数控铣床入门操作.ppt

1.铣床概述,1.1 铣床的种类与型号1.2 铣床的组成1.3 立式铣床与卧式铣床的区别1.4 铣床的主要运动,1.1 铣床的种类与型号,铣床的种类：,立式铣床,卧式铣床,普通卧式铣床,万能卧式铣床,铣床的型号：,X 5 0 2 5,X 6 1 3 0,铣床类,立式组,立式升降台铣床,工作台宽250mm,铣床类,卧式组,卧式万能升降台型,工作台宽300mm,1.2 铣床的组成,1.横梁2.挂架3.主轴、刀具4.纵向工作台5.横向工作台、转台6.升降台7.床身,1.3 立式铣床与卧式铣床的区别,立式铣床的主轴轴线垂直于工作台，主轴能扳转角度(+-45)。工作台不能搬角度。,卧式万能铣床的主轴轴线平行于工作台，工作台能扳转角度(+-45)。主轴不能搬角度。,1.4 铣床的主要运动,刀具的旋转运动是铣床的主运动。工件由工作台带动做直线运动是铣床的进给运动。,进给运动,主运动,2.常用铣刀的安装,带孔端铣刀：通过短刀杆来安装在主轴上，拉杆拉紧。,主轴孔,刀柄,拉杆,带柄立铣刀：,3050mm规格的直接安装在立式铣床的主轴里，用拉杆拉紧。,216mm规格铣刀为直柄的，通过弹簧夹灌装夹，在主轴里用拉杆拉紧。,注：1428mm规格的，通过变直径套装夹，然后在主轴里用拉杆拉紧。,3.铣床的加工方法,周铣：,铣齿轮,铣沟槽,铣平面,铣齿轮,铣沟槽,铣六面体,成型法齿轮加工用万能分度头，分度方法计算,例：已知齿轮模数M=2，齿轮齿顶圆直径为D=100 求齿轮齿数Z,周节p,分度圆直径d,齿顶高h,齿根高h1,齿轮基本公式 h=1M H1=1.25M d=ZM,Z=(D-2M)M,根据齿数Z和分度头传动比计算分度手柄的转数。,n=40/Z=40/(D-2M)M,D,n=40/Z=40/(D-2M)M=40/(100-22)2=40/48=10/11,逆铣:旋转方向与进给方向相反。,顺铣:旋转方向与进给方向相同。,什么是周铣法的顺铣和逆铣,4.铣床的常用附件,回转台：给工件做直接等分或圆周等分；加工圆弧槽。,回转工作台,在回转工作台上铣圆弧槽,分度头：给工件做均匀等分；凸轮；分度头的挂轮轴配合机床的纵向工作台的丝杠加工螺旋槽。,分度头加工斜面时的应用例,万能立铣头：首先安装在卧式万能铣床上，代替立式铣床使用，作用是扩大加工范围。,燕尾槽铣刀,T型槽铣刀,凸型槽铣刀,凹型槽铣刀,角度铣刀,模数铣刀,立式铣刀,5.铣刀的种类及用途,常见的铣刀,按刀具的形状分：,盘状刀具（带孔刀具）,指状刀具（带柄刀具）,主要运动：切削运动-滚刀的旋转运动，保证滚刀以一定的线速度切削齿轮。分齿运动-保证滚刀的转速和被切齿轮的转速之间的啮合关系。垂直进给运动-滚刀沿工件轴向进给，使滚刀逐渐切削至齿宽。径向进给运动-滚刀沿工件径向进给使滚刀逐渐切削至齿根。,滚齿机,6.齿轮加工机床,插齿机主要运动:切削运动-刀具的上下往复运动，保证刀具以一定的线速度切削齿轮。分齿运动-使插齿刀和被切齿轮之间保持一对齿轮传动的啮合关系。圆周进给运动-使插齿刀每往复运动一次在分度圆上转过一定的弧长。让刀运动-避免擦伤已加工表面和减少刀齿的磨损。径向进给运动-插齿刀沿工件径向的进给，保证逐渐切削至齿根。,1.1 数控机床的组成,1.2 数控机床的分类,1.3 数控加工工艺,1.5 数控机床在机械制造业中的优势,1.4 数控加工与传统加工的比较,CNC（computer Numerical Control）计算机数控机床一般由输入输出设备、CNC装置(或称CNC单元)、伺服单元、驱动单元(或称执行机构)、可编程控制器及机床本体等组成。除了机床本体之外，其它部分统称为计算机数控(CNC)系统。,1.1 数控机床的组成,数控程序,输入装置,输出装置,计算机数控装置（CNC装置）,PLC,主轴控制,主轴电机,机床本体,速度控制单元,伺服电机,位置检测装置,数控机床的种类很多，其分类方法尚无统一规定。一般可按以下几种不同的方式分类。1：按工艺用途分类有 数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗铣床、数控剪床、数控冲床、数控齿轮加工机床、数控电火花加、工机床、数控线切割机床、数控液压机、各种工艺用途的数控机床、以及加工中心等。,1.2 数控机床的分类,2：按运动方式分类,点位控制数控机床：,直线控制数控机床：,轮廓控制数控机床：,2.1 点位控制数控机床：,点位控制是指刀具从某一位置移到下一位置的过程中，不考虑其运动轨迹，只要求刀具能最终达到目标位置。