第六章 数控铣床综合实训11.docx
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第六章数控铣床综合实训11
第六章数控铣床手工编程综合实训
6.1华中数控HNC-21M及加工中心编程指令代码及编程格式
6.1.1G代码功能及编程格式
√表示机床默认状态
代码
分组
意义
格式
G00
01
快速定位
G00X-----Y-----Z-----A----
X，Y，Z，A：
在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量
√G01
直线插补
G01X-----Y-----Z-----A-----F-----
X，Y，Z，A：
线性进给终点
F：
合成进给速度
G02
顺圆插补
XY平面内的圆弧：
ZX平面的圆弧：
YZ平面的圆弧：
X，Y，Z：
圆弧终点
I，J，K：
圆心相对于圆弧起点的偏移量
R：
圆弧半径，当圆弧圆心角小于180度时R为正值，否则R为负值
F：
被编程的两个轴的合成进给速度
G03
逆圆插补
G02/G03
螺旋线进给
G17G02（G03）X----Y----R（I----J----）---Z----F----
G18G02（G03）X----Z-----R（I---K----）---Y----F----
G19G02（G03）Y----Z-----R（J----K---）---X----F----
X，Y，Z：
由G17/G18/G19平面选定的两个坐标为螺旋线投影圆弧的终点，第三个坐标是与选定平面相垂直的轴终点
其余参数的意义同圆弧进给
G04
00
暂停
G04[P|X]单位秒，增量状态单位毫秒
G07
16
虚轴制定
G07X-----Y-----Z----A------
X，Y，Z，A：
被指定轴后跟数字0，则该轴为虚轴；后跟数字1，则该轴为实轴
G09
00
准停校验
一个包括G90的程序段在继续执行下个程序段前，准确停止在本程序段的终点。
用于加工尖锐的棱角
√G17
02
XY平面
G17选择XY平面；
G18选择XZ平面；
G19选择YZ平面。
G18
ZX平面
G19
YZ平面
G20
06
英寸输入
√G21
毫米输入
G22
脉冲当量
G24
03
镜像开
G24X-----Y-----Z-----A-----
X，Y，Z，A：
镜像位置
G25
镜像关
指令格式和参数含义同上
G28
00
回归参考点
G28X-----Y------Z-----A-----
X，Y，Z，A：
回参考点时经过的中间点
G29
由参考点回归
G29X-----Y-----Z-----A-----
X，Y，Z，A：
返回的定位终点
G40
09
刀具半径补偿取消
G17（G18/G19）G40（G41/G42）G00（G01）X---Y---Z---D---
X，Y，Z：
G01/G02的参数，即刀补建立或取消的终点
D：
G41/G42的参数，即刀补号码（D00----D99）代表刀补表中对应的半径补偿值
G41
左半径补偿
G42
右半径补偿
G43
10
刀具长度正向补偿
G17（G18/G19）G43（G44/G49）G00（G01）X---Y---Z---H---
X，Y，Z：
G01/G02的参数，即刀补建立或取消的终点
H：
G43/G44的参数，即刀补号码（H00----H99）代表刀补表中对应的长度补偿值
G44
刀具长度负向补偿
G49
刀具长度补偿取消
G50
04
缩放关
G51X-----Y-----Z-----P----
M98P-----
G50
X，Y，Z：
缩放中心的坐标值
P：
缩放倍数
G51
缩放开
G52
00
局部坐标系设定
G52X-----Y------Z-----A-----
X，Y，Z，A：
局部坐标系原点在当前工件坐标系中的坐标值
G53
直接坐标系编程
机床坐标系编程
√G54
12
选择工作坐标系1
GXX
G55
选择工作坐标系2
G56
选择工作坐标系3
G57
选择工作坐标系4
G58
选择工作坐标系5
G59
选择工作坐标系6
G60
00
单方向定位
