数控技术应用(编程).ppt

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1、2.数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础 从零件图样到制成控制介质的全部过程称为数控编程。2.1数控程序编制的内容及步骤数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的控制介质全部工作过程。编程工作主要包括：（1）分析零件图样和制定工艺方案（2）数学处理（3）编写零件加工程序（4）程序调试与检验（5）制作控制介质分分 析析零零 件件图图 样样和和 制制定定 工工艺艺 方方案案 数数 学学 处处 理理 编编 写写 程程 序序 程程 序序 校校 验验修修 改改2.2穿孔纸带及代码穿孔纸带及代码2.2.1穿孔纸带穿孔纸带 纸带标准与表达信息(5或8单位)信息孔:0或1 中导孔(同步孔):作用2.2.2

2、代码代码 代码(或字符)是用来组织、控制或表示数据的一些符号，如数字、字母、标点符号、数学运算符等。数控系统只能接受二进制信息，所以必须把字符转换成8BIT信息组合成的字节，用“0”和“1”组合的代码来表达。国际上广泛采用两种标准代码：（1）ISO国际标准化组织标准代码国际标准化组织标准代码(偶数码偶数码)（2）EIA美国电子工业协会标准代码美国电子工业协会标准代码(奇数码奇数码)补奇(偶)孔的位置及作用 这两种标准代码的编码方法不同，在大多数现代数控机床上这两种代码都可以使用，只需用系统控制面板上的开关来选择，或用G功能指令来选择。2.3机床的坐标系机床的坐标系2.3.1坐标轴的命名坐标轴的

3、命名 1）刀具相对于静止的工件运动的原则；2）标准坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系进行命名；右手法则 右手螺旋法则 3）刀具远离工件的方向为坐标轴的正方向。2.3.2 机床坐标系的确定步骤与方法机床坐标系的确定步骤与方法 ）确定）确定Z轴轴 平行于机床主轴轴线的坐标轴 无主轴：垂直于工件装夹面的坐标轴 方向：刀具远离工件的方向为坐标轴的正方向。2）确定）确定X轴轴 平行于工件装夹面的坐标轴 方向：刀具远离工件的方向为坐标轴的正方向。3）确定）确定Y轴轴 右手法则 4）确定）确定A、B、C轴轴 右手螺旋法则 5）确定附加坐标轴）确定附加坐标轴 U、V、W P、Q、R 6）工件运动时的坐标轴）工件运

4、动时的坐标轴实例：实例：2.3.2 数控数控机床机床常用坐标系常用坐标系1）机床坐标系）机床坐标系 机床原点及机床参考点（理解）回参考点操作（回零）2）工件坐标系（编程坐标系）工件坐标系（编程坐标系）工件坐标系与工件原点 工件坐标系的建立：对刀操作 （1）试切法 a.程序设定 方法与步骤 b.设定偏置对刀 设置方法 （2）对刀仪 （3）电子检测对刀 3)机床坐标系与工件坐标系的关系机床坐标系与工件坐标系的关系机床原点的设置（车床）机床参考点（车床）2.3.3绝对坐标与相对坐标（增量坐标）绝对坐标与相对坐标（增量坐标）1）绝对坐标 所有坐标值均从坐标原点计量的坐标系。所用的编程指令称为绝对指令。

5、2）增量坐标 运动轨迹的终点坐标值相对于起点计量的坐标系，其坐标原点是移动。所用的编程指令称为增量指令。例：如图加工直线AB，在绝对坐标系中表示B点坐标值：XB30，YB50；在增量坐标系中表示B点坐标值为：UB20，VB302.3.4.最小设定单位与编程尺寸的表示法最小设定单位与编程尺寸的表示法1）最小单位量 数控系统能实现的最小位移量，又称脉冲当量（0.010.0001）。编程时，所有的编程尺寸都应转换成与最小单位量相对应的数量。2）编程尺寸有两种表示法：（1）以最小单位量为最小单位来表示；（2）以毫米为单位，以有效位小数来表示。例：X=524.295，Y=36.52，脉冲当量为0.01，

6、则：最小单位量法表示：X52430 Z3652 毫米为单位表示：X524.30 Z36.52 3）小数点编程 （1）位移 有小数点表单位为：mm；无小数点表单位为：个脉冲当量 （2）时间 有小数点表单位为：s（秒）；无小数点表单位为：s（微秒）。2.42.4程序的结构程序的结构2.4.1程序的类型程序的类型 1）固定程序段格式）固定程序段格式 2）可变程序段格式）可变程序段格式 （1）带分格符的可变程序段格式 （2）带地址字的可变程序段格式2.4.2 程序的构成程序的构成零件加工程序由程序号和若干个程序段组成。每个程序号由程序号地址码和程序的编号组成；每个程序段又由程序段号和若干个指令字组成，

