，同時由于數(shù)控銑床沒有刀具庫，不具有自動換刀功能，所以其加工程序的編制比較簡單：通常數(shù)值計算量不大的平面輪廓加工或孔加工可直接手工編程；本章主要介紹數(shù)控銑床的功能、分類和基本結(jié)構(gòu)等知識，并介紹F華中數(shù)控系統(tǒng)簡單加工程序的手工編程編制方法。教學(xué)提示數(shù)控銑床是數(shù)控加工中最常見、也最2教學(xué)要求

了解數(shù)控銑床程序編制的基本方法，掌握數(shù)控銑床的主要功能及工藝性分析，掌握坐標系的設(shè)定，刀具的長度與半徑補償，子程序，鏡像等編程指令。熟悉工件坐標系設(shè)定指令G92，掌握工件坐標系建立指令G54～G59，直線插補指令G01，圓弧插補指令G02、G03，刀具半徑補償指令（G41、G42、G40），刀具長度補償指令（G43、G44、G49）；熟悉參考點返回指令G27、G28、G29；子程序調(diào)用。教學(xué)要求 38.1.1

華中數(shù)控系統(tǒng)的基本功能

8.1.1華中數(shù)控系統(tǒng)的基本功能48.1.2華中數(shù)控銑床常用編程指令

數(shù)控銑床的編程指令隨控制系統(tǒng)的不同而不同，但一些常用的指令，如某些準備功能、輔助功能，還是符合IS0標準的。

一、快速定位和直線插補

以配置FANUC0i-MA系統(tǒng)為例，介紹數(shù)控銑床的常用編程指令和編程方法。

1.快速定位（G00）

快速定位指令的一般格式為：

執(zhí)行該指令時，機床以自身設(shè)定的最大移動速度移向指定位置。G00X＿Y＿Z＿8.1.2華中數(shù)控銑床常用編程指令數(shù)控5 2.直線插補（G01）

直線插補指令的一般格式為：

【例8.1】編制加工如圖4.1所示的輪廓加工程序，工件的厚度為5mm。設(shè)起刀具點相對工件的坐標為(-10,-10,300)。按A－B－C－D順序編程。G01X＿Y＿Z＿F＿ 2.直線插補（G01）G01X＿Y＿Z＿F＿6 N01G90G92X-10Y-10Z300

設(shè)定起刀點的位置 N02G00X8Y8Z2

快速移動至A點的上方 N03S1000M03

起動主軸 N04G01Z-6F50

下刀至切削厚度 N05G17X40

銑AB段 N06X32Y28

銑BC段 N07X16

銑CD段 N08X8Y8

銑DA段 N09G00Z20M05

抬刀且主軸停 N010X-10Y-10Z300

返回起刀點 N011M02程序結(jié)束 N01G90G92X-10Y-10Z37

二、圓弧插補

圓弧插補指令的一般格式為： 二、圓弧插補圓弧插補指令的一般格式為：8說明：

G02/G03指令刀具以聯(lián)動的方式，按F規(guī)定的合成進給速度，在G17/G18/G19規(guī)定的平面內(nèi)，從當前位置按順/逆時針圓弧路線移動到程序段指令的終點。其中：G02：順時針圓弧插補G03：逆時針圓弧插補(如圖）G17：XY平面的圓弧

G18：ZX平面的圓弧

G19：

YZ平面的圓弧

X、Y、Z：圓弧終點。在G90時為圓弧終點在工件坐標系中的坐標；在

G91時為圓弧終點相對于圓弧起點的位移量。

I、J、

K：圓心相對于圓弧起點的偏移值(等于圓心的坐標減去圓弧起點的坐標如圖所示)。在G90/G91時都是以增量方式指定。

R：圓弧半徑。當圓弧圓心角小于180時，

R為正值否則R為負值。F：被編程的兩個軸的合成進給速度。

說明：9

I、J、K的選擇I、J、K的選擇10 【例8.2】用數(shù)控銑床加工圖所示的輪廓ABCDEA。分別用絕對坐標和相對坐標方式編寫加工程序。 【例8.2】用數(shù)控銑床加工圖所示的輪廓ABCDE11 1.絕對坐標參考程序

G92

X-10Y-10N01G90G17G00X10Y10N02G01X30F100N03G03X40Y20I0J10N04G02X30Y30I0J10N05G01X10Y20N06Y10N07G00X-10Y-10M02 1.絕對坐標參考程序122.相對坐標參考程序N01G91G17G00X20 Y20N02G01X20F100N03G03X10Y10I0J10N04G02X-10Y10I010N05G01X-20Y-10N06Y-10N07G00X-20Y-20M022.相對坐標參考程序13三、刀具半徑補償（G40，G41，G42）1.刀具半徑補償指令格式刀補指令的程序段格式：

