数控铣床编程与操作电子教案正式电子教案.docx

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数控铣床编程与操作电子教案正式电子教案

第一课、数控铣床编程与操作课程介绍

一、学习目的

用于加工模具等机械零件,特别是三坐标加工。

二、学习方法

同数控车。

主要在于G代码的理解而后记忆,并灵活运用。

1、在理解的基础上记忆。

2、独立的编写3~5个程序,就基本掌握了数控铣床编程。

3、我们这个课程主要学习子程序和宏程序,所以要注意学习。

三、学习内容

1、学习数控铣床G代码编程。

简单基础有效的有:

G40、G41、G42、G00、G01、G02、G03。

复杂些的:

G68/G69、G24/G25、孔加工G81、G82、G73……..等等。

2、子程序、宏程序。

第二课、数控铣床坐标系

一、坐标系的确定

1、以零件上表面的中心或者左前顶点作为坐标原点。

2、以刀具向右移动为X轴正向。

3、以刀具向内移动为Y轴正向。

4、以刀具抬高为Z轴正向。

三个坐标轴的方向符合右手笛卡尔坐标系。

大拇指:

X轴正方向

食指:

Y轴正方向

中指:

Z轴正方向

所有方向均指刀具移动方向。

5、关于旋转方向A、B、C的确定。

A轴:

X轴的旋转轴

B轴:

Y轴的旋转轴

C轴:

Z轴的旋转轴

二、坐标值的确定举例

1、建立工件坐标系

2、确定工件节点(在俯视图上找)

3、确定节点坐标值

三、确定零件节点坐标练习

1、确定书中P30图2-6零件的节点坐标

P37图2-10

四、注意问题

1、不要把X和Y调转。

2、注意正负号。

第三课、数控铣床常用基本加工指令

一、辅助代码

1、M代码

M03:

主轴正转

M04:

主轴反转

M05:

主轴停止

M00:

程序暂停

M30:

程序结束,并返回起始位置。

M08:

开切削液

M09:

关切削液

2、F代码

表示进给量,单位mm/min

在学校多选F100~200

3、S代码

表示主轴转速,其实就是铣刀的旋转速度,单位r/min,S=500~2000r/min

二、常用的基本G代码

1、G54:

第一个工件坐标系,最常用,是默认代码。

另外还有G55、G56、G57、G58、G59。

2、G90/G91:

G90绝对坐标编程,G91相对坐标编程。

G90是默认值。

G90X_Y_Z_绝对坐标

G91X_Y_Z_相对坐标,表示一段位移,有正负。

相对坐标=终点绝对坐标-起点绝对坐标。

也可以直接看出来位移量。

举例:

3、G17、G18、G19加工平面

G17:

X0Y平面,主要的加工平面,默认值。

G18:

X0Z平面。

G19:

YOZ平面。

一般情况下在G17平面加工零件。

第四课、常用基本编程G代码

一、快速定位

G00X__Y__Z__

X、Y、Z:

快速定位终点坐标值。

注意:

1、刀具路径是折线。

2、不要用G00接触零件,也不可以加工零件。

二、直线插补

G01X__Y__Z__F__

X、Y、Z:

直线插补终点坐标值,F进给量。

三、圆弧插补

半径编程法:

G02/G03X_Y_Z_R_F_

圆心编程法:

G02/G03X_Y_Z_I_J_K_F_

G02:

顺时针插补

G03:

逆时针插补

X、Y、Z:

圆弧终点坐标。

R:

圆弧半径。

I、J、K:

圆心相对于圆弧起点的坐标增量。

=圆心坐标-起点坐标。

I、J、K等于0时可以省略。

不论是在G90下还是在G91下都是如此

G02顺时针圆弧插补,G03逆时针圆弧插补。

I、J、K适用于整圆加工编程。

编程举例

例题1、编写整圆加工程序。

解:

半径编程法:

G02X35Y0R30F200

G02X-35Y0R30F200

圆心编程法(用于整圆):

