數(shù)控機(jī)床手工編程與機(jī)床操作.doc

數(shù)控機(jī)床手工編程與機(jī)床操作 （銑/加工中心編程） 教案 友 嘉 機(jī) 電 學(xué) 院 第3章 數(shù)控銑/加工中心編程與操作 項(xiàng)目一 平面溝槽類(lèi)零件加工 『項(xiàng)目知識(shí)』基本指令（G00、G01、G02、G03）的應(yīng)用 『技能目標(biāo)』掌握平面及平面內(nèi)溝槽的加工方法 任務(wù)一 任務(wù)分析 如圖3-1所示，為平面溝槽類(lèi)零件，工件材料45#鋼，分析得知該類(lèi)零件溝槽側(cè)面與其上表面的垂直度一般要求較高，故先要銑削該零件的上表面。完成之后，按照溝槽寬度選擇Φ3鍵槽刀進(jìn)行銑削溝槽。因此，將該零件分為兩部分內(nèi)容加工： （一） 銑平面 （二） 銑溝槽 圖3-1 平面溝槽零件圖 任務(wù)二 指令講解 快速定位(G00) 1.格式 G00 X Y Z . 這個(gè)命令把刀具從當(dāng)前位置移動(dòng)到命令指定的位置(在絕對(duì)坐標(biāo)方式下)，或者移動(dòng)到某個(gè)距離處 (在增量坐標(biāo)方式下)。 2.功能：快速定位。用于將刀具以快速進(jìn)給的速度定位至目標(biāo)點(diǎn)上。 3.注意事項(xiàng) ①G00只能用于快速定位，不能用于切削。 ②使用G00指令時(shí)，刀具的實(shí)際運(yùn)動(dòng)路線并不一定是直線，而是一條折線，所以在使用時(shí)要注意刀具與工件發(fā)生干涉。 ③使用G00指令時(shí)，刀具的移動(dòng)速率由機(jī)床的控制面板上的快速進(jìn)給倍率來(lái)調(diào)節(jié)。 4.舉例 N10 G00 X-100 Y-100 Z65 直線切削進(jìn)給(G01) 1.格式 G01 X Y Z F . 這個(gè)命令將刀具以直線形式，按Ｆ代碼指定的速率，從它的當(dāng)前位置移動(dòng)到程序要求的位置。F的速率是程序中指定軸速率的復(fù)合速率。 2.功能 指令刀具以聯(lián)動(dòng)的方式，按F規(guī)定的合成進(jìn)給速度，從當(dāng)前位置按線性路線(聯(lián)動(dòng)直線軸的合成軌跡為直線)移動(dòng)到程序段指令的終點(diǎn)。 3.舉例 G01 G90 X-50. F100；或 G01 G91 X30. F100； G01 G90 X-50. Y30. F100；或 G01 G91 X30. Y15. Z0 F100； G01 G90 X-50. Y30. Z15. F100； 圓弧切削進(jìn)給(G02、G03) 1.格式 2.功能 按指定進(jìn)給速度的圓弧運(yùn)動(dòng)。 3.注意事項(xiàng) ①當(dāng)圓弧圓心角小于180時(shí)，R為正值； ②當(dāng)圓弧圓心角大于180時(shí),R為負(fù)值； ③整圓編程時(shí)不可以使用R，只能用I、J、K； ④F為編程的兩個(gè)軸的合成進(jìn)給速度。 圓弧的順/逆方向的判定方法： 2個(gè)右手定則： ①先用笛卡爾右手定則（大拇指、食指、中指分別指向X、Y、Z軸正方向）建立機(jī)床坐標(biāo)系，判斷不在圓弧平面的第三軸的正方向。 ②再用右手安培定則判斷圓弧的順/逆方向：伸出右手，大拇指指向不在圓弧平面第三軸的負(fù)方向，四個(gè)手指做環(huán)繞，若與四指環(huán)繞方向一致的為順圓插補(bǔ)G02，反之為逆圓插補(bǔ)G03。 4.舉例 圓弧起點(diǎn)的 X 坐標(biāo)值 ------------ 30. 圓弧中心的 X 坐標(biāo)值 ------------ 10. 因此，“I” 就是 -20. (10 - 30 = -20) 圓弧起點(diǎn)的 Y 坐標(biāo)值 ------------ 10. 圓弧中心的 Y 坐標(biāo)值------------ 5. 因此，“J” 就是 -5. (5–10=-5) 結(jié)果，這個(gè)情況下圓弧編程指令如下所列： G17 G03 G90 X5. Y25. I-20. J-5.；或者， G17 G03 G91 X-25. Y15. I-20. J-5.； 或圓弧半徑編程指令： G17 G03 G90 X5. Y25. R20.616.；或者， G17 G03 G91 X-25. Y15. R20.616； 任務(wù)三 程序編制 一、 銑平面 編程原點(diǎn)確定在該零件上表面中心處，工件材料45#鋼，各切削參數(shù)選用如下：選用Φ20平刀；主軸轉(zhuǎn)速S=1500r/min；進(jìn)給率F=300mm/min；切削深度Z=0.8mm。走刀路線如圖3-2所示。 圖3-2 銑平面走刀路線 參考程序 O0001； （程序名） N10G90 G21G17G40G49G80 （程序初始化，可以省略，加上安全些） N20G54； （建立工件坐標(biāo)系） N30T01M06； （調(diào)用1號(hào)刀，銑床可以省略） N40M03S1500； （主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速S為1500r/min） N50G00X40Y-25； （刀具從某個(gè)位置瞄準(zhǔn)下刀點(diǎn)，準(zhǔn)備下刀） N60Z10； （快速下刀） N70G01Z-0.8F100； （切削進(jìn)給下刀，銑面深度為0.8mm） N80X-25F300； （沿X軸切至-25位置，進(jìn)給量F=300mm/min） N90Y-10； （沿Y軸切至-10位置） N100X25； （沿X軸切至25位置） N110Y5； （沿Y軸切至5位置） N120X-25； （沿X軸切至-25位置） N130Y30； （沿Y軸切至30位置） N140X40； （沿X軸切至40位置） N150G00Z150； （快速提刀） N160M05； （主軸停止） N170M30； （程序結(jié)束） 二、 銑溝槽 編程原點(diǎn)確定在該零件上表面中心處，工件材料45#鋼，各切削參數(shù)選用如下：根據(jù)溝槽寬度選用Φ3平刀；主軸轉(zhuǎn)速S=2000r/min；進(jìn)給率F=100mm/min；切削深度Z=2mm。