数控铣床加工中心编程与操作实例资源.ppt
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1、数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 教学大纲教学大纲 一、大纲说明一、大纲说明 1课程的性质和任务课程的性质和任务 本课程是一门传授数控铣床、加工中心相关理论和技能知识的专业课。主要内容包括:数控铣床(SIEMENS系统)编程与操作实例、加工中心(FANUC系统)编程与操作实例、华中系统数控机床编程与操作实例。数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 2教学的基本要求教学的基本要求 1)了解数控铣床、加工中心的分类及特点;掌握机床坐标系和工作坐标系的建立原则和方法。2)掌握数控铣床、加工中心的常用指令。3)掌握固定循环的应用。4)掌握参数方程(
2、SIEMENS系统)、宏程序(FANUC系统)的格式及应用。5)掌握数控铣床、加工中心的操作。6)运用数控编程的知识,进行零件加工工艺分析,完成典型零件的加工程序编制。3教学中应注意问题教学中应注意问题 1)本课程实践性较强,讲课时应注重理论、实际的结合。本课程适合采用一体化教学。2)注意培养学生掌握解决实际问题的能力。数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 二二、学学时时分分配配 章 节 内 容理论学时实训学时第一章第一章 SIEMENSSIEMENS系统数控铣床编程与操作实例系统数控铣床编程与操作实例4412第一节 数控铣床及坐标系2第二节 SIEMENS系统数控铣
3、床常用指令8第三节 常用指令的综合应用8第四节 典型零件的加工126第五节 参数编程的应用8第六节 SIEMENS系统铣床的操作66第二章第二章 FANUC系统加工中心编程与操作实例系统加工中心编程与操作实例441010第一节 加工中心概述2第二节 FANUC系统加工中心常用指令8第三节 常用指令的综合应用8第四节 典型零件的加工126第五节 宏程序的应用8第六节 FANUC系统加工中心的操作64第三章第三章 华中系统数控铣削编程与操作实例华中系统数控铣削编程与操作实例228第一节 HNC21M的编程指令体系6第二节 常用指令的综合运用104第三节 华中(HNC-21/22M)系统的操作64总
4、 计11030数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 第一章 SIEMENS系统数控铣床编程与操作实例 教学要求教学要求:1了解数控铣床的分类及特点;掌握机床坐标系和工作坐标系的建立原则和方法。2掌握数控铣床常用指令。3掌握固定循环的应用。4掌握参数方程(SIEMENS系统)的格式及应用。5掌握数控铣床的操作。6运用数控编程的知识,进行零件加工工艺分析,完成典型零件的加工程序编制。数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 教学内容:数控铣床及坐标系 SIEMENS系统数控铣床常用指令 常用指令的综合应用 典型零件加工 参数编程的应用 SIEMENS
5、系统数控铣床的操作 数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 第一节第一节 数控铣床及坐标系数控铣床及坐标系 一、数控铣床概述一、数控铣床概述 1数控铣床按主轴位置不同分类数控铣床按主轴位置不同分类(1)立式数控铣床(2)卧式数控铣床(3)立卧两用数控铣床 2数控铣床按系统功能不同分类数控铣床按系统功能不同分类(1)经济型数控铣床(2)全功能数控铣床(3)高速数控铣床 数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 二、数控铣床和加工中心的坐标系二、数控铣床和加工中心的坐标系(1)Z坐标轴在机床坐标系中,规定传递切削动力的主轴为Z坐标轴。(2)X坐标轴如果
6、Z坐标是水平(卧式)的,当从主要刀具的主轴向工件看时,向右的方向为X的正方向;如果Z坐标是垂直(立式)的,当从主要刀具的主轴向立柱看时,X的正方向指向右边。(3)Y坐标轴 Y坐标轴根据Z和X 坐标轴,按照右手直角笛卡儿坐标系确定1.机床坐标系的确定机床坐标系的确定 数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 2机床原点(机械原点)机床原点(机械原点)机床原点一般设置在机床移动部件沿其坐标轴正向的极限位置。3机床参考点机床参考点 一般来说,加工中心的参考点为机床的自动换刀位置。数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 二、工作坐标系二、工作坐标系 工作坐
