数控钻铣加工中心编程方法及步骤.docx

数控铣削(加工中心)编程概述加工中心是具有刀库，能够自动换刀的镗铣类机床加工中心除自动换刀之外与数控铣床根本全都一、数控铣床〔加工中心〕的加工特点加工中心是一种工艺围较广的数控加工机床，能实现三轴或三轴以上的联动把握，进展铣削〔平面、轮廓、三维简洁型面〕、镗削、钻削和螺纹加工加工中心特别适合于箱体类零件和孔系的加工加工中心特别适合单件、中小批量的生产，其加工对象主要是外形简洁、工序较多、精度要求高，一般机床难以加工或需使用多种类型的通用机床、刀具和夹具，经屡次装夹和调整才能完成加 工的零件二、数控铣床〔加工中心〕的编程特点1. 数控铣床〔加工中心〕可用确定值编程或增量值〔相对坐标〕编程，分别用G90/G91 指定2. 手工编程只能用于简洁编程，对简洁的编程广泛承受自动编程三、数控铣床〔加工中心〕的选择加工中心分立式、卧式和复合；三轴或多轴最常见的是三轴立式加工中心立式加工中心的主轴垂直于工作台，主要适用于加工板材类、壳体类零件，外形简洁的平面或立体零件、以及模具的、外型腔等，应用围广泛卧式加工中心的主轴轴线与工作台台面平行，它的工作台大多为由伺服电动机把握的数控回转台，在工件一次装夹中，通过工作台旋转可实现多个加工面的加工，适用于加工箱体、泵体、壳体等零件加工。

复合加工中心主要是指在一台加工中心上有立、卧两个主轴或主轴可 90°转变角度，因而可在工件一次装夹中实现五个面的加工四、数控铣床〔加工中心〕刀具加工中心对刀具的根本要：ü 良好的切削性能 能承受高速切削和强力切削并且性能稳定；ü 较高的精度 刀具的精度指刀具的外形精度和刀具与装卡装置的位置精度；ü 配备完善的工具系统 满足多刀连续加工的要求加工中心的刀具主要有：立铣刀、面铣刀、球头刀、环形刀〔牛鼻刀〕、钻头、镗刀等面铣刀常用于端铣较大的平面；立铣刀的端刃切削效果差，不能作轴向进给；球头刀常用于精加工曲面，刀具半径需要小于凹曲面半径五、工件坐标原点的选择理论上讲工件坐标原点设置在任何地方都可以，但实际中需要考虑： 工件坐标系承受与机床运动坐标系全都的坐标方向；工件坐标系的原点要选择便于测量或对刀，同时要便于编程中坐标值的计算工件坐标原点选择原则：（1） 工件坐标原点应选在零件图的尺寸基准上，便于坐标值的计算2） 对称的零件，工件坐标原点应设在对称中心上，便于对刀〔3〕Z 轴零点，一般设在工件最高外表4） 对于一般零件，通常设在工件外轮廓的某一角上5） 毛坯材料通常把坐标原点设在工件上外表中心处。

六、安全高度确实定对于铣削〔加工中心〕加工零件时，开头段和完毕段承受快速移动定位，节约空刀时间起刀点和退刀点必需离开零件外表确定的安全高度，避开撞刀数控铣削〔加工中心〕刀具路径的开头段通常设为：①Z 坐标不变，X、Y 移动到下刀点的正上方，设置转速，刀具转动；②X、Y 坐标不变，Z 轴向下移动到安全高度，进展刀具长度补偿；③刀具沿Z 轴方向切削到确定深度，通常刀具在轮廓外或在工艺孔下刀，避开切削到材料④沿轮廓的切入段切削进给，进展刀具半径补偿通常在安全高度之上完成刀具长度补偿安全高度不能设得太小，也不能设得太大如安全高度定为 50mm七、顺铣和逆铣对加工的影响在铣削加工中，承受顺铣还是逆铣方式是影响加工外表粗糙度的重要因素之一铣削方式的选择应视零件图样的加工要求，工件材料的性质、特点以及机床、刀具等条件综合考虑通常，由于数控机床传动承受滚珠丝杠构造，其进给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优于逆铣在铣削加工零件轮廓时应尽量承受顺铣加工方式；同时，为了降低外表粗糙度值，提高刀具耐用度，对于铝镁合金、钛合金和耐热合金等材料， 尽量承受顺铣加工；但假设零件毛坯为黑色金属锻件或铸件，表皮硬而且余量一般较大，这时承受逆铣较为合理。

