课题十三模具数控铣加工中心NC编程6.docx

课题十三模具数控铣加工中心NC编程6.docx

《课题十三模具数控铣加工中心NC编程6.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课题十三模具数控铣加工中心NC编程6.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

课题十三模具数控铣加工中心NC编程6

泰州技师学院教案首页

页

授课日期

班级

课题：

课题十三模具数控铣、加工中心NC编程

教学目的要求：

1.掌握数控铣床编程指令。

2.理解综合实例。

3.附件：

综合实例

教学重点、难点：

重点是相关指令格式使用，难点综合编程。

授课方法：

讲授法

教学参考及教具（含电教设备）：

黑板、粉笔

授课执行情况及分析：

讲授理论知识，让学生做好笔记，让学生多参与到课堂，练就学生的动脑能力，让他们熟悉数控铣削编程，了解基础，在讲课过程中充分与实际结合，打好理论基础。

泰州技师学院教案用纸页

上节回顾：

上节讲述了工艺制定，复习数控铣的工艺内容。

新课导入：

我们学习了工艺，我们还要学习编程知识，下面为了更加熟悉加工中心编程及操作，我们来学习编制程序基础。

讲授新课：

课题十三模具数控铣、加工中心NC编程

一、坐标系

数控铣床中，坐标系建立取决于机床类型，数控铣床的机床原点一般设在刀具远离工件的极限点处，即坐标正方向的极限点处。

数控铣床机床参考点一般位于靠近机床零点的位置，设置机床参考点的目的就是为了建立机床坐标系。

二、常用准备功能指令

绝对坐标和相对坐标指令：

G90、G91

1、功能：

设定编程时的坐标值为增量值或者绝对值。

2、说明：

（1）G90绝对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于程序原点的。

G90为缺省值。

（2）G91相对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。

（3）G90、G91是一对模态指令，在同一程序段中只能用一种。

坐标系设定：

G54－G59

1、功能：

也用来设定坐标系

2、说明：

（1）加工前，将测得的工件编程原点坐标值预存入数控系统对应的G54-G59中，编程时，指令行里写入G54～G59既可。

（2）比G92稍麻烦些，但不易出错。

所谓零点偏置就是在编程过程中进行编程坐标系（工件坐标系）的平移变换，使编程坐标系的零点偏移到新的位置。

（3）G54～G59为模态功能，可相互注销，G54为缺省值。

（4）使用G54-G59时，不用G92设定坐标系。

G54～G59和G92不能混用

G92―――――建立工件坐标系

1、格式：

G92X___Y___Z___；

2、说明：

（1）程序中如使用G92指令，则该指令应位于程序的第一句；

（2）通常将坐标原点设于主轴轴线上，以便于编程；

（3）程序启动时，如果第一条程序是G92指令，那么执行后，刀具并不运动，只是当前点被置为X、Y、Z的设定值；

（4）G92要求坐标值X、Y、Z必须齐全，不可缺省，并且不能使用U、V、W编程。

如：

G92 X0. Y0.Z100.；含义为刀具并不产生任何动作，只是将刀具所在的位置设为（X0,Y0,Z100）。

即相当于确定了坐标系。

加工平面设定（插补平面选择）或指令G17、G18、G19

1、格式：

G17（或G18，或G19）

G17选择XOY平面插补

G18选择XOZ平面插补

G19选择YOZ平面插补

2、说明：

（1）适应于以下情况的平面定义：

A、定义刀具半径补偿平面；

B、定义螺旋线补偿的螺旋平面；

C、定义圆弧插补平面。

（2）当在G41、G42、G43、G44刀补时，不得变换定义平面；

（3）一般的轨迹插补系统自动判别插补平面而无须定义平面；

（4）三联动直线插补无平面选择问题；

（5）系统上电时，自动处于G17状态；

（6）注意的是，移动指令与平面选择无关，例如指令“G17G01Z10”时，Z轴照样会移动。

G00----快速定位

1、格式：

G00X___Y___Z____

2、说明：

（1）所有编程轴同时以预先设定的速度移动，各轴可联动，也可以单独运动。

（2）不运动的坐标可以省略编程，省略的坐标不作任何运动。

