高職《數(shù)控編程與操作》PPT電子課件,數(shù)控編程與操作,高職,數(shù)控,編程,操作,PPT,電子,課件 第第5章章FANUC數(shù)控銑床和加工數(shù)控銑床和加工中心的操作與編程中心的操作與編程 5.1 FANUC系統(tǒng)數(shù)控銑床和加工中心的對刀調整及坐標系設定5.1.1數(shù)控銑床和加工中心的位置調整 1手動回參考點2手動連續(xù)進給和手輪進給3MDI操作5.1.2工件的安裝與對刀 1工件的安裝2對刀（1）用剛性棒對刀（2）偏心式尋邊器對刀（3）試切法對刀5.1.35.1.3數(shù)控銑削的刀具半徑補償與數(shù)控銑削的刀具半徑補償與5.1.45.1.4機床機床坐標系統(tǒng)的設定坐標系統(tǒng)的設定1.刀具半徑補償?shù)哪康?2.刀具半徑補償?shù)姆椒ǎ?）刀具半徑補償?shù)慕ⅲ?）刀具半徑補償取消1參考點與機床坐標系2工件坐標系（1）用G92指令建立工件坐標系 格式：G92X Y Z G92指令的意義就是聲明當前刀具刀位點在工件坐標系中的坐標，以此作參照來確立工件原點的位置。（2）用G54G59來預置設定工件坐標系5.2 FANUC5.2 FANUC系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程5.2.1 5.2.1 數(shù)控鏜銑加工中的基本工藝問題數(shù)控鏜銑加工中的基本工藝問題1.1.工件坐標系的確定及程序原點的設置工件坐標系的確定及程序原點的設置 2.2.安全高度的確定安全高度的確定3.3.進刀進刀/退刀方式的確定退刀方式的確定4.4.刀具半徑補償?shù)慕ⅲǖ毒甙霃窖a償?shù)慕ⅲㄒ娗懊妫┮娗懊妫?.5.刀具半徑的確刀具半徑的確5.2.2 5.2.2 基本編程指令的運用基本編程指令的運用在這一部分中，我們將以在這一部分中，我們將以FANUC0-MAFANUC0-MA數(shù)控系統(tǒng)為例主要介紹加工中使用較多的數(shù)控系統(tǒng)為例主要介紹加工中使用較多的一些基本指令。前面數(shù)控車床中介紹過的一些基本指令。前面數(shù)控車床中介紹過的G00G00、G01G01、G02G02、G03G03以及一些輔助以及一些輔助指令等因用法相同或相近就不再介紹了。指令等因用法相同或相近就不再介紹了。1 1設置工件加工坐標系指令設置工件加工坐標系指令G92G92編程格式：編程格式：G92 XG92 X Y Y Z Z 5.2 FANUC5.2 FANUC系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程2 2選擇機床坐標系指令選擇機床坐標系指令G53G53編程格式：G53 G90 X Y Z G53指令使刀具快速定位到機床坐標系中的指定位置上，其中X，Y，Z后面的值為當前刀具在機床坐標系中的坐標值。例：G53 G90 X-100 Y-100 Z-203 3選擇工件加工坐標系指令選擇工件加工坐標系指令G54G54、G55G55、G56G56、G57G57、G58G58、G59 G59 編程格式：G54(G59)G90 G00（G01）X Y Z （F ）這些指令可以分別用來選擇相應的工件加工坐標系。該指令執(zhí)行后，所有坐標字指定的尺寸坐標都是在已選定的工件加工坐標系中的位置。這六個工件加工坐標系是通過CRTMDI方式設置的。5.2 FANUC5.2 FANUC系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程4 4坐標平面選擇指令坐標平面選擇指令G17G17、G18G18、G19G19G17、G18、G19指令用來選擇圓弧插補平面和刀具半徑補償平面，G17、G18、G19分別表示選在XY，XZ，YZ平面，本系統(tǒng)默認狀態(tài)為選擇在XY平面內加工。5 5刀具半徑補償指令刀具半徑補償指令G41(G42)G41(G42)、G40G40格式：G41(G42)G00(G01)X Y D (F )建立刀補程序段 輪廓切削程序段 G40 G00(G01)X Y (F )撤消刀補程序段需要注意的是，刀補的建立和取消要求必須在G00或G01路線段，但在刀補進行的中間軌跡線中，還是允許圓弧段軌跡的；在刀補進行中的程序段之間不能有任何一個刀具不移動的指令程序段出現(xiàn)；在指定刀補平面執(zhí)行刀補時，也不能出現(xiàn)連續(xù)兩個僅第三軸移動的指令，否則將可能產生刀補自動取消然后又重新啟動的刀補過程，因而在繼續(xù)運行程序時出現(xiàn)過切或少切現(xiàn)象。