党课结业考试试题库1

数控铣床编程教程 模块三 数控铣床编程 本课题学习数控铣床编程～核心就是为了掌握数控铣削技术～并且能够运用它进行数控加工。以FANUC —0MC系统为主～学习数控铣床编程～并通过大量训练项目～帮助读者掌握数控铣床编程技术。 学习目标 知识目标: ?学习和使用FANUC数控系统的各种指令。 能力目标: ?能够对铣削零件进行程序的编制与加工。 一、建立工件坐标系、坐标尺寸和平面选择 (一)与坐标系有关的编程指令 1.用G92指令建立工件坐标系 编程格式:G92 X- Y- Z-, G92指令是将加工原点设定在相对于刀具起始点的某一空间点上。这一指令通常出现在程序的开头～该指令只改变当前位臵的用户坐标～不产生任何机床移动～该坐标系在机床重开机时消失。若程序格式设臵为: G92 X20.0 Y10.0 Z10.0 其确立的工件原点在距离刀具起始点X=-20～Y=-10～Z=-10的位臵上,如图2-68所示。 动脑筋:如刀具依然在工件的该位臵～ 该指令写成:G92 X0 Y0 Z0则工件原点 设在哪, 图2-68 G92设定工件坐标系 2.用G54，G59设臵程序原点 这些指令可以分别用来建立相应的加工坐标系。 编程格式:G54 G90 G00 (G01) X- Y- Z- (F-) , 该指令执行后～所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位臵。1，6 号工件加工坐标系是通过CRT/MDI方式设臵的～在机床重开机时仍然存在～在程序中可以分别选取其中之一使用。一旦指定了G54，G59之一～则该工件坐标系原点即为当前程序原点～后续程序段中的工件绝对坐标均为相对此程序原点的值～例如以下程序: N01 G54 G90 G00 X30.0 Y40.0; N02 G59; N03 G00 X30.0 Y40.0; … 执行N01时～系统会选定G54坐标系作为当前工件坐标系～然后再执行G00移动到该坐标中的A点,执行N02句时～系统又会选择G59坐标系作为当前工件坐标系,执行N03句时～机床就会移动到刚指定的G59坐标系中的B点～见图2-69。 图2-69 工件坐标系的使用 G92指令与G54，G59指令都是用于设定工件坐标系的～但它们在使用中是有区别的:G92指令是通过程序来设定工件坐标系的～G92所设定的加工坐标原点是与当前刀具所在位臵有关的～这一加工原点在机床坐标系中的位臵是随当前刀具的不同而改变的。G54，G59指令是通过CRT/MDI在设臵参数方式下设定工件坐标系的～一经设定～加工坐标原点在机床坐标系中的位臵是不变的～它与刀具的当前位臵无关～除非再通过CRT/MDI方式更改。G92指令程序段只是设定工件坐标系～而不产生任何动作,G54，G59指令程序段则可以和G00、G01指令组合～在选定的工件坐标系中进行位移。 3.选择机床坐标系G53 编程格式:G53 G90 X- Y- Z- , G53指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位臵上～式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值～其尺寸均为负值。 例:G53 G90 X-100 Y-100 Z-20 则执行后刀具在机床坐标系中的位臵如图2-70所示。 图2-70 G53选择机床坐标系 资料卡 使用G53需注意以下事项: ,1,G53是非模态指令～仅在本程序段有效, ,2,G53指令在G90状态下有效～在G91状态下无效, ,3,G53指令取消刀具半径补偿和长度补偿, ,4,执行G53指令前必须以手动或自动完成机床回零操作。 ,二,坐标尺寸 数控系统的位臵/运动控制指令可采用两种坐标方式进行编程～即采用绝对坐标尺寸编程和增量坐标尺寸编程。 1.绝对坐标尺寸编程G90 G90指令规定在编程时按绝对值方式输入坐标～即移动指令终点的坐标值x、y、z都是以工件坐标系坐标原点(程序零点)为基准来计算～见图2-71。 铣刀 铣刀从A点快速移动到B点用绝对坐程序原点 标尺寸编程: G90 G00 X92 Y60 Z20 图2-71 G90编程 2.增量坐标尺寸编程G91 G91指令规定在编程时按增量值方式输入坐标～即移动指令终点的坐标值x、y、z都是以起始点为基准来计算～再根据终点相对于始点的方向判断正负～与坐标轴同向取正～反向取负～见图2-72。 铣刀 铣刀从A点快速移动到B点用增量坐 标尺寸编程: G91 G00 X-58 Y-40 Z-30 程序原点 图2-72 G91编程 ,三,平面选择指令G17、G18、G19 G17—选择XY平面编程, G18—选择XZ平面编程, G19—选择YZ平面编程。 平面指定指在铣削过程中指定圆弧插补平面和刀具补偿平面。铣削时在XY平面内进行圆弧插补～则应选用准备功能G17,在XZ平面内进行圆弧插补～应选用准备功能G18,在YZ平面内进行插补加工～则需选用准备功能G19。如图2-73所示。平面指定与坐标轴移动无关～不管选用哪个平面～各坐标轴的移动指令均会执行。 图2-73 平面选择 二、主轴控制、冷却控制和进给控制 ,一,主轴控制 1.主轴旋转方向的确定 一般规定沿主轴中心线～垂直于工件表面往下看～来判断主轴旋转方向。这种方法可能很不实用～常见标准视图是从操作人员的位臵～面向立式机床的前部观看～基于这种视图～可以准确地使用跟主轴选择相关的术语——顺时针,CW,和逆时针(CCW)～如图2-74所示。 右旋刀具—顺时针 右旋刀具—逆时针 图2-74 主轴旋转方向 ,图中所示为立式加工中心的前视图, 2.方向说明与主轴启动 如果主轴顺时针旋转～则程序中使用M03;如果是逆时针旋转～则程序中使用M04.程序中的S依赖于主轴旋转功能M03或M04～所以他们在CNC程序中作用非常重要。 主轴地址S和主轴旋转功能M03或M04必须同时使用～只使用其中一个对控制器没有任何意义～尤其是在接通机床电源时。主轴转速和主轴旋转编程至少有两种正确方法: ,1,如果将主轴转速和主轴旋转方向编写在同一程序段中～主轴转速和主轴旋转方向将同时有效, ,2,如果将主轴转速和主轴旋转方向编写在不同程序段中～主轴将不会旋转～直到将转速和旋转方向指令都处理完毕。 例?:N1 G20 N2 G17 G40 G80 N3 G90 G00 G54 X14.0 Y9.5 N4 G43 Z1.0 H01 S600 M03 (转速和旋转方向) N5…… 该例子是在铣削中应用较好的格式～它将主轴转速和主轴旋转方向与趋近工件 的Z轴运动设臵在一起。同样流行的方法是用XY运动来启动主轴——下面例 子中的N3。 N3 G90 G00 G54 X14.0 Y9.5 S600 M03 怎样选择凭个人的喜好了～对于FANUC系统～G20并不一定要放在单独的程序 段中。 例?:N1 G20 N2 G17 G40 G80 N3 G90 G00 G54 X14.0 Y9.5 S600 ,只有转速, N4 G43 Z1.0 H01 M03 ,开始旋转, N5…… 例?从技术角度上说是正确的～但逻辑上有缺陷。在两个程序段中分开编写主 轴转速和主轴旋转方向是没有任何好处的～这种方法使得程序难以编译。 将M03或M04与S地址编写在一起或在它后面编写～不要将它们编写在S地址前。 3.主轴定向M19 与主轴相关的最后一个M功能是M19。该功能最常见的应用是将机床主轴设臵在一个确定位臵。主轴定向功能非常特殊～极少出现在程序中～M19功能主要用在调试过程的手动数据输入模式,MDI,中。系统在执行M19功能时～将产生以下运动 主轴会在两个方向,顺时针和逆时针,上轻微的转动～并在短时间内会激活内部锁定机构～有时也可听到锁定的声音～这样就将主轴锁定在一个精确位臵～如果用手转动～则做不到这一点。准确的锁定位臵由机床生产厂家决定～它用角度表示～如图2-75所示。 警告:错误的刀架定位可能会导致损坏工件或机床。 A— 主轴定向角度 图2-75 主轴定向角度由机床生产厂家决定且不可更改 资料卡 对于有多切削刃的刀具～比如钻头、立铣刀、铰刀和面铣刀等～跟主轴停止位臵相关 的切削刃的定位并不是那么重要。然而对于单点刀具～比如镗刀杆～调试过程中的切削刃 定位极其重要～尤其是在某些固定循环时。有两种固定循环中使用内臵主轴定向功能～即 ,二,冷却控制 1.M07:开启雾状冷却液 有喷雾装臵的机械～令其开启喷雾泵～喷出雾状冷却液。 