（3）目标点坐标值可以用绝对值，也可用增量值。

（4）G00功能起作用时，其移动速度按参数中的参数设定值运行，也可由面板上的“快速修调”修正。

（5）G00也可写成G0。

（6）G00为续效指令。

G01―――――直线插补

1、格式：

G01X___Y___Z____F___

2、说明：

（1）其中X、Y、Z是线性进给的终点坐标，F是合成进给速度；

（2）不运动的坐标可以省略不写；

（3）正数省略“+”号；

（4）G01起作用时，其进给速度按所给的F值运行；

（5）G01、F都是模态（续效）指令；

（6）G01也可写成G1。

例：

如图,N30G91G01X15Y-15；相对编程

G02G03―顺逆时针圆弧插补

1、格式：

其中：

X、Y、Z——X轴、Y轴、Z轴的终点坐标；

I、J、K——圆弧圆心点相对于起点在X、Y、Z轴向的增量值（或者起点相对于圆心的矢量）；

R——圆弧半径；

F——进给速率。

终点坐标可以用绝对坐标G90时或增量坐标G91表示，但是I、J、K的值总是以增量方式表示。

2、说明：

（1）X、Y、Z在G90时，圆弧终点坐标是相对编程零点的绝对坐标值。

在G91时，圆弧终点是相对圆弧起点的增量值。

I、J、K是圆心坐标，是相对于圆弧起点的增量值，I是X方向，J是Y方向，K是Z方向。

圆心坐标在圆弧插补时不得省略，不论是绝对值方式，还是增量方式，圆心坐标总是相对圆弧起点的增量值。

当系统提供R编程功能时，I、J、K可不编，当两者同时被指定时，R指令优先，I、K无效；

（2）用G02指令编程时，可以直接编过象限圆、整圆等；

注：

过象限时，会自动进行间隙补偿，如果参数区未输入间隙补偿或参数区的间隙补偿与机床实际反向间隙相差悬殊，都会在工件上产生明显的切痕。

（3）铣整圆时注意：

圆心坐标I和J不能给错，特别是I、J不能同时为0；

（4）整圆不能用R编程，因为经过同一点，半径相同的圆有无数个。

（5）ZOX、YOZ平面内的圆弧无需定义插补平面（G18、G19）。

（6）劣弧时，R为正值；优弧时，R为负值。

因为起点终点相同时存在优劣两段弧。

180°的圆弧半径值为R。

例1：

优弧、劣弧、整圆的插补、增量、绝对指令练习。

G04―暂停指令

1、格式：

G04TM___

2、说明：

（1）程序在执行到某一段后，需要暂停一段时间，进行无进给光整加工，这时就可以用G04指令使程序暂停，用于镗平面、锪平面等场合。

当暂停时间一到，继续执行下一段程序。

暂停时间由TM后的数值说明，以秒为单位；

（2）G04的程序段里不能有其它命令。

三、刀具功能指令

刀补的引出：

1.数控系统控制刀具中心的运动轨迹，而由于刀具半径的存在，刀心与工件轮廓间存在一个偏移量。

2.由引出‘1’可知：

如果按照工件的实际尺寸编程，就必须用刀补。

3.如果一个工件需多道工序，则需计算多次的刀心轨迹，若按工件的实际尺寸编程，改变刀补值即可。

1.G40―取消刀具补偿

格式：

G40

说明：

（1）G40必须与G41或G42成对使用；

（2）编入G40的程序段为撤销刀具半径补偿的程序段，必须编入撤刀补的轨迹，用G01或G00指令和数值；

如：

N100G40G01X0Y0；

（3）G40是模态指令，机床初始状态为G40。

注：

刀补建立和撤消只能采用G00或G01进行，而不能采用圆弧插补指令如：

G02/G03等。

2.G41―建立左边刀具半径补偿

格式：

G41G01X___Y___D__

说明：

（1）G41的切削方向是沿着刀具前进方向观察，刀具偏在工件的左边（假定工件不动）；

（2）G41发生前，刀具参数（D__）必须在主功能PARAM中刀具参数内设置完成；

（3）G41本段程序，必须有G01或G00功能及对应的坐标参数才有效，以建立刀补；

（4）G41与G40之间不得出现任何转移、更换平面的加工指令，如镜像，子程序等；

（5）由于当前段加工的刀补方式与下一加工段的数据有关，因此，下一段加工轨迹的数据说明，必须在10段（甚至2段）程序之内出现；

（6）当改变刀具补偿号时，必须先用G40取消当前的刀补；

（7）必须在远离工件的地方建立、取消刀补；且应与选定好的切入点和进刀方式协调，保证刀具半径补偿的有效性；如果建立刀补后需切削的第一段轨迹为直线，则建立刀补的轨迹应在其延长线S上；若为圆弧，则建立刀补的轨迹应在圆弧的切线上。

