項(xiàng)目五銑削編程

1、項(xiàng)目五 銑削編程,,任務(wù)5.1 銑削程序及編程指令學(xué)習(xí)任務(wù)5.2 數(shù)控銑床坐標(biāo)系任務(wù)5.3 簡單輪廓零件任務(wù)5.4 孔加工任務(wù)5.5子程序任務(wù)5.6橢圓零件加工任務(wù)5.7項(xiàng)目訓(xùn)練,項(xiàng)目五 銑削編程,,,,,,,,,,銑削程序及編程指令學(xué)習(xí),1.程序結(jié)構(gòu) 一個(gè)完整的數(shù)控加工程序由程序號、程序段和程序結(jié)束。在加工程序的開頭要有程序號，以便進(jìn)行程序檢索。程序號就是給零件加工程序一個(gè)編號，并說明零件加工程序的

2、開始，常用符號%及其后4位十進(jìn)制表示，形式如%XXXX，數(shù)字中間零可以省略，有時(shí)也用字符O或P打字編碼。,任務(wù)5.1 銑削程序及編程指令學(xué)習(xí),2.程序段格式零件加工程序是由程序段組成的、每個(gè)程序段又由若干個(gè)數(shù)據(jù)字組成，每個(gè)字是控制系統(tǒng)的具體指令，它是由表示地址的英文字母、特殊文字和數(shù)字集合而成。程序段格式是指一個(gè)程序段中字、字符、數(shù)據(jù)的安排形式，可分為固定程序段格式和可變程序段格式。,任務(wù)5.1 銑削程序及編程指令學(xué)習(xí),3.程序段中指

3、令（1）準(zhǔn)備功能指令（2）輔助功能代碼,1.坐標(biāo)系基本規(guī)定 同數(shù)控車床一樣，數(shù)控銑床（含加工中心）坐標(biāo)系也是采用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系，如圖5.1所示。①.刀具相對工件運(yùn)動(dòng)的原則：編程人員編程時(shí)可以假定機(jī)床加工時(shí)工件是靜止的。 ②.機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的名稱、方向：規(guī)定機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸向用X、Y、Z表示。,③.機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)正方向：即刀具靠近工件表面為負(fù)方向，標(biāo)注為－X、－Y、－Z，刀具遠(yuǎn)離工件表面為正方向，標(biāo)注為+X、+Y、

4、+Z。2.機(jī)床坐標(biāo)軸①.Ｚ軸坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向：一般取產(chǎn)生切削動(dòng)力的主軸軸線方向?yàn)閆軸方向。②.X軸坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向：當(dāng)Z軸豎直（立式）時(shí)，人從刀具主軸向立式機(jī)床的立柱面向時(shí)，他的右手方向?yàn)?X方向，如圖5.2所示；當(dāng)Z軸水平（臥式）時(shí)，人從刀具主軸向工件面向時(shí)，他的右手方向?yàn)?X方向，如圖5.3所示。,3.工件坐標(biāo)系在數(shù)控編程的過程中，需要在零件圖紙上也設(shè)定一個(gè)坐標(biāo)系，通常稱為編程坐標(biāo)系或工件坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的名稱和方向應(yīng)與

5、所選用機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的名稱和方向一致。 4.機(jī)床參考點(diǎn)和工件零點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)（R點(diǎn)）是機(jī)床坐標(biāo)系中一個(gè)固定不變的位置點(diǎn)，通過機(jī)床回參考點(diǎn)操作，確認(rèn)某進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的坐標(biāo)測量初始點(diǎn)。 5.絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo)絕對坐標(biāo)：在數(shù)控編程時(shí)，以編程原點(diǎn)計(jì)算得出的點(diǎn)的坐標(biāo)值。 增量坐標(biāo)：運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對于其起點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得出的。,任務(wù)5.3 簡單輪廓零件,,加工如圖所示零件，保證零件尺寸精度、表面粗糙度、形位公差，用φ10 m

6、m 的三齒立銑刀進(jìn)行精加工，通過實(shí)施本任務(wù)幫助學(xué)生熟練掌握零件外輪廓銑削加工的基本技能。,一、刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍詈蛻?yīng)用,數(shù)控銑床在實(shí)際加工過程中是通過控制刀具中心軌跡來實(shí)現(xiàn)切削加工任務(wù)的。但在銑削二維輪廓時(shí)，由于刀具存在一定的直徑，使刀具中心軌跡與零件輪廓不重合，如圖所示。 若編程時(shí)不考慮刀具半徑，直接按輪廓線進(jìn)行編程，刀具中心（刀位點(diǎn)）行走軌跡將和圖樣上的零件輪廓軌跡重合，從而造成過切或少切現(xiàn)象。為了確保銑削加工出的輪廓符合要求，編

