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1、数控加工编程举例三、车削加工程序编制（回转体表面和端面）一、钻、镗、攻丝、绞削加工程序编制 （孔内表面）二、铣削加工程序编制（内外轮廓表面）四、加工中心程序编制（复合表面）四、车削加工程序编制四、车削加工程序编制（回转体表面和端面）（回转体表面和端面）1、零件加工特点：主要为平面、内外轮廓、孔等表面的复合。可在一次装夹中完成较多的加工工序，方位为多个。使用装有刀库和自动换刀装置加工。连续地对工件各加工表 面自动进行钻削、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、铣削等多种工 序的加工，工序高度集中。主要为凸轮、箱体、支架、盖板、模具等复杂型面的零件。2、常用编程指令：机床坐标系的设定指令 自动原点复归指令：G2
2、8、G29 调用子程序指令 自动换刀指令：M06 主轴准停：M19 选刀指令：Txx3、加工中心加工工艺XH713A立式加工中心刀库换刀过程机械手换刀动作过程工艺准备工艺方案x-y数控拖板数控拖板变频主轴变频主轴机床本体机床本体数控系统及数控系统及其操作面板其操作面板斗笠式刀库斗笠式刀库Z轴伺服电机轴伺服电机活动防护门活动防护门进给进给Z轴轴护线架护线架冷却液箱冷却液箱1）XH713A立式加工中心加工中心是带有加工中心是带有刀库刀库和和自动换刀装置自动换刀装置的数控机床。的数控机床。（1）加工中心自动换刀装置换换刀刀装装置置的的用用途途是是按按照照加加工工需需要要，自自动动地地更更换换装装在在
3、主主轴轴上上的的刀刀具具。自自动动换换刀刀装装置置是是一一套套独独立立、完完整整的的部件。部件。自动换刀装置的形式自动换刀装置的形式回转刀架：回转刀架：车削中心车削中心带刀库的自动换刀装置带刀库的自动换刀装置（应用广泛）（应用广泛）鼓轮式刀库：鼓轮式刀库：结构简单、紧凑、应用广结构简单、紧凑、应用广链式刀库：刀库链式刀库：刀库容量大容量大刀库形式刀库形式（2）刀库形式链式刀库链式刀库鼓轮式刀库鼓轮式刀库的几种形式的几种形式a.径向取刀径向取刀b.轴向取刀轴向取刀c.径向布置径向布置d.角度布置角度布置（3）换刀过程自动换刀装置的换刀过程由自动换刀装置的换刀过程由选刀选刀和和换刀换刀两部分组成。
4、两部分组成。当执行到当执行到 Txx 指令即选刀指令后，刀库自动将要用的指令即选刀指令后，刀库自动将要用的刀具移动到换刀位置，完成选刀过程，为下面换刀做刀具移动到换刀位置，完成选刀过程，为下面换刀做好准备；当执行到好准备；当执行到 M06 指令时即开始自动换刀，把指令时即开始自动换刀，把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀具安装在主轴上。主轴上用过的刀具取下，将选好的刀具安装在主轴上。选刀方式选刀方式顺序选刀方式顺序选刀方式任选方式：任选方式：多用多用换刀方式换刀方式机械手换刀机械手换刀刀库刀库主轴运动换刀主轴运动换刀1、主轴箱回参考点，主轴准停。2、机械手抓刀（主轴上和刀库上）3、取刀：活塞杆推
5、动机械手下行。4、交换刀具位置：机械手回转180。5、装刀：活塞杆上行，将更换后的刀具装入主轴和刀库。机械手换刀动作过程刀库移动-主轴升降式换刀过程1、主轴箱回参考点，主轴准停。2、机械手抓刀（主轴上和刀库上）3、取刀：活塞杆推动机械手下行。4、交换刀具位置：机械手回转180。5、装刀：活塞杆上行，将更换后的刀具装入主轴和刀库。机械手换刀动作过程刀库移动-主轴升降式换刀过程刀库移动-主轴升降式换刀过程(a)分度：分度：将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预定位置。将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预定位置。(b)接刀：接刀：活塞杆推出，将空刀座送至主轴下方，并卡住刀柄定活塞杆推出，将空刀
