数控铣削手工编程技巧.docx

1、数控铣削手工编程技巧数控加工手工编程 主讲人- 1支架零件2燃油调节器壳体3回转体零件4编程的运用和开发 第一部分 前言 一 数字控制技术： 1 我们知道数字制造就是信息技术在传统制造业中的广泛应用，它给我们提供了一种高起点，跨越式发展的新路子。 这种制造模式的基础就是各种数字化装备和各种制造软件。 2 数字制造是旨在制造过程中，用信息技术进行设计、制造、控制通信以及管理，它有数字化硬件-数控机床及相关设备和数字化软件组成-制造业中所使用的各种软件，包括设计、制造、流程控制以及管理类软件。 3 数字制造是自动化生产发展的新阶段，是各种新的制造装备、制造技术和控制模式的综合。 4数字制造是信息技

2、术与传统制造技术的完美组合，这一概念覆盖了传统制造业的方方面面，连接着制造技术、生产装备、管理方式、经营理念等等各个因素，因此它必将对制造业产生深远的影响。二、数控机床1 数控机床综合应用了微电子技术、计算机、机动控制、自动检测以及精密机械的等技术的最新成果而迅速发展。 这种发展不仅表现为数量的迅速增长，而且在质量上与性能上也有显著提高。 2 在机械制造业中实现自动化，不仅可以提高产品的质量，提高生产率、降低成本并且改善工人的劳动条件。 3 数控机床能适应加工批量生产、形状复杂的零件,精度要求高的零件，改型频繁的生产（设计），为加工出高精度、形状复杂的零件提供自动加工手段。4 数控机床是以数字

3、化的信息实现机床控制的机电一体化，它把刀具和工件之间的相关位置，机床电机的起动和停止，主轴变速、工件松开夹紧、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用数字信息通过计算机控制机床伺服系统执行元件，使机床自动加工出所需工件。 三、对数控相关人员的要求： 随着数控机床拥有量的增加，因此就要求有相应数量和水平的操作人员和工艺人员。1、 高、中级数控机床操作人员主要在操作范内发挥作用，其技能主要体现：a 在工装使用与修整;b 磨刀、装刀、对刀;c 面板操作;d 工件监测;e 常见故障诊断等方面。 当然亦应了解初级数控工艺和编程，并能看懂中等难度的程序。2、数控技师和高级技师不仅在操作领域有高

4、超的技能，而且在其它方面有独到之处，其能力和职能实际上已超出操作的范畴。其发展方向为：a 在操作基础上+编制工艺b 在操作基础上+编制加工程序c 在操作基础上+机床维修保养d 或者是以上几个方面的综合能力 数控应用具有很强的实践性，把书本知识与操作经验不断比较、融合、升华进步会很快。3、在社会发展中与知识型人才一样，技能型人才同样是社会发展不可或缺的力量，是企业人力资源中的宝贵财富，是一支重要力量。而复合型人才更为稀缺。四、数控机床操作过程：1 工件装夹2 建立坐标系3 输入刀具参数4 编制程序5 操作机床其中2、3、5比较规范 1、4项具有极大的发展空间。5对机床的理解和认识的程度又决定了我

5、们发展的基础。 特别是随着刀具技术的发展，对操作者自制刀具的要求大大降低。而在工件装夹、编制程序的各方面，对操作者提供了发展空间，可以展示操作者的才华和能力。（是建立在机械加工基础之上）一、编制程序首先应确定工艺路线，工艺方案是加工的灵魂，对于一般工件、工艺方案的重点在于提高效率，降低成本，而对于关键件、主件、复杂工件，工艺方案的好坏直接关系到加工的成效。 作为中高级人员应当在工艺方案上多下功夫，总结正反双方面的经验，认真细致踏实从每两个细节上做起。二、编制程序的另一环节，“程序”体现编制者对产品结构、机床性能、编程格式、软件指令的灵活掌握的程度。 好的程序：1结构清晰。2语句简单。3运行可靠