7、每个指令字由字母、符号、数字组成。2.4.3 程序段格式程序段格式程序段的长短、字数和字长都是可变的，字的排列顺序没有严格要求，不需要的字及与上一程序段相同的续效字可以不写。程序段一般格式为：N G X Y Z F S T M；程序段号 准备功能 尺寸 进给功能 主轴转速 刀具功能 辅助功能1)与坐标系有关的与坐标系有关的G代码代码3)与刀具补偿有关的代码与刀具补偿有关的代码半径补偿G41G42G40刀具长度补偿G43 G44 G492.7数值计算数值计算1）基点及计算方法）基点及计算方法 零件的轮廓是由许多不同的几何要素所组成，如直线、圆弧、二次曲线等，各几何要素之间的连接点称为基点。基点坐

8、标是编程中必需的重要数据。A、B、C、D、E为基点。计算方法平面几何立体几何三角函数解析几何计算机辅助计算高级语言编程计算利用CAD软件辅助计算 利用CAM软件辅助计算2）节点及计算方法）节点及计算方法数控系统一般只能作直线插补和圆弧插补的切削运动。如果工件轮廓是非圆曲线，数控系统就无法直接实现插补，而需要通过一定的数学处理。数学处理的方法是，用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线交点称为节点。例如，对下图所示的曲线用直线逼近时，其交点A、B、C、D、E、F等即为节点。计算方法利用计算机高级语言编程辅助计算3）刀位点的计算方法）刀位点的计算方法假想刀尖刀心运动轨迹3.数控车加工程

9、序编制数控车加工程序编制3.1.1数控车床的工艺装备数控车床的工艺装备1）数控车床可转位刀具 要求特点目的精度高采用M级或更高精度等级的刀片；多采用精密级的刀杆；用带微调装置的刀杆在机外预调好。保证刀片重复定位精度，方便坐标设定，保证刀尖位置精度。可靠性高采用断屑可靠性高的断屑槽型或有断屑台和断屑器的车刀；采用结构可靠的车刀，采用复合式夹紧结构和夹紧可靠的其他结构。断屑稳定，不能有紊乱和带状切屑；适应刀架快速移动和换位以及整个自动切削过程中夹紧不得有松动的要求。换刀迅速采用车削工具系统；采用快换小刀夹。迅速更换不同形式的切削部件，完成多种切削加工，提高生产效率。刀片材料刀片较多采用涂层刀片。满

10、足生产节拍要求，提高加工效率。刀杆截形刀杆较多采用正方形刀杆，但因刀架系统结构差异大，有的需采用专用刀杆。刀杆与刀架系统匹配。2、数控车床刀具的选择 数控车床刀具的选刀过程(1)机床影响因素1）机床类型：数控车床、车削中心；2）刀具附件：刀柄的形状和直径，左切和右切刀柄；3）主轴功率；4）工件夹持方式。(2)选择刀杆刀杆类型外圆加工刀杆内孔加工刀杆 柄部截面形状 刀杆尺寸柄部直径 D 柄部长度 l1主偏角刀片形状3.1.2 车床对刀车床对刀1、试切法试切-测量-调整2、对刀仪对刀 试切法 对刀仪对刀3、自动对刀 自动对刀 刀尖以设定的速度向接触式传感器接近，当刀尖与传感器接触并发出信号，数控系

11、统立即记下该瞬间的坐标值，并自动修正刀具补偿值。将刀具预先在机床外校对好，以便装上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可以使用.3.1.3数控车床的编程特点数控车床的编程特点1、可采用绝对值、增量值及混合编程；2、可选择直径和半径方式编程，一般系统默认为直径方式编程；如图3、具有循环加工功能；固定形状循环 复合循环4、具有刀具补偿功能；刀具半径补偿 刀具偏置5、X向的最小位移量（脉冲当量）为Z向的一半；6、应正确确定切削起点。如图3.2数控车床编程方法数控车床编程方法3.2.1 基本编程指令及格式基本编程指令及格式 FANUC 6T系统（FANUC 0i 系统)(1)G50工件坐标系设定 格式