6、座送至主轴下方，并卡住刀柄定 (c)位槽。位槽。(c)卸刀：卸刀：主轴松刀，铣头上移至参考点。主轴松刀，铣头上移至参考点。(d)再分度再分度：再次分度回转，将预选刀具转到主轴正下方。再次分度回转，将预选刀具转到主轴正下方。(e)+(f):装刀：装刀：铣头下移，主轴抓刀，活塞杆缩回，刀盘复位。铣头下移，主轴抓刀，活塞杆缩回，刀盘复位。4）加工中心的工艺准备 由于加工中心工序集中和具有自动换刀的特点，由于加工中心工序集中和具有自动换刀的特点，故零件的加工工艺应尽可能符合这些特点，尽可能故零件的加工工艺应尽可能符合这些特点，尽可能地在一次装夹情况下完成铣、钻、镗、铰、攻丝等地在一次装夹情况下完成铣、
7、钻、镗、铰、攻丝等多工序加工。多工序加工。由于加工中心具备了高刚度和高功率的特点，由于加工中心具备了高刚度和高功率的特点，故在工艺上可采用大的切削用量，以便在满足加工故在工艺上可采用大的切削用量，以便在满足加工精度条件下尽量节省加工工时。精度条件下尽量节省加工工时。选用加工中心作为生产设备时，必须采用合理选用加工中心作为生产设备时，必须采用合理的工艺方案，以实现高效率加工。的工艺方案，以实现高效率加工。5）工艺方案确定原则1 1、确确定定采采用用加加工工中中心心的的加加工工内内容容，确确定定工工件件的的安安装装基基面面、加加工基面、加工余量等。工基面、加工余量等。2 2、以充分发挥加工中心效率
8、为目的来安排加工工序。有些、以充分发挥加工中心效率为目的来安排加工工序。有些工序可选用其它机床。工序可选用其它机床。3 3、对于复杂零件来说，由于加工过程中会产生热变形，淬、对于复杂零件来说，由于加工过程中会产生热变形，淬火后会产生内应力，零件卡压后也会变形等多种原因，故全部火后会产生内应力，零件卡压后也会变形等多种原因，故全部工序很难在一次装夹后完成，这时可以考虑两次或多次。工序很难在一次装夹后完成，这时可以考虑两次或多次。4 4、当加工工件批量较大，工序又不太长时，可在工作台上、当加工工件批量较大，工序又不太长时，可在工作台上一次安装多个工件同时加工，以减少换刀次数。一次安装多个工件同时加
9、工，以减少换刀次数。5 5、安排加工工序时应本着由粗渐精的原则。建议参考以下工序顺序：铣大、安排加工工序时应本着由粗渐精的原则。建议参考以下工序顺序：铣大平面、粗镗孔、半粗镗孔、立铣刀加工、打中心孔、钻孔、攻螺纹、精加平面、粗镗孔、半粗镗孔、立铣刀加工、打中心孔、钻孔、攻螺纹、精加工、铰、镗、精铣等。工、铰、镗、精铣等。6 6、采用大流量的冷却方式、采用大流量的冷却方式 。在机床选用上，应了解各类加工中心的规格、最佳在机床选用上，应了解各类加工中心的规格、最佳使用范围和功能特点。使用范围和功能特点。卧式加工中心卧式加工中心最适宜的零件如箱体、泵体、阀体、最适宜的零件如箱体、泵体、阀体、壳体等，
10、适合多面加工，多次更换夹具和工艺基准壳体等，适合多面加工，多次更换夹具和工艺基准的零件。的零件。立式加工中心立式加工中心最适宜的是板类零件如箱盖、盖板、最适宜的是板类零件如箱盖、盖板、壳体、平面凸轮等单面加工零件，适合工件装夹次壳体、平面凸轮等单面加工零件，适合工件装夹次数较少的零件。数较少的零件。5）工艺方案确定原则6）加工中心编程加加工工中中心心的的编编程程除除了了增增加加了了自自动动换换刀刀的的功功能能指指令令外外，其其它它和和数控铣床编程基本相同。数控铣床编程基本相同。M06-自自动动换换刀刀指指令令。本本指指令令将将驱驱动动机机械械手手进进行行 换换刀刀动动作作，但并不包括刀库转动的
