数控铣床和加工中心及编程
数控加工中心和数控铣床的区别
数控铣床只有三轴，数控加工中心可以是四轴、五轴联动，一般数控铣床都是3个坐标即X,Y,Z,加一个主轴.而加工中心则主要指四座标以上的机床，数控加工中心能够加工比普通数控铣床加工更为复杂的型面。
数控加工中心多了个刀库和换刀系统，数铣床没有刀库，加工过程中都是手动实现换刀。
数控铣床一般用来铣比较简朴的表面，也可以铣比较浅的孔。
而加工中心本身带有刀库，由机械手自动换刀具。
数控铣床配上刀库就成加工中心了，一个刀库可以放很多把到刀，要看实际加工的工件类型有面铣刀、立铣刀、键槽铣刀、球刀、镗孔刀、螺纹刀等等，具有自动交换刀具的功能，通过在刀库安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能，方便零件加工！
加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床，它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合在一起，功能强大。
数控加工编程与操作铣床(加工中心)编程基础
4、刀具交换装置 1）无机械1）多品种、单件小批量生产的零件或新产品试制中的零件。 2）几何形状复杂的零件。 3）精度及表面粗糙度要求高的零件。 4）加工过程中需要进行多工序加工的零件。 5）用普通机床加工时，需要昂贵工装设备（工具、夹具和
模具）的零件。
我国第一台数控铣床
TK7640
二、加工中心种类 1、按机床形态分类
数控铣床总体布局示意图 (a)工件进给运动的升降台铣床； (b) (c)工件进给运动的龙门式数控铣床 (d)铣头进给运动的龙门式数控铣床
立式加工中心
卧式加工中心
龙门加工中心
万能加工中心 万能加工中心具有立式和卧式 加工中心的功能，工件一次装夹后 就能完成除安装面外的所有侧面和 顶面（5个面）的加工，也称为五 面加工中心。 两种形式：一种是主轴可实现 立、卧转换；另一种是主轴不改变 方向，工作台带动工件旋转90°。
1 铣床（加工中心）
一、铣床（加工中心）的简介
加工中心（Machining Center）是从数控铣床的基础上 发展来的，并且具有自动换刀系统，工件在一次装夹后，数 控系统就可以控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具， 实现钻、铣、镗、扩、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。
数控铣床和加工中心的主要区别是：数控铣床没有刀库 和自动换刀装置，而加工中心则是带有刀库并具有自动换刀 功能的数控铣床。
3、绝对和增量位置数据：G90，G91
绝对尺寸编程格式：
G90
模态方式
相对尺寸编程格式：
G91
模态方式
对于绝对坐标，所有位置坐标都参照当前工件坐标原点来 表示刀具运动。
…
N110 G90 G01 X0 Y-25 F200
N120 G01 X-19 Y-25
数控铣床和加工中心的手工编程
51
孔底平面 加工盲孔时孔底平面就是孔底的Z轴高度,加工
通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离， 主要是保证全部孔深都加工到尺寸，钻削加工时 还应考虑钻头钻尖对孔深的影响.
孔加工循环与平面选择指令（G17、G18或 G19）无关，即不管选择了哪个平面，孔加工都 是在XY平面上定位并在Z轴方向上钻孔。
44
数控铣床编程实例
例18：某零件外形轮 廓如图,厚度为5 ，试 编写其外形轮廓精加 工程序.
