加工中心编程培训.ppt

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2023/5/14,挖掘机事业部,1,数控加工中心编程培训,2010年5月21日,2023/5/14,2,单元一加工中心编程基础,单元二加工中心编程指令,单元三加工中心编程实例,3,单元一加工中心编程基础,一、加工中心的坐标系,二、刀具参数设定,三、加工工艺基础,2023/5/14,4,单元一加工中心编程基础,一、加工中心的坐标系,如图9-1所示的立式加工中心有X、Y、Z三个直线坐标轴，回转工作台的回转轴为C轴，主轴的回转轴为A轴（绕X轴回转），这样构成了五个坐标轴的加工中心。

图9-1立式加工中心坐标系,2023/5/14,5,单元一加工中心编程基础,三、加工工艺基础,

（一）加工工序的划分,

（二）工件的装卡方式,（三）选择走刀路线,（四）加工刀具选择,（五）切削用量的确定,2023/5/14,6,单元二加工中心编程指令,一、与坐标系有关的指令,二、切削用量,三、换刀指令,四、基本运动指令,五、刀具补偿,六、固定循环,七、图形变换功能,2023/5/14,7,单元二加工中心编程指令,一、与坐标系有关的指令,1、机床原点和工件原点及其设定,2、工件原点的绝对设定指令G92,3、尺寸单位G20、G21,4、绝对值编程与增量编程G90、G91,5、平面选择G17、G18、G19,2023/5/14,8,单元二加工中心编程指令,1、机床原点和工件原点及其设定,图9-2机床原点与机床参考点,机床坐标系原点（也称为机床零点），一般设在机床最大加工范围内平面的左前角，如图9-2所示。

为了编程方便，编程人员可在工件的适当位置上确定工件原点（即编程原点）。

当工件安装在机床上之后、进行加工之前，必须建立工件原点与机床原点之间的关系，一般用G54G59指令来分别表示不同工件的工件原点，G54G59实际上是6个存储器的地址，其中存储了6个工件原点到机床原点的坐标尺寸，如图9-3所示。

图9-3工件坐标原点的设定,2023/5/14,9,单元二加工中心编程指令,2、工件原点的绝对设定指令G92,G92用于在工件坐标系中设定新的工件坐标原点。

图9-4G92设定新的工件坐标原点,2023/5/14,10,单元二加工中心编程指令,3、尺寸单位G20、G21,用G20表示以英寸为单位编程，用G21表示以毫米（公制）为单位编程，两者都是模态代码，可互相取代，G20、G21必须在程序前设定，用单独的程序段指定，当电源开时，CNC的状态与电源关前一样。