12、：G50 X_ Z_ (2)G00快速点定位 格式：G00 X_ Z_ 注意事项：运动速度通过参数预先设定；注意运动轨迹一般不是直线。(3)G01直线插补 格式：G01 X_ Z_ F_ 注意事项：必须设定运动速度：G95 FG95 F 单位：mm/r;G94 F 单位：mm/min.例：加工图示零件的轮廓，程序如下：G00 X10.Z22.G01 Z15.F0.2 G02 X20.Z10.R5.G01 X30.X38.Z6 Z0.(4)G02/G03圆弧插补 格式1：G02/G03 X_ Z_ I_ K_ F_(圆心编程）格式2：G02/G03 X_ Z_ R_ F_(半径编程）注意事项：顺

13、、逆圆判定；I、K的坐标值；R的正、负判定；半径编程不能描述整圆。(5)G04暂停 格式1：G04 X_ (单位：s；加小数点)格式2：G04 P_ (单位：ms；不加小数点)如：G04 X5.(程序执行暂停5秒）G04 1000(程序执行暂停1000毫秒、即1秒）(6)F功能进给功能每转进给量 编程格式编程格式 G95 F（单位为mm/r）每分钟进给量编程格式编程格式G94 F（单位为 mm/min）S功能指令用于控制主轴转速。编程格式编程格式 S(7)S功能功能最高转速限制编程格式编程格式 G50 S（S后面的数字表示的是最高转速：r/min）恒线速控制 编程格式编程格式 G96 S（S后

14、面的数字表示的是恒定的线速度：m/min）恒线速取消 编程格式编程格式 G97 S(8)T功能刀具功能编程格式编程格式 TT后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。（9)M功能辅助功能M00：程序暂停，可用NC启动命令（CYCLE START）使程序继续运行；M01：计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效；M03：主轴顺时针旋转；M04：主轴逆时针旋转；M05：主轴旋转停止；M08：冷却液开；M09：冷却液关；M30：程序停止，程序复位到起始位置。例:加工图所示零件,编制数

15、控精加工程序。3.2.2 常见加工表面编程方法常见加工表面编程方法（1）外圆表面（2）圆锥表面（3）圆弧表面（4）孔加工3.2.3 固定形状循环固定形状循环 固定循环可以将一系列连续加工动作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一个循环指令完成，从而简化程序。（1）圆柱面或圆锥面切削循环 编程格式编程格式 G90 X(U)Z(W)I F 式中：X、Z-圆柱面切削的终点坐标值；U、W-圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标分量。I-圆锥面切削的起点相对于终点的半径差。如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标，I值为负，反之为正。例：应用圆柱面切削循环功能加工图示零件。N10 G50 X200 Z200

16、T0101 N20 M03 S1000N30 G00 X55 Z4 M08N40 G01 G96 Z2 F2.5 S150N50 G90 X45 Z-25 F0.2N60 X40N70 X35N80 G00 X200 Z200 N90 M30例：应用圆锥面切削循环功能加工图示零件。G01 X65 Z2 G90 X60 Z-35 I-5 F0.2 X50G00 X100 Z200（2）端面切削循环 平面端面切削循环 编程格式：G94 X(U)Z(W)F 式中：X、Z-端面切削的终点坐标值；U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标。例：应用端面切削循环功能加工示零件。G00 X85 Z5 G94

17、 X30 Z-5 F0.2 Z-10 Z-15 锥面端面切削循环 编程格式 G94 X(U)Z(W)K F 式中：X、Z-端面切削的终点坐标值；U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标；K-端面切削的起点相对于终点在Z轴方向的坐标分量。当起点Z向坐标小于终点Z向坐标时K为负，反之为正。例：应用端面切削循环功能加工图示零件。G94 X20 Z0 K-5 F0.2 Z-5 Z-10 3.2.4复合循环复合循环 对零件的轮廓定义，完成从粗加工到精加工的全过程，使程序得到进一步简化。（1）外圆粗切循环 编程格式：G71 U(d)R(e)G71 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(

18、t)式中：d-背吃刀量；e-退刀量；ns-精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf-精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；u-X轴向精加工余量；w-Z轴向精加工余量；f、s、t-F、S、T代码。注意：1、nsnf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也对粗车循环无效。2、零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少；X轴、Z轴方向非单调时，nsnf程序段中第一条指令必须在X、Z向同时有运动。例：按图示尺寸编写外圆粗切循环加工程序。N10 G50 X200.Z140.T0101 N20 G00 G42 X120.Z10.M08 N30 G96 S120 N40 G71 U2.R0.5 N50