走刀路線從A→B→C→D→E→F→G→H→A，如圖3-3所示。 圖3-3 銑溝槽走刀路線 參考程序 O0002； （程序名） N10G90 G21G17G40G49G80 （程序初始化，可以省略，加上安全些） N20G54； （建立工件坐標(biāo)系） N30T01M06； （調(diào)用1號(hào)刀，銑床可以省略） N40M03S2000； （主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速S為2000r/min） N50G00X12Y17； （刀具從某個(gè)位置瞄準(zhǔn)下刀點(diǎn)，準(zhǔn)備下刀） N60Z10； （快速下刀） N70G01Z-2F80； （下刀切入工件，下刀進(jìn)給率F=80mm/min，切深為2mm） N80X-4； （從A→B直線切削，進(jìn)給率F=80mm/min） N90G03X-12Y9R8； （從B→C逆時(shí)針圓弧切削） N100G01Y-13； （從C→D直線切削） N110G03X-8Y7R4； （從D→E逆時(shí)針圓弧切削） N120G01X12 （從E→F直線切削） N130Y-7； （從F→G直線切削） N140G02X12Y7R-8.04； （從G→H順時(shí)針圓弧切削） N150G01Y17； （從H→A直線切削） N160G00Z150； （快速提刀） N170M05； （主軸停止） N180M30； （程序結(jié)束） 項(xiàng)目二 內(nèi)外輪廓零件加工 『項(xiàng)目知識(shí)』刀具半徑補(bǔ)償（G40、G41、G42）的應(yīng)用 『技能目標(biāo)』解決零件的內(nèi)、外輪廓的精確加工 任務(wù)一 任務(wù)分析 如下圖所示，為內(nèi)、外輪廓類(lèi)零件，工件材料45#鋼，按照尺寸完成加工。由圖分析得： （一）外輪廓有精度要求，需要引入刀具半徑補(bǔ)償功能，銑外輪廓。 （二）內(nèi)輪廓也有精度要求，需要引入刀具半徑補(bǔ)償功能，銑內(nèi)輪廓。 任務(wù)二 指令講解 刀具半徑補(bǔ)償(G41、G42) 1.格式 其中刀補(bǔ)號(hào)地址D后跟的數(shù)值是刀具號(hào)，它用來(lái)調(diào)用內(nèi)存中刀具半徑補(bǔ)償?shù)臄?shù)值。 2.功能： 在加工運(yùn)行時(shí)，控制系統(tǒng)將根據(jù)程序中的刀補(bǔ)指令自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的刀具偏置，確保刀具刃口切削出符合要求的輪廓。 3.注意事項(xiàng)： ①刀補(bǔ)建立階段：該段程序段只能用G00/G01指令 ②刀補(bǔ)使用階段：可以用G01，G02/G03等指令加工輪廓，沒(méi)有限制。 G41是在相對(duì)于刀具前進(jìn)方向左側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，稱(chēng)為左刀補(bǔ)，如圖（a）所示。 G42是在相對(duì)于刀具前進(jìn)方向右側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，稱(chēng)為右刀補(bǔ)，如圖（b）所示。 刀具半徑補(bǔ)償取消(G40) 1.格式 2.功能 取消刀具半徑補(bǔ)償。 3.注意事項(xiàng) 刀補(bǔ)取消階段：該段程序段只能用G00/G01指令。 任務(wù)三 程序編制 編程原點(diǎn)確定在該零件上表面中心處，工件材料45#鋼，各切削參數(shù)選用如下：選用Φ10平刀；主軸轉(zhuǎn)速S=800r/min；進(jìn)給率F=100mm/min；切削深度Z=4mm。走刀路線如圖所示。 參考程序 O0005 （程序名） N010G54； （建立工件坐標(biāo)系） N020T01M06； （調(diào)用1號(hào)刀） N030M03S800 F100； （主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速s為800r/min，進(jìn)給量F＝100mm/min） N040G90G00X17.5Y0； （刀具從初始位置到達(dá)下刀點(diǎn)，準(zhǔn)備下刀切外輪廓） N050G00Z10； （快速下刀） N060G01Z0； （切削進(jìn)給下刀） N070G41D01G01X10； （采用半徑左補(bǔ)償，切至（10,0）點(diǎn)） N080G02X-10Y0Z-2R10； （順時(shí)針切圓弧至（－10，0）點(diǎn)，圓弧半徑r為10mm，切削深度為2mm） N090G02X10Y0Z-4R10； （順時(shí)針切圓弧至（10，0）點(diǎn)，圓弧半徑r為10mm，切削深度為4mm） N100G02X-10Y0R10； （順時(shí)針切圓弧至（－10，0）點(diǎn)，圓弧半徑r為10mm，切削深度為4mm） N110G02X10Y0R10； （順時(shí)針切圓弧至（10，