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1、（1）为避免计算刀具轨迹，可直接用零件轮廓尺寸编程；（2）刀具因磨损、重磨、换新刀而引起刀具直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置中输入变化后的刀具半径。（3）用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半径补偿、可进行粗精加工。（4）同一轮廓的加工程序，同一把刀具，利用半径补偿，可完成凸凹配合零件的加工，在模具的数控加工中经常用到这种方法。二、刀具半径补偿的功能2、刀具补偿的意义第1页/共37页 G41指令刀具左偏置：即沿刀具进刀方向看去，刀具中心在零件轮廓的指令刀具左偏置：即沿刀具进刀方向看去，刀具中心在零件轮廓的左侧。左侧。G42指令刀具右偏置：即沿刀具进刀方向看去，刀具中心在零件轮廓的指
2、令刀具右偏置：即沿刀具进刀方向看去，刀具中心在零件轮廓的右侧。右侧。G40是取消刀具半径补偿指令。使用该指令后，是取消刀具半径补偿指令。使用该指令后，G41、G42指令无效。指令无效。外轮廓补偿外轮廓补偿3、刀具半径补偿指令G41，G42，G40第2页/共37页格式如下。格式如下。建立刀补：建立刀补：G17(G18/G19)G41(G42)G00(G01)G17(G18/G19)G41(G42)G00(G01)X Y D (Z(Z X X /Y/Y Z Z )取消刀补：取消刀补：G17(G18/G19)G40 G00(G01)XG17(G18/G19)G40 G00(G01)X Y Y (Z(
3、Z X X /Y/Y Z Z )例：例：G90 G41 G90 G41 G01G01 X50 Y40 X50 Y40 D01 D01 F100；或或 G90 G41 G90 G41 G00G00 X50 Y40 X50 Y40 D01D01；偏置量（刀具半径）预先寄存在偏置量（刀具半径）预先寄存在D01D01指令的存储器中。指令的存储器中。G41G41、G42G42、D D均为续均为续效代码。效代码。第3页/共37页说明：说明：（1 1）G41G41、G42G42、G40G40为模态指令，机床初始状态为为模态指令，机床初始状态为G40G40。（2 2）建立和取消刀补必须与）建立和取消刀补必须与
4、G01G01或或G00G00指令组合完成。建立刀补的过程如指令组合完成。建立刀补的过程如图所示，是使刀具从无刀具补偿状态（图中图所示，是使刀具从无刀具补偿状态（图中P0P0点）运动到补偿开始点（图中点）运动到补偿开始点（图中P1P1点），其间为点），其间为G01G01运动。用刀补轮廓加工完成后，还有一个取消刀补的过运动。用刀补轮廓加工完成后，还有一个取消刀补的过程，即从刀补结束点（图中程，即从刀补结束点（图中P2P2点），点），G01G01或或G00G00运动到无刀补状态（图中运动到无刀补状态（图中P0P0点点）。）。（3 3）X X、Y Y是是G01G01、G00G00运动的目标点坐标。如图
5、所示，运动的目标点坐标。如图所示，X X、Y Y在建立刀补时在建立刀补时，是，是A A点坐标，取消刀补时，是点坐标，取消刀补时，是P0P0点坐标。点坐标。第4页/共37页（4 4）在建立刀具半径补偿的程序段中，不能使用圆弧指令。）在建立刀具半径补偿的程序段中，不能使用圆弧指令。（5 5）G41G41或或G42G42必须与必须与G40G40成对使用。成对使用。（6 6）D D为刀具补偿号，也称刀具偏置代号地址，后面常用两位数字表示代为刀具补偿号，也称刀具偏置代号地址，后面常用两位数字表示代号。号。D D代码中存放刀具半径值作为偏置量，用于数控系统计算刀具中心的运代码中存放刀具半径值作为偏置量，用