19、 G71 P60 Q120 U2.W2.F0.25 N60 G00 X40./ns N70 G01 Z-30.F0.15 N80 X60 Z-60.N90 Z-80.N100 X100.Z-90.N110 Z-110.N120 X120.Z-130./nf N130 G00 X125.N140 X200.Z140.N150 M30 实例：在数控车床上利用FANUC 0i系统，编制下列零件的加工程序作业：、在数控车床上利用FANUC 6T系统，编制下列零件的加工程序技术要求 1、材料为45号钢；2、未注倒角C1；技术要求 1、材料为40Cr；2、锐边倒钝；3、不能使用锉刀和砂布抛光。、在数控车床

20、上利用FANUC 0i TC系统，编制下列零件的加工程序4 数控铣床及加工中心编程与操作数控铣床及加工中心编程与操作.1加工的特点加工的特点 4.1.1 数控铣床加工的对象 数控铣床及加工中心主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。4.1.2 数控铣床加工的特点 1、零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或 难以控制尺寸的零件，如模具、壳体类零件等。2、能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的 复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。3、能加工一次装夹定位后，需进行多道工

21、序加工零件。4、加工精度高、加工质量稳定可靠。5、生产自动化程序高。6、生产效率高。7、属于断续切削方式，对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削下，要有红硬性。、加工工件复杂，工艺流程很长时，能排除工艺流程中的人为干扰因素，具有较高的生产效率和质量稳定性。、由于工序集中和具有自动换刀装置，工件在一次装夹后能完成有精度要求的铣、钻、镗、扩、铰、攻丝等复合加工。10、在具有自动交换工作台时，一个工件在加工时，另一个工作台可以实现工件的装夹，从而大大缩短辅助时间，提高加工效率。11、刀具容量越大，加工范围越广，加工的柔性化程序越高。4.1.3 编程时应注意的问题 了解数控系统

22、的功能及规格。不同的数控系统在编写数 控加工程序时，在格式及指令上是不完全相同的。熟悉零件的加工工艺。合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。编程尽量使用子程序。程序零点的选择要使数据计算的简单。一般使用加工中心加工的工件形状复杂、工序多，使用的刀具种类也多，往往一次装夹后要完成从粗加工、半精加工到精加工的全部过程。因此程序比较复杂。在编程时要考虑下述问题。1、仔细地对图纸进行分析，确定合理的工艺路线。2、刀具的尺寸规格要选好，并将测出的实际尺寸填入刀具卡。3、确定合理的切削用量。主要是主轴转速、背吃刀量、进给速度等。4、应留有足够的自动换刀空间，以避免与工件或夹具碰撞。换刀位置建议设置在机床原

23、点。5、为便于检查和调试程序，可将各工步的加工内容安排到不同的子程序中，而主程序主要完成换刀和子程序的调用。这样程序简单而且清晰。对编好的程序要进行校验和试运行，注意刀具、夹具或工件之间是否有干涉。在检查M、S、T功能时，可以在Z轴锁定状态下进行。.2 .2 刀具补偿刀具补偿.2.1 刀具半径补偿 G40，G41，G42刀具半径补偿指令格式如下：G17 G41(或G42)G00(或G01)X Y D或G18 G41(或G42)G00(或G01)X Z D或G19 G41(或G42)G00(或G01)Y Z D；为刀补号地址G40 为取消刀具半径补偿方向判定：4.2.2 刀具半径补偿编程按增量方

24、式编程：O0001N10 G54 G91 G17 G00 M03 G17指定刀补平面（XY平面）N20 G41 X20.0 Y10.0 D01 建立刀补（刀补号为01）N30 G01 Y40.0 F60N40 X30.0N50 Y-30.0N60 X-40.0N70 G00 G40 X-10.0 Y-20.0 M05 解除刀补N80 M304.2.3 刀具长度补偿 G43，G44，G49格式：G43(G44)Z H其中：Z为补偿轴的终点值。根据补偿的实际需要，还可以为X、Y等，但在程序中只能选一个。H为刀具长度偏移量的存储器地址。和刀具半径补偿一样，长度补偿的偏置存储器号有H00H99共100

