数控铣床基本操作.docx

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1、图9-1直线插补数控铣床基本操作【学习目标】 了解数控铣床指令。 了解数控铣床组成。 了解数控铣床的特点。 了解数控铣床的应用场合。 了解数控铣床的加工范畴。【知识学习】一、简单编程指令应用1. G00 G01例9-1如图9-1所示，进给速度设为F=100mm/min, S=800r/min，其程序如下:O0721；N10 G90 G54 G00 X20 Y20;N20 S800 M03;N30 G01 Y50 F100;N40 X50;N50 Y20;N60 X20;N70 G00 X0 Y0 M05;N80 M30;2. G02、G03 一圆弧插补指令G02G03指令使刀具按圆弧加工，G0

2、2指令 刀具相对工件按顺时针方向加工圆弧，是顺圆弧插补指令，反之G03指令使刀具逆时针方向 加工圆弧，是逆圆弧插补指令。其中：X、Y、Z表示圆弧终点坐标；I、J表示圆弧中心相对圆弧起点的坐标值；日表示 圆弧半径，假设圆弧W180，那么R为正值；假设圆180，那么R为负值；F是圆弧 插补的进给速度，它是刀具轨迹切线方向的进给 速度。例9-2对如图9-2的图形编程方法一：用I、J编程G90 G00 X42 X32；G02 X30 Y20 J-12 F200；G03 X10 I-10方法二：用R编程G90G00X42X32；G02X30Y20k-12F200；G03X10k10；3. G90绝对坐标

3、指令，G91相对坐标指令。G90、G91表示运动轴的移动方式。使用绝对坐标指令G90，程序中的位移量用刀具的终点坐标表示。相对坐标指令G91用刀具运动的增量表示。如图9-3所示，表示刀具从 A点到B点的移动，用以上两种方式的编程分别如下：G90G00X80Y150G91G00X-120 Y90这两种编程方式在程序中能够混用，编程员应依照实际情形灵活选用，加快编程速度， 提高程序可靠性。二、工件坐标系的建立1. G92 -设置加工坐标系格式：G92 XYZG92指令是将加工原点设定在相关于刀具起始点的某一空间点上。图9-4 G92命令例7-3 如图9-4所示，先将刀具移至欲设工件坐标系的上方10

4、0mm处，执行以下程 序，把工件坐标系设在商表面处。G92 X0 Y0 Z100;G90 G00 X Y;2. G53 -选择机床坐标系格式：G53 G90 X YZ；*I”，图9-5 G53选择机床坐标系G53指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值，其尺寸均为负值。如 G53 G90 X-100 Y-100 Z-20那么执行后刀具在机床坐标系中的位置如图9-5所示。3. G54、G55、G56、G57、G58、G59 选择 1 6 号工件坐标系格式：G54 G90 G00 (G01) XYZ(F)；该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸差不多

5、上选定的工件加工坐标系中的位置。 6个工件坐标系皆以机床原点为参考点，分别以各自与机床原点的偏移量表示，需提早通过 CRT/MDI方式输入机床内部。这些坐标系储备在机 床存贮器内，在机床关机时仍旧存在。例9-4 在图9-6中，用CRT/MDI在参数设 置方式下设置了两个加工坐标系：G54： X-50 Y-50 Z-10G55： X-100 Y-100 Z-20这时，建立了原点在O的G54加工坐标系和原点在O”的G55加工坐标系。假设执行下述程序段：图9-6工件坐标系N10 G53 G90 X0 Y0 Z0N20 G54 G90 G01 X50 Y0 Z0 F100N30G55G90G01X10

6、0 Y0 Z0F100那么刀尖点的运动轨迹如图7-10中OAB所示。例9-5如图9-7所示，关于A、B、C的定位程序如下:N10G00 G90G53;N20X226.05Y253.96;A 孔定位N30X341.85Y253.96;B 孔定位N40X341.85Y186.76;C 孔定位从上面的程序能够看出，由于选择了机床零点作为编程零点，使程序运算工作量专门大， 且零件中的尺寸和编程尺寸完全不同，给检查带来了专门大的不便。这时假设采纳工件坐标 系，选择点作为工件坐标系G54的零点，那么偏置尺寸为X-278.35，Y-186.76，如此程 序就会大大简化，其程序如下：N10 G00 G90 G