刀具移动过程中不切削，一般采用快速运动。,数控钻床、数控镗床和数控冲床等。,2.2 直线控制数控机床：,直线控制数控机床不仅要保证点与点之间的准确位置，而且要控制两点之间的位移速度。刀具移动过程中切削工件，其加工路线一般由各坐标轴平行的垂直线段或与坐标轴成450的斜线组成。,简易数控车床、数控铣床、数控镗床等。,2.3 轮廓控制数控机床：,大多数数控铣床、数控车床、加工中心等。,轮廓控制数控机床的数控装置同时对两个或两个以上的坐标轴进行连续控制。加工时不仅要控制起点和终点，还要控制加工过程中每个点的速度和位置来满足加工轨迹的要求。,3：按伺服系统类型的不同分类,数控机床按伺服系统类型的不同可以分为：,1:开环伺服系统数控机床,2:闭环伺服系统数控机床,3:半闭环伺服系统数控机床,1:开环伺服系统,开环伺服数控机床是一总比较原始的数控机床。这类机床数控系统将零件的程序处理后，输出数据指令给伺服系统，驱动机床运动，没有来自位置传感器的反馈信号。最典型的开环伺服系统如图。,指令输入,数控装置,进给脉冲,步进电机 驱动器,工作台,步进电机,齿轮箱,2:闭环伺服系统数控机床,闭环伺服体统机床带有位置检测装置，直接对工作台的位移进行检测和反馈。当数控系统发出位移指令脉冲，电动机带动工作台移动时，工作台上的位置检测器把机械位移转换成电信号，反馈到数控装置并与指令位置信号进行比较，得到的差值驱动工作台向减少误差的方向移动，直到差值0,伺服驱动器,位置信号,位置比较环节,速度控制环节,伺服电机,工作台,位置测量 装置,速度反馈,A,3:半闭环伺服系统数控机床,半闭环伺服系统是用安装在进给电机轴短的角位移测量元件（如脉冲编码器、旋转变压器等）来代替机床工作台上的直线测量元件，用测量电动机的旋转角位移来代替测量工作台的直线位移。这种系统未将丝杠螺母副、齿轮传动副装置包含在闭环系统中，大多数数控机床采用的是半闭环系统。,伺服驱动器,位置信号,位置比较环节,速度控制环节,伺服电机,工作台,角位移测量装置,速度反馈,A,4：按数控机床系统功能水平分类,1；低档数控机床2；普及型数控机床3；高档数控机床,低挡数控机床的主CPU一般为8位或16位微处理机。由步进电机驱动，脉冲当量，快进速度4-10m/min。,普及型数控机床的主CPU一般为16位或32位微处理机。CRT显示自负和图形，进行人机对话、自诊断等。伺服系统为半闭环系统，脉冲当量，快进速度10-20m/min。,高档数控机床的主CPU一般为32位或64位微处理机，具有中档数控机床的功能，还具有三维动画图形显示等。伺服系统为闭环系统，脉冲当量，快进速度10-20m/min。,1.确定零件上需要数控加工的表面；2.对零件图纸进行数控加工的工艺分析；3.数控加工的工艺设计；4.编制加工程序；5.输入加工程序；6.对加工程序进行校验和修改；7.运行加工程序对零件进行加工。,1.3 数控加工工艺,数控加工工艺就是用数控机床加工零件的方法。数控加工工艺是伴随数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们长期从事数控加工实践的经验总结。一般来说，数控加工主要包括以下几个方面内容：,图纸,工艺分析,工艺卡,数控加工程序,人工操作,输入数控系统,机床,1.4 数控加工与传统加工的比较,数控加工,传统加工,工件,1.5 数控机床在机械制造业中的优势,数控机床在机械制造业中得到日益广泛的应用,是因为它有效地解决了复杂、精密、小批多变的零件加工问题，能适应各种机械产品迅速更新换代的需要，经济效益显著，具体表现在以下几个方面：,生产效益一般比普通机床提高3-5倍，多的可达8-10倍；减少刀具和夹具的存储和花费，减少零件的库存和搬运数；减少工装，减少人为误差，提高加工精度，零件重复精度高，互换性好；缩短新产品的试制和生产周期（当零件设计改变时，只需要改变零件程序即可），易于组织多品种生产，使企业能对市场需要迅速做出响应；能加工传统方法不能加工的大型复杂零件；有利于产品质量的控制，生产便于管理；减轻了劳动强度，改善了劳动条件，节省人力，降低了劳动花费。