G60X-----Y-----Z-----A-----
X，Y，Z，A：
单向定位终点
G61
12
精确停止校验方式
在G61后的各程序段编程轴都要准确停止在程序段的终点，然后再继续执行下一程序段
G64
连续方式
在G64后的各程序段编程轴刚开始减速时（未达到所编程的终点）就开始执行下一程序段。
但在G00/G60/G09程序中，以及不含运动指令的程序段中，进给速度仍减速到0才执行定位校验
G65
00
子程序调用
指令格式及参数意义与G98相同
G68
05
旋转变换
G17G68X-----Y-----P-----
G18G68X-----Z-----P------
G19G68Y-----Z-----P------
M98P-----
G69
X，Y，Z：
旋转中心的坐标值
P：
旋转角度
G69
旋转取消
G73
06
高速深孔加工循环
G98（G99）G73X----Y----Z----R----Q-----P----K----F---L----
G98（G99）G74X----Y----Z----R----P----F----L----
G98（G99）G76X----Y----Z----R----P----I----J----F----L----
G80
G98（G99）G81X----Y----Z----R----F----L----
G98（G99）G82X----Y----Z----R---P-----F----L----
G98（G99）G83X----Y----Z----R---Q----P----K----F----L----
G98（G99）G84X----Y----Z----R---P-----F----L----
G85指令同上，但在孔底时主轴不反转
G86指令同G81，但在孔底时主轴停止，然后快速退回
G98（G99）G87X----Y----Z----R---P-----I-----J----F----L----
G98（G99）G88X----Y----Z----R---P-----F----L----
G89指令与G86相同，但在孔底有暂停
X，Y：
加工起点到孔位的距离
R：
初始点到R的距离
Z：
R点到孔底的距离
Q：
每次进给深度（G73/G83）
I，J：
刀具在轴反向位移增量（G76/G87）
P：
刀具在孔底的暂停时间
F：
切削进给速度
L：
固定循环次数
G74
反攻丝循环
G76
06
精镗循环
G80
固定循环取消
G81
钻孔循环
G82
带停顿的单孔循环
G83
深孔加工循环
G84
攻丝循环
G85
镗孔循环
G86
镗孔循环
G87
反镗循环
G88
镗孔循环
G89
镗孔循环
√G90
13
绝对值编程
GXX
G91
增量值编程
G92
00
工作坐标系设定
G92X----Y----Z----A----
X，Y，Z，A：
设定的工件坐标系原点到刀具起点的有向距离
G94
14
每分钟进给
G95
每转进给
√G98
15
固定循环返回起始点
G98：
返回初始平面
G99：
返回R点平面
G99
固定循环返回到R点
6.1.2M代码功能及编程格式
√表示本软件已经支持
代码
意义
格式
√M00
程序停止
√M02
程序结束
√M03
主轴正转起动
√M04
主轴反转起动
√M05
主轴停止转动
√M06
换刀指令（铣）
M06T--
M07
切削液开启（铣）
M08
切削液开启（车）
M09
切削液关闭
√M30
结束程序运行且返回程序开头
√M98
子程序调用
M98PnnnnLxx
调用程序号为Onnnn的程序xx次。
√M99
子程序结束
子程序格式：
Onnnn
…
…
…
…
…
M99
6.2FANUC0i-M及加工中心编程指令代码及编程格式
6.2.1G代码功能及编程格式
代码
分组
功能
编程格式
G00
01
快速进给、定位
G00X--Z--
6.2.2M代码功能及编程格式
代码
功能
格式
M00
停止程序运行
6.3数控综合实训
实训任务一简单编程指令与刀具半径补偿指令数控编程的综合实训
例6-1零件如图6-1所示，毛胚尺寸为125mm×105mm×16mm，材料为Q235。
