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第一节 坐标系及坐标方向
第二节 基本编程指令
第三节 简化编程和补偿功能
第八章
数控铣床及加工中心
程序的编制
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第一节 坐标系及坐标方向
一、标准坐标系
机床坐标系各坐标轴的关系符合
右手笛卡儿坐标系准则 。
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二、机床坐标系
1、机床坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系;
2、机床坐标系是机床本身所固有的坐标系;
3、机床坐标系是机床生产厂家设计时自定的,其位置机
械挡块决定,不能随意改变。
三、工件坐标系
1、工件坐标系是编程人员在编写程序时,在工件上建立
的坐标系。
工件坐标系的原点位置为工件零点。理论上工件零点
设置是任意的,但实际上,它是编程人员根据零件特点
为了编程方便以及尺寸的直观性而设定的。
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2、选择工件坐标系时应注意,
1)工件零点应选在零件的尺寸基准上,这样便于坐标
值的计算,并减少错误;
2)工件零点尽量选在精度较高的工件表面,以提高被
加工零件的加工精度;
3)对于对称零件,工件零点设在对称中心上;
4)对于一般零件,工件零点设在工件轮廓某一角上;
5) Z轴方向上零点一般设在工件表面;
6)对于卧式加工中心最好把工件零点设在回转中心上,
即设置在工作台回转中心与 Z轴连线适当位置上;
7)编程时,应将刀具起点和程序原点设在同一处,这
样可以简化程序,便于计算。
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第二节 基本编程指令
一、编程常识,
准备功能指令准备功能用地址G后接数值表示,规定
其所在程序段指令的意义。按其运行性质,有以下两种,
1、一次性G代码
只在被指令的程序段有效。
2、模态G代码
一旦指令,则一直有效,直到被同组的其他
G代码取代为止。
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二、差补功能
1、快速定位( G00)
用 G00指令点定位,命令刀
具以点位控制方式,从刀具
所在点以最快的速度移动到
目标点。
三轴联动时的程序格式,
G00 X Y Z_
其中 X,Y,Z轴也可单独移
动或任意组合。
由于是快速,所以只用于空
程,不能用于切削。
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2、直线插补( G01)
刀具以直线插补的方式按
照该程序段中指定的速度
作进给运动,用于加工直
线轨迹。
三轴联动的程序格式,
G01 X_ Y Z_ F_
X_ Y_ Z_为目标点坐标
值,F_为进给速度,各
轴实际进给速度是 F在该
轴投影分量。
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3,圆弧插补( G02,G03)
圆弧插补指令可以自动加工圆弧曲线,G02为顺时针
圆弧插补,G03为逆时针圆弧插补,圆弧顺逆方向的判断
方法以及用矢量 I,J,K表示圆心的编程方法与数控铣床
圆弧插补的判断方法相同。本系统还可以采用另外一种圆
弧插补方法 ——半径法。
半径法是用圆弧半径 R代替矢量法的圆心 I,J,K。
程序格式,
G17 G02( G03) X Y_ R_ F_
G19 G02( G03) Y Z_ R_ F_
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说明,1) G17,G18,G19表示选择圆弧插补平面,分别表
示选择在 XY,ZX,YZ平面进行圆弧插补;
2) X,Y,Z表示圆弧的终点坐标,其坐标值采用绝
对坐标还是增量坐标,取决于 G90或 G91的状态,G91状态
下终点坐标为相对圆弧起点的增量值;
3) R为圆弧半径值。
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用半径法编写圆弧加工程序时
应注意,在使用同一半径 R的情况
下,从起点 A到终点 B的圆弧可能有
两个即圆弧 a与圆弧 b,编程时它们
的起始点及半径都一样,为区分二
者,规定圆弧所对应的圆心角小于
180° 时(圆弧段 a)用, + R”表示
半
径,圆心角大于 180° 时(圆弧 b)
用, -R”表示半径。圆心角等于
180°
时用, + R”或, -R”均可。 上一页 下一页
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三、进给功能
1、快速进给速度
快速进给用于指令( G00)进行快速移动时的移动速度。
快速进给的速度由参数设定,在程序中不必指令。
2、切削进给速度( G94,G95)
( 1)每分钟进给速度( G94 )
单位, mm/min
( 2)每转进给速度( G95 )
单位, mm/r
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四、自动返回参考点