11、选刀动作。但并不包括刀库转动的选刀动作。M19-主轴准停。本指令将使主轴定向停止，确保主轴停主轴准停。本指令将使主轴定向停止，确保主轴停止的方位和装刀标记方位一致。止的方位和装刀标记方位一致。Txx-选刀指令。是用以驱动刀库电机带动刀库转动而实选刀指令。是用以驱动刀库电机带动刀库转动而实施选刀动作的。施选刀动作的。T指令后跟的两位数字，是将要更换的刀具指令后跟的两位数字，是将要更换的刀具地址号。地址号。（1）编程要点1、进行合理的工艺分析，安排加工工序。、进行合理的工艺分析，安排加工工序。2、根据批量等情况，决定采用自动换刀、根据批量等情况，决定采用自动换刀 还是手动换刀。还是手动换刀。3、自
12、动换刀要留出足够的换刀空间。、自动换刀要留出足够的换刀空间。4、尽量把不同工序内容的程序，分别做成子程序，主程序内、尽量把不同工序内容的程序，分别做成子程序，主程序内容主要是完成换刀及子程序调用，以便于程序调试和调整。容主要是完成换刀及子程序调用，以便于程序调试和调整。5、尽可能地利用机床数控系统本身所提供的镜象、旋转、固尽可能地利用机床数控系统本身所提供的镜象、旋转、固定循环及宏指令编程处理的功能，以简化程序量。定循环及宏指令编程处理的功能，以简化程序量。6 6、若要重复使用程序，注意第、若要重复使用程序，注意第1 1把刀的编程处理。把刀的编程处理。1）、换刀动作前必须使主轴准停（用）、换刀
13、动作前必须使主轴准停（用M19指令）。指令）。2）、换刀点的位置应根据所用机床的要求安排，有的机床要）、换刀点的位置应根据所用机床的要求安排，有的机床要 求必须将换刀位置安排在参考点处或至少应让求必须将换刀位置安排在参考点处或至少应让Z轴方向返回参考轴方向返回参考点。（使用点。（使用G28）3）、换刀完毕后，可使用）、换刀完毕后，可使用G29指令返回到下一道工序的加工起指令返回到下一道工序的加工起始位置。始位置。4）、换刀完毕后，安排重新启动主轴的指令。）、换刀完毕后，安排重新启动主轴的指令。5）、为了节省自动换刀时间，可考虑将选刀动作与机床加工动）、为了节省自动换刀时间，可考虑将选刀动作与机
14、床加工动作在时间上重合起来。作在时间上重合起来。7）、在对加工中心进行换刀动作的编程安排）、在对加工中心进行换刀动作的编程安排时，应考虑如下问题：时，应考虑如下问题：4、常用指令举例1)工件坐标系选择工件坐标系选择G54G592)参考点控制指令（参考点控制指令（G28、G29）3)选刀指令：选刀指令：Txx 1 1）预置工件坐标系）预置工件坐标系指令：工件坐标系选择指令：工件坐标系选择G54G591、G54G59是系统预置的六个坐标系，是系统预置的六个坐标系，可根据需要选用。可根据需要选用。2、G54G59建立的工件坐标原点是相对建立的工件坐标原点是相对于机床原点而言的，在程序运行前已设定于机
15、床原点而言的，在程序运行前已设定好，在程序运行中是无法重置的。好，在程序运行中是无法重置的。3、G54G59预置建立的工件坐标原点在预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用机床坐标系中的坐标值可用MDI方式输入，方式输入，系统自动记忆。系统自动记忆。4、使用该组指令前，必须先回参考点。、使用该组指令前，必须先回参考点。5、G54G59为模态指令，可相互注销。为模态指令，可相互注销。格式格式说明：说明：Y轴偏置量X轴偏置量工件原点Z轴偏置量Y轴机床原点X轴Z轴卧式数控机床的坐标系X轴Z轴偏置量Y轴Y轴偏置量X轴偏置量机床原点工件原点立式数控机床的坐标系Z轴1）G54G59为设定加工坐标系