按照数控工艺要求，分析加工工艺及编写加工程序。
图6-1简单编程指令与刀具半径补偿指令数控编程实训
一、实训目的
1.培养学生根据简单平面轮廓类零件进行刀半径补偿手工编程加工的能力。
2.了解平面轮廓零件数控加工的基本工艺过程。
3.掌握G01、G02/G03、G41/G42、G40指令的编程方法。
4.熟悉平口钳、游标卡尺、深度尺及刀具装卸的使用方法。
二、实训要求
1.选用合理的刀具和切削用量，加工方案及加工路线正确，工序安排合理，程序科学正确。
2.正确操作机床和工量具，加工的零件尺寸符合图纸要求。
3.遵守安全操作规程。
三．实训条件：
数控机床、面铣刀、立铣刀、游标卡尺、深度尺、平口钳。
四、实训的具体步骤与详细内容
1.工艺分析
（1）刀具的选择。
选用ø18mm的立铣刀和ø80mm的面铣刀。
（2）零件装夹方案的确定。
需要加工的零件比较规则，采用平口钳夹持。
（3）加工工序安排。
零件图主要包括平面和外轮廓的加工，以工件顶面中心为工件原点，根据零件图拟定加工工序为：
1）选用ø80mm的面铣刀铣削平面，保证厚度的尺寸精度；
2）选用ø18mm的立铣刀粗铣外轮廓，留0.5mm的精加工余量；
3）选用ø18mm的立铣刀精铣外轮廓，设置刀具半径补偿，去除余量至尺寸要求。
2.数控加工工序卡片
工厂
名称
产品及型号
零件名称
零件图号
材料名称
材料牌号
第页
共页
钢
Q235
工序号
工序名称
程序编号
夹具名称
夹具编号
设备名称
设备型号
设备规格
加工车间
平口钳
01
数控铣床
实训中心
工步号
工步内容
刀具名称
刀具号
主轴转速
（r∕min）
进给量
（mm∕min）
背吃刀量
（mm）
备注
1
铣削表面
ø80
01
800
500
1
2
粗铣轮廓
ø18
02
600
150
5
留0.5余量
3
精铣轮廓
ø18
02
700
120
5
编制
抄写
校对
审核
批准
3.加工程序
（1）华中数控系统HNC-21M
1）用ø80mm的面铣刀铣削平面
O0001（文件名）
%1234；（主程序名）
G54G17G90G00X0Y0Z100（设置坐标系，加工平面为XY平面，绝对坐标编程，快速定位在工件原点上，距工件表面100mm处）
M03S800（主轴正传，转速800r∕min）
X110Y25（快速定位刀下刀点）
Z5（快速定位到工件上方5mm处）
G01Z-1F50（以50mm/min的速度切入工件1mm）
X-110F500（以500mm/min的速度向X负向走110mm）
Y-25（向Y负方向走25mm）
X110（再向X正向走110mm）
G00Z100（快速提刀离工件100mm）
M05（主轴停止转动）
M30（程序停止，并返回程序头）
2）用ø18mm的立铣刀粗精加工轮廓
O0002（文件名）
%1234（程序头）
G54G17G90（设置坐标系及加工平面，绝对编程）
M03S600（主轴正转，转速600r∕min，精加工时转速为700r∕min）
G00Z100（快速定位到离工件100mm处）
X-68Y56（快速定位到下刀位置）
Z5（刀具下刀离工件5mm处）
G01Z0F200（以200mm/min的速度移到零件表面）
Z-5F30（以30mm/min的速度切削入零件5mm深）
G41G01Y40F150D01（D02F120）（建立刀补，粗精加工用同一个程序。
粗加工时D01为9.5mm，精加工刀补D02为9mm，F120）
X20（向X向移动20mm）
G03X50Y10R30（铣削R30的圆弧）
G01Y-10（切削至Y-10mm处）
G02X20Y-30R30（铣削R30的圆弧）
G01X-10（切削至X-10mm处）
G03X-30Y-10R10（铣削R10的圆弧）
G01Y-40（直线切削至Y-40mm处）
X-50（直线切削至Y-50mm处）
Y50（直线切削至Y50mm处）
G40X-68Y65（取消刀补，回至下刀点）
G00Z100（快速抬刀至100mm处）
M05（主轴停止）
M30（程序结束并返回程序头）
（2）FANUC0i-M数控系统
将HNC程序略作修改即可，修改如下：
1）改程序头，将%1234去掉；
