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1、3.6 3.6 数控铣床与加工中心程序编制一、概述为机床缺省状态00组 为非模态 代码在铣削加工中G90/G91分别表示绝对坐标/相对坐标编程FANUC G代码第1页/共50页3.6 3.6 数控铣床与加工中心程序编制一、概述1 1、前指令代码、后指令代码前指令代码：在程序段开头激活M功能后指令代码：在程序段结束激活M功能G00 X12 Y20 M08G00 X12 Y20 M00FANUC M代码第2页/共50页前指令代码后指令代码如不能确定M功能和刀具运动之间的关系，可以在单独的程序段中书写。第3页/共50页2：M 代码作用时间在单个程序段中有效一直有效，直到被取消第4页/共50页3.6
2、3.6 数控铣床与加工中心程序编制绝对尺寸指令和增量尺寸指令 G90指定尺寸值为绝对尺寸。G91指定尺寸值为增量尺寸。大多数控制器是同一条程序段中只能用一种，不能混用。但是大多数的FAUNC控制器允许在同一程序段混合使用两种模式如：G00 G90 X100 G91 Y-50;设当前刀具位于A点则G90编程：G90G00X30Y37;G91编程：G91G00X20Y25;混合编程：G00G90X30G91Y25;第5页/共50页3.6 3.6 数控铣床与加工中心程序编制二、坐标系设定或选择1、设定工件坐标系（G92）2、选择工件坐标系（G54G59)3、设定局部坐标系（G52)坐标系设定或选择第
3、6页/共50页1、设定工件坐标系（铣G92）G92为设定加工坐标系指令。如程序中出现G92 XaYbZc程序段，当该程序段运行后，此时机床没有任何的动作，显示屏上的坐标显示改变为XaYbZc，工件坐标系被设定完成且当前刀位点在工件坐标系的XaYbZc 位置。G92指令格式：G92 X_ Y _ Z_车G50第7页/共50页例：用G92X100Y100Z100设定如下工件坐标系，试写出其具体操作步骤。YXZ1：移动刀具，使刀位点和工件坐标系原点重合。2：沿着X、Y、Z轴分别移动100。3：运行指令G92X100Y100Z100。4：工件坐标系设定完成。第8页/共50页2、选择工件坐标系（G54G
4、59)工件坐标系选择指令有G54、G55、G56、G57、G58、G59。均为模态指令。加工之前，通过MDI(手动键盘输入)方式设定这6个坐标系原点在机床坐标系中的位置，系统则将它们分别存储在6个寄存器中。程序段格式：G54G59 程序中出现G54G59中某一指令时，就相应地选择了这6个坐标系中的一个。使用步骤：第9页/共50页例：已知G54(X)=-105.5 G54(Y)=-103.1，且当前主轴位于机床原点如执行指令G00 G90 G54 X5.5 Y3.1 S1500 M03。求在机床坐标系下的坐标。解：在机床坐标系下实际移动的目标点的坐标为X=-105.5+5.5=-100Y=-10
5、3.1+3.1=-100第10页/共50页选择工件坐标系的应用：一次装夹完成多个零件的孔的加工。G21G90 G54 G00 X5.5 Y3.1 S1000 M03G99 G82 R5 Z-5P100F8(此段进行孔的加工循环）G55 X5.5Y3.1G56 X5.5 Y3.1第11页/共50页G92指令是通过程序来设定加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。G54G59所选择的工件坐标系与刀具当前的位置无关，但是需要通过对刀操作后由MDI输入相应的数值。G92与G54G59的区别G92指令与G54G59指
6、令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。第12页/共50页3、设定局部坐标系（G52)1：局部坐标系是与当前有效的被选择的工件坐标系（G54G59)相关的补充的临时坐标系。在G52运行期间工件坐标系仍然存在。2：执行完G52指令后，其后的坐标值为相对于该局部坐标系的数值。3：局部坐标系取消指令为G52 X0Y0Z0.指令格式：G52 XYZ其中XYZ为局部坐标系在当前工件坐标系中的坐标值说明：第13页/共50页G54与G52程序例：已知工件坐标系原点为零件左下角，孔的坐标标注是相对于图中的圆的中心标注的为(2.25,0)(1.125,1.9468)(1.125,0).试用G52编