G02X-35Y0I35J0F200

I=X圆心-X起点=0-(-35)=35

J=Y圆心-Y起点=0-0=0

K=Z圆心-Z起点=0-0=0

例2:

用Φ6的键槽刀具铣图所示“X、Y、Z”三个字母,深度为2mm,试编程。

工件坐标系如图所示,设程序启动时刀心位于工件坐标系的(0,0,100)处,下刀速度为50mm/min,切削速度为150mm/min,主轴转速为1000r/min。

解:

华中数控编程如下。

因为采用键槽刀,所以可以垂直下刀。

%1086

G54G90G40G17(G54选择坐标系,G90绝对坐标编程,G40取消刀具半径补偿,G17选择加工平面)

M03S1000

G00X10Y10Z5(快速定位至切削起点)

G01Z-2F50(垂直下刀)

X30Y40F150

Z5

G00X10

G01Z-2F50

X30Y10F150

Z5

G00X50

G01Z-2F50

Y25F150

X40Y40

Z5

G00X60

G01Z-2F50

X50Y25F150

Z5

G00X70Y40

G01Z-2F50

X90F150

X70Y10

X90

Z5

G00X0Y0Z100

M05

M30

 

作业练习:

用Φ8的键槽刀具铣图所示的字母,试编程。

坯料尼龙。

⏹例:

图所示圆弧可按下面两种形式编程。

G90G03X20Y33I-25J-5F100

或G91G03X-15Y18I-25J-5F100

第五课刀具半径补偿

(G41G42G40)

一、作用

1、使用刀具半径补偿可以方便编程,容易计算节点坐标,避免过切。

2、什么是刀具半径补偿:

答:

在进行零件轮廓加工时,刀具中心轨迹相对于零件轮廓通常应让开一个刀具半径的距离,即所谓的刀具偏置或刀具半径补偿。

二、编程格式

建立刀具半径补偿值

左刀补:

G00/G01G41X_Y_Z_D_F_

右刀补:

G00/G01G42X_Y_Z_D_F_

取消刀补:

G00/G01G40X_Y_

:

G40(可以单独使用)

X、Y、Z:

终点坐标。

D:

刀具半径补偿号。

D01、D02等等,D与R对应。

F:

进给量。

三、注意事项

1、刀具半径补偿具有预读功能,可以简化编程。

编程时只要按照节点坐标编写就可以了。

2、刀具半径补偿必须在G00、G01状态下建立。

3、设置不同的刀具半径补偿值,可以使刀具分层加工零件。

4、沿着刀具前进的方向看,刀在轮廓的左边是G41,刀在轮廓的右边是G42。

四、编程举例

例题1、编写如图所示零件轮廓的加工程序。

提供1把φ10mm立铣刀,加工深度2mm,不分粗精加工。

 

%1000

G54G90G17G40

M03S1000

G00X0Y0Z10(从机床零点快速定位至切削起点)

G01Z-2F50

G01G41X100Y98D01F200(沿着刀具前进方向看,刀在轮廓左边用G41,刀在轮廓右边用G42)

Y200

X200

Y100

X98Y100

G01G40X0Y0

Z5

M05

M30

 

练习:

编写书中P37图2-10所示零件的完整加工程序,要求分粗、精加工。

提供1把φ10mm立铣刀。

解:

设定刀具半径补偿值为:

D01R=6D02R=5

%1000

G54G90G17G40

M03S1000

G00X-20Y-20Z5(快速定位)

G01Z-10F200

G01G41X10Y8D01(建立左刀补)(A)

M98P0101L1(调用子程序)

G01G40X-20Y-20(取消刀补)

G01G41X10Y8D02(建立左刀补)(A)

M98P0101L1

G01G40X-20Y-20

Z5

G00Z100

M05

M30

%0101

G01X10Y32.7(B)

G03X10Y67.3R20(C)

G01X-1.5Y67.3

X-1.5Y32.7

G01X10Y67.3

X10Y90(D)

X32.7(E)

G03X67.3R20(F)

G01X67.3Y101.5

X32.7

X67.3Y90(F)

