數(shù)控機(jī)床編程與操作項(xiàng)目教程 第3版 課件 任務(wù)3.2 平面直槽的編程與加工

項(xiàng)目3數(shù)控銑削編程與加工數(shù)控機(jī)床編程與操作任務(wù)3.2平面直槽的編程與加工數(shù)控機(jī)床編程與操作知識目標(biāo)掌握G90/G91、G00、G01、

G94/G95、G53、

G54～G59、G92掌握數(shù)控銑床簡單程序的編寫學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展

技能目標(biāo)能夠進(jìn)行數(shù)控銑床試切法對刀能夠正確地編寫數(shù)控銑床加工的簡單程序

會操作數(shù)控銑床空運(yùn)行和進(jìn)行單段加工學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)引入完成如圖所示板類零件表面字母加工，材料：硬鋁2A12，毛坯尺寸100×100×20，單件生產(chǎn)任務(wù)導(dǎo)入知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)分析該零件結(jié)構(gòu)簡單，只需在零件的上表面加工兩個深為3mm的英文字母“A”和“Z”，都為直線段構(gòu)成，加工部位無特殊的精度要求。

絕對值坐標(biāo)指令G90和增量值坐標(biāo)指令G91

指令功能數(shù)控銑床有兩種方法指定刀具的位置，即絕對值指令G90和增量值指令G91。G91指令是增量值方式設(shè)定刀具位置，即：移動指令終點(diǎn)的坐標(biāo)值X、Y、Z、都是以前一點(diǎn)為基準(zhǔn)來計(jì)算，再根據(jù)終點(diǎn)相對于前一點(diǎn)的方向來判斷正負(fù)，與坐標(biāo)軸正方向一致取正值，相反取負(fù)值。G90指令是按絕對值方式設(shè)定刀具位置，即：移動指令終點(diǎn)的坐標(biāo)值X、Y、Z、都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)來計(jì)算。知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)指令代碼絕對坐標(biāo)指令代碼：G90增量坐標(biāo)指令代碼：G91指令說明機(jī)床通電時，系統(tǒng)處于G90狀態(tài)，以后G91和G90可以相互取代。編程時注意G90和G91模式間的轉(zhuǎn)換FANUC系統(tǒng)中還可以用U、V、W表示相對坐標(biāo)，X、Y、Z表示絕對坐標(biāo)且可以絕對和相對坐標(biāo)混和編程，但使用G90和G91時無混合編程。絕對值坐標(biāo)指令G90和增量值坐標(biāo)指令G91知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)舉例說明如圖所示，已知刀具中心軌跡為“A→B→C”使用絕對坐標(biāo)方式G90編程時：

A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為：（10，70）、（35，35）、（100，35）使用增量坐標(biāo)方式G91編程時：從A到B的增量坐標(biāo)為：（25，-35）知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)從B到C的增量坐標(biāo)為：（65，0）快速點(diǎn)位定位指令G00

指令功能

刀具以快速移動的速度，從刀具當(dāng)前點(diǎn)移動到目標(biāo)點(diǎn)。它只是快速定位，對中間空行程無軌跡要求G00移動速度是機(jī)床參數(shù)設(shè)定的空行程速度，與程序段中的進(jìn)給速度無關(guān)。使用G00指令時，各軸以內(nèi)定的速度分別獨(dú)自快速移動，刀具的實(shí)際運(yùn)動路線并不一定是直線，因機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)而異。知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)快速點(diǎn)位定位指令G00

如(a)圖所示，從A點(diǎn)以G00的方式快速移動到B點(diǎn)，刀具沿著各個坐標(biāo)方向同時按參數(shù)設(shè)定的速度移動，最后減速到達(dá)終點(diǎn)。知識學(xué)習(xí)如(b)圖所示，刀具移動軌跡通常是幾條線段的組合，不是一條直線。在FANUC系統(tǒng)中，運(yùn)動總是先沿著45°角的直線運(yùn)動，最后再在某一軸單向移動至目標(biāo)點(diǎn)位置，在各坐標(biāo)軸方向上不是同時到達(dá)終點(diǎn)?？焖冱c(diǎn)位定位指令G00

（a）（b）知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)指令格式以FAUNC系統(tǒng)為例：G00X～Y～Z～其中：X、Y、Z的值是快速點(diǎn)定位的終點(diǎn)坐標(biāo)值如圖所示，刀具空間快速運(yùn)動至P點(diǎn)（45，30，6），程序?yàn)椋篏00X45Y30Z6快速點(diǎn)位定位指令G00