7、制孔的加工程序。G90G54G00X8Y3S1200M03;G52 X8Y3;G99G82R0.1Z-0.2P100F10L0;X2.25Y0;X1.125Y1.9468;X-1.125;X1.125;G80Z1;G52X0Y0;第14页/共50页3.6 3.6 数控铣床与加工中心程序编制三、坐标运动指令1、快速定位（G00或G0）2、直线插补（G01或G1)3、圆弧插补（G02,G03或G2,G3)4、程序暂停（G04）5、返回参考点检查（G27）6、自动返回参考点(G28)7、从参考点返回（G29）坐标运动指令第15页/共50页1、快速定位（G00或G0）指令格式：G00 X_Y_Z_说明
8、：1、刀具以快速移动速度移动到用工件坐标系中的位置。2、以绝对值尺寸编程时，X_Y_Z_值为终点的坐标值。3、以增量值尺寸编程时，X_Y_Z_值为刀具需要移动的距离。4、用参数No.1401 的第1 位,可以选择下面两种刀具轨迹之一：非直线插补定位：刀具分别以每轴的快速移动速度定位。刀具轨迹一般不是直线。直线插补定位：刀具轨迹刀具轨迹为一直线。刀具以不超过每轴的快速移动速度，在最短的时间内定位。5、快速移动指令中的速度不能在地址F 中指定。第16页/共50页2、直线插补（G01或G1)指令格式：G01 X_Y_Z_ F_说明：1、刀具以F 指定的进给速度沿直线移动到指定的位置。2、以绝对值尺寸
9、编程时，X_Y_Z_值为终点的坐标值。3、以增量值尺寸编程时，X_Y_Z_值为刀具需要移动的距离。4、无需对每个程序段都指定F 值,进给速度是沿着刀具轨迹测量的，如果不指令F 代码，则认为进给速度为零。第17页/共50页O OY YX XO OX XZ Z2 2-2-2点定位与直线进给指令应用例：用66的指状铣刀铣出右图所示“X X、Y Y、Z Z”三个字母，深度为2mm2mm。建立图示坐标系。加工时，刀具起点为(0,0,300(0,0,300)处；下刀速度为50mm/min50mm/min；切削速度为150mm/min150mm/min；主轴转速为1000r/min1000r/min。如图示
10、，加工深度为-2mm-2mm，安全高度为+2mm+2mm处。拟定加工路线为：第18页/共50页O OX XZ Z2 2-2-2O OX XY Y点定位与直线进给指令应用加工程序为：G92 X0 Y0 Z300 G92 X0 Y0 Z300 G00 X10 Y10 Z2G00 X10 Y10 Z2S1000 M03S1000 M03G01 Z-2 F50G01 Z-2 F50X30 Y40 F150X30 Y40 F150G00 Z2G00 Z2X10X10G01 Z-2 F50G01 Z-2 F50X30 Y10 F150X30 Y10 F150G00 Z2G00 Z2第19页/共50页O O
11、X XZ Z2 2-2-2O OX XY Y点定位与直线进给指令应用加工程序(续上)为：X50X50G01 Z-2 F50G01 Z-2 F50Y25 F150Y25 F150X40 Y40X40 Y40G00 Z2G00 Z2X50 Y25X50 Y25G01 Z-2 F50G01 Z-2 F50X60 Y40 F150X60 Y40 F150G00 Z2G00 Z2第20页/共50页O OX X2 2-2-2O OX XY Y点定位与直线进给指令应用Z Z加工程序(续上)为：X70 X70 G01 Z-2 F50G01 Z-2 F50X90 F150X90 F150X70 Y10X70 Y
12、10X90X90G00 Z20 M05G00 Z20 M05X0 Y0 Z300X0 Y0 Z300M02M02加工演示第21页/共50页3、圆弧插补（G02,G03或G2,G3)G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。G03为按指定进给速度的逆时针圆弧插补。圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如图所示。第22页/共50页程序格式：XY平面：G17 G02 X Y I J(R)FG17 G03 X Y I J(R)FZX平面：G18 G02 X Z I K(R)FG18 G03 X Z I K(R)FYZ平面：G19 G02
13、Z Y J K(R)FG19 G03 Z Y J K(R)F其中：X、Y、Z的值是指圆弧插补的终点坐标值；I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与G90,G91无关。R为指定圆弧半径。第23页/共50页R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角180o时，R值为正，当圆弧的圆心角180o时，R值为负。对于整园的编程，如果用R格式编程G02 X Y(R)F会出现很多可能性，因此对于整园只能用I,J,K方式编程。关于R编程第24页/共50页关于I、J、K编程有些老式的控制器不支持在一个程序段中进行多个象限圆弧插补。这时候圆弧运动必须分成4个或者5个程序段。第25页/共50页G90 G80 G40 G17