八、进刀/退刀方式确实定加工外轮廓时，立铣刀从安全高度下降到切削高度，应离开工件毛坯边缘确定距离，不能直接下刀切削到工件，以免发生危急对于型腔的粗铣加工，立铣刀应从工艺孔进刀，再横向进展型腔加工进刀段、退刀段通常沿轮廓的切线方向通常在此建立或取消刀具半径补偿，因此，可把此段设为直线或直线加圆弧九、数控系统功能与数控车床不同的指令包括：1.G 功能（1） 刀补、圆弧平面选择：G17、G18、G19（2） 返回参考点：G28X_Y_Z_；式中 X_Y_Z_为中间点的坐标值，用于加工中心回参考点完毕程序或换刀，可自动取消刀具长度补偿3） 刀具半径补偿：G41/G42D_（4） 刀具长度补偿： G43/G44Z_HxxZ 坐标值为刀补后刀位点移动到的坐标值相当于G43/G44 HxxG00 Z_（5） 取消刀具长度补偿：G49 或 G43/G44H00（6） 工件坐标系的设置：G54~G59，通常按商定选用 G547） 固定循环：G73、G74、G76、G80~G86 用于孔加工8） 确定坐标/增量坐标指令：G90/G91 都用一样字母 X_Y_Z_（9） 每分/每转进给：G94/G95（10） 固定循环返回起始点/返回 R 点：G98/G992.M 功能M06，M98，M99在同一程序段中假设有两个M 代码消灭时，虽其动作不相冲突，但以排列在最终面的代码有效， 前面M 代码被无视而不执行。

注：M 代码分为前指令码和后指令码，前指令码和同一程序段中的移动指令同时执行，后指令码在同段的移动指令完后才执行十、切削用量的选择进给量和转速各有两个单位在数铣〔加工中心〕编程时常用单位是转速 S(r/min)，进给量F(mm/min)使用Φ80mm，6 齿的面铣刀，铣削碳钢外表，切削速度νc=100m/minfz=0.08mm/齿，求主轴转速n 及进给量νfn=1000νc/πD=[1000×100/(3.14×80)]=400 r/minνf= fz×z×n=(0.08×6×400) =192 mm/min7.2 数控铣〔加工中心〕的编程要点一、初始状态的设置为了保证程序的运行完全，通常在程序开头时设定初始状态G90、G80、G40、G17、G49、G21G90：确定坐标 G80：取消循环 G40：取消刀具半径补偿G17：选择刀径补偿和圆(弧)加工平面为 XY 平面G49：取消刀具长度补偿G21：尺寸单位为公制二、工件坐标系的选定毛坯材料通常把坐标原点设在工件上外表中心处 用 G54~G59 定义工件坐标系，通常按商定用G54G54 为零点偏置法与刀具的起始位置无关在数控机床上，通过对刀并在数控系统面板上设置工件坐标原点与机床坐标原点的距离。

三、换刀指令加工中心具有自动换刀功能，不同的加工中心，其换刀过程是不完全一样的，通常选刀和换刀 可分开进展〔我们所用加工中心不是这种状况换刀〕，选刀动作可与机床的加工同时进展，即利用切削时间进展选刀多数加工中心都规定了固定的换刀点位置，各运动部件只有移动到这个位置，才能开头换刀动作换刀完毕后需要启动主轴，方可进展后面程序容的加工四、刀具长度补偿G43 刀具长度正补偿，G44 刀具长度负补偿，通常用刀具正补偿G43格式：G43/G44Z_HxxZ 坐标值为刀补后刀位点移动到的坐标点Hxx 刀具长度补偿值在数控机床上的填写位置是H 后面数值指定的存储单元如：G00G43Z50.0H01G43H01G00Z50.0相当于 G43/G44HxxG00Z50.0使用 G43 或 G44 指令刀长补偿时，只能有Z 轴的移动量，假设有其他轴向的移动，则会消灭报警正补偿：将Z 坐标尺寸字与H 代码中长度补偿的量相加，按其结果进展Z 轴运动负补偿：将Z 坐标尺寸字与H 中长度补偿的量相减，按其结果进展Z 轴运动取消刀具长度补偿：G49 或 G43/G44H00在立式数控铣床上按走刀路线铣削工件上外表，主轴转速为300r/min，进给量为 200mm/min。