6、于数控系统计算刀具中心的运动轨迹。一般有动轨迹。一般有D00D00D99D99。偏置量可用。偏置量可用CRT/MDICRT/MDI方式输入。方式输入。第5页/共37页当建立起正确的偏移向量后，系统就将按程序要求实现刀具中心的运动。当建立起正确的偏移向量后，系统就将按程序要求实现刀具中心的运动。要注意的是，在补偿状态中不得变换补偿平面，否则将出现系统报警。要注意的是，在补偿状态中不得变换补偿平面，否则将出现系统报警。合理不合理二维轮廓加工，一般均采用刀具半径补偿。在建立刀具半径补偿之前，刀二维轮廓加工，一般均采用刀具半径补偿。在建立刀具半径补偿之前，刀具应远离零件轮廓适当的距离，且应与选定好的切
7、入点和进刀方式协调，保具应远离零件轮廓适当的距离，且应与选定好的切入点和进刀方式协调，保证刀具半径补偿的有效，如图所示。刀具半径补偿的建立和取消必须在直线证刀具半径补偿的有效，如图所示。刀具半径补偿的建立和取消必须在直线插补段内完成。插补段内完成。第6页/共37页例：编制图所示的刀具半径补偿程序。设加工开始时刀具（1#刀）距离工件表面50mm，切削深度为10mm.Z=0处为工件上表面第7页/共37页O1000N10 G54 G00 X0 Y0 Z50；N20 G00 Z-5；N30 G01 G41 X20 Y10 D01 F100；/由D01指定刀补值N35 M03 S500；N40 G01
8、Y50；/进入加工状态N50 X50；N60 Y20；N70 X10；N80 G00 Z60 M05；N85 G40 X0 Y0；取消刀补N90 M30；第8页/共37页例：用8的1#刀具，加工图示凸模（下刀深度3mm）R10R1030302020R10R10R20R20R20R20XY程序起点：（-40，50，50）切点坐标（38.66,25）切点坐标（47.32,10）第9页/共37页O1000N10 G00 X-40 Y50 Z50；N20 M03 S500；N30 G90 G01 Z-3 F500；N40 G01 G41 X5 Y30 D01 F50；N50 X30；N60 G02 X
9、38.66 Y25 R10；N70 G01 X47.32 Y10；N80 G02 X30 Y-20 R20；N90 G01 X0；N100 G02 X0 Y20 R20；N110 G03 Y40 R10；N120 G00 G40 X-40 Y50 M05；N130 Z50；N140 M30；R10R1030302020R10R10R20R20R20R20程序起点XY参考程序：切点坐标（38.66,25）切点坐标（47.32,10）第10页/共37页三、刀具长度补偿G00 Z_ H_;G49 G00 Z_;格式：/建立刀具长度补偿/取消刀具长度补偿刀具长度补偿指令G43、G44、G49执行G43
10、时，Z实际值=Z指令值+（H#）执行G44时，Z实际值=Z指令值-（H#）其中（H#）可以是正值或者是负值。当刀长补偿量取负值时，G43和G44的功效将互换。功能：在不改变加工程序的情况下，实现对刀具Z向移动指令的终点位置进行正向或负向补偿；H值为实际使用刀具长度与理想刀具长度之差，有正负号，并作为偏置值设定在由H指令指定的偏置存储器中。第11页/共37页长度短e为负正偏置G43长度长e为正负偏置G44标准长度第12页/共37页用G43(正向偏置)，G44(负向偏置)指定偏置的方向。无论是绝对指令还是增量指令，由H代码指定的已存入偏置存储器中的偏置值在G43时与刀具轴向移动指令的终点坐标值相加
11、，在G44时则是从刀具轴向移动指令的终点坐标值中减去。计算后的坐标值成为刀具移动的终点坐标。偏置号可用H00-H99来指定。偏置值与偏置号对应，通过MDI/CRT预先设置在偏置存储器中。对应偏置号00即H00的偏置值通常为0，因此对应于H00的偏置量不设定。要取消刀具长度补偿时用指令G49或H00。G43、G44、G49都是模态代码，可相互注销。第13页/共37页由于偏置号的改变而造成偏置值的改变时，新的偏置值并不加到旧偏置值上。例如，H01的偏置值为20.0，H02的偏置值为30.0时G90 G43 Z100.0 H01 Z将达到120.0G90 G43 Z100.0 H02 Z将达到130
