第章精简数控铣床及加工中心的程序编制.docx

1、第章精简数控铣床及加工中心的程序编制第4章 数控铣床及加工中心的程序编制4.1 概 述1数控镗铣床和加工中心(MC，Machine Center)区别主要在于数控镗铣床没有自动刀具交换装置( ATC , Automatic Toos Changer )及刀具库。2数控铣床与加工中心工艺特点 P.102加工中心是一种功能较全的数控机床，它集铣削、钻削、铰削、镗削、攻螺纹和切螺纹于一身。出现的新问题：如，刀具应具有更高的强度、硬度和耐磨性和良好的刚性；易造成切屑堆积，会缠绕在工件或刀具上，影响加工顺利进行，需要采取断屑措施和及时清理切屑；加工中心机床价格高，一次性投资大，机床的加工台时费用高，零件

2、的加工成本高。3数控铣床与加工中心分类及主要加工对象4.2 数控铣床及加工中心工艺处理数控铣削需要考虑机床的运动过程、工件的加工工艺过程、刀具的选择、切削用量的选择、走刀路线等多方面的工艺问题。1数控刀具的选择车削刀具：外圆、内孔、螺纹、成形车刀等铣削刀具：面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等钻削刀具：钻头、铰刀、丝锥等镗削刀具：粗镗刀、精镗刀等2. 加工路线的确定 P.117确定走刀路线的一般原则是：（1）保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。（2）缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间。（3）方便数值计算，减少编程工作量。（4）尽量减少程序段数。孔和内螺纹加工 p.119孔加工的方法比较多，有钻削

3、、扩削、铰削、铣削和镗削等。对于直径大于30mm的已铸出或锻出的毛坯孔的孔加工，一般采用粗镗半精镗孔口倒角精镗的加工方案，孔径较大的可采用立铣刀粗铣精铣加工方案。孔内的退刀槽可用锯片铣刀在孔半精镗之后、精镗之前铣削完成，也可用镗刀进行单刀镗削，但单刀镗削效率较低。对于直径小于30mm无底孔的孔加工，通常采用锪平端面打中心孔钻扩孔口倒角铰加工方案，对有同轴度要求的小孔，需采用锪平端面打中心孔钻半精镗孔口倒角精镗（或铰）加工方案。为提高孔的位置精度，在钻孔工步前需安排打中心孔工步。孔口倒角一般安排在半精加工之后、精加工之前，以防孔内产生毛刺。内螺纹的加工根据孔径的大小，一般情况下，M6M20之间的

4、螺纹，通常采用攻螺纹的方法加工。M20以上的内螺纹，可采用铣削（或镗削）加工。另外，还可铣外螺纹。3. 切削用量的选择切削用量包括：切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。具体的选择原则与普通铣削相同。合理的选择切削用量，对零件的表面质量、精度、加工效率影响很大，这在实际加工中往往是很难掌握的，必须要有丰富的实践经验才能够掌握好切削用量的选择。因此，在编程时只能根据一般情况，根据加工条件大致选择切削用量。在实际加工中，根据具体加工情况进行调整。4.3数控铣床及加工中心编程指令431 轮廓指令1G002G01 有F 单位：mm/min3G02&G03 P.55G02 X Y R FG02 X Y

5、 I J FX、Y表示圆弧终点坐标。I、J表示圆心相对于圆弧起点坐标在X、Y轴上的坐标增量I=圆心X起点X J= 圆心Y起点Y M指令 M01 M02 M03、M04、M05 M06 M07、M08、M09 M30举例1）如图所示，已知材料为45钢，毛坯5050 14 ，编写铣上表面的加工程序。 2）铣不等边五边形槽。键槽刀3）铣工件上的“S”字，深3mm。T01 M06G54 G90 S1000 M03M08G00 X40 Y35G43 H01 G00 Z10G01 Z-3 F80G03 X35 Y40 I-5 J0 F100G91 G01 X-20 Y0G03 X-5 Y-5 I 0 J-

6、5G01 X0 Y-5 G03 X5 Y-5 I5 J0G01 X20 Y0G02 X5 Y-5 I0 J-5G01 X0 Y-5 G02 X-5 Y-5 I-5 J0G01 X-20 Y0 G02 X-5 Y5 I0 J5 G01 Z13 F200G00 Z153 M09M05 M304G04 （同车削）5G41、G42G40命令格式 G01/G00 G41/G42/G40 D左、右补偿的判断:刀具方向半径补偿的三步,切线进入和切出应用左、右补偿与顺、逆铣的关系G41选择在刀具左侧进行补偿，即沿刀具运动轨迹看去，刀具中心在零件轮廓的左侧。铣削时对于工件产生顺铣效果，故常用于精铣。G42选择在

7、刀具右侧进行补偿，亦沿刀具运动轨迹看去，刀具中心在零件轮廓的右侧。铣削时对于工件产生逆铣效果，故常用于粗铣。刀具半径补偿的过程分为三步：建立刀补、执行刀补、取消刀补G40必须和G41或G42成对使用。在建立刀补与取消刀补的过程中，必须注意刀具与工件之间的相互位置，避免撞刀。刀具半径补偿的应用：1）编程时直接按工件轮廓尺寸编程。刀具在磨损、重磨或更换后直径会发生变化，但不必修改程序，只需改变半径补偿参数。2）刀具半径补偿值不一定等于刀具半径值，同一加工程序，采用同一刀具可通过修改刀补的办法实现对工件轮廓的粗、精加工；同时也可通过修改半径补偿值获得所需要的尺寸精度。解释顺铣和逆铣的区别6G43、G