2023/5/14,11,单元二加工中心编程指令,4、绝对值编程与增量编程G90、G91,G90表示绝对值编程，此时刀具运动的位置坐标是从工件原点算起的。

G91表示增量值编程，此时编程的坐标值表示刀具从所在点出发移动的数值，正、负号表示从所在点移动的方向。

G90和G91都是模态代码，可互相取代。

12,单元二加工中心编程指令,5、平面选择G17、G18、G19,当进行圆弧切削（G02、G03）或刀具补偿（G41、G42）时，必须先确定切削平面的位置。

G17表示切削平面为X、Y轴所形成的平面；G18表示切削平面为X、Z轴所形成的平面；G19表示切削平面为Y、Z轴所形成的平面。

2023/5/14,13,单元二加工中心编程指令,二、切削用量,

（一）主轴转速主轴转速用S表示，如主轴转速为1000r/min，则可写为S1000。

（二）主轴旋转方向M03表示主轴顺时针旋转，M04表示主轴逆时针旋转，这两个M指令规定在该程序段开始时执行。

M05表示主轴停止旋转运动，该指令在该程序段的最后执行。

（三）进给速度和进给量G94表示进给速度，单位是mm/min（或in/min）。

G95表示进给量，单位是mm/rev（或in/rev）。

两者都是模态指令，可互相取代，对加工中心机床，开机后G94自动生效。

进给速度、进给量用F表示。

当G94有效时，程序中出现F100，表示进给速度为100mm/min。

当G95有效时，程序中出现F1.5，表示进给量为1.5mm/rev。

2023/5/14,14,单元二加工中心编程指令,三、换刀指令,换刀一般包括选刀指令（T）和换刀动作指令（M06）。

选刀指令用T表示，其后是所选刀具的刀具号。

如选用2号刀，写为“T02”。

T指令的格式为T，表示允许有两位数，即刀具最多允许有99把。

M06是换刀动作指令，数控装置读入M06代码后，送出并执行M05等信息，接着换刀机构动作，完成刀具的自动转换。

2023/5/14,15,单元二加工中心编程指令,四、基本运动指令,1、快速定位G00,2、直线插补G01,3、圆弧插补G02、G03,2023/5/14,16,单元二加工中心编程指令,3、圆弧插补G02、G03,G02为刀具沿顺时针走刀切削圆弧。

G03为刀具沿逆时针走刀切削圆弧。

格式：

图9-5I、J、K增量值,1、2,2023/5/14,17,单元二加工中心编程指令,3、圆弧插补G02、G03,在已知圆弧的起点和终点的情况下，用半径编程，按几何作图会出现两段圆弧，如图9-6所示。

圆弧1编程：

G90G17G02X50Y28R22F120圆弧2编程：

G90G17G02X50Y28R-22F120,对于整圆，其起点和终点重合，用R编程无法定义，只能用圆心坐标编程。

图9-7所示圆的编程为：

G90G17G02I-40J0F150。

图9-6R+和R-编程图9-7整圆编程,1、2,2023/5/14,18,单元二加工中心编程指令,五、刀具补偿,1、刀具长度补偿,

（1）刀具长度补偿的概念,

（2）长度补偿值的获取方法,（3）刀具长度补偿偏置设置,（4）建立长度补偿,（5）取消长度补偿,（6）长度补偿的特殊情况,2、刀具半径补偿,

（1）建立刀具半径补偿指令,

（2）取消刀具补偿指令,（3）刀具半径补偿的其它用途,（7）实例,（0）概述,2023/5/14,19,单元二加工中心编程指令,

（1）刀具长度补偿的概念,刀具长度补偿值是当前刀具与标准刀具的长度差值，如图9-8所示。

图9-8刀具长度补偿值,2023/5/14,20,单元二加工中心编程指令,五、刀具补偿,

（2）长度补偿值的获取方法,通过试切法，可获得当前刀具的长度补偿值。

在机床坐标系（H00）状态，分别使标准刀和当前刀轻微碰到坯料上表面，记下其Z坐标值Z0和Zi，则当前刀的长度补偿值为Li=Zi-Z0，如图9-9所示。

在图9-9所示的机床坐标系（H00）状态下，标准刀和当前刀分别轻微碰到坯料的上表面，获得CRT动态坐标Z0和Zi，其值均小于0。

图9-9所示当前刀的长度补偿值为Li=Zi-Z00，即当前刀比标准刀短。

图9-9一种试切对刀方法,2023/5/14,21,单元二加工中心编程指令,五、刀具补偿,（3）刀具长度补偿偏置设置,刀具长度补偿是用来补偿刀具长度差值的，当实际刀具长度与编程的标准刀具长度不一致时，可以通过刀具的长度补偿功能实现对刀具长度差值的补偿，只要将实际刀具长度与编程的标准刀具长度之差作为偏置值存入刀具参数存储器中即可。

2023/5/14,22,单元二加工中心编程指令,五、刀具补偿,（4）建立长度补偿,格式：

G43/G44Z_H_G43/G44H_,说明：

（1）G43为长度正向补偿；G44为长度负向补偿。

（2）机床通电后，其自然状态为取消长度补偿。

（3）偏置号为H00H32或H00H64。

（4）H00的偏置量固定为0。

（5）长度补偿仅对Z坐标起作用。

2023/5/14,23,单元二加工中心编程指令,五、刀具补偿,（5）取消长度补偿,格式：

G49,说明：

取消长度补偿，除用G49指令外，也可以用H00的办法。

机床通电后，其自然状态为G49。

2023/5/14,24,单元二加工中心编程指令,五、刀具补偿,（6）长度补偿的特殊情况,有的加工中心在绝对值指令（G90）中，当指定的移动量为0时，虽然该程序段同时指定了偏置量，但机床仍然不移动；但在G91状态时，则按表9-1方式运动。