14、G49 G21(机床初始状态设定）G90：绝对坐标编程；G80：取消固定循环G40：取消刀具半径补偿G17：选择xy平面为工作平面G49：取消刀具长度补偿G21：公制尺寸输入第26页/共50页G90 G80 G40 G17 G49 G21 机床初始状态设定G54 G00 X0 Y0 快进到起刀点，z值为当前位置X-35 Y-70 S400 快进进刀点的上方设定主轴转速，z值为当前位置Z50 M03 快进到进刀点上方Z50处，主轴正转G01 Z-25 F1000 M08 以F1000mm/min的速度移动到进刀点X-60 F200 以F200mm/min的速度切削轮廓G03 X-110 Y-20
15、 R50 切削轮廓6第27页/共50页G01 Y-40 切削轮廓7G02 X-140 Y-70 R-30 切削轮廓8G01 X-160 切削轮廓9G03 X-110 Y-120 R50 切削轮廓10G01 Y-140 切削轮廓11X-80 切削轮廓12G02 X-40 Y-100 R40 切削轮廓13G01 Y-65 切削轮廓14G00 Z50 退刀Z90 M05 退刀,停主轴G01 X0 Y0 回X0Y0M30 程序结束第28页/共50页4、程序暂停（G04）G04暂停延时 格式：G04 XP，Xs(秒)Pms(毫秒)。执行此指令时，加工进给将暂停P后所设定的时间，然后自动开始执行下一程序段
16、。G04指令为非模态指令说明：1：用于高低速转换时主轴停稳定。2：用于孔底暂停以提高孔底质量。3：用于螺纹加工开始前稳定主轴转速。4：主轴最小暂停时间(主轴旋转一周所用时间)T60秒/主轴转速第29页/共50页5.返回参考点检查（G27）程序格式：G90(G91)G27 X YZ;说明：1：G27 X YZ中的X YZ值为机床坐标系原点在工件坐标系中的值。2：在执行该指令时，应该取消刀具长度和半径补偿，否则检查结果可能不正确，因为刀具参考点被替代了。例：设G54中的X=-345.587,Y=-246.354,Z=-524.488则执行指令G27 X 345.587 Y246.354 Z524.
17、488会进行正确的检查，机床指示灯会亮。如执行指令G27 X345.578 Y246.354 Z524.488则会出现报警信息，机床不再执行下面的程序段。直到故障解除。第30页/共50页6、自动返回参考点(G28)说明：1：G28程序段中至少要包含一根轴的坐标。这时仅该轴经过该点回参考点。2：绝对坐标G90编程方式时，G28指令中的XYZ坐标是中间点在当前坐标系中的坐标值。3：增量坐标G91编程方式时，G28中指令值为中间点相对于当前位置点的坐标增量。4：较好的编程方法是：G91 G28 Z0；G28 XY；（G90）格式：G28 XY Z 经指令中间点再自动回参考点。第31页/共50页 说明
18、：1：在使用G29指令之前必须使用G28指令，因为G29指令中没有中间点的坐标值。2：绝对坐标G90编程方式时，G29指令中的XYZ坐标是从参考点出发将要移到的目标点在当前坐标系中的坐标值。3：增量坐标G91编程方式时，G29中指令值为将要移到的目标点相对于前段G28中指令内的中间点的坐标增量。7、从参考点返回（G29）例：G91G28X10 Y10G29 X10 Y-10机床原点格式：G29 XY Z。从参考点经中间点返回目标点，式中的XY Z 为目标点。第32页/共50页3.6 3.6 数控铣床与加工中心程序编制四、主轴运动与进给设定指令2、F功能F功能是用于控制刀具相对于工件的进给速度。
19、F的单位是mm/min。如：F250表示刀具的进给速度为250mm/min。1、S功能S功能，主要表示主轴转速（r/min)，属于模态代码。主轴转速功能用地址符S加一到四位数字表示。如：S1500 表示主轴转速为1500r/min注意：实际进给速度和主轴转速还受操作面板上进给速度修调倍率的控制。f=Z*fz*n：Z 铣刀齿数、fz每齿进给量（mm/齿）、n主轴转速。第33页/共50页3.6 3.6 数控铣床与加工中心程序编制五、刀具与刀具补偿1、刀具功能（T功能）2、刀具半径补偿功能3、长度补偿功能（H功能)刀具与刀具补偿第34页/共50页1、刀具功能（T功能）实际上，加工中心的编程和数控铣床