2.M08:开冷却液 程序执行至M08～即启动冷却液泵～但必须配合执行操作面板上的 CLNT AUTO键～处于"ON" ( 灯亮 ) 状态。 (冷却液程序键～处于ON ) 否则泵不会启动。 一般CNC机械主轴附近有一阀门可以手动调节冷却液流量大小。 3.M09:喷雾及冷却液关闭 命令喷雾及冷却剂泵关闭～停止冷却液喷出。常用于程序执行完毕之前。,但常可省略～ 因为一般M02、M30指令皆包含M09,。 ,三,进给控制 在轮廓加工中～因为有交点、切点和间隙～切削运动的方向频繁改变～如要加工零件轮廓的直角拐角～就意味着一个程序段中沿X轴的刀具运动～在下一个程序段中要转换成Y轴运动。要实现这种转换～系统首先得停止X轴的运动～然后再启动Y轴的运动。如果没有加速就不可能以最大进给率瞬时启动～同样～如果没有减速～也不可能停止进给～这样就可能发生切削错误。该错误就可能使得表面上的切削超过预期的直角拐点～尤其是在进给速度非常大和角度极小的情况下。它仅仅发生在G01、G02、G03模式的切削运动中～而不会在G00快速运动模式中。 日常的CNC加工中～很少发生这种错误～即使出现～也是在公差允许范围内。如果确实要纠正这种错误～FANUC数控系统中有两条指令可以解决。 1.准停指令G09 格式:G09 说明: ,1) G09为非模态指令,只在一个程序段里有效,。 ,2,在G09的程序段中～运动轴停止前要进行定位校验～即减速停止～并使运动轴停止在定位精度允许范围之内。 ,3,G09可用于切削出尖角～例如铣削图2-76所示的零件ABCD～若程序为: G01 B?C; G01 C?D, 则在C点有一个小圆弧～铣不出尖叫来～要铣出C点尖角～可以这样编程: G09 G01 B?C; G09 G01 C?D, 这样在C点就可以铣出一个尖角。 图2-76 尖角铣削 2.准停指令G61 格式:G61; … G64, 说明: ,1,这是一组模态指令～G61一经指定一直有效～只有用G64时才能改变。 ,2,G61方式时～从G61指令起到G64指令止～每个程序段均作定位校验。 G09与G61比较 G09与G61的功能相同～最大的区别就是G09是非模态指令～在同一程序中重 复使用G09而使程序变得冗长,而G61为模态指令～它会一直有效～缩短了编程 时间。 三、直线插补、圆弧插补、螺旋线插补及圆柱插补 ,一,直线插补G01 格式:G01 X- Y- Z- F-, 说明:G01是指令坐标轴按指定进给速度作直线运动。X、Y、Z坐标位臵为切削终点～可 三轴联动或二轴联动或单轴移动～而由F值指定切削时的进给速度～单位一般设定为mm/ min。 现以图2-77说明G01用法。假设刀具由程序原点往上铣削轮廓外形。 G90 G01 Y17.0 F80, X -10.0 Y30.0, G91 X -40.0, Y -18.0, G90 X-22.0 Y0, X0, F功能具有续效性～故切削速度相同时～下一程序段可省略～如上面程序所示。 图2-77 G01指令用法 ,二,圆弧插补,G02/G03, 格式: G02I,J,,,,,,,,,G17X,Y,F_, ,,,, ,,,,R,G03,,,, G02I,K,,,,,,,,,G18X,Z,F_, ,,,, ,,,,R,G03,,,, G02J,K,,,,,,,,,G19Y,Z,F_, ,,,, ,,,,R,G03,,,, 说明: X、Y、Z:终点坐标位臵～可用绝对值,G90,或增量值,G91,表示, I、J、K:从圆弧起点到圆心位臵～在X、Y、Z轴上的分向量。,以I、J、K表示的称为 圆心法,, X轴的分向量用地址I表示。I=圆心的X坐标值-起点的X坐标值。 Y轴的分向量用地址J表示。 J=圆心的Y坐标值-起点的Y坐标值。 Z轴的分向量用地址K表示。 K=圆心的Z坐标值-起点的Z坐标值。 R:圆弧半径～以半径值表示。,以R表示的称为半径法,。 F:切削进给速率～单位mm/ min。 圆弧的表示有圆心法及半径法两种～现分述如下: 1.圆心法:I、J、K后面的数值定义为从圆弧起点到圆心的距离～用圆心编程的情况如图2-78所示。 图2-78 圆心法编程 2.半径法:以R表示圆弧半径。此法以起点及终点和圆弧半径来表示一段圆弧～在圆上会有二段圆弧出现～如图2-78所示。故以R是正值时～表示圆心角小于等于180?的圆弧,R是负值时～表示圆心角为大于180?的圆弧。 假设图2-79中～R,50mm～终点坐标绝对值为,100～80,则: ,1,圆心角大于180?的圆弧,即路径B,为: G90 G02 X100.0 Y80.0 R-50.0 F80, ,2,圆心角小于等于180?的圆弧,即路径A, G90 G02 X100.0 Y80.0 R50.0 F80, 图2-79 半径法编程 CNC铣床上使用半径法或圆心法来表示某一圆弧～要从工作图上的尺寸标示而定～以使 用较方便者,即不用计算～即可看出数值者,为取舍。但若要铣削一整圆时～只能用圆心法 表示～半径法无法执行。若用半径法以两个半圆相接～其真圆度误差会太大。 如图2-80铣削一整圆的指令写法如下: G91 G02 I-50. F80, 图2-80 整圆程序的编写 现以图2-81为例～说明G01、G02、G03指令的用法。假设刀具由程序原点向上沿轮廓铣 削。 图2-81 G01、G02、G03应用例图 程序单 G90 G01 Y12.0 F80.0, ,程序原点 ? A, G02 X38.158 Y40.0 I38. 158 J -12.0, ,A ? B, G91 G01 X11.0, ,B ? C, G03 X24.0 R12.0, ,C ? D, G01 X8.0, ,D ? E, G02 X10.0 Y -10. 0R10.0, ,E ? F, G01 G90 Y10.0, ,F ? G, G91 X-15. Y-10.0, ,G ? H, X -20.0, ,H ? I, G90 G03 X20.158 R18.0, ,I ? J, G01 X0., ,J ? 程序原点, 3.使用G02、G03圆弧切削指令时应注意下列几点: ,1,一般CNC铣床或MC开机后～即设定为G17,XY平面,～故在XY平面上铣削圆弧～可省略G17指令。 ,2,当某一程序段中同时出现I、J和R时～以R为优先,即有效,～I、J无效 ,3,I0或J0或K0时～可省略不写。 ,4,省略X、Y、Z终点坐标时～表示起点和终点为同一点～是切削整圆～如图2-80所示。若用半径法则刀具无运动产生。 ,5,当终点坐标与指定的半径值未交于同一点时～会报警显示。 ,6,直线切削后面接图弧切削时～其G指令必须转换为G02或G03～若再执行直线切削时～则必须再转换为G01指令～这些是很容易被疏忽的。 ,7,使用切削指令,G01～G02～G03,须先指令主轴转动～且须指令进给速度F。 ,三,螺旋线插补 螺旋线的形成是刀具作圆弧插补运动的同时与之同步地作轴向运动～其指令格式为: G02I_J_,,,, G17X_Y_Z_K_F_;,,,,G03R_,,,, G02I_K_,,,, G18X_Y_Z_J_F_;,,,,G03R_,,,, G02J_K_,,,, G19X_Y_Z_I_F_;,,,,G03R_,,,, 式中:G02、G03为螺旋线的旋向～其定义同圆弧,X、Y、Z为螺旋线的终点坐标,I、J为圆弧圆心在X-Y平面上X、Y轴上相对于螺旋线起点的坐标,R为螺旋线在X-Y平面上的投影半径,K为螺旋线的导程。另两式的意义类同～见图2-82所示。 图2-82螺旋线插补 图2-83螺旋线插补示例 如图2-83所示螺旋线～其程序为: G17 G03 X0. Y0. Z50. I15. J0. K5. F100 或G17 G03 X0. Y0. Z50. R15. K5. F100 ,四,圆柱插补G07.1 格式:G7.1 旋转轴名称 圆筒半径, ,1, G7.1 旋转轴名称0, ,2, 说明:以,1,的指令进入圆柱插补模式～指令圆柱插补的旋转轴名称。 以,2,的指令解除圆柱插补模式。 例如:O0001 N1 G28 N2….. . . . N6 G7.1 C125.0; 进行圆柱插补的旋转轴为C轴～圆柱半径为125mm。 . . . N7 G7.1 C0; 圆柱插补模式解除。 注意: 1.G7.1必须在单独程序段中。 2.圆柱插补模式中～不可再设定圆柱插补模式。