X90(G)

Y67.3(H)

G03X90Y32.7R20(I)

G01X101.5

Y67.3

X90Y32.7

Y10(J)

X67.3

G03X32.7R20

G01Y-1.5

X67.3

X32.7Y10

X8Y10

M99(返回主程序)

 

五、作业

编写P30页,如图所示零件的完整加工程序。

提供1把φ10mm的立铣刀。

10mm高度分两次加工。

解:

设1号刀补D01R=6,D02R=5

%0003

G54G90G17G40

M03S1000

G00X0Y0Z10

X-60Y-60Z5

G01Z0(为分层下刀做准备)

M98P0301L2(调用子程序,P后面是子程序名称,L后面是调用次数)

G01Z5

M98P0302L2

G00X-60Y60

G24Y0

G01Z0

M98P0302L2

G01Z5

G00X-60Y60

G24Y0(建立镜像)

G01Z0

M98P0302L2

G01Z5

G25Y0

G00X-60Y-60

G01Z0

M98P0303L2

G01Z5

G00X0Y0Z50

M05

M30

%0301

G91G01Z-5F200

G90G42G01X-40Y-40D01

X40

Y40

X-40

Y-60

G40G01X-60

M99

%0302

G91G01Z-5

G90X-40Y-40

X-31

G03X-40Y-31R9

G01Y-26(向上偏移5MM)

G02X-26Y-40R14

G01X-60Y-60

G01G42X20Y-40D01

G03X40Y-20R20

G01G40Y-60

X-60

M99

%0303

G91G01Z-5F200

G90G42G01X-20Y-40D02

X20

G03X40Y-20R20

G01Y20

G03X20Y40R20

G01X-20Y40

G02X-40Y20R20

G01Y-20

G02X-20Y-40R20

G01G40X-60Y-60

M99

 

第六课、旋转指令G68、G69

一、用途

用于特殊形状零件,与子程序联合使用,可以简化编程。

二、编程格式及刀具路径

建立旋转G17G68X_Y_P_

M98P__L__

取消旋转G69

X、Y:

旋转中心的绝对坐标。

P:

旋转角度,以度为单位的数值。

有正负,逆时针旋转为正,顺时针旋转为负。

G69:

取消旋转,可以单独使用。

三、编程举例

例题1,编写书中P39图3-1所示零件的加工程序,坯料φ45mm的尼龙棒料,提供1把φ8mm的立铣刀。

(加工3个地方,外圆φ40要加工,端面要加工,3个槽要加工)。

解:

设定刀具半径补偿值D01R=4

%0001

G54G17G90G40G69

M03S1000

G00X0Y0Z10(快速定位至中心,核对对刀是否准确。

G00X30Y0Z5(快速定位至下刀点)

G01Z0F200(下刀至Z=0的平面)

X22.5(整圆加工定位)

G02X22.5Y0I-22.5

I-19

I-15.5

I-12

I-8.5

I-5

I-1.5

G01X30(退刀)

Z-3

G41G01X20Y0D01(建立刀补)

G02X20Y0I-20

G40G01X30

Z5

M98P0101L1

G68X0Y0P120

M98P0101L1

G68X0Y0P240

M98P0101L1

G69

G00X0Y0Z50

M05

M30

%0101

G00X30Y0

G01Z-1.5

G41G01X30Y7D01

X10

G03Y-7R7

G01X30

G40X30Y0

G00Z5

M99

练习题

编写图所示轮廓的加工程序,加工深度5mm,提供1把φ8MM立铣刀,材料45钢。

解:

%6802

G17G40G54G90G69

M03S1000

G00X0Y0Z5

G00X50

M98P0201L1

G68X0Y0P45

M98P0201L1

G68X0Y0P90

M98P0201L1

G01Z5

G69

G00X0Y0Z50

M05

M30

%0201

G00X50Y0

G01Z-5F200

G01G42X40Y0D01

G03X20Y0R10

G02X30Y0R5

G03X40Y0R5

G02X50Y0R5(光滑退刀)

