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。
解
%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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