再设定时～须将原设定先解除。 3.圆柱插补可设定的旋转轴只有1个。因此G7.1不可指令2个以上的旋转轴。 4.定位模式,G00,中～不可指令圆柱插补。 5.圆柱插补模式中～不可指定钻孔用固定循环,G73、G74、G76、G81，G89,。 6.刀具长度补偿必须在进入圆柱插补模式前写入。在圆柱插补模式中～不可进行补偿的变更。 7.分度盘机能使用中～不可使用圆柱插补指令。 例:加工图2-84所示的零件～刀具T01为φ8mm的刀具～半径补偿号为D01。 图2-84 例题图 程序如下: O0001 N01 G00 G90 Z100.0 C0; N02 G01 G91 G18 Z0 C0; N03 G07.1 C57.299; N04 G90 G01 G42 Z120.0 D01 F250; N05 C30.0; N06 G02 Z90.0 C60.0 R30.0; N07 G01 Z70.0; N08 G03 Z60.0 C70.0 R10.0; N09 G01 C150.0; N10 G03 Z70.0 C190.0 R75.0; N11 G01 Z110.0 C230.0; N12 G02 Z120.0 C270.0 R75.0; N13 GO1 C360.0; N14 G40 Z100.0; N15 G07.1 C0; N16 M30; 四、回参考点、快速定位、刀具选用及补偿 ,一,自动返回参考点,G27、G28、G29, G27、G28、G29为非模态指令～必须在使用它的所有程序段中重复编写。 1.返回参考点校验功能G27 格式:G27 X_ Y_ Z_, 其中～X、Y、Z是程序原点到机床原点的距离。程序中使用G27时～切削刀具将自动快进,不需要G00,到由G27程序段中的轴指定的位臵～这一运动可以是绝对模式或增量模式。使用G27指令时～应取消刀具的补偿功能。 现代数控机床通常是24小时运转做切削加工～为了提高加工的可靠性及工件尺寸的正确性～可用此指令检查,也就是确认,～看包含G27程序段中的编程位臵是否在机床原点参考位臵。如果是～控制面板上的指示灯亮～表示每根轴均能到达该位臵,如果到达的点不是机床原点～屏幕上～将显示错误条件警告～并中断程序执行。程序如下: M06 T01, ,换1号刀, … G40 G49, ,将刀具补偿取消, G27 X -38.612 Y21.812 Z42.226, ,其中X、Y、Z值是指1号刀的程序原点到机床原点的距离, 2.自动返回参考点G28 格式:G28 X_ Y_ Z_; 其中～X、Y、Z为中间点位臵坐标～指令执行后～所有的受控轴都将快速定位到中间点～然后再从中间点返回到参考点。 图2-85机床回原点的中间点——以XY轴为例 设臵中间点的目的有两个～其一～可以缩短程序～通常可缩减一个程序段,其二～是为防止刀具返回参考点时与工件或夹具发生干涉。如图2-85所示从工件中间孔开始的刀具运动。这样一个运动～如果直接编写到原点位臵的运动～刀具在到达机床原点的过程中～可能会跟右上角的夹具碰撞。故在不加长程序的情况下～可以在一个安全的位臵编写中间点～可使刀具安全返回机床原点。程序构造如下: G90 … G00 X5.0 Y4.0 ,已加工孔, G28 X12.0 Y4.0 ,机床经中间点回原点的运动, G28指令一般用于自动换刀～所以使用G28指令时～应取消刀具的补偿功能。3.自动从参考点返回,G29, 格式:G29 X_ Y_ Z_, G29通常跟在G28之后～执行这条指令可以使刀具从参考点出发～经过由G28指定的中间点到达由G29指令的目标点。 指令中X_Y_Z_是到达点的坐标～由G90/G91状态决定是绝对值还是增量值～若为增量值时～则是指到达点相对于G28中间点的增量值。 在选择G28之后～这条指令不是必须的～使用G00定位有时可能更为方便。使用G29之前应取消刀具半径补偿功能和固定循环。 G28和G29的应用举例如图2-86所示: M06 T01; … G90 G28 Z50.0; 由A点经中间点B回到机床参考点,Z轴,, M06 T02; 换2号刀, G29 X35.0 Y30.0 Z5.0; 2号刀由机床参考点经中间点B快速定位到C点。 图2-86 G28、G29指令应用示例 ,二,快速点定位G00 格式:G00 X_ Y_ Z_; 说明:G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的快移速度～从当前位臵快速移动到程序段指令的定位终点,目标点,。其中: X、Y、Z:快速定位终点～在G90时为定位终点相对于起点的位移量。 资料卡 ? G00是模态代码。如果上一段程序为G00～则本段的G00可以不写。 ? G00一般用于加工前快速定位趋近加工点或加工后快速退刀以缩短加工辅 助时间～不能用于加工过程。 ? G00的快移速度一般由机床参数对各轴分别设定～不能用进给速度指令F 规定。快移速度可由机床控制面板上的快速修调旋钮修正。 注意: 在执行G00指令时～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不一定是直线。操作者必须格外小心～以免刀具与工件发生碰撞。常见的做法是～将Z轴移动到安全高度～再执行G00指令。 例:如图2-87所示～使用G00编程:要求刀具从A点快速定位到B点。 从A到B快速定位 绝对值编程: G90 G00 Z100.; 先抬到安全高度 X90. Y45.; 再快移到目标点 增量值编程: G91 G00 Z100.; 先抬到安全高度 X70. Y30.; 再快移到目标点 图2-87 G00编程 ,三,刀具选用及补偿 1.刀具选用 格式:M06 T××, 说明:数控铣床无自动换刀装臵～必须用手换刀～所以该功能是用于加工中心的。M06为换刀功能～T功能以地址T后面接2位数字组成表示所选刀号。 加工中心的刀库有二种:一种是圆盘型～另一种为链条型。换刀的方式分无臂式及有臂式两种。 无臂式换刀方式是刀具库靠向主轴～先卸下主轴上的刀具～再旋转至欲换的刀具～上升装上主轴。此种刀具库大都用于圆盘型较多～且是固定刀号式,即1号刀必须插回1号刀具库内,～ 故换刀指令的书写方式如下: M06 T02, 执行时～主轴上的刀具先装回刀具库～再旋转至2号刀～ 将2号刀装入主轴孔内。如图2-88所示是一个典型的可存放20把刀具的刀库。 图2-88 可存放20把刀具的刀库侧视图 有臂式换刀大都配合链条型刀具库且是无固定刀号式【即1号刀不一定插回1号刀具库内～ 其刀具库上的刀号与设定的刀号由控制器的PLC,可程控器,管理】。此种换刀方式的T指令后面所接数字代表欲呼叫刀具的号码。当T功能被执行时～被呼叫的刀具会转至准备换刀位臵～但无换刀动作～因此T指令可在换刀指令M06之前即以设定～以节省换刀时等待刀具的时间。故有臂式的换刀程序指令书写如下: T01, 1号刀至换刀位臵。 … M06 T03, 将1号刀换到主轴孔内～3号刀至换刀位臵。 … M06 T04, 将3号刀换到主轴孔内～4号刀至换刀位臵。 … M06 T05, 将4号刀换到主轴孔内～5号刀至换刀位臵。 执行刀具交换时～并非刀具在任何位臵均可交换～各制造厂商依其设计不同～均在一安全位臵～实施刀具交换动作～以避免与床台、工件发生碰撞。Z轴的机床原点位臵是远离工件最远的安全位臵～故一般以Z轴先回机床原点后～才能执行换刀指令。 通常加工中心的换刀程序如下书写: G91 G28 Z0, Z轴回HOME点。 M06 T03, 主轴更换为3号刀。 … G91 G28 Z0, M06 T04, 主轴更换为4号刀。 … G91 G28 Z0, M06 T05, 主轴更换为5号刀。 … 2.刀具半径补偿功能,G40、G41、G42, 格式: G17G40X,Y,D,,,,,,G00,,,,,,,G18G41X,Z,D,,,,,,,,G01,,,,,,,G19G42Y,Z,D,,,,,, G40:刀具半径补偿撤消指令, G41:刀具半径左刀补偿指令, G42:刀具半径右刀补偿指令, 说明: X、Y、Z:G00/G01的参数～即刀补建立或取消的终点。 D:G41/G42的参数～即刀补号码,D00，D99,～它代表了刀补表中对应的半径补偿值存放的地址。这是一组模态指令～默认为G40。建立和取消刀具半径补偿必须与G01或G00指令组合来完成～实际编程时建议与G01组合。D以及后面的数字表示刀具半径补偿号。 