数控铣床编程

1、序n以数控技术为基础的相关产业是关系到国 家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基 础性产业，数控技术水平高低已成为衡量一个 国家工业现代化水平和综合国力的重要标志n专家们预言: 二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争n数控机床是数控技术的最早和最典型的应 用1n2005年我国共生产数控机床5.96万台，其中前十位 企业生产2.73万台，市场集中度为45.85。2006年 6月28日，国务院发布振兴装备制造业的若干意见 ，为未来我国装备制造业的崛起提供了政策支持 。比如上海振华港机生产的港口起重机占到全球 70%的市场。在“十一五”规划中我国2010年生产10 万台机床，实际在2007年就达到了12.33万台。如 今秉承“原始 创新，集成创新，再创新”的理念， 2007年我国机械产品出口额就达到1929.15亿美元 ，超过日本、仅次于美国和德国。2基础知识回顾1、程序编制： 依据：零件图、生产批量、机床、夹具等 确定：工艺过程、工艺参数、加工路线及加工中的辅助 动作，如换刀、冷却、夹紧、主轴正反转等 编程：按照加工顺序和数控机床规定的指令代码及程序 格式编成加工程序 2、程

2、序编制的基本步骤：零件图确定加工工艺数值计算编写加工 程序单程序输入程序校验和 首件试切33、程序的结构数控加工零件程序是一组被传送到数控系 统中去的指令和数据。一个零件程序是由遵循一定结 构、句法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个 程序段是由若干个指令字组成的。如图所示。4零件程序的结构组成如下： %* -起始符 -程序段M30 -结束符一个零件程序必须包括起始符和结束符。程序起始符：%符后跟程序号程序段前加“分号（；）”表示该程序段被注释，系统不执行此程序段。54、程序格式：准备部分、加工部分和结束部分准备部分: 程序号O 0199建立工件坐标系选取刀具主轴转动冷却液打开刀补、刀具快速趋近加工点。加工部分：根据具体要加工零件的加工工艺，按照刀具切削 点位轨迹编写的加工程序段。结束部分：取消刀补、刀具快退到程序起点(对刀点) 主 轴停 冷却液关程序结束。65、数控机床坐标轴和运动方向（1）、坐标和运动方向命名的原则n 机床坐标系永远假定刀具相对于静止的工件运动n 标准坐标系是右手直角笛卡儿坐标系统n 机床的某一部件运动的正方向,是增大工件与刀 具之间距离的方向n 刀具移动时,用不

3、加“ ”的字母表示运动方向；工 件移动时,用加“ ”的字母表示运动方向。n 基本坐标轴：X, Y, Z; A, B, C（右手坐标系）n 附加坐标轴： U, V, W; P, Q, R; D, E（平行或不 平行于X, Y, Z; A, B, C ）78（2）、Z坐标的运动由传递切削动力的主轴所规定主轴带动刀具旋转：铣、钻、镗等主轴带动工件旋转：车，磨等如机床有几个主轴（如车削中心），选一垂直于 工件装夹面的主轴为主要主轴；如机床无主轴（龙门 刨床），Z坐标垂直于工件装夹面。9（3）、X坐标的运动nX坐标是水平的,它平行于工件的装夹面n没有旋转刀具或旋转工件的机床，X坐标平行于 主要的切削方向，且以该方向为正向。n对工件旋转的机床， X坐标的方向在工件的径向 上，且平行于横滑座。n对刀具旋转的机床：如Z坐标是水平的，当从主要 刀具主轴向工件看时，+X指向右方；如Z坐标是 垂直的，对于单立柱机床，当从主要刀具主轴向 立柱看时，+X指向右方；对于龙门机床，当从主 要刀具主轴向左侧立柱看时，+X指向右方。10（4）、Y坐标的运动根据X、Z坐标的运动方向，按照右手直角 笛卡儿坐标系统来确定（5