1、返回参考点校验 G27
程序格式,
G27 X Y Z
指令中 X Y_ Z_代表参考点在工件坐标系中的坐标值。
执行该指令后,如果刀具可以定位到参考点上,则相应轴的
参考点指示灯就亮。
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2、自动返回参考点 G28
执行 G28指令,可以使刀具以点位方式经中间点快速返
回
到参考点,中间点的位置由该指令后面的 X_ Y_ Z_坐标值
决
定。
程序格式,
G28 X Y Z
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3、自动从参考点返回 G29
执行 G29指令,可使刀具从参考点出发经过一个中间点
到达由这个指令后面 X_ Y_ Z_坐标值所指令的位置,中间
点的坐标值由前面的 G28所规定。因此这条指令须和 G28成对
使用,但在使用 G28之后,这条指令不是必须的,使用 G00定
位有时更方便。
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4、自动返回第二、三、四参考点( G30)
当自动换刀( ATC)位置不在 G28指令的参考点上时,通常
用 G30指令。返回参考点后,相应轴的参考点返回指示灯亮。
指令格式,
G30 Pn X_Y_Z_;
n=2,3,4,表示选择第二、三、四参考点。
若不写则表示选择第二参考点。
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五、坐标系
1、机床坐标系( G53)
以机床零点为原点的坐标系叫机床坐标系。
2、工件坐标系设定( G92,G54~ G59)
( 1) G92指令设定工件坐标系
指令格式,G90 G92 X_Y_Z_ ;
( 2)用 G54~ G59选择工件坐标系
在绝对值移动时,与刀具位置无关,不需操作者修改程序。
( 3)工件坐标系的扩充
指令格式,G54 P n; ( n=1~ 48)
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3、局部坐标系( G52)
在工件坐标系中编程时,对某些图形若用另一个坐标系
描述更简便,如不想将原坐标系偏移时,可用局部坐标系设
定指令。
指令格式,
G52 X_Y_Z_ ;
它适合于所有的工件坐标系 1~ 6。因是局部坐标系,只
在指令的工件坐标系内有效,而不影响其余的工件坐标系。
因其使用方便而被广泛使用。
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六、坐标尺寸指令
1、绝对值、增量值方式 (G90,G91)
在 G90方式下,刀具运动的终点坐标一律用该点在工作
坐标系下相对于坐标原点的坐标值表示;在 G91方式下,刀
具运动的终点坐标是执行本程序段时刀具终点相对于起点的
增量值,G90,G91均为模态代码。
2、极坐标指令( G15,G16)
数控加工程序可以用极坐标输入终点的
坐标值(半径和角度)。
指令格式为,G15; 极坐标系指令取消
G16; 极坐标系指令有效
。
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3、尺寸单位选择 G20,G21
G20英制输人,G21公制制输人。
这两个 G代码必须在程序的开头,坐标系设定之前用单
独的程序段指令。
说明,
( 1)接通电源时为公制单位;
( 2) G20,G21不能在程序的中途切换。
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七、主轴速度功能( S功能)
主轴功能也称主轴转速功能或 S功能,它是定义主轴转速
的功能。主轴功能由 S及后面的数字组成,单位为 r/ min。
如 S1000表示主轴转速为 1000r/ min。
编程时除了用 S功能指定主轴转速外,还要用 M功能指定
主轴的转向及停止,即 M03,M04,M05分别表示主轴正转、反
转和主轴停止。
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八、刀具功能( T功能)
T功能是用来进行选择刀具的功能,它是把指令了刀号
的刀具转换到换刀位置,为下次换刀做好准备。 T功能指令
用 T xx( xx表示刀具号)表示,T xx是为下次换刀使用的,
本次所用刀具应在前面程序段中写出。
刀具交换是指刀库上正位于换刀位置的刀具与主轴上的
刀具进行自动换刀,这一动作是通过换刀指令 M06来实现的,
有些机床则不需要指定 M06也可实现换刀动作。
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九、辅助功能( M功能)
辅助功能也称 M功能,是指令机床辅助动作的功能。
1,M00——程序停止
执行完含有该指令的程序后,主轴的转动、进给、切削
液都将停止,以便进行某一手动操动。
2,M0l——计划停止(选择性停止)
M01与 M00功能基本相似,不同的是只有在按下选择性停
止键后,M01才有效,否则机床继续执行后面的程序段。
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3,M02——程序结束