6、。4工艺参数合理5操作点少6具备较强的可调整性7节约时间。 掌握宏程序方式，能完成复杂形状的加工，还可使程序标准化。三、掌握维修技能 一般的数控机床是由数控及驱动单元(CCU or NCU)、MMC、PLC模块三部分组成。 在集成系统时，总是将数字驱动系统和数控单元并排放在一起。MMC (Man Machine Communication)包括：OP(Operation Panel)单元，MMC、MCP(Machince Control Panel)三部分。 MMC: 人机通信 MCP: 机床控制面板OP: 操作面板 电源模块PSPLC: 可编辑的逻辑控制器 接口模块IMNC: 数字控制 信号

7、模块SMNCK: 数字控制核心举例：1.1举例：2.1举例：2.2举例：2.3举例：3.1第二部分 零件加工程序一零件编程要求1 零件图纸的准备 a 确定零件零点b 在坐标系中进行草拟c 计算需要的数据2 确定加工工序a 当何时加工何种轮廓时需要何种刀具？b 如何排列零件加工的各种因素？c 哪种单个因素需要重复？d 在其它零件程序中是否有相似的轮廓？而这些程序能否在此处用到？e 何时何处运用零点偏置？3 确定工艺计划a 确定所有加工工艺b 用于定位的快速移动c 换刀d 取消重新校准功能e 调用的刀具数据f 进给g 路径校对h 轮廓趋近和退出i 其它4 用编程语言来转换加工步骤把各步输入到一个N

8、C程序段中5 将程序中所有各步合并 二指令简介:1 SIEMENS 840D 系统2 CNC 432系统3 FANUC Oi-MA系统4 HEIDENHAIN系统（一）SIEMENS 840D系统指令： 1 钻削：CYCLE81RTP- 返回平面RFP- 参考平面SDIS-安全距离DP- 钻深终点CYCLE81 (50,0,5,-3,) CYCLE82 RTP_ 返回平面 RFP_ 参考平面 SDIS_安全距离 DP_ 钻深终点 DTB_ 暂停时间 CYCLE82(300,243,10,240,1) 2 铰孔：CYCLE85 RTP_ 返回平面 RFP_ 参考平面 SDIS_安全距离 DP_

9、钻深终点 DTB_ 暂停时间 FFR_ 进给率 RFF_ 返回进给 CYCLE85(100,0,20,30,0,100,100) 3 深孔钻：CYCLE83:RTP_返回平面 RFP_ 参考平面 SDIS_安全距离 DP_ 钻深终点 FDEP_钻孔深度 DAM_ 递减数值 DTB_ 暂停时间 FRF_ 进给系数 VARI-加工方式：段屑或材料去处 轴 ：几何轴 MDEP_ 最小钻深 DISI_ 距离 VRT_ 回退 DTD_ 暂停时间 CYCLE83(RTP,RFP,SDIS,DP,FDEP.DAM,FRF,VARI,-VRT)CYCLE83(RTP,RFP,SDIS,DPR,FDPR,DAM

10、,DTB,FRF,VARI, MDEP,DIS1) 4 镗孔: CYCLE86 RTP_ 返回平面 RFP_ 参考平面 SIDS_安全距离 DP_ 腔深度 DTB_ 暂停时间 SDIR_ 旋转方向 RPA_ 返回路径 RPO_ 返回路径 RPAP_ 返回路径 POSS_ 主轴位置 CYCLE86(50,0,5,-18,1,3,-0.1,0,0,0) 5 铣槽： POCKET3(,1,)POCKET3(,2,) POCKET3(,11,) POCKET3(,12,) POCKET3(,21,) POCKET3(,22,) POCKET3(,31,)POCKET3(,32,)POCKET3 _RT