16、指令。G54对应一号工件坐标系，其余以此类推。可在MDI 方式的参数设置页面中，设定加工坐标系。如对已选定的加工原点O3，将其坐标值X3=-345.700mm Y3=-196.220mmZ3=-53.165mm设在G54中，则表明在数控系统中设定了1号工件加工坐标。设置页面图。2）G54G59在加工程序中出现时，即选择了相应的加工坐标系。2）参考点控制指令（）参考点控制指令（G28、G29）（1 1）、自动原点复归）、自动原点复归 G28(G28(或或30)30)格式：格式：G28 X _ Y _G28 X _ Y _ 其中，其中，X X、Y Y 为指定的中间点位置。为指定的中间点位置。说明：
17、说明：（1 1）执行）执行G28G28指令时，各轴先以指令时，各轴先以G00G00的速度快移到程序指令的中间点位的速度快移到程序指令的中间点位置，然后自动返回原点置，然后自动返回原点,系统对中间点有记忆功能。系统对中间点有记忆功能。（2 2）在）在G90G90时为指定点在工件坐标系中的坐标；在时为指定点在工件坐标系中的坐标；在G91G91时为指令点相对时为指令点相对于起点的位移量。于起点的位移量。（3 3）G28G28指令前要求机床在通电后必须指令前要求机床在通电后必须 (手动手动)返回过一次参考点。返回过一次参考点。（4 4）使用）使用G28G28指令时，必须预先取消刀补量。指令时，必须预先
18、取消刀补量。（5 5）G28G28为非模态指令。为非模态指令。（6 6）自动换刀（）自动换刀（M06M06）之前，必须使用此指令）之前，必须使用此指令 参考点控制指令（参考点控制指令（G28、G29）（2 2）、由原点（经中间点）自动返回指定点）、由原点（经中间点）自动返回指定点 G29 G29格式：格式：G29 X _ Y G29 X _ Y 其中，其中，X X、Y Y 为指令的定位终点位置。为指令的定位终点位置。说明：说明：（1 1）执执行行G29G29指指令令时时，各各轴轴先先以以G00G00的的速速度度快快移移到到由由前前段段G28G28指指令令定定义义的的中中间间点点位位置置，然然后
19、后再再向向程程序序指指令令的的目目标标点点快快速速定定位位。通通常常该该指指令令紧紧跟跟在在一一个个G28G28指令之后。指令之后。（2 2）在）在G90G90时时X X、Z Z 为终点在工件坐标系中的坐标；为终点在工件坐标系中的坐标；在在G91G91时为终点相对于中间点的位移量。时为终点相对于中间点的位移量。（3 3）G29G29为非模态指令，只在指令的程序段有效。为非模态指令，只在指令的程序段有效。举例G91 G28 Z0 Z轴经增量值为的点复归到参考点G91 G30 0.0 M06 Y轴经增量值为的点复归到参考点、自动换刀G90 G28 X800.0 Y700.0 (A B W).G29
20、 X1000.0 Y300.0 ().3)选刀指令：Txx零件在一个工序中需要多把刀时使用零件在一个工序中需要多把刀时使用格式：格式：Txx(刀号)xx(偏置地址)选刀编程举例选刀编程举例刀具安装位置关系图刀具安装位置关系图 X Z X Z刀号刀号1 1：偏置（：偏置（0 0，0 0）基准刀）基准刀刀号刀号2 2：偏置（：偏置（1010，3 3）刀号刀号3 3：偏置（：偏置（-10-10，-3-3）加工图示零件需要三把车刀，分别加工图示零件需要三把车刀，分别用于粗、精车、切槽和车螺纹。用于粗、精车、切槽和车螺纹。O0018G92 X0 Z0;G90 G00 X40.0 Z5.0 M03;T01