4、）、旋转运动的A、B、C正向的A、B、C相应的表 示在X、Y、Z坐标的正方向上 按照右旋螺旋前进的方向+Z+Y+X+B+C+A116、机床坐标系是机床固有的坐标系，用是机床固有的坐标系，用G53G53表示。表示。 机床原点机床原点MM（机械原点、机床零点）：（机械原点、机床零点）：X=Y=Z=0X=Y=Z=0的点，指一的点，指一 个固定不变的极限点，是测量机床运动坐标的起始点（由机床个固定不变的极限点，是测量机床运动坐标的起始点（由机床 制造厂家确定，记录在说明书中，一般不变）制造厂家确定，记录在说明书中，一般不变） 换刀点：是加工过程中自动换刀装置的换刀点。换刀点：是加工过程中自动换刀装置的换刀点。可以是固定的（如加工中心）可以是固定的（如加工中心）可以是任意的（如数控车）可以是任意的（如数控车） 机床参考点机床参考点R R：X=XX=XR R，Y=YY=YR R，Z=ZZ=ZR R的点，一般位于最大加的点，一般位于最大加 工范围的边缘（工范围的边缘（ 由机床制造厂家在机床上用限位开关和挡块由机床制造厂家在机床上用限位开关和挡块 设置，并经精密测量确定），数控系统启动后可自动或手动执

5、设置，并经精密测量确定），数控系统启动后可自动或手动执 行返回参考点行返回参考点R R来间接建立机床坐标系（来间接建立机床坐标系（R R点与点与MM点关系固定点关系固定 ）。机床参考点）。机床参考点R R一般不同于机床原点一般不同于机床原点MM，但也可重合。，但也可重合。12 通常车床的机床零点多在主轴法兰盘接触面的中心，即主 轴前端面的中心上。 数控铣床的机床零点因生产厂家而异，如有的就在机床的 左前上方，X、Y的正方向对着加工区间，刀具在Z轴负方 向移动接进工件。13n工件坐标系：又称编程坐标系，供编程人员使用，规定 工件坐标系是“刀具相对工件而运动”的刀具运动坐标系 。n工件零点：是工件坐标系的原点，只定义一个工件坐标 系时又称为编程零点，由程序员来确定。n建立工件坐标系：使用G54G59指令装夹零件测出工件零点在机床坐标系中的位置 用MDI方式 将测出数据输入偏置寄存器G54G59中 编程时直接调用相应的寄存器。用G92建立工件坐标系步骤:装夹零件将刀尖置于对刀点P 给出P点在工件 坐标系OXYZ中位置编程用G92X_Y_Z_确定工件坐标 系原点7、工件坐标系148、数控加工编

6、程中的数值计算数学处理就是计算出零件轮廓上或刀具刀位点 （中心）轨迹上一些点的坐标数据、增量数据。 （1）编程的允许误差 （2）基点坐标的计算 （3）节点坐标的计算 （4）刀具中心轨迹的计算 （5）辅助计算159、自动编程和手动编程自动编程系统按语言性质分类可以分为两类： （1）程序语言系统 以美国的APT语言为代表，通过规定的数控语言描述机床在 加工中的各种运动信息和加工信息，经过编译程序处理后 ，得到特定机床数控系统的NC程序。这种编程直观性差， 过程复杂，不便于阶段性检查。 （2）图形交互式系统 以人机对话的方式，在输入的加工图形中指定加工部位， 输入相应的加工参数，计算机自动进行数学处理，生成刀 具路径，形成刀位数据文件，经后置处理转换成适合于特 定机床数控系统的加工程序，进行零件加工。这是一种可 以直接将零件的几何图形信息自动转换为数控加工程序的 计算机辅助编程技术。16n要熟悉一个数控机床的控制系统，掌握手工编程方 法是最为有效的途径，因为不论是用数控语言进行 计算机辅助编程或是利用CAD/CAM软件进行计算机自动编程，输出的源程序或刀位文件都必须经过 后置处理系统转换成机