0）點(diǎn)，圓弧半徑r為10mm，切削深度為4mm，為了提高表面光潔度） N120G01G40X17.5； （取消刀具半徑補(bǔ)償） N130G42D01G01X25； （采用半徑右補(bǔ)償，切內(nèi)輪廓，切至（25,0）點(diǎn)） N140Y-15； （沿Y軸切至－15位置） N150G02X15Y-25R10； （順時(shí)針切圓弧至（15,-25）點(diǎn)，圓弧半徑r為10） N160G01X-15； （沿X軸切至－15位置） N170G02X-25Y-15R10； （順時(shí)針切圓弧至（-25，－15）點(diǎn)，圓弧半徑r為10） N180G01Y15； （沿Y軸切至15位置） N190G02X-15Y25R10； （順時(shí)針切圓弧至（－15,25）點(diǎn)，圓弧半徑r為10） N200G01X15； （沿X軸切至15位置） N210G02X25Y15R10； （順時(shí)針切圓弧至（25，15）點(diǎn)，圓弧半徑r為10） N220G01Y0； （沿Y軸切至0位置） N230G40G01X17.5； （取消刀具半徑補(bǔ)償） N240G00Z200； （快速提刀） N250M05； （主軸停止） N260M30； （程序結(jié)束） 項(xiàng)目三 深腔體零件加工（M98、M99） 『項(xiàng)目知識(shí)』子程序調(diào)用指令（M98、M99）的應(yīng)用 『技能目標(biāo)』利用子程序解決深腔體零件等加工軌跡重復(fù)的零件加工 任務(wù)一 任務(wù)分析 已知某內(nèi)腔輪廓如下圖所示，工件材料45#鋼，要求對(duì)其進(jìn)行粗、精加工。編程原點(diǎn)確定在如圖O點(diǎn)，各切削參數(shù)選用如下：粗加工采用Φ20mm的立銑刀，精加工用Φ10mm的鍵槽銑刀。分四層加工，精加工底面和側(cè)面各留0.5mm的余量。主軸轉(zhuǎn)速S＝1000r/min，進(jìn)給量F＝300mm/min。 任務(wù)二 指令講解 子程序的調(diào)用(M98) 1.格式 M98 P L . 其中P為被調(diào)用的子程序號(hào) L為該子程序被重復(fù)調(diào)用的次數(shù) 2.功能 在程序中含有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(guò)在主程序內(nèi)書(shū)寫(xiě)反復(fù)調(diào)用子程序的指令，甚至在子程序中還可再去調(diào)用另外的子程序。這種由主、子程序綜合作用的程序結(jié)構(gòu)使得數(shù)控系統(tǒng)的功能更為強(qiáng)大。 3.注意事項(xiàng) 在子程序開(kāi)頭，必須規(guī)定子程序號(hào)，以作為調(diào)用入口地址，且必須和主程序中的子程序調(diào)用指令中所指向的序號(hào)一致。 子程序結(jié)束(M99) 1.格式 M99 2.功能 控制執(zhí)行完該子程序后返回到主程序中M98的下一個(gè)程序段。 3.注意事項(xiàng) 子程序結(jié)束不要用“M02”或“M30”，而要用“M99”指令。 主、子程序可寫(xiě)在同一個(gè)文件中，主程序結(jié)束后可接著書(shū)寫(xiě)子程序。 O0001 。。。。。。 M98P1011 。。。。。。 M30 O1011 。。。。。。 M98P1012 。。。。。。 M99 O1012 。。。。。。 M99 任務(wù)三 程序編制 走刀路線如下圖所示。 參考程序 O0001； （主程序名） N10G54； （建立工件坐標(biāo)系） N20T01 M06； （調(diào)用Φ20mm的立銑刀） N30G90 G00 X0 Y0 Z100； （刀具從初始位置到達(dá)下刀點(diǎn)，準(zhǔn)備下刀） N40M03 S1000； （主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速s為1000r/min） N50G00 Z35； （快速下刀） N60G01 Z25 F300； （切削進(jìn)給下刀，銑削深度5mm，進(jìn)給量F=300mm/min） N70M98 P2000； （調(diào)用子程序P2000） N80G90 G01 Z20 F300； （切削進(jìn)給下刀，銑削深度5mm，進(jìn)給量F=300mm/min） N90M98 P2000； （調(diào)用子程序P2000） N100G90 G01 Z15 F300； （切削進(jìn)給下刀，銑削深度5mm，進(jìn)給量F=300mm/min） N110M98 P2000； （調(diào)用子程序P2000） N12090 G01 Z10.5 F300； （切削進(jìn)給下刀，銑削深度4.5mm，進(jìn)給量F=300mm/min） N130M98 P2000； （調(diào)用子程序P2000） N140G90 G01 Z35 F500； （切削進(jìn)給提刀） N150G00 Z100； （快速提刀） N160T02 M06； （調(diào)用Φ10mm的鍵槽銑刀） N170M03 S1600； （主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速s為1600r/min） N180G00 Z35； （快速下刀） N190G01 Z10 F300； （切削進(jìn)給下刀，銑削深度0.5mm，進(jìn)給量F=300mm/min） N200G90 G01 X-9 Y1 F300； （精加工路線） N210Y-1； …… N220X9； …… N230Y1； …… N240X-9； …… N250X-18 