21、01;（外圆车刀）（外圆车刀）G71 U1 R2 P100 Q200 X0.2 Z0.2 F50;N100 G00 X18.0 Z5.0;G01 X18.0 Z-15.0 F30;X22.0 Z-25.0;X22.0 Z-31.0;G02 X32.0 Z-36.0 R5.0;G01 X32.0 Z-40.0;N200 G01 X36.0 Z-50.0;G28 X40.0 Z5.0 T0000;M05 M00;T0202;（切槽刀）（切槽刀）G29 X20.0 Z-15.0 M03;G01 X15.0 F20;G04 X2.0;G00 X20.0;G28 X40.0 Z5.0 T0000;M05
22、 M00;T0303;（螺纹车刀）（螺纹车刀）G29 X20.0 Z5.0 M03;G82 X17.3 Z-16.0 F1.0;G82 X16.9 Z-16.0;G82 X16.7 Z-16.0;G28 X40.0 Z5.0 T0000;M05 M02;4)自动换刀指令06从PLC控制上看机床换刀程序达900多步，很难读懂其工作原理。在此，略运去ATC数据交换、传递、存储及刀号存储等内容，把换刀动作简述如下：CNC换刀指令（M06）刀套下降下降到位机械手转动转动减速转动到位（）主轴刀松开松开到位机械手转动转动减速转动到位主轴刀夹紧夹紧到位（）机械手逆转机械原位，换刀完成。其中，机械手的快、慢速
23、由变频器实现，电动机转动时带动机械凸轮传动实现机械手的上升、下降。5)、子程序调用 P后边的数字为子程序的号码。L后边的数字为子程序的调用次数。当省略时为子程序被调用一次。从子程序返回到主程序用M99，既子程序的结束代码为M99。在使用子程序时，不但可以从主程序中调用子程序，而且也可以从子程序中调用其他子程序，这称为子程序嵌套。一般多用二重嵌套。格式：M98 P L 使用子程序需要注意的几点1）主程序中的模态指令G代码可被子程序中同一组的其他代码所更改。如主程序中的G90被子程序中同一组的G91更改，从子程序返回时主程序也变为G91状态。2）最好不要在刀具补偿状态下的主程序中调用子程序，否则很
24、容易出现过切等错误。3）子程序不能单独运行自动换刀程序实例零件图如下。分别用零件图如下。分别用 40的端面铣刀铣上表面，用的端面铣刀铣上表面，用 20的立铣刀铣四侧面的立铣刀铣四侧面和和A、B面，用面，用 6的钻头钻的钻头钻6个小孔，个小孔，14的钻头钻中间的两个大孔。的钻头钻中间的两个大孔。G90 G00 G43 Z20.0 H01S300 M03G01 Z15.0 F100 X60.0 T02G49 Z20.0 M19 G28 X0 Y0 M06 S200 M03 设定工件坐标系，设设定工件坐标系，设T01已经装好。已经装好。Z向下刀到离毛坯上表面一定距离处向下刀到离毛坯上表面一定距离处启
25、动主轴启动主轴移刀到毛坯右侧外部移刀到毛坯右侧外部工进下刀到欲加工上表面高度处工进下刀到欲加工上表面高度处加工到左侧（左右移动）加工到左侧（左右移动）移到移到Y=-15 上上往回加工到右侧，同时预先选刀往回加工到右侧，同时预先选刀T02上表面加工完成，抬刀，主轴准停上表面加工完成，抬刀，主轴准停返回参考点，自动换刀。返回参考点，自动换刀。从从参参考考点点回回到到铣铣四四侧侧的的起起始始位位置置，启启动动主轴主轴 程序单（1）G00 G43 Z-12.0 H02 G01 G42 X36.0 D02 F80 X-36.0 T03 Z0 G01Y-40.0 F80下刀到下刀到Z=-12高度处，高度处