该指令编在最后一个程序段中,它表示执行完程序内所
有指令后,主轴停止、进给停止、切削液关闭。
4,M30——程序结束
M30除具有 M02功能外,并返回到程序头,准备下一个工
件的加工。
5,M06——自动换刀
主轴刀具与刀库上位于换刀位置的刀具交换,执行时先
完成主轴准停的动作,然后才执行换刀动作。
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第三节 简化编程和补偿功能
一、固定循环指令
在数控加工中,某些加工动作已经典型化,例如钻孔,
镗孔的动作顺序是孔位平面定位,快速引进、工作进给、快
速退回等,这一系列动作已经预先编好程序,存储在内存中
,可用包含G代码的一个程序调用,从而简化了编程工作,
这种包含了典型动作循环的G代码称为循环指令。
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1、高速深孔往复排屑钻 G73
程序格式,
G73 X_ Y Z_ R_ Q_ F _
G73指令用于深孔加工,该固定循环
用于 Z轴方向的间歇进给,使深孔加工时
可以较容易地实现断屑和排屑,减少退刀
量,进行高效率的加工。Q值为每次的背
吃刀量(增量值且用正值表示),必须保
证Q >d,退刀用快速,退刀量, d”由参数
设定。
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2、深孔往复排屑钻 G83
程序格式,
G83 X_ Y Z_ R_ Q_ F
G83指令同样用于深孔加工,孔
加工动作如图所示,与 G73略有不
同的是每次刀具间歇进给后退至 R
点平面,此处的, d”表示刀具间歇
进给每次下降时由快进转为工进的
那一点至前一次切削进给下降的点
之间的距离,距离由参数来设定。
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3、钻孔 G81和锪孔 G82
程序格式,
G81 X_ Y_ Z_ R_ F_
G82 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_
G8l指令的动作循环为,X,Y坐标定位、
快进、工进和快速返回等动作。
G82与 G81动作相似,唯一不同之处是
G82在孔底增加了暂停,因而适用于盲
孔、锪孔或镗阶梯孔的加工,以提高
孔底表面加工精度,而 G81 只适用于
一般孔的加工。
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4、攻右旋螺纹 G84与左旋螺纹 G74
程序格式,
G84 X Y_ Z_ R_ F_
G74 X Y_ Z R_ F_
G84指令使主轴从 R点至 Z点时,刀具正向进给,主轴正转,
到孔底时主轴反转,返回到 R点平面后主轴恢复正转。
G74指令使主轴攻螺纹时反转,到孔底正转,返回到 R点时恢
复反转。
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5、精镗孔 G76
程序格式,
C76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P F
孔加工的动作如图所示,图中 P表示
在孔底有暂停,0SS表示主轴有准停,Q表
示刀具移动量。精镗时为了不使刀具在退
刀过程中划伤孔的表面,可以使用精镗循
环 G76指令。机床执行 G76时,刀具从初始
点移至 R点,并开始进行精镗切削,直至
孔底主轴停止,向刀尖反方向移动(偏移
一个 Q值),然后快速退刀,刀具复位,Q
值总是为正值,若使用负值,负号将被忽
略。偏移时刀头移动的方向预先由参数设
定。
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6、精镗孔 G85与精镗阶梯孔 G89
程序格式,
G85 X_ Y_ Z_ R_ F_
G89 X Y_ Z R_ P_ F_
这两种孔的加工方式,刀具是以切削进给方式加工到
孔底,然后又以切削进给方式返回到 R点平面,因此适用
于精镗孔,G89在孔底有暂停。
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7、镗孔 G86
程序格式,
G86 X_ Y_ Z_ R_ F_
该指令是指刀具加工到孔底后,主轴停止,快速返回
到 R平面或初始平面后,主轴再重新启动。采用这种加工
方式时,如果连续加工的孔问距较小可能出现刀具已经定
位到下一个孔的加工位置而主轴尚未达到规定的转速。显
然加工中不允许出现这种现象,为此可以在各孔动作之间
加入暂停指令 G04,以使主轴达到规定转速。 G74与 G84指
令也有类似情况,应注意避免。
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8、反镗孔 G87
程序格式,
G87 X_ Y Z_ R_ Q_ F
反镗孔动作,X轴和 Y轴定位后,主轴定向停止,然后
向刀尖的反方向移动 Q值,并快速定位到孔底。接着刀具
向刀尖方向移动 Q值,主轴正转,沿 Z轴向上加工到 Z点,
这时主轴又定向停止,再次向原刀尖反方向位移 Q值,然
后快速移动到初始点(只能用 G98)后刀尖返回一个原位
移量,主轴正转,进行下一个程序段动作。采用这种循环
方式时,只能让刀具返回到初始平面而不能返回到 R点平
