数控编程教程.docx
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数控编程教程
第二章数控编程中的GM代码
1、准备功能G代码
(1)说明:
准备功能G代码是设立机床工作方式或控制系统工作方式的一种命令。
因其地址符规定为G,故又称为G功能或G指令。
它的后面一般为两位数(00~99),也有极少数机床系统为三位数(非标准化规定)。
(2)格式:
G00X_Z_或G01X_Z_F__
如G00X60Z5或G01X80Z0F100
其中G00或G01为G代码,后面的数字为坐标值及进给速度。
目前,其G代码标准化规定的程度不是很高,在具体编程时必须按照所用的系统说明书的具体规定使用,切不可盲目套用。
准备功能G
常用的G功能如表3.2—1
代码
功能
代码
功能
G00/G01
快速点定位/直线插补
G33
等螺距螺纹切削
G02
顺时针方向圆弧插补
G34
增螺距螺纹切削
G03
逆时针方向圆弧插补
G35
减螺距螺纹切削
G04
暂停
G36-G39
永不指定
G05
不指定
G40
刀具补偿、偏置注销
G06
抛物线插补
G41/G42
刀具补偿(左、右)
G07
不指定
G43/G44
刀具偏置(正、负)
G08/G09
加速、减速
G45-G52
刀具偏置(+—0)
G10-G16
不指定
G53
坐标轴注销
G17-G19
坐标平面选择
G54-G59
坐标轴选择
G20-G32
不指定
G60
准确定位1(精)
代码
功能
代码
功能
G61
准确定位1(中)
G93
时间倒数、进给率
G62
快速定位(粗)
G94
每分钟进给
G63
攻螺纹
G95
主轴每转进给
G64-G67
不指定
G96
恒线速度
G68/G69
刀具偏置(内角、外角)
G97
主轴每分钟转数
G70-G79
不指定
G98
不指定(每分钟进给)
G80
固定循环注销
G99
不指定(主轴每转进给)
G81-G89
固定循环
G90
绝对编程
G91
增量编程
G92
预置寄存
说明:
①指定了功能的代码,不能用于其他功能。
②“不指定”代码,在将来有可能规定其功能。
③“永不指定”代码,在将来也不指定其功能。
2、辅助功能字M
辅助功能字用以指令数控机床中的辅助装置的开关动作或状态。
因其他地址符规定为M,故又称为M功能或M指令,它的后面一般由两位数(00~99),也有少数的数控系统使用三位数。
由于数控机床实际使用的符合ISO标准规定的这种地址符(见表3.2—2),其标准化程度与G指令一样不高,故仍应按照所用的数控系统(说明书)的具体规定使用,不可盲目套用。
辅助功能字M
表3.2—2
代码
功能
代码
功能
M00
程序停止
M32-M35
不指定
M01
计划停止
M36/M37
进给范围1/2
M02
程序结束
M38/M39
主轴速度范围1/2
M03
主轴须时针方向
M40-M45
齿轮换挡,或不指定
M04
主轴逆时针方向
M46、M47
不指定
M05
主轴停止
M48
注销M49
M06
换刀
M49
进给率修正旁路
M07/M08
2号、1号切削液开
M50/M51
3号,4号切削液开
M09
切削液关
M52-M54
不指定
M10/M11
夹紧,松开
M55/M56
刀具直线位移,位置1/2
M12
不指定
M57-M59
不指定
M13
主轴须时针,切削液开
M60
更换工件
M14
主轴逆时针,切削液开
M61/M62
工件直线位移,位置1/2
M15/M16
正,负运动
M63-M70
不指定
M17/M18
不指定
M71/M72
工件角位移,位置1/2
M19
主轴定向停止
M73-M89
不指定
M20-M29
永不指定
M90-M99
不指定
M30
纸带结束
M31
互锁旁路
第二节 外圆车削(G00/G01)
一、G00快速点定位
1、格式:
G00X__Z__:
快速定位
2、说明:
(1)XZ是终点的坐标值。
3、使用范围:
(1)使用于快速进退刀,空行程的走刀。
(2)G00时各轴快速移动的速度由厂家设定,F在此无效。
在实际加工中可通过倍率开关进行调节。
(3)常见的G00四种进给方式:
如图3.2—3所示
①A--B
②A—C--B
③A—E--B
④A—F--B
4、编程实例:
1)、G00在绝对和增量方式中编程
①G90
G00X60Z60
或G00X60
G00Z60
②G91
G00U40W50
或G00U40
G00W50
二、G01直线插补
1、格式:
G01X__Z__F__
G01X__F__
G01Z__F__
2、说明:
X、Z为终点的坐标值,
F为进给速度;
3、使用范围:
(1)直线插补,用于加工外圆、端面、台阶等平行于某一坐标轴的直线运动或两轴联动。
其进给速度F的大小根据工作情况由编程人员确定,在实际工作中可通过方式按钮的倍率进行调节。
(2)进给速度F有三种表示方法:
a、每分钟进给(mm/min) b、每转进给(mm/r) c、代码表示
(3)G00 G01具有模态功能,简化编程内容。
4、走刀路线:
1)G01在绝对和增量方式中编程:
①G90
G01X20Z10F100
G01X40Z30F100
G01Z60F100
②G91
G01U0W0F100
G01U20W20F100
G01W30F100
5、实例加工:
1)阶台轴的加工(如图)
O0001程序号
N01G92X100Z20建立工件坐标系
N02M03S600T0101主轴正转,选择01号刀具
N03G00X65Z2 快速定位到(65、2)处
N04G01X55F100
N05G01Z-50F100直线插补 车Ф55外圆
N06G01X60F300
N07G01Z2 退刀
N08G01X50F100
N09G01Z-30F100直线插补 车Ф50外圆
N10G01X56
N11G01Z0 退刀
N12G01X46
N13G01X50Z-2F100 倒角加工(2X45º)
N14G01X52F200
N15G00X100Z20快速退刀,为下一步换刀作准备
N16M05 主轴停转
2)直线插补加工锥度及倒角
如下图所示:
O0002
N01G92X120Z30 建立工件坐标系
N02M03S700T0101 主轴正转700转每分钟
N03G00X35Z5 快速定位
N04G01X26Z0F80
N05G01X30Z-2F80 倒角2X45度
N06G01Z-15F80 加工Ф30外圆
N07G01X40Z-35F80 加工锥度
N08G01Z-55F80 加工Ф55外圆
N09G01X45F200 退刀
N10G00X120Z30 回程序原点
N11M05 主轴停转
3、)G50工件坐标系的建立(预置寄存)
格式:
G50X__Z__
X、Z:
程序原点在编程坐标系中的位置
说明:
(1)用以设置加工过程中刀尖的起始点及加工过程中的换刀点位置
(2)经绝对值方式输入,其值一般为正值
(3)加工原点应在编程坐标系中设置
如图3.2—6所示:
建立工件坐标系(程序原点设置)
G50X60Z30
将加工原点设在离中心线60mm处,离端面30mm处。
(试车外圆表面,X不动,沿Z方向退刀,测量外圆表面直径,得出X值,输入给刀具形状补正参数中;试车端面,Z不动,沿X方向退刀,将Z值输入给刀具形状补正参数)。
然后,使刀具远离工件一个安全距离,换刀,完成其它刀具对刀步骤。
此过程通过试车对刀,实际上完成了工件坐标系的确定。
三、M功能及换刀指令
(1)主轴功能M03M04M05
格式:
M03S__主轴逆时针旋转
M04S__主轴顺时针旋转
M05主轴停止
作用:
主轴正转、主轴反转、主轴停止
其S为主轴转速(r/min)转/每分。
如M03S800r/min为主轴逆时针旋转,转速为每分钟800转。
(2)换刀功能M06
格式:
M06T____