25、个，偏移量用MDI方式输入，偏移量与偏置号一一对应。偏置号H00一般 不用，或对应的偏移值设置为0。使用G43指令时，实现正向偏置；用G44指令时，实现负向偏置。取消长度补偿指令格式：G49 Z(或X或Y)实际上，它和指令G44/G43 Z H00的功能是一样的。G43、G44、G49 为模态指令，它们可以相互注销。4.2.4 刀具长度补偿编程H01=-4.0（偏移值）N10 G91 G00 X120.0 Y80.0 M03 S500；N20 G43 Z-32.0 H01；N30 G01 Z-21.0 F100；N40 G04 P2000；N50 G00 Z21.0；N60 X30.0 Y-5

26、0.0；N70 G01 Z-41.0；N80 G00 Z41.0；N90 X50.0 Y30.0；N100 G01 Z-25.0；N110 G04 P2000；N120 G49 G00 Z57.0；N130 X-200.0 Y-60.0 M05 M30；.3.3坐标系相关指令坐标系相关指令4.3.1工件坐标系的建立 ）外部坐标系G92格式：G92 X_ Y_ Z_）内部坐标系G54-G59 格式：G54-G59 X_ Y_ Z_4.3.2机床坐标系选择G53 格式：(G90)G53 X_ Y_ Z_4.3.3加工坐标系偏移）直接在CRT/MDI操作面板上输入零点偏移值；）变更加工坐标系G10

27、格式：G10 L2 P_ X_ Y_ Z_ P=0-6:P=0:偏移外部坐标系 P=1-6:偏移对应G54-G59坐标系如：G91 G10 L2 P6 X10.Y-5.Z-2.3)外部坐标系偏移指令G52 格式：G52 X_ Y_ Z_.4.4简化编程的指令4.4.1缩放功能指令G50、G51格式：G51 X Y Z P G50其中，G51中的X、Y、Z给出缩放中心的坐标值，P后跟缩放倍数。G51既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。G51指定缩放开，G50指定缩放关。G51、G50为模态指令，可相互注销，G50为缺省值。例：如图所示的三角形ABC，顶点为A(30，40)，B(70，40)，C(

28、50，80)，若D(50，50)为中心，放大2倍，则缩放程序为G51 X50 Y50 P24.4.2旋转变换指令G68，G69 G68为坐标旋转功能指令，G69为取消坐标旋转功能指令。在XY平面：格式：G68 X Y P G69；其中：X、Y为XY平面内的旋转中心坐标；P为旋转角度，单位是度；其它平面内变换指令格式相同，只要把坐标轴作相应的变更就可以。%1 主程序N10 G90 G17 M03；N20 M98 P100；加工N30 G68 X0 Y0 P45；旋转45N40 M98 P100;加工N50 G69；取消旋转N60 G68 X0 Y0 P90；旋转则90M70 M98 P100；加

29、工N80 G69 M05 M30；取消旋转子程序（的加工程序）%100N100 G90 G01 X20 Y0 F100；N110 G02 X30 Y0 15；N120 G03 X40 Y0 15；N130 X20 Y0-10；N140 G00 X0 Y0；N150 M99；.固定循环固定循环.1孔加工固定循环及数据形式孔加工固定循环动作固定循环数据形式.固定循环的程序格式程序格式G98（或G99）G73(或G74或G76或G80G89)X Y Z R Q P I J K F L 式中第一个G代码（G98或G99）指定返回点平面，G98为返回初始平面，G99为返回R点平面。第二个G代码为孔加工方

30、式，即固定循环代码G73，G74，G76和G81G89中的任一个。X、Y为孔位数据，指被加工孔的位置；Z为R点到孔底的距离（G91时）或孔底坐标（G90时）；R为初始点到R点的距离或R点的坐标值；Q指定每次进给深度（G73或G83时）或指定刀具位移增量（G76或G87时）；P指定刀具在孔底的暂停时间；I、J指定刀尖向反方向的移动量；K指定每次退刀（G76或G87时）刀具位移增量；F为切削进给速度；L指定固定循环的次数。G73、G74、G76和G81G89、Z、R、P、F、Q、I、J都是模态指令。G80、G01G03等代码可以取消循环固定循环。1）高速深孔加工循环G73该固定循环用于Z轴的间歇进