G40：取消刀具半徑補償； G41：左刀補(在刀具前進方向左側(cè)補償)，如圖;

G42：右刀補(在刀具前進方向右側(cè)補償)，如圖；

1）G00／G01G41／G42DXYF2）G00／G01G40XY三、刀具半徑補償（G40，G41，G42）1）G14注意：刀具半徑補償平面的切換必須在補償取消方式下進行。

刀具半徑補償?shù)慕⑴c取消只能用G00或G01指令，不得是G02或G03。注意：15 2.刀具半徑補償編程舉例 1）【例8.3】如圖所示：按增量方式編程：

%0001 N10G54G91G17G00M03

G17指定刀補平面（XOY平面） N20G41X20.0Y10.0D01

建立刀補（刀補號為01） N30G01Y40.0F200 N40X30.0 N50Y-30.0 N60X-40.0 N70G00G40X-10.0Y-20.0M05解除刀補 N80M02 2.刀具半徑補償編程舉例16 2）【例8.4】某零件的外形輪廓如圖4.6所示，厚度為6mm。刀具：直徑為12mm的立銑刀進刀、退刀方式：安全平面距離零件上表面10mm，輪廓外形的延長線切入切出。要求：用刀具半徑補償功能手工編制精加工程序。 2）【例8.4】某零件的外形輪廓如圖4.6所示，厚度為6m17 參考程序如下:(程序段2中D01指令調(diào)用的0l號刀的半徑值為6mm，該值應(yīng)在運行程序前設(shè)置在刀具表中)。％1000N01G92X20Y-20Z10N02G90G00G41D0lX0N03G01Z-6F200M03S600N04Y50N05G02X-50Y100R50N06G0lX-100N07X-110Y40N08X-130N09G03X-130Y0R20N10G0lX20NllZ10N12G40G00X20Y-20M05N13M30 參考程序如下:18四、刀具長度補償（G43，G44，G49） 1.刀具長度補償指令格式

刀具縣長度補償?shù)慕?、?zhí)行與撤消使用刀具長度補償功能，在編程時可以不考慮刀具在機床主軸上裝夾的實際長度，而只需在程序中給出刀具端刃的Z坐標，具體的刀具長度由Z向?qū)Φ秮韰f(xié)調(diào)。說明：G43：刀具長度補償正補償及H代碼；G44：刀具長度負補償及H代碼；G49：取消刀具長度補償用。H后跟兩位數(shù)指定偏置號，在每個偏置號輸入需要偏置的量。G00或G01G43Z_H_G00或G01G44Z_H_G00或G01G49Z_四、刀具長度補償（G43，G44，G49）說明：G00或19如圖刀具長度補償。

a情況：設(shè)定H01=2，

則G44H01；

c情況：設(shè)定H02=-2，

則G43H02。如圖刀具長度補償。20

【例8.5】應(yīng)用刀具長度補償指令編程的實例，如圖中A點為程序的起點，加工路線為1-2-…9。

【例8.5】應(yīng)用刀具長度補償指令編程的實例，如圖中A點為程21 相對坐標參考程序：

刀具以順時針100r/min旋轉(zhuǎn)，并快速奔向點(70,35) N02G43D01Z-22

刀具正向補償D01=e，并向下進給22mm N03G01Z-18F500

刀具直線插補以500mm/min的速度向下進給18mm N04G04P20

刀具暫停進給20ms，以達到修光孔壁的目的 N05G00Z18

刀具快速上移18mm N06X30Y-20LF

刀具在XY平面上向點(30,-20)快速移動 N07G01Z-33F500LF

刀具以直線插補和進給速度500mm/min的方式向下鉆孔 N08G00D00Z55

刀具快速向上移動55mm，并撤消刀長補償指令 N09X-100Y-15M05M02LF

刀具在XY平面上向點(-100,15)快速移動，到位后程序運行結(jié)束 相對坐標參考程序：22

五、子程序 1.子程序指令格式

編程時，為了簡化程序的編制，當一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。子程序的編號與一般程序基本相同，只是程序結(jié)束字為M99表示子程序結(jié)束，并返回到調(diào)用子程序的主程序中。調(diào)用子程序：子程序的編程格式：

M98P程序號L調(diào)用次數(shù)%****

子程序程序號

。。。。。。

子程序體

M99子程序結(jié)束并返回主程序 五、子程序M98P程序號L調(diào)用次數(shù)%**23 使用子程序時應(yīng)注意： 1）主程序可以調(diào)用子程序，子程序也可以調(diào)用其他子程序，但子程序不能調(diào)用主程序和自身。2）主程序中模態(tài)代碼可被子程序中同一組的其他代碼所更改。3）最好不要在刀具補償狀態(tài)下的主程序中調(diào)用子程序。