知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)指令含義解釋指令說明①G00指令一般不對工件進(jìn)行切削加工，適用于空行程。②G00為模態(tài)代碼，一直有效，直到被同組的其他G指令（G01，G02，G03等）取代為止③向下運(yùn)動時，不能以G00速度直接切入工件，一般應(yīng)離工件有5～10mm的安全距離，且在移動過程中不能碰到機(jī)床，夾具等，如圖所示。

知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)知識學(xué)習(xí)進(jìn)給速度單位設(shè)定指令G94/G95

指令功能確定直線插補(bǔ)或圓弧插補(bǔ)中進(jìn)給速度的單位指令格式G94F_:表示每分鐘進(jìn)給，

單位為mm/min或in/minG95F_:表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給，

單位為mm/r或in/r數(shù)控銑床中默認(rèn)G94有效直線插補(bǔ)指令G01指令功能

刀具以指定的進(jìn)給速度F，由當(dāng)前位置以直線方式移動到目標(biāo)點(diǎn)。知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)指令格式G01X～Y～Z～F～

G01為模態(tài)指令，可以被同組的其他指令

（G00、G02、G03等）取代舉例說明如右圖所示，刀具從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)的直線插補(bǔ)運(yùn)動程序?yàn)椋航^對方式編程：G90G01X35Y35F100增量方式編程：G91G01X25Y-35F100知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)機(jī)床坐標(biāo)系指令G53指令功能用來指定機(jī)床的坐標(biāo)系，機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)為機(jī)床原點(diǎn)，它是固定的點(diǎn)。指令格式G53G90X～Y～Z～式中X、Y、Z后的值為機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，其尺寸均為負(fù)值。知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)機(jī)床坐標(biāo)系指令G53指令說明機(jī)床坐標(biāo)系是用來確定工件坐標(biāo)系的基本坐標(biāo)系。如圖所示程序書寫時，如不指定工件坐標(biāo)系G54～G59，則機(jī)床將在G53坐標(biāo)系，即機(jī)床坐標(biāo)系下運(yùn)行程序。知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)工件坐標(biāo)系選擇指令（G54～G59又稱零點(diǎn)偏置）指令功能G54～G59是系統(tǒng)預(yù)定的6個工件坐標(biāo)系，可根據(jù)需要任意選用。這6個預(yù)定的工件坐標(biāo)系零點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的值（零點(diǎn)偏移值）可用MDI方式輸入，系統(tǒng)自動記憶。工件坐標(biāo)系一旦選定，后續(xù)程序段中絕對值編程時的指令值均為相對于此坐標(biāo)系原點(diǎn)的值。知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)工件坐標(biāo)系選擇指令（G54～G59又稱零點(diǎn)偏置）若在工作臺上同時加工多個相同工件或一個較復(fù)雜的工件時，可以設(shè)定不同的加工（工件）零點(diǎn)，簡化編程。如下圖所示，可建立G54～G59共6個工件坐標(biāo)系。知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)工件坐標(biāo)系選擇指令（G54～G59又稱零點(diǎn)偏置）指令格式G54知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)指令說明

①G54與G55～G59的區(qū)別G54-G59設(shè)置加工坐標(biāo)系的方法是一樣的，在使用中有區(qū)別：利用G54設(shè)置工件坐標(biāo)系的情況下，進(jìn)行回參考點(diǎn)操作時機(jī)床坐標(biāo)值顯示在G54工件坐標(biāo)系中的值，且符號均為正。利用 G55-G59設(shè)置工作坐標(biāo)系，進(jìn)行回參考點(diǎn)操作時，機(jī)床坐標(biāo)值顯示零值工件坐標(biāo)系選擇指令（G54～G59又稱零點(diǎn)偏置）指令說明知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)

②G54～G59指令程序段可以和G00、G01指令組合，如G54G01X10Y10在圖所示坐標(biāo)系中要求刀具在G54坐標(biāo)系下從當(dāng)前點(diǎn)移動到A點(diǎn)，再從A點(diǎn)移動到G55坐標(biāo)系中的B點(diǎn)。舉例說明舉例說明參考程序(以FAUNC0i系統(tǒng)為例)O0004（程序名）N10G54G90G00X30Y30（在G54坐標(biāo)中快速定位到A點(diǎn)）N20G55（G55坐標(biāo)中）N30G00X30Y40（快速定位到G55坐標(biāo)中的B點(diǎn)）N40M30（程序結(jié)束）知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)置工件坐標(biāo)系指令G92指令功能將工件坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置在相對于刀具起始點(diǎn)的某一空間點(diǎn)上。指令格式G92X_Y_Z_其中：X、Y、Z為刀具刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中（相對于編程原點(diǎn)）的坐標(biāo)。執(zhí)行G92指令時，機(jī)床不動作，即X、Y、Z軸均不移動。知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)舉例說明如圖3-19所示，設(shè)置工件坐標(biāo)系的程序如下：G92X30Y12Z15其確立的加工原點(diǎn)在距離刀具起始點(diǎn)X=30，Y=12，Z=15的位置上執(zhí)行該程序段后，系統(tǒng)內(nèi)部即對（X30Y12Z15）進(jìn)行記憶，并顯示在顯示器上，這就相當(dāng)于在系統(tǒng)內(nèi)部建立了一個以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)舉例說明當(dāng)X、Y、Z值不同或改變刀具的當(dāng)前位置時，G92的應(yīng)用所設(shè)定出的工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置也不同。因此，在執(zhí)行程序段G92X～Y～Z～前，必須先對刀，將刀尖放在程序所要求的起刀點(diǎn)位置上。知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)工、量、刃具的選擇工、量、刃具清單種類序號名稱規(guī)格精度數(shù)量工具1壓板