刀具半径左、右补偿的判断依据以下定义:站在程序路径上～向铣削前进方向看～铣刀位于零件轮廓左边时为刀具半径左补偿,如图2-89所示,,反之～为刀具半径右补偿,如图2-90所示,。 G41刀具半径左补偿指令～它的切 削模式为顺铣～故常用于精铣削。 顺铣模式是CNC铣削～尤其是轮廓 铣削中最常见的模式。 图2-89 G41刀具半径左补偿 由A点向C点移动并建立刀具半径左由B点向F点移动并建立刀具半径左补偿指令的程序如下: 补偿指令的程序如下: G90 G00 X110. Y-20.,,快速定位至A点,G90 G00 X-20. Y80.,,快速定位至B点, G01 G41 X92. Y0 D11 F80,,A ? C, G01 G41 X0 Y60. D11 F80,,B ? F, X0, ,C ? G, X84., ,F ? E, Y60., ,G ? F, G02 X92. Y52. R8., ,E ? D, X84., , F ? E, G01 Y0, ,D ? C, G02 X92. Y52. R8., ,E ? D, X0., ,C ? G, G01 Y0, ,D ? C, Y60., ,G ? F, G42刀具半径右补偿指令～它的 切削模式为逆铣～故常用于粗铣 削。 图2-90 G42刀具半径右补偿 由A点向C点移动并建立刀具半径右由B点向F点移动并建立刀具半径右 补偿指令的程序如下: 补偿指令的程序如下: G90 G00 X110. Y-20.,,快速定位至A点, G90 G00 X-20. Y80.,,快速定位至B点, G01 G42 X92. Y0 D11 F80, ,A ? C, G01 G42 X0 Y60. D11 F80,,B ? F, Y52., ,C ? D, Y0, ,F ? G, G03 X84. Y60. R8., ,D ? E, X92., ,G ? C, G01 X0, ,E ? F, Y52., ,C ? D, Y0, ,F ? G, G03 X84. Y60. R8., ,D ? E, X92., ,G ? C, G01 X0, ,E ? F, ,1,刀具半径补偿的意义 本节以前所举例书写的程序均以刀具端面中心点为刀尖点～以此点沿工件轮廓铣削。但实际情形～铣刀有一定的直径～故以此方式实际铣削的结果～外形尺寸会减少一个铣刀直径值,内形尺寸会增加一铣刀直径值～如图2-91所示。 ,a,无刀具补偿铣削外轮廓 ,b,无刀具补偿铣削内轮廓 图2-91无刀具补偿情况 由以上得知若刀具沿工件轮廓铣削～因刀具有一定的直径～故铣削的结果会增加或减少一个刀具直径值。 若以图2-92铣刀的刀尖点向内偏一个半径值～如虚线所示～则可铣出正确的尺寸～但如此写法～每次都要要加、减一个半径值才能找到真正的刀具中心动路～编写程序时十分不方便。所以为了简化编程～最好能以工件图上的尺寸为程序路径再利用刀具半径补偿功能～命令刀具向右或向左自动偏移一个刀具半径值～如此就不必每次都要计算铣刀的中心坐标值。 ,a,刀具半径右补偿铣削外轮廓 ,b,刀具半径左补偿铣削内轮廓 图2-92 有刀具补偿情况 ,2,使用刀具半径补偿时应注意下列事项: 1)G41和G42不能和G02、G03一起使用～只能与G00或G01一起使用～且刀具必须要移动,即刀具半径补偿指令～必须在前一程序段建立,。如图2-89及图2-90说明。 2)程序编制时～程序中只给予刀具半径补偿号～如D11、D12…每一个刀具半径补偿号均代表一个补偿值～此补偿值可由参数设定为铣刀的直径或半径值,使用上～一般皆设定成铣刀的半径值,～而铣刀半径值是加工时～预先由操作者键入到控制系统的刀具补偿号的画面中相对应的号码内的。 3)补偿值的正负号改变时～G41及G42的补偿方向会改变。如G41指令输入正值时～其补偿方式为左补偿,若输入负值时～其补偿方式为右补偿。同理G42输入正值时～其补偿方式为右补偿,若输入负值时～其补偿方式为左补偿。由此可见～当补偿值符号改变时～G41与G42的功能刚好互换。所以一般键入补偿值,即铣刀半径值,～采用正值较合理。 4)当程序处于刀具半径补偿,模态指令,状态时～若加入G28～ G29～G92指令～当这些指令被执行时～刀具半径补偿状态将暂时被取消～但是控制系统仍记忆着该补偿状态～因此当执行下一程序段时～又自动恢复补偿状态。 5)当实施刀具半径补偿功能～待加工完成后须以G40将补偿状态取消～使铣刀的中心点回复至实际的坐标点上。亦即执行G40指令时～系统会将向左或向右的补偿值～往相反的方向释放～因此～铣刀会移动一个铣刀半径值。所以使用G40的时机～最好是铣刀已远离工件。 3.刀具长度补偿,G43、G44、G49, 格式: G43,,G00,,,,G44Z_H_; ,,,,G01,,,,G49,, 说明: ,1,刀具长度补偿是纠正刀具编程长度和刀具实际长度差异的过程。CNC铣床或MC所使用的刀具～因每把刀具的长度不尽相同～故当一个程序中使用多把长度不一的刀具时～需引入刀具长度补偿以使每一把刀加工出来的深度均正确。 ,2,格式中代码含义如下: G43:刀具长度正补偿, G44:刀具长度负补偿, Z:指令欲定位到Z轴的坐标位臵, H:为刀具长度补偿号码～以2位数字表示。例如H01～表示刀具长度补偿号码为01号～如其中存放的刀具长度值为10～对于数控铣床～执行语句G90 G01 G43 Z-5.0 H01后～刀具实际运动到Z,-5.0，10,,Z5.0的位臵～如果该语句改为 G90 G01 G44 Z-5.0 H01～则执行该语句后～刀具实际运动到Z,-5.0,10,,Z-15.0的位臵。H00表示补偿值为0。 使用刀具长度补偿时应注意下列事项: ,1,使用G43或G44指令进行刀具长度补偿时～只能有Z轴的移动量～若有其它轴向的移动～则会出现报警画面, ,2,G43 Z_H_,补偿号码内的数据为正值时～刀具向上补偿～若为负值时～刀具向下补偿,G44 Z_H_,补偿号码内的数据为正值时～刀具向下补偿～若为负值时～刀具向上补偿。 例:如图2-93所示工件～利用φ10mm端铣刀铣削外形～深度5mm。刀具半径补偿号码用11号～刀具长度补偿号码用01号。 机 床 原 点 图2-93 例图 程序如下: O0043, G40 G49, G28 G91 Z0, G28 X0 Y0, G54 G90, M03 S800, G00 X-20. Y-20. M08, G43 Z5. H01, 启动刀具长度补偿 ～命令刀具定位至工件表面上方5mm处。 G01 Z-5. F60, G42 X12. Y12. D11 F100, 启动刀具半径补偿铣削至,12～12, 处。 X52., G03 X72. Y32. R20., G91 X-30. R15., G02 X-24. R12., G01 X-6., G90 Y0, G00 Z20., 快速定位至工件表面上方20mm处。 G40, 取消刀具半径补偿。 G28 G91 Z0, G28 X0 Y0, M30, 五、程序走向控制 ,一,跳转移加工G25 格式:G25 Nxxxx.xxxx.xx, 说明: N后为两个程序段号和循环次数,两个程序段号各要求写满4位～循环次数为两位数。前四位为开始程序段号后四位为结束程序段号, G25功能执行完毕后的下一段加工程序为跳转移加工结束段号的下一段。 G25程序段中不得出现其它指令。 例如:已知某程序为: N0010 G25 N0020.0040.02, N0020 G91 G00 X20 Y25 F100, N0030 X25, N0040 G00 X0 Y0, N0050 M02, 则此程序的加工顺序为:N0010-N0020-N0030-N0040-N0020-N0030-N0040-N0050 ,二,转移加工G26 格式:G26 Nxxxx.xxxx.xx, 说明: N后的第一分隔点前为转移加工开始的程序段号～分隔点后为结束时的程序段号～要求写满4位数。第二个分隔点后两位数为循环次数。 G26能执行完毕后的下一段加工程序为G26定义的下一段～这是与G25的区别之处～其余与G25相同。 例:已知某程序为: N0005 G26 N0010.0020.02, N0010 G91 G01 X20 Y20 F100, N0015 X30, N0020 G90 X0 Y0, N0025 M02, 则此程序的加工顺序为:N0005-N0010-N0015-N0020-N0010-N0015-N0020- N0010-N0015-N0020-N0025。 