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数控铣床及加工中心编程全解课件.pptx
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1、数控铣床及加工中心编程全解课件4.1 4.1 数控铣床及加工中心编程基础数控铣床及加工中心编程基础4.1.1 4.1.1 数控铣床及加工中心概述数控铣床及加工中心概述数控铣床及加工中心概述数控铣床及加工中心概述 数控铣床是一种用途广泛的机床,有立式、卧式及龙门铣数控铣床是一种用途广泛的机床,有立式、卧式及龙门铣3 3种。加工中心(种。加工中心(Machining CenterMachining Center)是)是一种集成化的数控加工机床,是在数控铣床的发展基础上衍化而成的,它集铣削、钻削、铰削、镗一种集成化的数控加工机床,是在数控铣床的发展基础上衍化而成的,它集铣削、钻削、铰削、镗削及螺纹切
2、削等工艺于一体,通常称镗铣类加工中心,习惯称加工中心。削及螺纹切削等工艺于一体,通常称镗铣类加工中心,习惯称加工中心。1 1加工中心的工艺特点加工中心的工艺特点加工中心的工艺特点加工中心的工艺特点(1 1)加工精度高)加工精度高(2 2)表面质量好)表面质量好(3 3)加工生产率高)加工生产率高(4 4)工艺适应性强)工艺适应性强(5 5)劳动强度低、劳动条件好)劳动强度低、劳动条件好(6 6)良好的经济效益)良好的经济效益(7 7)有利于生产管理的现代化)有利于生产管理的现代化 2 2加工中心的分类加工中心的分类加工中心的分类加工中心的分类(1 1)按照机床形态及主轴布局形式分类)按照机床形
3、态及主轴布局形式分类 立式加工中心立式加工中心 卧式加工中心卧式加工中心 龙门式加工中心龙门式加工中心 复合加工中心复合加工中心 (2 2)按加工中心的换刀形式分类)按加工中心的换刀形式分类 带刀库、机械手的加工中心带刀库、机械手的加工中心 无机械手的加工中心无机械手的加工中心 一般在小型加工中心上采用转塔刀库形式,主要以孔加工为主。一般在小型加工中心上采用转塔刀库形式,主要以孔加工为主。3 3加工中心主要结构部件及其功能加工中心主要结构部件及其功能加工中心主要结构部件及其功能加工中心主要结构部件及其功能 加工中心类型繁多,结构各异,但总体来看主要由基础部件、主轴部件、数控系统、自动换加工中心
4、类型繁多,结构各异,但总体来看主要由基础部件、主轴部件、数控系统、自动换刀装置和辅助装置等几部分组成。刀装置和辅助装置等几部分组成。4.1.2 4.1.2 数控铣床及加工中心坐标系统数控铣床及加工中心坐标系统数控铣床及加工中心坐标系统数控铣床及加工中心坐标系统 1 1加工中心运动部件运动方向的规定加工中心运动部件运动方向的规定加工中心运动部件运动方向的规定加工中心运动部件运动方向的规定(1 1)z z轴坐标运动轴坐标运动 规定与主轴线平行的坐标轴为规定与主轴线平行的坐标轴为z z坐标(坐标(z z轴),并取刀具远离工件的方向为正方向。轴),并取刀具远离工件的方向为正方向。当机床有几根主轴时,则
5、选取一个垂直于工件装夹表面的主轴为当机床有几根主轴时,则选取一个垂直于工件装夹表面的主轴为z z轴(如龙门铣床)。轴(如龙门铣床)。(2 2)x x轴坐标运动轴坐标运动 x x轴规定为水平平行于工件装夹表面。轴规定为水平平行于工件装夹表面。(3 3)y y轴坐标运动轴坐标运动 y y坐标轴垂直于坐标轴垂直于x x、z z坐标轴。当坐标轴。当x x轴、轴、z z轴确定之后,按笛卡儿直角坐标系右手定则法判断,轴确定之后,按笛卡儿直角坐标系右手定则法判断,y y轴方向就惟一地被确定了。轴方向就惟一地被确定了。(4 4)旋转运动)旋转运动A A、B B和和C C 旋转运动用旋转运动用A A、B B和和
6、C C表示,规定其分别为绕表示,规定其分别为绕x x、y y和和z z轴旋转的运动。轴旋转的运动。A A、B B和和C C的正方向,相的正方向,相应地表示在应地表示在x x、y y和和z z坐标轴的正方向上,按右手螺旋前进方向。坐标轴的正方向上,按右手螺旋前进方向。2 2加工中心机械原点及工作坐标系加工中心机械原点及工作坐标系加工中心机械原点及工作坐标系加工中心机械原点及工作坐标系(1 1)加工中心机械原点)加工中心机械原点 机床坐标系的原点也称机械原点、参考点或零点。机床坐标系的原点也称机械原点、参考点或零点。而机床坐标系的原点是三维面的交点,无法直接感觉和测量,只有通过各坐标轴的零点,做而
