2数控铣床编程

  CNC数控铣床：多坐标控制（3-5个），通常为3轴工艺范围最宽在模具行业应用广泛是其他高性能数控镗铣类机床的基础一、数控铣床的坐标系CNC机床零点和机床坐标系机床零点参考点机床坐标系工件坐标系：编程人员在编程时建立的坐标系加工坐标系：工件安装好由操作人员在工件上找出的坐标系（与工件坐标系重合）工件坐标系设定：G54－G59CNC一、数控铣床的基本功能及工艺范围1、功能1）点位控制加工2）轮廓控制加工3）道具半径自动补偿加工4）镜像功能加工5）固定循环：钻孔、镗孔……6）模具高精度加工功能7）大型零件加工8）自适应控制加工CNC2、工艺范围1）平面类零件：2．5轴联动能轻松实现2）倾斜面类零件：多轴联动3）曲面类零件：三轴联动或2．5轴联动二、数字控制机床的工艺装备1、夹具：专用和通用2、刀具：由专门的制造商供应分通用和成形等CNC逆铣：刀具铣削点的旋转方向和工件的进给方向相反，切屑的厚度由小变大，切削力由小变大，振动比较大。加工表面硬度较高的工件时，可保护刀具切削刃顺铣：多采用的一种方式。VfVf数控铣床加工范围：1.轮廓加工：平面曲线.孔加工：钻、镗、锪、铰及攻螺纹数控铣床常用指令1.轮廓加工：直线；刀具半径补偿G41/G42；镜像指令G24/G25；缩放指令G51/G50；旋转变换G68/G69；子程序M98，M99。3.孔加工数控铣床编程实例：轮廓加工CNC数控铣床常用指令1.快速定位（G00）和直线）快速定位指令格式：G00以机床自身设定的最大移动速度沿直线或折线移动，移动中不加工。X为终点坐标。（2）直线以给定的切削速度F沿直线进给到XF为模态代码,指定切削速度：在G00或新的F指令出现以前，一直有效。CNCG00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快移进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点。G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不能用程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能确保各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹并不总是直线。快移速度可由面板上的进给修调旋钮修正。G00通常用于加工前快速定位或加工后快速退刀。G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销。CNC102.坐标平面选择G17，G18，G19格式：G17G18G19该指令选择一个平面，在此平面中进行圆弧插补和刀具半径补偿。G17选择XY平面，G18选择ZX平面，G19选择YZ平面。移动指令与平面选择无关。例如在规定了G17Z轴照样会移动。G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，G17为缺省值。CNC113.圆弧进给（G02/G03）说明：（1）逆着坐标面坐标轴正向看：G02为顺时针进给：由起点终点绕圆心顺时针进给；G03为逆时针进给：由起点终点绕圆心逆时针进给。1.圆弧进给指令格式：G17G18G19Y_Z_J_K_（R）;YZ平面圆弧XY平面圆弧,G17可省略G02G03G03为圆心相对圆弧起点的增量坐标（4）圆心位置也可用圆弧半径R表示：圆心角180R为负,180R为正,=180正负均可。（5）整圆编程时只能用I、J、K，不能用R。例:整圆编程G90G02X30Y0I-30J0F100CNC132.螺旋线Y_Z_J_K_I_J_（R）Z_;XY平面圆弧,G17可省略G02G03:为圆弧面坐标轴的进给量。例:G90G17G03X0Y30I-30J0Z30F100303030CNC14G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补；顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴G03G02G03G02G03G02图22不同平面的G02与G03选择CNC154.14.13.刀具长度补偿指令（刀具长度补偿指令（G49G49、、G43/G44G43/G44））在现代CNC系统中，用MDI方式来进行刀具长度补偿的过程是：机床操作者在完成零件装夹、程序原点设置之后，根据刀具长度测量基准采用对刀仪测量刀具长度L(如图所示)，然后在相应的刀具长度偏置寄存器中，写入相应的刀具长度参数值。当程序运行时，数控系统根据刀具长度基准使刀具自动离开工件一个刀具长度的距离，在刀具长度补偿有效之前，刀具相对于工件的坐标是机床上刀具长度基准点相对于工件的坐标。CNC16程序命令方式由刀具长度补偿指令实现（如图）：G43为刀具长度正补偿或离开工件补偿，G44为刀具长度负补偿或趋向工件补偿。G49为刀具长度补偿撤消使用非零的Hnn代码选择正确的刀具长度偏置寄存器号，正补偿将刀具长度值加到指令的Z轴坐标位，负补偿则将刀具长度值从指令的轴坐标位置减去，。G49为撤消补偿。指令值实际值指令值实际值CNC17例如，刀具长度偏置寄存器H01中存放的刀具长度值为11，对于数控铣床，执行以下语句：G90G01G43Z-15.0H01后，刀具实际运动到Z（-15.0+11）=Z-4.0的位置，如图5-19a所示；如果该语句改为：G90G01G44Z-15.0H01，则执行该语句后，刀具实际运动到Z（-15.0-11）=Z-26.0的位置，如图5-19b所示。