第三章 数控铣床编程基础

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1、第三章数控铣床编程基础一.数控铣床的坐标系1.机床坐标系数控铣床是以主轴轴线方向为Z轴方向，刀具远离工件的方向为Z轴正方向X轴位于与工件安装面平行的水平面内。以立式铣床为例，人面对主轴，主轴右侧方向为X轴正方向。Y轴方向可根据Z.X按右手直角坐标系来判定。机床原点有两种设置方法。一种设在机床的最大加工范围下平面的左前角，目前应用最多的是使机床原点与机床参考点重合。机床启动后，首先要将机床“回零”，即执行手动返回参考点，使各轴都移动到机床原点.在数控系统内部建立一个以机床原点为坐标原点的机床坐标系。CRT上显示此时主轴端面中心在机床坐标系中的坐标值均为零。2.工件坐标系用机

2、床坐标系进行编程很不方便，通常用工件坐标系来编程。工件坐标系的原点称为工件原点。也称为工件零点和程序原点。工件原点的位置是任意的，它是由编程人员在编制程序时根据零件的特点选定的。在选择工件原点时应遵循的原则：工件原点应选在零件图的尺寸基准上，这样便于坐标值的计算，并减少错误；对于对于对称的零件，工件原点应选在对称中心上；对于一般零件，工件原点可设在工件外轮廓某一角上；Z轴方向上的工件原点，一般设在工件表面；工件原点应尽量选在精度较高的表面，以提高被加工零件的加工精度。当工件安装在铣床上进行加工之前，首先必须建立工件坐标系，建立工件坐标系方法有下：（1）进入手动（JOG）状

3、态，以低速进给使刀具轻微接触工件左侧。可用一张纸贴在工件表面来回抽动，当刀具逐渐向工件移动，如果感觉抽不动纸，则说明刀具与工件间隙很小了，这时把手动脉冲进给倍率开关旋到10um或1um，利用0.02㎜的塞尺在刀具与工件之间试塞，如果能通过，则把刀具往工件方向移动0.02㎜，直至塞尺通不过为止。记下此时CRT屏幕上X的坐标值（负值）。用同样的方法使刀具轻微接触工件前部，记下此时动态坐标Y值（负值）。然后把X.Y值分别加上刀具半径值，则可得到工件原点在机床坐标系中的坐标值（Xo,Yo）。（2）使主轴低速旋转或停转，刀具自上而下轻微接触工件上平面（可同样采取上述垫纸的方法），记

4、下动态坐标Z值（负值）。工件原点坐标值（Xo,Yo，Zo）可由下式计算：Xo=-︱X︱+R；Yo=-︱Y︱+R；Zo=Zo其中R为刀具半径二.FANUC（OMD）系统的基本编程指令。1.绝对/增量尺寸编程指令G90/G91绝对/增量尺寸编程指令G90/G91的程序段格式为：G90/G91X＿Y＿Z＿执行G90之后，其后所有程序段中的尺寸均是以工件原点为基准的绝对尺寸。例如上图，刀具由起始点A直线插补到目标点B，用G90指令编程时程序为：G90G01X30.0Y60.0F100；执行G91指令之后，程序段中的尺寸均是以前一个位置为基准的增量尺寸，如用G91指令编程，则程序为

5、：G91G01X-40.0Y30.0F100；2坐标平面选择指令G17/G18/G19。直角坐标系的三个互相垂直的轴X，Y，Z分别构成三个平面，即XY平面、XZ平面、YZ平面。对于三轴的数控铣床和加工中心，常用这些指令确定机床在哪个平面内进行插补运动。用G17指令表示在XY平面内加工，用G18指令表示在XZ平面内加工，用G19指令表示在YZ平面内加工3.快速点定位指令G00G00指令的程序段格式为：G00X＿Y＿Z＿；快快速点定位指令G00命令刀具相对与工件分别以各轴快速移动速度由当前点快速移动到目标点定位。4.直线插补指令G01G01指令的程序段格式为：G01X＿Y＿Z

6、＿F；直线插补G01指令为刀具相对于工件以F指令的进给速度从当前点向目标点进行直线插补。G01与F都是续效指令，应用第一个G01指令时，程序中必须含有F指令，若无F指令则认为进给速度为零。5.圆弧插补指令G02/G03（1）XY平面内圆弧程序段格式为：G17G02/G03X＿Y＿R＿F；（2）XZ平面内圆弧程序段格式为：G18G02/G03X＿Z＿R＿F；（3）YZ平面内圆弧程序段格式为：G19G02/G03Y＿Z＿R＿FG02表示顺时针圆弧插补；G03表示逆时针圆弧插补。圆弧的顺逆时针方向即观察者沿垂直于圆弧所在平面的另一个坐标的负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方

7、向为G03。说明：①X、Y、Z为圆弧终点坐标值，可以用绝对尺寸，也可以用增量尺寸。由G90和G91决定。在增量尺寸方式下X、Y、Z为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值。①R是圆弧半径，当圆弧所对应的圆心角为0°～180°时，R取正值；当心角为180°～360°时，R取负值。例：采用G90/G91指令编制图中两段圆弧的加工程序。①采用G90指令时：N10G90G00X200.0Y40.0；快速进到A点N20G03X140.0Y100.0R60.0F200；逆圆插补A→BN30G02X120.0Y60.0R50.0；顺圆插补B→C②采