QH135

42扳手13螺栓螺母4套量具

1百分表及表座0-100.0112深度游標(biāo)卡尺0-2000.021刀具

1高速鋼φ5鍵槽銑刀

φ5mm

1知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)工藝方案－加工工藝路線選擇P點(diǎn)為下刀點(diǎn)（也可以選擇其它點(diǎn)為下刀點(diǎn)），下圖為加工工藝路線知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)工藝方案－切削用量的選擇加工材料為硬鋁，硬度低，切削力小，主軸轉(zhuǎn)速可選較高,字深3mm，一次下刀至切削深度，具體參數(shù)設(shè)置如下：主軸轉(zhuǎn)速：1000r/mm。進(jìn)給速度：垂直下刀進(jìn)給速度70mm/min。

工件正常切削時進(jìn)給速度100mm/min。知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識拓展任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)程序編制1）工件坐標(biāo)系的建立

此任務(wù)工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在工件上表面的左下角，遵循基準(zhǔn)重合的原則。

2）基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算3）參考程序任務(wù)實(shí)施任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)知識拓展知識學(xué)習(xí)基點(diǎn)坐標(biāo)基點(diǎn)坐標(biāo)1（5，20）6(55，83)

2（25，83）

7(95，83)

3（45，20）

8(55，20)

4（15，50）

9(95，20)

5（35，50）

參考程序(以FAUNC系統(tǒng)為例)O0002（程序名）N10G90G54G00X5Y20Z50

（快速定位到G54坐標(biāo)系下P1點(diǎn)上方起始平面為Z50）N20S1000M03（主軸正轉(zhuǎn)每分1000轉(zhuǎn)）N30G00Z5（快速定位到進(jìn)刀平面Z5）

N40G01Z-3F70（以F70的速度下刀至工作深度Z-3）N50G01X25Y83F100

（直線切削1→2）N60G01X45Y20（直線切削2→3）N70G01Z5F200（以F200的速度抬刀至坐標(biāo)平面上方5mm處）N80G00X15Y50（刀具在空間快速移動至P4點(diǎn)上方5mm處)N90G01Z-3F70（以F70的速度垂直下刀至工作深度Z-3）N100G01X35Y50F100（直線切削4→5）N110G01Z5F200（以F200的速度抬刀至坐標(biāo)平面上方5mm處）N120G00X55Y83（刀具在空間快速移動至P6點(diǎn)上方5mm處)）N130G01Z-3F70（以F70的速度垂直下刀至工作深度Z-3）N140G01X95Y83F100（直線切削6→7）N150G01X55Y20（直線切削7→8）N160G01X95Y20（直線切削8→9）N190G01Z5F200（抬刀到退刀平面）N200G00Z50（抬刀到返回平面）N210M05（主軸停轉(zhuǎn)）

N220M30（程序結(jié)束）在此程序中，由于多數(shù)指令都是模態(tài)指令，有續(xù)效性，程序還可簡寫。如：有多段直線插補(bǔ)時，G01指令可只出現(xiàn)一次，后面的G01可省略，進(jìn)給指令F值相同時也可省略，程序段號N#也可以不寫。G01、G02、G03等指令可以簡寫成G1、G2、G3。與加工相關(guān)知識的學(xué)習(xí)加工準(zhǔn)備1）檢查毛坯尺寸。2）開機(jī)、回參考點(diǎn)。3）程序輸入：把編寫好的程序或經(jīng)仿真后的數(shù)控程序輸入數(shù)控系統(tǒng)。4）工件裝夾：將工件放在工作臺上校正，用壓板直接壓在工件上表面注意壓板的位置不能影響加工5）刀具裝夾：選用φ5mm鍵槽銑刀，并將銑刀裝入彈簧夾頭中夾緊，最后把刀柄裝入銑床