31、给，使深孔加工时容易排屑，减少退刀量，提高加工效率。Q值为每次的进给深度，退刀用快速，其值K为每次的退刀量。0073N10 G92 X0 Y0 Z80N20 G00N30 G98 G73 X100 Z-90 R40 P2000 Q-10 K5 L2 F20N40 G00 X0Y0 Z80N50 M02注意：如果Z、K、Q移动量为零时该指令不执行）钻孔循环(钻中心孔)G81 G81指令的循环动作如图所示，包括X、Y坐标定位、快进、工进和快速返回等动作。0081N10 G92 X0 Y0 Z80N15 G00 G90N20 G99 G81 X100 G90 R40 Z0 P2000 F20N30

32、G00 X0 Y0 Z80N40 M02注意：如果Z移动位置为零该指令不执行。）带停顿的钻孔循环 G82 该指令除了要在孔底暂停外，其它动作与G81相同。暂停时间由地址P给出。此指令主要用于加工盲孔，以提高孔深精度。082N10 G92 X0 Y0 Z80N15 G00N20 G99 G82 G90 X100 G90 R40 P2 G90 Z0 F200 I2N30 G90 G00 X0 Y0 Z80N40 M02）深孔加工循环 G83深孔加工指令G83的循环动作如图所示，每次进刀量用地址Q给出，其值q为增量值。每次进给时，应在距已加工面d（mm）处将快速进给转换为切削进给，d是由参数确定的。

33、0083N10 G92 X0 Y0 Z80N15 G00N20 G99 G83 G91 X100 G90 R40 P2 Q-10 K5 Z0 F200 I2；N30 G90 G00 X0 Y0 Z80N40 M02注意：如果Z、Q、K为零该指令不执行）精镗循环 G76G76指令的循环动作如图所示。精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移动，然后快速退刀。刀尖反向位移量用地址Q指定，其值只能为正值。0076N10 G92 X0 Y0 Z80N15 G00N20 G99 G76 G91 X100 Z-40 R-40 P2 I-20 I2 F20N30 G00 X0 Y0 Z80N40 M02

34、注意：如果Z、Q、K为零该指令不执行。）镗孔循环 G86 G86指令与G81相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。0086N10 G92 X0 Y0 Z80N15 G00 G90N20 G98 G86 X100 R40 Z-40 Q-10 K5 P2 F20 I2N30 G00 X0 Y0 Z80N40 M02注意：如果Z的移动位置为零，该指令不执行）攻螺纹攻丝循环指令G84的循环动作如图所示。从R点到Z点攻丝时，刀具正向进给，主轴正转。到孔底部时，主轴反转，刀具以反向进给速度退出（这里：进给速度F转速（r/min）螺矩（mm），R应选在距工件表面7mm以上的地方）。G84指令中进给倍率不起

35、作用；进给保持只能在返回动作结束后执行。.取消固定循环取消固定循环G80。该指令能取消固定循环，同时R点和Z点也被取消。使用固定循环指令时应注意以下几点：在固定循环中，定位速度由前面的指令决定。固定循环指令前应使用M03或M04指令使主轴回转。各固定循环指令中的参数均为非模态值，因此每句指令的各项参数应写全。在固定循环程序段中，X、Y、Z、R数据应至少指令一个才能进行孔加工。控制主轴回转的固定循环（G74、G84、G86）中，如果连续加工一些孔间距较小，或者初始平面到R点平面的距离比较短的孔时，会出现在进入孔的切削动作前主轴还没有达到正常转速的情况，遇到这种情况时，应在各孔的加工动作之间插入G

36、04指令，以获得时间。用G00G03指令之一注销固定循环时，若G00G03指令之一和固定循环出现在同一程序段，且程序格式为G00(G02，G03)G X Y Z R Q P I J F L时，按G00(或G02，G03)进行X、Y移动。在固定循环程序段中，如果指定了辅助功能M，则在最初定位时送出M信号，等待M信号完成，才能进行加工循环。固定循环中定位方式取决于上次是G00还是G01，因此如果希望快速定位则在上一程序段或本程序段加G00。4.64.6加工中心的换刀形式加工中心的换刀形式 自动换刀数控机床多采用刀库式自动换刀装置。带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成，它是多工序数控机床上最

37、广泛的换刀方法。4.6.1刀库的种类直线刀库圆盘刀库链式刀库格子箱式刀库多面式刀库4.6.2换刀方式(1)无机械手换刀。必须首先将用过的刀具送回刀库，然后再从刀库中取出新刀具，这两个动作不可能同时进行，因此换刀时间长。(2)机械手换刀。采用机械手进行刀具交换的方式(如图所示)应用得最为广泛，这是因为机械手换刀有很大的灵活性，而且可以减少换刀时间。机械手换刀4.6.3主轴的准停主轴准停也叫主轴定向停。在加工中心等数控机床上，由于有机械手自动换刀，要求刀柄上的键槽对准主轴的端面键上，因此主轴每次必须停在一个固定准确的位置上，以利于机械手换刀。主轴准停装置有机械式和电气式两种。采用电气准停装置的工作