Y9； …… N260Y-9； …… N270X18； …… N280Y9； …… N290X-18； …… N300X-27 Y17； …… N310Y-17； …… N320X27； …… N330Y17； …… N340X-27； …… N350X-34 Y25； …… N360G03 X-35 Y24 I0 J-1； …… N370G01 Y-24； …… N380G03 X-34 Y-25 I1 J0； …… N390G01 X34； …… N400G03 X35 Y-24 I0 J1； …… N410G01 Y240； …… N420G03 X34 Y25 I-1 J0； …… N430G01 X-34； …… N440G91 G01 Z5； …… N450G90 G01 X0 Y0； （精加工結(jié)束） N460G01 Z35； （切削進(jìn)給提刀） N470G00 Z100； （快速提刀） N480M05； （主軸停止） N490M30； （程序結(jié)束） O2000 （子程序名） N1010G90 G01 X-17.5 Y7.5 F300；（按上圖走刀路線加工） N1020Y-7.5； …… N1030X17.5； …… N1040Y7.5； …… N1050X-17.5； …… N1060X-29.5 Y19.5； …… N1070Y-19.5； …… N1080X29.5； …… N1090Y19.5； …… N1100X-29.5； …… N1110X0 Y0； …… N1120M99； （子程序結(jié)束） 項(xiàng)目四 局部類(lèi)同輪廓零件加工（G50、G51、G68、G69） 『項(xiàng)目知識(shí)』圖形比例及鏡象功能指令（G50、G51）和坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)指令（G68、G69）的應(yīng)用 『技能目標(biāo)』掌握采用比例、鏡像和旋轉(zhuǎn)指令完成多個(gè)同輪廓零件的加工。 任務(wù)一 任務(wù)分析 如下圖所示零件，設(shè)中間φ28的圓孔與外圓φ130已經(jīng)加工完成，現(xiàn)需要在數(shù)控機(jī)床上銑出直徑φ120～φ40、深5 mm的圓環(huán)槽和七個(gè)腰形通孔。 任務(wù)二 指令講解 比例編程指令(G51、G50) 1.格式 ①各軸按相同比例編程 G51 X Y Z P . …… G50 其中X Y Z 為比例中心的坐標(biāo)，P為比例系數(shù) ②各軸以不同比例編程 G51 X Y Z I J K . …… G50 其中X Y Z 為比例中心的坐標(biāo)， I J K 為對(duì)應(yīng)于X、Y、Z軸的比例 系數(shù)。 2.功能：使用G50、G51指令可使原編程尺寸按指定比例縮小或放大；也可讓圖形按指定規(guī)律產(chǎn)生鏡像變換。 坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)指令(G68、G69) 1.格式 G68 X Y R . …… G69 其中X Y 為旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)值（可以是X、Y、Z中的任意兩個(gè)，由當(dāng)前平面選擇指令確定），當(dāng)X、Y省略時(shí)，G68指令認(rèn)為當(dāng)前的位置即為旋轉(zhuǎn)中心。 R為旋轉(zhuǎn)角度，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)定義為正向，一般為絕對(duì)值。旋轉(zhuǎn)角度范圍：－360.0～＋360.0，單位為0.001度。 2.功能：使用G68、G69指令可使編程圖形按旋轉(zhuǎn)中心及旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)一定的角度。 3.注意事項(xiàng) 在有刀具補(bǔ)償?shù)那闆r下，先進(jìn)行坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)，然后才進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。在有縮放功能的情況下，先縮放后旋轉(zhuǎn)。 任務(wù)三 程序編制 根據(jù)工件的形狀尺寸特點(diǎn)，確定以中心內(nèi)孔和外形裝夾定位，先加工圓環(huán)槽，再銑七個(gè)腰形通孔。銑圓環(huán)槽方法：采用Ф20 mm左右的銑刀，按Ф120的圓形軌跡編程，采用逐步加大刀具補(bǔ)償半徑的方法，一直到銑出Ф40的圓為止。銑腰形通孔方法：采用Ф8～Ф10 mm左右的銑刀(不超過(guò)Ф10)，以正右方的腰形槽為基本圖形編程，并且在深度方向上分三次進(jìn)刀切削，其余六個(gè)槽孔則通過(guò)旋轉(zhuǎn)變換功能銑出。由于腰形槽孔寬度與刀具尺寸的關(guān)系，只需沿槽形周?chē)邢饕恢芗纯扇客瓿?，不需要再改變徑向刀補(bǔ)重復(fù)進(jìn)行。如下圖所示，現(xiàn)已計(jì)算出正右方槽孔的主要節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為：A(34.128，7.766)、B(37.293，3.574)、C(42.024，15.296)、D(48.594，11.775)。 