第三章数控铣削编程

  第3章数控铣削加工编程第3章数控铣削加工编程任务一数控铣床基础知识任务二平面轮廓加工编程任务三孔类加工编程任务四固定循环编制孔加工程序任务五综合编程实例思考题中国数控信息网欢迎您.skxx第3章数控铣削加工编程任务一数控铣床基础知识一、数控铣床的类型二、数控铣床坐标系二、基本功能指令与程序调试中国数控信息网欢迎您.skxx第3章数控铣削加工编程数控仿形铣床。通过数控装置将靠模移动量数字化后，可得到高的加工精度，可进行较高速度的仿形加工。进给速度仅受刀具和材料的影响。数控摇臂铣床。摇臂铣床采用数控装置可提高效率和加工精度，可以加工手动铣床难以加工的零件。数控万能工具铣床。采用数控装置的万能工具铣床有手动指令简易数控型、直线点位系统数控型和曲线轨迹系统数控型。操作便捷，便于调试和维修。当然，这类机床基本都具有钻、镗加工的能力。一、数控铣床的类型第3章数控铣削加工编程数控龙门铣床。工作台宽度在630mm以上的数控铣床，多采用龙门式布局。其功能向加工中心靠近，用于大工件、大平面的加工。此外，若按照主轴放置方式可有卧式数控铣床和立式数控铣床之分。对立式数控铣床而言，若按Z轴方向运动的实现形式又可有工作台升降式和刀具升降式(固定工作台)。立式升降台数控铣床由于受工作台本身重量的影响，使得采用不能自锁的滚珠丝杠导轨有一定的技术难度，故一般多用于垂直工作行程较大的场合。当垂直工作行程较小时，则常用刀具升降的固定工作台式数控铣床，刀具主轴在小范围内运动，其刚性较容易保中国数控信息网欢迎您.skxx第3章数控铣削加工编程若按数控装置控制的轴数，可有两坐标联动和三坐标联动之分。若有特定要求，还可考虑加进一个回转的A坐标或C坐标，即增加一个数控分度头或数控回转工作台。这时机床应相应地配制成四坐标控制管理系统。中国数控信息网欢迎您.skxx第3章数控铣削加工编程1．参考点与机床坐标系有关数控铣床坐标轴方向的确定已在第1章进行过说明，本节仅就ZJK7532－1型数控钻铣床稍作说明。该铣床是一立式铣床，XY平面内的运动是由工作台拖板移动实现的，Z轴方向则是由刀具主轴上下移动来实现的。当按压+X轴方向键时，产生的运动是工作台拖板向左移动；按压+Y轴方向键时，所产生的运动是工作台拖板向前移动，亦相当于是刀具相对工作台(工件)向后移动。按压+Z轴方向键时，产生的运动就是刀具主轴向上移动(远离工作台面)。各轴行程极限由挡铁及其行程开关位置确定。机床坐标系统的设定第3章数控铣削加工编程大多数数控铣床都将参考点设定在各轴正向行程极限处，通常位于行程极限开关的内侧。但参考点位置的设定并没有统一的标准，各厂家可根据自身的需求将其设定在某一固定位置。比如，XK5040A型数控铣床的参考点就设在各轴向行程中间的位置上；ZJK7532－1型数控钻铣床的Y、Z轴向参考点均设在对应轴的正向行程极限处；而X轴向参考点的位置则有的设在正向行程极限处，有的却设在负向行程极限处。然而，不管厂家怎样设置，参考点的位置在出厂时就应已调整并固定好，用户不得随意改动；否则，加工运行精度将没办法保证。中国数控信息网欢迎您.skxx第3章数控铣削加工编程当经过手动回参考点后，屏幕即显示此时机床原点的坐标(0，0，0)，即该铣床的参考点与机床原点重合。(当然在实际机床中，也有的参考点与机床原点并不重合，此类机床在参考点处的机床坐标显示就不是0。)对参考点为正向行程极限的机床而言，工作区内的刀位点在机床坐标系的坐标均为负值；对参考点为负向行程极限的轴来说，正常工作区内的点在机床坐标系中该轴对应的坐标均为正值。