面,因为 R点平面低于 Z平面,本指令参数设定与 G76相同。
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9、镗孔循环 G88
程序格式,
G88 X Y_ Z R_ P_ F_
刀具到达孔底时延时,主轴停止,进入进给保持状态,
在此情况下可以执行手动操作。但为了安全起见应先把刀
具从孔中退出,以便再启动加工,刀具快速返回到 R点或
初始点,主轴正转,如图所示。
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10、取消固定循环 G80
G80用来取消固定循环,也可用 G00,G01,G02,G03
取消固定循环,其效果与 G80一样。
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11、应用固定循环时的注意问题,
( 1)指定固定循环之前,必须用辅助功能 M03使主轴正转,
当使用了主轴停止转动指令 M05之后,
一定要重新使主轴旋转后,再指定固定循环;
( 2)指定固定循环状态时,必须给出 X,Y,Z,R中的每
一个数据,固定循环才能执行;
( 3)操作时,若利用复位或急停按钮使数控装置停止,
固定循环加工和加工数据仍然存在,所以再次加工时,应
该使固定循环剩余动作进行到结束;
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12、固定循环指令
在数控加工中,某些加工动作已经典型化,例如钻孔、
镗孔的动作顺序是孔位平面定位,快速引进、工作进给、
快速退回等,这一系列动作已经预先编好程序,存储在内
存中,可用包含G代码的一个程序调用,从而简化了编程
工作,这种包含了典型动作循环的G代码称为循环指令。
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二、刀具补偿功能
1、刀具长度补偿( G43,G44,G49)
刀具长度补偿可以分为正向补偿和负向补偿,G43指令
为正向刀补,G44指令为负向刀补。
刀具长度补偿编程格式,
G43 Z_ H ; (刀具正向补偿)
G44 Z_ H ; (刀具负向补偿)
G49指令是刀具长度补偿取消指令。当程序段中调用 G49
时,则 G43和 G44均从该程序段起被取消。 H00也可以作为 G43
和 G44的取消指令。
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2、半径补偿( G40,G41,G42 )
在编制轮廓切削加工的场合,一般以工件的轮廓尺寸为
编程轨迹,这样编制加工程序比较简单,即假设刀具中心运
动轨迹是沿工件轮廓运动的,而实际的刀具运动轨迹要与工
件轮廓有一个偏移量(刀具半径)。利用刀具半径补偿功能
可以方便的实现这一转变,简化程序的编制,机床可以自动判
别补偿的方向和补偿值的大小,自动计算出实际刀具中心轨
迹,并按刀心轨迹运动。
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G40 取消刀具半径补偿
G41 刀具左补偿
G42 刀具右补偿
G41左补偿指令是沿着刀具前进的方向观察,刀具在工
件轮廓的左边,而 G42则在工件的右边,G41,G42为续效指
令。
建立和取消半径补偿需与 G01或 G00指令配合使用。
例如,G01 G41 X_ Y_ D_ F_;
G01 G40 X_ Y_ ;
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三、比例缩放( G50,G51)
对加工程序指定的图形指令进行缩放,有两种指令格式。
1、比例因子相等
指令格式为,
G51 X Y Z P ;
式中 X Y Z 为比例缩放中心,以绝对值指定。
P 为比例因子,指定范围为 0.001~ 999.999倍。
利用上述指令,由 P指定的比例因子,X,Y,Z作为比例
缩放中心,使下一个移动指令按比例
缩放。如图所示 ABCD为程序指令的图
形,a b c d为缩放后的图形,O为缩
放中心。
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2、各轴比例因子单独指定
通过对各轴指定不同的比例,可以按各自比例缩放各轴
指令。
指令格式,
G51 X Y Z I J K ;
式中 X Y Z 为比例缩放中心,以绝对值指定。
I,J,K为各轴( X,Y,Z)比例因子,指定范围为,
± 0.001~ ± 9.999
比例缩放方式由 G50取消。
注意:比例系数 I,J,K不用小数点。
比例缩放方式由 G50取消。
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四、坐标系旋转功能( G68,G69)
使用坐标系旋转功能可以旋转一个编程图形,相当于实
际位置相对于编程位置旋转了某一角度。当一个图形由若干
个相同形状的图形组成,且分布在由一个图形旋转便可得到
的位置上时,只要编这个形状的程序并进行旋转,就可以得
到这个图形。这就是坐标系旋转功能。
指令格式,G68 X Y R ;
式中 X Y 为旋转中心的坐标值,
R 为旋转角度(单位,° ),指
定范围为 ± 360°,+”表示逆时针
方向,,-”表示顺时针方向。可为