,2.2；数控铣床分类,2.3；数控铣床主要加工对象,2.1；数控铣床的基本组成,2.5；数控铣床常用刀柄及刀具,2.6；数控铣床常用夹具,2.4；数控铣床主要加工范围,2.7;数控铣床型号 及主要技术参数,2.8;典型数控系统,2.1 数控铣床的基本组成,组成,机床本体,主传动系统,数控系统,冷却润滑系统,进给伺服系统,2.2 数控铣床的分类,中型,大型,卧式,立卧两用式,两轴半控制,三轴控制,多轴控制,小型,立式,按体积分,按主轴布局形式分,按控制坐标的联动轴数分,经济型,全功能型,高速铣削型,按数控系统的功能分,数控铣床的分类,主轴头升降式数控铣床,龙门式数控铣床,工作台升降式数控铣床,按构造上分类,数控铣床的分类,2.3 数控铣床的主要加工对象,（1）平面类零件 平面类零件的特点是各个加工表面是平面，或可以展开为平面。目前在数控铣床上加工的绝大多数零件属于平面类零件。平面类零件是数控铣削加工对象中最简单的一类，一般只须用三轴数控铣床的两轴联动（即两轴半坐标加工）就可以加工。,带平面轮廓的平面类零件,带斜平面的平面类零件,带正台和斜筋平面类零件,数控铣床的主要加工对象,飞机上变斜角梁缘条,直纹曲面类零件是指由直线依某种规律移动产生的曲面类零件。直纹曲面类零件的加工面不能展开为平面。,变斜角类零件 加工面与水平面的夹角成连续变化的零件称为变斜角类零件。加工变斜角类零件最好采用四轴或五轴数控铣床进行摆角加工，若没有上述机床，也可在三轴数控铣床上采用两轴半控制的行切法进行近似加工，但精度稍差。,（2）直纹曲面类零件（变斜角类零件）,B、采用三轴联动方法加工。所用的铣床必须具有X、Y、Z三轴联动加工功能，可进行空间直线插补。这种方法常用于发动机及模具等较复杂空间曲面的加工。,数控铣床的主要加工对象,（3）曲面类（立体类）零件,加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件。曲面类零件的加工面与铣刀始终为点接触，一般采用三轴联动数控铣床加工，常用的加工方法主要有下列两种：,A、采用两轴半联动行切法加工。行切法是在加工时只有两个坐标联动，另一个坐标按一定行距周期行进给。这种方法常用于不太复杂的空间曲面的加工。,2.4：数控铣床主要加工范围,数控铣床适合加工平面、斜面、外轮廓、型腔、槽、键槽、钻孔、较孔、扩孔、攻丝等。,立式数控铣床,卧式数控铣床,适于加工箱体、箱盖、平面凸轮、样板、形状复杂的平面或立体零件，以及模具的内、外型腔等。,适于加工复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等。,2.5；数控铣床常用刀柄及刀具,整体式钻头,2.6；数控铣床常用夹具,2.7 数控铣床型号,X K A 5 0 32 A,类别代号 铣床类机床,特性代号 数控机床,系列代号 立式铣床,组代号 升降台式,工作台宽度320mm,改进序号 第一次重大改进,通用代号,数控铣床的结构和主要技术参数,机床主要技术参数 工作台面积(宽长)320mm 1320mm 工作台最大行程 纵向 800mm 横向 315mm 垂向 400mm 立铣头最大回转角度 45 主轴端部锥度(ISO)No50 主轴端面至工作台面距离 60460mm 主轴中心线至床身导轨面距离 350mm 主轴转速级数 18级 主轴转速范围 301500rmin 进给速度级数 无级 纵、横向进给范围 63000mmmin 垂向进给范围 41800 mmmin 纵、横向快进速度 4000mmmin 垂向快进速度 2400mmmin 定位精度 土0015mm 重复定位精度 0005mm 主电动机功率 75kW 进给电动机功率(纵、横向)11kW(垂向)14kW,一、数控编程的基本概念,二、数控编程的方法,四、数控加工程序的格式与组成,三、数控铣床的坐标系,一、数控铣床编程的基本概念,编程就是将加工零件的加工顺序、刀具运动轨迹、尺寸数据、工艺参数以及辅助操作等加工信息，用规定字符、数字、符号按规定代码格式，编制成加工程序单。这一过程，就称为是编程。,运动轨迹与方向、尺寸数据。,主运动和进给运动、切削用量。,换刀、主轴控制、冷却液开关、刀具夹紧、松开等辅助操作。,编程的内容包括：,数控编程工艺流程如图所示:,不同的数控系统、不同的机床，程序编制基本上是相似的，但又各不相同，我们要学习的是日本大隈（OKUMA)数控系统。大隈数控系统的许多功能指令与其他数控系统很近似。,典型数控系统,1：FANUC法那科（克）数控系统2：SIEMENS西门子数控系统3：FAGOR法格数控系统4：OKUMA大隈数控系统 6：华中数控系统6：广州数控系统7：航天数控系统,二、数控编程的方法,2.1、手工编程 手工编程是指编制零件程序加工程序的前几个步骤，即从零件图纸工艺分析、坐标点的计算直至编写零件程序单，均由人工完成。,手工编程可分为 1；直接编程。