M06T________
作用:
换刀指令,调用程序中的刀具;
其T后面由两位数或四位数组成;
如:
T10T0101前面1、01为刀具号,后面0、01为刀补号,表示1号刀具带1号刀补。
(3)程序结束指令M02、M30
M02表示程序结束,刀具执行到此指令停止运行,主轴停转;M30表示程序结束,刀具执行到此指令停止运行,主轴停转,且光标返回到程序首(为加工下一工件准备)。
第二节圆弧的加工(G02 G03)
一、(G02/G03)圆弧插补
(1)顺时针圆弧插补G02
格式:
G02X__Z__R__F__
G02I__K__F__
(2)逆时针圆弧插补G03
格式:
G03X__Z__R__F__
G03I__K__F__
说明:
(1)X、Z:
圆弧终点坐标,可以用绝对值或增量值编程;
(2)R表示圆弧半径。
(3)IK表示圆心相对于圆弧起始点的距离。
F:
进给量
二、注意事项:
(1)X、Z:
圆弧终点坐标,可以用绝对值或增量值编程
(2)圆弧≤180,用+R表示,圆弧半径圆弧≥180时用-R表示。
(3)I、K:
圆心相对于圆弧起点的坐标。
(4)I、K一般可作整圆的加工,R则不可描述整圆加工使用。
(5)圆弧旋向的判别
1)对于后置刀架车床床(从+Y轴的上方向下观察):
沿着不在圆弧平面(X、Z)内的第三坐标轴Y轴的正方向望负方向看去,顺时针方向为G02,逆时针方向为G03。
2)对于前置刀架车床(从—Y轴的下方向上观察):
沿着不在圆弧平面(X、Z)内的第三坐标轴Y轴的负方向望正方向看去,顺时针方向为G03,逆时针方向为G02。
如图3.2-7所示:
图3.2-7a) b)
后置刀架,刀架在操作者外侧 前置刀架,刀架在操作者内侧
三、编程实例(前置刀架)
用绝对编程G90格式加工如下图所示的圆弧零件,
其精加工程序内容:
1)用圆弧R编程方式绝对编程G90格式:
%123 程序名
N1G92X100Z10建立工件坐标系,起刀点
N2M03S700 主轴正转,每分钟700转
N3T0101选择1号刀具,带1号刀补
N4G00X0Z3 快速定位(0,38)位置
N5G01Z0F60 直线插补接近工件
N6G03X30Z-15R15 加工R15圆弧
N7G02X50Z-25R10 加工R10圆弧
N8G01Z-35加工50外圆
N9G01X52退刀
N10G00X80Z100快速返回起始点
N11M05主轴停转
N12M30光标返回程序首。
2)用圆弧I、K编程方式:
加工如上图所示的圆弧零件
O006 程序名
N1G50X80Z100 建立工件坐标系,起刀点
N2M03S800 主轴正转,每分钟800转
N3T0101 选择1号刀具,带1号刀补
N4G00X0Z38 快速定位到(0,38)位置
N5G01Z35F60 直线插补接近工件
N6G03X30Z20I0K-15 加工R15圆弧
N7G02X50Z10I10K0 加工R10圆弧
N8G01Z0 加工50外圆
N9G01X52 退刀
N10G00X80Z100 快速返回起始点
N11M05 主轴停转
N12M30 光标返回程序首
三、扩展知识
后置刀架加工程序:
1)用圆弧R编程方式:
其精加工程序内容:
O001 程序名
N1G50X80Z100 建立工件坐标系,起刀点
N2M03S700 主轴正转,每分钟700转
N3T0101 选择1号刀具,带1号刀补
N4G00X0Z38 快速定位到(0,38)位置
N5G01Z35F60 直线插补接近工件
N6G03X30Z20R15 加工R15圆弧
N7G02X50Z10R10 加工R10圆弧
N8G01Z0 加工50外圆
N9G01X52 退刀
N10G00X80Z100 快速返回起始点
N11M05 主轴停转
N12M30 光标返回程序首
2)用圆弧I、K编程方式增量编程G91:
其精加工程序内容:
:
O007程序名
N1G50X80Z100 建立工件坐标系,起刀点