使用子程序時應(yīng)注意：24【例8.6】編制如圖4.9所示零件的程序，零件上4個方槽的尺寸、形狀相同，槽深2mm，槽寬102mm，未注圓角半徑為R5，設(shè)起刀點為(0,0,200)。

2.子程序編程舉例【例8.6】編制如圖4.9所示零件的程序，零件上4個方槽的尺25

%3321

(MAIN_PROGRAMM)

N01G90G92X0Y0Z200設(shè)置起刀點的位置 N02G00X30.Y15.Z5.快速移至第一切削點上方 N03G91S600M03相對坐標，主軸正轉(zhuǎn)600r/min N004M98P10調(diào)用子程序10

%10(SUB_PROGRAMM) N1G01Z-7.F50 N2X50.F150 N3Y30. N4X-50. N5Y-30.

N6G00Z7

N07G00X-70.Y50. N08M98P10 N09G00X70. N010M98P10. N011M05 N012G90G00X0Y0Z200 N013M02

%3321(MAIN_PROGRAMM)26

一、比例縮放指令 1.比例縮放指令格式

說明：

X_Y_Z_為縮放中心標； P_縮放比例系數(shù)(千分之幾) G50取消比例縮放

8.1.3

華中數(shù)控銑床簡化編程指令G51X_Y_Z_P_ 一、比例縮放指令8.1.3華中數(shù)控銑床簡化編程指令G527 2.比例縮放編程舉例

【例8.7】如圖所示的三角形ABC，頂點為A(30，40)，B(70，40)，C(50，80)，若D(50，50)為中心，放大2倍，則縮放程序為： G51X50Y50P2 執(zhí)行該程序，將自動計算出A＇、B＇、C＇三點坐標數(shù)據(jù)為A＇（10，30），B＇（90，30），C＇（50，110）從而獲得放大一倍的A＇B＇C＇。 縮放不能用于補償量，并且對A、B、C、U、V、W軸無效。 2.比例縮放編程舉例28二、鏡像編程指令 1.鏡像編程指令格式 在加工某些對稱圖形時，為了避免反復(fù)編制類似的程序段，縮短加工程序，可采用鏡像加工功能

說明：

G24：建立鏡像

G25：取消鏡像。

G24X＿Y＿Z＿M98P＿G25X＿Y＿Z＿二、鏡像編程指令G24X＿Y＿Z＿29 2.鏡像編程舉例【例8.7】精銑如圖4.12所示的4個形狀相同、高5mm的凸起。設(shè)工件坐標原點位于工件上表面對稱中心，刀具起始位置在工件坐標系(0,0,100)處，A(6.84,18.794,0),B(17.101,46.985,0),C(46.985,17.101,0),D(18.794,6.84,0)， 2.鏡像編程舉例設(shè)工件坐標原點位于工件上表面對稱中心，刀30

%3332(MAIN-PROGRAMM) N01G90G92X0Y0Z100.設(shè)置起刀點 N02G00Z1.

刀具移至點(0,0,1) N03S200M03主軸正轉(zhuǎn)200r/min N04G01Z-5.F50刀具移至點(0,0,1)

N05M98P10 加工塊1

%10(SUB-PROGRAMM) N1G01G41D01X6.84Y18.794F200 移至A點建刀補 N2X17.101Y46.985 加工AB段 N3G02X46.985Y17.101I-17.101J-46.985加工BC段 N4G01X18.794Y6.84 加工CD段 N5G03X0Y20.I-18.794J-46.985加工DA段 N6G00G40X0Y0X軸鏡像、加工塊2 N7M99 N06M21M98P10加工塊2 N07M22M98P10Y軸鏡像、加工塊3 N08M23取消鏡像 N09M22M98P10Y軸鏡像、加工塊4N010M23取消鏡像 N011G90G00Z100 N012M05N013M02 %3332(MAIN-PROGRAMM)N0531

三、旋轉(zhuǎn)鏡像編程指令 1.旋轉(zhuǎn)編程指令格式

該指令可使編程圖形按照指定旋轉(zhuǎn)中心及旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)一定的角度，G68表示開始坐標系旋轉(zhuǎn)，G69用于撤消旋轉(zhuǎn)功能。 編程格式：格式：

G17G68X__Y__P__G18G68X__Z__P__G19G68Y__Z__P__M98P_G69 三、旋轉(zhuǎn)鏡像編程指令32說明：

該組指令用于建立/取消旋轉(zhuǎn)變換。其中：G68：建立旋轉(zhuǎn)