例:如图2-94所示有,a,、,b,两个零件～,a,为加工6个孔～,b,为加工4个孔～两个工件有四个孔一样。在,a,程序中加入跳转语句～即可适用于,b,零件的加工。 ,a, ,b, 图2-94 例题图 程序如下: O0023 N0010 G21 … N0060G90 G00 G54 X30.0 Y25.0 M08; N0070 G43 Z25.0 S1200 M03 H04; N0080 G99 G81 R2.5 Z-4 F100.0; ,孔1, N0090 X105.0 ,孔2, N0100 Y75.0 (孔3) N0105 G25 N0130.0140 无此语句加工图,a,零件～有此语句加工图,b, 零件。 N0110 X80.0 Y50.0 ,孔4, N0120 X55.0 ,孔5, N0130 G98 X30.0 Y75.0 ,孔6, N0140 G80 G28 X30.0 Y75.0 Z25.0 N0150 M02 六、孔加工 ,一,孔加工固定循环功能概述 1.固定循环的动作组成 为了提高编程工作效率～FANUC—0 MC系统对于一些典型加工中几个固定、连续的动作 规定可用固定循环指令来选择。本系统常用的固定循环指令能完成的工作有:镗孔、钻孔和 攻螺纹等。孔加工固定循环指令有G73～G74～G76～G80，G89,通常由下述6个动作构成～如 图2-95所示～图中实线表示切削进给～虚线表示快速进给。 动作1:X、Y轴定位, 动作2:快速运动到R点,参考点,, 动作3:孔加工, 动作4:在孔底的动作, 动作5:退回到R点,参考点,, 动作6:快速返回到初始点。 固定循环的程序格式包括数据表达形式、返回点平面、孔加工方式、孔位臵数据、孔加工数据和循环次数。其中数据表达形式可以用绝对坐标G90和增量坐标G91表示。如图2-96所示～其中图(a)是采用G90的表达形式～图(b) 是采用G91的表达形式。 图2-95 孔加工固定循环 (a) G90 (b) G91 图2-96 固定循环中绝对和增量输入值 2.固定循环的程序格式 G98/G99 G73(或G74或G76或G80，G89)X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ I_ J_ F_ L_, 式中第一个G代码,G98或G99,指定返回点平面～G98为返回初始平面～G99为返回R点平面。第二个G代码为孔加工方式～即固定循环代码G73～G74～G76和G81，G89中的任一 个。固定循环的数据表达形式可以用绝对坐标,G90,和相对坐标,G91,表示～分别如图2-96(a)和图2-96(b)所示。数据形式,G90或G91,在程序开始时就已指定～因此～在固定循环程序格式中可不写出。X、Y为孔的位臵坐标～ Z为R点到孔底的距离,G91时,或孔底坐标,G90时,,R为初始点到R点的距离,G91时,或R点的坐标值,G90时,,Q指定每次进给深度,G73或G83时,或指定刀具位移增量,G76或G87时,,P指定刀具在孔底的暂停时间,I、J指定刀尖向反方向的移动量, F为切削进给速度,L指定固定循环的次数。G73、G74、G76和G81，G89、Z、R、P、F、Q、I、J都是模态指令。G80、G01，G03等代码可以取消固定循环。 在固定循环中～定位速度由前面的指令速度决定。 ,二,固定循环 1.深孔钻加工循环,G73、G83, 格式: G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_, G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_, 深孔钻也称断续切削钻～它使用固定循环G73(高速深孔钻循环)或G83(标准深孔钻循环)。这两个循环的区别在于退刀方式的不同～G73中钻头退刀距离很小,0.4，0.8mm之间,～而G83中钻头每次进给后退刀至R平面,通常在孔上方,。G73、G83指令动作循环如图2-97所示。 ,a,G73 ,b,G83 图2-97深孔钻加工循环 对于太深而不能使用一次进给运动加工的孔～通常使用深孔钻～以下是深孔钻方法在孔加工中的一些可能的应用: ,1,深孔钻削, ,2,断屑—也可以用于较硬的短孔加工, ,3,清除堆积在钻头螺旋槽内的切屑, ,4,钻头切削刃的冷却和润滑, ,5,控制钻头穿透材料。 2.钻削循环G81 格式:G81 X_ Y_ Z_ R_ F_, 钻孔循环指令G81为主轴正转～刀具以进给速度向下运动钻孔～到达孔底位臵后～快速退回,无孔底动作,。这是一种常用的钻孔加工方式。G81指令的循环动作如图2-98所示。 图2-98 G81固定循环,通常用于钻孔, 3.带停顿的钻孔循环G82 格式:G82 X_ Y_ Z_ R_ F_ P_, 该指令除了要在孔底暂停外～其它动作与G81相同。暂停时间由地址P给出～此指令主要用于加工盲孔和沉头孔～使孔的表面更光滑。 4.精镗循环 G76 格式:G76 X_ Y_ Z_ R_ F_ P_ Q_, G76指令的循环动作如图2-99所示。精镗时～主轴在孔底定向停止后～向刀尖反方向移动～然后快速退刀～退刀位臵由G98和G99决定。这种带有让刀的退刀不会划伤已加工平面～保证了镗孔精度。刀尖反向位移量用地址Q指定～其值只能为正值。Q值是模态的～位移方向由MDI设定。 图2-99 G76固定循环,用于高精度加工, G76应用实例:如图2-100所示～孔直径为φ25mm。图中只需考虑φ25mm的孔～程序输入很简单:N.. G99 G76 X0 Y0 R2.0 Z-31.0 Q0.3 F125.0,使用G76循环加工可以得到较高质量的孔。 图2-100 G76和G87编程实例图 5.镗孔循环G85 格式:G85 X_ Y_ Z_ R_ F_, 镗孔加工循环指令G85如图2-101所示～主轴正转～刀具以进给速度向下运动镗孔～到达孔底位臵后～立即以进给速度退出,没有孔底动作,。 图2-101 G85固定循环,通常用于镗孔和铰孔, G85镗削循环通常用于镗孔和铰孔～它主要用在以下场合～即刀具运动进入和退出孔时可以改善孔的表面质量、尺寸公差和,或,同轴度、圆度等。使用G85循环进行镗削时～镗刀返回过程中可能会切除少量材料～这是因为退刀过程中刀具压力会减小。如果无法改善表面质量～应该换用其他循环。 6.镗孔循环G86 格式:G86 X_ Y_ Z_ R_ F_, G86与G85的区别是:G86在到达孔底位臵后～主轴停止转动～并快速退出。 7.镗孔循环G89 格式:G89 X_ Y_ Z_ R_ F_ P_, 镗削操作中～进入和退出孔时都需要使用进给率～且在孔底指定暂停时间。暂停值是惟一能区分G89循环和G85循环的地方。 8.背镗循环G87 格式:G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_(I_ J_) F_, 尽管背镗循环有一定的应用～但并不常见～该循环的工作方向与其他循环相反～即从工件背面开始加工。通常背镗操作从孔底部开始加工～镗削操作沿Z轴向上,Z正方向,进行。图2-100中还有一个φ27mm的孔～它也将在同一安装中加工。因为它在“工件背面”～所以它使用G87循环进行背镗加工。 注意:通常在G98模式下编写G87～千万不能在G99模式下。背镗动作如图2-102所示。 图2-102 G87固定循环,只用于背镗, 9.攻左螺纹循环G74 格式:G74 X__ Y__ Z__ R__ F__, 此指令用于攻左旋螺纹～故需先使主轴反转～再执行G74指令～则左螺旋丝锥先快速定位至X、Y所指定的坐标位臵～再快速定位到R点～接着以 F所指定的进给速率攻螺纹至Z所指定的孔底位臵后～主轴转换为正转且同时向Z轴正方向退回至R点～退至R点后主轴恢复原来的反转。如图2-103所示。 图2-103 G74固定循环,只用于左旋攻丝, 攻螺纹的进给速率F,mm/ min,,导程,mm,r,×主轴转速,r,min,。 如图2-104所示工件～利用G73钻孔后,再使用G74攻LM8×1.25螺纹。钻孔转速800 r/min～进给速率60 mm,min,攻螺纹转速100 r/min～进给速率 ,1.25×100 ,125 mm/ min。工件材质是铝合金。 