參考程序 （程序名） （設(shè)定工件坐標(biāo)系） （主軸正轉(zhuǎn)，進(jìn)行長(zhǎng)度補(bǔ)償） （快速點(diǎn)定位） （下刀） （半徑左補(bǔ)償，設(shè)置D01=10；） （切φ120圓環(huán)槽） （取消半徑補(bǔ)償） （半徑左補(bǔ)償，設(shè)置D02=20；） （切φ120圓環(huán)槽） （取消半徑補(bǔ)償） （半徑左補(bǔ)償， 設(shè)置D03=30；） （切φ120圓環(huán)槽） O0010 N10G92 X0 Y0 Z25.0； N20G90 G17 G43 G00 Z5.0 H01 M03； N30G00 X25.0； N40G01 Z5.0 F150； N50G41 G01 X60.0 D01； N60G03 I-60； N70G01 G40 X25.0； N80G41 G01 X60.0 D02； N90G03 I-60； N100G01 G40 X25.0； N110G41 G01 X60.0 D03； N120G03 I-60； （取消半徑補(bǔ)償） （取消長(zhǎng)度補(bǔ)償，提刀） （返回參考點(diǎn)，主軸停） （返回?fù)Q刀點(diǎn)） N130G01 G40 X25.0； N140G49 G00 Z5.0； N150G28 Z25.0 M05； （程序停) （換刀，長(zhǎng)度補(bǔ)償，主軸正轉(zhuǎn)） （調(diào)用子程序銑方形框） （旋轉(zhuǎn)51.43度） （調(diào)用子程序銑方形框） （撤消旋轉(zhuǎn)） （旋轉(zhuǎn)102.86度） （調(diào)用子程序銑方形框） （撤消旋轉(zhuǎn)） （旋轉(zhuǎn)154.29度） （調(diào)用子程序銑方形框） （撤消旋轉(zhuǎn)） （旋轉(zhuǎn)205.72度） （調(diào)用子程序銑方形框） （撤消旋轉(zhuǎn)） （旋轉(zhuǎn)257.15度） （調(diào)用子程序銑方形框） （撤消旋轉(zhuǎn)） N160G28 X0 Y0； N170M00； N180G29 X0 Y0； N190G00 G43 Z5.0 H02 M03； N200M98 P0100； N210G68 X0 Y0 P51.43； N220M98 P0100； N230G69； N240G68 X0 Y0 P102.86； N250M98 P0100； N260G69； N270G68 X0 Y0 P154.29； N280M98 P0100； N290G69； N300G68 X0 Y0 P205.72； N310M98 P0100； N320G69； N330G68 X0 Y0 P257.15； N340M98 P0100； （旋轉(zhuǎn)308.57度） （調(diào)用子程序銑方形框） （撤消旋轉(zhuǎn)） （提刀，主軸停） （程序結(jié)束） （子程序名） （分層銑） （調(diào)用嵌套子程序） （提刀） （回參考點(diǎn)） （子程序結(jié)束，返回主程序） N350G69； N360G68 X0 Y0 P308.57； N370M98 P0100； N380G69； N390G00 Z25.0 M05； N400M30； O0100 N0110G00 X42.5； N0120G01 Z-12.0 F100； N0130M98 P0110； N0140G01 Z-20.0 F100； N0150M98 P0110； N0160G01 Z-28.0 F100； N0170M98 P0110； N0180G00 Z5.0； N0190X0 Y0； N0200M99； O0110 N1010G01 G42 X34.128 Y7.766 D04； （嵌套子程序名） N1020G02 X37.293 Y13.574 R5.0； （銑方形框） N1030G01 X42.024 Y15.296； N1040G02 X48.594 Y11.775 R5.0； N1050G02 Y-11.775 R50.0； N1060G02 X42.024 Y-15.296 R5.0； N1070G01 X37.293 Y-3.574； N1080G03 X34.128 Y7.766 R35.0； N1090G02 X37.293 Y13.574 R5.0； N1100G40 G01 X42.5 Y0； N1110M99； （嵌套子程序結(jié)束，返回上級(jí)子程序） 項(xiàng)目五 孔系零件加工（G98/G99、G73～G89） 『項(xiàng)目知識(shí)』固定循環(huán)指令（G98/G99、G73～G89）的應(yīng)用 『技能目標(biāo)』掌握鏜孔、鉆孔和攻螺紋等固定循環(huán)的加工方法 任務(wù)一 任務(wù)分析 如下圖所示零件，工件材料為45#鋼。使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能和固定循環(huán)功能加工工件上的12個(gè)孔。 任務(wù)二 指令講解 高速啄式深孔鉆循環(huán)（G73） 1. 格式 G73 X__Y__Z__R__Q__P__F__K__ X_ Y_: 孔位數(shù)據(jù) Z_: 從R點(diǎn)到孔底的距離 R_: 從初始位置到R點(diǎn)的距離 Q_: 每次切削進(jìn)給的切削深度 P_: 暫停時(shí)間 F_: 切削進(jìn)給速度 K_: 重復(fù)次數(shù) 2. 功能 進(jìn)給 孔底 快速退刀。 攻左牙循環(huán)（G74） 1. 格式 G74 X__Y__Z__R__Q__P__F__K__ X_ Y_: 孔位數(shù)據(jù) Z_: 從R點(diǎn)到孔底的距離 R_: 從初始位置到R點(diǎn)的距離 Q_: 每次切削進(jìn)給的切削深度 P_: 暫停時(shí)間 F_: 切削進(jìn)給速度 K_: 重復(fù)次數(shù) 2. 