数控加工编程技术.ppt

,第二章 数控加工编程技术,21 数控编程的基础知识,在数控机床上加工零件时，一般首先需要编写零件加工程序，即用数字形式的指令代码来描述被加上零件的工艺过程、零件尺寸和工艺参数（如主轴转速、进给速度等），然后将零件加工程序输入数控装置。经过计算机的处理与计算，发出各种控制指令，控制机床的运动与辅助动作，自动完成零件的加工。当变更加工对象时，只需重新编写零件加工程序，而机床本身则不需要进行调整就能把零件加工出来。这种根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令和格式编制的数控加工指令序列，就是数控加工程序，或称零件程序。要在数控机床上进行加工，数控加工程序是必须的。制备数控加工程序的过程称为数控加工程序编制，简称数控编程，它是数控加工中的一项极为重要的工作。,一、数控程序编制的内容与步骤 程序编制的内容包括：在编程之前，编程员应了解所用数控机床的规格、性能、数控系统所具备的功能及编程指令格式等。编制程序时，应先对图纸的技术要求、零件的几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，确定使用的刀具、切削用量及加工顺序和走刀路线；再对走刀路线进行数值计算，获得刀位数据；然后按数控机床规定的指令代码和程序格式、将工件的尺寸、刀具运动轨迹、位移员、切削参数（主轴转速、刀具进给量、背吃刀量等）以及辅助功能（换刀，主轨正转、反转，冷却液开、关等）编制成加工程序，并输入数控系统。由数控系统控制数控机床自动地进行加工。典型的数控编程过程与步骤如图21所示。,图21数控编程步骤,二、工艺处理 编制数控机床加工零件程序需要处理工艺问题。在普通机床上加工零件的工艺实际上只是个工艺过程卡，机床加工的切削用量、走刀路线、工序内的工步安排等，往往都是操作工人自行决定。而数控机床是按照程序进行加工的。因此，加工中的所有工序、工步，每道工序的切削用量、走刀路线、加工余量，以及所用刀具的尺寸、类型等都要预先确定好并编入程序中。1、加工工件的选择 不同类型的零件应在不同种类的数控机床上加工；数控车床适于加工形状比较复杂的轴类零件和由复杂曲线回转形成的模具内型腔。数控立式镗铣床和立式加工中心适于加工箱体、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。数控卧式镗铣床和卧式加工中心适于加工复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等。多坐标联动的卧式加工中心用于加工各种复杂的曲线、曲面、叶轮、模具等。总之，不同类型的零件要选用不同的数控机床进行加工。,2、加工工序的划分 在数控机床上特别是在加工中心上加工零件，工序十分复杂，许多零件只需在一次装卡中就能完成全部工序。但是零件的粗加工，特别是铸锻毛坯零件的基准面、定位面等部位的加工，应在普通机床上加工完成后，再装卡到数控机床上进行加工。这样可以发挥数控机床的特点，保持数控机床的精度，延长数控机床的使用寿，降低数控机床的使用成本。经过粗加工或半精加工的零件装卡到数控机床上之后，数控机床按照规定的工序一步一步地进行半精加工和精加工。在数控机床上加工零件的工序划分方法有：刀具集中分序法 该法是按所用刀具划分工序。用同一把刀完成零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把刀完成它们可以完成的部位。这样可以减少换刀次数，压缩空行程时间，减少不必要的定位误差。,粗、精加工分序法 对单个零件要先粗加工、半精加工，而后精加工。对于一批零件，先全部进行租加工、半精加工，最后再进行精加工。