5.2 FANUC5.2 FANUC系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程6 6刀具長度補償指令刀具長度補償指令G43(G44)G43(G44)、G49G49使用刀具長度補償功能，可以在當實際使用刀具與編程時估計的刀具長度有出入時，或刀具磨損后刀具長度變短時，不需重新改動程序或重新進行對刀調整，僅只需改變刀具數(shù)據庫中刀具長度補償量即可。刀具長度補償指令有G43、G44和G49三個，其使用格式如下：G43(G44)G00(G01)Z H 刀具長度正補償G413、負補償G44 G49 G00(G01)Z 取消刀具長度補償 執(zhí)行G43時，Z實際值=Z指令值+Hxx 執(zhí)行G44時，Z實際值=Z指令值-Hxx其中，Hxx是指xx寄存器中的補償量，其值可以是正值或者是負值。當?shù)堕L補償量取負值時，G43和G44的功效將互換。刀具長度補償指令通常用在下刀及提刀的直線段程序G00或G01中，使用多把刀具時，通常是每一把刀具對應-個刀長補償號，下刀時使用G43或G44，該刀具加工結束后提刀時使用G49取消刀長補償。5.2 FANUC5.2 FANUC系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程5.2.3 5.2.3 其他常用指令其他常用指令 1 1暫停暫停G04 G04 在程序結束時暫停一定的時間，以推遲開始執(zhí)行下個程序段。當指令的暫停時間到達時，系統(tǒng)自動開始執(zhí)行下個程序段。指令格式：G04 X （P ）在每分進給的方式下，指令G04指定暫停時間，P的單位為ms，不能用小數(shù)點，如指定1.5秒，應寫成：G04P1500。X的單位為s，可以用小數(shù)點，指令范圍為O.00199999.999s。如果省略了P和X，則可看作是準停(G09)。螺旋線插補指令螺旋線插補指令-G02/G03-G02/G03螺旋線插補指令與圓弧插補指令相同，即G02和G03，分別表示順時針、逆時針螺旋線插補，順逆方向看圓弧插補平面，方法與圓弧插補相同。在進行圓弧插補時，垂直于插補平面的坐標同步運動，構成螺旋線插補運動。如圖5-21所示。5.2 FANUC5.2 FANUC系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程 圖5-22螺旋線插補5.2 FANUC5.2 FANUC系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程格式：G17 G02/G03 X Y Z I J K 或G17 G02/G03 X Y Z R K G18 G02/G03 X Y Z I K J 或G18 G02/G03 X Y Z R J G19 G02/G03 X Y Z J K I 或G19 G02/G03 X Y Z R I 例3：圖5-22所示分別為左、右旋螺旋線，刀心從A點至B點的螺旋線插補程序段分別為：G03 X0 Y 0 Z50 I20 J0 K23 圖5-22 a)絕對坐標編程G02 X40 Y0 Z50 I-20 J0 K25 圖5-22 b)絕對坐標編程5.2 FANUC5.2 FANUC系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程 a)右螺旋線 b)左螺旋線5.2 FANUC5.2 FANUC系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程3 3段間過渡方式指令段間過渡方式指令G09G09、G61G61、G64G64 除用暫停指令來保證兩程序段間的準確連接外，還可用段間過渡指令來實現(xiàn)。1)準停校驗G09 一個包含G09的程序段在終點進給速度減速到0，確認進給電機已經到達規(guī)定終點的范圍內，然后繼續(xù)進行下個程序段。