2；简化编程。3；宏程序。,0,0,X,Y,A,B,C,G15H1G00Z10M03S600X5Y9.5G01Z-.1F200G03X1Y7 R7G00Z5X8.8 Y11.5G01Z-.1.G00Z50M05M30,N,n,直接编程。,A,B(X,Y),R,Z,Q,Q,Q,Q,d,d,d,%G15H1M03S600F200G00Z5#1=50#2=10#3=36#4=#3/2#5=#1*SIN#4/SIN180-#3-#4#6=0#7=ATAN#5/#2#11=0N05 G68 R#11N10#8=#6*TAN#7#9=#1*SIN#3#10=#1*COS#3G00X#9Y#10,简化编程。,宏程序。,G01Z-#2X0Y#8Z-#6G01X-#9Y#10Z-#2G00Z5X0Y0#6=#6+.5IF#6 LE#2GOTO10#6=0#11=#11+2*#3IF#11 LE 360-2*#3GOTO05G00Z50G69M05M30%,2.3、常用自动编程软件,1：CAXA 制造工程师,2：Pro/Eniineer,3：UG,4：Mastercam,5:CATIA,6：CIMATRON,由我国北京北航海尔软件公司研制开发,是美国PTC公司研制开发,是美国UGS公司研制开发,是美国CNC Software公司研制开发,是最早实现曲面造型的软件,是以色列Cimatron公司提供的软件,2.2、自动编程 自动编程是借助数控自动编程系统由计算机来辅助生成零件的程序。此时，编程人员一般只需要借助数控编程系统提供的各种功能，对加工对象、工艺参数及加工过程进行较简单的描述，即可由编程系统自动完成数控加工程序编制的其余内容。,笛卡尔,数控机床采用的是笛卡尔的直角三坐标系统，X、Y、Z三轴之间的关系遵循右手定则。如右图所示，右手三指互成直角，拇指指向X轴正方向，食指指向Y轴正方向，中指指向Z轴正方向。,三、数控铣床的坐标系统,遵循右手笛卡尔直角坐标系原则,又称机械坐标系，其坐标原点的位置则由机床生产厂设定。机床坐标系的原点也称为机床零点。若采用增量式位置检测装置，则每次机床上电后，必须进行回零点的运行操作，以建立机床坐标系。如果采用绝对式位置检测装置，则可以省去这个操作。,机床坐标系,数控铣床的坐标系,由于数控铣床有立式和卧式之分，所以机床坐标轴的方向也因其布局的不同而不同，以立式数控铣床为例。,工件坐标系,用来确定工件几何形体上各要素的位置而设置的坐标系，工件坐标系的原点即为工件零点。,工件零点的位置是任意的，它是由编程人员在编制程序时根据零件的特点选定的。,工件坐标系原点,机床坐标系原点 为机床X、Y、Z坐标轴的正向极限位置。,为了方便编程，工件编程坐标一律采用工件固定、刀具移动的坐标系，由CNC系统自动转换成刀具的运动。在编程时，直接使用机床坐标系计算被加工工件的坐标点会很不方便，所以一般要建立工件坐标系，要确定工件原点。工件原点也称编程原点,设在工件的工艺基准处。,程序名：由英文字母和数字组成。程序的内容：由若干程序段组成。程序段：由若干字组成。每个字又由字母和数字组成。程序结束：以结束指令M02或M30作为整个程序的结束。,1 程序段组成,每个程序都由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。,2常用地址码的含义如表所示,3 程序编制中的基本指令（1）G指令准备功能指令是使数控机床准备好某种运动方式的指令分为模态指令和非模态指令。模态指令表示在程序中一经被应用，直到出现同组其它任一G指令时才失效。否则该指令继续有效，直到被同组指令取代为止。非模态指令只在本程序段中有效。组成：G后带二位数字组成，从G00到G99共100种,常用的G指令。,G15 G01-G03G53-G59 G17-G19 G80 G81-G89 G40-G42,（2）M指令辅助功能指令作用：用于控制CNC机床开关量，如主轴正反转、停止，冷却液的开停,程序暂停结束等。组成：M后带二位数字组成。,M03-起动主轴(正转)M08-冷却液开启M05-主轴停止 M09-冷却液关闭M04-主轴反转M30-程序结束 M02-程序结束,（3）F指令进给速度指令续效代码，一般直接指定，即F后跟的数字就是进给速度的大小，如F100表示进给速度为100mm/min在程序启动第一个G01或G02或G03功能时，必须同时驱动F功能。,（4）S指令主轴速度指令如S600表示主轴速度为600n/s,4、绝对坐标编程和相对坐标编程,采用绝对坐标编程时，尺寸字描述的是刀具运动的终点坐标。