粗、精加工之间，最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形得到充分的恢复，再进行精加工，以提高零件的加工精度。按加工部位分序法 一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位。3工件的装卡方式 在数控机床上加工零件，由于工序集中，往往是在一次装卡中完成全部工序。因此，对零件的定位、夹紧方式要充分注意下面的问题：尽量采用组合夹具。当工件批量较大，工件精度要求较高时，可以设计专用夹具。,零件定位、夹紧的部位应考虑到不妨碍各部位的加工、更换刀具以及重要部位的测量，尤其要注意不能发生刀具与工件、刀具与夹具碰撞的现象出现。夹紧力应力求通过（或靠近）主要文承点或在支承点所组成的三角形内；应力求靠近切削部位，并在刚性较好的地方。尽量不要在被加工孔径的上方，以减少零件变形。零件的装卡、定位要考虑到重复安装的一致性，以减少对刀时间，提高同一批零件加工的一致性。一般同一批零件采用向一定位基准，同一装卡方式。4、加工路线的确定 加工路线是指数控机床加工过程中刀具运动的轨迹和方向。每道工序加工路线的确定是非常重要的，因为它影响零件的加工精度和表面粗糙度。加工路线的确定应考虑以下几点：,对刀点（起刀点）对刀点（起刀点）是指刀具起始运动的刀位点，亦即程序开始执行时的刀位点。刀位点即刀具的基准点，如圆柱铣刀底面中心、球头刀中心、车刀与镗刀的理论刀尖。当用夹具时，常用与工件零点有固定联系尺寸的圆柱销等进行对刀，则对刀点即为起刀点。如图27所示，对刀元件在夹具上，X1与Y1为固定尺寸，X0与Y0为零点偏置，可用MDI方式以对刀点相对于机床零点间的显示值确定偏置值并予以记亿，由补偿号调用。,图27 夹具上的对刀点,应尽量减少进、退刀时间和其它辅助时间。在铣削加工零件轮廓时，要尽量采用顺铣加工方式，以减小机床的颤振，提高零件表面粗糙度和加工精度。选择合理的进、退刀位置，尽量避免沿零件轮廓法向切入和进给中途停顿。位置应选在不重要的位置。加工路线一般是先加工外轮廓，再加工内轮廓。5、切削用量的选择 数控机床加工零件时，其切削用量都预先编入程序中,正常情况下人工不予改变。只有在试切削或出现异常情况时，才通过速度调节旋钮或电手轮调节切削用量。因此程序中选定的切削用量应是最佳的和合理的。这样才能提高数控机床的加工精度、刀具寿命和生产率，降低加工成本。,三、程序结构与程序段格式1、程序结构 主程序 零件加工程序包括：子程序其中，子程序可被主程序调用，并可有多级嵌套。程序号主（子）程序：若干程序段 程序结束指令程序号：又称程序名，置于程序的开头，用作一个具体加工程序存储、调用的标记。程序段：是控制机床加工的一种语句，表示一个完整的运动或操作。,程序段号程序段 若干功能字 程序段结束符号功能字：表示某种功能的代码符号，也称为指令代码、指令或代码。程序结束指令：用M02或M30代码。由于M02或M30总是在程序段其他指令完成之后才起作用，故编程时也可置于最后一条工作程序段的末尾。2、程序段格式程序段格式：程序中的字、字符、数据的安排规则。程序段格式种类：固定顺序格式、分隔符顺序格式、字地址格式等；,常用格式：字地址可变程序段格式 特点：程序段中字的数目是可变的，程序段的长度也是可变的；程序段中所包含的信息可读性高，便于人工编辑修改，为数控系统解释执行数控加工程序提供了一种便捷的方式。