11、P 返回平面 _RFP 参考平面 _SDIS 安全距离 _DP 腔深度 _LENG 腔长度 _WID 腔宽度 _CRAD 转角半径 _PA 参考点 _PO 参考点 _STA 角度（纵轴与横轴夹角）_MID 进给深度 _FAL 精加工余量 _FALD 精加工余量 _FFP1 平面进给 _FFD 深度进给 _CDIR, 铣削方向 0:顺铣 1:逆铣 2:G2, 3:G3_VARI 进刀方式：（1,2,11,12,21,22,31,32） 插入G0/G1/螺旋/往复运动; X1/X2 粗加工/精加工_MIDA 进给宽度 _AP1未完成尺寸 _AP2未完成尺寸 _AD未完成尺寸 _RAD1半径，角度

12、_DP逼进深度 POCKET3(300,100,10,15,100,80,0,0,0,0,10,2,0,100,100,3,22,1,96,76,0,0,0)6 铣圆：POCKET4(,0,0,0,11,)POCKET4(,0,0,0,11,)POCKET4(,0,0,0,12,)POCKET4(,0,0,1,11,)POCKET4(,0,0,2,11,)POCKET4(,0,0,3,11,)POCKET4 _RTP, 返回平面 _RFP, 参考平面 _SDIS, 安全距离 _DP, 腔深度 _PRAD, 腔半径 _PA, 参考点 _PO, 参考点 _MID, 进给深度 _FAL, 精加工余量

13、 _FALD, 精加工余量 _FFP1, 平面进给 _FFD, 深度进给 _CDIR, 铣削方向 0:顺铣 1:逆铣 2:G2, 3:G3 _VARI, 进刀方式：1,2,11,12,21,22,31,32插入G0/G1/螺旋/往复运动; X1/X2 粗加工/精加工_MIDA, 进给宽度 _AP1, 未完成尺寸 _AD, 未完成尺寸 _RAD1, 半径，角度 _DP1逼进深度 （二）CNC 432系统1钻孔：G81 (X) Y Z BFSM 暂 安 钻 返停 全 回时 距 距间 离 深 离例如 (1) G81 (X1.5) Y2 Z-15 FM（点位钻孔） G79 X0 Y0 Z0 G79 X

14、100 Y100 Z0 (2) G81 Y2 Z-15 FM （圆周向钻孔） G79 X0 Y0 Z0 R50 I30 J6 K3602.深孔： G83 (X) Y2 Z-20 B20 I3 K10 FSM 递 第 减 一 值 次 钻 深G83 (X) Y2 Z-20 B20 I3 J5 K10 F.S.M. 回 退 距 离 3.铰孔：G85 (X1) Y2 Z-40 B20 F S M4.镗孔：G86 (X1) Y2 Z-30 B20 F S M(三) FANUC Oi-MA系统1点钻：G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ X,Y_孔位数据 Z_从起钻点R到孔底距离 R_从初始位置到起

15、钻点R的距离F_进给切削速度K_重复次数G81 X0. Y0. Z-10. R-10. Q15. F100. 2. 钻孔：G82 X_ Y_ Z_ R_ P_F_ K_X,Y_孔位数据 Z_从起钻点R到孔底距离 R_从初始位置到起钻点R的距离 P_在孔底停留时间F_进给切削速度K_重复次数3. a深孔钻：G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ K_X_ Y_孔位数据Z_从起钻点R到孔底距离R_从初始位置到起钻点R的距离Q_ 每次切削进给的切削速度F_进给切削速度K_重复次数G83 X0 Y0 Z-40 R-100 Q10 Fb深孔钻：G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ I_ K_ P_X

16、_ Y_孔位数据Z_从起钻点R到孔底距离R_从初始位置到起钻点R的距离Q_ 每次切削进给的切削速度F_进给切削速度I_前进或后退的机动速度K_重复次数P_在孔底停留时间4. a镗孔：G85 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_X,Y_孔位数据 Z_从起钻点R到孔底距离 R_从初始位置到起钻点R的距离F_进给切削速度K_重复次数b镗孔：G86 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_X,Y_孔位数据 Z_从起钻点R到孔底距离 R_从初始位置到起钻点R的距离F_进给切削速度K_重复次数c背镗孔：G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ K_d镗 孔 : G88 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_