7、程員必須依據(jù)圖樣尺寸要求結(jié)合刀具半徑計(jì)算出新的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，再根據(jù)這些坐標(biāo)值進(jìn)行編程，如圖所示。,利用數(shù)控機(jī)床自動(dòng)進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償法可大大簡化編程時(shí)的計(jì)算工作，并且還可以利用同一個(gè)程序、同一把刀具，通過設(shè)置不同大小的刀具半徑值而逐步減少切削余量的方法來達(dá)到粗、精加工的目的，如圖所示。二、刀具半徑補(bǔ)償指令1. 指令格式,（2） 取消刀具半徑補(bǔ)償指令,3. 刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程,如圖所示，刀具半徑補(bǔ)償在整個(gè)程序中的應(yīng)用共分刀補(bǔ)建立、刀補(bǔ)進(jìn)行和

8、刀補(bǔ)取消三個(gè)過程。,（3）圓弧插補(bǔ)指令 ①.指令書寫格式： G17 G02/G03 X__Y__ I__J__/R__ F__； G18 G02/G03 X__Z__ I__K__/R__ F__； G19 G02/G03 Y__Z__ J__K__/R__ F__；a.G02表示順時(shí)針圓弧(順圓)插補(bǔ)，G03表示逆時(shí)針圓弧(逆圓)插補(bǔ)。b.I、J、K表示圓心相對于圓弧起點(diǎn)

9、的增量坐標(biāo)值，有正負(fù)之分，且不受G90控制。c.有些數(shù)控系統(tǒng)允許用半徑參數(shù)R來代替圓心坐標(biāo)參數(shù)I、J、K編程,在同一半徑的情況下,從圓弧的起點(diǎn)到終點(diǎn)有兩個(gè)圓弧的可能性,因此在用半徑值編程時(shí)，R帶有“±”號。,1.零件圖工藝分析 該零件為輪廓類零件，外形為矩形；由零件圖可看出，該零件有尺寸精度要求、平行度要求；所用材料為 45 鋼，材料硬度適中，便于加工；宜選擇普通數(shù)控銑床加工。2.確定零件的裝夾方式 由于該

10、零件結(jié)構(gòu)及其所對應(yīng)的毛坯結(jié)構(gòu)均為矩形，宜用平口鉗裝夾。3.確定加工順序 精銑外輪廓。4.確定走刀路線 切削起點(diǎn)選（X10，Y-20），順時(shí)針方向加工，切削終點(diǎn)選（X10，Y86）。5.刀具的選擇 由于零件材料為 45 鋼，可加工性能較好，宜選用高速鋼立銑刀，如φ10mm 的三齒立銑刀精加工外輪廓。6.切削用量的選擇 精加工外輪廓時(shí)，f =100mm/min ，ap=0.5mm, n =400 r/

11、min 。,7、任務(wù)實(shí)施編寫程序（略）8、拓展學(xué)習(xí)刀具長度補(bǔ)償指令 ①.指令書寫格式： G43 G00/G01 Z___H___；(實(shí)現(xiàn)刀具長度正補(bǔ)償）G43 G00/G01 Z___H___；（實(shí)現(xiàn)刀具長度負(fù)補(bǔ)償） ②.指令說明：a.Z值是程序中給定的坐標(biāo)值。b.H值是刀具長度補(bǔ)償值寄存器的地址號，該寄存器中存放著補(bǔ)償值。c.假定寄存器H內(nèi)的補(bǔ)償值為正，則G43、G44指令執(zhí)行的結(jié)果:執(zhí)行G43時(shí)，Z實(shí)際值=Z

12、指令值+(H--)(離開工件補(bǔ)償)；執(zhí)行G44時(shí)，Z實(shí)際值=Z指令值-(H--)(即趨向工件補(bǔ)償)。,制定加工工藝1.零件圖工藝分析 該零件為孔類零件，外形為矩形，加工通孔，零件結(jié)構(gòu)合理；由零件圖可看出，該零件有尺寸精度、表面粗糙度要求；所用材料均為 45 鋼，材料硬度適中，便于加工，宜選擇普通數(shù)控銑床加工。2.確定零件的裝夾方式 由于該零件結(jié)構(gòu)及其所對應(yīng)的毛坯結(jié)構(gòu)均為矩形，宜用平口鉗裝夾，為避免鉆到鉗身可加適當(dāng)