功能 進(jìn)給 孔底 主軸暫停 正轉(zhuǎn) 快速退刀。 精鏜孔循環(huán)（G76） 1. 格式 G76 X__Y__Z__R__Q__P__F__K__ X_ Y_: 孔位數(shù)據(jù) Z_: 從R點(diǎn)到孔底的距離 R_: 從初始位置到R點(diǎn)的距離 Q_: 每次切削進(jìn)給的切削深度 P_: 暫停時(shí)間 F_: 切削進(jìn)給速度 K_: 重復(fù)次數(shù) 2. 功能 進(jìn)給 孔底 主軸定位停止 快速退刀。 取消固定循環(huán)進(jìn)程(G80) 1. 格式 G80； 2. 功能 這個(gè)命令取消固定循環(huán)方式，機(jī)床回到執(zhí)行正常操作狀態(tài)?？椎募庸?shù)據(jù)，包括 R 點(diǎn)， Z 點(diǎn)等等，都被取消；但是移動(dòng)速率命令會(huì)繼續(xù)有效。 (注) 要取消固定循環(huán)方式，用戶(hù)除了發(fā)出G80 命令之外，還能夠用 G 代碼 01 組 (G00, G01, G02, G03 等等) 中的任意一個(gè)命令。 定點(diǎn)鉆孔循環(huán)(G81) 1. 格式 G81 X_Y_Z_R_F_K_; X_ Y_: 孔位數(shù)據(jù) Z_: 從R點(diǎn)到孔底的距離 R_: 從初始位置到R點(diǎn)的距離 F_: 切削進(jìn)給速度 K_: 重復(fù)次數(shù) 2. 功能 G81 命令可用于一般的孔加工。 鉆孔循環(huán)（G82） 1. 格式 G82 X_Y_Z_R_P_F_K_; X_ Y:孔位數(shù)據(jù) Z_:從R點(diǎn)到孔底的距離 R_:從初始位置到R點(diǎn)的距離 P_:在孔底的暫停時(shí)間 F_:切削進(jìn)給速度 K_:重復(fù)次數(shù) 2. 功能 G82 鉆孔循環(huán),反鏜孔循環(huán) 排屑鉆空循環(huán)（G83） 1. 格式 G83 X_Y_Z_R_Q_F_K_; X_ Y_: 孔位數(shù)據(jù) Z_: 從R點(diǎn)到孔底的距離 R_: 從初始位置到R點(diǎn)的距離 Q_: 每次切削進(jìn)給的切削深度F_:切削進(jìn)給速度 K_: 重復(fù)次數(shù) 2. 功能 G83 中間進(jìn)給 孔底 快速退刀。 攻牙循環(huán)（G84） 1. 格式 G84 X_Y_Z_R_P_F_K_; X_ Y:孔位數(shù)據(jù) Z_:從R點(diǎn)到孔底的距離 R_:從初始位置到R點(diǎn)的距離 P_:暫停時(shí)間 F_:切削進(jìn)給速度 K_:重復(fù)次數(shù) 2. 功能 G84 進(jìn)給 孔底 主軸反轉(zhuǎn) 快速退刀。 鏜孔循環(huán)（G85） 1. 格式 G85 X_Y_Z_R_F_K_; X_ Y_: 孔位數(shù)據(jù) Z_: 從R點(diǎn)到孔底的距離 R_: 從初始位置到R點(diǎn)的距離 F_: 切削進(jìn)給速度 K_: 重復(fù)次數(shù) 2. 功能 G85 中間進(jìn)給 孔底 快速退刀。 定點(diǎn)鉆孔循環(huán)（G86） 1. 格式 G86 X_Y_Z_R_F_K_; X_ Y_: 孔位數(shù)據(jù) Z_: 從R點(diǎn)到孔底的距離 R_: 從初始位置到R點(diǎn)的距離 F_: 切削進(jìn)給速度K_: 重復(fù)次數(shù) 2. 功能 G86 進(jìn)給 孔底 主軸停止 快速退刀。 反鏜孔循環(huán)（G87） 1. 格式 G87 X_Y_Z_R_Q_P_F_K_; X_ Y_: 孔位數(shù)據(jù) Z_: 從R點(diǎn)到孔底的距離 R_: 從初始位置到R點(diǎn)的距離 Q_: 刀具偏移量 P_: 暫停時(shí)間 F_: 切削進(jìn)給速度 K_: 重復(fù)次數(shù) 2. 功能 G87 進(jìn)給 孔底 主軸正轉(zhuǎn) 快速退刀。 定點(diǎn)鉆孔循環(huán)（G88） 1. 格式 G88 X_Y_Z_R_P_F_K_; X_ Y:孔位數(shù)據(jù) Z_:從R點(diǎn)到孔底的距離 R_:從初始位置到R點(diǎn)的距離；P_:孔底的暫停時(shí)間 F_:切削進(jìn)給速度； K_:重復(fù)次數(shù) 2. 功能 G88 進(jìn)給 孔底 暫停, 主軸停止 快速退刀。 鏜孔循環(huán)(G89) 1. 格式 G89 X_Y_Z_R_P_F_K_; X_ Y_: 孔位數(shù)據(jù) Z_: 從R點(diǎn)到孔底的距離 R_: 從初始位置到R點(diǎn)的距離 P_: 孔底的停刀時(shí)間 F_: 切削進(jìn)給速度 K_: 重復(fù)次數(shù) 2. 功能 G89 進(jìn)給 孔底 暫停 快速退刀。 任務(wù)三 程序編制 分析零件圖樣。該零件孔加工中，有通孔、盲孔，需鉆、擴(kuò)和鏜加工。故選擇鉆頭T01、擴(kuò)孔刀T02和鏜刀T03，加工坐標(biāo)系原點(diǎn)在零件上表面處。由于有三種孔徑尺寸的加工，按照先小孔后大孔加工的原則，確定加工路線為：從編程原點(diǎn)開(kāi)始，先加工6個(gè)Ф6的孔，再加工4個(gè)Ф10的孔，最后加工兩個(gè)Ф40的孔。 T01、T02的主軸轉(zhuǎn)速S=600r/min，進(jìn)給速度F=120mm/min；T03主軸轉(zhuǎn)速S＝300r/min，進(jìn)給速度F＝50mm/min。 根據(jù)零件的裝夾尺寸，設(shè)置加工原點(diǎn)G54：X＝－600，Y＝－80，Z＝－30。 