数控机床编程课件.ppt

1、3.1 数控铣床编程基础数控铣床编程基础第一节：数控铣床编程基础第一节：数控铣床编程基础第二节：数控铣床基本第二节：数控铣床基本G指令指令第一节第一节 数控铣床编程基础数控铣床编程基础1、数控铣床功能特点、数控铣床功能特点(1)铣削加工(2)(2)孔加工及螺纹加工。(3)(3)刀具半径自动补偿功能。(4)(4)刀具长度补偿功能。(5)(5)固定循环功能。(6)(6)镜像加工功能。(7)(7)子程序功能。(8)(8)数据输入/输出及DNC功能。(9)(9)自诊断功能。2、数控铣床坐标系和参考点、数控铣床坐标系和参考点 坐标系的确定原则刀具相对于静止工件而运动的原则。标准的机床坐标系是一个右手笛卡

2、尔直角坐标系。这个坐标系的X、Y、Z坐标轴与机床的主要导轨相平行，它与安装在机床上并且按机床的主要直线导轨找正的工件相关。主运动是Z轴，X轴是水平的，根据右手螺旋法则，确定Y轴。坐标系的确定原则运动的方向：数控机床的某一部件运动的正方向，是增大工件和刀具之间距离的方向为坐标轴的正方向，即刀具远离工件的方向。坐标轴的规定Z轴：定义为机床主轴或平行于主轴的坐标轴。如果机床有一系列主轴，则选尽可能垂直于工件装夹面的主轴为Z轴。正方向：定义为从工作台到刀具夹持的方向，即刀具远离工作台的运动方向。X轴：轴：为水平的、平行于工件装夹平面的为水平的、平行于工件装夹平面的坐标轴，它平行于主要的切削方向，且以坐

3、标轴，它平行于主要的切削方向，且以此方向为此方向为正方向。正方向。坐标轴的规定Y轴：轴：正方向则根据正方向则根据X轴和轴和Z轴的方向按右轴的方向按右手螺旋法则确定。手螺旋法则确定。(a)立式数控铣床；(b)卧式数控铣床 机床坐标系的原点机床坐标系的原点 机床坐标系的原点即机床坐标系的原点即机床原点机床原点，是指在机床，是指在机床上设置的一个固定点。它在机床装配、调试时就上设置的一个固定点。它在机床装配、调试时就已确定下来了，是数控机床进行加工运动的基准已确定下来了，是数控机床进行加工运动的基准点，由点，由机床制造厂家确定机床制造厂家确定。数控铣床参考点数控铣床参考点机床参考点一般取在X、Y、Z

4、三个直角坐标轴正正方向的极限位置方向的极限位置上。在数控机床回参考点(也叫做回回零零)操作后，CRT显示的是机床参考点相对机床坐标原点的相对位置的数值。机床参考点也称为机床零点机床零点。机床启动后，首先要将机床返回参考点(回零)，即执行手动返回参考点操作，使各轴都移至机床参考点。这样在执行加工程序时，才能有正确的工件坐标系。3、工件坐标系、工件坐标系 工件坐标 工件坐标系的各坐标轴名称和方向必须与所使用的数控机床坐标系机床坐标系相应的名称和方向相同。工件坐标系的原点 工件坐标系的原点是指根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点，即编程坐标系的编程坐标系的原点。原点。编程原点编程原点由编程人员自

5、己确定，应该尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上，或者是工件的对称中心上，并考虑到编程的方便性。机床坐标系和工件坐标系之间的联系 当工件安装在机床上以后，机床坐标系和工件坐标系的原点是绝对不可能重合的，工件的原点相对于机床的原点，在X、Y、Z方向有位移量，通过对刀操作通过对刀操作可以测定可以测定。因此，编程人员在编制程序时，只要根据零件图样就可以选定编程原点，建立编程坐标系建立编程坐标系，计算坐标数值，而不必考虑工件毛坯装夹的实际位置。对加工人员来说，则应在装夹工件、调试程序时，确确定定加加工工原原点点的的位位置置，并在数控系统中给予设定(即给出原点设定值)，这样数控机床才能按照准确的加工位置