中国数控信息网欢迎您.skxx第3章数控铣削加工编程2．工件坐标系机床的工件坐标系各坐标轴的方向和机床坐标系一致，工件坐标系可通过执行程序指令G92X...Y...Z...来建立或用G54～G59指令来预置。用G92指令建立工件坐标系格式：G92X...Y...Z...G92指令的意义就是声明当前刀具刀位点在工件坐标系中的坐标，以此作参照来确立工件原点的位置。第3章数控铣削加工编程若已将各轴移到工作区内某位置，其屏幕显示当前刀具在机床坐标系中坐标为(x)。此时，如果用MDI操作方式执行程序指令G92X0Y0Z0，就会在系统内部建立工件坐标系，屏幕上将显示出工件原点在机床坐标系中的坐标为(x按F9键显示方式坐标系工件坐标系，将正文区切换到显示工件坐标系，则显示当前刀具在工件坐标系中的坐标为(0，0，0)；如果执行程序指令G92Xx，则显示出工件原点在机床坐标系中的坐标为(x)；如切换到工件坐标系显示，则显示当前刀具在工件坐标系中的坐标为(x在整个程序运行时，执行G92指令的结果和此一样；再执行G92指令时又将建立新的工件坐标系。如前所述，在执行含G92指令的程序前，一定要进行对刀操作，确保由G92指令建立的工件坐标系原点的位置和编程时设定的程序原点的位置一致。第3章数控铣削加工编程用G54～G59来预置设定工件坐标系在机床控制管理系统中，还可用G54～G59指令在6个预定的工件坐标系中选择当前工件坐标系。当工件尺寸很多且相对具有多个不同的标注基准时，可将其中几个基准点在机床坐标系中的坐标值，通过MDI方式预先输入到系统中，作为G54～G59的坐标原点，系统将自动记忆这些点。一旦程序执行到G54～G59指令之一时，则该工件坐标系原点即为当前程序原点，后续程序段中的绝对坐标均为相对此程序原点的值。例如，图3-13所示从A－B－C－D行走路线，可编程如下：中国数控信息网欢迎您.skxx第3章数控铣削加工编程N10G54G00G90X30.0Y40.0快速移到G54中的A点N15G59将G59置为当前工件坐标系N20G00X30.0Y30.0移到G59中的B点N25G52X45.0Y15.0在当前工件坐标系G59中，建立局部坐标系G52N30G00G90X35.0Y20.0移到G52中的C点N35G53X35.0Y35.0移到G53(机械坐标系)中的D点中国数控信息网欢迎您.skxx第3章数控铣削加工编程图3-13工件坐标系设定35工件原点工件原点机床原点3535594530G59543040G54593015G52第3章数控铣削加工编程执行N10程序段时，系统会先选定G54坐标系作为当前工件坐标系；然后，再执行G00移动到该坐标系中的A点。执行N15程序段时，系统又会选择G59坐标系作为当前工件坐标系。执行N20时，机床就会移到刚指定的G59坐标系中的B点。执行N25时，将在当前工件坐标系G59中建立局部坐标系G52，G52后所跟的坐标值，是G52的原点在当前坐标系中的坐标。执行N30时，刀具将移到局部坐标系G52中的C点。G53是直接按机床坐标系编程。执行N35时，工具将移到机床坐标系中的D点。 但G53指令只对本程序段有效，后续程序段如不指定其他坐标 系的话，当前有效坐标系还是属于G59中的局部坐标系G52。 中国数控信息网欢迎您 .skxx 第3章数控铣削加工编程 预置工件坐标系G54～G59的设定，可在MDI方式菜单中选 按“坐标系F3”，切换到工件坐标系G54设定屏幕。