13、厚度的墊板。3.確定加工順序 加工順序?yàn)椋恒@5個(gè)中心孔→鉆4個(gè)φ12和1個(gè)φ14的通孔→擴(kuò)1個(gè)φ14 的通孔→鉸4個(gè)φ12 的通孔→鉸1個(gè)φ14 的通孔。,4.確定走刀路線（如圖所示）（1）按1、2、3、4、5 的順序鉆中心孔。（2）按1、2、3、4、5 的順序鉆φ12和φ14的孔。（3）擴(kuò)中心位置φ14 的孔。（4）按 1、2、3、4 的順序鉸φ12的孔。（5）鉸中心位置φ14 的孔。,一、孔加工固定循環(huán)指令,1.

14、 孔加工固定循環(huán)指令的定義 在數(shù)控加工中，某些加工動(dòng)作已典型化，如鉆孔、鏜孔的動(dòng)作順序是孔位平面定位、快速引進(jìn)、切削進(jìn)給、快速退回等，這一系列動(dòng)作已預(yù)先編好程序，存儲(chǔ)在內(nèi)存中，可用包含 G 代碼的一個(gè)程序調(diào)用從而簡化了編程工作，這種包含典型動(dòng)作循環(huán)的 G 代碼稱為循環(huán)指令。,孔加工循環(huán)指令為模態(tài)指令，一旦某個(gè)孔加工循環(huán)指令有效，在接著的所有（X，Y）位置均采用該孔加工循環(huán)指令進(jìn)行孔加工，直到用 G80 取消孔加工循環(huán)為止。在孔加

15、工循環(huán)指令有效時(shí)，（X，Y）平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)（即孔位之間的刀具移動(dòng)）為快速運(yùn)動(dòng)（G00）。如表所示。,如圖所示，一個(gè)孔加工通常由以下 6 個(gè)動(dòng)作完成：動(dòng)作 1：快速定位至初始點(diǎn)，X、Y 表示初始點(diǎn)在初始平面的位置；動(dòng)作 2：Z 軸快速定位至 R 點(diǎn)；動(dòng)作 3：孔加工，以切削進(jìn)給的方式進(jìn)行孔加工的動(dòng)作；動(dòng)作 4：孔底動(dòng)作，包括暫停、主軸準(zhǔn)停、刀具移位等動(dòng)作；動(dòng)作 5：Z 軸返回 R 點(diǎn)，繼續(xù)孔加工時(shí)刀具返回至 R 點(diǎn)平面；動(dòng)作 6

16、：快速返回至初始點(diǎn)，孔加工完成后返回初始點(diǎn)平面。初始平面：是為安全下降刀具規(guī)定的一個(gè)平面。初始平面到零件表面的距離可以設(shè)定在一個(gè)安全的高度上，一般為50～100mm 。,R 平面：又稱參考平面 R ，這個(gè)平面是刀具進(jìn)刀時(shí)由快速進(jìn)給轉(zhuǎn)為切削進(jìn)給的平面，距工件表面的距離主要通過考慮工件表面尺寸的變化來確定，一般可取 3～5 mm 。加工盲孔時(shí)孔底平面就是孔底的 Z 軸深度；加工通孔時(shí)刀具一般要伸出工件底平面一段距離，主要是為保證全部孔深都

17、加工到尺寸；鉆削加工時(shí)還需考慮鉆尖對孔深的影響。,2. 固定循環(huán)指令（1） 指令格式,式中，G98/G99：返回位置； G73～G89：孔加工指令； X、Y：孔的位置； Z：孔底位置； R：參考平面的高度； Q：每次進(jìn)給深度（G73/G83）或刀具在軸上的反向位移增量（G76/G87）； P：刀具在孔底的暫停時(shí)間，單位為 ms； F：切削進(jìn)給速度；

18、 K：重復(fù)次數(shù)，未指定時(shí)默認(rèn)為 1 次。,（2）指令說明 在孔加工循環(huán)結(jié)束后刀具的返回方式有返回初始平面和返回 R 平面兩種方式，如圖所示。,G98 和 G99 指令的區(qū)別在于：G98 是孔加工完成后返回初始平面，為默認(rèn)方式；G99是孔加工完成后返回 R 平面。,二、鉆孔循環(huán)指令 1. 鉆孔和锪孔指令 G8G82（1） 指令格式,（2）指令說明1）G81 指令的動(dòng)作循環(huán)為 X、Y 坐標(biāo)定位、快速進(jìn)給、切削進(jìn)給和快速