12、.0 刀具长度补偿同时只能加在一个轴上，因此下列指令将出现报警。要进行刀具长度补偿轴的切换，必须取消一次刀具长度补偿。G43 Z_H_G43 X_H_报警 第14页/共37页例.如图所示的刀具长度补偿程序。第15页/共37页H01=4.0 (偏置值)O4000N01 G91 G00 X120.0 Y80.0 M03 S500；N02 G43 Z 32.0 H01；N03 G01 Z 21.0 F1000；N04 G04 P2000；N05 G00 Z21.0；N06 X30.0 Y-50.0；N07 G01 Z 41.0；N08 G00 Z41.0；N09 X50.0 Y30.0；N10 G0
13、1 Z 25.0；N11 G04 P2000；N12 G00 G49 Z57.0 H00；N13 X 200.0 Y 60.0；N14 M05；N15 M30；第16页/共37页 铣削有顺铣和逆铣两种方式，如图所示。当工件表面无硬皮，机床进给机构无间隙时，应选用顺铣，按照顺铣安排进给路线。因为采用顺铣加工后，零件已加工表面质量好，刀齿磨损小。精铣时，尤其是零件材料为铝合金、钛合金或耐热材料时，应尽量采用顺铣。当工件表面有硬皮，机床的进给机构有间隙时，应选用逆铣，按照逆铣安排进给路线，因为逆铣时，刀齿是从已加工表面切入，不会崩刃。机床进给机构的间隙不会引起振动和爬行。顺铣逆铣四、顺铣和逆铣第17
14、页/共37页1、起始平面起始平面是程序开始时刀具的初始位置所在的平面，起刀点是加工零件时刀具相对于零件运动的起点，数控程序是从这一点开始执行，起刀点必须设置在工件的上面，起刀点在坐标系的高度，一般称为起始平面或起始高度，一般选距工件上表面50mm左右，如果太高生产效率降低，太低又不便于操作人员观察工件。另外，发生异常现象时便于操作人员紧急处理，起始平面一般高于安全平面，在此平面上刀具以G00速度行进。2、进刀平面刀具以高速（G00）下刀至要切到材料时变成以进刀速度下刀，以免撞刀，此速度转折点的位置即为进刀平面，其高度为进刀高度，也称作接近高度。一般离加工表面5mm左右。五、安全平面、起始平面第
15、18页/共37页刀具加工零件的过程：刀具首先定位到初始平面，快速下刀至进刀平面，然后以进给速度下刀，进行零件的加工。六、刀具下刀方式与进退刀方式第19页/共37页刀具的进退刀方式在铣削加工中是非常重要的，二维轮廓的铣削加工常见的进退刀方式有垂直进退刀、侧向进退刀和圆弧进退刀，如图所示。垂直进退刀 侧向进退刀 圆弧进退刀 第20页/共37页实例实例1:1:精加工如图所示外轮廓面，进给速度精加工如图所示外轮廓面，进给速度F=100mm/minF=100mm/min，主轴转速，主轴转速S=800r/minS=800r/min，工件零点选择在工件中心，设，工件零点选择在工件中心，设3030的立铣刀为的
16、立铣刀为T1T1，采用刀具，采用刀具左补偿，刀具偏置地址为左补偿，刀具偏置地址为D01D01，刀具长度补偿根据实际情况测量，地址，刀具长度补偿根据实际情况测量，地址H01,H01,试用补偿指令编程。试用补偿指令编程。七、平面轮廓铣加工实例第21页/共37页O5200 (O5200 (程序名)N10 G90 G54 G00 X-70 Y-70 Z50;N10 G90 G54 G00 X-70 Y-70 Z50;N20 M08;N20 M08;N30 M03 S800;N30 M03 S800;N40 G00N40 G00 G43 Z5 H01;G43 Z5 H01;N50 G01 Z-3 F50
17、;N50 G01 Z-3 F50;N60 G01 G41 X-40 Y-40 D01 F100;N60 G01 G41 X-40 Y-40 D01 F100;N70 Y0;N70 Y0;N80 X0 Y30;N80 X0 Y30;N90 X30;N90 X30;N100 G02 X40 Y20 R10;N100 G02 X40 Y20 R10;N110 G01 Y-10;N110 G01 Y-10;N120 G03 X20 Y-30 R20;N120 G03 X20 Y-30 R20;N130 G01 X-45;N130 G01 X-45;N140 G00 G40 X-70 Y-70 M09;