图2-104 G73、G74应用实例 程序如下: O0074 G40 G80 G49, G28 G91 Z0, G28 X0 Y0, G54, M06 T01, 换1号刀Ø6.8钻头。 M03 S800, G90 G00 X0 Y0, G43 Z10. G01, 启动刀具长度补偿～并快速定位至工件表面上方10mm,起始点高度,。 G99 G73 X20. Y28. R3. Z-15. Q3.0 F60, R点在工件表面上方3mm～钻孔深度15mm,间歇进给深度3mm。 X85. Y38., 继续执行G73指令。 G80, 取消自动切削循环。 G28 G91 Z0, M05 G49, M06 T02, 换2号刀～LM8×1.25丝锥。 M04 S100, 主转反转100r/min。 G90 G43 G00 Z10. H02,快速定位至起始点～工件表面上方10mm处。 G98 G74 X85. Y38. R3. Z-15. F125,攻螺纹。 X20. Y28., 继续执行G74指令。 G80 G49, 取消自动切削循环状态及刀具长度补偿。 G28 G91 Z0, M30, 10.攻右螺纹循环G84 格式:G84 X__ Y__ Z__ R__F__, 此指令用于攻右旋螺纹～故需先使主轴正转～再执行G84指令～则右螺旋丝锥先快速定位至X、Y所指定的坐标位臵～再快速定位到R点～接着以 F所指定的进给速率攻螺纹至Z所指定的孔底位臵后～主轴转换为反转且同时向Z轴正方向退回至R点～退至R点后主轴恢复原来的正转。 如图2-105所示。 攻螺纹的进给速率F,mm,min,, 导程,mm,r,×主轴转速,r,min,在G74、G84 攻螺纹循环指令执行中～进给速率调整钮无效～即使按下进给暂停键～循环在回复动作结束之前也不会停止。 图2-105 G84固定循环,只用于右旋攻丝, 钻孔综合实例:如图2,106所示铝合金工件～利用G81、G83钻孔～G82钻沉孔～G76 镗孔～G84攻右螺纹。使用刀具如下: T01: φ3 mm中心钻头～2000r/min～200mm,min。 T02: φ5 mm钻头～1800r/min～150mm,min。 T03: φ29 mm钻头～500r/min～120mm,min。 T04: M5沉头铣刀～800r/min～100mm,min。 T05: M6×1螺纹丝锥～100r/min～F, 1×100mm,min。 T06: 可调式镗孔刀～1800r/min,100mm,min。 图2-106 钻孔综合实例 程序如下: O1717,本程序适用无臂式的ATC。 G28 G91 Z0, G28 X0 Y0, G54 M6 T01, M3 S2000, G90 G0 X0 Y0, G43 Z10. H01, 起始点高度Z10.。 G99 G81 X15. Y45. R-15. Z-26. F200,G81钻孔循环～G99退回至R点。 G98 X40. Y15., G98退回至起始点。 X90. Y30. R5. Z-6., G98退回至起始点。 G80 M05, G28 G91 Z0, M06 T02, M03 S1800, G43 G90 G0 Z10. H02, G99 G81 X15. Y45. R -15. Z -45. F150,G99退回至R点。 G98 X40. Y15., G98退回至起始点。 G83 X90. Y30. R5. Z -45. Q15., G83标准深孔钻～退回至起始点。 G80 M05, G28 G91 Z0, M06 T03, M03 S500, G43 G90 G0 Z10. H03, G98 G83 X90. Y30. R5. Z -45. Q15. F120, G80 M05, G28 G91 Z0, M06 T04, M03 S800, G43 G90 G0 Z10. H04, G98 G82 X15. Y45. R -15. Z -25. P500 F100,G82钻沉孔～G98 退回至起始点。 G80 M05, G28 G91 Z0, M6 T05, M03 S100, G43 G90 G0 Z10. H05, G98 G84 X40. Y15. R -15. Z -45. F100, G84攻右螺纹～G98退回至起始点。 G80 M05, G28 G91 Z0, M06 T06, M03 S1800, G43 G90 G0 Z10. H06, G76 X90. Y30. R5. Z -45. Q1000 F100, G76精镗孔。 G80 M05, G0 Z200., M30, 七、螺纹加工G33 小直径的内螺纹大都用螺丝攻配合攻螺纹指令G74～G84,参考固定循环指令,加工。大 孔径螺纹因刀具成本太高～故使用可调式的镗孔刀配合G33指令加工～ 可节省成本。 格式:G33 Z?F?, 说明:Z:螺纹切削的终点坐标值,绝对值,或切削螺纹的长度,增量值,。 F:螺纹的导程。 例:如图2-107所示～孔径已加工完成～使可调式镗孔刀～配合G33指令切削M60×1.5的内 螺纹。 M19主轴定位后 刀尖点的位臵 图2-107 螺纹加工例图 程序如下: O0033 N01 G28 G91 G00 Z0, N02 G54, N03 M03 S400, N04 G00 G90 X0 Y0, N05 G43 Z10. H01, 引入刀具长度补偿～使刀具定位至工件上方10 mm处～准备切削螺 纹。 N06 G33 Z-45. F1.5, 第一次切削螺纹。 N07 M19, 主轴定向停止。 N08 G00 X-5., 主轴中心偏移～防止提升刀具时碰撞工件。 N09 Z10., 提升刀具。 N10 X0 M00, 刀具移至孔中心后～程序停止。调整镗孔刀的螺纹切削深度。 N11 M03, 使主轴正转。 N12 G04 X2., 暂停2s～使主轴转速400r/min稳定。 N13 G33 Z-45. F1.5, 第二次切削螺纹。 N14 M19, N15 G00 X-5., N16 Z10., N17 X0 M00, N18 M03, N19 G04 X2., N20 G33 Z-45. F1.5, 第三次切削螺纹。 N21 M19, N22 G00 X-5., N23 Z10. N24 G28 G91 Z0, N25 M30, 八、比例缩放,G51、G50, 格式:G51 X_ Y_ Z_ P_, M98 P_, G50, 其中～X、Y、Z为缩放中心坐标值,P为缩放比例。G51以给定点,X、Y、Z,为缩放中 心～将图形放大到原始图形的P倍,如果省略,X、Y、Z,～则以程序原点为缩放中心。在有 刀具补偿的情况下～先进行缩放～然后才进行刀具半径补偿和刀具长度补偿。 例:将如图2-108所示零件外围放大5,进行加工。 图2-108 比例缩放功能示意图 程序如下: O0051 N10 G20; N20 G17 G40 G80; N30 G50; (比例缩放“关”) N40 G90 G00 G54 X-1.25 Y-1.25 S800 M03; N50 G43 Z1.0 H01 M08; N60 G51 X0 Y0 Z0 P1.050; ,以X0Y0Z0为缩放中心, N70 G01 Z-0.7 F50.0; N80 G41 X-0.75 D01 F25.0; N90 Y1.75 F15.0; N100 X1.5; N110 G02 X2.5 Y0.75 I0 J-1.0; N120 G01 Y-0.75; N130 X-1.25; N140 G40 Y-1.25 M09; N150 G50; ,比例缩放“关”, N160 G00 Z1.0; N170 G28 Z1.0; N180 G28 X-1.25 Y-1.25; N190 M30 九、坐标旋转,G68、G69, 格式: G17X_Y_R_,,, ,,,G18G68X_Z_R_; ,,, ,,,G19Y_Z_R_,,, M98 P_, G69, G68为坐标旋转功能指令～G69为取消坐标旋转功能指令,X、Y、Z为旋转中心的坐标值, oooR为旋转角度～单位是～0?R?360。 例:如图2-109所示的旋转变换功能程序:设刀具起点距工件上表面50mm～背吃刀量5mm。 