格式：N_ _ _ _G_ _X_ _ _ _Y_ _ _ _F_ _S_ _T_ _M_ _LF程序段序号：以字母N和若干位数字表示；说明：其数字大小的顺序不表示加工或控制顺序，只是 程序段的识别标记，用作程序段检索、人工查找,准备功能指令：由字母G和两位数字组成；表21说明：准备功能指令G代码是与机床运动有关的一些指令代码，包括坐标系设定、平面选择、参考点设定、坐标尺寸表示方法、定位、插补、刀补、固定循环、速度指定、安全和测量功能等方面的指令。G代码按功能类别不同分为若干组，例如a、b、c、d等组。,或宏程序中的无条件转移。因此，在编程时，数字大小的排列可以不连续，也可颠倒，甚至可以部分或全部省略。但习惯上还是按顺序并以5的倍数编程，以备插入新的程序段。,同组的任意两个代码不能同时出现在一个程序段中。有的系统规定在一个程序段中有同组的多个G代码，最后一个G代码有效。不同组的G代码根据需要可以在一个程序段中出现。G代码按功能保持时间的不同又分为：模态代码（也称为续效代码）一经在一个程序段中指定，其功能一直保持到被取消或被同组其它G代码所代替。即在后续的程序段中不写该代码，功能仍然起作用。表中有字母a、b、c、d 的代码为模态代码。非模态代码（也叫一次性代码）的功能仅在所出现的程序段内有效；表中没有字母的代码为非模态代码。,G代码表中的“不指定”代码，用作将来修订标准时供指定新的功能之用。G代码表中的“永不指定”代码，表示即使将来修订标准时也不指定新的功能。但是，数控系统厂家已不遵守这些规定、根据需要改变了一些功能和自行定义了许多新功能。坐标运动尺寸：如X、Y、Z等代码指定运动坐标尺寸；F代码：进给速度指令，格式：F_ _。S代码：主轴转速指令，格式：S_ _。T代码：刀具号指令，格式：T_ _。M代码：辅助功能指令，格式：M_ _。,表22说明：辅助功能是控制机床某一辅助动作通断（开关）的指令，如主轴的开、停，切削液的开、关，转位部件的夹紧与松开等等。表22为我国JB302883标准规定的M代码及其功能。表中：序号表示该功能在程序段中与运动指令开始时同步执行；序号表示该功能在程序段中运动指令完成后执行；序号、分别为模态指令与非模态指令，其含义与前述的G指令相同。LF：程序段结束符号。,5、主程序与子程序 在一个加工程序中，如果有几个一连串的程序段完全相同（即一个零件有几处的几何形状相同），或顺次加工几个相同的工件，为缩短程序，可将这些重复的程序段按规定的程序格式编成子程序，并存储在子程序存储器中。子程序以外的程序为主程序，主程序在执行过程中，如需执行该子程序即可调用，并可多次重复调用，从而可大大简化编程工作，也可减少出错。,22 数控机床的坐标系,一、坐标轴的运动方向及其命名1、直线进给和圆周进给运动坐标系 在数控机床中，为了完成一个零件的加工，往往需要控制几个方向上的运动，这就需要建立坐标系，以便分别进行控制。一台机床，有几个方向可以进行数字控制就称为几坐标数控机床。直线进给运动坐标系采用右手直角笛卡儿坐标系，基本坐标轴为X、Y、Z三者的关系及其正方向用右手定则判定；围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给运动坐标轴及其正方向A、B、+C分别用右手螺旋法则判定。,图22 右手定则,右手直角,右手螺旋,相对运动的坐标：由于机床上的运动是刀具与工件间的相对运动。所以，在图22中：字母不带“”的坐标表示工件固定刀具运动的坐标；带“的坐标表示刀具固定工件运动的坐标；规定增大工件与刀具之间距离的方向为正方向。附加坐标：如果在X、Y、Z坐标以外，还有平行于它们的坐标，可分别指定为U、V、W。如还有第三组运动，则分别指定为P、Q和R。2、机床上X、Y、Z 坐标的确定 Z坐标 规定平行于机床主轴的方向为正方向（Z）；当机床有几个主轴时，则Z轴垂直于工件装夹面。X坐标 X坐标平行于工件的装夹面。,图23 卧式车床,工件旋转的机床：X坐标的方向是在工件的径向上、且平行于横滑座。