45
➢ 刀具选择：φ10 ➢ 安全高度 ➢ 工艺路线 ➢ 基点计算 ➢ 编写程序
46
O0001
N010 G54 G90 G00 X20.Y-35.;
点A
N020 Z10.0 S500 M03 M08 ；
35
注意：半径补偿时的过切现象 （a）加工半径小于刀具半径的内圆弧
过渡圆角R≥刀具半径 r＋精加工余量
36
（b）被铣削槽底宽小于刀具直径
37
（c）无移动类指令
补偿模式下,两段程序使用无坐标轴 移动类指令——过切
➢ M05; ➢ G04 X1000; ➢ G90 ➢ G91 X0; ➢ G17 Z2000.; ➢ S1000;
N030 G01 Z-5.0 F300 ；
N040 G41 X0 Y-35.0 D01 ；
点1
N050 G02 X-5. Y-30. R5.0 ； 点
2
N060 G03 X-30. Y-5. R30.； 点
3
N070 G02 Y5.0 R5.0；
点4
N080 G03 X-5.0 Y30.0 R30.0；
数控铣床和加工中心有什么区别
数控铣床和加工中心到底有什么区别，其实这个问题不仅是对于外行的人很困惑，很多行业内人士也有傻傻分不清的。
简单的说就是加工中心是数控铣床的升级版本，其实这两种加工设备主要有以下三个方面的区别：01区别是是否带刀库普通的数控铣床也是具有数控操作系统，也具有三个进给轴和一个旋转主轴，他们的加工模式几何是一模一样的，而且也基本上可以实现相同的加工能力。
而他们Z大的区别就是看该设备是否带刀库，加工中心其实就是带刀库的数控铣床，加工中心可以实现一次装夹而完成多道加工工序的干活，例如铣削加工，钻孔加工，攻丝加工等等，因为它可以实现刀具的自动跟换，而且在多工工序的持续加工过程中，操作者是不需要人工介入的，只要编制好程序，配置好刀具和相应的参数就可以了。
而数控铣床则不然，数控铣床也可以实现一次装夹加工多道工序，不同的是，在工序的转换过程中，必须人工换刀，因此其加工过程是不连续，是多个程度的断续执行，这样的加工无论是在加工质量上，还是加工效率上，都较加工中心稍逊一筹。
所以你以后在看到一台设备的时候，你可以通过是否带刀库来很直白的判定其到底是一台数控铣床，还是一台加工中心，这就是一个b准。
02 是否是全防护其实这对于很多设备来说，并不是jue对的，很多数控铣床也逐渐的开始做成全防护的加工模式，当然也有很多老式的数控铣床采用依然是开放式的加工方式，或者是半防护的加工方式，这在一定程度上和当前的加工中心还是有一定的区别，当然这种区别不是jue对的。
其实这和设备的发展进程有很大的关系，在加工设备数控化的初级阶段，其实很多厂家是不太注重外观设计和安全防护的，基本上还是停留在对功能的诉求上，所以很多数控铣床都做成了开放式的形式，或者做的好的一点就是半开放的形式，这种数控铣床虽然在功能上并没有太大的缺陷，但是在加工的安全性和加工环境等方面还是存在很大的不足，例如加工产生的高温铁屑会飞溅到人的身上，对人体造成伤害，加工过程中用来冷却刀具的冷却液也会飞溅到操作者身上，弄脏操作者的衣服等等，所以虽然生产设备的研发的进步，特别是国外高端设备的入侵，我国加工设备的设计与制造也再朝着更人性化，更美观，更艺术化的道路上阔步迈进。
数控铣床及加工中心编程教案
数控铣床及加工中心编程教案一、教学目标1. 掌握数控铣床及加工中心的基本概念、结构和特点。
2. 学会数控铣床及加工中心的编程方法及技巧。
3. 能够独立完成数控铣床及加工中心的简单加工任务。
二、教学内容1. 数控铣床及加工中心概述数控铣床及加工中心的定义数控铣床及加工中心的结构及组成数控铣床及加工中心的特点和应用领域2. 数控铣床及加工中心编程基础数控编程的基本概念数控编程的指令系统数控编程的程序结构3. 数控铣床及加工中心编程实例简单二维轮廓编程复杂二维轮廓编程三维立体加工编程4. 数控铣床及加工中心操作数控铣床及加工中心的基本操作步骤数控铣床及加工中心的对刀及刀具补偿数控铣床及加工中心的加工参数设置5. 数控铣床及加工中心加工案例分析典型案例分析加工过程中常见问题及解决方案三、教学方法1. 讲授法：讲解数控铣床及加工中心的基本概念、结构和特点，数控编程的基础知识及实例分析。
2. 实践操作法：数控铣床及加工中心的操作演示，学生跟随操作练习。
3. 案例分析法：分析数控铣床及加工中心的加工案例，探讨加工过程中遇到的问题及解决方案。
四、教学评估1. 课堂提问：检查学生对数控铣床及加工中心基本概念的理解。
2. 编程练习：评估学生对数控编程的掌握程度。
3. 操作考核：检查学生对数控铣床及加工中心操作的熟练程度。
4. 案例分析报告：评估学生对加工案例分析的能力。
五、教学资源1. 教材：数控铣床及加工中心编程教程。
2. 数控铣床及加工中心设备：用于实操教学。
3. 计算机及软件：用于编程教学和演示。
4. 网络资源：查找相关资料，拓宽学生视野。
六、教学活动设计1. 课堂讲解：安排2-3课时，讲解数控铣床及加工中心的基本概念、结构和特点，以及数控编程的基础知识。
2. 实操演示：安排2-3课时，进行数控铣床及加工中心的操作演示，让学生跟随操作练习。
3. 案例分析：安排1-2课时，分析数控铣床及加工中心的加工案例，探讨加工过程中遇到的问题及解决方案。
数控铣床和加工中心及编程
刀具参数补偿指令
➢刀具半径补偿 ➢刀具长度补偿
1、刀具半径补偿
1刀具半径补偿的方法 G41——刀具半径左补偿 G42——刀具半径右补偿 G40——取消刀具半径补偿
注意：正确选择G41 和G42;以保证顺铣和逆 铣的加工要求
2;建立、取消刀具半径补偿指令格式：
建立格式：
取消格式：
注意：1、G41/42只能与G00或 G01一起使用;且刀具必须移动
第二章
- 程序结构 - 辅助功能指令M-codes - 计算转速和进给
程序结构
程序号‘O’
OXXXX 代表程序号
O0001 ~ O7999 ----- 用户区域 O8000 ~ O8999 ----- 用户区域程序可以写保护 O9000 ~ O9999 ----- 厂家区域程序写保护
O0001
O0002
要任何手工的计算& UG\Master CAM
通信的方式
DNC 连接 Direct Numeric Control
- 通过软件采用RS 232 串口线可以将程序 从计算机端传送到机床端 .