7、54;N20 X-52.3Y67.2;A 孔定位N30 X63.5Y76.2;B 孔定位N40 X63.5Y0;C 孔定位4. G92与G54G59的区别G92指令与G54G59指令差不多上用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别 的。G92指令是通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀 具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变 的。G54G59指令是通过MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一旦设定，加工 原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与刀具的当前位置无关，除非再通过MDI方式修 改。G92指令后虽有坐标值，但不

8、产生轴的移动。假设G54-G59指令后有坐标值，轴将会 移动到目的点。G92设定的坐标系在系统断电后，基准点将消逝，下一次使用需重新设定。G54G59 设定的坐标系不管电源关断否，都存在于系统内存中，每一次直截了当调用即可。四、刀具半径补偿图9-8刀具的半径补偿G41、G42一刀具半径补偿指令G40一刀具半径补偿取消指令。如用半径为R的刀具加工工件外形轮廓时如图 9-8所示，刀具中心必须沿着与轮廓偏离R距离的轨 道移动。刀具半径补偿运算确实是依照轮廓和刀具半 径R值运算出刀具中心轨迹，数据机床中的数控装置 能自动依照R值算出刀心轨迹，并按刀心轨迹运动， 这确实是数控系统的刀具半径自动补偿功能。

9、G41 左刀偏指令，即顺着刀具前进方向看，刀具在工件的左边。G42右刀偏指令，即顺着刀具前进方向看，刀具在工件的右边如图9-9所示。当 G41或G42程序段完成后，用G40消去偏置值，使刀具中心与编程轨迹重合。治前进抻呼戢说明：X、Y、Z：建立刀具半径补偿运动的始点。G17刀具半径补偿平面为XY平面G17刀具半径补偿平面为XY平面G18一刀具半径补偿平面为ZX平面G19一刀具半径补偿平面为YZ平面G41左刀补（在刀具前进方向左侧补偿）如图9-9G42右刀补（在刀具前进方向右侧补偿）如图9-9G40取消刀具半径补偿D偏置号，D后是多位自然数，每个偏置号差不多上内存地址，在这些地址 中存放刀具半径

10、值。D00地址中的值永久是零。刀具半径补偿的建立，只能在G00或G01方式下完成，一旦建立了刀具半径补偿，在没 被取消之前一直有效。例9-6如图9-10所示，在XY平面内使用半径补偿没有Z轴移动进行轮廓铣削，程 序如下：O0723；N10 G90 G54 G17 G00 X0 Y0N20 S1000 M03;N30 G41 X20 Y10 D01;N40 G01 Y50 F100;N50 X50;N60 Y20;N70 X10;N80 G40 G00 X0 Y0 M05;图9-10半径补偿说明：1刀具半径补偿的建立或取消，只能在G00或G01方式下完成，一旦建立了刀N90 M30;具半径偿补，

11、在没被取消之前一直有效。2当刀具补偿号为D00时，等同于取消刀具半径补偿。3）一样情形下刀具半径补偿号要在刀补取消后才能比变幻，假如在补偿方式下变换补 偿号，当前句目的地补偿量将按新的给定值，而当前局开始点补偿那么不便。4）刀具半径补偿能够利用在同一程序改变刀补大小实现粗、精加工。粗加工刀补二刀具半径+精加工余量精加工刀补二刀具半径+（修正量）5在进行刀补的时候，向扩大刀具中心轨迹方向的补偿，对刀具直径的要求较小。关 于缩小刀具中心轨迹方向的补偿，对刀具的直径有一定的要求，刀具的半径应当小于轮廓的 最小半径，否那么将形成刀路的自交叉或缩小成点的情形。6在偏置方式中假如有相邻两句或两句以上程序段

12、无刀具补偿平面内轴的移动，刀具 就有可能将产生过切。五、刀具长度补偿G43、G44刀具长度偏置指令G49刀具长度偏置取消指令当一个加工程序内要使用几把不同刀具时，由于所选用的刀具长度各异，或者刀具磨损 后长度发生变化，因而在同一坐标系内，在Z值不变的情形下可能是刀具的端面在Z轴方向 的实际位置有所不同，这就给编程带来了困难。为编程方便，调试刀具容易，就需要统一刀具长度方向定位基准，如此就产生了刀具长度偏置功能如图9-11所示。刀具长度偏置指令 用于刀具轴向的补偿，它使刀具在Z方向上的实际位移量等于补偿轴终点坐标值加上或减 去补偿值。G17G19G43G44GI9G17一刀具长度补偿轴为Z轴G1