刀具离开工件旋转中心的方向为X轴正方向（如图23）。,刀具旋转的立式机床：X运动的正方向为：当从刀具主轴向立柱看时，右手所在方向为X轴正方向（如图24）；,图24 立式升降台铣床,图25 卧式铣床,刀具旋转的卧式机床：规定从刀具（主轴）尾端向工件看时，右手所在方向为X轴正方向（如图25）。,Y坐标的运动 Y坐标垂直于X、Z坐标轴；Y运动的正方向根据X和Z坐标的正方向，按照右手直角笛卡儿坐标系来判断。二、机床坐标系与工件坐标系,在编程与加工时，需要确定机床坐标系、工件坐标系、刀具起点三者的位置数据才能加工。例如图26所示的车削编程，需要确定机床零点M、参考点R、工件零点P、起刀点A等基准点的位置数据。,图26 数控车床坐标系(起刀点与机床零点不重合）,1、机床坐标系、机床零点与机床参考点 机床坐标系是机床上固有的坐标系；机床坐标系的坐标原点称为机床零点。机床零点是机床上的一个固定点，由机床制造厂确定。它是其它所有坐标系，如工件坐标系、编程坐标系的基准点。数控车床零点一般设在主轴前端面的中心，如图26的M点。坐标系是从机床零点开始建立的X、Z二维坐标系；Z轴与主轴平行，为纵向进刀方向；X轴与主轴垂直，为横向进刀方向（即工件的径向）。数控铣床的零点位置，一般设在进给行程范围的终点，如图27。,图27 数控铣床的机床坐标系与工件坐标系,机床参考点 它指机床各运动部件在各自的正向自动退至极限的一个固定点。1）参考点的位置由每个运动轴上的挡铁和行程开关精确确定；该点在机床出厂时已调定，用户一般不作变动。2）具体操作：当进行回参考点的操作时，装在每个运动件上的行程开关碰到相应的挡块后，向数控系统发出信号，由系统控制运动件停止运动，完成回参考点的操作。3）参考点的作用：建立机床坐标系数控车床：机床通电之后，不论刀架位于什么位置，此时显示器上显示的Z与X的坐标值均为零。当完成回参考点的操作后，则马上显示此时刀架中心在机床坐,标系中的坐标值（如图26中的XR与ZR），就相当于数控系统内部建立了一个以机床原点为坐标原点的机床坐标系。数控铣床：在返回参考点时，显示为零(X0，Y0，Z0)，表示该机床零点与机床参考点重合，如图27。2、工件坐标系与工件零点 工件坐标系 是用于确定工件几何图形上各几何要素（点、直线、圆弧等）的位置而建立的坐标系，编程尺寸都按工件坐标系中的尺寸确定。工件零点 工件坐标系的原点。1）选择原则：便于将零件图的尺寸方便地转化为编程的坐标值和提高加工精度。,2）位置选择：1)工件零点应选在零件图的尺寸基准上，这样便于坐标值的计算，并减少错误；2)对于对称的零件，应设在对称中心上；3)对于一般零件，设在工件外轮廓的某一角上；4)Z轴方向上的零点，一般设在工件表面。车削工件零点：在工件的右端面或左端面，且与主轴中心线重合的地方（见图26）。铣削工件零点：在工件外轮廓的角上，进刀深度方向的工件零点大多取在工件表面（见图27）。3）在机床上的位置 工件零点在机床坐标系中的位置是任意设定的(编程时设定)，它在工件装夹完毕后，通过对刀来实现。,3、编程坐标系与编程零点 编程坐标系即编程人员在计算工件节点坐标值时的坐标系。编程人员在编程的时候不考虑工件在机床上的安装位置，而只是根据零件的特点及尺寸来编程。编程零点或程序零点 即是编程坐标系的原点。简单零件：工件零点就是编程零点。即编程坐标系就是工件坐标系，编程尺寸按工件坐标系中的尺寸确定。形状特别复杂的零件：需要几个程序或子程序，为了编程方便和减少许多坐标值的计算，编程零点就不一定设在工件零点上。,三、绝对坐标系与增量（相对）坐标系绝对坐标系 刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是以相对于固定的坐标原点O给出的，即称为绝对坐标系。