17、K_e镗 孔 : G89 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ K_ G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_G82 X_ Y_ Z_ R_ P_F_ K_ G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ K_G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ I_ K_ P_G85 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_G86 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_四.HEIDENHAIN(TNC 426 or TNC 430) Example:1 钻孔：5 L+100 R0 FMAX 10 CYCL DEF 200 DRILLING Q200 = 2 Q201 = -15 Q206 = 250 Q202 = 5Q2

18、10 = 0Q203 = +20Q204 = 100Q211 = 0.1 15 L X+30 Y+20 FMAX M320 CYCL CALL25 L X+80 Y+50 FMAX M9930 L Z+100 FMAX M2 第三部分 典型零件加工程序的编制(一) 方支架：1附图：ql1ql6 2 结构分析：a 该零件结构紧凑，加工特征分布合理；b 在加工中属于变形较小的一类零件。3 选用刀具： 可选用钻头、铣刀、镗刀。4 选用指令： 在西门子840D系统，运用通用G代码和POCKET3，POCKET4，CYCLE86。5 加工方式：可预加工底孔或采用刀刃过中心铣刀一次加工完成。6 加工设备：

19、 三轴以上数控机床7 加工程序：a 加工顶部：零点在工件表面左下角（附图ql3）加工台阶孔，用铣刀（过中心）。%_N_UP1_MPF;$PATH=/_N_MPF_DIRN1 G54G90 选择坐标系 绝对尺寸N2 T12 选择刀具N3 M6 换刀N4 G00Z150 快速接近定位点N5 X-109Y29N6 S1000M3 主轴旋转N7 G1Z10F1000 以第二速度接近定位点N8POCKET4(20,0,5,-20,22,-109,29,10,0,0,200,100,2,12,0 ,)N9 POCKET4(20,-20,2,-37.5,13,-109,29,20,0,0,200,200,0

20、, 11,0,)N10 G00Z100 刀具退出零件N11 M30 程序结束b 加工右侧 ：零点在工件表面左下角（附图ql2） 加 工： 孔，矩形槽。 选 用： 钻头，铣刀，镗刀 选用指令： CYCLE82，CYCLE86，POCKET3，POCKET4b1:%_N_RIGHT1_MPF;$PATH=/_N_MPF_DIRN1 G54G90N2 T1N3 M6N4 G00Z100N5 X44Y26.5N6 S500M3N7 G01Z20F200N11 MCALL CYCLE82(20,0,5,83.5,1)N12 HOLES1(44,26.5,0,48,0,2)N15 MCALLN24 Z20

21、0N25 M30b2%_N_RIGHT2_MPF;$PATH=/_N_MPF_DIRN1 G54G90N2 T2N3 M6N4 G00Z100N5 X92Y26.5N6 S500M3N7 G01Z20F200N8 POCKET3(,1,)N9 G00Z200N10 M30 b3POCKET4(,)%_N_RIGHT3_MPF;$PATH=/_N_MPF_DIRG54G90T3M6G0B0W0Z100X92Y26.5S1000M3G1Z20F1000POCKET4(20,-80,2,-84,22.85,92,26.5,84,0,0,200,100,0,21,0,1,1)G1Z20X44Y26.5

22、POCKET4(20,-80,2,-84,22.85,44,26.5,84,0,0,200,100,0,21,0,1,1)G1Z100F1000M30b4%_N_RIGHT4_MPF;$PATH=/_N_MPF_DIRN1 G54G90N2 T4N3 M6N4 G00Z100N5 X92Y26.5N6 S500M3N7 G01Z20F200N8 CYCLE86(20,0,5,-84,1,3,1,0,0,10)N9 G01X44F200N10 CYCLE86(20,0,5,-84,1,3,1,0,0,10)N11 G1Z100F2000N12 M30 C: 加工底部 ：零点在工件表面左下角（附图