绝对值,也可为增量值。
取消坐标系旋转用 G69
第一节 坐标系及坐标方向
第二节 基本编程指令
第三节 简化编程和补偿功能
第八章
数控铣床及加工中心
程序的编制
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第一节 坐标系及坐标方向
一、标准坐标系
机床坐标系各坐标轴的关系符合
右手笛卡儿坐标系准则 。
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二、机床坐标系
1、机床坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系;
2、机床坐标系是机床本身所固有的坐标系;
3、机床坐标系是机床生产厂家设计时自定的,其位置机
械挡块决定,不能随意改变。
三、工件坐标系
1、工件坐标系是编程人员在编写程序时,在工件上建立
的坐标系。
工件坐标系的原点位置为工件零点。理论上工件零点
设置是任意的,但实际上,它是编程人员根据零件特点
为了编程方便以及尺寸的直观性而设定的。
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2、选择工件坐标系时应注意,
1)工件零点应选在零件的尺寸基准上,这样便于坐标
值的计算,并减少错误;
2)工件零点尽量选在精度较高的工件表面,以提高被
加工零件的加工精度;
3)对于对称零件,工件零点设在对称中心上;
4)对于一般零件,工件零点设在工件轮廓某一角上;
5) Z轴方向上零点一般设在工件表面;
6)对于卧式加工中心最好把工件零点设在回转中心上,
即设置在工作台回转中心与 Z轴连线适当位置上;
7)编程时,应将刀具起点和程序原点设在同一处,这
样可以简化程序,便于计算。
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第二节 基本编程指令
一、编程常识,
准备功能指令准备功能用地址G后接数值表示,规定
其所在程序段指令的意义。按其运行性质,有以下两种,
1、一次性G代码
只在被指令的程序段有效。
2、模态G代码
一旦指令,则一直有效,直到被同组的其他
G代码取代为止。
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二、差补功能
1、快速定位( G00)
用 G00指令点定位,命令刀
具以点位控制方式,从刀具
所在点以最快的速度移动到
目标点。
三轴联动时的程序格式,
G00 X Y Z_
其中 X,Y,Z轴也可单独移
动或任意组合。
由于是快速,所以只用于空
程,不能用于切削。
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2、直线插补( G01)
刀具以直线插补的方式按
照该程序段中指定的速度
作进给运动,用于加工直
线轨迹。
三轴联动的程序格式,
G01 X_ Y Z_ F_
X_ Y_ Z_为目标点坐标
值,F_为进给速度,各
轴实际进给速度是 F在该
轴投影分量。
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3,圆弧插补( G02,G03)
圆弧插补指令可以自动加工圆弧曲线,G02为顺时针
圆弧插补,G03为逆时针圆弧插补,圆弧顺逆方向的判断
方法以及用矢量 I,J,K表示圆心的编程方法与数控铣床
圆弧插补的判断方法相同。本系统还可以采用另外一种圆
弧插补方法 ——半径法。
半径法是用圆弧半径 R代替矢量法的圆心 I,J,K。
程序格式,
G17 G02( G03) X Y_ R_ F_
G19 G02( G03) Y Z_ R_ F_
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说明,1) G17,G18,G19表示选择圆弧插补平面,分别表
示选择在 XY,ZX,YZ平面进行圆弧插补;
2) X,Y,Z表示圆弧的终点坐标,其坐标值采用绝
对坐标还是增量坐标,取决于 G90或 G91的状态,G91状态
下终点坐标为相对圆弧起点的增量值;
3) R为圆弧半径值。
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用半径法编写圆弧加工程序时
应注意,在使用同一半径 R的情况
下,从起点 A到终点 B的圆弧可能有
两个即圆弧 a与圆弧 b,编程时它们
的起始点及半径都一样,为区分二
者,规定圆弧所对应的圆心角小于
180° 时(圆弧段 a)用, + R”表示
半
径,圆心角大于 180° 时(圆弧 b)
用, -R”表示半径。圆心角等于
180°
时用, + R”或, -R”均可。 上一页 下一页
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三、进给功能
1、快速进给速度
快速进给用于指令( G00)进行快速移动时的移动速度。
快速进给的速度由参数设定,在程序中不必指令。
2、切削进给速度( G94,G95)
( 1)每分钟进给速度( G94 )
单位, mm/min
( 2)每转进给速度( G95 )
单位, mm/r
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四、自动返回参考点
1、返回参考点校验 G27