有的加工中心无论在G90还是在G91状态，当指定移动量为0时，若程序段同时指定了偏置量，机床将按表9-1方式运动；也有的加工中心无论在G90还是G91状态，当指定移动量为0时，无论程序段中是否指定了偏置量，机床都不会运动。

表9-1移动量（补偿量为10.1，偏置号为H01）,2023/5/14,25,单元二加工中心编程指令,五、刀具补偿,（7）实例,【例9-1】加工图9-10所示的三条槽，槽深均为2mm，用刀具长度补偿指令编程。

图9-10刀具长度补偿应用实例,2023/5/14,26,单元二加工中心编程指令,五、刀具补偿,（0）概述,刀具半径补偿一般是指铣刀中心轨迹与工件的实际尺寸之间的距离，且采用半径补偿的方式来设定，补偿量为刀具半径值。

如图9-11所示，图样上的尺寸是零件轮廓尺寸，程序按轮廓尺寸来编制，而计算机根据刀具半径的数值自动计算，控制刀具中心向外移动一个刀具半径r后沿虚线移动。

这样更换刀具或刀具破损后，只需改变刀具半径补偿值，仍可用原来的程序进行加工。

图9-11刀具半径补偿,2023/5/14,挖掘机事业部,27,单元二加工中心编程指令,五、刀具补偿,1）建立刀具半径补偿指令,格式：

G41/G42G01__F_其中、为X、Y、Z中的任意一根轴。

F为进给速度。

图9-12G41与G42,图9-13偏差不合理造成的轨迹偏差,表9-3D代码的数据正、负符号,2023/5/14,28,单元二加工中心编程指令,五、刀具补偿,

（2）取消刀具补偿指令,格式：

G40G01__F_说明：

系统刚接通或执行过“复位”动作及程序终结（M02或M30）时，半径补偿均处于取消状态。

此时刀具中心轨迹与编程轨迹一致。

一个程序中，在程序终结之前，必须用G40指令来取消刀具半径补偿方式，否则在程序结束后，刀具将偏离编程终点一个向量值的距离。

2023/5/14,29,单元二加工中心编程指令,五、刀具补偿,（3）刀具半径补偿的其它用途,如果人为地让刀具中心与工件轮廓相距的不是一个刀具半径，则可以用来处理粗、精加工问题。

刀具补偿值的输入，在粗加工时输入刀具和精加工余量，而在精加工时只输入刀具半径，这样粗、精加工就可以用同一程序。

2023/5/14,30,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,1、固定循环功能概述,2、固定循环指令,3、固定循环中重复次数的使用方法,2023/5/14,31,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,1、固定循环功能概述,

（1）固定循环指令,

（2）固定循环的动作组成,（3）固定循环的代码组成,（4）固定循环指令组的书写格式,2023/5/14,32,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,1、固定循环功能概述,

（1）固定循环指令,2023/5/14,33,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,1、固定循环功能概述,

（2）固定循环的动作组成,如图9-14所示，固定循环一般由下述6个动作组成：

图9-14固定循环的动作组成,2023/5/14,34,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,1、固定循环功能概述,（3）固定循环的代码组成,组成一个固定循环，要用到以下三组G代码：

（1）数据格式代码：

G90、G91。

（2）返回点代码：

G98（返回初始点）、G99（返回R点）。

（3）孔加工方式代码：

G73G89。

在使用固定循环编程时，一定要在前面程序段中指定M03（或M04），使主轴启动。

2023/5/14,35,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,1、固定循环功能概述,（4）固定循环指令组的书写格式,格式：

GX_Y_Z_R_Q_P_F_L_,2023/5/14,36,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,2、固定循环指令,