19、返回等動(dòng)作，如圖 所示。2）G82 與 G81 動(dòng)作相似，唯一不同之處是 G82 在孔底增加了暫停，因而適用于盲孔、锪孔或鏜階梯孔的加工，以提高孔底表面加工精度，而 G81 只適用于一般孔的加工。,2. 深孔往復(fù)排屑鉆孔指令 G83（1） 指令格式（2） 指令說明 G83指令同樣適用于深孔加工，孔加工動(dòng)作如圖所示，每次刀具間歇進(jìn)給后退至R平面，此處的“Q”表示每次切削深度（增量值，用正值表示，負(fù)值無效）。下次進(jìn)刀，快速進(jìn)刀

20、到上次孔深減去 d （安全距離）值處，再轉(zhuǎn)為切削進(jìn)給。d 值已放置在數(shù)控系統(tǒng)中，無須用戶設(shè)定。3. 高速深孔往復(fù)排屑鉆指令 G73（1） 指令格式,（2） 指令說明 G73指令用于深孔加工，孔加工動(dòng)作如圖所示。該固定循環(huán)用于 Z 軸方向的間歇進(jìn)給，深孔加工時(shí)可以較容易地實(shí)現(xiàn)斷屑和排屑，減少退刀量，加工效率高。Q 值為每次的進(jìn)給深度，最后一次進(jìn)給深度 ≤Q ，退刀量為 d ，直到孔底位置為止，退刀默認(rèn)快速。該鉆孔加工方法因?yàn)橥?/p>

21、刀距離短，所以鉆孔速度比 G83 快。,三、取消固定循環(huán)指令 G80取消固定循環(huán)可用 G80 指令，也可用 G00、G01、G02、G03 固定循環(huán)指令。1.指定固定循環(huán)之前，必須用輔助功能 M03 使主軸正轉(zhuǎn)；當(dāng)使用了主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)指令之后，一定要重新使主軸正轉(zhuǎn)后，再指定固定循環(huán)。2.指定固定循環(huán)狀態(tài)時(shí)，必須給出 X、Y、Z、R 中的每一個(gè)數(shù)據(jù)，固定循環(huán)才能執(zhí)行。3.操作時(shí)，若利用復(fù)位或急停按鈕使數(shù)控裝置停止，固定循環(huán)加工和加工數(shù)

22、據(jù)仍然存在，所以再次加工時(shí)，應(yīng)該使固定循環(huán)剩余動(dòng)作進(jìn)行到結(jié)束。,三、任務(wù)實(shí)施編寫程序（略）四、拓展學(xué)習(xí)（1）精鏜孔循環(huán)指令 ①.指令書寫格式：G76 X__Y___Z___R___Q___P____F___； ②.指令說明： 孔加工的動(dòng)作如圖5.23所示， P 表示在孔底有暫停，Q表示刀具偏移量。精鏜時(shí)為了不使刀具在退刀過程中劃傷孔表面，可以使用高精鏜循環(huán)指令G76。機(jī)床執(zhí)行指令G76時(shí)，刀具從初始點(diǎn)移

23、至R點(diǎn)，并開始進(jìn)行精鏜切削，直至孔底主軸準(zhǔn)停，刀尖離開已加工表面（讓刀），然后快速退刀，刀具復(fù)位。,,（2）攻螺紋指令格式 ①.指令書寫格式：G84 X__Y__Z__R__F__；G74 X__Y__Z__R__F__； ②.指令說明：a.G84 為攻右旋螺紋；G74 為攻左旋螺紋。 b.G84 指令使主軸從 R 點(diǎn)移至 Z 點(diǎn)時(shí)，刀具正向進(jìn)給，主軸正轉(zhuǎn)，攻進(jìn)至孔底時(shí)主軸反轉(zhuǎn)，返回到 R 點(diǎn)平面后主軸恢復(fù)正轉(zhuǎn)

24、，如圖5.24（a）所示。,任務(wù)5.5子程序,工藝分析（1）確定零件的裝夾方式由于該零件結(jié)構(gòu)及其所對應(yīng)的毛坯結(jié)構(gòu)均為矩形，宜用平口鉗裝夾。（2）確定加工順序加工順序?yàn)椋捍旨庸し烬X槽，然后精加工。（3）確定加工路線為了提高表面銑削精度，精加工加工路線的設(shè)計(jì)為順銑，如圖5.26所示。（4）刀具的選擇選用Ø8mm硬質(zhì)合金鍵槽刀進(jìn)行粗銑、精加工。（5）數(shù)控加工工序卡片,2.子程序?qū)W習(xí),（1）子程序的概念在程序中含有