23、ql6） 加 工： 孔，矩形槽。 选 用： 钻头，铣刀，镗刀 选用指令： CYCLE82，CYCLE86，POCKET3，POCKET4C1:N2 T1N3 M6N4 G00Z100N5 X44Y26.5N6 S500M3N7 G01Z20F200N11 MCALL CYCLE82(20,0,5,83.5,1)N12 HOLES1(44,26.5,0,0,0,1)N15 MCALLN24 Z200N25 M30c2:%_N_DOWN_MPF;$PATH=/_N_MPF_DIRN1 G54G90T15M6G0B0W0Z100X0Y0S1000M3G1Z20F1000N54 T15N55 M6N5

24、6 G0W0B0Z100N57 X99.25Y26.5N58 S1200M3N59 G1Z0F600POCKET3(20,0,2,-18.5,55,42,0,99.25,26.5,0,10,0,0,200, 100,0,11,0,)G1Z20F1000POCKET3(20,0,2,-26,47.5,47.5,0,43.5,26.5,0,10,0,0,100,100,0,11,0,)N125 G1Z100F1000N126 M30c3:T3M6G0B0W0Z100X43.5Y26.5S1000M3G1Z20F1000POCKET4(20,-80,2,-84,22.85,43.5,26.5,84,

25、0,0,200,100,0,21,0,1,1)G1Z100F1000M30c4:N2 T4N3 M6N4 G00Z100N5 X43.5Y26.5N6 S500M3N7 G01Z20F200N8 CYCLE86(20,0,5,-84,1,3,1,0,0,10)N11 G1Z100F2000N12 M30加工左侧 ：零点在工件表面左下角（附图ql6） 加 工： 孔，矩形槽。 选 用： 铣刀 选用指令： d1:%_N_LEFT1_MPF ;$PATH=/_N_MPF_DIRN1 G54G90N2 T12N3 M6N4 G0B0W0Z100N5 X-115Y19.5N6 S1000M3N7 G1Z0

26、F1000N8 Z-19F400N9 X-135N10 Y33.5N11 X-115N12 Y36.3N13 X-140.8N14 Y16.7N15 X-115N16 Y26.5N17 Z0F1000N18 Z10N19 X-48N20 Z-6.5F400N21 X-79Z-7.5N22 X-48Z-8N23 Y19.5N24 X-81N25 Y33.5N26 X-44.2N27 Y13.5N28 X-82.8N29 Y39.5N30 X-44.2N31 Y26.5N32 Z10F1000N33 T15N34 M6N35 G0W0B0Z100N36 X-63.5Y26.5N37 S1200M3

27、N38 G1Z0F1000N39 G42Z-8F200N40 X-89N41 Y44.5N42 X-39N43 Y8.5N44 X-91N45 Y47.5N46 X-36N47 Y5.5N48 X-91N49 Y47.5N50 X-80Y37.5N51 Z1N52 G40Z10F1000N53 G0X-132Y26.5N54 G1Z0F200N55 G42Z-8F200N56 X-115Y8N57 X-149N58 Y45N59 X-115N60 Y35N61 Z-19N62 X-115Y11N63 X-146N64 Y42N65 X-115N66 X-115Y8N67 X-149N68 Y45N69 X-115N70 Y35N71 Z1N72 G40N73 Z10F1000N74 Z100F2000N75 G0X500Z200N76 M30 _ _d2:%_N_LEFT2_MPF;$PATH=/_N_MPF_DIRN1 G54G90N2 T12N3 M6N4 G0B0W0Z100N5 X-115Y26.5N6 S1000M3N7 G1Z20F1000N8 POCKET4(20,0,4,-20,20,-115,26.5,10,0,0,200,200,0,11,0,)N9 POCKET4(20,-35,2,-37.5,13,-115,26.5,37.5