7、床控制系统规定的加工指令 程序格式。所以手工编程是自动编程的基础，自动 编程的许多核心经验来源于手工编程。17第四章 数控铣床编程数控铣床加工范围：1.轮廓加工：平面曲线和空间三维曲面2.孔加工：钻、镗、锪、铰及攻螺纹数控铣床常用指令1.轮廓加工：直线加工G01；圆弧进给G02/G03；2.其他：快速定位G00；刀具半径补偿G41/G42；镜像指令G24/G25；缩放指令G51/G50；旋转变换G68/G69；子程序M98，M99。3.孔加工（第六章讲）数控铣床编程实例：轮廓加工18将以华中科技大学和武汉华中数 控有限公司共同研制和开发的华中I型 数控ZJK-7532铣床为例，介绍其数控 系统程序编制的指令和规则。194.1数控铣床常用指令4.1.1 快速定位（G00）和直线加工（G01） （1）快速定位指令格式：G00 X Y Z 。以机床自身设定的最大移动速度沿直线或折线移动 ，移动中不加工。 X Y Z 为终点坐标。 （2）直线加工指令格式：G01 X Y Z F 。以给定的切削速度F 沿直线进给到X Y Z 指定点 。 注：1. G00，G01为模态指令2. F为模态代码,指定

8、切削速度：在G00或新的F指令 出现以前，一直有效。203. G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快移进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点。G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不能用程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹并不总是直线。快移速度可由面板上的进给修调旋钮修正。G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销。21坐标平面选择G17，G18，G19 格式：G17G18G19该指令选择一个平面，在此平面中进行圆弧插补 和刀 具半径补偿。 G17选择XY平面，G18选择ZX平面，G19选择YZ 平面。 移动指令与平面选择无关。例如在规定了G17 Z_ 时， Z轴照样会移动。 G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，G17为 缺省值。224.1.2 圆弧进给（G02/G03）说明：（1）逆着坐标面坐标轴正向看：G02为顺时针进给：由起点终点 绕圆心顺时针进给； G03为逆时针进给：由起点 终点 绕圆心逆时针进给。1.圆弧进给指令格式： G17G

9、18G19Y_Z_J_K_ ;YZ平面圆弧X Z I K _ ;ZX平面圆弧X Y I_J _; XY平面圆弧,G17可省略 G02G03G03XYG0223（2） X Y Z 为圆弧终点坐标 （3） I J K 为圆心相对圆弧起点的增量坐标 （4）圆心位置也可用圆弧半径R表示：圆心角180R为 负,)，GE()，LT()， LE()逻辑运算符 AND，OR，NOT函数 SIN，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT， SIGN，SQRT，EXP表达式 用运算符连接起来的常数，变量构成的表达式。例如 ：175/SQRT2*COS55*PI/180； #3*6GT14563、赋值语句格式:变量=常数或表达式把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值。 例如: #2= 175/SQRT2*COS55*PI/180; #3=124.0 4、条件语句格式(1): IF 条件表达式ELSEENDIF格式(2): IF 条件表达式ENDIF575、循环语句格式： WHILE 条件表达式ENDW586、子程序调用的参数传递规则调用宏(或子程序，或固定循环)时，系统会将当前程序 行各字段(AZ，如果没有定义则为零)的内容拷贝到宏执行 时的局部变量#0#25，同时拷贝调用宏时当前通道九个轴的 绝对位置(机床绝对坐标)到宏执行时的局部变量#30#38。子程序当前局部变变量 号调调用子程序时时所带带的字段名或系统变统变 量 #0#25AZ#26固定循环环指令初始平面Z模态值态值#30#38调调用子程序时轴时轴 08的绝对绝对 坐标标轴02:X、Y、Z，直线进给轴轴35:A、B、C，旋转进给轴轴68:U、V、W，直线进给轴 注：59当前局部变量#0#38对应的宏调用量传递的字段参数名宏当前 局部变变 量宏调调用时传时传 递递的字段名 或系统变

《数控铣床编程》由会员206****923分享，可在线阅读，更多相关《数控铣床编程》请在金锄头文库上搜索。