20、编程的不同之处，主要在于增加了用M06和Txx进行自动换刀的功能指令，其他都没有多大的区别。M06-自动换刀指令。本指令将驱动机械手进行换刀动作，不包括刀库转动的选刀动作。T功能指令是铣床所不具备的，因为T指令即Txx，是用以驱动刀库电机带动刀库转动而实施选刀动作的。T指令后跟的两位数字，是将要更换的刀具地址号。在编写换刀指令前，必须了解加工中心所采用的刀具存储和选择原则。“T01 M06”和“M06 T01”的区别：“T01 M06”是先执行选刀指令T01，再执行换刀指令M06。“M06 T01”是先执行换刀指令M06，再执行选刀指令T01第35页/共50页刀具存储和选择原则1）固定刀具选择
21、这种换刀方式，其刀具号与刀位号是一一对应的。其选刀动作和换刀动作无法分开进行，故编程上一般用“Txx M06”的形式。对于不采用机械手换刀的立、卧式加工中心而言，它们在进行换刀动作之时，是先取下主轴上的刀具，再进行刀库转位的选刀动作；然后，再换上新的刀具。第36页/共50页2）随机刀具选择这种换刀方式，其刀具号与刀位号不是一一对应的。在执行程序之前需要登记刀具和刀号的对应关系。并登记到系统内部，程序执行时，有系统维护这种关系。其选刀动作和换刀动作是可以分开进行的，故编程上一般把Txx选刀指令和 M06换刀指令分开使用，以节省换刀等待时间。而对于采用机械手换刀的加工中心来说，它们在进行换刀动作之
22、时，把主轴上的刀具和需要更换的刀具进行对调。第37页/共50页固定刀具选择：随机刀具选择不同刀具存储和选择原则的换刀指令的格式N10 TXX M06N10 M06 TXXN10TXXN11M06N10TXXN20M06N10M06N11TXX第38页/共50页例：以知当前刀具为T02刀具，试分析程序中主轴上刀具状态。N51N52 T03N75G00Z100N76 G28 Z100 M05N77 M01 空行N78 T03N79 M06N80G00X-100S300M03T04N81T02在主轴上T03号刀具转到换刀位置使用T02刀具加工T02加工完成后回退T02使用完毕，停止转动，回到换刀位置
23、选择性暂停刀具间空行，用以区分不同刀具的程序，便于阅读重复调用T03刀具T02推出，T03装入主轴 在执行快速移动时候将To4号刀具转到换刀位置使用T04加工N51N52 T03N75G00Z100N77 M01 空行N78 T03N79 M06N80G00X-100S300M03T04N81第39页/共50页第40页/共50页第41页/共50页第42页/共50页系统程序控制的总是让刀具刀位点行走在程序轨迹上。铣刀的刀位点通常是定在刀具中心上，若编程时直接按图纸上的零件轮廓线进行，又不考虑刀具半径补偿，则将是刀具中心(刀位点)行走轨迹和图纸上的零件轮廓轨迹重合，这样由刀具圆周刃口所切削出来的实
24、际轮廓尺寸，就必然大于或小于图纸上的零件轮廓尺寸一个刀具半径值，因而造成过切或少切现象。2、刀具半径补偿功能第43页/共50页 为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，就必须在图纸要求轮廓的基础上，整个周边向外或向内预先偏离一个刀具半径值，作出一个刀具刀位点的行走轨迹，求出新的节点坐标，然后按这个新的轨迹进行编程，这就是人工预刀补编程。这种人工预先按所用刀具半径大小，求算实际刀具刀位点轨迹的编程方法虽然能够得到要求的轮廓，但很难直接按图纸提供的尺寸进行编程，计算繁杂，计算量大，并且必须预先确定刀具直径大小；当更换刀具或刀具磨损后又需重新编程，使用起来极不方便。第44页/共50页 现在很多数控机床的控
25、制系统自身都提供自动进行刀具半径补偿的功能，只需要直接按零件图纸上的轮廓轨迹进行编程，在整个程序中只在少量的地方加上几个刀补开始及刀补解除的代码指令。这样无论刀具半径大小如何变换，无论刀位点定在何处，加工时都只需要使用同一个程序或稍作修改，你只需按照实际刀具使用情况将当前刀具半径值输入到刀具数据库中即可。在加工运行时，控制系统将根据程序中的刀补指令自动进行相应的刀具偏置，确保刀具刃口切削出符合要求的轮廓。利用这种机床自动刀补的方法，可大大简化计算及编程工作，并且还可以利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法来达到粗、精加工的目的。第45页/共50页第46页/共50页第47页/共50页第48页/共50页第49页/共50页感谢您的观看。第50页/共50页