绝对坐标指令G90(系统默认）而采用相对坐标编程，尺寸字描述的是刀具相对前一个程序段中运动终点相对起点的位移。相对坐标指令G91,X,Y,(0,0),A(80,20),B(20,80),起点,终点,绝对值指令（G90）编程:G.A(80,20)坐标G90 G01 X20 Y80（G90程序段不能单独运行）,增量值指令（G91）编程:G91 G01 X-60 Y60（G91程序段则能够单独运行）,5.1 工件坐标系(G15)及坐标平面选择指令(G17G19),G17平面XY(系统默认）;G18平面XZ;G19平面YZ;,工件坐标系G15 Hn,“Hn”制定工件坐标系组号。有50组可供选择，即0n50,5:常用的指令及其格式,Z,X,Y,G17,G18,G19,坐标平面选择指令,5.2 基本移动指令,1.快速定位（G00/G0）,格式：G00 X_ Y_ Z_；功能：该指令命令刀具以点定位方式快速从刀具所在点到达指定点，G00为模态指令。只能快速定位，不能切削加工，可以同时指令一轴、两轴或三轴。,2.直线插补（G01/G1）,格式：G01 X_ Y_ Z_ F；功能：可以同时指令一轴、两轴或三轴。,3.圆弧插补（G02/G2、G03/G3）,式中：I、J、K圆心分别在x、y、z轴相对圆弧起点的增量（IJK编程）,G02为顺时针圆弧插补指令G03为逆时针圆弧插补指令格式：G17 G02 X_Y_ R_ F_;G03 X_Y_ I_J_ G18 G02 X_Z_ R_ F_;G03 I_K_ G19 G02 Y_Z_ R_ F_;G03 J_K_,式中：R、为圆弧的半径值圆弧中心角180表示为R0圆弧中心角180表示为R0,G02(G03)：顺时针圆弧插补(逆时针圆弧插补）,0,x,y,100,80,60,R30,始点,终点,100,G02 X80 Y15 R30 F100,G03 X100 Y100 R30 F100,(100，100),(80，15),整圆的遍程,G15H1 制定坐标G00 Z10M03 S600 主轴X0 Y0G00X30Y0G01 Z-3 F100 指定进给量 G02I-30 J0 G00 Z5 G00X0Y0 MO5 主轴停M30 程序停止,5.3 刀具半径补偿指令G40，G41，G42,G40G41G42,G00G01,格式：,X Y Z Dn,指令功能：数控系统根据工件轮廓和刀具半径自动计算刀具中心轨迹，控制刀具沿刀具中心轨迹移动，加工出所需要的工件轮廓，编程时避免计算复杂的刀具中心轨迹。,说明：G40：取消刀具半径补偿；G41：左刀补（在刀具前进方向左侧补偿）见下图A；G42：右刀补（在刀具前进方向右侧补偿）见下图B;Dn：刀补表中刀补号码（D00D20），它代表了刀 补表中对应的半径补偿值；,左刀补与右刀补的判断,注意：1、G41/42只能与G00或G01一起使用，且刀具必须移动！,注意：2、D为刀具半径补偿号码，一般补偿量应为正值，若为负值，则G41和G42正好互换。,G15H1 M03 S600 G00 Z5 X0 Y0 G41 G01X30Y0D01 G01 Z-3F100 G03I-30 J0 G00 Z5 G40 G01X0Y0 M05 M30,例：带刀具半径补偿的整圆刀具运动轨迹,G15H1 M03 S600 G00 Z5 X0 Y0 G42 G01X30Y0D01 G01 Z-3F100 G03I-30 J0 G00 Z5 G40 G01X0Y0 M05 M30,切入切出点,切入点,。,。,切出点,5.4 刀具补偿功能（长度补偿）,刀具长度补偿指刀具在Z方向的实际位移比程序给定值增加或减少一个值；指令说明：1)G56指令为Z轴刀具长度补偿；2)G53指令为取消刀具长度补偿；,格式中的Z值是指程序中的指令值；H01为刀具长度补偿代码，后面两位数字是刀具长度补偿寄存器的地址符。,G56Z100H01,0,Z,X,D,H,G0Z0G0Z100H01,基准刀具,工件上表面,工件原点Z0的位置（G54),此为长度正补偿，补偿值为正值。,正向长度补偿,0,Z,X,H,G0Z100H01,基准刀具,工件原点Z0的位置（G54),工件上表面,此为长度负向补偿，补偿值为负值。,负向长度补偿,刀具长度补偿值的确定方法,采用对刀仪测量法、对刀显微镜测量法、试切法确定。