25、某些固定順序或重復(fù)出現(xiàn)的程序區(qū)段時(shí)，把這些固定順序或重復(fù)區(qū)段的程序作為子程序單獨(dú)存放，通過在主程序內(nèi)應(yīng)用調(diào)用指令調(diào)用子程序。為進(jìn)一步簡化程序在子程序中還可以再去調(diào)用另外的子程序，如圖5.27所示。,（2）子程序的格式O××××； 子程序號……；……；M99； 子程序結(jié)束，執(zhí)行 M99 返回到主程序。（3）調(diào)用子程序的格式 ①.指令書寫格式： 格式一：M98 P &#

26、215;×× ××××； 格式二：M98 P ×××× L ××××；,②.指令說明：格式一中 P 后的后四位數(shù)字是被調(diào)用子程序的程序號，前三位是調(diào)用的重復(fù)次數(shù)（調(diào)用次數(shù)為一次時(shí)省略不寫）。如“M98 P50003 ；”表示調(diào)用 0003 號子程序五次。格式二中 P 后的四位數(shù)字為子

27、程序號，L 后的四位數(shù)字為重復(fù)調(diào)用次數(shù)，如“M98 P1005 L3；”表示調(diào)用 1005 號子程序三次。,3.任務(wù)實(shí)施編寫程序（略）。4、拓展學(xué)習(xí)（1）鏡像 ①.指令書寫格式：G51.1 X_ Y_； G50.1； G51.1 表示可編程鏡像指令。X_ Y_指定對稱軸或?qū)ΨQ點(diǎn)，當(dāng)僅有一個(gè)坐標(biāo)字時(shí)，該鏡像是以某一坐標(biāo)軸為鏡像軸。G50.1 表示取消鏡像。(2)旋轉(zhuǎn)變換,①.指令書寫格式：G68 X__Y__ Z_

28、_ R__；G69； ②.指令說明 a.G68建立旋轉(zhuǎn)；G69取消旋轉(zhuǎn)。 b.X、Y、Z為旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)值。 c.R為旋轉(zhuǎn)角度，單位是度，范圍在0°≤R≤360°。d.G68、G69為模態(tài)指令可相互注銷，G69為缺省值。,任務(wù)5.6橢圓零件加工,工藝分析（1）確定零件的裝夾方式采用普通臺(tái)虎鉗裝夾。（2）確定加工順序具體加工順序?yàn)椋合燃庸E圓，然后加工中心階梯

29、圓和四個(gè)倒角，最后才加工兩個(gè)圓弧槽。（3）刀具的選擇 ①.Ø16mm立銑刀加工外輪廓。②.Ø8mm立銑刀加工圓弧槽。（4）數(shù)控加工工序卡片,2.宏程序?qū)W習(xí)（1）FANUC宏程序的構(gòu)成①.包含變量。②.包含算術(shù)或邏輯運(yùn)算（=）的程序段。③.包含控制語句（例如：GOTO，DO，END）的程序段。④.包含宏程序調(diào)用指令（G65，G66， G67或其他G代碼，M代碼調(diào)用宏程序）的程序段。（2

30、）FANUC宏程序的變量,（3）FANUC宏程序運(yùn)算符（4）FANUC宏程序的轉(zhuǎn)移和循環(huán)語句 ①.無條件轉(zhuǎn)移：GOTO n； （n為順序號，1—99999）例：GOTO 10為轉(zhuǎn)移到N10程序段。 ②.條件轉(zhuǎn)移：（IF語句），IF [條件表達(dá)式] GOTO n； 當(dāng)指定的條件表達(dá)式滿足時(shí)，轉(zhuǎn)移到標(biāo)有順序號n的程序段，如果指定的條件表達(dá)式不滿足時(shí)，執(zhí)行下個(gè)程序段，如圖5.29所示。,③.循環(huán) (WHI

31、LE 語句) 在WHILE后指定一個(gè)條件表達(dá)式， 當(dāng)指定條件滿足時(shí)， 執(zhí)行從DO到END之間的程序。否則，轉(zhuǎn)到 END后的程序段，如圖5.30所示。,3.任務(wù)實(shí)施程序編寫（略）,任務(wù)5.7綜合項(xiàng)目訓(xùn)練,1.項(xiàng)目任務(wù)分析 此工件編程與操作難度適中，從圖樣中可以看到該零件由4個(gè)角度為30°深度為8mm的開口槽，一個(gè)深度為13mm，直徑為32mm的腔體，高度為5mm的4個(gè)小凸臺(tái)，兩個(gè)寬度分別為12mm，8mm十字槽