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第一节 数控铣床编程基础 数控铣床：多坐标控制（ 3-5 个） 工艺范围最宽 在模具行业应用最多 是其他高性能数控机床的基础 一、数控铣床的坐标系. 机床零点和机床坐标系 机床零点 参考点 机床坐标系 工件坐标系 ：编程人员在编程时建立的坐标系 加工坐标系：工件安装完毕由操作人员在工件上找出的坐标系（与工件坐标系重合） 工件坐标系设定： G92 ， G54 － G59. 二、数控机床的主要功能及工艺范围 1 、功能 1 ） 点位控制 2 ） 轮廓控制
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第一节 数控铣床编程基础 数控铣床：多坐标控制（3-5个） 工艺范围最宽 在模具行业应用最多 是其他高性能数控机床的基础 一、数控铣床的坐标系
机床零点和机床坐标系 机床零点 参考点 机床坐标系 • 工件坐标系：编程人员在编程时建立的坐标系 • 加工坐标系：工件安装完毕由操作人员在工件上找出的坐标系（与工件坐标系重合） 工件坐标系设定：G92，G54－G59
二、数控机床的主要功能及工艺范围 1、功能 1）点位控制 2）轮廓控制 3）刀具半径自动补偿 4）镜像功能 5）固定循环：钻孔、镗孔…… 6）模具高精度加工功能 7）大型零件加工 8）自适应控制加工 ……
2、工艺范围 1）平面类零件：2．5轴联动可以实现 2）倾斜面类零件：多轴联动 3）曲面类零件：三轴联动或2．5轴联动 三、数控机床的工艺装备 1、夹具：专用和通用 2、刀具：由专门的制造商供应 分通用和成形等
四、数控铣床的工艺性处理 对刀：使用寻边器或其他工具确定工件在机床坐标系中的位置。
换刀：需要换刀时，将刀具移动至远离工件的合适点换刀：需要换刀时，将刀具移动至远离工件的合适点 切入切出路径：对外轮廓加工时，为避免在表面留下切削痕迹，应设置合适的切入切出路径。
刀具半径补偿点的设置：距实际加工区有足够的距离刀具半径补偿点的设置：距实际加工区有足够的距离
逆铣：刀具铣削点的旋转方向和工件的进给方向相反，切屑的厚度由小变大，切削力由小变大。逆铣：刀具铣削点的旋转方向和工件的进给方向相反，切屑的厚度由小变大，切削力由小变大。 顺铣：
立体轮廓的加工： 加工效率 工装的刚性、精度要求、材料、刀具特征……
第二节 数控机床的编程指令 一、华中数控系统 基于IPC的、多轴、多通道高性能数控系统。 具有螺旋线插补功能 具有多种自动循环功能 具有用户宏程序加工功能 具有断点保护功能 ……
三、基本编程指令 （一）F、S、T指令 F：进给速度指令，mm/min S：主轴速度指令，r/min T：刀具指令，T0101 （二）辅助功能指令
1．暂停指令M00：暂停执行当前程序（停主轴、停进给）模态信息保持。进行刀具更换、工件的尺寸测量、手动变速等操作。暂停时机床的主轴进给及冷却液停止。若欲继续执行后续程序重按操作面板上的“启动键”即可。 2．程序结束指令M02 ：执行到M02 指令时停主轴、进给及冷却液。若要重新执行该程序就必须重新调用该程序。 3．程序结束指令M30：程序结束并返回到零件程序头 4．子程序调用及返回指令M98、M99 5．主轴控制指令M03 、M04和 M05 6．换刀指令M06 7．冷却液开停指令M08、M09
G 三 准备功能G指令
2、绝对值编程G90 与相对值编程G91 如下图刀具轨迹1→2→3
3．加工平面设定指令G17、G18、G19： 一般系统默认为G17 平面的确定： 从与某平面垂直的轴正向向负向看去。
4．坐标系设定指令：格式为：G92 X_ Y_ Z_ 使用中应放在程序的第一句 G92确定刀具起点在工件坐标系中的位置： G92 X30 Y30 Z20
5、坐标系设定G54－G59 G54－G59指令中的坐标值是坐标原点在机床坐标系中的坐标。在加工前进行设定。
G52 • 6、局部坐标系设定指令G52 • 格式为：G52 X_Y_Z_ • 可以在保持工件坐标系和机床坐标系不变下设定。 • 为非模态指令 • 相对应：G53－－直接机床坐标系编程指令 格式： G53 X_Y_Z_ • 使用G53将坐标系转换为机床坐标系，所有坐标是在机床坐标系下的绝对坐标。 • 使用场合：自动换刀过程设定（M06功能）
7、G01直线插补 指令格式为：G01 X_ Y_ Z_ F_ 模态指令，同一组有：G00、 G02、 G03 8．圆弧插补指令G02、G03 顺圆、逆圆指的是从第三轴正向朝零点或朝负方向看，如X-Y平面内，从Z轴正向向原点观察，顺时针转为顺圆，反之逆圆。
在不同平面内的表示方法： 在不同的加工平面内，逆圆和顺圆方向的不同
指令格式： X、Y、Z —圆弧终点的X、Y、Z坐标，有绝对和增量之分 I、J、K —圆心点相对于圆弧起点在X、Y、Z轴向的增量值 R ——圆弧半径； F ——进给速率。 注：在默认的G17平面内，可以不标平面指令； 使用R参数时注意180o的区别；圆弧＜180°R为正，圆弧≥180° R为负。整圆编程不能使用R。