8、44G49 p.125其中：G43表示长度正补偿，G44表示长度负补偿；Z指令Z轴移动坐标值；H指令长度补偿号。注意：G43、G44是续效代码，如欲取消刀补，可以用G49、H00、G28、M30和RESET键，这里H00的偏置量固定为0。建立长度补偿时，必须伴随着运动，且只能有Z轴方向的运动，若有其它轴运动机床会报警。长度补偿量的确定 （1）事先通过对刀仪测量出刀具长度（图中的H01和H02），作为刀具长度补偿值（该值为正），输入到对应的刀具补偿参数中。 （2）先将工件坐标系（G54G59）中的Z值偏置值设定为零，即Z向的工件原点与机床原点重合，通过机内对刀测量出刀具Z轴返回机床原点时刀位点相

9、对工件基准面的距离，作为刀具长度补偿值。 （3）先将其中一把刀具作为基准刀，其长度补偿值为零，其它刀具的长度补偿值为与基准刀的长度差值（可通过对刀仪测量）。此时应先通过机内对刀法测量出基准刀在Z轴返回机床原点时刀位点相对于工件基准面的距离，并输入到工件坐标系中的Z值的偏置参数中。7G90&G918G17、G18、G199子程序调用M98 P_ L_子程序返回M9910G92：坐标系设定指令，确定起刀点在坐标系中的位置。11基准点的定义和返回返回参考点检查G27指令格式：G27 X(U)_ Z(W)_式中：X、Z是机床参考点在工件坐标系中的绝对坐标；U、W是机床参考点相对于刀具目前所在的位置增量

10、坐标。说明：（1）该指令用于检查刀具是否能够正确返回到参考点。执行G27指令的前提是机床在通电后刀具返回过一次参考点（手动返回或自动返回）。（2）使用该指令前，如果先前用G41或G42指令建立了刀具半径补偿，必须用G40指令取消刀具半径补偿，方可使用G27指令。自动返回参考点G28指令格式：G28 X(U)_ Z(W)_式中:X、Z是指刀具经过中间点的绝对坐标；U、W是指刀具经过的中间点相对于起点的增量坐标。说明：执行该指令时，刀具先快速移动到指令指定的中间点位置，然后自动返回到参考点，到达参考点后，相应坐标方向的指示灯亮。车床：G28 X40，Z50 表示刀具快速从当前点，经过中间点（40，

11、50），移动到参考点。铣床：G91 G28 Z0 刀具快速从当前点移动到Z方向参考点 G28 X0 Y0 刀具快速从当前点移动到X,Y方向参考点从参考点返回G29指令格式：G29 X _ Z _式中：X、Z是返回点的坐标值；说明：该指令使刀具由参考点经过中间点（在前面由G28指定的中间点）返回指定点，例1 加工平面凸轮零件。应用三角、几何及解析几何的数学方法，求出图形中各几何元素相交或相切的基点坐标值，并按确定的走刀路线计算出P1、P2、P10各点的坐标。P1(-50，160)P2(-10，130)P3(0，130)P4(46.351，98.750)P5(74.162，30)P6(74.162

12、，-30)P7(46.35l，-98.750)编写程序单 按程序格式编写凸轮零件加工程序单如下：T01 M06G54 G90 S1500 M03M08G00 X-160 Y-160G43 H01 G00 Z100G00 Z10G01 Z-8 F80G41 D01 G01 X-130 Y-160G01 Y0G02 X0 Y130 I130 J0G02 X46.3512 Y98.75 I0 J-50G01 X74.162 Y30G02 X74.162 Y-30 R50G01 X46.3512 Y-98.75G02 X0 Y-130 I-46.3512 J18.75G02 X-130 Y0 I0 J

13、130G01 X-130 Y160G40 G01 X-160 G01 Z10 F300G00 Z100 M05M09M30例2 某连杆零件如图所示。试编写对连杆轮廓进行精铣数控加工的程序。（1）刀具选择：16立铣刀（2）安全面高度：10（3）工艺路线安排：一致采用左刀补，由A点进刀，再由B点退出加工40的圆；由C点进刀，再由D点退出加工24的圆；最后由A点进刀，再由B点退出加工整个轮廓。（4）关键点坐标计算：点1（-82，0）；点2（0，0）；点3（-94，0）；点4（-83.165，-11.943）；点5（-1.951，-19.905）；点6（-1.951，19.905）；点7（-83.16

14、5，11.943）；点8（20，0）。（5）程序如下：O0001G21T01 M06G54 G90 G00 X28 Y20 S1000 M03 M08G43 H01 Z10G01 Z-8 F200G41 D01 X20 Y0 F100G02 YO J-20 J0G40 G01 X28 Y-20G00 Z10 X-102 Y-20G01 Z-8 F200G41 D01 X-94 Y0 F100G02 I12 J0G40 G01 X102 Y20G00 Z10G00 X28 Y20G01 Z-21 F200G41 D01 Z20 Y0 F100G02 X-1.951 Y-19.905 I-20 J

15、0G01 X-83.165 Y-11.943G02 Y11.943 I1.165 J11.943G01 X-1.951 Y19.905G02 X20 Y0 I1.195 J19.905G40 G01 X28 Y-20G00 Z10 M05 M09G91 G49 G28 Z0 G28 X0 Y0M30例3 已知某零件外形轮廓如图所示，厚5mm，要求精加工其外形轮廓，试编写精铣数控加工的程序。（1）刀具选择：10立铣刀，刀具号02（2）安全面高度：5（3）工艺路线安排：采用顺时针加工，上平面为Z0（4）程序如下：432固定循环指令编程方法掌握：1孔加工命令格式、类型（钻、镗、铰、攻螺纹）、所用刀具 2加工过程 共性：