CNC加工中心编程简明手册簿.docx

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CNC加工中心编程简明手册簿

CNC加工中心编程简明手册

本手册为力劲公司技术人员编制,主要针对从事数控加工的初学者,帮助其学员能快速掌握力劲加工设备的基本主要功能,在短时间内实现机床的正常加工运作。

此说明书为简明手册,为手工编程说明书，如需详细全面掌握机床编程知识,请参阅机床配送的程式说明书及操作说明书。

此手册适用范围说明如下;

机型:

TC-510（力劲）

控制器:

三菱M70,FANUC0iMate-C/Mate-D

在学习加工中心程式编写时，首先要了解程式编写的流程,其简易流程如下:

1.仔细阅读图纸,确写加工程式的零位基准,也就是通常所说的程式零点。

2.计算出图纸中各加工基准点的坐标。

3.确定加工工艺顺序,确定使用刀具。

4.使用程式各代码把刀具运动轨迹描述出来。

5.检查程式是否有疏漏,是否有错误,尤其是在手工编程中。

6.在正常加工前,程式需在机床中试运行,确定无误后方可进行自动运行加工。

在了解以上流程后,现在参照此顺序对技术知识进行讲解说明。

第一章

加工中心程式零位

在图纸中,有关尺寸的标注会产生一个标注基准,在加工零件（模具加工例外）程式编程时一般都是参照此基准,设定零点。

即常说的图纸,程式,夹具基准重合原则,这样有利于工件尺寸精度的保证和调整。

以下图为例,程式零点设在工件的左下角，程式中刀具的轨迹点在图纸中有标注。

（蓝色线为刀具轨迹线）

在加工程式编写中,我们需要把刀具半径计算进去,以上图为例,尺寸基准在左下角,程式零点设在左下角,见图形标注.外面蓝色为刀具路径,所选刀具直径为了10MM的铣刀,实际的刀具轨迹是在工件图形向外偏移了5MM,即一个刀具半径.现在刀具切削采用顺铣.如图所示,以下是工件的程式及简要说明:

%

O0101

N100G21

N102G0G17G40G49G80G90

N104T1M6（EMC-10.）

N106G0G90G54X-17.Y-7.S5000M3（刀具从工件外一点开始进刀）

N108G43H1Z20.M8

N110Z5.

N112G1Z-10.F5000.（设工件厚度为10MM,Z轴零点设在工件的上表面.）

N114G41D1X-15.F2000.（此处有进行加刀具半径补正,请注意其格式及位置）

N116G3X-5.Y3.R10.（刀具移动到图形点X0.00,Y3.00,因计算了刀具半径,所以是X-5.,以下同理.）

N118G1Y27.（刀具移动到图形点X0.00,Y27.00）

N120G2X3.Y35.R8.（刀具移动到图形点X3.00,Y30.00）

N122G1X57.（刀具移动到图形点X57.00,Y30.00）

N124G2X65.Y27.R8.（刀具移动到图形点X60.00,Y27.00）

N126G1Y3.（刀具移动到图形点X60.00,Y3.00）

N128G2X57.Y-5.R8.（刀具移动到图形点X57.00,Y0.00）

N130G1X3.（刀具移动到图形点X3.00,Y0.）

N132G2X-5.Y3.R8.（刀具移动到图形点X0.00,Y3.00）

N134G3X-15.Y13.R10.（刀具退刀）

N136G1G40X-17.

N138G0Z20.

N140M5

N142G91G28Z0.M9

N144G28X0.Y0.

N146M01

N148T2M6（CTR-6.）

N150G0G90G54X10.Y15.S3000M3（中间孔1的位置X10.00,Y15.00））

N152G43H2Z20.M8

N154G98G81Z-1.5R5.F500.

N156X40.（孔2位置,X40.00,Y15.00）

N158G80

N160M5

N162G91G0G28Z0.M9

N164G28X0.Y0.