如果撤消刀补前的切削轨迹为直线，则刀具在移至目标点后应继续沿其延长线移动至少一个刀具半径后，再撤消刀补；若为圆弧，则刀具在移至目标点后应沿圆弧的切线方向移动至少一个刀具半径后，再撤消刀补。

（8）G41是模态指令。

3.G42―右边刀具半径补偿

格式：

G42G01X___Y___D__

说明：

除刀具在前进的右边外，与G41相同，为模态指令。

注意：

刀补建立程序段和刀补撤销程序段所使用的G01直线段必须同G40、G41或G42编在同一个程序段里，其后写上坐标参数。

补充：

在逆着第三个坐标轴看去，判断刀补方向。

各数控铣床大都具有刀具半径补偿功能，为程序的编制提供方便。

总的来说，该功能有以下几方面的用途：

（1）利用这一功能，在编程时可以很方便地按工件实际轮廓形状和尺寸进行编程计算，而加工中使刀具中心自动偏离工件轮廓一个刀具半径，加工出符合要求的轮廓表面。

（2）利用该功能，通过改变刀具半径补偿量的方法来弥补铣刀制造的尺寸精度误差，扩大刀具直径选用范围和刀具返修刃磨的允许误差。

（3）利用改变刀具半径补偿值的方法，以同一加工程序实现不同工序和工步的加工。

（4）通过改变刀具半径补偿值的正负号，还可以用同一加工程序加工某些需要相互配合的工件，如相互配合的凹凸模等。

四、固定循环指令

孔加工的动作步骤：

孔加工通常由下述6个动作构成，如图1所示。

（1）快速移动至（X，Y）坐标；

（2）沿Z轴定位到R点（定位方式取决于上次是G00还是G01）；

（3）孔加工（或切削进给加工）；

（4）在孔底的动作；

（5）返回到R点（参考点）；

（6）快速返回到初始点。

图2固定循环的数据表达形式

图1孔加工的6个典型动作图

固定循环的程序格式如下：

说明：

G98——返回初始平面；

G99——返回R点平面；

G——固定循环代码G73、G74、G76和G81～G89之一；

X、Y——加工起点到孔位的距离（G91）或孔位坐标（G90）；

R——初始点到R点的距离（G91，此时R为负值）或R点的坐标（G90）；R点高出工件顶面2～5mm；

Z——R点到孔底的距离（G91，此时Z为负值）或孔底坐标（G90）；

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——固定循环的次数，缺省为1。

固定循环的程序格式包括数据形式、返回点平面、孔加工方式、孔位置数据、孔加工数据和循环次数。

数据形式（G90或G91）在程序开始时就已指定，因此在固定循环程序格式中可不注出。

钻孔循环（中心钻）指令G81

格式：

说明：

1、G81钻孔动作循环，包括X，Y坐标定位、快进、工进和快速返回等动作。

注意的是，如果Z方向的移动量为零，则该指令不执行。

G81指令动作循环如图3所示。

2、L0表示机床运动到当前句坐标点，但并不执行循环动作。

3、L命令需要用G91方式。

高速深孔加工循环指令G73

格式：

G73X_Y_Z_R_Q_P_F_L_；

说明：

G73用于Z轴的间歇进给，使较深孔加工时容易断屑，减少退刀量，可以进行高效率的加工。

注意当Z、Q、D的移动量为零时，该指令不执行。

五、加工中心编程

加工中心与数控铣床的编程方法基本一样，其指令功能与程序段格式也基本相同，由于加工中心设置有刀库和刀具交换装置，可以实现刀具的自动更换和选择。

1、加工中心选刀、换刀

①选刀：

从刀库中按指令要求选出要用的刀具，转到换刀位置，为下次换刀做准备。

如T01、T15

②换刀:

换刀是指把刀库中正位于换刀位置的刀具与主轴上的刀具进行自动交换。

执行M06时，先完成主轴准停，然后才执行换刀动作。

2、加工中心常用换刀程序

不同的加工中心其换刀程序不一样，通常选刀和换刀分开进行，换刀完毕后，方可执行后面程序段。

往往我们先换刀后执行程序：

T02M06;

课后小结：

本课题讲述了加工中心的编程基础，只有掌握好基础和编程代码，才能更深入的学习零件的加工，以及编写更复杂的程序。

作业布置：

编程