N2M03S800 主轴正转,每分钟800转
N3T0101 选择1号刀具,带1号刀补
N4G00X0Z38 快速定位到(0,38)位置
N5G01W-3F60 直线插补接近工件
N6G03U30W-15I0K-15 加工R15圆弧
N7G02U20W-10I10K0 加工R10圆弧
N8G01W-10加工50外圆
N9G01U2退刀
N10G00X80Z100快速返回起始点
N11M05主轴停转
N12M30光标返回程序首
第三节螺纹加工(G32)
一、预备知识:
1、G32螺纹加工指令
(1)直螺纹加工:
格式:
G32 X(U)__Z(W)__F__
说明:
X(U)---直径上的终点坐标值
Z(W)---加工螺纹走刀长度
F---螺距
2、注意事项:
1)G32属单一螺纹加工,加工中不能执行循环加工,要有G00或G01指令配合使用;
2)螺纹加工必须设置升速进刀段与降速退刀段,其经验公式如下;
3)主轴转速与螺距是相关联并相制约的,改变主轴转速的百分率,将切出不规则的 螺纹;
升速进刀段δ1=S•L/1800x3.065
降速退刀段δ2=S•L/1800
S—主轴转速
L—导程
4)在螺纹加工过程中株主轴倍率有效,但在切螺纹中,如改变了倍率,由于升降速的影响不能切出正确的螺纹。
5)加工螺纹中,进给速度倍率无效,固定在100%。
3、加工实例:
如下图所示:
(以工件右端为工件坐标原点)
其螺纹加工程序内容:
O1234 程序名
G92X120Z5 建立工件坐标系,起刀点
M03S400T0101 主轴正转,400r/min
G00X32 快速定位到(32,5)处
G32X29Z-45F2.0 螺纹加工
G01X32F200直线退刀
G00Z5快速退刀
G32X28Z-45F2.0 螺纹加工
G01X32F200 直线退刀
G00Z5退刀
G32X27.4Z-45F2.0 螺纹加工
G01X32F200 直线退刀
G00X120Z5退刀,返回起始点
M05主轴停转
M30光标返回程序首
说明:
Z5和Z-45为螺纹的升速进刀段和退刀降速段(经验值)
二、扩展知识:
1、多头螺纹的加工
2、锥螺纹加工:
格式:
G32 X(U)__Z(W)__F__
X---直径上的终点坐标值,U为从起刀点到螺纹指定直径的距离
Z---加工螺纹走刀长度,W为从起刀点到螺纹指定长度的距离
F---螺距,当多头时为导程
说明:
1)G32锥螺纹属单一过程螺纹加工,加工中要有G00或G01指令配合使用;
2)螺纹加工必须设置升速进刀段与降速退刀段,其经验公式如上;
如下图所示锥螺纹加工程序:
程序名:
O0001
N1G00X25Z5快速定位
N2G33X49Z-65F__ 加工螺纹
N3G01X52F100
N4G00Z5退刀
N5G00X26 定位
N6G33X48Z-65F__ 加工螺纹
N7G01X52F100
N8 G00Z5 退刀
3、螺纹的测量方法-环规
1)、螺纹环规测量,是一种综合测量法,就是对螺纹的各项尺寸用螺纹量规进行综合性的测量。
螺纹量规包括螺纹环规和螺纹塞规两种,见下图所示。
图 螺纹塞规、环规
螺纹环规用来测量外螺纹,螺纹塞规用来测量内螺纹。
它们的一端为过端,另一端为止端。
在测量时,如果过端能刚好拧进去,而止端不能拧进,说明螺纹精度符合要求。
在使用中,如发现过端难以拧进,应对螺纹的直径、牙形和螺距等进行检查,经修正后再用量规检验,千万不能硬拧量规,使量规严重磨损甚至损坏。
4、螺纹的测量方法-螺纹千分尺
1)、用螺纹千分尺测量螺纹中径,如下图4.1-2所示。
螺纹千分尺的刻度原理和读数方法和外径千分尺相同,的不同的是螺纹千分尺附有两套(60和55)适用于不同螺距的测量头,可根据测量的需要进行选择,然后插入千分尺的轴杆和钻座的孔中(见图4.1-2)。
但必须注意,在更换测量头之后,必须调整钻座的位置,使千分尺对准零位。
在测量时,两个跟纹 型角相同的测量头正好卡在螺纹的牙侧上。