从这两个例子能够准确的看出，在程序命令方式下，能够最终靠修改刀具长度偏置寄存器中的值达到控制切削深度的目的，而无需修改零件加工程序。CNC184.刀具半径补偿指令（G40、G41/G42）数控系统的刀具半径补偿就是将计算刀具中心轨迹的过程交由CNC系统执行，编程员假设刀具的半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程，因此这种编程方法也称为对零件的编程，而实际的刀具半径则存放在一个可编程刀具半径偏置寄存器中，使用非零的Dnn代码选择正确的刀具半径偏置寄存器号。在工艺流程中，CNC系统根据零件程序和刀具半径自动计算刀具中心轨迹，完成对零件的加工。当刀具半径发生明显的变化时，不需要修改零件程序，只需修改存放在刀具半径偏置寄存器中的刀具半径值或者选用存放在另一个刀具半径偏置寄存器中的刀具半径所对应的刀具即可。CNC19如果有平面的切换，必须在刀具半径补偿取消的方式下才能够直接进行。刀具半径补偿的建立与取消只能用G00或G01指令，不得是G02或G03。如果刀具半径大于轨迹半径会过切。CNC20指令格式：（1）G00/G01G41/G42；建立刀具补偿（2）G00/G01G40G41刀具半径左补偿指令：沿着进给方向看，刀具在工件左侧；G42刀具半径右补偿指令：沿着进给方向看，刀具在工件右侧。G42工件CNC21在前进方向右侧补偿补偿量刀具旋转方向补偿量刀具旋转方向图31刀具补偿方向CNC22例：使用半径为R5mm的刀具加工如图所示的零件，加工深 度为5mm，刀具进给速度100mm/min，主轴转速500r/min， D01=5，调用G55工件坐标系： O10 N01 G55 G90 G01 Z40 F2000； N02 M03 S500； N03 G01 X-50 Y0； N04 G01 Z-5 F100； N05 G01 G42 X-10 Y0 D01； N06 G01 X60 Y0； N07 G03 X80 Y20 R20； N08 G03 X40 Y60 R40； N09 G01 X0 Y40； N10 G01 X0 Y-10； N11 G01 G40 X0 Y-40； N12 G01 Z40 F2000； N13 M05； N14 M30； CNC 23 例：见图32所示的刀具半径补偿程序。设加工开始时刀 具距离工件表面50mm，切削深度为10mm，刀具半径 5mm，D01=5mm，主轴转速500r/min,进给速度 100mm/min，用绝对编程方式和增量编程方式编程： 2010 30 40 50 10 20 30 40 50 N3 N5 N6 N4 N2N7 与D01 对应的补偿量 图32 刀补动作 CNC 24 按增量方式编程 N10 G92 X0.0 Y0.0 Z50 N20 G91 G17 G00 G41 X20.0 Y10.0 D01 由G17 指定刀补平面由刀补号码D01指定刀补—刀补启动 N35 Z-48 M03 S500 N38 G01 Z-12 F100 N40 G01 Y40.0 进入刀补状态 N50 X30.0 N60 Y-30.0 N70 X-40.0 N80 G00 Z60 M05 N85 G40 X-10.0 Y-20.0 解除刀补 N90 M30 2010 30 40 50 10 20 30 40 50 N3 N5 N6 N4 N2N7 与D01 对应的补偿量 图32 刀补动作 CNC 25 按绝对方式编程 N10 G92 X0.0 Y0.0 Z50 N20 G90 G17 由G17指定刀补平面 N30 G00 G41 X20.0 Y10.0 D01 启动刀补 N35 Z2 M03 S500 N38 G01 Z-10 F100 N40 G01 Y50.0 刀补状态 N50 X50.0 N60 Y20.0 N70 X10.0 N80 G00 Z50 M05 N85 G40 X0 Y0 解除刀补 N90 M30 2010 30 40 50 10 20 30 40 50 N3 N5 N6 N4 N2N7 与D01 对应的补偿量 图32 刀补动作 CNC 4.1.4 主子程序调用 有时被加工零件上，有多个形状和尺寸都相同的部 位，若按通常的方法编程，则有一定量的连续程序段在 几处完全重复的出现，则可以将这些重复的程序串，单 独地担出来按一定格式做成子程序，程序中子程序以处 的部分便称为主程序。 格式：M98 CNC27 CNC 28 主子程序编程举例：如图所示，用绝对方式编程，立铣刀直 径为20mm，存放在偏置寄存器D22中，刀具长度为20mm，存 放在H12偏置寄存器中，主轴顺时针转动，转速800r/min，刀具 进给速度300mm/min，加工圆弧时打开一号冷却液，要求重复两 次加工外轮廓，第一次切削深度为20mm，第二次全切（两个通 孔暂时不加工）。 CNC 29 O1000 程序代号 N010 G90 G54 G00 X-50 Y-50； G54加工坐标系，快速进给到X-50 Y-50 N020 S800 M03； 主轴正转，转速800r/min N030 G43 G00 H12； 刀具长度补偿H12=20 N040 G01 Z-20 F300； Z轴工进至Z=-20 N050 M98 P1010； 调用子程序O1010 N060 Z-45 F300； Z轴工进至Z=-45 N070 M98 P1010； 调用子程序O1010