G69：取消旋轉(zhuǎn)

X、

Y、

Z：旋轉(zhuǎn)中心的坐標值

P：旋轉(zhuǎn)角度，單位是(°)，

0≤P≥360°。

在有刀具補償?shù)那闆r下，先旋轉(zhuǎn)后刀補（刀具半徑補償、長度補償）；在有縮放功能的情況下，先縮放后旋轉(zhuǎn)。G68、

G69為模態(tài)指令，可相互注銷，G69為缺省值。

說明：33 2.旋轉(zhuǎn)編程舉例【例8-8】如圖所示零件，用旋轉(zhuǎn)編程指令編程。圖

旋轉(zhuǎn)編程 2.旋轉(zhuǎn)編程舉例圖旋轉(zhuǎn)編程34參考程序：%0068；主程序N10G92X0Y0Z50N15G90G17M03S600N20G43Z-5H02N25M98P200；加工

N30G68X0Y0P45；旋轉(zhuǎn)

45N40M98P200；加工

N60G68X0Y0P90；旋轉(zhuǎn)

90N70M98P200；加工

N20G49Z50N80G69；取消旋轉(zhuǎn)M05M30圖

旋轉(zhuǎn)編程參考程序：%0068；主程序圖旋轉(zhuǎn)編程35%200；子程序

(①的加工程序)Ν100G41G01X20Y-5D02F300N105Y0N110G02X40I10N120X30I-5N130G03X20I-5N140G00Y-6N145G40X0Y0N150M99圖

旋轉(zhuǎn)編程%200；子程序(①的加工程序)圖旋36四、固定循環(huán)數(shù)控加工中，某些加工動作循環(huán)已經(jīng)典型化。例如，鉆孔、鏜孔的動作是孔位平面定位、快速引進、工作進給、快速退回等，這樣一系列典型的加工動作已經(jīng)預(yù)先編好程序，存儲在內(nèi)存中，可用稱為固定循環(huán)的一個

G代碼程序段調(diào)用，從而簡化編程工作?？准庸す潭ㄑh(huán)指令有G73、G74、G76、G80～

G89通常由下述6個動作構(gòu)成.(見教材圖8-19)：

(1)X、

Y軸定位。

(2)定位到R點(定位方式取決于上次是G00還是G01)。(3)孔加工。

(4)在孔底的動作。

(5)退回到R點(參考點)。

(6)快速返回到初始點。

四、固定循環(huán)數(shù)控加工中，某些加工動作循環(huán)已經(jīng)典型化。例如，37固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達形式可以用絕對坐標(G90)和相對坐標(G91)表示，

如圖所示，其中圖(a)是采用G90的表示，圖(b)是采用G91的表示。

固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達形式可以用絕對坐標(G90)和相對坐標(G38固定循環(huán)的程序格式包括數(shù)據(jù)形式、返回點平面、孔加工方式、孔位置數(shù)據(jù)、孔加工數(shù)據(jù)和循環(huán)次數(shù)。數(shù)據(jù)形式(G90或G91)在程序開始時就已指定，因此，在固定循環(huán)程序格式中可不注出。固定循環(huán)的程序格式如：

說明:該組指令用于控制孔加工固定循環(huán)。其中：G98：返回初始平面

G99：返回R點平面

G_：固定循環(huán)代碼G73G74G76和G81~G89之一

X、Y：加工起點到孔位的距離(G91)或孔位坐標(G90)R：初始點到R點的距離(G91)或R點的坐標(G90)Z、R：點到孔底的距離(G91)或孔底坐標(G90)Q：每次進給深度(G73/G83)I、J：刀具在軸反向位移增量(G76/G87)P：刀具在孔底的暫停時間

F：切削進給速度

L：固定循環(huán)的次數(shù)

G73、G74、G76和

G81~G89是模態(tài)指令。

G80G01~G03等代碼可以取消固定循環(huán)。

固定循環(huán)的程序格式包括數(shù)據(jù)形式、返回點平面、孔加工方式、391)G73高速深孔加工循環(huán)

例8-9、使用G73指令編制如教材圖8-21所示深孔加工程序。設(shè)刀具起點距工件上表面

42mm距孔底

80mm，在距工件上表面2mm處(R點)由快進轉(zhuǎn)換為工進，每次進給深度10mm每次退刀距離5mm。1)G73高速深孔加工循環(huán)

例8-9、使用G73指令402)G74反攻絲循環(huán)