G01G40X50

M99

四、注意事项

1、所有坐标是旋转以后再执行。

2、刀补不旋转。

3、转转角度都是以基础的图形开始计算。

第七课、镜像指令G24/G25

一、用途

用于零件结构形状对称的图形,与子程序结合可以简化编程。

二、编程格式

建立镜像:

G24X_Y_Z_

M98P__L__

取消镜像:

G25X_Y_Z_

X、Y、Z:

表示镜像基准的绝对坐标值。

三、编程举例

例题1、编写如图所示轮廓的加工程序,要求用镜像指令编程,加工深度5mm,提供1把φ10mm立式铣刀。

+

解:

%2401

G17G90G40G54G25

M03S1000

G00X0Y0Z50(就是看看准不准)

Z5

G01Z0F80(刀具缓慢落到Z=0的平面)

M98P0101L1(加工第1个)

G24X0(以Y轴为镜像基准)

M98P0101L1(加工第2个)

G24Y0(以坐标原点为镜像基准)

M98P0101L1(加工第3个)

G25X0(取消Y轴镜像,保留X轴镜像)

M98P0101L1(加工第4个)

G25Y0

G00Z200

M05

M30

%0101

G01G42X8Y10Z-5D01F80(建立刀补时,Z方向是否可以斜下刀?

可以!

X30

Y20

G02X20Y30R10

G01X10

Y9

G01G40X0Y0

M99

 

镜像嵌套编程?

?

?

?

?

?

%2402

G17G90G40G54G25

M03S1000

G00X0Y0Z50(就是看看准不准)

Z5

M98P0202L1

G24Y0

M98P0202L1

G00X0Y0Z50

M05

M30

%0202

M98P0101L1第一个

G24X0

M98P0101L1第二个

M99

%0101

G01G42X8Y10Z-5D01F80(建立刀补时,Z方向是否可以斜下刀?

可以!

X30

Y20

G02X20Y30R10

G01X10

Y9

G01G40X0Y0

M99

 

例题2、编写书中P48页图3-5零件的加工程序,用镜像指令。

提供1把8MM立铣刀。

解法一(此法是Z-3分两次Z-1.5铣削):

%2402

G17G40G80G69G25G54

M03S1000

G00X0Y0Z100

Z10

M98P0101L1

G24X0

M98P0101

G25X0

G00X0Y0Z100

M05

M30

%0101

M98P0201L1

G24Y0

M98P0201L1

G25Y0

G00X17.5Y-21(定位到H点)

G01Z-1.5

Y0

G02X1.5Y0R8(加工到P点)

G02X17.5Y0R12(加工到Q点)

G00Z2

M98P0202L1

G24Y0

M98P0202L1

G25Y0

G03X1.5Y0R12

G03I12

G00Z10

M99

%0201

X15Y-27Z2(定位到A点)

G01Z-1.5F100

X15Y-12.5

……

X3Y-8.5

G00Z2

M99

%0202

X15Y-27Z2

G01Z-3F100

X15Y-12.5

……

X3Y-8.5

G00Z2

M99

解法二(此法是一次铣削到Z-3,可以拿到车间试验):

解:

%2402

G17G90G54G40G25G80G69

M03S1000

G00X0Y0Z300

Z5

M98P0101L1

G24X0

M98P0101L1

G25X0

G00Z200

M05

M30

%0101

M98P0201L1

G24Y0

M98P0201L1

G25Y0

G00X17.5Y-21(H点)

G01Z-1.5F120

X17.5Y0(O点)

G02X1.5Y0R8(P点)

G02X25.5Y0Z-3F80R12(螺旋下刀)

G02I-12(整圆加工I=圆心X-起点X)

G00Z5

X0Y0

M99

%0201

G00X15Y-27Z5

G01Z-3F150(A点)

X15Y-12.5

X9

Y-27

X3

Y-8.5(F点)

G00Z5

X0Y0

M99

四、注意事项

1、采用G24之后,程序中所有坐标要镜像以后再执行。

2、不必考虑G02和G03的转化,不必考虑G41和G42的转化,镜像功能可以自动转化。

3、镜像之中有镜像,是否可以?