7、机床坐标系的原点是三维面的交点,无法直接感觉和测量,只有通过各坐标轴的零点,做相应的平行切面,这些切面的交点,即为机床坐标系的原点(机械原点),这个原点是机床相应的平行切面,这些切面的交点,即为机床坐标系的原点(机械原点),这个原点是机床一经设计和制造出来,就已经确定下来的。一经设计和制造出来,就已经确定下来的。(2 2)加工中心工作坐标系)加工中心工作坐标系 编程时一般选择工件上的某一点作为程序原点,并以这个原点作为坐标系的原点,建编程时一般选择工件上的某一点作为程序原点,并以这个原点作为坐标系的原点,建立一个新的坐标系,这个新的坐标系就是工作坐标系(编程坐标系)。立一个新的坐标系,这个新的
8、坐标系就是工作坐标系(编程坐标系)。(3 3)绝对坐标与增量坐标)绝对坐标与增量坐标4.2 FANUC4.2 FANUC系统加工中心编程原理系统加工中心编程原理 4.2.1 4.2.1 程序结构程序结构程序结构程序结构 1 1程序号程序号程序号程序号 程序号作为程序的标记需要预先设定,一个程序号必须在字母程序号作为程序的标记需要预先设定,一个程序号必须在字母“O”“O”后面紧接最多后面紧接最多8 8个阿拉伯数字。个阿拉伯数字。2 2程序段号程序段号程序段号程序段号 程序段号是每个程序功能段的参考代码,一个程序段号必须在字母程序段号是每个程序功能段的参考代码,一个程序段号必须在字母“N”“N”后
9、紧接最多后紧接最多5 5个阿拉伯个阿拉伯数字。数字。3 3程序段程序段程序段程序段 一个程序段能完成某一个功能,程序段中含有执行一个工序所需的全部数据,程序段由若干一个程序段能完成某一个功能,程序段中含有执行一个工序所需的全部数据,程序段由若干个字及段结束符个字及段结束符“LF”“LF”组成。组成。/N10/N10 G03G03 X10.0X10.0 Y30.0Y30.0 CR=25.0CR=25.0 F100 F100;(注释);(注释)LFLF 其中:其中:“/”“/”表示程序段在执行过程中可以被跳过;表示程序段在执行过程中可以被跳过;“N10”“N10”表示程序段号,主程序段中可以有字符
10、;表示程序段号,主程序段中可以有字符;“”表示中间间隔(可以省略);表示中间间隔(可以省略);“G03”“G03”表示程序段具体指令;表示程序段具体指令;“(注释)(注释)”表示对程序段进行必要的说明;表示对程序段进行必要的说明;“LF”“LF”表示程序段结束。表示程序段结束。4 4坐标字坐标字坐标字坐标字 用于在轴方向移动和设置坐标系的命令称为坐标字,坐标字包括轴的地址符及代表移动量的用于在轴方向移动和设置坐标系的命令称为坐标字,坐标字包括轴的地址符及代表移动量的数值,其基本构成见表数值,其基本构成见表4-14-1。4.2.2 4.2.2 准备功能指令准备功能指令准备功能指令准备功能指令GG
11、代码代码代码代码1 1尺寸数据输入方式尺寸数据输入方式尺寸数据输入方式尺寸数据输入方式G90/G91G90/G912 2英制英制英制英制/公制选择公制选择公制选择公制选择G20/G21G20/G21 G20G20设定为英制尺寸、设定为英制尺寸、G21G21设定为公制尺寸,这两个指令均为模态指令。设定为公制尺寸,这两个指令均为模态指令。3 3快速点定位快速点定位快速点定位快速点定位G00G00 指令格式:指令格式:G00 XG00 X(U U)Z(W)Z(W);4 4直线插补直线插补直线插补直线插补G01G01 指令格式:指令格式:G01XG01X(U U)Z(W)Z(W)F F ;5 5平面选
12、择平面选择平面选择平面选择G17G17G19G19 在计算刀具长度补偿和刀具半径补偿时必须首先确定一个平面,即确定一个两坐标轴的坐标在计算刀具长度补偿和刀具半径补偿时必须首先确定一个平面,即确定一个两坐标轴的坐标平面,在此平面中可以进行刀具半径补偿,平面,在此平面中可以进行刀具半径补偿,G17G17到到G19G19各自的含义见表各自的含义见表4-34-3。6 6圆弧插补圆弧插补圆弧插补圆弧插补G02/G03G02/G03 圆弧插补指令圆弧插补指令G02/G03G02/G03是圆弧运动指令。它是用来指令刀具在给定平面内以是圆弧运动指令。它是用来指令刀具在给定平面内以F F进给的速度,进给的速度,
13、作圆弧插补运动的指令。作圆弧插补运动的指令。G02/G03G02/G03是一种模态指令。是一种模态指令。(1 1)指令格式)指令格式 G02 I G02 I J J F F ;(G17G17)X X Y Y G03 R G03 R F F ;在指令格式中,在指令格式中,I I、J J为圆弧中心地址,为圆弧中心地址,R R为圆弧半径,其他内容及字符的含义见表为圆弧半径,其他内容及字符的含义见表4-44-4。(2 2)顺、逆时针圆弧插补的判断)顺、逆时针圆弧插补的判断 在使用在使用G02G02或或G03G03指令之前需要判别刀具在加工零件时,是沿什么路径在作圆弧插补运动的,指令之前需要判别刀具在加