2）地址符中整数值后需要加点号，小数值不需要，例：
X-20.Y0.5R3；
3）每行程序结束时后面加上分号，例：
G00X-20.Y0.5;；
4）所有子程序名要以字母“O”开头，且所有子程序不能编入主程序后面，需要另起程序，例子：
原先“%1”改为“O1”。
实训任务二刀具长度补偿指令数控编程的综合实训
例6-2零件如图6-2所示，要求只加工孔，材料为Q235。
按照数控工艺要求，分析加工工艺及编写加工程序。
图6-2刀具长度补偿指令数控编程实训
一、实训目的
1.培养学生根据简单类零件图进行多把刀具综合加工编程的能力。
2.了解孔类零件数控加工的基本工艺过程。
3.掌握G02/G03、G81、G83、G80、G43/G44、G49指令的编程方法。
4.熟悉平口钳、游标卡尺、深度尺及刀具装卸的使用方法。
二、实训要求
1.选用合理的刀具和切削用量，加工方案及加工路线正确，工序安排合理，程序科学正确。
2.正确操作机床和使用工量具，加工的零件尺寸符合图纸要求。
3.遵守安全操作规程。
三、实训条件：
数控机床、键槽铣刀、麻花钻、游标卡尺、深度尺、平口钳。
四、实训的具体步骤与详细内容
1.工艺分析
（1）刀具的选择。
选用中心钻，ø10mm的麻花钻，ø12mm和ø18mm的键槽铣刀。
（2）零件装夹方案的确定。
需要加工的零件比较规则，采用平口钳夹持。
（3）加工工序安排。
零件图主要包括孔类的加工，采取多把刀具应用长度补偿加工零件，以工件顶面中心为工件原点，根据零件图拟定加工工序为：
1）选用中心钻对5个孔进行点孔；
2）选用ø10mm的麻花钻钻削4个孔及中间的预孔；
3）选用ø12mm的键槽铣刀铣削4个深5mm的孔；
4）选用ø18mm的键槽铣刀粗精铣削中间ø30mm的孔。
2.数控加工工序卡片
工厂
名称
产品及型号
零件名称
零件图号
材料名称
材料牌号
第页
共页
钢
Q235
工序号
工序名称
程序编号
夹具名称
夹具编号
设备名称
设备型号
设备规格
加工车间
平口钳
01
数控铣床
实训中心
工步号
工步内容
刀具名称
刀具号
主轴转速
（r∕min）
进给量
（mm∕min）
背吃刀量
（mm）
备注
1
点孔
中心钻
01
1100
120
0.3
2
钻孔
Ø10钻头
02
800
100
21
3
扩孔
ø12键槽
03
800
120
5
4
中间孔
ø18键槽
04
700
200
2
编制
抄写
校对
审核
批准
3.加工程序
（1）华中数控系统HNC-21M
O0001（文件名）
%1234（程序头；中心钻点孔）
G54G17G90（建立工件坐标系）
M03S1100（主轴正转，转速1100r/min）
G00Z50（快速移至工件上方50mm处）
G99G81X30Y30Z-0.5R4F120G81（点孔，深度0.5mm，进给速度120mm/min）
X-30（孔位置）
Y-30（孔位置）
X30（孔位置）
X0Y0（孔位置）
G80（取消钻孔循环）
G00Z150（快速将刀具移至150mm处）
M05（主轴停止）
M00（程序暂停，手动将第2把刀换上主轴）
G00G43Z100H02（建立长度补偿，刀补号为H02，ø10mm的麻花钻钻孔）
M03S800（主轴正转，转速800r/min）
Z50（快速移动到零件表面上方50mm处）
G99G83X30Y30Z-21.5Q-3K1R4F100（深孔钻循环，钻孔深度21.5mm，进给速度100mm/min）
X-30（孔位置）
Y-30（孔位置）
X30（孔位置）
X0Y0（孔位置）
G80（取消钻孔循环）
G00Z150（快速抬刀至150mm处）
M05（主轴停止）
M00（程序暂停，手动换第3把刀具）
G00G43Z100H03（建立刀补，刀补号为H03，ø12mm的键槽刀扩孔）
M03S800（主轴正转，转速800r/min）
G00Z50（快速定位至工件上方50mm处）
G99G81X30Y30Z-5R4F120（灵活采取点孔G81来进行扩孔）
X-30（孔位置）
Y-30（孔位置）
X30（孔位置）
X0Y0（孔位置）
G80（取消钻孔循环）
G00Z150（快速抬刀至150mm处）