該功能可用于形成尖銳的棱角。G09是非模態(tài)指令，僅在其被規(guī)定的程序段中有效。2)精確停止校驗G61在G61后的各程序段的移動指令都要在終點被減速到0，直到遇到G64指令為止。在終點處確定為到位狀態(tài)后繼續(xù)執(zhí)行下個程序段，這樣便可確保實際輪廓和編程輪廓相符。3)連續(xù)切削過渡G64在G64之后的各程序段直到遇到G61為止，所編程的軸的移動剛開始減速時就開始執(zhí)行下一程序段。因此，加工輪廓轉角處時就可能形成圓角過渡；進給速度F越大，則轉角就越大。5.2 FANUC5.2 FANUC系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程系統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工及編程4 4輸入數(shù)據單位設定輸入數(shù)據單位設定G20G20、G21G21、G22G22使用G20、G2l、G22可分別選擇設定數(shù)據輸入單位為英制、公制或脈沖當量。這三個G代碼必須在程序的開頭，坐標系設定之前，用單獨的程序段來指定。如不指定，默認為G21公制單位。5.3 FANUC0i5.3 FANUC0i系統(tǒng)高級編程指令系統(tǒng)高級編程指令5.3.15.3.1子程序調用指令子程序調用指令當程序中含有某些固定順序或重復出現(xiàn)的區(qū)域時，這些順序或區(qū)域可以作為“子程序”存入存儲器內，反復調用以簡化程序。子程序以外的加工程序稱為“主程序”?，F(xiàn)代CNC系統(tǒng)-般都提供調用子程序功能。但子程序調用不是CNC系統(tǒng)的標準功能，不同的CNC系統(tǒng)所用的指令和編程格式不同。(1)指令：M98是調用子程序，M99是子程序結束。（2)編程格式：調用子程序編程格式：M98 P 前面為子程序號，后面為調用次數(shù) 子程序編程格式：O(子程序號)（程序段）M995.3 FANUC0i5.3 FANUC0i系統(tǒng)高級編程指令系統(tǒng)高級編程指令（3）說明：P后的前3位數(shù)字為子程序被重復調用的次數(shù)，當不指定重復次數(shù)時，子程序只調用一次，后4位數(shù)字為子程序號；M98程序段中，不得有其它指令出現(xiàn)；M99表示子程序結束，并返回主程序。例5：如圖5-24，加工三個形狀大小相同的槽，進給速度F=100 mm/min主軸轉速S=1500 rmin，試編程。5.3 FANUC0i5.3 FANUC0i系統(tǒng)高級編程指令系統(tǒng)高級編程指令5.3.2 比例縮放功能比例縮放功能(G50、G51)（1）比例縮放功能）比例縮放功能 對加工程序指定的圖形指令進行縮放。有兩種指令格式。對加工程序指定的圖形指令進行縮放。有兩種指令格式。各軸比例因子相等各軸比例因子相等 指令格式為：指令格式為：G51 X Y Z P 式中：式中：X、Y、Z為比例縮放中心，以絕對值指定。為比例縮放中心，以絕對值指定。P為比例因子，指定范圍為為比例因子，指定范圍為0.001999.999或或0.00019.99999倍。倍。比例縮放方式由比例縮放方式由G50取消，指令：取消，指令：G50；若不指定若不指定P，可用，可用MDl預先設定的比例因子。若省略預先設定的比例因子。若省略X、Y、Z則用指令則用指令G5l時，按刀具所在位置作為比例縮放中心。時，按刀具所在位置作為比例縮放中心。注意：比例縮放功能不能縮放偏置量。例如，刀具半徑補償量、刀具長度補注意：比例縮放功能不能縮放偏置量。例如，刀具半徑補償量、刀具長度補償量等。如圖償量等。如圖5-25所示，編程圖形縮小所示，編程圖形縮小12，刀具半徑補償量不變。，刀具半徑補償量不變。5.3 FANUC0i5.3 FANUC0i系統(tǒng)高級編程指令系統(tǒng)高級編程指令圖 5-25圖形縮放與刀偏量的關系 5.3 FANUC0i5.3 FANUC0i系統(tǒng)高級編程指令系統(tǒng)高級編程指令5.3.35.3.3鏡像功能鏡像功能當各軸比例因子為負值時，則執(zhí)行鏡像加工，以比例縮放中心為鏡像對稱中心。