增量(相对)坐标系,图28 绝对坐标与增量坐标,刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是相对于前一位置（如起点A）计算的，该坐标系称为增量坐标系。,四、绝对尺寸与增量尺寸 零件图上尺寸的标注分为绝对尺寸与增量尺寸。绝对尺寸标注的零件尺寸，是从工件坐标系的原点进行标注的（即坐标值）。增量尺寸标注的某点零件尺寸，是相对它前一点的位置增量进行标注的，即零件上后一点的位置是以前一点为零点进行标注的。当对零件的轮廓加工进行编程时，要将图纸上的尺寸换算成点的坐标值。如果选用的工件零点、编程零点位置不同，采用的尺寸标注方式不同（绝对尺寸或增量尺寸），其点的坐标值也不同。,五、最小设定单位 数控系统发出一个脉冲指今后，经伺服系统的转换、放大、反馈后推动数控机床上的工件（或刀具）实际移动的位移量叫做数控机床的最小设定单位，又称最小指令增量或脉冲当量。即：一个脉冲 运动执行件的实际位移量脉冲当量一般为0.010.0001mm，视不同档次的机床而选定。在编程时，所有编程尺寸都应转换成与最小设定单位相应的数值。,23 G指令编程应用与举例,图29 轮廓零件铣削编程实例(起刀点与机床零点重合）,绝对坐标编程,相对坐标编程,G00 X20 Y20 LF,一、坐标指令1、G90绝对坐标指令格式：G90说明：G90编入程序时，以后所有编人的坐标值全部是以编程零点为基准的。2、G91相对坐标指令格式：G91说明：G91编入程序时，以后所有编入的坐标值均为增量值。即以前一个坐标位置作为起始点来计算运动的位移矢量。一般在同一个程序中只用一种坐标指令，但是也有些数控系统允许在同一程序中混合使用G90和G91两种指令。,3、G92坐标系设定的预置寄存指令格式：G92 X_Y_Z_说明：1）在用绝对坐标编程时，用于确定刀具所在机床坐标系中的点（对刀点）相对工件坐标系原点的距离；2）执行该指令后，X、Y和Z被记忆在系统中并在系统中建立了工件坐标，但不产生运动；3）该指令要求X、Y和Z齐全；4）该指令应安排在程序段的起始位置。图26，设定程序为“G92 XA ZA”，表明工件坐标系设定在距起刀点A的（XA、ZA）处。图29，设定程序为“G92 X10 Y 10”，表明工件坐标系设定在距起刀点（10，10）处。,4、G17、G18、G19平面指令格式：G17 选择XY平面插补 G18 选择XZ平面插补 G19 选择YZ平面插补说明：1)G17、G18、G19定义轨迹 插补的平面，以免发生混用 错误；2)当存在G40、G41、G42刀具 半径补偿时，不得变换定义平面；3）在进行圆弧插补和刀具补偿时必须使用。4）由于大都运动于XY平面，故G17可省略。车床总是在 XZ平面内运动，故无需编写平面指令。,二、G00快速定位指令格式：G00 X_Y_Z_（目标点坐标）说明：1）指令刀具相对于工件从现时的定位点，以数控系统预先调定的最大进给速度，快速移动到程序段所指令的下一个定位点。2）不能用 F 指令快速进给速度；3）用G00定位时，在程序段开始时加速到指定的快进速度，在接近程序段终点时进行减速，并且确认到达定位位置后转入下个程序段；4）G00是续效指令；,5）刀具运动路线：非插补定位时，刀具以各轴单独的快速进给速度运动，其轨迹一般是折线；直线插补定位时，刀具轨迹同直线插补(G01)一样。,图210 快速点定位,三、G01直线插补指令格式：G01 X_Y_Z_F_ 进给速度 目标点坐标 说明：1）G01用以指令两个坐标（或三个坐标）以联动的方式，按程序段中规定的合成进给速度F_ _，插补加工出任意斜率的平面（或空间）直线。