N166M30

%

以上是此工件的加工程式示例,当程式编写完成后,下一步工作便是把工件放到机床夹具中,进行固定。

完成后,在进行程式运行加工前,需要找出工件程式零点在机床机械坐标系中的位置,（此过程称为找零位）,把测得各轴坐标数据填写到机床原点存储位置G54~G59中,此处的数据存放位置一定要与程式中（G54~G59）一致,否则会造所错误,而有可能产生撞机.此数据一般采用机床实测,常用工具有零位棒（也叫寻边器）,光电式零位棒等。

请参照下图所示：

关于机床坐标系的说明:

为了让人便于理解机床的具体动作,机床厂家在机床中设定了一个坐标系,各轴相对于此点进行移动,在机床控制器上显示其主轴所在位置.这便是叫机床坐标系.也就是机械坐标系。

当工件放在机床中后,寻找工件零点的坐标位置便是告诉机床工件在机床中的位置,这样机床才能准确找到工件各刀具轨迹点的具体位置。

机床最终运行轨迹各基点的坐标值计算数学式如下：

X=G54（X值）+程式（X值）+刀具半径D（程式中有刀具补正时，如G41D_）；

Y=G54（Y值）+程式（Y值）+刀具半径D（程式中有刀具补正时，如G41D_）；

Z=G54（Z值）+程式（Z值）+刀具长度H（程式中G43H_）；

注：

刀具半径D和刀具长度H数值存放在机床控制器里。

当机床在执行程式后，以上XYZ各数值会显示在机床机械坐标里，学员可以先用计算器算出来，与其比较，这样对工件坐标系就很容易理解了。

第二章

程式代码说明

加工中心的程式代码由各英文字母,数字组成,主要分为G码,M码,S码,T码。

在程式中,程式号由O表示,程式行号由N表示,子程式由P表示。

以下是对各主要功能指令的说明.

指令类型分为模态和非模态指令。

模态指令是指当被机床执行一次后,机床会一直处于此指令功能状态下,直到被其他模态指令取代或被功能取消指令取消。

而非模态指令则是在程式中只对本行有效,如果下一行继续使用同一功能,必须把此指令再一次写在其中。

G码大多数指令都是模态指令,而M，S，T码大多数是非模态指令.

如:

G00X20.Y0；（模态指令）

X50.Y30；（模态指令下，此行指令功能代码省略，也可以写在其中）

如：

G00X50.Y30；

G04X５；（非模态指令）

G04X10；（此行要执行G04功能，G04不可在此行省略）

G码部分:

G20/G21英制/公制.中国目前使用公制单位（G21）,此指令一般出现在程式的第一行.

G17/G18/G19工作平面选择.XY/ZX/YZ平面,立式三轴机一般都是以XY为工作平面,所以程式中都是G17,一般出现在程式的第一行或第二行.

G90/G91绝对/相对,程式位置移动方式。

编程时,指令数据是相对于程式零点就是绝对方式,相对于上一点就是相对方式。

一般采用绝对方式，在程式中换刀后移动轴前需要指定是相对方式还是绝对方式。

在程式中间也可以随时切换。

G00快速定位，速度由机床参数设定。

此指令为模态指令.其程式格式如下:

G90G00X_Y_Z_（A_C_）;绝对值方式编程.（）里是旋转轴,如机床装有第四轴,就会有A_坐标数据。

G91G00X_Y_Z_（A_C_）;相对值方式编程。

Ｇ01切削进给。

格式与G00相同,只是速度由F值给定。

G90G01X_Y_Z_（A_C_）F_;

或

G91G01X_Y_Z_（A_C_）F_;

G02/G03顺圆/逆圆铣削，有两种格式，格式如下:

G02/G03X_Y_I_J_F_;

其中X_Y_坐标是圆弧终点的坐标,I_J_是圆心点坐标（I_J_是相对于圆弧起点X_Y_的值）,请注意这里是相对值。

G02/G03X_Y_R_F_;

此方式中，R_是圆弧的半径值，手工编程时多采用此方式，比较的直观简便。

当使用此方式编程时,R_值取正值时,圆弧的圆心角小于或等于180度,当是负值,则圆心角大于180度。

G43/G49刀具长度补正/取消.其格式如下:

G43H_Z_;H_是刀具长度资料的存放位置。

注意需与主轴刀具资料一致,否则会发生撞机。

G49指令一般不用,如使用请在机床Z轴回零后使用。

G41/G42刀具半径补偿.格式如下:

G41/G42D_;

G41为左补偿,一般在刀具是顺铣时使用,给负值时在加工外形时,工件会变小,内腔加工时会使内腔变大.如换成G42右补时则相反。

实际使用时学员可以在机床上实验下便很容易理解了。

G28/G30机床返回参考点。

须与G91同时使用.格式如下:

G91G28Z0.;

G91G28X0.Y0.;

G30与G28使用格式相同,只是机床返回的终点位置有差别,力劲机床使用G28回零。

G54~G59读取工件坐标系值。

在程式中每次换刀后都会指定。

以上是各铣加工程式中最常用的指令使用说明,具体程式样板见如下铣加工程式。

以下是孔加工指令,常用的有G81～G89,另有G73,G74。

其格式说明如下:

G98/G99G8_（G7_）X_Y_Z_R_Q_P_F_L_S_;

G98/G99孔加工中,移动到下一个孔时刀具返回安全高度的方式.G98是返回Z点,G99是返回R点。

X_Y_Z_孔各轴坐标位置。

R_开始使用进给速度（F_）切削的高度。

Q_在断屑加工时,每次的切削量。

P_在孔底的暂停时间,单位是MS,毫秒。

F_切削速度。

L_重复加工的次数。

S_主轴转速。

以下是各孔加工指令的标准格式:

G98/G99G81X_Y_Z_R_F_;

此指令是钻孔用指令,其动作是切削进给,快速退回,常用于中心钻点孔。

G98/G99G82X_Y_Z_R_F_P_;

此指令为钻孔指令,其动作是切削速度进给,切削速度退回,还可在孔底作时间停留,主要用于铰孔,或锪孔。

G98/G99G83X_Y_Z_R_Q_F_;

此指令为往复式深孔钻孔指令,其动作是从R点开始切削进给,当切削量达到Q值时,快速返回至R点,断屑排屑后再下降到孔底,切削Q值量后,再向上返回断屑,直到切削完Z值。

这样的主要目的是在钻深孔时断屑,方便排屑,保护刀具。

G98/G99G84X_Y_Z_R_Q_F_P_;

此指令为右攻牙指令。

其他参数与以上孔加工指令相同。

发那科与三菱程式格式有区别,三菱中的F_是螺纹的牙距,转速S_客户自定义,以M4X0.7镙孔为例示例如下:

G98/G99G84X_Y_Z_R_Q_F0.7P_;

发那科程式中攻牙需在前面加M29指令,指定其为刚性攻牙模式。

其中F_=转速SX镙距,以M4X0.7为例示例如下:

S1000M3；

M29；

G98/G99G84X_Y_Z_R_Q_F700.P_;

G98/G99G85X_Y_Z_R_F_;

此指令为镗孔指令,其动作与G82相同.只是不能在孔底作时间暂停.

G98/G99G86X_Y_Z_R_F_P_;

此指令为镗孔指令,切削进给到孔底,主轴停止,刀具上移拉出来,易在孔侧面留下刀痕。

G98/G99G87X_Y_Z_R_F_P_;

此指令为反向镗孔指令,一般不用,如有使用请仔细参照程式说明书,其动作比较复杂.在此不作详细说明.

G98/G99G88X_Y_Z_R_F_P_;

此指令为镗孔指令,各参数与其他孔加工指令相同,只是可以使用单节键在加工中间停止。

G98/G99G89X_Y_Z_R_F_P_;

此指令与G85动作相同.请参照G85使用方法。

G98/G99G73X_Y_Z_R_Q_F_P_;

此指令为高速钻孔指令,所有参数设定与G83指令相同,只是在断屑返回时上移量很小,所以在钻孔时速度要比G83快很多,一般适用于合金钻加工铝料等易加工材料。

G98/G99G74X_Y_Z_R_Q_F_P_;

此指令为左攻牙指令,所有动作参数与G84相同,攻左旋牙时用。

孔加工指令都是模态指令,都需用指令G80取消。

格式请参阅程式样本。

以上各孔加工指令格式使用请见下孔加工程式样板。

M码部分：

M,S,T代码为辅助功能指令,一般都可和G码在同一行时使用。

M00程式停止。

当程式中有M00时,机床会暂停,按下机床操作面板上的程式起动键程式继续执行。

M01选择停止。

需按下操作面板上的M01键才有效。

M02程式结束。

但光标不返回程式开头。

M03主轴正转。

与S码同时使用。

M04主轴反转。

与S码同时使用。

M05主轴停止。

M06自动换刀,与T码同时使用。

M07加工时吹气。

M08切削液开。

M09关闭切削液或吹气（M07,M08）。

M19主轴定向停止。

M29刚性攻牙（发那科专用）。

M30程式结束,并返回程式开始位置。

M98呼叫（调用）子程式。

使用格式:

M98P_;P_后面是子程式编号。

M98P101;（程式会转到O101程式执行）。

M99子程式结束,返回主程式。

S码和T码;

S在程式中都是指定主轴转速,而T码是指定刀具编号,使用示例如下:

S1000M03;

T6M6;

铣加工程式样本：

%

N001O101（51280）

N002G21G40G17G49G80G90

N003G28G91Z0.0

N003G28Y0.0

N004（ToolName:

MILL_1）

N005（ToolNo.:

0ToolLenNo.:

0TooldiaNo.:

0）

N006（ToolDia.=10.00RAD.=0.00）

N007T1M6（EMC-10A）

N008G0G90G54X45.947Y-13.S3000M03

N009G43H1Z20.

N010M8.

N011G1Z8.F800.

N012G3X39.005Y-5.1I-6.942J.9

N013G1X34.005Y-5.1

N014X0.0Y-5.1

N015G2X-5.1Y0.0I0.0J5.1

N016G1X-5.1Y20.

N017G2X0.0Y25.1I5.1J0.0

N018G1X60.Y25.1

N019G2X65.1Y20.I0.0J-5.1

N020G1X65.1Y0.0

N021G2X60.Y-5.1I-5.1J0.0

N022G1X29.006Y-5.1

N023G3X23.261Y-8.1I0.0J-7.

N024G0Z11.

N025Z30

N026M9

N027M5

N028G91G28Z0.0

N029G28Y0.0

N030M30

N031%（Endofmachining）!

说明：

1.%是程式开始符号,程式结束符与此相同。

2.N001行,程式名称,发那科系统用字母O开始,组成由O加数字，如O101。

三菱是采用文件名格式方式,可以是字母,数字,及其他符合组成,如O101,zhang123等。

3.N002行,各种功能取消指令,这是一种安全设计。

因为机床中有很多功能是模态方式,机床执行后会记忆此功能,如果没有取消执行程式时可能会使机床出错。

4.N003行为机床回零指令,先回Z轴,再回XY轴,这样是为了防止机床在执行程式前因手动使用机床,机床各轴在工件或夹具中,直接移动机床会导致撞机。

5.N004-N006为刀具注释信息,这是由编程软件自动生成,此内容可有可无。

6.N007行,这是换刀指令。

后面（）内是刀具注释信息.比如刀具直径,刃数,材质等。

7.N008G0G90G54X45.947Y-13.S3000M03换刀后,要首先要读取工件坐标系,G54～G59,编程的数据是绝对还是相对方式,即G90/G91,快速移动主轴到程式开始位置,并起动主轴。

8.N009G43H1Z20.读取刀具长度信息,并移动Z轴,其中H要与前面的T一致,如换刀时是T1,后面的就是H1。

移动主轴时,一般都是先移动XY轴,再移动Z轴,这是防止在移动中有工件或夹具干涉。

9.N010M8打开切消液,或吹气（M7）.此指令可以位置前移。

10.N011~N23行,是工件加工程式路径,在执行G01时,后要设置切消速度F。

如上所示F800.

11.N024～N029行,程式路径结束后,首先将Z轴提高到安全高度,停止主轴,切消液。

各轴按Z,XY轴顺序回零。

12.N030～N031行,M30是程式结束指令,%是程式结束符。

以下是钻孔加工程式样本：

%

O102（51280）

G40G17G49G80G90

G28G91Z0.0

G28Y0.0

（ToolDia.=10.00RAD.=0.00）

T2M6（DR-10）

G0G90G54X0.Y0.S3000M03

G43H2Z20

M8

G98G81Z-1.5R3.F500.

X15.

X30.

Y30.

X0.

G80

G00Z30

M9

M5

G91G28Z0.0

G28Y0.0

M30

%

说明:

1.G98G81Z-1.5R3.F500.孔加工指令,其格式见孔加工指令具体使用格式。

2.G80是孔加工模态功能取消指令,与孔加工指令成对出现。

3.其他与铣加工说明相同。

END