第3章 数控铣床和加工中心的手工编程

*1.常用辅助功能和其它功能也称M功能或M指令，它是控制机床“开—关”功能的指令，主要用于完成加工操作时的辅助工作和状态控制。前指令码后指令码第三章数控铣床和加工中心的手工编程*M代码功能指令码M00程序停止后M01计划停止后M02/M30程序结束后M03主轴顺时针转动前M04主轴逆时针转动前M05主轴停止后M07冷却液开前M09冷却液关后M98调用子程序后M99子程序结束后XK5032C型数控铣床常用的辅助功能*（1）绝对值与增量值编程G90：绝对值编程指令G91：增量值编程指令2.准备功能指令在铣床上的应用注意事项：机床通电后自动设置成G90状态G90、G91为同组续效指令选G90或G91，视具体情况而定*例1绝对值与增量值编程*例2G90、G91的使用*格式：G00IP____；IP为目标点的坐标，用X、Y、Z、A、B和C组合表示（2）快速点定位（G00）*格式：G01XαYβZγAξFf；f为指定移动速度，各轴进给速度为（3）直线插补指令（G01）*例3直线插补*例4直线插补*（4）插补平面选择指令（G17、G18、G19）*（5）圆弧插补指令（G02、G03）*编程格式（一）编程格式（二）*编程格式（一）说明：X、Y、Z在G90方式时为工件坐标系的终点位置，在G91方式时为起始点到终点位置的距离。I、J、K表示圆弧圆心的坐标，它是圆心相对于圆弧起点在X、Y、Z轴方向上的增量值。*例5圆弧插补*例6圆弧插补*编程格式（二）说明：R为圆心半径；圆弧小于180°时，R取正，大于180°时R为负值；整圆不能用R编程。*ACBD例7圆弧插补弧ABC：N10G0X67.5Y80.511；N20G3X17.203Y38.029R34.913F500;*ACBD弧ADC：N10G0X67.5Y80.511；N20G2X17.203Y38.029R-34.913F500;例8圆弧插补*注意事项程序段中漏编R，则作直线移动；采用I、J、K方式编程，在程序段中漏编X、Y、Z或圆弧起点坐标等于终点坐标时，则走出的图形为整圆；I、J、K、R同时出现在程序段中，圆弧根据R值加工；F规定为沿圆弧切向的进给速度。*机床坐标系绝对坐标系（工件坐标系）相对坐标系剩余坐标系（6）坐标系统*机床坐标系基本坐标系，其原点也称机械原点或零点。*机床坐标系*工件坐标系与编程零点编程零点的选择原则：与工件的尺寸基准重合；编程运算简单，计算误差小；加工误差小；容易找正。*工件坐标系建立G92(a,b,c)格式：G92XaYbZc；*工件坐标系的偏移G54~G59格式：G54X_Y_Z_；*自动返回参考点（G28）自动从参考点返回（G29）格式G28X_Y_Z_;格式G29X_Y_Z_;（7）自动返回参考点(G28，G29)*XYA(100,150)B(200,300)R参考点(500,400)C(300,100)G28G290例9.G28与G29应用G90G00X100.Y150.Z300.;G28X200.Y300.;G28Z600.;*XYA(100,150)B(200,300)R参考点(500,400)C(300,100)G28G290G90G00X100.Y150.Z300.;G28X200.Y300.;G29X300.Y100.;……例10.G28与G29应用*（8）刀具半径补偿（G40，G41，G42）1）刀具半径补偿的原因*2）刀具半径补偿的方法*3）刀补指令格式建立刀补取消刀补*例11半径补偿*例12：在X、Y平面内铣削轮廓（没有刀补）。O0001;N1G90G54G00X0Y0S1000M03;N2X20.0Y10.0;N3G01Y50.0F100;N4X70.0;N5Y20.0;N6X10.0;N7G00X0Y0M05;N8M30;*例13：在X、Y平面内铣削轮廓（进行刀补）。