程序格式,
G27 X Y Z
指令中 X Y_ Z_代表参考点在工件坐标系中的坐标值。
执行该指令后,如果刀具可以定位到参考点上,则相应轴的
参考点指示灯就亮。
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2、自动返回参考点 G28
执行 G28指令,可以使刀具以点位方式经中间点快速返
回
到参考点,中间点的位置由该指令后面的 X_ Y_ Z_坐标值
决
定。
程序格式,
G28 X Y Z
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3、自动从参考点返回 G29
执行 G29指令,可使刀具从参考点出发经过一个中间点
到达由这个指令后面 X_ Y_ Z_坐标值所指令的位置,中间
点的坐标值由前面的 G28所规定。因此这条指令须和 G28成对
使用,但在使用 G28之后,这条指令不是必须的,使用 G00定
位有时更方便。
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4、自动返回第二、三、四参考点( G30)
当自动换刀( ATC)位置不在 G28指令的参考点上时,通常
用 G30指令。返回参考点后,相应轴的参考点返回指示灯亮。
指令格式,
G30 Pn X_Y_Z_;
n=2,3,4,表示选择第二、三、四参考点。
若不写则表示选择第二参考点。
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五、坐标系
1、机床坐标系( G53)
以机床零点为原点的坐标系叫机床坐标系。
2、工件坐标系设定( G92,G54~ G59)
( 1) G92指令设定工件坐标系
指令格式,G90 G92 X_Y_Z_ ;
( 2)用 G54~ G59选择工件坐标系
在绝对值移动时,与刀具位置无关,不需操作者修改程序。
( 3)工件坐标系的扩充
指令格式,G54 P n; ( n=1~ 48)
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3、局部坐标系( G52)
在工件坐标系中编程时,对某些图形若用另一个坐标系
描述更简便,如不想将原坐标系偏移时,可用局部坐标系设
定指令。
指令格式,
G52 X_Y_Z_ ;
它适合于所有的工件坐标系 1~ 6。因是局部坐标系,只
在指令的工件坐标系内有效,而不影响其余的工件坐标系。
因其使用方便而被广泛使用。
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六、坐标尺寸指令
1、绝对值、增量值方式 (G90,G91)
在 G90方式下,刀具运动的终点坐标一律用该点在工作
坐标系下相对于坐标原点的坐标值表示;在 G91方式下,刀
具运动的终点坐标是执行本程序段时刀具终点相对于起点的
增量值,G90,G91均为模态代码。
2、极坐标指令( G15,G16)
数控加工程序可以用极坐标输入终点的
坐标值(半径和角度)。
指令格式为,G15; 极坐标系指令取消
G16; 极坐标系指令有效
。
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3、尺寸单位选择 G20,G21
G20英制输人,G21公制制输人。
这两个 G代码必须在程序的开头,坐标系设定之前用单
独的程序段指令。
说明,
( 1)接通电源时为公制单位;
( 2) G20,G21不能在程序的中途切换。
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七、主轴速度功能( S功能)
主轴功能也称主轴转速功能或 S功能,它是定义主轴转速
的功能。主轴功能由 S及后面的数字组成,单位为 r/ min。
如 S1000表示主轴转速为 1000r/ min。
编程时除了用 S功能指定主轴转速外,还要用 M功能指定
主轴的转向及停止,即 M03,M04,M05分别表示主轴正转、反
转和主轴停止。
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八、刀具功能( T功能)
T功能是用来进行选择刀具的功能,它是把指令了刀号
的刀具转换到换刀位置,为下次换刀做好准备。 T功能指令
用 T xx( xx表示刀具号)表示,T xx是为下次换刀使用的,
本次所用刀具应在前面程序段中写出。
刀具交换是指刀库上正位于换刀位置的刀具与主轴上的
刀具进行自动换刀,这一动作是通过换刀指令 M06来实现的,
有些机床则不需要指定 M06也可实现换刀动作。
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九、辅助功能( M功能)
辅助功能也称 M功能,是指令机床辅助动作的功能。
1,M00——程序停止
执行完含有该指令的程序后,主轴的转动、进给、切削
液都将停止,以便进行某一手动操动。
2,M0l——计划停止(选择性停止)
M01与 M00功能基本相似,不同的是只有在按下选择性停
止键后,M01才有效,否则机床继续执行后面的程序段。
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3,M02——程序结束
该指令编在最后一个程序段中,它表示执行完程序内所