试编制加工程序(刀具直径φ100)参考程序如下：O7001； G90G80G40G49G17G21； G54； G00X155.0Y40.0S300； G43H01Z50.0M03；程序名初始化相关G 功能定义坐标a X、Y 轴移动到下刀点的正上方，设置转速b 刀具长度补偿，Z 轴下移到安全高度，主轴正转G01Z0F600.0； c Z 轴以较大进给量切削到 Z0X-155.0F200.0； G00Y-40.0； G01X155.0； G00Z300.0M05G49； X250.0Y180.0； M30；五、刀具半径补偿d e fg Z 轴上升到换刀点，主轴停转，取消刀长补偿h 回刀具起始点，工件台移动到适当的位置程序完毕刀径补偿的作用：利用刀具半径补偿功能，可按加工工件轮廓编程，即使刀具在因磨损、重磨或更换后直径发生转变，或者零件的尺寸有加工误差时只需转变半径补偿参数，仍用同一个程序； 刀具半径补偿值不愿定等于刀具半径值，用同一个程序通过转变刀具半径的刀补量，可以对零件轮廓进展粗、精加工应用刀具半径补偿指令加工时，刀具的中心始终与工件轮廓相距一个刀具半径距离当刀具磨 损或刀具重磨后，刀具半径变小，只需在刀具补偿值中输入转变后的刀具半径，而不必修改程序。

在承受同一把半径为 R 的刀具，并用同一个程序进展粗、精加工时，设精加工余量为△，则粗加工时设置的刀具半径补偿量为 R+△，就能在粗加工后留下精加工余量△，精加工时设置的刀具半径补偿量为R运动状况见图 图 刀具半径补偿的作用格式：G41/G42D刀具半径左补偿与顺铣相对应，反之，则右补偿与逆铣对应刀具半径补偿偏置存放器号D ，其偏置量的大小在操作面板的偏置存放器中设定刀具半径补偿的三个过程：刀具半径补偿在直线段建立；补偿状态下加工零件；在直线段取消刀具半径补偿可用如下程序格式：G00/G01 G41/G42 X Y D 建立补偿程序段…… 轮廓切削程序段……G00/G01 G40 X Y 补偿撤消程序段其中：G41/G42 程序段中的X、Y 值是建立补偿直线段的终点坐标值； G40 程序段中的X、Y 值是撤消补偿直线段的终点坐标；在建立刀具半径补偿以后，不能消灭连续两个程序段无选择补偿坐标平面的移动指令，否则数控系统因无确计算程序中刀具轨迹交点坐标，可能产生过切现象即刀补指令与有效的移动指令之间不能间隔两行以上在补偿状态下，铣刀的直线移动量及铣削侧圆弧的半径值要大于或等于刀具半径，否则补偿时会产生干预，系统在执行相应程序段时将会产生报警，停顿执行。

通常过切有以下两种状况：（1） 刀具半径大于所加工工件轮廓转角时产生的过切，如图 所示2） 刀具直径大于所加工沟槽时产生的过切，如图 所示图 加工轮廓转角 图 加工沟槽在立式数控铣床上的走刀路线铣削工件外轮廓，主轴转速为400r/min，进给量为 200mm/min试编制加工程序起刀点参考程序如下：O7002； G90G80G40G49G17G21； G54；G00X-40.0Y-65.0S400； G43H01Z50.0M03； G01Z-25.0F1000.0M08； G41D01G9。