M05（主轴停止）
M00（程序暂停，手动将第4把刀具换上）
G00G43Z100H04（建立刀补，刀补号为H04，ø20mm的键槽刀扩中间孔）
M03S700（主轴正转，转速700r/min）
G00X6Y0（快速定位到X6Y0处）
Z5（快速定位至零件上方5mm处）
G01Z1F200（以200mm/min的速度下降至Z1mm处）
G91G03I-6J0Z-2F200L11（采取螺旋下刀，螺旋半径为6mm，速度200mm/min）
G02I-6J0F120（反向走圆，速度120mm/min）
G90G00Z150（在绝对编程方式下，快移刀具至Z150mm）
M05（主轴停止）
M30（程序停止并返回程序头）
（2）FANUC0i-M数控系统
将HNC程序略作修改即可，修改如下：
1）改程序头，将%1234去掉；
2）地址符中整数值后需要加点号，小数值不需要，例：
X-20.Y0.5R3；
3）每行程序结束时后面加上分号，例：
G00X-20.Y0.5;；
4）所有子程序名要以字母“O”开头，且所有子程序不能编入主程序后面，需要另起程序，例子：
原先“%1”改为“O1”；
5）G83钻孔循环需要修改，G99/G98G83XYZRQF，Q为正负均可，默认为负。
实训任务三缩放指令与子程序指令数控编程的综合实训
例6-3零件如图6-3所示，要求加工上表面两个凸台，上面凸台是下面凸台尺寸的0.8倍，材料为Q235。
按照数控工艺要求，分析加工工艺及编写加工程序。
图6-3缩放指令与子程序指令数控编程实训
一、实训目的
1.培养学生根据简单类零件图进行缩放加工编程的能力。
2.了解外形相似类零件数控加工的基本工艺过程。
3.掌握G01、G41/G42、G40指令的编程方法。
4.掌握子程序的应用。
5.熟悉平口钳、游标卡尺、深度尺及刀具装卸的使用方法。
二、实训要求
1.选用合理的刀具和切削用量，加工方案及加工路线正确，工序安排合理，程序科学正确。
2.正确操作机床和使用工量具，加工的零件尺寸符合图纸要求。
3.遵守安全操作规程。
三、实训条件：
数控机床、立铣刀、游标卡尺、深度尺、平口钳。
四、实训的具体步骤与详细内容
1.工艺分析
（1）刀具的选择。
选用ø20mm的立铣刀。
（2）零件装夹方案的确定。
需要加工的零件比较规则，采用平口钳夹持。
（3）加工工序安排。
零件图主要就是两个轮廓加工且形状相识，采用缩放指令编程加工，以工件顶面中心为工件原点，根据零件图拟定加工工序为：
1）选用ø20mm的立铣刀对上下轮廓进行粗加工，余量0.5mm；
2）选用ø20mm的立铣刀对上下轮廓进行精加工。
2.数控加工工序卡片
工厂
名称
产品及型号
零件名称
零件图号
材料名称
材料牌号
第页
共页
钢
Q235
工序号
工序名称
程序编号
夹具名称
夹具编号
设备名称
设备型号
设备规格
加工车间
平口钳
01
数控机床
实训中心
工步号
工步内容
刀具名称
刀具号
主轴转速
（r∕min）
进给量
（mm∕min）
背吃刀量
（mm）
备注
1
粗铣轮廓
ø20
01
600
120
2.5
2
精铣轮廓
ø20
01
800
100
5
编制
抄写
校对
审核
批准
3.加工程序
（1）华中数控系统HNC-21M
用ø20mm的立铣刀粗精加工轮廓程序
O0002（文件名）
%1234（程序头）
G54G17G90（坐标系的选择）
M03S700（主轴正转，转速700r/min，精加工时转速800r/min）
Z100（刀具移动至Z100mm处）
M98P1（调用1号子程序）
G51X0Y0P0.8（缩放中心为0，0，缩放倍数0.8）
M98P11（调用11号子程序）
G00Z100（快速抬刀）
G50（取消缩放）
M05（主轴停止）
M30（程序结束并返回程序头）
%1（1号子程序）
G00X-75Y0（定位到下刀点）
Z5（Z快速下降至5mm处）
G01Z0F200（以200mm/min的速度下降至工件表面，精加工时改为：
G01Z5F200）
M98P2
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