14、工零件时,是沿什么路径在作圆弧插补运动的,是按顺时针还是逆时针方向路线在前进的。其判别方法简述为:视线沿着垂直于圆弧所在平是按顺时针还是逆时针方向路线在前进的。其判别方法简述为:视线沿着垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察,刀具插补方向为顺时针即为面的坐标轴的负方向观察,刀具插补方向为顺时针即为G02G02,相反则为,相反则为G03G03。7 7暂停功能暂停功能暂停功能暂停功能G04G04(1 1)按时间计的暂停指令:)按时间计的暂停指令:(G94G94)G04G04 指令格式:指令格式:G94 G04 X_ G94 G04 X_ 或或G94 G04 P_G94 G04 P_;在每分进给方式
15、(在每分进给方式(G94G94)中,指定指令)中,指定指令G04G04按设定的时间延迟了下一个程序段的执行,对于地按设定的时间延迟了下一个程序段的执行,对于地址址P P,不能用小数点,否则将忽略小数点后的部分。编程规范如下:,不能用小数点,否则将忽略小数点后的部分。编程规范如下:G04 X500G04 X500;暂停时间暂停时间=0.5sec=0.5sec G04 X5000G04 X5000;暂停时间暂停时间=5.0 sec=5.0 sec G04 X5.0G04 X5.0;暂停时间暂停时间=5.0 sec=5.0 sec G04 P5000G04 P5000;暂停时间暂停时间=5.0 se
16、c=5.0 sec G04 P12.345G04 P12.345;暂停时间暂停时间=0.012 sec=0.012 sec(2 2)按圈数计的暂停指令()按圈数计的暂停指令(G95G95)G04G04 在每转进给方式(在每转进给方式(G95G95)下,推迟到主轴已经旋转了设定的圈数以后,才开始下一个程序的)下,推迟到主轴已经旋转了设定的圈数以后,才开始下一个程序的执行,对于地址执行,对于地址P P,不能用小数点,否则将忽略小数点之后的部分。编程规范如下:,不能用小数点,否则将忽略小数点之后的部分。编程规范如下:G04 X500G04 X500;暂停时间暂停时间=0.5r=0.5r G04 X5
17、000G04 X5000;暂停时间暂停时间=5.0 r=5.0 r G04 X5.0G04 X5.0;暂停时间暂停时间=5.0 r=5.0 r G04 P5000G04 P5000;暂停时间暂停时间=5.0 r=5.0 r G04 P12.345G04 P12.345;暂停时间暂停时间=0.012 r=0.012 r 8 8刀具补偿功能刀具补偿功能 (1 1)刀具长度补偿)刀具长度补偿/取消:取消:G43G43、G44/G49G44/G49 G43G43刀具长度正补偿;刀具长度正补偿;G44G44刀具长度负补偿;刀具长度负补偿;G49G49取消刀具长度补偿。取消刀具长度补偿。(2 2)刀尖半径
18、补偿)刀尖半径补偿/取消取消 刀具补偿地址刀具补偿地址D D中的半径补偿值必须与中的半径补偿值必须与G41/G42G41/G42一起执行方能生效。一起执行方能生效。9 9可设定的零点偏置可设定的零点偏置可设定的零点偏置可设定的零点偏置G54G59G54G59 G54G54;第一可设定零点偏置第一可设定零点偏置 G55G55;第二可设定零点偏置第二可设定零点偏置 G56G56;第三可设定零点偏置第三可设定零点偏置 G57G57;第四可设定零点偏置第四可设定零点偏置 G58G58;第五可设定零点偏置第五可设定零点偏置 G59G59;第六可设定零点偏置第六可设定零点偏置 1010自动返回参考点自动返
19、回参考点自动返回参考点自动返回参考点G28G28 指令格式:指令格式:G91 G28 XYZG91 G28 XYZ 4.2.3 4.2.3 主轴及辅助功能指令主轴及辅助功能指令主轴及辅助功能指令主轴及辅助功能指令 1 1主轴功能指令主轴功能指令主轴功能指令主轴功能指令 指令格式:指令格式:S_M03S_M03(M04M04)2 2辅助功能指令辅助功能指令辅助功能指令辅助功能指令(1 1)关于停止的辅助功能指令()关于停止的辅助功能指令(M00M00、M01M01、M02M02、M30M30)M00M00:程序停止。在程序执行过程中,系统读取到:程序停止。在程序执行过程中,系统读取到M00M00
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