38、原理图。l-多楔带轮 2-磁传感器 3-永久磁铁4.6.4换刀程序除换刀程序外，加工中心的编程方法和普通数控机床相同。不同的数控系统，其换刀程序是不相同的，通常选刀和换刀分开进行。多数加工中心都规定了“换刀点”位置，即定距换刀。换刀程序可采用两种方法设计：方法一：N10G28Z0T02 N20M06 方法二：N100G01Z30T02N200G28Z0M06N210G01Z30T05.7.7编程实例编程实例例：加工如图所示螺纹孔的加工程序（设Z轴开始点距工作表面100mm处，切削深度为20mm）。再用再用G84攻螺纹攻螺纹 O0102 N100 G91 G00 M03 N110 G99 G84

39、 X40.0 Y40.0 Z-27.0 R-93.0 F280 N120 G99 G84 X40.0 Z-27.0 R-93 L3 N130 G99 G98 X0.Y50.0 Z-27 R-93 N140 G99 G84 X-40.0 Z-27.0 R-93 L3 N150 G80 G00 Z93.0 N160 X40.0 Y-90.0 M05 N160 M30先用先用G81钻孔钻孔 O0101 N10 G90 G54 G00 X0.Y0.M03 N20 G91 G98 G81 X40.0 Y40.0 Z-22.0 R-98.0 F60;N30 G98 G81 X40.0 Z-22.0 R-9

40、8 L3 N40 G98 G81 X0 Y50.0 Z-22.0 R-98 N50 G98 G81 X-40.0 Z-22.0 R-98 L3 N60 G80 G00 X-40.0 Y-90.0 M05 N70 M30例2：加工如图所示螺纹孔的加工程序(板厚：20mm)刀具：10mm例3：如图所示为某企业生产的自动扶梯的链轮轮廓的示意简图。链轮由24个齿均布，由局部放大图中可见，链轮的每一个齿廓都由6个不同曲率半径的拐点相接而成。工艺分析：在实际加工中，每铣一个齿后，将坐标系旋转一定的角度，再继续铣削，降低了编程的工作量。为使程序简化，使用相对坐标指令G91来旋转坐标系，可以省略每一齿调用子程

41、序的编写。编程时，以加工一个齿形为基准，一个齿形加工程序的终点作为下一齿形加工的起点，如此循环24次，完成链轮的加工。使用10mm的硬质合金立铣刀进行加工。数据计算：从图可以看出，用手工计算节点是不现实的，可以使用AutoCAD绘制。在AutoCAD中使用偏移指令，将链轮正上方的一个齿的轮廓线偏移一个刀具半径值5mm(这样可以不使用刀具半径补偿)，得到如图中双点划线所示图形。标注各交点的坐标和各段圆弧半径，如图所示。加工坐标原点：X：链轮的圆心Y：链轮的圆心Z：链轮的下表面加工程序：O0063(主程序)G54G90G54G00X-75Y450M03S1500M08G00Z5G01Z0F80G0

42、1X-71.97Y418.862M98P0163L24G00Z100M09G69G90G00X100Y0M05M30O0136(子程序)G91G68R15M98P1136M99O1136(子程序)G90G02X-38.892Y423.217R425X-26.725Z404.722R42.293G03X-16.119Z385.965R62.78X16.119Z385.965R21.18X26.725Z404.722R62.78G02X38.892Y423.217R42.293M99例3：加工如图所示的平面凸轮轮廓，毛坯材料为中碳钢，尺寸如图所示。零件图中23mm深的半圆槽和外轮廓不加工，只讨论凸

43、轮内滚子槽轮廓的加工程序。凸轮毛坯工艺分析工艺分析 装夹：以45的孔和K面定位在专用夹具装夹。刀具：用三把25的四刃硬质合金锥柄端铣刀，分别用于粗加工(T03)、半精加工(T04)和精加工(T05)。为保证顺利下刀到要求的槽深，要先用钻头钻出底孔，然后再用键槽铣刀将孔底铣平，因此还要一把25的麻花钻(T01)和一把25的键槽铣刀(T02)。工步：为达到图纸要求的表面粗糙度，分粗铣、半精铣、精铣三个工步完成加工。半精铣和精铣单边余量分别为11.5mm和0.10.2mm。在安排上，根据毛坯材料和机床性能，粗加工分两层加工完成，以避免Z向吃刀过深。半精加工和精加工不分层，一刀完成。刀具加工路线选择顺