參考程序 O0001 （主程序名） N10 G54G90 X0 Y0 Z30； （進(jìn)入加工坐標(biāo)系） N20G43G00Z5H01； （選用T01號(hào)刀具） N30S600M03； （主軸啟動(dòng)） N40G99G81X40Y-35Z-63R-27F120； （加工#1孔，回R平面） N50Y-75； （加工#2孔，回R平面） N60G98Y-115； （加工#3孔，回R平面） N70G99X300； （加工#4孔，回R平面） N80Y-75； （加工#5孔，回R平面） N90G98Y-35； （加工#6孔，回R平面） N100G00X500Y0M05； （回?fù)Q刀點(diǎn)，主軸停） N110G49Z20M00； （撤消刀補(bǔ)，換刀） N120G43Z5H02； （選用T02號(hào)刀具，長(zhǎng)度補(bǔ)償） N130S600M03； （主軸啟動(dòng)） N140G99G81X70Y-55Z-50R-27F120； （加工#7孔，回R平面） N150G98Y-95； （加工#8孔，回起始平面） N160G99X270； （加工#9孔，回R平面） N170G98Y-55； （加工#10孔，回起始平面） N180G00X500Y0M05； （回?fù)Q刀點(diǎn)，主軸停） N190G49Z20M00； （撤消刀補(bǔ)，換刀） N200G43Z5H03； （選用T03號(hào)刀具，長(zhǎng)度補(bǔ)償） N210S300M03； （主軸啟動(dòng)） N220G76G99X170Y-35Z-65R3F50； （加工#11孔，回R平面） N230G98Y-115； （加工#12孔，回起始平面） N240G49Z30； （取消刀補(bǔ)） N250M30； （程序停） 項(xiàng)目六 非圓曲線、曲面加工（宏指令） 『項(xiàng)目知識(shí)』用戶(hù)宏指令功能 『技能目標(biāo)』掌握宏指令功能完成某一功能的一系列加工的方法 任務(wù)一 任務(wù)分析 用宏程序和子程序功能順序加工圓周等分孔。設(shè)圓心在O點(diǎn)，它在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(X0,Y0)，在半徑為r的圓周上均勻地鉆幾個(gè)等分孔，起始角度為α，孔數(shù)為n。以零件上表面為Z向零點(diǎn)。 任務(wù)二 指令講解 宏指令（G65） 1. 格式 G65 Hm P#i Q#j R#k m:宏程序功能，數(shù)值范圍01～99； #i:運(yùn)算結(jié)果存放處的變量名； #j:被操作的第一個(gè)變量，也可以是一個(gè)常數(shù)； #k:被操作的第二個(gè)變量，也可以是一個(gè)常數(shù)； 2. 注意事項(xiàng) 1）由G65規(guī)定的H碼不影響偏移量的任何選擇； 2）如果用于各算術(shù)運(yùn)算的Q或R未被指定，則作為0處理； 3）在分支轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址中，如果序號(hào)為正值，則檢索過(guò)程是先向大程序號(hào)查找，如果序號(hào)為負(fù)值，則檢索過(guò)程是先向小程序號(hào)查找。 4）轉(zhuǎn)移目標(biāo)序號(hào)可以是變量。 1、宏功能指令 （1）算術(shù)運(yùn)算指令 G碼 H碼 功 能 定 義 G65 H01 定義，替換 # i＝# j G65 H02 加 # i＝# j＋# k G65 H03 減 # i＝# j-# k G65 H04 乘 # i＝# j # k G65 H05 除 # i＝# j/# k G65 H21 平方根 # i＝√# j G65 H22 絕對(duì)值 # i＝|# j| G65 H23 求余 # i＝# j-trunc﹙# j/# k﹚ # k Trunc；丟棄小于1的分?jǐn)?shù)部分 G65 H24 BCD碼→二進(jìn)制碼 # i＝BIN﹙# j﹚ G65 H25 二進(jìn)制碼→BCD碼 # i＝BCD﹙# j﹚ G65 H26 復(fù)合乘/除 # i＝﹙# i # j﹚# k G65 H27 復(fù)合平方根1 # i＝√# j2＋# k2 G65 H28 復(fù)合平方根2 # i＝√# j2-# k2 1）變量的定義和替換 #i＝#j 編程格式 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 編程格式 G65 H02 P#i Q#j R#k 例 G65 H02 P#101 Q#102 R#103；(#101＝#102＋#103) 3）減法 #i＝#j-#k 編程格式 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 編程格式 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 編程格式 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＝ 編程格式 G65 H21 P#i Q#j 例 G65 H21 P#101 Q#102；(#101＝ ) 7）絕對(duì)值 #i＝│#j│ 編程格式 G65 H22 P#i Q#j 例 G65 H22 P#101 Q#102；(#101＝│#102│) 8）復(fù)合平方根1 #i＝ 編程格式 G65 H27 P#i Q#j R#k 例 G65 H27 P#101 Q#102 R#103；(#101= 9）復(fù)合平方根2 #i＝ 編程格式 G65 H28 P#i Q#j R#k 例 G65 