2）只需给出直线终点的坐标分量；3）G01与 F代码都是续效指令；4）如果没有指令F，被看做是零速度。程序示例：见图211。,图211 G01程序示例,绝对坐标编程,相对坐标编程,对刀点,四、G02、G03圆弧插补指令,G02、G03分别用于顺时针及逆时针的圆弧加工，圆弧的顺、逆方向可按图212给出的方法判断，即沿垂直于圆弧所在平面（如ZX平面）的坐标轴负方向（Y）观察、来判断圆弧的顺、逆方向。,图212 不同坐标平面G02、G03的判别,格式：说明：1）圆弧程序应包括圆弧的顺逆、圆弧的终点坐标及圆心坐标（或半径R）；2）X、Y在G91时，圆弧终点坐标是相对编程零点的绝对坐标值。在G90时，圆弧终点是相对圆弧起点的增量值。3）I、J是圆心坐标，是圆心相对于圆弧起点的增量值，I是X方向，J是Y方向，圆心坐标在圆弧插补时不得省略。不管是绝对值方式，还是增量方式，圆心坐标总是相对起点的增量。圆心参数也可用半径R。,4）在同一半径R的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性，其区别在于：圆弧180时，R为正值；圆弧180时，R为负值。用R参数时，不能描述整圆，只能用I、J编程。5）现代的数控机床都可跨象限编制圆弧程序。,示例圆弧用R编程。设A为起刀点，从点A沿圆C1、C2、C3至D点。,示例封闭圆编程。设刀具起点在坐标原点O，快速至A，按箭头方向以F100速度切削整圆至A，再返回原点。,圆弧180时，R为正值圆弧180时，R为负值,图213 封闭圆编程,五、G41，G42，G40 刀具半径补偿指令 G41左偏指令 G42右偏指令 G40补偿注销指令,G41 G00格式 G42 X_Y_ G40 G01,说明：1）G41、G42发生前，必须先将刀具中心的偏移量送入内存中；2）G41、G42应置于G00或G01程序段中，或在G02、G03程序 段之前单设程序段；,3）G41、G42与G40之间不得出现任何转移加工，如跳转等；4）G40必须与G41或G42成对使用；G41、G42、G40均为续效指令。5）当更换刀具需要改变刀具半径补偿值时，一般在偏移取消方式中进行。如果改变刀补在偏移方式中进行，那么程序段终点的偏移量被计算出来，作为新的刀具半径补偿值。见下图。,应用：当用圆形刀具（铣刀、圆头车刀）编程时，利用刀具半径自动补偿功能，只需向系统输入刀具半径值，即可按零件轮廓尺才编程，而不必计算刀心轨迹与按刀心轨迹编程。如：当机床不具G41与G42指令时，须按A、B、C 编程。具有补偿指令时，则按轮廓A、B、C编程，按图示用绝对值编程。,G92 X0 Y0;(工件坐标系设定在P点)G90 G00 G41 XA YA T1 D01;(PA)G01 XB YB F_;(AB)XA YA;(FA)G00 G40 X0 Y0 M02;(AP),应用：当刀具实际半径与理论半径不一致、刀具磨损、换新刀甚至用同一把刀具实现粗、精加工时，只需改变输入的半径值，而原来轮廓程序无需改变。粗、精加工的半径值输入方法：设精加工余量为，先输入（r）半精加工至虚线位置；精加工时只输入刀具半径 r。同理，利用r 输入值的大小可控制工件的精度。,粗、精加工补偿法,由于半径补偿是轮廓的法向偏置，在两几何元素的转接点处可能出现刀心轨迹的不连续或干涉现象，因此，可用B刀补、C刀补实现程序段间的尖角过渡。,应用：同一程序可以加工内、外或凹、凸二者之一的图形。它们程序之间的差距只是调整偏移量的正负。将刀具半径偏移量变为负值，则刀具中心轨迹在工件外侧的切削变为内侧切削；刀具中心轨迹在工件内侧的切削变为外侧切削。反之亦然。