N3G01Y50.0F100;N4X70.0;N5Y20.0;N6X10.0O0001N1G90G54G17G00X0Y0S1000M03;N2G41X20.0Y10.0D01;N7G40G00X0Y0M05N8M30;*例14轮廓铣削O0002N10G00Z100.;N20G17T1M6;N30G00X0Y0Z1.M3S300D1;N40Z-7.F500;N50G41X20,Y20.;N60Y40.;N70X40.Y70.;N80X80.Y50.;N90Y20.;N100X20.;N110G40G0Z100.M30;*注意：半径补偿时的过切现象（a）加工半径小于刀具半径的内圆弧过渡圆角R≥刀具半径r＋精加工余量*（b）被铣削槽底宽小于刀具直径*（c）无移动类指令补偿模式下，两段程序使用无坐标轴移动类指令——过切!M05;G04X1000;G90G91X0;G17Z2000.;S1000;*（9）刀具长度补偿（G43,G44,G49）1）刀具长度补偿的原因**2）长度补偿格式建立长度补偿取消长度补偿*使用G43指令刀具快速接近工件O0001N10G90G54X0Y0S900M03；N20G43Z100.0H01；N30M08；N40M02；……例15刀长补偿*例16：加工图中孔,钻头比标准对刀杆短4mmO0010N010G91G00X120.0Y80.0;N020G43Z-32.0H01;N030G01Z-21.0F100;N040G04P2000;N050G00Z21.0;N060X30.0Y-50.0;N070G01Z-41.0F100;N080G00Z41.0;N090X50.0Y30.0;N100G01Z-25.0F100;N110G04P2000;N120G00Z57.0H00;N130X-200.0Y-60.0M30;*例17轮廓精加工程序O0001N10G17G40G49G54G90;N20G00X0Y0S2000M3;N30G43Z5.0H01;N40G01Z-5.0F100;N50G41X10.0Y10.0D01;N60Y60.0;N70X50.0Y30.0;N80X10.0Y10.0;N90G40X0Y0;N100G0Z50H00.;N110M5;N120G91G28Z0.;N130G28X0.Y0.;N140M30;*数控铣床编程实例例18：某零件外形轮廓如图，厚度为5，试编写其外形轮廓精加工程序。*刀具选择：φ10安全高度工艺路线基点计算编写程序*O0001N010G54G90G00X20.Y-35.;点AN020Z10.0S500M03M08；N030G01Z-5.0F300；N040G41X0Y-35.0D01；点1N050G02X-5.Y-30.R5.0；点2N060G03X-30.Y-5.R30.；点3N070G02Y5.0R5.0；点4N080G03X-5.0Y30.0R30.0；点5N090G02X5.0R5.0；点6N100G03X30.0Y5.0R30.0；点7N110G02Y-5.0R5.0；点8N120G03X5.0Y-30.0R30.0；点9N130G02X0Y-35.0R5.0；点1N140G40G01X-20.0；点BN150G00Z10.0M05M09；N160G91G28Z0；N170Z28X0Y0；N180M30；***孔加工固定循环　在CNC铣床或MC上常做钻孔、铰孔、攻螺纹、镗孔等加工，自动切削循环指令，即是针对这些孔的加工，用一个程序段的G机能指令来完成，以简化程序的编写。1.自动切削循环指令：G73～G76，G80～G89*孔加工固定循环由6个动作组成：动作1——X轴和Y轴定位使刀具快速定位到孔加工的位置。动作2——快进到R点刀具自初始点快速进给到R点。动作3——孔加工以切削进给的方式执行孔加工的动作。动作4——孔底的动作包括暂停、主轴准停、刀具移位等动作。动作5——返回到R点继续孔加工而又可以安全移动刀具时选择R点动作6——快速返回到初始点孔加工完成后一般应选择初始点。*2.固定循环动作中涉及的一些基本概念初始平面：是为安全下刀而规定的一个平面。初始平面到零件表面的距离可以任意设定在一个安全的高度上，当使用同一把刀具加工若干孔时，只有孔间存在障碍需要跳跃或全部孔加工结束，才使用G98这功能使刀具返回到初始平面上的初始点。R点平面（参考平面）：刀具下刀时自快进转为工进的高度平面。R平面距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化，一般可取2～5mm。使用G99时，刀具将返回到该平面上的R点。