18、N140 G00 G40 X-70 Y-70 M09;N150 G00 G49 Z50 M05;N150 G00 G49 Z50 M05;N160 M30;N160 M30;第22页/共37页例：如图所示，工件毛坯为120mmX90mmX16mm的长方体，材料为硬铝，零件具体尺寸见图。1、零件图分析2、刀具选择3、工件装夹第23页/共37页坐标转换4、工件坐标系第24页/共37页5、走刀路线、下刀点、进退刀方式6、程序编制：粗加工、精加工坐标转换粗加工走刀路线:P-A-K-J-I-H-G-F-E-D-C-B-A-P 精加工走刀路线：P-P1-A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-A-P2
19、-P 第25页/共37页加工参数：F80、F120、S800、D01=10、H01测量输入 粗加工走刀路线:P-A-K-J-I-H-G-F-E-D-C-B-A-P 粗加工程序：O1111%N1 G00 G90 G54 X0 Y-54 Z50;N2 S800 M03;N3 M08;N4 G43 G00 H01 Z5 ;N5 G01 Z-3 F80;N6 G01 G42 D01 Y-37 F120;N7 X47;N8 X52 Y-32;N9 Y0;N10 X45 Y37;N11 X23;N12 G02 X-23 R40;N13 G01 X-46 ;N14 X-52 Y0 ;N15 Y-22 ;N1
20、6 G03 X-37 Y-37 R15 ;N17 G01X0;N18 G40 Y-54;N19 Z5;N20 M09;N21 G49 G00 Z100;N22 M05;N23 M30;%（程序名）（起始符号）（主轴正转每分800转）(切削液打开)（建立刀长补偿使用H01刀具长度补偿值，快速定位到进刀平面Z5）（快速定位到G54坐标系下P点上方起始平面为Z50）（以F80的速度下刀至工作深度Z-3）（建立刀具半径补偿，使用D01补偿值，以工作进给速度F120直线切削到A点）（直线切削A-K）（直线切削K-J）（直线切削J-I）（直线切削I-H）（直线切削H-G（顺圆弧切削G-F）（直线切削F-E
21、）（直线切削E-D）（直线切削D-C）（逆圆弧切削C-B）（直线切削B-A）（直线切削A-P同时撤消刀具半径补偿）（抬刀到退刀平面）(切削液关)（抬刀到返回平面）（主轴停转）（程序结束）（程序结束符号）第26页/共37页加工参数：F80、F120、S800、D02=7、H01精加工走刀路线:P-P1-A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-A-P2-P 精加工程序：O1112%N1 G00 G90 G54 X0 Y-54 Z50；N2 S800 M03；N3 M08；N4 G43 G0 H01 Z5；N5 G01 Z-3 F80；N6 G01 G41 D02 X17 Y-54 F120；N
22、7 G03 X0 Y-37 R17；N8 G01 X-37；N9 G02 X-52 Y-22 R15；N10 G01 Y0；N11 X-46 Y37；N12 X-23；N13 G03 X23 R40；N14 G01 X45；N15 X52 Y0；N16 Y-32；N17 X47 Y-37；N18 X0；N19 G03 X-17 Y-54 R17；N20 G40 G01 X0；N21 Z5；N22 M09；N23 G00 G49 Z100；N24 M05；N25 M30；%第27页/共37页八、子程序1、子程序的含义：在编制加工程序中，有时会出现有规律、重复出现的程序段。将程序中重复的程序段单独