13、8一刀具长度补偿轴为Y轴G19一刀具长度补偿轴为X轴G49取消刀具长度补偿G43正向偏置（补偿轴终点加上偏置值）G44负向偏置（补偿轴终点减去偏置值）X, Y, ZG00/G01的参数即刀补建立或取消的终点图9-11刀具长度补偿的设H 一刀具长度补偿偏置号（H00H99）。H字是内存地址，在该地址 中装有刀具的偏置量刀柄锥部的基准面 到刀尖的距离，该偏置量代表了刀补表 中对应的长度补偿值。G43、G44、G49指令 差不多上模态代码可相互注销，同时G43、G44只能 在G00或G01方式完成，在没有被G49取消 前一直有效。采纳G43G44指令后，编程人员 就不一定要明白实际使用的刀具长度，可

14、按假定的刀具长度进行编程。或者在加工过程中， 假设刀具长度发生变化或更新刀具时，不需要变更程序，只要改变刀具长度偏置值即可。例9-7如图9-12，用装在主轴上的立铣刀加工111、W面，必须把刀具从基准面I移近工件上表面， 切入进给，这两个动作程序如下：N1 G91 G00 G43 H01 Z-348；N2 G01 Z-12 F100；Ni G00 G49 Z360；N1句程序使主轴沿Z向以G00方按G91指令相对移 动，移动距离为-348+H01 即-348+100=-248mm。N2句程序主轴Z向直线插补切入12mm，完成加工后。Ni句取消刀具长度补偿，主轴Z向移动距离360mm 回到原始位

15、置。例9-8 刀具补偿编程举例。如图9-12为用铣刀加工ABCDA轮廓线示意图，立铣刀 装在主轴上，铣刀测量基准面I到共建上表面的距离为350mm，要加工m、W面，必须把刀 具从基准面I移近工件表面，在作Z向切入进给。图中装刀的基准点是0,铣刀长度是100mm，半径是9mm，编写加工ABCDA轮廓线的程序:O0725N10N20N30N40N50N60N70N80N90N100N110G92 X0 Y0 Z0；G91 G00 G41 D01 X200 Y200；G43 H01 Z-348；G01 Z-12 F100；Y30；X20；G02 X30 Y-30 I0 J-30；G10 X-50；G

16、00 G49 Z-360；G40 X-200 Y-200；M30；设定坐标系建立刀具半径补偿建立刀具长度补偿Z向切入加工AB轮廓加工BC轮廓加工CD轮廓加工DA轮廓取消长度补偿取消长半径补偿回原点程序终止六、固定循环指令G73, G74, G76, G81G89固定循环指令。1.固定循环参数在数控加工中，一些典型的加工工序，如钻孔，一样需要快速接近工件、慢速钻孔、快 速回退等固定的动作。又如在车螺纹时，需要切入、切螺纹、径向退出，再快速返回四个固 定动作。将这些典型的、固定的几个连续动作，用一条0指令来代表，如此。只须用单一程 序段的指令程序即可完成加工，如此的指令称为固定循环指令。一样固定循

17、环由如下六个动作顺序组成如图9-13所示。动作1 X、Y轴定位初始点；I时g动作2快速移动到r点；1 -臣y /动作3切削进给；由| *动作4在孔底位置的动作；动作5退回到R点；一格式： JiSCi_X_ Y 乙 R p_P_l J K F I ;图9-13固定循环的动作动作6快速移动到初始点。无宗2耒株群k其中：G98返回初始平面G99返回R点平面G_ 钻孔方式，G73，G74，G76，G81G89 等X、Y孔位置数据；Z从R点到孔底的距离，以增量值指定；R从初始点到R点的距离，以增量值指定；Q G83指定每次的切削量，G87指定移动量；P在孔底的暂停时刻；F切削进给速度；L16动作的重复次

18、数。固定循环的数据表达形式能够用绝对坐标(G90 )和相对坐标(G91)表示。如图9-14所示，其中图(a)是采纳G90的表示，(a) G90方式(b) G91方式图(b)是采纳G91的表示。常见铣削固定循环功能及指令如表7-1所示表7-1铣削固定循环功能及指令G代码功能在孔底位置的操作退刀操作用途G73间歇进给快速进给高速深孔钻循环G74切削进给暂停一主轴正转切削进给反攻丝G76切削进给主轴准确停止快速进给精镗G80取消固定循环G81切削进给快速进给钻孔、锪孔G82切削进给暂停快速进给钻孔、阶梯镗孔G83间歇进给快速进给深孔钻循环G84切削进给暂停一主轴反转切削进给攻丝G85切削进给切削进给