,指定正、负值偏移量时刀具中心轨迹,外（凸）图形,内（凹）图形,六、G43、G44、G40 刀具长度补偿指令格式：G43（或G44）H_ _ _ G40（H00）_ _ _说明：1)当指令了G43时，用H代码表示的刀具长度补偿值加到编程终点坐标（_ _ _）上。当指令了G44时，同样的值从编程终点坐标上减去。其计算结果为补偿后的编程终点坐标，而不管是否选择了增量值还是绝对值方式。2)H为刀具长度补偿值存储器的地址字。如H01（补偿号或偏置号）即是01号存储器单元，该存储器中放置刀具长度补偿值。除H00必须放0以外，其余均可存放刀具长度补偿值，该值的范围是0999.999mm。,3)由于刀具长度偏置号的改变而改变刀具长度补偿值时，新的刀具长度补偿值不能加到旧的刀具长度补偿值上。例如：H1刀具长度补偿值为20.0 H2刀具长度补偿值为30.0 则 G90 G43 Z100.0 H1；（刀具将沿Z坐标运动到120.0的位置）G90 G43 Z100.0 H2；（刀具将沿Z坐标运动到130.0的位置）4)如果刀具长度补偿和刀具半径补偿均在使用，则用H代码表示刀具长度补偿，用D代码表示刀具半径补偿。,应用：当实际刀具长度与编程刀具长度不一致时，可以通过刀具长度补偿功能实现对刀具长度差值的补偿，而不用改变程序。,刀具偏移量：e+3，相对坐标编程N01 G91 G00 X70 Y35 S10 M03 LF 快移、主轴开N02 G43 H01 Z-22 LF 快进、建立补偿N03 G01 Z-18 F500 LF 盲孔钻削N04 G04 X20 LF 无进给停顿20msN05 G00 Z18 LF 快退N06 X30 Y-20 LF 快移N07 G01 Z-33 F500 LF 通孔钻削N08 G00 H00 Z55 LF 快退、撤消补偿N09 X-100 Y-15 M02 LF快移、主轴关,刀具长度补偿,刀具实际位置,刀具编程位置,24 典型数控加工编程,本节主耍介绍FANUC OM(OT)系统的一些功能。一、数控铣床加工编程1、编程特点 铣削是机械加上最常用的方法之一，它包括平面铣削和轮廓铣削；数控铣床的数控系统具有多种插补方法，一般都具有直线插补和轮廓插补功能；有的还具有极坐标插补、抛物线插补、螺旋线插补等多种插补功能；程序编制时要充分利用数控铣床齐全的功能，如刀具位置补偿、刀具长度补偿、刀具半径补偿和固定循环、对称加工等多种任选功能；,直线、圆弧组成的平面轮廓铣削的数学处理一般比较简单，非圆曲线、空间曲线和曲面的轮廓铣削的数学处理比较复朵，一般要采用计算机辅助计算和自动编程。2、刀具位置偏置作用：偏置（或叫偏移）经常用于铣平行于坐标轴的直线轮廓，如凸台和凹槽等，只要在偏置存储器中设定刀具半径值（可用MDI或程序设定）就可以利用偏置功能，将工件轮廓作为编程轨迹。刀具偏置指令是为了切出规定的长度而设置的。,指令种类：G45沿刀具起动方向增加一个偏置量e，即刀具半径单边正补偿；G46沿刀具起动方向减少一个偏置量e，即刀具半径单边负补偿；,G46,G47,G48,G45,G47 沿刀具起动方向增加两倍偏置量e，即刀具半径双边正补偿；G48 沿刀具起动方向减少两倍偏置量e，即刀具半径双边负补偿。,指令格式：G45G46G47G48H（D）偏置存储器中刀具半径值的偏置号。说明：1)运动坐标为“0”时，在G90指令中，刀具指令不起作用，机床不动作；在G91指令中，机床仅移动偏置量。2)G46和G48指令中，移动指令值小于偏置值时，机床坐标的实际运动方向与编程方向相反。,X_ _Y_ _H（D）_ _LF,3)在圆弧插补和斜面轮廓加上时，尽量不采用G45G48指令。4)G45G48为非模态指令。