（1）高速深孔往复排屑钻G73,

（2）攻左旋螺纹G74,（3）钻孔G81,（4）钻孔G82,（5）精镗G76,（6）镗削G88,（7）深孔排屑G83,（8）攻右旋螺纹G84,（9）镗削G85,（10）镗削G86,（11）镗削G89,2023/5/14,37,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,2、固定循环指令,

（1）高速深孔往复排屑钻G73,格式：

G73X_Y_Z_R_Q_F_其动作示意如图9-15所示。

说明：

（1）图中的d值由参数设定。

（2）图中带箭头的虚线表示快进，带箭头的实线表示切削进给（以下各图相同）。

图9-15G73循环,2023/5/14,38,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,2、固定循环指令,

（2）攻左旋螺纹G74,格式：

G74X_Y_Z_R_F_其动作示意如图9-16所示。

说明：

面对主轴看主轴的旋转方向，CW为主轴顺时针旋转，而CCW为主轴顺时针旋转（相当于习惯说法的“主轴反转”）。

图9-16G74循环,2023/5/14,39,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,2、固定循环指令,（3）钻孔G81,格式：

G81X_Y_Z_R_F_其动作示意如图9-17所示。

图9-17G81循环,2023/5/14,40,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,2、固定循环指令,（4）钻孔G82,格式：

G82X_Y_Z_R_P_F_说明：

与G81动作轨迹一样，仅在孔底增加了“暂停”时间，以得到准确的孔深尺寸。

2023/5/14,41,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,2、固定循环指令,（5）精镗G76,格式：

G76X_Y_Z_R_Q_P_F_其动作示意如图9-18所示。

图9-18G76循环,2023/5/14,42,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,2、固定循环指令,（6）镗削G88,格式：

G88X_Y_Z_Q_R_P_F_其动作示意如图9-19所示。

图9-19G88循环,2023/5/14,43,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,2、固定循环指令,（7）深孔排屑G83,格式：

G83X_Y_Z_Q_R_F_其动作示意如图9-20所示。

图9-20G83循环,2023/5/14,44,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,2、固定循环指令,（8）攻右旋螺纹G84,格式：

G84X_Y_Z_R_F_说明：

与G74类似，但主轴旋转方向相反，攻右旋螺纹。

2023/5/14,45,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,2、固定循环指令,（9）镗削G85,格式：

G85X_Y_Z_R_F_说明：

与G81类似，但返回行程中，从ZR段为切削进给。

2023/5/14,46,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,2、固定循环指令,（10）镗削G86,格式:

G86X_Y_Z_R_F_说明：

与G81类似，但进给到孔底后，主轴停止，返回到R点（G99）或初始点（G98）后主轴再重新启动。

2023/5/14,47,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,2、固定循环指令,（11）镗削G89,格式：

G89X_Y_Z_R_P_F_说明：

与G85类似，从ZR为切削进给，但在孔底时有暂停动作。

2023/5/14,48,单元二加工中心编程指令,六、固定循环,3、固定循环中重复次数的使用方法,在固定循环指令最后，用L地址指定重复次数。

在增量方式（G91）中，如果有孔间距相同的若干个相同孔，采用重复次数来编程是很方便的。

采用重复次数来编程时，要采用G91、G99方式。

当指令为G81X50.0Z-20.0R-10.0L6F200时，其运动轨迹如图9-21所示。

图9-21重复次数的使用,2023/5/14,49,单元二加工中心编程指令,七、图形变换功能,

（一）图形放大、缩小（G50、G51）该指令需单独编在一个程序段中。

格式：

G51I_J_K_P_其中I、J、K为缩放比例中心的X、Y、Z坐标值（绝对坐标值）；P为放大、缩小比例值。

G50为取消缩放比例指令。

（二）图形旋转（G68、G69）使用此功能可以使图形旋转一定的角度。

格式：

G68__P_其中、为旋转中心的坐标值；P为旋转角度，-360P360，逆时针方向为正值。

G69为图形旋转取消指令。

（三）镜像加工格式：

G24X_Y_Z_A_B_C_U_V_W_G25X_Y_Z_A_B_C_U_V_W_G24建立镜像，由指定坐标轴后的坐标值指定镜像位置，G25指令用于取消镜像。