7、标系是编程人员在编程和加工时使用的坐标系,设置时一般用G92或G54G59等指令。编程人员以工件图样上某点为工作坐标系的原点,称工作原点。工作原点一般设在工件的设计工艺基准处,便于尺寸计算。数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 第二节第二节 SINMENS系统数控铣床常用指令系统数控铣床常用指令一、常用指令一、常用指令 1平面选择平面选择 G17 G192绝对坐标和相对坐标绝对坐标和相对坐标G90和G91指令分别对应着绝对坐标和相对坐标。3.极坐标,极点定义(极坐标,极点定义(G110、G111、G112)极坐标参数 极坐标半径RP极坐标半径是指该点到极点的距离。极坐
8、标角度AP极角是指与所在平面中的横坐标之间的夹角(比如G17中的X轴)该角度可以是正角,也可以是负角。数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 4.可编程的零点偏置(可编程的零点偏置(TRANS和和ATRANS)编程编程TRANS X Y Z ;可编程的偏移,清除所有有关偏移、旋转、比例系数、镜像的指令。ATRANS X Y Z ;可编程的偏移,附加于当前的指令。TRANS ;不带数值,清除所有有关偏移、旋转、比例系 数、镜像的指令。TRANS/ATRANS指令要求一个独立的程序段。编程举例编程举例N20 TRANS X20.Y15.;可编程零点偏移N30 L10 ;子程
9、序调用,其中包含带偏移的几何量N70 TRANS ;取消偏移数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 5.可编程旋转(可编程旋转(ROT和和AROT)在当前的平面G17或G18或G19中执行旋转,值为RPL=.,单位是()编程举例 N10 G17_;X/Y平面N20 TRANS X20 Y10;可编程的偏置N30 L10;调用子程序,含有待偏移的几何量N40 TRANS X30 Y26;新的偏移N50 AROT RPL=45;附加旋转45N60 L10;调用子程序N70 TRANS;删除偏移和旋转 数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 6.可编程
10、的比例缩放(可编程的比例缩放(SCALE、ASCALE)编程举例 N10 G17;X/Y平面N20 L10;编程的轮廓原尺寸N30 SCALE X2 Y2;X轴和Y轴方向的轮廓放大2倍N40 L10N50 ATRANS X2.5 Y18;值也按比例放大N60 L10;轮廓放大和偏置 7.可编程的镜像(可编程的镜像(MIRROR、AMIRROR)编程举例N10 G17 ;X/Y平面,Z垂直于该平面N20 L10 ;编程的轮廓,带G41N30 MIRROR X0 ;在X轴上改变方向加工N40 L10 ;镜像的轮廓N50 MIRROR Y0 ;在Y轴上改变方向加工N60 L10N70 AMIRROR
11、 X0 ;在Y轴镜像的基础上X轴再镜像N80 L10 ;轮廓镜像两次加工N90 MIRROR ;取消镜像功能数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 8可设定的零点偏置可设定的零点偏置(G54G59/G500/G53/G153)9.可编程的工作区域限制(可编程的工作区域限制(G25、G26、WALIMON、WALIMOF10.快速点定位快速点定位G00指令指令指令格式:G00 X Y Z;11.带进给率的直线插补带进给率的直线插补G01指令指令指令格式:G01 X Y Z F;注:F进给速度,初始状态为/min。编程:G01 X Y Z F ;直角坐标系G01 AP=RP
12、=F ;极角坐标系G01 AP=RP=Z F ;柱面坐标系(三维)说明:另外还可以使用角度ANG=进行线性编程 数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 编程举例(见图编程举例(见图1-17)图1-17 N5 G00 G90 G54 X40 Y48 Z5 S500 M03;刀具快速移动到P1三轴同 时运动,主轴转速 =500r/min,顺时针旋转N10 G01 Z-12 F100 ;进刀到Z-12mm,进给速度为 100mm/minN15 X20 Y18 Z-10 ;刀具在空中沿直线运行到P2N20 G00 Z100 ;快速移动抬刀N25 M05N30 M30 ;程序结束
13、 数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 12.圆弧插补:圆弧插补:G02、G03功能功能 G02顺时针方向圆弧插补;G03逆时针方向圆弧插补。起始点X,YG02 X Y I J 中心点I,J终点X,YG02/G03圆心尺寸+终点:G02/G03半径尺寸+终点:起始点X,YG02 X Y CR=半径CR终点X,YG02/G03圆心角尺寸+圆心:起始点X,Y终点X,YG02 AR=X Y G02/G03圆心角尺寸+终点:G02 AR=I J 圆心I,J终点X,Y起始点X,Y圆心角AR圆心角AR图1-19 用G02/G03圆弧编程的方法(举例:X/Y轴)数控铣床数控铣床/加