如果欲将 当前位置点设为G54的零点，可根据屏幕右上角显示的当前点 在机床坐标系中的坐标值数据，在MDI命令行输入该数值后回 车，则屏幕显示如图3-14所示。如要预置G55～G59，可使用翻 页键切换到相应的页面，再在MDI命令行输入其原点坐标即可。 工件原点预置好后，可按“F5重新对刀”，系统自动切换到 MDI操作屏，键入G54后按循环启动执行，则当前工件坐标系 就切换到了G54。同样，可以将G55、G56～G59等置为当前工 件坐标系，右下部“工件坐标零点”处也将随着显示当前工件 原点在机床坐标系中的坐标。 中国数控信息网欢迎您 .skxx 第3章数控铣削加工编程 关于G54～G59指令与G92指令在使用上的差别，在2.2.2节 中已有介绍，一般地，G92不要和G54～G59混用。 若需要察看当前刀具的坐标位置数据，可随时按F9键弹 出显示方式选择的上托菜单，从中选择“坐标系”项，回车后 再选择所需要的坐标方式(机床坐标/工件坐标/相对坐标)并回车， 则在屏幕右上部的坐标多个方面数据显示区就可看到所需的结果。若正 文区已处于大字符坐标数据显示方式，则其坐标数据方式也同 样随着改变。如果按F9键后选择的是“坐标值”项，则还可获 得“指令位置/实际位置/剩余进给/跟踪误差/负载电流”等数据 内容显示的选择。 第3章数控铣削加工编程 图3-14 预置工件坐标系的设定 第3章数控铣削加工编程 3．图形跟踪显示 在实际加工和程序空运行校验时，常常希望看到加工轨迹 的跟踪显示，这也可按F9功能键做出合理的选择。在弹出菜单中，选 择“显示模式”菜单项并回车后，可按要选择“三维图形 /XY平面/ZX平面/YZ平面/图形联合显示”等。图3-15所示是图 形联合跟踪显示的效果。 中国数控信息网欢迎您 .skxx 第3章数控铣削加工编程 图3-15 图形跟踪显示效果 第3章数控铣削加工编程 程序中用到的各功能字1）G功能 格式：G2，G后可跟2位数。 数控铣床中常用的G功能指令如表3-2所示。 中国数控信息网欢迎您 .skxx 第3章数控铣削加工编程 表3-2 数控铣床的G功能指令 *G00快速点定位 G28 回参考点 G52 局部坐标系设定 G01 直线 *G40刀径补偿取消 G03 G41刀径左补偿 *G54～G59 工件坐标系1～6 选择 G33 01 螺纹切削 G42 09 刀径右补偿 G92 11 工件坐标系设定 G04 00 暂停延时 G43 刀长正补偿 G65 00 宏指令调用 G07 00 虚轴指定 G44 刀长负补偿 *G11 单段允许 *G49 10 刀长补偿取消 G73～G89 06 钻、镗循环 G12 07 单段禁止 *G50 缩放关 *G90 绝对坐标编程 *G17 XY 加工平面 G51 04 缩放开 G91 13 增量坐标编程 G18 ZX加工平面 G24 镜像开 *G94 每分钟进给方式 G19 02 YZ 加工平面 *G25 03 镜像关 G95 14 每转进给方式 G20 英制单位 G68 旋转变换 G98 回初始平面 *G21 08 公制单位 *G69 05 旋转取消 *G99 15 回参考平面 第3章数控铣削加工编程 2）M功能 格式：M2，M后可跟2位数。 铣削中常用的M功能指令和车削基本相同。 中国数控信息网欢迎您 .skxx 第3章数控铣削加工编程 3）F、S功能 F功能是用于控制刀具相对于工件的进给速度。速度指令 范围为F0～24 000，采取直接数值指定法，可由G94、G95分别 指定F的单位是mm