待验证!

 

第八课G68、G24编程练习

1、P52按要求编程加工如图3-6所示图样的加工程序(提醒:

槽间距最小处10.75mm)

解:

选择1把φ8mm立铣刀。

设定刀具半径补偿值为D01R=4。

编程如下:

%2403

G40G90G17G54G80G69

M03S1000

G00X0Y0Z200

Z5

M98P0101L1

G24X0

M98P0101L1

G24X0Y0

M98P0101L1

G25X0

M98P0101L1

G25Y0

G00X0Y0Z300

M05

M30

%0101

X60Y10(快速定位至切削起点)

G01Z-3F150

G01G41X47Y25D01

X35

G02X35Y37R6

G01X47

Y20

G01G40Y19

G01G42X50Y10D01

X33.47

G02X26.42Y14.21R8

G03X14.21Y26.42R30

G02X10Y33.47R8

G01Y42

G91G01X9(这里可能有问题,因为刀补依然存在,所以可能刀没有真正在X方向移动9MM,其实这里已经可以取消刀补了,G91G01G40X9)

Y-9(这里也有刀补,所以可能刀没有真正在Y方向移动9MM,可以改写为G91G01G40Y-9)

G90G01Z5

G00G40X0Y0

M99

M30

2、如图所示,零件上有4个形状、尺寸相同的方槽,槽深2mm,槽宽10mm。

试用镜像子编程。

(本题可以采用两种方法编程:

1、采用镜像功能加子程序编程,注意选择合适的镜像轴坐标。

2、采用G91相对坐标来编写单个槽的子程序,主程序用绝对坐标,并分4次调用子程序。

方法一:

镜像编程

解:

选择1把φ10mm的键槽刀(可以垂直下刀),编程如下:

%2402

G54G17G40G90G25G69

M03S1000

G00X0Y0Z10

M98P0201L1

G24X90

M98P0201L1

G24Y55

M98P0201L1

G25X90

M98P0201L1

G25Y55

G00X0Y0Z50

M05

M30

%0201

G00X30Y15

G01Z-2F60

X80F200

Y45

X30

Y15

Z5

M99

方法二:

G91编程(注意:

G91编程时,X、Y、Z方向的坐标如果不写,则此方向的位移为0,相当于写X0、Y0、Z0,不会把上一句的坐标值延伸到下一句。

%2402

G17G40G54G90G25

M03S1000

G00X0Y0Z5

X30Y15(定位)

M98P0201L1(第一个)

X100Y15

M98P0201L1(第二个)

G00X100Y65

M98P0201L1(第三个)

G00X30Y65

M98P0201L1(第四个)

G00X0Y0Z50

M05

M30

%0201

G91G01Z-7F60

X50(Y0Z0)(括号表示可以不写Y0、Z0)

(X0)Y30

X-50(Y0)

(X0)Y-30

Z7

M99

3:

编写书中P45图3-3所示零件的加工程序,仅仅编写轮廓。

解:

选择1把φ8mm立铣刀。

设定D01R=4

%6803

G17G54G40G90G69

M03S1000

G00X0Y0Z10

M98P0301L1

G68X0Y0P120

M98P0301L1

G68X0Y0P240

M98P0301L1

G69

G00X0Y0Z50

M05

M30

%0301

G00X30Y-10(定位)

G01Z-2F200

G01G41X30Y-4D01(建立刀补)

X10

G02X10Y4R4

G01X30

G01G40Y10(取消刀补)

Z5

G00X-30Y0

G01Z-2

G42X-27.5D01(建立刀补)

G03X-27.5Y0I5

G01G40X-30(取消刀补)

Z5

M99

4、用Ф4mm的刀具雕刻刻下图所示形状,深2mm,试编程。

*

解:

%0001

G17G40G90G69G25G54

M03S1000

G00X0Y0Z5

M98P0101L1

G24X0

M98P0101L1

G24Y0

M98P0101L1

G

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