23、抽出并按一定格式单独命名，称之为子程序。主程序在执行过程中如果需要某一子程序，可以通过一定格式的子程序调用指令来调用该子程序，子程序执行完了又可以返回到主程序，继续执行后面的程序段。2、子程序的意义：使复杂程序结构明晰程序简短增强数控系统编程功能第28页/共37页3、子程序的格式与调用（1）子程序的格式 M98 P L 主程序调用子程序 M99 子程序结束并返回主程序其中，调用地址P后跟4位数为子程序号，调用地址L后为调用次数，调用次数为1时，可以省略，允许重复调用次数为999次。（2）子程序的执行第29页/共37页4、子程序的嵌套为了进一步简化程序，可以让子程序调用另一个子程序，这称为子程序
24、的嵌套。第30页/共37页5、子程序编程注意事项（1）一般主程序号小于子程序号（2）一般主程序用绝对坐标G90编程，加工几个几何形状几乎相同的模具时应用方便，子程序用相对坐标编程。（3）一般返回主程序后应再出现一个G90以把子程序中的模式变回来。第31页/共37页6、子程序编程示例例：零件如图所示，在立式数控铣床上加工，用直径为10毫米的立铣刀加工槽，每次切深4毫米，试利用子程序编写程序。第32页/共37页6、子程序编程示例程序如下：方法一：（套深度为一级）O1234；（主程序）N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100；N20 M03 S800；N30 X-10 Y20；N40 Z
25、5；N50 G01 Z-4 F80 M08；N60 M98 P1111 L5；N70 G90 G00 X-10 Y20；N80 G01 Z-8F100；N90 M98 P1111 L5；N100 G90 G00 Z100 M09；N110 X0 Y0；N120 M05；N130 M30；O1111（子程序）N10 G91 G01 X220 F160；N20 Y25；N30 X-220；N40 Y25；N50 M99；第33页/共37页6、子程序编程示例方法二：（套深度为二级）O1234；（主程序）N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100；N20 M03 S800；N30 X-10
26、Y20；N40 Z5；N50 G01 Z0 F80 M08；N60 M98 P1111 L2；N70 G90 G00 Z100 M09；N80 X0 Y0；N90 M05；N100 M30；O1111；（子程序）N10 G01 G91 Z-4；N20 M98 P2222 L5；N30 G90 X-10 Y20；N30 M99；O2222；（子程序）N10 G91 G01 X220 F160；N20 Y25；N30 X-220；N40 Y25；N50 M99；第34页/共37页加工参数：D01=10、D02=7、H01例：以主程序和子程序的方式编写程序N5 X-46 Y37；N6 X-23 Y3
27、7；N7 G03 X23 Y37 R40；N8 G01X45；N9 X52 Y0；N10 Y-32;N11 X47 Y-37;N12 X0N13 G03 X-17 Y-54 R17;N14 M99;O1111 （主程序）N1 G00 G90 G54 X0 Y-54 Z50;N2 S800 M03;N3 M08;N4 G43 G00 H01 Z5 ;N5 G01 Z-3 F80;N6 G01 G42 D01 X17 Y-54 F120;（粗加工刀具半径补偿）N7 M98 P1112;（调用子程序粗加工）N8 G40 G01 X0 ;N9 G01 G42 D02 X17 Y-54 F120;（精加工刀具半径补偿）N10 M98 P1112;（调用子程序精加工）N11 G40 G01 X0;N12 Z5 M09;N13 G49 G00 Z100;N14 M05 ;N15 M30 ;O1112 （子程序）N1 G03 X0 Y-37 R17；N2 G01 X-37；N3 G02 X-52 Y-22 R15；N4 G01 Y0；第35页/共37页第36页/共37页感谢您的观看。第37页/共37页