*孔底平面加工盲孔时孔底平面就是孔底的Z轴高度，加工通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离，主要是保证全部孔深都加工到尺寸，钻削加工时还应考虑钻头钻尖对孔深的影响。孔加工循环与平面选择指令（G17、G18或G19）无关，即不管选择了哪个平面，孔加工都是在XY平面上定位并在Z轴方向上钻孔。*3.固定循环的代码数据形式固定循环指令中地址R与地址Z的数据指定与G90或G91的方式选择有关，表示了G90或G91时的坐标计算方法。选择G90方式时R与Z一律取其终点坐标值，选择G91方式时则R是指自初始点到R点的距离，Z是指R点到孔底平面上Z点的距离。*返回点平面G98、G99由G98或G99决定刀具在返回时到达的平面。如果指令了G98则自该程序段开始，刀具返回时是返回到初始平面，如果指令了G99则返回到R点平面。*孔加工方式G73~G89其一般格式如下：G73~G89X__Y__Z__R__Q__P__F__K__；X__Y__：指定待加工孔的位置（与G90或G91的选择有关）Z__：指定孔底平面的位置（与G90或G91的选择有关）。R__：指定R平面的位置（与G90或G91的选择有关）。Q__：在G73或G83方式中用来指定每次的加工深度，在G76或G87方式中规定位移量，Q值的使用一律用增量值而与G90或G91的选择无关。*孔加工方式G73~G89其一般格式如下：G73~G89X__Y__Z__R__Q__P__F__K__；P__：用来指定刀具在孔底的暂停时间，与在G04中指定P的时间单位一样，即以ms为单位，不使用小数点。F__：指定孔加工切削进给时进给速度。这个指令是模态的，即使取消了固定循环在其后的加工中仍然有效。K__：指令孔加工重复的次数，忽略这参数时就认为是L1。如果程序中选择了G90方式，刀具在原来孔的位置重复加工，如果选择G91则用一个程序段就能实现分布在一条直线上的若干个等距孔的加工。L这个指令仅在被指定的程序段中才有效。*取消孔加工方式用G80，而如果中间出现了G0、G1、G2、G3代码，则也会自动取消。N1G91G00X__M03；先主轴正转，再按增量值方式沿X轴快速点定位。N2G81X__Z__R__F__；规定固定循环的原始数据，按G81执行钻孔动作。N3Y__；钻削方式与钻削数据与N2相同，按Y__移动后执行N2的钻孔动作。N4G82X__P__L__；先移动X__再按G82执行钻孔动作，再重复执行L次。*N5G80X__Y__M05；这时不执行钻孔动作，除F代码之外全部钻削数据被清除。N6G85X__Z__R__P__；必须再一次指定Z和R，本段中不需要的P也被存储。N7X__Z__；移动X后按本段的Z值执行G85的钻孔动作，前段R值仍有效。N8G89X__Y__；执行X、Y移动后按G89方式钻孔，前段的Z与N6中的R、P仍有效。N9G01X__Y__；这时孔加工方式及孔加工数据（F除外）全部被清除。**FANUC0-MC自动切削循环指令动作指令动作3动作4动作5用途G73间歇进给　快速移动啄式钻孔循环G74切削进给主轴停止→主轴正转切削进给攻左螺纹循环G76切削进给主轴定向停止快速移动精密镗孔循环G80　　　　自动切削循环取消G81切削进给　快速移动钻孔循环G82切削进给暂留快速移动锥柱坑钻孔循环G83间歇进给　快速移动啄式钻深孔循环*指令动作3动作4动作5用途G84切削进给主轴停止→主轴反转切削进给攻右螺纹循环G85切削进给　切削进给铰孔循环G86切削进给主轴停止快速移动镗孔循环G87切削进给主轴停止快速移动背镗孔循环G88切削进给暂留→主轴停止手动操作镗孔循环G89切削进给暂留切削进给镗孔循环*4.高速深孔钻循环　　G73用于深孔钻削，在钻孔时采取间断进给，有利于断屑和排屑，适合深孔加工。下图所示为高速深孔钻加工的工作过程。其中Q为增量值，指定每次切削深度。d为排屑退刀量，由系统参数设定。*5.螺纹加工循环G84G84指令用于切削右旋螺纹孔。向下切削时主轴正转，孔底动作是变正转为反转，再退出。F表示导程，在G84切削螺纹期间速率修正无效，移动将不会中途停顿，直到循环结束。螺纹加工循环工作过程见下图。*6.精镗循环指令　　G76指令用于精镗孔加工。镗削至孔底时，准停，刀尖偏移离开加工表面，再退刀。程序格式中，Q表示刀尖的偏移量，一般为正数，移动方向由机床参数设定。