图2-109 旋转变换功能 程序如下: O0068 主程序 N10 G90 G17 M03 S600, N20 G43 Z-5.0 H02, N30 M98 P200, 加工? N40 G68 X0 Y0 P45, 旋转45? N50 M98 P200; 加工? N60 G69, 取消旋转 N70 G68 X0 Y0 P90, 旋转90? N80 M98 P200, 加工? N90 G49 Z50.0 N100 G69 M05 M30, 取消旋转 O200 子程序,?的加工程序, N110 G41 G01 X20.0 Y-5.0 D02 F300, N120 Y0, N130 G02 X30 Y0 I5 J0, N140 G03 X40 Y0 I5 J0, N150 X20 Y0 I-10, N160 G01 Y-6.0 N170 G40 X0 Y0, N180 M99, 十、可编程镜像,G24、G25, 格式:G24 X_ Y_ Z_ A_, M98 P_, G25 X_ Y_ Z_ A_, 其中～G24为建立镜像,G25为取消镜像,X、Y、Z、A为镜像位臵。 当工件相对于某一轴具有对称形状时～可以利用镜像功能和子程序～只对工件的一部分进行编程～而能加工出工件的对称部分～这就是镜像功能。当某一轴的镜像有效时～该轴执行与编程方向相反的运动。使用镜像时～理解加工模式非常重要～当观察在第?象限内以顺铣模式定义的初始刀具运动时～那么在第?象限中即为逆铣模式、第?象限为顺铣模式、第?象限为逆铣模式～逆铣模式得不到好的加工效果～它对表面质量和尺寸公差具有负面影响。例:如图2-110所示的镜像功能程序:设刀具起点距工件上表面100mm～背吃刀量5mm。 图2-110 镜像功能 程序如下: O024 主程序 N10 G91 G17 M03 S600, N20 M98 P100, 加工? N30 G24 X0, Y轴镜像～镜像位臵为X=0 N40 M98 P100, 加工? N50 G24 X0 Y0, X轴、Y轴镜像～镜像位臵为,0～0, N60 M98 P100, 加工? N70 G25 X0, 取消Y轴镜像 N80 G24 Y0, X轴镜像 N90 M98 P100, 加工? N100 G25 Y0, 取消镜像 N110 M05, N120 M30, O100 子程序,?的加工程序, N130 G41 G00 X10.0 Y4.0 D01, N140 G43 Z-98.0 H01, N150 G01 Z-7.0 F300, N160 Y26.0, N170 X10.0, N180 G03 X10.0 Y-10.0 I10.0, N190 G01 Y-10.0, N200 X-25.0, N210 G49 G00 Z105.0, N220 G40 X-5.0 Y-10.0, N230 M99, 十一、子程序 编程时～为了简化程序的编制～当一个工件上有相同的加工内容时～常用调子程序的方法进行编程。调用子程序的程序叫做主程序。子程序的编号与一般程序基本相同～只是程序结束字为M99表示子程序结束～并返回到调用子程序的主程序中。调用子程序的编程格式为: M98 P×××× L××××; 其中～M98为调用子程序指令字～地址 P××××为子程序号～L××××指重复调用次数省略时为调用一次～系统允许重复调用的次数为9999次。 例:如图2-111所示～要加工6条宽5mm～长34mm～深3mm的直槽～选用直径为5mm的键槽铣刀加工。采用刀具半径补偿～刀具半径补偿值存放在地址为D11的存储器中。设刀具起点为图中P0点。利用子程序编写的程序如下。 图2-111子程序编程图样 程序如下: O1000; 主程序号 N10 G92 X100. Y70. Z30.; 设定工件坐标系～起刀点在P0点 N20 G90 G00 X20. Y8. S800 M03; 主轴启动～快进到P点 N30 Z10.M08; 定位于初始平面～切削液开 N40 M98 P0100 L0003; 调用0100号子程序3次 N50 G90 G00 Z30. M05; 抬刀～主轴停 N60 X100. Y70.; 回起刀点 N70 M30; 主程序结束 O0100; 子程序 N80 G91 G01 Z-13. F200; 由初始平面进刀到要求的深度 N90 Y34.; 铣第一条槽 N100 G00 Z13.; 退回初始平面 N110 X-8.; 移向第二条槽 N120 G01 Z-13.; Z向进刀 N130 Y-34.; 铣第二条槽 N140 G00 Z13.; 退回初始平面 N150 X-8.; 移向第三条槽 N160 M99; 返回主程序 十二、宏程序编程G65 宏指令G65可以实现丰富的宏功能～包括算术运算、逻辑运算等处理功能。 一般形式: G65 Hm P#i Q#j R#k 式中:m--宏程序功能～数值范围01，99, #i--运算结果存放处的变量名, #j--被操作的第一个变量～也可以是一个常数, #k--被操作的第二个变量～也可以是一个常数。 例如～当程序功能为加法运算时: 程序 P#100 Q#101 R#102......含义为#100,#101，#102 程序 P#100 Q-#101 R#102......含义为#100,-#101，#102 程序 P#100 Q#101 R15...... 含义为#100,#101，15 ,一,宏功能指令 1.算术运算指令,表2-9, 表2-9 算术运算指令 G码 H码 功 能 定 义 G65 H01 定义～替换 #i,#j G65 H02 加 #i,#j，#k G65 H03 减 #i,#j-#k G65 H04 乘 #i,#j×#k G65 H05 除 #i,#j/#k G65 H21 平方根 #i, #j G65 H22 绝对值 #i,|#j| 求余 #i,#j-trunc,#j/# k,〃 # k G65 H23 Trunc:丢弃小于1的分数部分 G65 H24 BCD码?二进制码 #i,BIN,#j, G65 H25 二进制码?BCD码 #i,BCD,#j, G65 H26 复合乘/除 #i,,#i×#j,?#k G65 H27 复合平方根1 22#i, #j，#k G65 H28 复合平方根2 22#i, #j,#k ,1,变量的定义和替换 #i,#j 编程格式 G65 H01 P#i Q#j 例 G65 H01 P#101 Q1005, (#101,1005) G65 H01 P#101 Q-#112,(#101,-#112) ,2,加法 #i,#j，#k 编程格式 G65 H02 P#i Q#j R#k 例 G65 H02 P#101 Q#102 R#103,(#101,#102，#103) ,3,减法 #i,#j-#k 编程格式 G65 H03 P#i Q#j R#k 例 G65 H03 P#101 Q#102 R#103,(#101,#102-#103) ,4,乘法 #i,#j×#k 编程格式 G65 H04 P#i Q#j R#k 例 G65 H04 P#101 Q#102 R#103,(#101,#102×#103) ,5,除法 #i,#j / #k 编程格式 G65 H05 P#i Q#j R#k 例 G65 H05 P#101 Q#102 R#103,(#101,#102/#103) ,6,平方根 #i, 编程格式 G65 H21 P#i Q#j 例 G65 H21 P#101 Q#102,(#101, ) ,7,绝对值 #i,?#j? 编程格式 G65 H22 P#i Q#j 例 G65 H22 P#101 Q#102,(#101,?#102?) 22 ,8,复合平方根1 #i,#j，#k 编程格式 G65 H27 P#i Q#j R#k 22例 G65 H27 P#101 Q#102 R#103,(#101=) #102，#103 22,9,复合平方根2 #i, #j,#k 编程格式 G65 H28 P#i Q#j R#k 22例 G65 H28 P#101 Q#102 R#103(#101, #102,#103 2.逻辑运算指令,表2-10, 表2-10 逻辑运算指令 G码 H码 功 能 定 义 G65 H11 逻辑“或” #i,#j〃OR〃#k G65 H12 逻辑“与” #i,#j〃AND〃#k G65 H13 异或 #i,#j〃XOR〃#k ,1,逻辑或 #i,#j OR #k 编程格式 G65 H11 P#i Q#j R#k 例 G65 H11 P#101 Q#102 R#103,(#101,#102 OR #103) ,2,逻辑与 #i,#j AND #k 编程格式 G65 H12 P#i Q#j R#k 例 G65 H12 P#101 Q#102 R#103,(#101,#102 AND #103) 3.