26、，刀径补偿引入，铣四侧开始刀径补偿引入，铣四侧开始铣后侧面，同时选刀铣后侧面，同时选刀T03铣左侧面铣左侧面铣前侧面铣前侧面铣右侧面铣右侧面刀补取消，引出刀补取消，引出抬刀至抬刀至A、B面高度。面高度。工进铣削工进铣削B面开始（前后移动）。面开始（前后移动）。.移到左侧移到左侧铣削铣削A面开始面开始程序单（2）G49 Z20.0 M19G91 G28 X0 Y0 M06G00 G43 Z3.0 H03 S630 M03 M98 P120 L3 M98 P120 L3G49 Z20.0 M19.A面铣削完成，抬刀，主轴准停面铣削完成，抬刀，主轴准停Z向返回参考点向返回参考点X、Y向返回参考点。自
27、动换刀向返回参考点。自动换刀从参考点返回到右侧三从参考点返回到右侧三 6小孔处小孔处下刀到离下刀到离B面面3mm处，启动主轴处，启动主轴调用子程序，钻调用子程序，钻3-6孔孔抬刀至上表面的上方高度抬刀至上表面的上方高度移到左侧移到左侧3-6小孔钻削起始处小孔钻削起始处下刀至离下刀至离A面面3mm处，启动主轴处，启动主轴调用子程序，钻调用子程序，钻3-6孔孔抬刀至上表面的上方高度抬刀至上表面的上方高度程序单（3）G28 Z100.0 T04G91 G28 X0 Y0 M06 G00 G43 Z20.0 H04 S450 M03 M98 P130 L2G49 G28 Z0.0 T01 M19G91
28、 G28 X0 Y0 M06M30Z向返回参考点，同时选刀向返回参考点，同时选刀T04X、Y向返回参考点。自动换刀向返回参考点。自动换刀从参考点返回到中间从参考点返回到中间2-14起始处起始处下刀到离上表面下刀到离上表面5mm处，启动主轴处，启动主轴调用子程序，钻调用子程序，钻2-14孔孔抬抬刀刀并并返返回回参参考考点点，主主轴轴准准停停，同同时时选刀选刀T01X、Y向向返返回回参参考考点点，自自动动换换刀刀，为为重复加工作准备。重复加工作准备。移到起始位置移到起始位置程序结束。程序结束。程序单（4）加工中心编程例一例二例三例四见教材64 例题4加工中心编程例二试采用固定循环方式加工下列零件的
29、各孔。工件材料为HT300,使用刀具T01为镗孔刀,T02为13钻头,T03为锪刀。程序程序 O0007 T01 M06 G90 G00 G54 X0 Y0 T02G43 H01 Z20.0 S500 F30G80 G28 G49 Z0.0 M06G00 X-60.0 Y50.0 T03G43 H02 Z10.0 M03 S600G98 G73 X-60.0 Y0 R-15.0 Z-48.0 Q4.0 F40G80 G28 G49 Z0.0 M06G00 X-60.0 Y0.0 G43 H03 Z10.0 M03 S350G98 G82 X-60.0 Y0 R-15.0 Z-32.0 P100 F30G80 G28 G49 Z0.0 M05G91 G28 X0 Y0 M30 加工中心编程例三O1000G97 S800 M03G90 X-50.0 Y-10.0 M08 M98 P10001 L4G90 G00 Z40.0 M05X0 Y0 M09M30O1001M98 P1002 L3G00 X-75.0 M99O1002G01 Y80.0 F1000 X-10.0 M99图为槽加工工件。试用子程序编写加工程序刀具为的键槽铣刀，使用刀具半径补偿的左补偿功能。