第四章数控铣床的程序编制课件.ppt

1、 数控铣床的程序编制 n编程基础nXK5032的程序编制n图形的数学处理n典型零件的程序编制1谢谢观赏2019-8-264.1 编程基础n数控铣床的主要功能n数控铣床的加工范围n数控铣床工艺装备特点n铣削加工工艺性分析2谢谢观赏2019-8-264.1.1 数控铣床的主要功能1 常用铣削系统的主要功能点位控制功能 连续轮廓控制功能刀具半径补偿功能比例及镜像加工功能旋转功能子程序调用功能 宏程序功能3谢谢观赏2019-8-262 数控铣床的加工范围 1.平面类零件 2.直纹曲面类零件 3.立体曲面类零件 （1）行切加工法（2）三坐标联动加工 4.1.1 数控铣床的主要功能4谢谢观赏2019-8-

2、26平面类零件示意图5谢谢观赏2019-8-26直纹曲面类零件示意图6谢谢观赏2019-8-26行切加工法示意图7谢谢观赏2019-8-26三坐标联动加工示意图8谢谢观赏2019-8-264.1.2 数控铣床的工艺装备 1 夹具 (1)对单件、小批量、工作量较大的模具加工来说，一般可直接在机床工作台面上通过调整实现定位与夹紧，然后通过加工坐标系的设定来确定零件的位置。(2)对有一定批量的零件来说，可选用结构较简单的夹具。夹具图片链接9谢谢观赏2019-8-26夹具图片示意图 10谢谢观赏2019-8-26 2 刀具 （1）铣刀类型选择 1）加工曲面类零件时，一般采用球头刀，粗加工用两刃铣刀，半

3、精加工和精加工用四刃铣刀。球头铣刀示意图 2）铣较大平面时，一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀。3）铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀。4）铣键槽时，一般用两刃键槽铣刀。5）孔加工时，可采用钻头、镗刀等孔加工类刀具。4.1.2 数控铣床的工艺装备 11谢谢观赏2019-8-26刀具图片 12谢谢观赏2019-8-26球头铣刀示意图 13谢谢观赏2019-8-26加工孔的刀具示意图 14谢谢观赏2019-8-26 2 刀具 （2）铣刀结构选择 铣刀一般由刀片、定位元件、夹紧元件和刀体组成，选用时，主要可根据刀片排列方式。刀片排列方式可分为两大类：a.平装结构(刀片径向排列)b.立装结构(刀片切向排列)4

4、.1.2 数控铣床的工艺装备 15谢谢观赏2019-8-26 2 刀具 （3）铣刀角度选择（了解）（4）刀的齿数(齿距)选择 （5）铣刀直径的选择 1）平面铣刀 2）立铣刀 3）槽铣刀 （6）铣刀的最大切削深度 选择刀具时一般应按加工的最大余量和刀具的最大切削深度选择合适的规格。4.1.2 数控铣床的工艺装备 16谢谢观赏2019-8-26 2 刀具 （7）刀片牌号的选择 国际标准化组织规定，切削加工用硬质合金按其排屑类型和被加工材料分为三大类：P类、M类和K类。根据被加工材料及适用的加工条件，每大类中又分为若干组，用两位阿拉伯数字表示，每类中数字越大，其耐磨性越低、韧性越高。其中，组号越大，

5、则可选用越大的进给量和切削深度，而切削速度则应越小。4.1.2 数控铣床的工艺装备 17谢谢观赏2019-8-264.1.3 数控铣削的工艺性分析 1 选择并确定数控铣削加工部位及工序内容 主要选择的加工内容有：1）工件上的曲线轮廓，特别是由数学表达式给出的非 圆曲线与列表曲线等曲线轮廓。2）已给出数学模型的空间曲面。3）形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位；4）用通用铣床加工时难以观察、测量和控制进给的内外凹槽；5）以尺寸协调的高精度孔和面；6）能在一次安装中顺带铣出来的简单表面或形状；7）用数控铣削方式加工后，能成倍提高生产率，大大减轻劳动强度的一般加工内容。18谢谢观赏2019-8-

6、26（1）零件图样尺寸的正确标注（2）统一内壁圆弧的尺寸 1）内壁转接圆弧半径R 2）内壁与底面转接圆弧半径r 内壁半径示意图 2 零件图样的工艺性分析 4.1.3 数控铣削的工艺性分析 19谢谢观赏2019-8-26内壁半径示意图 r较小r较大20谢谢观赏2019-8-263 保证基准统一的原则 4 分析零件的变形情况 4.1.3 数控铣削的工艺性分析 21谢谢观赏2019-8-265 零件的加工路线（1）铣削轮廓表面 在铣削轮廓表面时一般采用立铣刀侧面刃口进行切削。对于二维轮廓加工，通常采用的加工路线为：1）从起刀点下刀到下刀点；2）沿切向切入工件；3）轮廓切削；4）刀具向上抬刀，退离工件