6、进行加工。数控操作人员确定工件原点相对机床原点的操作过程，称为对刀对刀。第二节 数控铣床基本G指令一、有关坐标和坐标系的指令一、有关坐标和坐标系的指令 （1 1）、绝对值编程）、绝对值编程G90与增量值编程与增量值编程G91格式格式：G90 G X Y Z G90 G X Y Z G91 G X Y Z G91 G X Y Z 注意注意:铣床编程中增量编程不能用铣床编程中增量编程不能用U、W.注意注意：铣床中：铣床中X轴不再是直径轴不再是直径.例：刀具由原点按顺序向例：刀具由原点按顺序向1、2、3点移动时用点移动时用G90、G91指指令编程令编程。（2 2）、工件坐标系设定）、工件坐标系设定G

7、92G92格式格式：G92 X_ Y_ Z_G92 X_ Y_ Z_ X X、Y Y、Z Z、为当前刀位点在工件坐标系中的坐标。为当前刀位点在工件坐标系中的坐标。G92G92G92G92指令通过设定刀具起点相对于要建立的工件坐标指令通过设定刀具起点相对于要建立的工件坐标指令通过设定刀具起点相对于要建立的工件坐标指令通过设定刀具起点相对于要建立的工件坐标原点的位置建立坐标系。原点的位置建立坐标系。原点的位置建立坐标系。原点的位置建立坐标系。此坐标系一旦建立起来，后续的绝对值指令坐标位此坐标系一旦建立起来，后续的绝对值指令坐标位此坐标系一旦建立起来，后续的绝对值指令坐标位此坐标系一旦建立起来，后续

8、的绝对值指令坐标位置都是此工件坐标系中的坐标值。置都是此工件坐标系中的坐标值。置都是此工件坐标系中的坐标值。置都是此工件坐标系中的坐标值。说明说明G92 G92 设置加工坐标系设置加工坐标系G92 X X2 Y Y2 Z Z2 则将工件原点设定到距刀具起则将工件原点设定到距刀具起始点距离为始点距离为X=-X2，Y=-Y2，Z=-Z2 的位置上。的位置上。（3 3）、工件坐标系选择）、工件坐标系选择 G54-G59 说明说明1、G54G59是系统预置的六个坐标系，可根据需是系统预置的六个坐标系，可根据需要选用。要选用。2、该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都、该指令执行后，所有坐标值指定的坐

9、标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。是选定的工件加工坐标系中的位置。16号工件号工件加工坐标系是通过加工坐标系是通过CRT/MDI方式设置的。方式设置的。3、G54G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用系中的坐标值可用MDI方式输入，系统自动记忆。方式输入，系统自动记忆。4、使用该组指令前，必须先回参考点。、使用该组指令前，必须先回参考点。5、G54G59为模态指令，可相互注销。为模态指令，可相互注销。选择机床坐标系选择机床坐标系（4）、G53-选择机床坐标系选择机床坐标系 编程格式：编程格式：G53 G90 X Y Z ；G53 指令使刀具

10、快速定位到机床坐标系中的指定位置上，指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上，式中式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值。后的值为机床坐标系中的坐标值。例：例：G53 X-100 Y-100 Z-20G53为非模态指令为非模态指令,只在当前程序段有效只在当前程序段有效.（5）、G52 局部坐标系设定局部坐标系设定 编程格式：编程格式：G52 X Y Z ；式中式中X、Y、Z后的值为局部原点相对工件原点的坐标值。后的值为局部原点相对工件原点的坐标值。几个坐标系指令应用举例几个坐标系指令应用举例如图所示从如图所示从A-B-C-D行走路线行走路线编程如下编程如下N01 G54 G00 G90

11、 X30.0 Y40.0 快速移到快速移到G54中的中的A点点N02 G59 将将G59G59置为当前工件坐标系置为当前工件坐标系 N03 G00 X30.0 Y30.0 移到移到G59G59中的中的B B点点N04 G52 X45.0 Y15.0 在当前工件坐标系在当前工件坐标系G59G59中建立局部坐标系中建立局部坐标系G52G52N05 G00 G90 X35.0 Y20.0 移到移到G52G52中的中的C C点点N06 G53 X35.0 Y35.0 移到移到G53G53（机械坐标系）中的机械坐标系）中的D D点点二、坐标平面选定二、坐标平面选定坐标平面选择坐标平面选择 G17，G18