14、工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 编程G02/G03 X Y I J ;圆弧终点和圆心G02/G03 CR=X Y ;半径和圆弧终点G02/G03 AR=I J ;圆心角和圆心G02/G03 AR=X Y ;圆心角和圆弧终点G02/G03 AR=RP ;极坐标和极点圆弧CR=-中的负号说明圆弧段大于半圆;CR=+中的正号说明圆弧段小于或等于半圆 13.螺旋插补(螺旋插补(G2/G3、TURN)14.回参考点回参考点(G74)编程举例:N10 G74 X1=0 Y1=0 Z1=0;说明:程序段中X1、Y1和Z1(在此=0)后编程的数值不识别,必须写入。数控铣床数控铣床/加工中心编程与操
15、作实例加工中心编程与操作实例 15G04 暂停暂停编程:G4 F ;暂停时间(s)G4 S ;暂停主轴转数16F 进给率进给率编程:F ;每分钟的进给率进给率F的单位由G功能确定,即G94和G95。G94直线进给率,单位mm/min;G95旋转进给率,单位mm/r(只有主轴旋转才有意义)。17.S 主轴转速主轴转速/旋转方向旋转方向M3主轴正转M4主轴反转M5主轴停止数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 18.刀具补偿刀具补偿19刀具刀具T 用T指令编程可以选择刀具。有两种方法来执行:一种是用T指令直接更换刀具,另一种是仅仅进行刀具的预选,换刀还必须由M06来执行。选
16、择哪一种,必须在机床参数中确定。20.刀具补偿号刀具补偿号D 一个刀具可以匹配19几个不同补偿的数据组(用于多个切削刃)。用D及其相应的序号可以编制一个专门的切削刃。如果没有编写D指令,则D1自动生效;如果编程D0,则刀具补偿无效。数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 图5-6 G41、G42的判定G41G42G42G4121G41/G42/G40刀尖半径补偿功能刀尖半径补偿功能(1)刀尖半径补偿)刀尖半径补偿 若刀具在所选择的平面(G17G19平面)中带刀具半径补偿工作。编程:G41 G00/G01 X_Y_ ;刀具半径左补偿G42 G00/G01 X_Y_ ;刀具
17、半径右补偿判定:沿着刀具运动方向看,刀具在工件切削位置左侧称左补偿;刀具在工件切削位置右侧称右补偿。见图1-29。图1-29 G41、G42的判定 数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例(2)取消刀尖半径补偿()取消刀尖半径补偿(G40)用G40取消刀尖半径补偿(3)刀具半径补偿的作用)刀具半径补偿的作用 刀具半径补偿除方便编程外还可以用改变刀补大小的方法,实现同一程序进行粗、精加工。粗加工刀补=刀具半径+精加工余量 精加工刀补=刀具半径+修正量 22.子程序子程序 子程序的结构与主程序的结构一样,子程序也是在最后一个程序段中用M2结束序运行,子程序结束后返回主程序。程
18、序结束除了用M2指令外,还可以用RET指令结束子程序。数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 23.辅助功能辅助功能M常用辅助功能M指令见表1-1。代码意义格式备注M00程序停止M00 用M00停止程序的执行;按“启动”键加工继续执行M01程序有条件停止M01 与M00一样,但仅在出现专门信号后才生效M02程序结束M02 在程序的最后一段被写入M03主轴顺时针旋转M03M04主轴逆时针旋转M04M05主轴停转M05M06更换刀具M06 在机床数据有效时用M6更换刀具,其他情况下用T指令进行数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 二、刀具下刀、进退
19、刀方式的确定二、刀具下刀、进退刀方式的确定 1.刀具下刀方式刀具下刀方式2.刀具的进退刀方式刀具的进退刀方式 进退刀方式在铣削加工中是非常重要的,二维轮廓的铣削加工常见的进退刀方式有垂直进刀、侧向进刀和圆弧进刀方式。三、固定循环三、固定循环 1 中心钻孔(中心钻孔(CYCLE82)CYCLE82(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,DTB),各参数意义如下:),各参数意义如下:RTPReal返回平面(绝对坐标)RFPReal参考平面(绝对坐标)SDISReal安全高度(无正负符号输入)DPReal最后钻孔深度(绝对坐标)DPRReal相对于参考平面的最后钻孔深度(无正负号输入)DTBRea