,5.5 简化编程,5.5.1 孔加工固定循环（G80 G73 G81 G83),格式：G81 X Y Z R P F,式中：X、Y孔位坐标；Z为孔底坐标；R为R平面的Z坐标；P为孔底进给暂停时间（s）；F为进给速度；,（1）G81 一般钻孔循环；,A,B(X,Y),R,Z,一般钻孔循环G81基本动作,G15 H3 T1M03 G81 X10 Y10 Z-15 R5 P1 F100 Y30 X50 Y10G80 Z150G00 X0 Y0M05 M30,一般钻孔循环应用举例G81,R,5.5.2 高速深孔啄钻循环指令（断屑）格式：G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_；,A,B(X,Y),R,Z,Q,Q,Q,Q,d,d,d,式中：X、Y孔位坐标；Z为孔底坐标；R为R平面的Z坐标；P为孔底进给暂停时间（s）；F为进给速度；Q_每次进给深度（23）。,图中：d为刀具快速后退一个设定量d（该值由系统参数设定）。,高速深孔啄钻循环指令G73基本动作 G73 X10 Y10 Z-26 R5 P1 Q5 F100,5.5.3 深孔循环指令（排屑）格式：G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_；,式中：X、Y孔位坐标；Z为孔底坐标；R为R平面的Z坐标；P为孔底进给暂停时间（s）；F为进给速度；Q_每次进给深度（23）。,A,B(X,Y),R,Z,Q,Q,Q,Q,d1,d1,图中：从R平面快进至离前次加工表面d1的上方然后切削进给（该值由系统参数设定）。,A,B(X,Y),R,Z,5.5.4 初镗循环指令G85格式：G85 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ FA_；,式中：X、Y孔位坐标；Z为孔底坐标；R为R平面的Z坐标；P为孔底进给暂停时间（s）；F为进给速度；FA为返回时进给速度；,G85 X10 Y10 Z-26 R5 P1 Q5 F100 FA 300,G15 H1 T1 M03 S475 G90 G17 G00 Z50G00 X30 Y15 CALL O100 第一次调用子程序 G00 X30 Y65 CALL O100 第二次调用子程序 G00 X110 Y65 CALL O100 第三次调用子程序 G00 X110 Y15 CALL O100 第四次调用子程序 G00 Z50 M05 M30,O100 G00 Z5G01 Z-4 F100 G91 G01 X50 Y30 X-50 Y-30 G00 Z20 G90 RST,主程序：,子程序：,CALL O100,CALL O100,CALL O100,CALL O100,5.5.5 子程序：,程序的书写格式,OSKX 程序号 G15H1 建立坐标系 G90G17 进给方式 T1 选刀具 M03、M04 主轴正转、主轴转速 G00 X0Y0Z50 刀具快速定位 G01 Z5 F100 程序内容 N10 N20 G00 XOYOZ100 返回坐标点 N30 M30；程序结束,5.6 数学运算的编程方法,在编程的过程当中,不免存在着一些数学运算,需要用人工或计算器计算，是比较麻烦的过程。如果数学运算的方法直接输入就能够节省很多时间与精力。,例如：G15 H1 T1 M03 S600 G01 X10SQRT3 Y20 X20*COS20 Y20*SIN20 M30,常用数学运算：,开方：,函数计算：,10SQRT3,SINn 正玄函数 ASINn 反正玄函数 COSn 余玄函数 ACOSn 反余玄函数 TANn 正切函数 ATANn 反正切函数,注：算数式中的所有括弧只可以使用中 括弧,其他的无效,例2,N01 G15H1N02 G90G17 N03 G00Z50N04 M03S300 N05 G00X-30Y-30 N06 G00Z2 N07 G01Z-3F100 N08 G41G01X20Y14D01 N09 G01Y62N10 G02X44Y86R24N11 G01X100N12 G03X120Y62R24N13 G01Y40N14 X100Y14N15 X20N16 G00G40X0Y0M09N17 G00Z50N19 M30,数控铣床编程练习,C(40,70)D(51.771,70)B(30,60)E(82.32,65)F99.64,55)G(110,55)A(30,30)H(110,30),0,X,Y,G15 H01G00Z10 M03 F100X0Y0G41 G00 X30 Y30 D01G01 Z-5G01 Y60 