例8-10、使用G74指令編制如圖8-22所示反螺紋攻絲加工程序。設(shè)刀具起點距工件上表面

48mm，距孔底

60mm，在距工件上表面8mm處(R點)由快進轉(zhuǎn)換為工進。

2)G74反攻絲循環(huán)

例8-10、使用G74指令編制413)G76精鏜循環(huán)

例8-11、使用G76指令編制如圖8-23所示精鏜加工程序。設(shè)刀具起點距工件上表面

42mm，距孔底

50mm，在距工件上表面2mm處(R點)由快進轉(zhuǎn)換為工進。

3)G76精鏜循環(huán)

例8-11、使用G76指令編制424)G81鉆孔循環(huán)(中心鉆)

例8-12、使用G81指令編制如圖8-24所示鉆孔加工程序。設(shè)刀具起點距工件上表面

42mm，距孔底

50mm，在距工件上表面2mm處(R點)由快進轉(zhuǎn)換為工進。4)G81鉆孔循環(huán)(中心鉆)

例8-12、使用G81435)G87反鏜循環(huán)例8-13使用G87指令編制如圖8-25所示反鏜加工程序.。設(shè)刀具起點距工件上表面40mm距孔底(R點)80mm。5)G87反鏜循環(huán)例8-13使用G87指令編制如圖844小結(jié)：

使用固定循環(huán)時應(yīng)注意以下幾點

(1)在固定循環(huán)指令前應(yīng)使用M03或M04指令使主軸回轉(zhuǎn)。

(2)在固定循環(huán)程序段中

X,Y,Z,R數(shù)據(jù)應(yīng)至少指令一個才能進行孔加工。

(3)在使用控制主軸回轉(zhuǎn)的固定循環(huán)(G74G84G86)中，如果連續(xù)加工一些孔間距比較小，或者初始平面到R點平面的距離比較短的孔時，會出現(xiàn)在進入孔的切削動作前時，主軸還沒有達到正常轉(zhuǎn)速的情況，遇到這種情況時，應(yīng)在各孔的加工動作之間插入G04指令以獲得時間。

(4)當用

G00~G03指令注銷固定循環(huán)時，若

G00~G03指令和固定循環(huán)出現(xiàn)在同一程序段，按后出現(xiàn)的指令運行。

(5)在固定循環(huán)程序段中，如果指定了M，則在最初定位時送出M信號，等待M信號完成，才能進行孔加工循環(huán)。

小結(jié)：

使用固定循環(huán)時應(yīng)注意以下幾點45

【例8.14】編寫如圖4.14所示零件內(nèi)輪廓的精加工程序,刀具半徑為8mm,編程原點建在工件中心上表面，用左刀補加工。

8.1.4

數(shù)控銑床編程實例8.1.4數(shù)控銑床編程實例46

%0007 N01G90G92X0Y0Z100 N02T01 N03M03S500 N04G00G43H01Z5 N05G01Z-5F100 N06G41G01X40Y0D01F200 N07Y30 N08X-40 N09Y-30 N10X40 N11Y2 N12G40G01X0Y0 N13G49G00Z100 N14M05 N15M30 %000747 【例8-15】編寫如圖所示零件的精加工程序,編程原點建在左下角的上表面,用左刀補。 【例8-15】編寫如圖所示零件的精加工程序,編程原點建在左48

%0001 N01G90G92X-10Y-10Z50 N02T01 N03M03S1000F80 N04G43H01G00Z-5 N05G41G01X20Y0D01 N06G01Y62 N07G02X44Y86R24 N08G01X96 N09G03X120Y62R24 N10G01Y40 N11X100Y14 N12X0 N13G40G01X-10Y-10 N14G49G00Z50 N15M05 N16M30 %000149 【例8-16】用Φ6的刀具銑如圖4.16所示“X、Y、Z”三個字母，深度為2mm，試編程。工件坐標系如圖所示，設(shè)程序啟動時刀心位于工件坐標系的（0，0，100）處，下刀速度為50mm/min，切削速度為150mm/min，主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，編程過程中不用刀具半徑補償功能。 【例8-16】用Φ6的刀具銑如圖4.16所示“X、Y、Z”50

%0003 N01G90G92X0Y0Z100 N02T01 N03M03S1000 N04G43H01G00Z5 N05G00X10Y10 N06G01Z-2F50 N07G01X30Y40F150 N08Z2 N09G00X10 N10G01Z-2F50 N11X30Y10F150 N12Z2 N13G00X40Y40 N14G01Z-2F50 N15X50Y25F150 N16Y10 %000351 N17Z2 N18G00Y25 N19G01Z-2F50 N20X60Y40F150 N21Z2 N22G00X70 N23G01Z-2