19、镗削G86切削进给主轴停止快速进给镗削G87切削进给主轴正转快速进给背削G88切削进给暂停一主轴停止手动镗削G89切削进给暂停切削进给镗削G98固定循环返回起始点G99固定特环返回R点2.几个常用钻孔循环指令说明1钻孔循环G81、G83、G73如图9-15G81定点钻。G83深孔钻排屑，G73高速钻孔断屑，G83、G73的q、d值意义相同， q表示每次背吃刀量，d表示退刀距离，是NC系统内部设定的。到达E点的最后一次进刀时假设干个q之后的剩余量，小于或等于q。 G99 G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_G98图9-15钻孔循环G81、G83、G732攻丝循环G74左旋主轴顺时针旋转、G

20、84右旋主轴逆时针旋转。 G99 G74 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_-G98 -R不小于7mmP丝锥在螺纹孔底暂停时刻mmF进给速度=转数r/minX螺距(mm)3镗孔循环G76、G81、G82如图9-16所示 G99 G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ G98 G81适用于定点镗削。G76精镗孔循环，退刀时主轴停、定向并有让刀动作，幸免擦伤孔壁，让刀由Q值设定（mm）。G82适用于盲孔、台阶孔的加工，镗刀在孔底停止进给一段时刻后退刀，暂停时刻却 设定ms。图9-16镗孔循环G76、G81、G824取消循环G803.使用固定循环功能本卷须知1在使用固定循环之前，必须用辅助功能使

21、主轴旋转。在固定循环方式中，其程序段 必须有X、Y、Z轴包括R的位置数据，否那么不执行固定循环。2固定循环指令差不多上模态的，一旦指定，就一直保持有效，直到撤消固定循环指 令显现。因此，在后面的连续加工中就不必重新指定。假如仅仅是某个孔加工数据发生变化 如孔深变化，仅再写需要变化的数据即可。3撤消固定循环指令除了G80外，G00、G01、G02、G03也能起撤消作用，因此编程时要 汪意。4）在固定循环方式中，G43、G44仍起着刀具长度补偿的作用。5在固定循环运行中途，假设复位或急停，这时孔加工方式和孔加工数据还被储备着， 因此在开始加工时要专门注意，使固定循环剩余动作进行 完或取消固定循环。

22、例9-9如图9-17所示，工件要加工三种类型的孔：6 个（ 10mm通孔、4个（ 20mm沉孔、3个 50mm通孔。使用刀 具代码分别为T1、T2、T3Z轴主轴端面作为编程起始点， 采纳刀具长度补偿功能G43，三把刀的长度补偿值分别存 入H1、H2、H3中。加工程序如下：N10 G92 X0 Y0 Z0；N20 G90 G00 Z200N30 T1 M06；N40 G43 Z0 H1；T1长度补偿图9-17固定循环应用N50 S600 M03；N60 G99 G81 X100 Y-150 Z-123 R-77F120；钻孔循环，钻 1# 孔，返回R面N70 Y-210；钻2#孔，返回R面N80

23、 G98 Y-270；钻3#孔，返回初始面N90 G99 X560；钻4#孔，返回R面N100 Y-210；N110 G98 Y-150；N120 G00 X0 Y0 M05；N130 G49 Z200N140 T2 M06；N150 G43 Z0 H2；N150 S300 M03；N170 G99 G82 X180 Y-180 Z-100 R-77N180 G98 Y-240；N190 G99 X480；N200 G98 Y-180；N210 G00 X0 Y0 M05；N220 G49 Z200N230 T3 M00；N240 G43 Z0 H3；N250 S200 M03；N260 G99 G85 X330 Y-150 Z-123 R-37N270 Y-210；N280 G98 Y-270；N290 G90 G00 X0 Y0 M05；N300 G49 Z0；N310 M30；钻5#孔，返回R面钻6#孔，返回初始面取消长度补偿换刀T2刀具长度补偿P300 F70；钻7#孔，孔底停300ms返回R面钻8#孔，返回初始面钻9#孔，返回R面钻10#孔，返回初始面取消长度补偿换刀T3长度补偿F50；镗11#孔，返回R面镗12#孔，返回R面镗13#孔，返回初始面返回参考点，主轴停取消长度补偿