数控编程模具课件.ppt

1、数控加工程序编制数控加工程序编制浙江机电职业技术学院 叶俊基 础坐标系和运动方向命名原则1.刀具相对于静止工件而运动原则；2.右手笛卡儿直角坐标原则；3.运动的正方向增大工件和刀具之间距离的方向，即刀具远离工件的方向为正。基 础基 础机床坐标轴的确定1.先确定Z轴。以平行于机床主轴的刀具运动坐标为Z轴，若没有主轴，则规定垂直于工件装夹表面的坐标轴为Z轴。Z轴正方向是使刀具远离工件的方向。2.再确定X轴。X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。正方向也是使刀具远离工件的方向。3.Y坐标。在Z、X坐标确定后，用右手直角坐标系来确定。基 础 基 础4.指定平行于X、Y、Z的坐标轴可以采用的附

2、加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、Q、R坐标。5.A、B、C相应地表示其轴线平行于X、Y、Z坐标的旋转。6.正对主轴端面看主轴旋转，逆时针方向为正向。基 础+Z+Y+X+W+B基 础机床坐标系与工件坐标系1.机床坐标系的原点机床坐标系是机床上固有的坐标系，并设有坐标原点。机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。基 础2.编程坐标系（工件坐标系）编程坐标系（工件坐标系）是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的坐标系。编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点。基 础3.工件坐标系和

3、加工原点X1(-301.333)Y1(-170.123)工 件通用 X 0.000 Y 0.000 Z 0.000G54 X 301.333 Y 170.123 ZG56 X 0.000 Y 0.000 Z 0.000G55 X 0.000 Y 0.000 Z 0.000机械坐标系中的坐标值（X1，Y1）工件补偿画面Z(-411.909)工 件工作台工件上的Z0平面刀 具通用 X 0.000 Y 0.000 Z 0.000G54 X 301.333 Y 170.123 Z 411.909G56 X 0.000 Y 0.000 Z 0.000G55 X 0.000 Y 0.000 Z 0.000

4、机械坐标系中的坐标值工件补偿画面基 础程序代码1.ISO代码国际标准化组织标准2.EIA代码美国电子工业协会标准基 础程序结构和程序段格式1.程序结构%O1001N10 T0101N20 G00 X50.Z2.N100 M30%程序开始符程序名程序主体程序结束指令程序结束符基 础2.程序段格式N10 G01 X200.Y100.S1000 M03 F200 T01 LF特点：1）程序段中各信息字的排列不分顺序；2）数据符的位数可少不可多；3）模态指令只能被同组的其他指令取代或取消，否则继续有效，并可以省略。基 础2.3.3 程序指令字1.顺序字 N1）作用（1）对程序的校对和检索修改；（2）可

5、直观地检查程序；（3）条件转向的目标。基 础2）使用规则（1）数字部分为四位正整数。如：N1，N5，N100等。（2）顺序号没有顺序关系。（3）顺序字可以省略。基 础2.准备功能字 G作用：建立机床或控制系统工作方式的一种命令。基 础3.尺寸字第一组 X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R第二组 A、B、C、D、E第三组 I、J、K基 础4.辅助功能字 M 功能代码功能代码 功能含义功能含义 M00 程序停止程序停止 M01 选择程序停止选择程序停止 M02 程序结束程序结束 M30 程序结束并返回程序头程序结束并返回程序头 M03/M04 主轴正主轴正/反转反转 M05 主轴停转主轴停转 M08

6、/M09 冷却开冷却开/关关 M98 调用子程序调用子程序 M99 子程序返回子程序返回基 础5.进给功能字 F每分钟进给量（mm/min）每转进给量（mm/r）G94G956.转速字 S恒转速（r/min）恒线速（m/min）G97G967.刀具字 T基 础数值单位的确定X50X50 000X50.X50 000.000X方向50个脉冲当量X方向50 000个脉冲当量X方向50 mmX方向50 000 mm基 础数值计算的内容1）基点坐标的计算基点各个几何元素间的连接点2）节点坐标的计算节点逼近线段的交点3）刀具中心轨迹的计算4）辅助程序的计算5）尖角过渡处的计算6）脉冲数的计算基 础编程误

7、差程=F（逼近，插补，圆整）基本指令1.绝对值编程绝对值编程(G90(G90）与相对值编程（）与相对值编程（G91G91）絕對值指令格式：G90 X_Y_Z_；增量值指令格式：G91 X_Y_Z_；基本指令基本指令2.快速点定位G00格式：G00 X Y Z ，0zxP1P210 20 30 401020基本指令说明：（1）G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快移进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点；（2）G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不能用程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹并不总是直线。（3）快移速度可由面