44、铣，可避免在粗加工时发生扎刀划伤加工面，而且在精铣时还可以降低表面表面粗糙度。切削参数：根据毛坯材料、刀具材料和机床特性，选择如表所示的切削参数。加工要求主轴转速(r/min)进给速度(mm/min)粗加工4004502030半精加工4505003040精加工60050数据计算数据计算 选择45孔的中心为编程原点，考虑到该零件关于Y对称，因此只计算+X一侧的基点坐标即可。计算时使用计算机绘图软件求出。如图所示。(铣平下刀位)N70G91G28Z0T02M06N80G90G00X134.889Y32.072S250N90G43G00Z100.0H02M03N100G01Z2.0F1000M08N

45、110Z-20.0F100N120Z25.0F20N130G91G01X5.0F20N140G02I-5.0(铣整圆)N150G01X-5.0F100N160G90G00Z250.0M09O0070 (主程序)(钻底孔)N10 G91 G28 Z0 T01 M06N20 G90 G00 X134.889 Y32.072 S250N30 G43 G00 Z100.0 H01 M03N40 G01 Z2.0 F1000 M08N50 G73 Z-25.0 R2.0 Q2.0 F25N60 G80 G00 Z250.0 M09加工程序加工程序(粗铣第二层)N300 G01 X134.889 Y32.

46、072 N310 Z-25.0 F50N320 G42 D03 G01 X92.025 Y57.248 F30N330 M98 P0001N340 G40 G01 X134.889 Y32.072 F100N350 M01N360 G42 D03 G01 X142.151 Y15.563 F30N370 M98 P0002N380 G40 G01 Z5.0 F1000N390 M01(粗铣第一层)N170 G91 G28 Z0 T03 M06N180 G90 G00 X134.889 Y32.072 S400N190 G43 Z100.0 H03 M03N200 G01 Z5.0 F1000

47、M08N210 Z-12.5 F100N220 G42 D03 G01 X92.025 Y57.248 F30 (半径补偿11.5)N230 M98 P0001N240 G40 G01 X134.889 Y32.072 F100N250 M01N260 G42 D03 G01 X142.151 Y15.563 F30N270 M98 P0002N280 G40 G01 Z5.0 F1000N290 M01(半精铣)N400 G91 G28 Z0 T04 M06N410 G90 G00 X134.889 Y32.072 S400N420 G43 G00 Z100.0 H04 M03N430 G0

48、1 Z5.0 F1000 M08N440 Z-25.0 F100N450 G42 D04 G01 X92.025 Y57.248 F30 (半径补偿12.35)N460 M98 P0001N470 G40 G01 X134.889 Y32.072 F100N480 M01N490 G42 D04 G01 X142.151 Y15.563 F30N500 M98 P0002N510 G40 G01 Z5.0 F1000N520 G00 Z200.0 M09（精铣)N530G91G28Z0T05M06N540G90G00X134.889Y32.072S400N550G43G00Z100.0H05M

49、03N560G01Z5.0F1000M08N570Z-25.0F100N580G42D05G01X92.025Y57.248F30(半径补偿12.35)N590M98P0001N600G40G01X134.889Y32.072F100N610M01N620G42D05G01X142.151Y15.563F30N630M98P0002N640G40G01Z5.0F1000N650G00Z200.0M09N660M30O0001(外侧轮廓逆时针子程序)N10 G02 X75.795 Y66.755 R30N20 G03 X-75.795 Y66.755 R101N30 G02 X-92.025 Y

50、57.248 R30N40 G03 X-134.889 Y32.072 R79N50 G03 X-142.151 Y15.563 R30N60 G03 X142.151 Y15.563 R-143N70 G03 X134.889 Y32.072 R30N80 G03 X92.025 Y57.248 R79N90 M99O0002(内侧轮廓顺时针子程序)N10 G03 X-142.151 Y15.563 R-143N20 G03 X-134.889 Y32.072 R30N30 G02 X-92.025 Y57.248 R79N40 G03 X-75.795 Y66.755 R30N50 G02