- 如果NC控制器的内存不足时;采用这种方 式可以边传边做&
- 但是这种传送方式稳定性不好;很容易发 生断线;而且传送端口很容易烧坏&
注意：2、D为刀具半径补偿号 码;一般补偿量应为正值;若为负值; 则G41和G42正好互换&
刀补功能在模具加工中的应用
刀具半径补偿过程中的刀心轨迹
• 外轮廓加工→ • 内轮廓加工↓
注意：铣刀的直线移动量及铣削内侧圆弧的半径值要大于或等于 刀具半径;否则补偿时会产生干涉;系统会报警;停止执行&
4;刀具半径补偿的建立
RS 232 cable
第四章 数控铣床(加工中心)编程指令
G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀， 快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正。 G00为模态功能，可由G01、G02、G03 或G33 等指 令注销。 1）HCNC-22M系统指令格式：G00 X_Y_Z_； X_Y_Z_： 快速定位终点，在G90（绝对值指令）时 为终点在工件坐标系中的坐标；在G91（增量值指 令）时为终点相对于起点的位移量。 2）FANUC-0i-MA系统指令格式： G00 IP_ ； IP_：绝对值指令时，是终点的坐标值；增量值指 令时，是刀具移动的距离。 3）SIEMENS 802D系统指令格式：G0 X_Y_Z_； X_Y_Z_：绝对值指令时，是终点的坐标值；增量值 指令时，是刀具移动的距离。
二、准备功能（G代码） 准备功能G指令由G及其后面的一或二位数字组 成，它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床 坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏臵等多种加 工操作。 G功能有非模态G功能和模态G功能之分： （1）非模态G功能：只在所规定的程序段中有效 ，程序段结束时被注销。 （2）模态G功能：为一组可相互注销的G功能， 这些功能一旦被执行则一直有效，直到被同一组的G 功能注销为止。参数的不同组G代码可以放在同一程序
1、进给控制功能指令G00、G01、G02/G03的格 式及应用 G00、G01、G02/G03属于基本移动指令，分别 是快速移动指令、直线插补指令和圆弧插补指令， 在所有数控系统中，功能和应用上基本都是一致的 ，区别在于指令的格式上，下面针对HCNC-22M、和 SIEMENS 802D三种系统的指令格式和应用分别加以 说明。 （1）快速移动指令（G00） G00指令：刀具相对于工件以各轴预先设定的 速度，从当前位臵快速移动到程序段指令的定位目 标点。 G00指令中的快速移动速度，由机床参数“快 移进给速度”对各轴分别设定，不能用F 规定。
数控铣床加工中心编程实例
2021/10/10
Hale Waihona Puke 13M03 S300 300r/min.。
主轴正转，转速
M08
冷却液打开。
G01 Z-2.0 F500 Z方向直线进给，速度
500mm/min
G01 X100.0 F100 100mm/min。
平面铣削，速度
G00 Z50.0
抬刀
M05
主轴转速停
M09
冷却液关
M30
程序结束
2021/10/10
14
M06 T01 换取1号刀（数控铣床不能换刀， 此句删除）。
G90 G54 坐标系。
绝对编程方式，调用G54工件
G00 X-100.0 Y0.0
刀具快速进给至起
刀点。-100＝-（刀具半径＋工件长度/2+下刀
间隙）。
G43 Z20.0 H01 执行1号刀长度补偿使刀具快 速进给到Z方向20处。
数控铣床/加工中心 编程项目训练
内容
1、按加工工艺完成零件的数控加工 程序编制 2、用同一加工程序完成粗、精加工
（通过不同刀具半径补偿值）
实例
毛坯70mm X 60mm X 18mm, 六面已粗加 工过，要求铣出图示 凸台及槽，工件材料 为45钢
一、根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺 方案及加工路线
G03X-40Y-5R10 G40G01X-50Y-50M09 G0Z5 G49Z100 M30
（2）加工槽 G54 G40G49G80 G0X0Y-50S500M03 G43Z5H01 G1Z-4F40
G41X8Y-35D02M08 Y-8 X15 G03Y8R10 G1X8 Y35
接前页