編程格式：G51 X Y Z I J K 鏡像開始 鏡像有效G50 取消鏡像其中：X，Y，Z為鏡像對稱中心坐標；I，J，K為對應X，Y，Z軸的比例系數(shù)，取1000。例5：試利用鏡像功能編制如圖5-30所示零件的數(shù)控銑削加工程序。主程序：O0005；N10 G92 X0 Y0 Z25；N20 M03 S800；N30 M98 P1005；調子程序銑圖N40 G51 X0 Y0 I-1000 J1000；Y軸鏡像5.3 FANUC0i5.3 FANUC0i系統(tǒng)高級編程指令系統(tǒng)高級編程指令N50 M98 P1005；調子程序銑圖N60 G51 X0 Y0 I-1000 J-1000；原點鏡像N70 M98 P1005；調子程序銑圖N80 G51 X0 Y0 I1000 J-1000；X軸鏡像N90 M98 P1005；調子程序銑圖N100 G50；取消鏡像N110 M05；N120 M30；子程序：O1005；N10 G41 G00 X10 Y4 D01；N20 Y5；N30 Z3；N40 G01 Z-3 F100；N50 Y30；5.3 FANUC0i5.3 FANUC0i系統(tǒng)高級編程指令系統(tǒng)高級編程指令N60 X20；N70 G03 X30 Y20 I10；N80 G01 Y10；N90 X5；N100 G00 Z25；N110 G40 X0 Y0；N120 M99；圖5-30 鏡像功能應用圖例5.3 FANUC0i5.3 FANUC0i系統(tǒng)高級編程指令系統(tǒng)高級編程指令5.3.4.5.3.4.坐標旋轉編程坐標旋轉編程圖形旋轉編程指令為：G68 X Y R 以給定點(X，Y)為旋轉中心，將圖形旋轉R角；如果省略(X，Y)，則以程序原點為旋轉中心。例如：G68 R60表示以程序原點為旋轉中心，將圖形旋轉60G68 X15 Y15 R60表示以坐標(15，15)為旋轉中心將圖形旋轉60。G69 則表示關閉旋轉功能。圖5-31 以程序原點為旋轉中心進行編程5.4 5.4 固定循環(huán)固定循環(huán) 1 1固定循環(huán)組成及動作順序指定固定循環(huán)組成及動作順序指定(1)固定循環(huán)的組成 圖5-35所示的固定循環(huán)由下面6個動作組成：動作1X、Y軸定位；動作2快速移動到R點；動作3孔加工；動作4在孔 底的動作，見5-1；動作5退回到R點，退回方式見表5-1；動作6快速回到初始點。(2)固定循環(huán)動作順序指定 固定循環(huán)的動作順序指定應當考慮三個問題：數(shù)據使用絕對值(G90)編程方式還是增量值(G91)編程方式；返回點平面選在初始平面還是R點平面；加工方式(G73G89)。5.4 5.4 固定循環(huán)固定循環(huán)在返回動作中，若刀具返回R點平面時，用G99指定，若返回初始平面時，用G98指定，見圖5-36所示。通常加工一組相同的孔時，加工第一個孔后，用G99返回R點平面，加工最后一個孔后，用G98返回初始平面。G73G89固定循環(huán)功能的程序段格式：G90(G91)G98(G99)G73G89X Y Z R Q P F L ；程序段中各地址的意義：X、Y平面定位點坐標值，可以用絕對值，也可以用增量值；Z使用增量值時，表示從R點到孔底Z點的距離，使用絕對值時，表示從Z坐標軸原點到孔底Z點的距離，參考圖5-36；5.4 5.4 固定循環(huán)固定循環(huán) R使用增量值時，表示從起始點到R點的距離，使用絕對值時，表示從Z坐標軸原點到R點的距離，參考圖5-36；Q在G73或G83指令中，指定每次進給的深度，G76或G87指令中，指定刀具的位移量，用增量值給定；P指定刀具在孔底暫停時間；F指定切削進給速度；L固定循環(huán)次數(shù)，不指定只進行一次。（1）鉆孔循環(huán)指令G81 ，如圖5-38所示，主軸正轉，刀具以進給速度向下運動鉆孔，到達孔底位置后，快速退回(無孔底動作)。G8l鉆孔加工循環(huán)指令格式為：G8l X Y Z R F L 5.4 5.4 固定循環(huán)固定循環(huán)（2）鉆孔循環(huán)指令G82與G8l格式類似，唯一的區(qū)別是G82在孔底有進給暫停動作，即當鉆頭加工到孔底位置時，刀具不做進給運動，并保持旋轉狀態(tài)，使孔的表面更光滑。該指令一般用于擴孔和沉頭孔加工。