8、板上的快速修调旋钮修正。（4）G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。（5）G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销基本指令3.直线插补G01格式：G01 X Y Z F ，P20XYP110 20 30 401020基本指令说明：（1）G01指令刀具从当前位置以联动的方式，按程序段中F指令规定的合成进给速度，按合成的直线轨迹移动到程序段所指定的终点。（2）实际进给速度等于指令速度F与进给速度修调倍率的乘积。（3）G01和F都是模态代码，如果后续的程序段不改变加工的线型和进给速度，可以不再书写这些代码。（4）G01可由G00、G02、G03或G33功能注销。基本指令4

9、.圆弧插补G02/03格式：G02/03 X Y R F ，G02/03 X Y I J F ,P10XYP210 20 30 401020基本指令说明：(1)G02、G03时，刀具相对工件以F指令的进给速度从当前点向终点进行插补加工，G02为顺时针方向圆弧插补，G03为逆时针方向圆弧插补。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向。(2)圆弧半径编程时，当加工圆弧段所对的圆心角为 0180时，R取正值，当圆心角为180 360时，R取负值，在同一程序段中I、K、R同时指令时，R优先，I、K无效。(3)X、Z同时省略时，表示起、终点重合，若用I、K指令圆心，相当于指令了

10、360的弧，若用R编程时，则表示指令为0的弧。G02(G03)I.;整圆。G02(G03)R.;不动。(4)无论用绝对还是用相对编程方式，I、K都为圆心相对于圆弧起点的坐标增量，为零时可省略。基本指令5.暂停指令G04格式：G04 X（P）,说明：（1）G04在前一程序段的速度降到零之后才开始暂停动作。（2）在执行含G04指令的程序段时，先执行暂停功能。（3）G04为非模态指令（4）G04可使刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的表面。该指令除用于切槽、钻镗孔外，还可用于拐角轨迹控制。基本指令6.刀尖圆弧半径补偿刀尖圆弧半径补偿格式：格式：G41/G42/G40 G00/G01 D_ X(U)_

11、Z(W)_ (F_)说明：执行说明：执行“左左/右右/取取消消”刀尖圆弧半径补偿功能。刀尖圆弧半径补偿功能。基本指令刀具半径补偿方向判别：刀具半径补偿方向判别：按程序路径前进方向，按程序路径前进方向，刀具偏在零件刀具偏在零件左左侧进给为侧进给为左左补偿；刀具偏在零件补偿；刀具偏在零件右右侧进给，为侧进给，为右右补偿。补偿。在前进方向 右侧补偿 补偿量 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向(b)补偿量 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向(a)刀具补偿方向(a)左刀补 (b)右刀补 基本指令刀具长度补偿刀具长度补偿G49，G43，G44格式：格式：G43 刀具长度正补偿刀具长度正补偿 G44 刀

12、具长度负补偿刀具长度负补偿 G49取消刀长补偿取消刀长补偿其中其中Z Z 为指令终点位置，为指令终点位置，H H为刀补号地址，用为刀补号地址，用H00H00H99H99来指定，来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。G43 G44 G49 均为模态指令均为模态指令，可相互注销，可相互注销G43G44G00G01G49Z HG00G01Z 基本指令实际到达点程序中指令点实际到达点程序中指令点1020020G43G44（Hxx）值（Hxx）值+Z+Z+Z+X+XOBACO执行执行G43时，时，Z实际值实际值=Z指令值指令值+（H xx）执行执行G44时，时，

13、Z实际值实际值=Z指令值指令值-（H xx）其中（其中（Hxx）是指）是指xx寄存器中的寄存器中的补偿量，其值可以是正值或者是补偿量，其值可以是正值或者是负值。当刀长补偿量取负值时，负值。当刀长补偿量取负值时，G43和和G44的功效将互换。的功效将互换。基本指令XY208-511AB G91G X Y F100 0116-12基本指令 G90G X Y F100 0111-11XY5-11-511AB基本指令 G90G X Y I J F100 0212-5XY-512-512AB5-12基本指令XY-512-512AB G91G X Y R F100 0317-17-13基本指令A（10，1