如图所示，加工程序如何：G91、G90编程 a弧：N100 G91 G18 N110 G03 X30 Z30 R30 F300 N100 G91 G18 N110 G03 X30 Z30 I30 K0 F300
例：整圆编程 ！整圆编程时不可以使用R方式，只能用I、J、K方式
螺旋线编程举例： 如果，螺旋线的轴不是X、Y、Z中的一个，应进行坐标变换等手段。
10、刀具半径补偿指令G40、G41、G42 注意： ①刀具半径补偿平面的切换，必须在补偿取消方式下进行。 ②刀具半径补偿的建立与取消只能用G00 或G01 指令，不得是G02 或G03。
①加工前应先用手动方式对刀，将刀具移动到相对于编程原点(-10，-10，50)的对刀点处。①加工前应先用手动方式对刀，将刀具移动到相对于编程原点(-10，-10，50)的对刀点处。 ②图中带箭头的实线为编程轮廓，不带箭头的虚线为刀具中心的实际路线。
11．刀具长度补偿指令G43、G44、G49 操作时以刀具的实际长度值进行补偿。 12．回参考点控制指令 ：G28 X__ Y__ Z__ A__ G29 X__ Y__ Z__ A__ 13．暂停指令G04 指令格式为：G04 P_ 钻孔、镗孔时，加工终了给一个停止时间。 例：G04 P1 进给运动暂停1秒。 14．镜像功能G24、G25 指令格式为：G24 X__ Y__ Z__ A__（建立镜像） M98 P_ G25 X__ Y__ Z__ A__（取消镜像） X、Y、 Z、 A为镜像位置坐标
例：对如图零件加工，使用镜像功能 镜像可以是点、线、面
15．缩放功能G50、G51 指令格式为：G51 X_Y_Z_P_ M98 P_ G50 其中：G51—建立缩放 G50—取消缩放 X、Y、Z—缩放中心的坐标值 P—缩放倍数。 例：加工如图所示零件 三角形各顶点坐标已知 用G90编程？
16．旋转变换G68、G69 指令格式为：G17 G68 X__Y__P__ M98 P_ G69 其中：G68——建立旋转； G69——取消旋转； X、Y、Z——旋转中心的坐标值； P——旋转角度，单位是(°) 条件：1．在有刀具补偿的情况下，先旋转后刀补（刀具半径补偿、长度补偿）， 2．在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转。
2. 取消固定循环指令G80 （五）用户宏功能 相当于由操作者自己编制的加工子程序，使用中只要关注程序的变量即可。 宏功能的最大特点是可以使用变量。 （1）变量的表示 变量可以用“#”号和紧跟其后的变量序号来表示：# 5，# 109，# 501 （2）变量的引用 将跟随在一个地址后的数值用一个变量来代替，即引入了变量。 例如：对于F[# 103]，若 # 103=50 时，则为 F50； 对于Z[-# 110]，若 # 110=100 时，则为 Z-100； 对于G[# 130]，若 # 130=3 时，则为 G03；
（3）变量的类型 ①公共变量：分为全局变量和局部变量。全局变量是在主程序和主程序调用的各用户宏程序内都有效的变量。 公共变量的序号为：# 0－# 49 当前局部变量有（可以在子程序中使用） # 50－# 199 全局变量 # 200－# 249 0层局部变量 # 250－# 299 1层局部变量 # 300－# 349 2层局部变量 # 350－# 399 3层局部变量 # 400－# 449 4层局部变量 # 450－# 499 5层局部变量 # 500－# 549 6层局部变量
②系统变量 # 600～# 699 刀具长度寄存器 H0～H99 # 700～# 799 刀具半径寄存器 D0～D99 # 800～# 899 刀具寿命寄存器 # 1000～# 1008 机床当前位置 # 1010～# 1018 程编当前位置 # 1020～# 1028 程编工件位置 …… 2．常量 PI： 圆周率 3．14159265358979 TRUE： 条件成立(真) FALSE： 条件不成立(假)
3．运算符 （1）算术运算符： +， -， * ，/ （2）条件运算符： EQ（＝），NE（≠），GT（＞），GE（≥），LT（<），LE（≤） （3）逻辑运算符： AND，OR，NOT （4）函数：SIN，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP 4．语句表达式 （1）赋值语句。即把常数或表达式的值送给一个宏变量。 例如：#2 = 175/SQRT[2] * COS[55 * PI/180 ] #3 = 124.0 （2）条件判别语句 IF—ELSE—ENDIF。 （3）循环语句 WHILE——ENDW。
举例 编程举例： 1．如题图所示，刀心起点为工件零点O，按O→A→B→C→D →E”顺序运动，写出A、B、C、D、E各点的绝对、增量坐标值（所有的点均在XOY平面内）。
2.用φ10mm的刀具铣题8-2图所示的槽，刀心轨迹为虚线，槽深2mm，试编程。2.用φ10mm的刀具铣题8-2图所示的槽，刀心轨迹为虚线，槽深2mm，试编程。
3.用φ6mm的刀具铣图所示的三个字母，刀心轨迹为虚线（深2mm）,按轨迹编程。3.用φ6mm的刀具铣图所示的三个字母，刀心轨迹为虚线（深2mm）,按轨迹编程。