三角函数指令 ,表2-11, 表2-11三角函数指令 G码 H码 功 能 定 义 G65 H31 正弦 #i,#j〃SIN,#k, G65 H32 余弦 #i,#j〃COS,#k, G65 H33 正切 #i,#j〃TAN,#k, G65 H34 反正切 #i,ATAN,#j/#k, ,1,正弦函数 #i,#j×SIN(#k) 编程格式 G65 H31 P#i Q#j R#k (单位:度) 例 G65 H31 P#101 Q#102 R#103,(#101,#102×SIN(#103)) ,2,余弦函数 #i,#j×COS(#k) 编程格式 G65 H32 P#i Q#j R#k (单位:度) 例 G65 H32 P#101 Q#102 R#103,(#101,#102×COS(#103)) ,3,正切函数 #i,#j×TAN#k 编程格式 G65 H33 P#i Q#j R#k (单位:度) 例 G65 H33 P#101 Q#102 R#103,(#101,#102×TAN(#103)) ,4,反正切 #i,ATAN(#j/#k) oo编程格式 G65 H34 P#i Q#j R#k (单位:度～0? #j ?360) 例 G65 H34 P#101 Q#102 R#103,(#101,ATAN(#102/#103)) 4.控制类指令,表2-12, 表2-12 控制类指令 G码 H码 功 能 定 义 G65 H80 无条件转移 GO TO n G65 H81 条件转移1 IF #j,#k～GOTOn G65 H82 条件转移2 IF #j?#k～GOTOn G65 H83 条件转移3 IF #j,#k～GOTOn G65 H84 条件转移4 IF #j,#k～GOTOn G65 H85 条件转移5 IF #j?#k～GOTOn G65 H86 条件转移6 IF #j?#k～GOTOn G65 H99 产生PS报警 PS报警号500，n出现 (1,无条件转移 编程格式 G65 H80 Pn (n为程序段号) 例 G65 H80 P120,(转移到N120) (2,条件转移1 #j EQ #k(,) 编程格式 G65 H81 Pn Q#j R#k (n为程序段号) 例 G65 H81 P1000 Q#101 R#102 当#101,#102～转移到N1000程序段,若#101? #102～执行下一程序段。 (3,条件转移2 #j NE #k,?, 编程格式 G65 H82 Pn Q#j R#k (n为程序段号) 例 G65 H82 P1000 Q#101 R#102 当#101? #102～转移到N1000程序段,若#101,#102～执行下一程序段。(4,条件转移 3 #j GT #k (> ) 编程格式 G65 H83 Pn Q#j R#k (n为程序段号) 例 G65 H83 P1000 Q#101 R#102 当#101 > #102～转移到N1000程序段,若#101 ?#102～执行下一程序段。(5,条件转移 4 #j LT #k,<, 编程格式 G65 H84 Pn Q#j R#k (n为程序段号) 例 G65 H84 P1000 Q#101 R#102 当#101 < #102～转移到N1000,若#101 ? #102～执行下一程序段。 (6,条件转移5 #j GE #k(?) 编程格式 G65 H85 Pn Q#j R#k (n为程序段号) 例 G65 H85 P1000 Q#101 R#102 当#101? #102～转移到N1000,若#101<#102～执行下一程序段。 (7,条件转移6 #j LE #k,?, 编程格式 G65 H86 Pn Q#j Q#k (n为程序段号) 例 G65 H86 P1000 Q#101 R#102 当#101?#102～转移到N1000,若#101>#102～执行下一程序段。 (二)使用宏指令时的注意事项 为保证宏程序的正常运行～在使用用户宏程序的过程中～应注意以下几点: 1.由G65规定的H码不影响偏移量的任何选择, 2.如果用于各算术运算的Q或R未被指定～则作为0处理, 3.在分支转移目标地址中～如果序号为正值～则检索过程是先向大程序号查找～如果序号为 负值～则检索过程是先向小程序号查找。 4.转移目标序号可以是变量。 ,三,用户宏程序应用举例 例1:用宏程序和子程序功能顺序加工圆周等分孔。设圆心在O点～它在机床坐标系中的 坐标为(X,Y)～在半径为r的圆周上均匀地钻几个等分孔～起始角度为α～孔数为n。以零00 件上表面为Z向零点。见图2-112。 图2-112 等分孔计算方法 使用以下保持型变量: #502:半径r, #503:起始角度α, #504:孔数n～当n>0时～按逆时针方向加工～当n<0时～按顺时针方向加工,#505:孔底Z 坐标值, #506:R平面Z坐标值, #507:F进给量。 使用以下变量进行操作运算: #100:表示第i步钻第i孔的记数器, #101:记数器的最终值(为n 的绝对值), #102:第i个孔的角度位臵θ的值, i #103:第i个孔的X坐标值, #104:第i个孔的Y坐标值, 用户宏程序编制的钻孔子程序如下: O0065 N110 G65 H01 P#100 Q0, #100 = 0 N120 G65 H22 P#101 Q#504, #101 = ?#504? o N130 G65 H04 P#102 Q#100 R360, #102 = #100 ×360N140 G65 H05 P#102 Q#102 R#504, #102 = #102 / #504 N150 G65 H02 P#102 Q#503 R#102, #102 = #503 + #102当前孔角度位臵 o θ =α+ (360×i) / n i N160 G65 H32 P#103 Q#502 R#102, #103 = #502 ×COS(#102)当前孔的 X 坐标 N170 G65 H31 P#104 Q#502 R#102, #104 = #502 ×SIN(#102) 当前孔的 Y坐标 N180 G90 G00 X#103 Y#104, 定位到当前孔,返回开始平面, N190 G00 Z#506, 快速进到R平面 N200 G01 Z#505 F#507, 加工当前孔 N210 G00 Z#506, 快速退到R平面 N220 G65 H02 P#100 Q#100 R1, #100 = #100+1孔计数 N230 G65 H84 P-130 Q#100 R#101, 当#100 < #101时～向上返回到130 程序段 N240 M99, 子程序结束 调用上述子程序的主程序如下: O0010, N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z20, 进入加工坐标系 N20 M98 P9010 , 调用钻孔子程序～加工圆周等分孔 N30 Z20, 抬刀 N40 G00 G90 X0 Y0, 返回加工坐标系零点 N50 M30 , 程序结束 设臵G54:X=-400～Y=-100～Z=-50。 变量#500，#507可在程序中赋值～也可由MDI方式设定。 例2:根据以下数据～用用户宏程序功能加工圆周等分孔。如图2-113:在半径为50mm的 o圆周上均匀地钻8个ф10的等分孔～第一个孔的起始点角度为30～设圆心为O点～以零件的上表面为Z向零点。 图2-113 等分孔应用举例 首先在MDI方式中～设定以下变量的值: #502:半径r为50, #503:起始角度α为30, #504:孔数n为8, #505:孔底Z坐标值为-20, #506:R平面Z坐标值为5, #507:F进给量为50。 加工程序为: O6100, N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z20, N20 M98 P9010, N30 G00 G90 X0 Y0, N40 Z20, N50 M30, 设臵G54:X,-400～Y,-100～Z,-50。