14、0）B（30，10）C（40，20）D（30，30）E（10，20）基本指令G54T1S1000M3G90G00X-10.Y-10.G43Z50.H01Z2.G1Z-3.F100G42X5.Y10.D1X30.G3X40.Y20.R10.G2X30.Y30.J10.G1X10.Y20.Y5.G40X-10.Y-10.Z2.F500G0Z50.M5M30简化编程指令1、镜像功能、镜像功能G24，G25(G51.1)格式：格式：G24 X_Y_Z_ M98 P_ G25 X_Y_Z_G24建立镜像，由指令坐标轴后的建立镜像，由指令坐标轴后的坐标值坐标值指定镜像位指定镜像位置（对称轴、线、点），置（

15、对称轴、线、点），G25指令用于取消镜像。指令用于取消镜像。G24、G25为模态指令，可相互注销，为模态指令，可相互注销，G25为缺省值。为缺省值。注：注：有刀补时，先镜像有刀补时，先镜像，然后进行刀具长度补偿、，然后进行刀具长度补偿、半径补偿。半径补偿。简化编程指令1030-101030-10-30R 1 0-30Y1234X简化编程指令主程序主程序%0008G54 X0 Y0 Z25.0G90 G17 G00 Z5.0 M03M98 P100G24 X0M98 P100G24 Y0M98 P100G25 X0M98 P100G25 Y0G00 Z25.0M05M30 子程序子程序%100G

16、41 X10.0 Y4.0 D01Y5.0G01 Z-28.0 F200Y30.0X20.0G03 X30.0 Y20.0 I10.0G01 Y10.0X5.0G00 Z5.0G40 X0 Y0 M99 简化编程指令2 2、旋转变换旋转变换G68，G69 格式：格式：G17 G68 X_Y_P_ G18 G68 X_Z_P_ 坐标旋转功能坐标旋转功能 G19 G68 Y_Z_P_ G69 取消坐标旋转功能取消坐标旋转功能其中，其中，X、Y、Z 是旋转中心的坐标值；是旋转中心的坐标值；P为旋转角度，单位是（为旋转角度，单位是（），），0P360.000注：注：在有刀具补偿的情况下，先进行坐标旋转

17、，然后才进行刀具半径补在有刀具补偿的情况下，先进行坐标旋转，然后才进行刀具半径补偿、刀具长度补偿。偿、刀具长度补偿。在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转。简化编程指令1030-101030-10-30R10-30Y3214X主程序主程序%0009G92 X0 Y0 Z25.0G90 G17 G00 Z5.0 M03M98 P100G68 X0 Y0 P90.0M98 P100G69G68 X0 Y0 P180.0M98 P100G69G68 X0 Y0 P270.0M98 P100G69 Z25.0 M05M30 简化编程指令3、缩放功能、缩放功能G50，G51

18、 格式：格式：G51 X_Y_Z_P_ 缩放开缩放开 M98 P_ G50 缩放关缩放关其中，其中，G51中的中的X、Y、Z给出缩放中心的给出缩放中心的坐标值坐标值，P后跟缩放倍数。后跟缩放倍数。G51既既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。可指定平面缩放，也可指定空间缩放。使用使用G51指令可用一个程序加工出形状相同，尺寸不同的工件。指令可用一个程序加工出形状相同，尺寸不同的工件。G51、G50为模态指令，可相互注销，为模态指令，可相互注销，G50为缺省值。为缺省值。注：注：有刀补时，先缩放，然后进行刀具长度补偿、半径补偿。有刀补时，先缩放，然后进行刀具长度补偿、半径补偿。简化编程指令4.孔加

19、工基本动作1）X、Y 轴快速定位 2）Z轴快速定位到R点 3）孔加工 4）孔底动作 5）Z轴返回R点 6）Z轴快速返回初始点 初始平面参考平面孔底平面简化编程指令4.1 孔加工循环的格式G90(G91)G98(G99)G81(G73G89)X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ L_数据指定方式刀具返回平面孔加工方式 孔位置参数 重复次数孔加工参数 简化编程指令4.2 钻削循环G81格式：G81X_Y_Z_R_F_L_应用：中心钻点孔、脆性材料的孔加工简化编程指令4.3 锪孔循环G82格式：G82X_Y_Z_R_P_F_L_应用：有表面质量要求的孔简化编程指令4.4 深孔钻削循环G83 格式