H28 P#101 Q#102 R#103(#101＝ （2）邏輯運(yùn)算指令 G碼 H碼 功 能 定 義 G65 H11 邏輯“或” # i＝# j OR # k G65 H12 邏輯“與” # i＝# j AND # k G65 H13 異或 # i＝# j XOR # k 1）邏輯或 #i＝#j OR #k 編程格式 G65 H11 P#i Q#j R#k 例 G65 H11 P#101 Q#102 R#103；(#101＝#102 OR #103) 2）邏輯與 #i＝#j AND #k 編程格式 G65 H12 P#i Q#j R#k 例 G65 H12 P#101 Q#102 R#103；(#101＝#102 AND #103) （3）三角函數(shù)指令 G碼 H碼 功 能 定 義 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）正弦函數(shù) #i＝#jSIN(#k) 編程格式 G65 H31 P#i Q#j R#k (單位：度) 例 G65 H31 P#101 Q#102 R#103；(#101＝#102SIN(#103)) 2）余弦函數(shù) #i＝#jCOS(#k) 編程格式G65 H32 P#i Q#j R#k (單位：度) 例 G65 H32 P#101 Q#102 R#103；(#101＝#102COS(#103)) 3）正切函數(shù) #i＝#jTAN#k 編程格式G65 H33 P#i Q#j R#k (單位：度) 例 G65 H33 P#101 Q#102 R#103；(#101＝#102TAN(#103)) 4）反正切 #i＝ATAN(#j/#k) 編程格式G65 H34 P#i Q#j R#k (單位：度，0o≤ #j ≤360o) 例 G65 H34 P#101 Q#102 R#103；(#101＝ATAN(#102/#103)) （4）控制類(lèi)指令 G碼 H碼 功 能 定 義 G65 H80 無(wú)條件轉(zhuǎn)移 GO TO n G65 H81 條件轉(zhuǎn)移1 IF # j＝# k，GOTOn G65 H82 條件轉(zhuǎn)移2 IF # j≠# k，GOTOn G65 H83 條件轉(zhuǎn)移3 IF # j＞# k，GOTOn G65 H84 條件轉(zhuǎn)移4 IF # j＜# k，GOTOn G65 H85 條件轉(zhuǎn)移5 IF # j≥# k，GOTOn G65 H86 條件轉(zhuǎn)移6 IF # j≤# k，GOTOn G65 H99 產(chǎn)生PS報(bào)警 PS報(bào)警號(hào)500＋n出現(xiàn) 1）無(wú)條件轉(zhuǎn)移 編程格式G65 H80 Pn (n為程序段號(hào)) 例G65 H80 P120；(轉(zhuǎn)移到N120) 2）條件轉(zhuǎn)移1 #j EQ #k(＝) 編程格式G65 H81 Pn Q#j R#k (n為程序段號(hào)) 例 G65 H81 P1000 Q#101 R#102 當(dāng)#101＝#102，轉(zhuǎn)移到N1000程序段；若#101≠ #102，執(zhí)行下一程序段。 3）條件轉(zhuǎn)移2 #j NE #k（≠） 編程格式G65 H82 Pn Q#j R#k (n為程序段號(hào)) 例 G65 H82 P1000 Q#101 R#102 當(dāng)#101≠ #102，轉(zhuǎn)移到N1000程序段；若#101＝#102，執(zhí)行下一程序段。 4）條件轉(zhuǎn)移3 #j GT #k (> ) 編程格式G65 H83 Pn Q#j R#k (n為程序段號(hào)) 例 G65 H83 P1000 Q#101 R#102 當(dāng)#101 > #102，轉(zhuǎn)移到N1000程序段；若#101 ≤#102，執(zhí)行下一程序段。 5）條件轉(zhuǎn)移4 #j LT #k（<） 編程格式 G65 H84 Pn Q#j R#k (n為程序段號(hào)) 例 G65 H84 P1000 Q#101 R#102 當(dāng)#101 < #102，轉(zhuǎn)移到N1000；若#101≥ #102，執(zhí)行下一程序段。 6）條件轉(zhuǎn)移5 #j GE #k(≥) 編程格式 G65 H85 Pn Q#j R#k (n為程序段號(hào)) 例 G65 H85 P1000 Q#101 R#102 當(dāng)#101≥ #102，轉(zhuǎn)移到N1000；若#101<#102，執(zhí)行下一程序段。 7）條件轉(zhuǎn)移6 #j LE #k（≤） 編程格式 G65 H86 Pn Q#j Q#k (n為程序段號(hào)) 例 G65 H86 P1000 Q#101 R#102 當(dāng)#101≤#102，轉(zhuǎn)移到N1000；若#101>#102，執(zhí)行下一程序段。 任務(wù)三 程序編制 使用以下保持型變量： #502：半徑r； #503：起始角度α； #504：孔數(shù)n，當(dāng)n>0時(shí)，按逆時(shí)針?lè)较蚣庸ぃ?dāng)n<0時(shí)，按順時(shí)針?lè)较蚣庸ぃ? #505：孔底Z坐標(biāo)值； #506：R平面Z坐標(biāo)值； #507：F進(jìn)給量。 使用以下變量進(jìn)行操作運(yùn)算： #100：表示第i步鉆第i孔的記數(shù)器； #101：記數(shù)器的最終值(為n的絕對(duì)值)； #102：第i個(gè)孔的角度位置θi的值； #103：第i個(gè)孔的X坐標(biāo)值； #104：第i個(gè)孔的Y坐標(biāo)值； 參考程序