从4.1-3图中可以看出,1、2、3、4是一个平行四边形,因此测得尺寸AD就是螺纹中径的实际尺寸。
图螺纹中径测量
2)、螺纹千分尺外观图形见下图:
图4.1-2 螺纹千分
第三章固定循环车削
第一节外圆固定循环车削G90
FANUC系统的车削固定循环也分为单一固定循环和复合固定循环两类。
循环指令中的格式及地址码含义如下。
预备知识:
一、G90外圆的固定循环
1、格式:
G90X(U)_ Z(W)_ F_
2、说明:
X、Z——终点坐标值
F —— 走刀速度
单一固定循环,主要用于圆柱面的循环切削。
3、编程实例:
1)G90加工圆柱面切削循环,如下图
刀具从循环起点(刀具所在的位置)开始矩形循环,最后又回到循环起点。
图中红线表示刀具按快速运动,实线表示按F指定的工作进给速度运动。
其加工顺序按1、2、3、4进行。
2)加工程序:
O1688 程序名
N10G54 G98 指定工件坐标系
N15M03S800 主轴正转
N20T0101 选择01号刀具
N25G00X65Z5 快速定位
N30G90X55 Z-30F100 循环加工1
N35X50循环加工2
N40X45循环加工3
N45X40循环加工4
N50G00X120Z50 快速返回换刀点
N55M05 主轴停转
N60M30 程序结束
%程序结束符
扩展知识:
(利用G90完成台阶轴的加工)
注意:
循环指令中刀具起点的设置
第二节G90加工锥度循环
指令:
G90
格式:
G90X(U)_ Z(W)_ R_ F_
说明:
X、Z——终点坐标值
R:
循环起点与终点的半径之差
F ——走刀速度
单一固定循环,主要用于圆锥面的循环切削。
注意事项:
1、如下图所示,刀具从循环起点开始沿径向快速移动,然后按F指定速度沿锥面运动,到锥面另一端后沿径向以进给速度退出,最后快速返回到循环起点。
其加工顺序按1、2、3、进行。
2、由于刀具沿径向移动是快速时给,为避免打刀,刀具在Z向应有一定的安全距离。
所以考虑I时,应按延伸后的值进行考虑(如图I应是-6.2,而不是-5)。
3、采用编程时,应注意I的符号,确定的方法是:
锥面起点坐标大于终点坐标时取正,反之取负。
4、工艺分析:
此零件由锥面与台阶外圆组成,加工余量不大,且结构较简单,用一把93°外圆车刀即可完成粗、精加工。
由于此章节讲述的是锥面加工方法,其他部分加工程序已省略,只完成了锥面程序。
5、采用FANUC0i系统。
加工图1.3-1所示的程序如下:
圆锥轮廓程序为:
O1234程序名
N5G54G98用G54指定工件坐标系,指定每分钟进给
N10M03S800主轴正转,转速为800r/min
N15T0101选择1号刀具,导入1号刀具刀补
N20G00X120Z50快速到达起刀点
N25X62Z5快速到达循环起始点(图中刀具位置)
N30G90X60Z-20I-6.2F100循环加工1,以100mm/min进给
N35X55循环加工2
N40X50循环加工3
N45G00X120Z50快速返回到起刀点
N50M05主轴停转
N55M30程序结束
扩展知识:
1、锥体余量去除方法有几种?
并画出其走刀路线图。
2、倒锥的加工方法,及其编程。
(R)值的正负区分。
第三节 螺纹的循环指令(G92)
预备知识:
指令:
G92螺纹切削循环指令,
格式:
G92X-Z-F-(公制螺纹)
G92X-Z-I-(英制螺纹)
说明:
X Z-终点的坐标值。
G-螺距(导程)
I-英制螺纹,I是非模态指令。
注意事项:
1)螺纹加工必须设置升速进刀段与降速退刀段,其经验公式如下;
2)主轴转速与螺距是相关联并相制约的,改变主轴转速的百分率,将切出不规则的 螺纹;
升速进刀段δ1=S•L/1800x3.065
降速退刀段δ2=S•L/1800
S—主轴转速
L—导程
3)在螺纹加工过程中株主轴倍率有效,但在切螺纹中,如改变了倍率,由于升降速的影