20、：G83X_Y_Z_R_Q_P_F_L_应用：深孔或有位置要求的孔简化编程指令4.5 高速深孔钻削循环 G73格式：G73X_Y_Z_R_Q_P_F_L_应用：扩孔简化编程指令4.6 攻丝循环G84格式：G84X_Y_Z_R_P_F_L_应用：右旋螺纹的加工简化编程指令4.7 左螺纹攻丝循环 G74格式：G74X_Y_Z_R_P_F_L_应用：左旋螺纹的加工简化编程指令简化编程指令简化编程指令G54T1（中心钻）S1500M03G90G00X0Y0G43Z50.H01G81Z-2.R3.F100L0M98P6G80G0Z150.M5T2（6.7麻花钻）S1000M03G90G00X0Y0G43

21、Z50.H02G83Z-14.R3.P200Q1.F100L0M98P6G80G0Z150.M5T3（倒角钻）S500M03G90G00X0Y0G43Z50.H03G82Z-1.5R3.P200F50L0M98P6G80G0Z150.M5T4（M8丝锥）S400M03G90G00X0Y0G43Z50.H04G84Z-15.R5.P200F500L0M98P6G80G0Z150.M5M30O6X0Y22.X19.053Y11.X19.053Y-11.X0Y-22.X-19.053Y-11.X-19.053Y11.M99加工路线选择确定走刀路线的一般原则是：l保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。l

22、缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间。l方便数值计算，减少编程工作量。l尽量减少程序段数。注意：对于平面轮廓的铣削，无论是外轮廓或内轮廓，要安排刀具从切向进入轮廓进行加工，当轮廓加工完毕之后，要安排一段沿切线方向继续运动的距离退刀，这样可以避免刀具在工件上的切人点和退出点处留下接刀痕。走刀路线的确定加工路线选择原点刀具运动轨迹取消刀具补偿点圆弧切入点原点切入点切出点刀具运动轨迹(a)铣削外圆加工路径(b)铣削内圆加工路径铣削圆的切入切出路径切入切出路径加工路线选择型腔加工型腔三种走刀路线环切法行切法行切+环切法型腔加工加工路线选择型腔加工开始切削型腔的方法主要有以下三种方法：l预钻削起始

23、孔。不推荐这种方法：这需要增加一种刀具，从切削的观点看，刀具通过预钻削孔时因切削力而产生不利的振动。当使用预钻削孔时，常常会导致刀具损坏；l最佳的方法之一是使用X/Y和Z方向的线性坡走切削，以达到全部轴向深度的切削；l可以以螺旋形式进行圆插补铣。这是一种非常好的方法，因为它可产生光滑的切削作用，而只要求很小的开始空间。坡走铣螺旋插补铣加工路线选择顺铣与逆铣顺 铣逆 铣加工路线选择顺铣与逆铣顺铣与逆铣比较：顺铣与逆铣比较：l一般来说，在逆铣中刀具寿命比在顺铣中短，这是因为在逆铣中产生的热量比在顺铣中明显的高。在逆铣中当切屑厚度从零增加到最大时，由于切削刃受到的摩擦比在顺铣中强，因此会产生更多的热

24、量。l逆铣中径向力也明显高，这对主轴轴承有不利影响。在顺铣中，切削刃主要受到的是压缩应力，这与逆铣中产生的拉力相比，对硬质合金刀具或整体硬质合金刀具的影响有利得多。顺铣与逆铣的选择：顺铣与逆铣的选择：l通常，由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优于逆铣。l如果零件毛坯为黑色金属锻件或铸件，表皮硬而余量一般较大，这时采用逆铣较为合理。型腔加工实例型腔加工实例O201（型腔子程序）G90G01X0Y0G41G1X-20.D1F100X-20.Y-35.G03X20.R20.G02X35.Y-20.R15.G03Y20.R20.G02X20.Y35.R15.G03X-

25、20.R20.G02X-35.Y20.R15.G03Y-20.R20.G02X-20.Y-35.R15.G03X18.R19.G40G1X0Y0M99型腔加工实例O1（分层铣削）G54T1S1000M03G90G00X0Y0G43Z50.H01Z2.G01Z0F100M98P11L20G01Z2.F500G0Z50.M5M30O11G91G1Z-0.5F100M98P201M99型腔加工实例O2（斜坡铣）G54T1S1000M03G90G00X0Y-35.G43Z50.H01Z1.M98P21L5G90G1X0Y0Z-10.F100M98P201G01Z2.F500G0Z50.M5M30O21G91G1Y70.Z-1.F100Y-70.Z-1.F100M99型腔加工实例O3（螺旋铣）G54T1S1000M03G90G00X0Y0G43Z50.H01Z2.G1Z0F100G01X-18.Y0M98P31L10M98P201G01Z2.F500G0Z50.M5M30O31G91G03X0Y0I18.J0Z-1.F300M99