有指令后,主轴停止、进给停止、切削液关闭。
4,M30——程序结束
M30除具有 M02功能外,并返回到程序头,准备下一个工
件的加工。
5,M06——自动换刀
主轴刀具与刀库上位于换刀位置的刀具交换,执行时先
完成主轴准停的动作,然后才执行换刀动作。
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第三节 简化编程和补偿功能
一、固定循环指令
在数控加工中,某些加工动作已经典型化,例如钻孔,
镗孔的动作顺序是孔位平面定位,快速引进、工作进给、快
速退回等,这一系列动作已经预先编好程序,存储在内存中
,可用包含G代码的一个程序调用,从而简化了编程工作,
这种包含了典型动作循环的G代码称为循环指令。
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1、高速深孔往复排屑钻 G73
程序格式,
G73 X_ Y Z_ R_ Q_ F _
G73指令用于深孔加工,该固定循环
用于 Z轴方向的间歇进给,使深孔加工时
可以较容易地实现断屑和排屑,减少退刀
量,进行高效率的加工。Q值为每次的背
吃刀量(增量值且用正值表示),必须保
证Q >d,退刀用快速,退刀量, d”由参数
设定。
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2、深孔往复排屑钻 G83
程序格式,
G83 X_ Y Z_ R_ Q_ F
G83指令同样用于深孔加工,孔
加工动作如图所示,与 G73略有不
同的是每次刀具间歇进给后退至 R
点平面,此处的, d”表示刀具间歇
进给每次下降时由快进转为工进的
那一点至前一次切削进给下降的点
之间的距离,距离由参数来设定。
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3、钻孔 G81和锪孔 G82
程序格式,
G81 X_ Y_ Z_ R_ F_
G82 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_
G8l指令的动作循环为,X,Y坐标定位、
快进、工进和快速返回等动作。
G82与 G81动作相似,唯一不同之处是
G82在孔底增加了暂停,因而适用于盲
孔、锪孔或镗阶梯孔的加工,以提高
孔底表面加工精度,而 G81 只适用于
一般孔的加工。
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4、攻右旋螺纹 G84与左旋螺纹 G74
程序格式,
G84 X Y_ Z_ R_ F_
G74 X Y_ Z R_ F_
G84指令使主轴从 R点至 Z点时,刀具正向进给,主轴正转,
到孔底时主轴反转,返回到 R点平面后主轴恢复正转。
G74指令使主轴攻螺纹时反转,到孔底正转,返回到 R点时恢
复反转。
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5、精镗孔 G76
程序格式,
C76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P F
孔加工的动作如图所示,图中 P表示
在孔底有暂停,0SS表示主轴有准停,Q表
示刀具移动量。精镗时为了不使刀具在退
刀过程中划伤孔的表面,可以使用精镗循
环 G76指令。机床执行 G76时,刀具从初始
点移至 R点,并开始进行精镗切削,直至
孔底主轴停止,向刀尖反方向移动(偏移
一个 Q值),然后快速退刀,刀具复位,Q
值总是为正值,若使用负值,负号将被忽
略。偏移时刀头移动的方向预先由参数设
定。
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6、精镗孔 G85与精镗阶梯孔 G89
程序格式,
G85 X_ Y_ Z_ R_ F_
G89 X Y_ Z R_ P_ F_
这两种孔的加工方式,刀具是以切削进给方式加工到
孔底,然后又以切削进给方式返回到 R点平面,因此适用
于精镗孔,G89在孔底有暂停。
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7、镗孔 G86
程序格式,
G86 X_ Y_ Z_ R_ F_
该指令是指刀具加工到孔底后,主轴停止,快速返回
到 R平面或初始平面后,主轴再重新启动。采用这种加工
方式时,如果连续加工的孔问距较小可能出现刀具已经定
位到下一个孔的加工位置而主轴尚未达到规定的转速。显
然加工中不允许出现这种现象,为此可以在各孔动作之间
加入暂停指令 G04,以使主轴达到规定转速。 G74与 G84指
令也有类似情况,应注意避免。
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8、反镗孔 G87
程序格式,
G87 X_ Y Z_ R_ Q_ F
反镗孔动作,X轴和 Y轴定位后,主轴定向停止,然后
向刀尖的反方向移动 Q值,并快速定位到孔底。接着刀具
向刀尖方向移动 Q值,主轴正转,沿 Z轴向上加工到 Z点,
这时主轴又定向停止,再次向原刀尖反方向位移 Q值,然
后快速移动到初始点(只能用 G98)后刀尖返回一个原位
移量,主轴正转,进行下一个程序段动作。采用这种循环
方式时,只能让刀具返回到初始平面而不能返回到 R点平