X40 Y70 X51.771G02 X82.32Y65 R20 G03 X99 64Y55 R20 G01 X110 Y55 Y30 X30 G00 Z10 G40 G00 X0 Y0 Z50 X65Y55G41 Y45 D01G03 I0J10 G00Z50G40X0X0 M05M30,0,0,X,Y,A,B,C,G15H1G00Z10M03S600X5Y9.5G01Z-.1F200G03X1Y7 R7G00Z5X8.8 Y11.5G01Z-.1.G00Z50M05M30,N,n,宏程序编程,应用：通过变量计算，减少手工编程时的繁琐的数值计算，精简了程序；通过变量编程使NC程序不仅适用于特定数值下的一次加工，而是适用于相似的一类加工。增加了程序的灵活性和通用性；利用变量的函数运算、逻辑运算可以对非圆曲线及立体曲面进行编程。非圆曲线包括除园以外的各种可以用方程描述的二次曲线（如抛物线、椭圆、双曲线）、阿基米德螺旋线及各种参数方程、极坐标方所说描述的平面曲线和列表曲线。,定义：宏程序与子程序类似,对编制相同加工的操作可以使程序简化.同时宏程序中可以使用变量，算术和逻辑运算及转移指令，还可以方便地实现循环程序设计。使相同加工操作的程序更方便，更灵活。,宏变量 是一种能够在数控加工程序内部使用的特殊形式的实数类变量。从使用类型上可以分为系统变量和用户变量。用户变量 是专门留给数控加工程序编制人员使用的，可以任意读写、使用，并且能够代替程序中的坐标值、主轴转速、进给速度值以及G功能代码值等。,3.1变量编程的表示方法及格式,宏变量的形式 大隈系统：VCn(n=1,2,3,4,.)法那克系统:#n(n=1,2,3,4,.)引用方法 例如：VC1=1000#1=1000 F=VC1 F=#1 VC2=20#2=20 Z=VC2 Z=#2 VC1=VC2#1=#1,运算指令变量的赋值与置换 VC1=5#1=5VC2=VC1#2=#12.加法运算VC1=VC1+VC2 VC1=100+VC2#1=#1+#2#1=100+#2VC1=VC1-VC2 VC1=100-VC2#1=#1-#2#1=100-#23.乘法运算VC1=VC1*VC2#1=#1*#2 VC1=VC1/VC2#1=100/#24.函数运算正弦：VC1=SINVC2#1=SIN#2余弦：VC1=COSVC2#1=COS#2,控制命令 转移指令：IF条件式GOTO n(n为跳转的位置，一般写成程序段号)条件为：EQ（等于）NE（不等于）GT（大于）GE（大于等于）LT（小于）LE（小于等于）例如：VC10=0#10=0 N01 G00 X=VC10 N01 G00X=#10 VC10=VC10+10#10=#10+10 IF VC10 LT 100 N01 IF#10 LT 100 GOTO 01,3.2 利用宏程序实现非圆曲线轮廓的加工,数控系统一般只有直线和圆弧插补功能，也就是说通过运动代码G01G02G03只能实现直线和圆弧两种轨迹运动。那么众多的非圆曲线轨迹运动怎么实现呢？其数学处理方法就是利用极限的原理。对于非圆曲线轮廓，用直线或圆弧逼近它。在这里我们又遇到了一个“节点”的概念，“节点”就是逼近线段与非圆曲线的交点。它不同于我们先前学到的基础编程里的“基点”概念。一个已知曲线方程的节点数主要取决于所用逼近线段的形状、曲线方程的特性以及允许的误差。,3.2.2 编程实例（正多边形逼近园）,大隈系统：VC10=10（刀具半径变量赋值）VC1=0（角度变量赋初值）VC2=50+VC10（半径+刀具半径变量赋值）VC3=H（加工深度绝对值）VC4=360（判断变量的最终值）G15H01（调用工件零点）G0G90XVC2Y0（快速定位到落刀点）Z10（快速下降到安全高度）G01Z-VC3F100（工进到加工深度）N01 G01XCOSVC1*VC2YSINVC1*VC2（用变量数学表达式对坐标地址赋值）VC1=VC1+1（循环变量均匀递增）IF VC1 LE VC4 N01（控制语句）G0Z10（抬刀）M30（程序结束）在这个程序中，我们不但在函数中使用了计算参数，而且对所有的地址复赋值都采用了变量。这个程序就被称为宏程序。