20、l到达最后钻孔深度时的停顿时间(断屑)数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 编程举例编程举例 如图如图1-37 图1-37 中心钻孔 G54 G17 G90 ;工件基本坐标系设定T1D1 ;刀具选择G00 X0 Y0 M03 S800Z100 Z50CYCLE82 (20.,0,5.,-35.,35.,0.1);调用钻孔循环M05M02 数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 2.CYCLE83 深孔钻削深孔钻削CYCLE83(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,FDEP,FDPR,DAM,DTB,DTS,FRF,VARI),各参数意义如下
21、:),各参数意义如下:RTPReal返回平面(绝对坐标)RFPReal参考平面(绝对坐标)SDISReal安全高度(无符号输入)DPReal最后钻孔深度(绝对坐标)DPRReal相对参考平面的最后钻孔深度(无符号输入)FDEPReal第一次钻孔深度(绝对坐标)FDPRReal相对于参考平面的第一次钻孔深度(无符号输入)DAMReal递减量(无符号输入)DTBReal最后钻孔深度时的停顿时间(断屑)DTSReal起始点处和用于排屑的停顿时间FRFReal第一次钻孔深度的进给率系数 范围:0.0011VARIInt加工类型:断屑=0 排屑=1数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操
22、作实例 编程举例 如图1-37T1 D1 ;刀具选择G54 G90 G0 F200 ;工件基本坐标系设定X0 Y0Z50M3 S1200M8CYCLE83 (50.,0.,2.,-35.,35.,-5.,5.,1.,0.1,0,0.5,1.);调用钻孔循环G00 Z50.;M05;M09;数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 3刚性攻螺纹刚性攻螺纹 CYCLE84CYCLE84(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,DTB,SDAC,MPIT,PIT,POSS,SST,SST1),各参数意义如下:),各参数意义如下:RTPReal返回平面(绝对坐标)RFPReal参
23、考平面(绝对坐标)SDISReal安全高度(无符号输入)DPReal最后钻孔深度(绝对坐标)DPRReal相对参考平面的最后钻孔深度(无符号输入)DTBReal停顿时间(断屑)SDACInt循环结束后的旋转方向 值:3,4或5(用于M03,M04和M05)MPITReal螺距由螺纹尺寸决定(有符号)范围3(用于M3)48(用于M48);符号决定了在螺纹中的旋转方向PITReal螺纹由螺距决定(有符号)范围:0.0012000.000mm;符号决定了在螺纹中的旋转方向POSSReal循环中主轴定位停止角度SSTReal攻螺纹进给速度SST1Real退回速度数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例
24、加工中心编程与操作实例 编程举例(图编程举例(图1-42)图1-42 T1D1 ;刀具选择G54 G90 G 0 F200 ;工件基本坐标系设定X0 Y0;Z50.;M03 S300;M08;CYCLE84(50.,0.,2.,-34.,20.,4,16.,0.,40.,80.);调用攻螺纹循环Z50.;M05;M09;M02;数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 4铰孔铰孔CYCLE85 CYCLE85(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,DTB,FFR,RFF),各参),各参数意义如下数意义如下;RTPReal 返回平面(绝对坐标)RFPReal 参考平面(绝
25、对坐标)SDISReal 安全高度(无符号输入)DPReal 最后铰孔深度(绝对坐标)DPRReal 相对参考平面的最后铰深度(无符号输入)DTBReal 最后铰孔深度时停顿时间(断屑)FFRReal 铰孔进给率RFFReal 退回进给率编程举例编程举例 (如图1-37)G54 G90 G17;工件基本坐标系设定G00 X0 Y0 Z100 M03 S300;T5D1 ;刀具选择Z50.;CYCLE85 (50.,0,2.,-33.,33.,0.3,40,80);调用铰孔循环M05;M02;数控铣床数控铣床/加工中心编程与操作实例加工中心编程与操作实例 5.镗孔镗孔 CYCLE86CYCLE8
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