面,因为 R点平面低于 Z平面,本指令参数设定与 G76相同。
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9、镗孔循环 G88
程序格式,
G88 X Y_ Z R_ P_ F_
刀具到达孔底时延时,主轴停止,进入进给保持状态,
在此情况下可以执行手动操作。但为了安全起见应先把刀
具从孔中退出,以便再启动加工,刀具快速返回到 R点或
初始点,主轴正转,如图所示。
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10、取消固定循环 G80
G80用来取消固定循环,也可用 G00,G01,G02,G03
取消固定循环,其效果与 G80一样。
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11、应用固定循环时的注意问题,
( 1)指定固定循环之前,必须用辅助功能 M03使主轴正转,
当使用了主轴停止转动指令 M05之后,
一定要重新使主轴旋转后,再指定固定循环;
( 2)指定固定循环状态时,必须给出 X,Y,Z,R中的每
一个数据,固定循环才能执行;
( 3)操作时,若利用复位或急停按钮使数控装置停止,
固定循环加工和加工数据仍然存在,所以再次加工时,应
该使固定循环剩余动作进行到结束;
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12、固定循环指令
在数控加工中,某些加工动作已经典型化,例如钻孔、
镗孔的动作顺序是孔位平面定位,快速引进、工作进给、
快速退回等,这一系列动作已经预先编好程序,存储在内
存中,可用包含G代码的一个程序调用,从而简化了编程
工作,这种包含了典型动作循环的G代码称为循环指令。
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二、刀具补偿功能
1、刀具长度补偿( G43,G44,G49)
刀具长度补偿可以分为正向补偿和负向补偿,G43指令
为正向刀补,G44指令为负向刀补。
刀具长度补偿编程格式,
G43 Z_ H ; (刀具正向补偿)
G44 Z_ H ; (刀具负向补偿)
G49指令是刀具长度补偿取消指令。当程序段中调用 G49
时,则 G43和 G44均从该程序段起被取消。 H00也可以作为 G43
和 G44的取消指令。
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2、半径补偿( G40,G41,G42 )
在编制轮廓切削加工的场合,一般以工件的轮廓尺寸为
编程轨迹,这样编制加工程序比较简单,即假设刀具中心运
动轨迹是沿工件轮廓运动的,而实际的刀具运动轨迹要与工
件轮廓有一个偏移量(刀具半径)。利用刀具半径补偿功能
可以方便的实现这一转变,简化程序的编制,机床可以自动判
别补偿的方向和补偿值的大小,自动计算出实际刀具中心轨
迹,并按刀心轨迹运动。
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G40 取消刀具半径补偿
G41 刀具左补偿
G42 刀具右补偿
G41左补偿指令是沿着刀具前进的方向观察,刀具在工
件轮廓的左边,而 G42则在工件的右边,G41,G42为续效指
令。
建立和取消半径补偿需与 G01或 G00指令配合使用。
例如,G01 G41 X_ Y_ D_ F_;
G01 G40 X_ Y_ ;
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三、比例缩放( G50,G51)
对加工程序指定的图形指令进行缩放,有两种指令格式。
1、比例因子相等
指令格式为,
G51 X Y Z P ;
式中 X Y Z 为比例缩放中心,以绝对值指定。
P 为比例因子,指定范围为 0.001~ 999.999倍。
利用上述指令,由 P指定的比例因子,X,Y,Z作为比例
缩放中心,使下一个移动指令按比例
缩放。如图所示 ABCD为程序指令的图
形,a b c d为缩放后的图形,O为缩
放中心。
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2、各轴比例因子单独指定
通过对各轴指定不同的比例,可以按各自比例缩放各轴
指令。
指令格式,
G51 X Y Z I J K ;
式中 X Y Z 为比例缩放中心,以绝对值指定。
I,J,K为各轴( X,Y,Z)比例因子,指定范围为,
± 0.001~ ± 9.999
比例缩放方式由 G50取消。
注意:比例系数 I,J,K不用小数点。
比例缩放方式由 G50取消。
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四、坐标系旋转功能( G68,G69)
使用坐标系旋转功能可以旋转一个编程图形,相当于实
际位置相对于编程位置旋转了某一角度。当一个图形由若干
个相同形状的图形组成,且分布在由一个图形旋转便可得到
的位置上时,只要编这个形状的程序并进行旋转,就可以得
到这个图形。这就是坐标系旋转功能。
指令格式,G68 X Y R ;
式中 X Y 为旋转中心的坐标值,
R 为旋转角度(单位,° ),指
定范围为 ± 360°,+”表示逆时针
方向,,-”表示顺时针方向。可为
绝对值,也可为增量值。
取消坐标系旋转用 G69