3、编程示例,二、数控车床加工编程1、编程特点 数控车床上的回转体零件的径向尺寸都是以直径值表达的，因此，用绝对值编程时，以直径值编程；用增量值编程时，以径向实际位移量的两倍值编程。对于实心回转体端面的车削，由于现代数控车床都具有恒速切削功能，为提高表面质量和刀尖寿命，应采用恒切削速度程序。为了提高工件的径向尺寸精度，X方向的脉冲当量经常是Z向的一半。车加工毛坯常用棒料或铸、锻件，加工余量较大，粗加工需多次分层走刀。为简化编程，应尽可能利用固定循环功能编程。,车削加工时，为提高刀具寿命，车刀刀尖常磨成半径不大的圆弧；为了提高加工精度，需对刀具半径进行补偿。2、刀尖圆角R的补偿,刀尖圆角R图中所示为圆头刀，实际切削点为A、B，分别决定了X向和Z向的加工尺寸，X与Z的交点 P 称为理想刀尖。也是确定加工轨迹的点。因此，常以 P 点对刀。圆头刀加工锥面与圆弧时，P点的轨迹与工件轮廓尺寸是不重合的。,A,B,P,刀尖圆角R的补偿与指定方法在具有刀尖圆角R补偿功能的数控系统中，补偿计算在数控系统内部进行，以自动控制刀尖的运动。刀尖R补偿指令：G40为取消刀补，即按程序路径进给；G41为左刀补；G42为右刀补。补偿过程:刀补建立刀补状态取消刀补指定方法：见右图,3、G90固定切削循环 矩形切削循环,N01 G00 X50.0;N02 G01 Z-30.0 F_;N03 X65.0;N04 G00 Z2.0;,G90 X50.0 Z-30.0 F_;其中，X、Z为C点坐标值。,指令格式：,示例：O1;N01 G00 G97 S600 T0101;N02 G40 X55.0 Z10.0 M03;N03 G00 G42 Z2.0 M08;N05 G90 X45.0 Z-25.0 F0.25;N06 X40.0;N07 X35.0;N08 G00 G40 X200.0 Z100.0;N09 M30;注：G97恒转速指令；M03主轴顺时针转动；M081冷却液开；M30纸带结束。,锥面切削循环指令格式：G90 X_Y_I_F_；(I 或R为锥体两端的半径之差),I或R的正负符号确定方法：锥面起点直径大于终点直径时为正；反之为负。示例：,N01 G00 G96 S200 T0101;N02 G40 X65.0 Z10.0 M03;N03 G01 G42 X65.0 Z2.0;N04 G90 X60.0 Z-35.0 I-5.0 F0.3;N05 X50.0;N06 G00 G40 X200.0 Z100.0;N07 M30;注：G96恒切削速度指令,4、G92螺纹切削循环指令格式：G92 X（U）_Z（W）_I_F_;其中，I为螺纹起点和螺纹终点的半径差；加工圆柱螺纹时为零。F为螺纹的螺距或导程。注意点：不完整螺纹螺距、主轴转速以及螺纹牙深与底径的计算。,5、编程示例 加工路线：倒角切削47.8外圆切削锥度车削62外圆倒角车削80外圆切削圆弧部分车削80外圆切槽车螺纹,选择刀具 刀车外圆，刀切槽，号刀车螺纹。换刀点A为对刀点，即为程序起点。说明：混和编程，M08、M09为切削液开、停。,G50,二,25 自动编程简介,一、自动编程系统的组成,二、自动编程的过程,1、程编人员首先将被加工零件的几何图形及其有关工艺过程用计算机能够识别的信息作为计算机的输入。,2、计算机经过输入翻译 前置处理（主信息处理）,形成机内零件几何元素的数据工艺处理与刀具运动轨迹的坐标计算自动生成刀位数据（包括每一次走刀运动的坐标数据和工艺参数）,后置处理输出具体机床所要求的加工程序单和数控带。,说明：前置处理是通用的，只与零件图形及工艺有关，而与具体机床无关。,后置处理则是专用的，与具体机床的功能代码和程序格式有关。,输入方式,三、自动编程系统的类型编程系统的类型，主要决定于系统的输入方式。,处理功能,编程方式,