7、；5）返回起刀点。（2）顺铣和逆铣对加工影响 由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优于逆铣。4.1.3 数控铣削的工艺性分析 22谢谢观赏2019-8-26顺铣和逆铣示意图23谢谢观赏2019-8-26nFANUC-OM系统概述 n基本编程指令及应用 n固 定 循 环 n用户宏程序 4.2 XK5032的程序编制24谢谢观赏2019-8-264.2.1 FANUC-OM系统概述 XK5032立式数控铣床所配置的是FANUC-0MC数控系统。该系统的主要特点是：轴控制功能强，其基本可控制轴数为X、Y、Z三轴，扩展后可联动控制轴数为四轴；编程代码通用性强，编程方便，

8、可靠性高。25谢谢观赏2019-8-264.2.2 基本指令编程及应用（1）G92-设定加工坐标系 编程格式：编程格式：G92 XY Z 应用：应用：G92 X20 Y10 Z10 示意图如右图 1 加工坐标系的设定指令26谢谢观赏2019-8-264.2.2 基本指令编程及应用 1 加工坐标系的设定指令（2）G53-选择机床坐标系 编程格式编程格式：G53 G90 X Y Z；例：G53 G90 X-100 Y-100 Z-20 执行后在机床坐标系中的位置如右图所示 27谢谢观赏2019-8-261 加工坐标系的设定指令（2）G54、G55、G56、G57、G58、G59 这些指令可以分别用

9、来选择相应的加工坐标系。编程格式编程格式：G54 G90 G00(G01)X Y Z(F)4.2.2 基本指令编程及应用 28谢谢观赏2019-8-262 快速点定位指令-G00 （1）格式：GOO X-Y-Z-（X、Y、Z代表终点的坐标值）（2）含义：4.2.2 基本指令编程及应用 29谢谢观赏2019-8-263 线性进给指令G01 格式：G01 X _Y_ Z_ F _ （X、Y、Z代表终点的坐标值）4.2.2 基本指令编程及应用 30谢谢观赏2019-8-26圆弧插补G02、G03指令(1)格式：G02 X（U）_Y（V）_Z（W）_I_J_K_F_ G03 X（U）_Y（V）_Z（W

10、）_I_J_K_F_或者 G02 X（U）_Y（V）_Z（W）_R_F_ G03 X（U）_Y（V）_Z（W）_R_F_(2)含义：解释X（U）_Z（W）_I_K和R的含义(3)应用 4.2.2 基本指令编程及应用 31谢谢观赏2019-8-265 刀具半径补偿指令-G40、G41、G42 G42 G01 X_Y_(_Z)_ D#G40 G00（G01）X_Y_(Z)_D#G40 G00（G01）X_Y_(Z)_ 191817GGG（1）格式：（2）含义（3）刀补方向的判别（刀具补偿方向示意图）4.2.2 基本指令编程及应用 32谢谢观赏2019-8-26刀具补偿方向示意图 在前进方向 右侧补

11、偿 补偿量 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向 (b)补偿量 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向(a)图31 刀具补偿方向(a)左刀补 (b)右刀补 33谢谢观赏2019-8-26 6.刀具长度补偿 X-Y-Z-H#（1）格式：G43G44（2）含义及应用 4.2.2 基本指令编程及应用 34谢谢观赏2019-8-26 7.子程序调用（1）格式：M98-调用子程序。M99-子程序结束。M98P（前四位数为在程序被重复调用次数，后四位数为被调用的子程序号）。（2）含义 4.2.2 基本指令编程及应用 35谢谢观赏2019-8-26 8.图象比例及镜向功能（1）各轴按相同比例编程 编程格式：编

12、程格式：G51 X Y Z P G50 式中：X、Y、Z-比例中心坐标(绝对方式），P-比例系数。（2）各轴以不同比例编程 编程格式：G51 X YZ IJK G50 式中：X、Y、Z-比例中心坐标；I、J、K-对 应X、Y、Z轴的比例系数（3）镜像功能(比例及镜像功能)4.2.2 基本指令编程及应用 36谢谢观赏2019-8-26 9.坐标系旋转功能 G68、G69（1）基本编程方法 编程格式：编程格式：G68 X Y R G69（2）含义：（3）应用（应用1）（4）坐标系旋转功能与刀具半径补偿功能的关系（5）与比例编程方式的关系（应用2）4.2.2 基本指令编程及应用 37谢谢观赏2019

13、-8-26坐标系旋转功能应用1（图示）现以上图为例，应用旋转指令的程序为：38谢谢观赏2019-8-26N10 G92 X-5 Y-5 /建立图4.29所示的加工坐标系N20 G68 G90 X7 Y3 R60 /开始以点（7，3）为旋转中心，逆时针旋转60的旋转N30 G90 G01 X0 Y0 F200 /按原加工坐标系描述 运动，到达（0，0）点(G91 X5 Y5)/若按括号内程序段运行，将以（-5，-5）的当前点为旋转中心旋转60N40 G91 X10 /X向进给到（10，0）N50 G02 Y10 R10 /顺圆进给N60 G03 X-10 I-5 J-5 /逆圆进给N70 G01