12、，G19 格式：格式：G17 G18 G19XYZG17G18G19 G17 XY平面，平面，G18 ZX平面，平面，G19 YZ平面。平面。坐坐标标平平面面选选择择指指令令是是用用来来选选择择圆圆弧弧插插补补的的平平面和刀具补偿平面的。面和刀具补偿平面的。G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，为模态功能，可相互注销，G17为缺省为缺省值。值。XYZG17G18G19三、三、参考点控制指令参考点控制指令（1 1）、自动返回参考点）、自动返回参考点 G28G28格式：格式：G28 X _ Y _ Z _G28 X _ Y _ Z _其中，其中，X X、Y Y、Z Z 为指定的中间点位置。

13、为指定的中间点位置。说明：说明：执行执行G28指令时，各轴先以指令时，各轴先以G00的速度快移到程的速度快移到程序指序指 令的中间点位置，然后自动返回参考点。令的中间点位置，然后自动返回参考点。在使用上经常将在使用上经常将XY和和Z分开来用。先用分开来用。先用G28 Z.提刀并回提刀并回Z轴参考点位置，然后再用轴参考点位置，然后再用G28 X.Y.回到回到XY方向的参考点。方向的参考点。在在G90时为指定点在工件坐标系中的坐标；在时为指定点在工件坐标系中的坐标；在G91时为指令点相对于起点的位移量时为指令点相对于起点的位移量G28指令前要求机床在通电后必须指令前要求机床在通电后必须(手动手动)

14、返回过一次参考点。返回过一次参考点。使用使用G28指令时，必须预先取消刀具补偿。指令时，必须预先取消刀具补偿。G28为非模态指令。为非模态指令。参考点控制指令（参考点控制指令（G29）（2 2）、自动从参考点返回）、自动从参考点返回G29G29格式：格式：G29 X _ Y _ Z G29 X _ Y _ Z 其中，其中，X X、Y Y、Z Z 为指令的定位终点位置。为指令的定位终点位置。四、四、有关单位的设定有关单位的设定1 1、尺寸单位选择、尺寸单位选择G20G20，G21G21，G22G22格式：格式：G20 G20 英制英制 G21 G21 公制公制 尺寸输入制式尺寸输入制式 G22

15、G22 脉冲当量脉冲当量线性轴线性轴旋转轴旋转轴英制英制(G20)(G20)英寸英寸度度公制公制(G21)(G21)毫米毫米度度脉冲当量脉冲当量(G22)(G22)移动轴脉冲当量移动轴脉冲当量旋转轴脉冲当量旋转轴脉冲当量这这3个个G代代码码必必须须在在程程序序的的开开头头坐坐标标系系设设定定之之前前用用单单独独的的程程序段指令或通过系统参数设定。程序运行中途不能切换。序段指令或通过系统参数设定。程序运行中途不能切换。五、五、基本编程指令基本编程指令1 1 1 1、快速定位指令、快速定位指令、快速定位指令、快速定位指令G00G00G00G00格式：格式：格式：格式：G00 X_Y_Z_G00 X

16、_Y_Z_G00 X_Y_Z_G00 X_Y_Z_ 其中，其中，X X、Y Y、Z Z、为快速定位终点，在为快速定位终点，在G90G90时为终时为终点在工件坐标系中的坐标；在点在工件坐标系中的坐标；在G91G91时为终点相对于时为终点相对于起点的位移量。（起点的位移量。（空间折线移动空间折线移动）说明：说明：1、G00 一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。2、为避免干涉，通常的做法是：、为避免干涉，通常的做法是：不轻易三轴联动不轻易三轴联动。一般先移动一个轴，再在其它两轴构成的面内联动。一般先移动一个轴，再在其它两轴构成的面内联动。如：如：进刀时进刀时，先在安全高度，先在安全高度Z上，移动（联动）上，移动（联动）X、Y 轴，再下移轴，再下移Z轴到工件附近。轴到工件附近。退刀时退刀时，先抬，先抬Z轴，再移动轴，再移动X-Y轴。轴。直直 线线 插插 补补 指指 令（令（G01G01）2 2、直线进给指令、直线进给指令G01 G01 格式：格式：G01 X _Y_ Z_ F_G01 X _Y_ Z_ F_ 其中，其中，X X、Y Y、Z Z为终点，