数控加工与编程 教学课件 作者 顾晔 第5章.ppt

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1、第5章加工中心的编程5.1加工中心数控系统的功能5.2一般零件的编程5.3刀具补偿5.4固定循环功能5.5子程序5.6图形变换功能5.7坐标系的应用5.8用户宏程序5.9加工中心编程举例思考与练习加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床，又称为自动换刀数控机床或多工序数控机床。其特点是数控系统能控制机床自动地更换刀具，连续地对工件各加工表面自动进行铣、钻、扩、铰、镗、攻螺纹等多种工序的加工；适用于加工凸轮、箱体、支架、盖板、模具等各种复杂型面的零件。除换刀程序外，加工中心的编程方法与数控铣床的编程方法基本相同。5.1加工中心数控系统的功能1．准备功能G指

2、令准备功能G指令是建立坐标平面、坐标系偏置、刀具与工件相对运动轨迹（插补功能）以及刀具补偿等多种加工操作方式的指令，其范围为G00～G99。G指令的功能见表5-1。2．辅助功能M指令辅助功能M指令由地址字M后跟1～2位数字组成，M00～M99。M指令主要用来设定数控机床电控装置单纯的开/关动作，以及控制加工程序的执行走向。各M指令及其功能见表5-2。3．F、S、T功能（1）F功能F是控制刀具移动速度的进给速率指令，为模态指令，用字母F及其后面的若干位数字来表示。在铣削加工中，F的单位一般为mm/min（每分钟进给量）。如F150表示进给速度为150mm

3、/min。（2）S功能S功能用以指定主轴转速，为模态指令，用字母S及其后面的若干位数字来表示，单位是r/min。如S600表示主轴转速为600r/min。（3）T功能T是刀具功能代码，后跟两位数字指示更换刀具的编号，即T00～T99。因数控铣床无ATC，必须用人工换刀，所以T功能只用于加工中心。在加工中心上执行T指令，则刀库转动来选择所需的刀具，然后等待直到M06指令作用时自动完成换刀。加工中心常用的刀库有盘式和链式2种，换刀方式分无机械手式和机械手式2种。无机械手式换刀方式是刀库靠向主轴，先卸下主轴上的刀具，刀库再旋转至欲换的刀具位置，上升装上主轴。此

4、种刀库是固定刀号式（即1号刀必须插回1号刀套内），其换刀指令如下T03M06；→主轴上的刀具先装回刀库，圆盘旋转至2号刀正对主轴并装上主轴。有机械手式换刀大都配合链式刀库且无固定刀号式，即1号刀不一定插回1号刀套内，其刀库上的刀号与设定的刀号由控制器的PLC管理。此种换刀方式的T指令后面所接数字代表欲调用刀号。当执行T代码时，被调用的刀具会转至准备换刀位置，称为选刀，但无换刀动作，因此T指令可在换刀指令M06之前设定好，以节省换刀时等待刀具的时间。其换刀指令如下T01;→1号刀转至换刀位…M06T02;→1号刀换到主轴上，2号刀转至换刀位作换刀准备…M

5、06T03;→2号刀换到主轴上，3号刀转至换刀位作换刀准备…M06;→3号刀换到主轴上5.2一般工件的编程常用准备功能是编制程序中的核心问题，编程人员必须熟练掌握这些功能的使用方法、特点，才能更好地编写出加工程序。5.2.1基本编程指令1．单位设定指令G20、G21G20是英制输入制式；G21是公制输入制式。G21、G20是两个互相取代的G代码，一般机床出厂时，将公制输入G21设定为参考缺省状态。2．绝对值编程G90与相对值编程G91G90是绝对值编程，即每个编程坐标轴上的编程值是相对于程序原点的；G91是相对值编程，即每个编程坐标轴上的编程值是相对于

6、前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离，与坐标轴同向取正，反向取负。如图5-1所示，图中从A点到B点的移动，用绝对值指令G90编程和相对值指令G91编程的情况如下：G90G01X40.0Y70.0F200;或G91G01X−60.0Y40.0F200;选择合适的编程方式将使编程简化。图5-1G90和G91编程3．加工平面设定指令G17、G18、G19右手直角笛卡尔坐标系的3个互相垂直的轴X、Y、Z，分别构成3个平面，如图5-2所示。对于三坐标的铣床和加工中心，常用这些指令确定机床在哪个平面内进行插补运动。4．坐标系设定指令（1）工件坐标系设定指令G92指令

7、格式：G92XYZG92并不驱使机床刀具或工作台运动，数控系统通过G92命令确定刀具当前机床坐标位置相对于加工原点（编程起始点）的距离关系，以求建立起工件坐标系。格式中的尺寸字X、Y、Z指定起刀点相对于工件原点的位置。如要建立图5-3所示工件坐标系，使用G92设定坐标系的程序为G92X50.0Y50.0Z30.0。图5-2平面设定图5-3工件坐标系设定（2）工件坐标系选择指令G54～G59G54～G59是系统预定的６个工件坐标系，可根据需要任意选用。这６个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值（工件零点偏置值）可用MDI方式输入，系统自动记忆。工件坐标系一

8、旦选定，后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对于此