14、 Y-10 /回到（0，0）点N80 G69 G90 X-5 Y-5 /撤消旋转功能，回到（-5，-5）点M02 /结束坐标系旋转功能应用1（程序）39谢谢观赏2019-8-26坐标系旋转功能应用2（图示）旋转平面一定要包含在刀具半径补偿平面内。以上图为例，程序为：40谢谢观赏2019-8-26N10 G92 X0 Y0N20 G68 G90 X10 Y10 R-30N30 G90 G42 G00 X10 Y10 F100 H01N40 G91 X20N50 G03 Y10 I-10 J 5N60 G01 X-20N70 Y-10N80 G40 G90 X0 Y0N90 G69 M30当选用半

15、径为R5的立铣刀时，设置：H01=5。坐标系旋转功能应用2(程序）41谢谢观赏2019-8-264.2.3 固定循环 1 孔加工循环的过程（六个基本动作）B(X,Y)6352RAE41G98-孔循环结束后，刀具返回B点G99-孔循环结束后，刀具返回参考平面R。42谢谢观赏2019-8-262 孔加工循环指令4.2.3 固定循环(1)钻孔循环指令G81 1）格式：G81 XY-Z-F-R-；2）含义：Z-孔底位置 F-进给速度 R-参考平面位置 X、Y-孔的位置。3）应用：43谢谢观赏2019-8-264.2.3 固定循环2 孔加工循环指令(2)钻孔循环指令G82 1）格式：G82 X-YZFR

16、P 2）含义：与G81类似，区别：在孔低 作暂停。P-在孔低暂停时间，单位为ms。用于扩孔和沉头孔加工。3）应用：44谢谢观赏2019-8-264.2.3 固定循环2 孔加工循环指令(3)深孔钻孔循环G73 1）格式：G73 X-Y-Z-F-R-P-Q-Q-每次进给深度 为正值。(4)攻螺纹循环G84 1）格式：G84 X-Y-Z-F-R 与钻孔加工不同的是攻螺纹结束后不是以快速运动 而是一进给速度反向退出。2）应用45谢谢观赏2019-8-264.2.3 固定循环2 孔加工循环指令(5)(5)左旋攻螺纹指令G74 与G84一样，只进给为反转，退回为正转。(6)镗孔加工循环指令G85 格式：G

17、85 X-Y-Z-F-R-与钻孔循环一样，无孔低动作(7)镗孔加工循环指令G86 格式：G86 X-Y-Z-F-R-与G85的区别：刀具到达孔低位置后停止转动，并快速退回。46谢谢观赏2019-8-264.2.3 固定循环2 孔加工循环指令(8)镗孔加工循环指令G89 格式：G89 X-Y-Z-F-R-P 与G85的区别：刀具到达孔低位置后，进给停止。(9)精镗循环指令G76 格式：G76 X-Y-Z-F-R-P-Q-其中：P-暂停时间；Q-偏移值(10)背镗循环指令G87 格式：G87 X-Y-Z-F-R-Q-47谢谢观赏2019-8-264.2.4 用户宏程序 1 变量变量的表示 变量的引

18、用变量的类型u公共变量 u系统变量 48谢谢观赏2019-8-262 宏指令G65 格式：格式：G65 Hm P#i Q#j R#k m-宏程序功能，数值范围0199；#i-运算结果存放处的变量名；#j-被操作的第一个变量，也可以是一个常数；#k-被操作的第二个变量，也可以是一个常数；4.2.4 用户宏程序 49谢谢观赏2019-8-263 功能指令算术运算指令（超链文件算术运算宏指令基本知识.doc）逻辑运算指令(超链文件逻辑运算宏指令基本知识.doc）三角函数指令(超链文件三角函数宏指令基本知识.doc）控制类指令(超链文件控制类宏指令基本知识.doc）4.2.4 用户宏程序 50谢谢观赏

19、2019-8-264 4 使用注意 5 5 用户宏程序应用举例 超链文件用户宏程序应用举例.doc6 6 编程时应注意的问题4.2.4 用户宏程序 51谢谢观赏2019-8-261 1 直线轮廓的图形处理两平行铣削平面的数学处理两相交铣削平面的数学处理 定斜角直线轮廓的处理2 2 空间曲面的数学处理 铣削空间曲面的方法确定行距与步长(插补段的长度)u行距S的计算方法 u确定步长L4.3 图形的数学处理52谢谢观赏2019-8-264.4 典型零件的程序处理n平面凸轮的工艺分析及编程n应用宏功能指令加工空间曲线n铣削软件模拟（1）:熟悉铣削加工仿真软件的使用n铣削软件模拟（2）:能进行一般零件的铣削加工仿真53谢谢观赏2019-8-26平面凸轮的工艺分析及编程54谢谢观赏2019-8-261 工艺分析 2 加工调整(超链文件数控加工工序卡.doc）3 数学处理（超链文件平面凸轮数学处理方法.doc）平面凸轮的加工走刀路线图4 编写加工程序（超链文件凸轮加工程序.doc）平面凸轮的工艺分析及编程55谢谢观赏2019-8-26平面凸轮的加工走刀路线图符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向走刀线相交爬斜坡铰孔行切56谢谢观赏2019-8-26谢 谢！57谢谢观赏2019-8-26