,VC2,VC1,VC10,VC3,%G15H1M03S600F200G00Z5#1=50#2=10#3=36#4=#3/2#5=#1*SIN#4/SIN180-#3-#4#6=0#7=ATAN#5/#2#11=0N05 G68 R#11N10#8=#6*TAN#7#9=#1*SIN#3#10=#1*COS#3G00X#9Y#10G01Z-#2X0Y#8Z-#6G01X-#9Y#10Z-#2G00Z5X0Y0#6=#6+.5IF#6 LE#2GOTO10#6=0#11=#11+2*#3IF#11 LE 360-2*#3GOTO05G00Z50G69M05M30%,加工中心,1.加工中心简介,1.1分类1.2特点1.3与数控铣床的区别,1.1分类,按主要切削方式分：镗铣类加工中心 立式加工中心 卧式加工中心 车削类加工中心,立式加工中心,模具加工及面铣切削加工,手机模具加工,卧式加工中心,柔性制造系统,1.2加工中心的特点,具有自动换刀功能，加工连续性强。加工工序集中，在一台机床上可以完成多种工序的加工。机床精度高，适合加工高精度零件和型面复杂的工件。主轴转数高，进给数度快。具有较高的柔性，适应性强。产品一致性好，可互换。,1.3与数控铣床的区别,加工中心有自动换刀功能。加工中心主轴转数高，进给速度快。加工中心机床精度高。加工中心数控系统功能更全，性能更高，控制能力更强。,2.加工中心常用辅助工具,2.1寻边器 用于寻找工件原点在机床上的坐标值。2.2刀具测量仪 用于测量刀具的长度和直径。,3.加工中心编程指令（西门子系统）,3.1 原点设定指令 3.2 运动指令3.3 半径补偿指令3.4 长度补偿指令 3.5 绝对值与相对值指令3.6 工艺指令3.7 钻孔固定循环3.8 换刀指令,3.1原点设定指令,G54-G59：也可以叫机床坐标系零点偏置,机床坐标系,编程坐标系,编程零点在机床坐标系的坐标,编程零点在机床坐标系的坐标,机床坐标设定界面,3.2运动指令,G01：直线插补,0,x,y,100,80,刀位点,终点,G01X100Y80F100,G00：快速移动（点定位）,0,x,y,100,80,刀位点,终点,G00X100Y80,G02(G03)：顺时针圆弧插补(逆时针圆弧插补）,0,x,y,100,80,刀位点（终点）,终点(刀位点）,G02X100Y60CR=10F100,60,R10,G03X100Y80CR=10F100,G02：顺时针圆弧插补,0,x,y,100,80,刀位点,终点,G02X80Y70CR=-10F100,60,R10,70,80,G02：顺时针圆弧插补,0,x,y,100,80,刀位点,终点,G02X100Y80I0J-10F100,60,R10,70,80,J,I,小结,圆心角小于等于180度时半径值写正值圆心角大于180度时半径值写负值整圆时，要用圆心相对于起点的相对坐标,练习,程序：G01X0Y0F100G01X230F100G01X70Y40G01Y120G01X230G02X180CR=35G01Y140G03X120CR=30G01Y120G02X70CR=25G01X0G01Y0,3.3半径补偿指令,3.3.1 G41：半径左补偿3.3.2 G42：半径右补偿3.3.3 G40：取消半径补偿,3.3.1 半径左补偿(G41),程序：G41G01X0Y0D01F100G01Y120G01X70G03X120R25G01Y140G02X180R30G01Y120G03X230R25G01X300G01Y40G01X230Y0G01X0G40G01X-30Y-30,刀位点X-30Y-30,3.3.2 半径右补偿(G42),G42G01X0Y0D01F100G01X230,3.3.3 取消半径补偿(G40),程序：G41G01X0Y0D01F100G01Y120G01X70G03X120CR=25G01Y140G02X180CR=30G01Y120G03X230CR=25G01X300G01Y40G01X230Y0G01X0G40G01X-30Y-30,刀位点X-30Y-30,圆心坐标为X-30Y-30,小结,建立和取消补偿必须在有G00或G01的程序段中来完成，而不能在有圆弧插补的程序段中完成。建立补偿之前的刀位点必须使刀具远离工件建立和取消补偿之间的刀具轨迹尽可能是一个平面内的连续轨迹。补偿结束时，应取消补偿。,0,Z,X,D,D,G0Z0G0Z0D01,基准刀具,工件上表面,工件原点Z0的位置（G54),此为长度正补偿，补偿值为正值。,3.4.1 正向长度补偿,0,Z,X,D,G0Z0D01,基准刀具,工件原点Z0的位置（G54),工件上表面,此为长度负向补偿，补偿值为负值。,3.4.1 负向长度补偿,3.5绝对值与相对值指令,G90:绝对值编程指令编写程序时始终以编程零点为参考写坐标