G82鉆孔加工循環(huán)指令格式為：G82 X Y Z R P F L （P的單位為毫秒）（3）鉆深孔循環(huán)指令G83G83指令與G81的主要區(qū)別是：G83采用間歇進給(分多次進給)，有利于排屑。每次進給深度為Q，直到孔底位置為止，如圖5-39所示。G83深孔鉆孔加工循環(huán)指令格式為：G83 X Y Z R P Q F L Q為每次進給的深度，它必須用增量值設置，為正值。（4）攻螺紋循環(huán)指令G84攻螺紋進給時主軸正轉，退出時主軸反轉。與G8l格式類似，G84攻螺紋循環(huán)指令格式為：G84 X Y Z R F 與鉆孔加工不同的是攻螺紋結束后的返回過程不是快速運動，而是以進給速度反轉退出。5.4 5.4 固定循環(huán)固定循環(huán)（5）左旋攻螺紋循環(huán)指令G74 G74與G84的區(qū)別是：進給時為反轉，退出時為正轉。G74攻螺紋循環(huán)指令格式為：G74 X Y Z R F （6）鏜孔循環(huán)指令G85如圖5-40所示，主軸正轉，刀具以進給速度向下運動鏜孔，到達孔底位置后，立即以進給速度退出(沒有孔底動作)。鏜孔加工循環(huán)G85的指令格式為：G85 X Y Z R F （7）鏜孔循環(huán)指令G86 G86與G85的區(qū)別是：G86在到達孔底位置后，主軸停止，并快速退出。鏜孔加工循環(huán) G86的指令格式是：G86 X Y Z R F （8）鏜孔循環(huán)指令G89 與G85的區(qū)別是G89到達孔底位置后加進給暫停。其指令格式為：G89 X Y Z R P F P為暫停時間，單位為ms 5.4 5.4 固定循環(huán)固定循環(huán)(9)背鏜循環(huán)指令G87如圖5-41所示，刀具運動到起始點B(X，Y)后，主軸準停，刀具沿刀尖的反方向偏移Q值，然后快速運動到孔底位置，接著沿刀尖正方向偏移回E點，主軸正轉，刀具向上進給運動，到R點，再主軸準停，刀具沿刀尖的反方向偏移Q值，快退，接著沿刀尖正方向偏移到B點，主軸正轉，本加工循環(huán)結束，繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。背鏜孔加工循環(huán)G87的指令格式為：G87 X Y Z R P Q F 其中Q為偏移值。如圖5-42所示工件圖，為了一次定位完成孔30mm的加工，必須通過25mm孔加工30mm孔，就要應用反鏜(拉鏜)內孔循環(huán)功能。5.4 5.4 固定循環(huán)固定循環(huán)(10)精鏜循環(huán)指令G76與G85的區(qū)別是：G76在孔底有三個動作：進給暫停、主軸準停(定向停止)、刀具沿刀尖的反方向偏移Q值，然后快速退出。這樣保證刀具不劃傷孔的表面。如圖5-43是精鏜循環(huán)過程，執(zhí)行G76時，刀具快速從初始點移至R點并開始進行精鏜切削，到Z點進給停止、主軸定向停止(準停)、讓刀(刀尖偏移內表面Q值)、快速返回到R點(或初始點)、主軸復位、重新起動、然后轉入下一段程序。精鏜程序段格式：G76 X Y Z R P Q F P為暫停時間(ms)，Q為偏移值5.4 5.4 固定循環(huán)固定循環(huán)(11)高速鉆深孔循環(huán)指令G73如圖5-44所示，由于是深孔加工，采用間段進給(分多次進給)，每次進給深度為Q，最后一次進給深度Q，退刀量為d(由系統(tǒng)內部設定)，直到孔底位置為止。該鉆孔加工方法因為退刀距離短，比G83鉆孔速度快。G73高速鉆深孔加工循環(huán)指令格式為：G73 X Y Z R Q F Q為每次進給的深度，為正值。最后值得說明的是，不同的CNC系統(tǒng)，即使是同一功能的鉆深孔加工循環(huán)，其指令格式也有一定的差異，編程時應以編程手冊的規(guī)定為準。思考與練習題思考與練習題1數(shù)控銑床的圓弧插補編程有什么特點?圓弧的順逆應如何判斷?試寫出在XY平面上銑切一個040的整圓的程序行。2數(shù)控銑床上的刀具補償內容有哪些?人工編程預刀補和機床自動刀補分別是如何進行的?機床自動刀補有哪些優(yōu)勢?3縮放、鏡像和旋轉編程有什么實用意義?和自動編程中用到的同類功能相比，它又有什么優(yōu)勢?