第四章FANUC系统数控铣床与加工中心编程
6)固定循环指令和辅助功能在同一程序段中，在定位前执行M功能。进给次数 指定(K)时，只在初次送出M码，以后不送出。
7)在固定循环模式中刀具半径补无效。 8)在固定循环模式指定刀具长度补偿(G43、G44、G49)时，当刀具位于R点时 (图4-15中动作2)生效。
一、孔加工的固定循环功能
1.孔的固定循环功能概述
(1)孔加工指令 加工孔的固定循环指令如表4-3所示
(2)固定循环的动作组成
固定循环 动作的组成
固定循环的动作组成如图所示，固定循环一般由六个动作组成，动作说明见表4-
4。
(3)固定循环的代码组成 组成一个固定循环，要用到以下三组G代码： 1)数据格式代码 G90/G91 2)返回点代码 G98(返回初始点)/G99(返回R点) 3)孔加工方式代码 G73~G89 在使用固定循环编程时一定要在前面程序段中指定M03(或M04)，使主轴起动。
G82循环
(6)深孔排屑(G83) 书写格式： G83 X Y Z Q__R__F__；
以上指令指定钻深孔循环。Q是每次切削量，用增 量值指定。在第二次及以后切入执行时，在切入到d mm(或in)的位置，快速进给转换成切削进给。指定的Q 值是正值。如果指令负值，则负号无效。d值用参数 (No.5115)设定。
G17 G02 X Y R+R1； 若编程对象为以D为圆心的圆弧时有： G17 G02 X Y R-R2； 其中R1、R2为半径值。
半径编程
(4)整圆的编程 【例4-2】如图所示，整圆程序的编写如下：
数控铣床及加工中心基本编程方法
1
1.绝对坐标、增量坐标编程指令G90，G91 指令格式： G90（绝对坐标）
G91（相对坐标） 指令G90后，运动坐标值均为相对于工件编程原点的绝对值 ， 而指令G91后则均为相对于起点的相对坐标值。
2
2.平面选择指令G17，G18，G19 在三坐标机床上加工时，如进行圆弧插补，要规定加工所
（1）刀具长度补偿功能G43,G44,G49
通常加工一个工件需几把刀，这些刀具长度不同，如果根据刀具改变程序会很麻烦。 为解决这一问题，在编写程序时应选用一把标准刀具，并预先测出其他刀具与标准刀具 长度的差值，将这些差值置于NC系统中，以后使用各把刀具时，NC系统会自动补偿刀具 的长度，从而给编程带来便利。
N007 G01 Y0
N008
X220
N009 G00 Z10.0
切直线 Z轴退刀
N010 X0 Y0 N011 M02
返回程序起点 程序结束
1.增量坐标编程（圆弧采用圆心编程）
N001 G92 X210.0 Z10.0 确定刀具编程原点
N002 M03 S1500
启动主轴
N003 G01 Z-20.0 F300 Z轴进给
N0010 G00 X120.0 Y80.0 ；定位
N00l5 M03 S2000
；启动主轴
N0020 G43 Z5.0 H01 ；刀具长度补偿
N0030 G01 Z-18.0 F70 ；钻孔＃1 N0040 G04 P2 000 ；孔底暂停2s
N0050 G00 Z5.0 ；退刀
N0060 NO070 N0080 N0090 N0100
采用I、J、K方式时，本系统规定一律用增量值表示，而与G90或G91无关。
数控铣床和加工中心编程与操作
二、数控铣床基本编程指令
3、工件坐标系选择G54-G59
G54 G55 格式：GG5567 G58 G59
Z G54 原点
G54 工件坐标系 Y
Z 。。。
G59 工件坐标系
G59 原点
Y
X 工件零点偏置 X 机床原点
图 11 工件坐标系选择(G54~G59)
第十三页，编辑于星期五：九点 十五分。
刀具半径左补偿
刀具半径右补偿
代码 组 号
G43 10 G44 G49
G50 04 G51
G52 00 G53
G54 11 G55 G56 G57 G58 G59
G60 00 G61 12 G64
G65 00 G68 05 G69
意义
刀具长度正向补偿 刀具长度负向补偿 刀具长度补偿取消 缩放关 缩放开 局部坐标系设定 直接机床坐标系编程 选择坐标系 1 选择坐标系 2 选择坐标系 3 选择坐标系 4 选择坐标系 5 选择坐标系 6 单方向定位 精确停止效验方式 连续加工方式 子程序调用 旋转变换 旋转取消
三、进给控制指令
1、快速定位指令G00
• 格式：G00 X_Y_Z_A_
其中，X、Y、Z、A为快速定位终点，
G90时为终点在工件坐标系中的坐标；
G91时为终点相对于起点的位移量。 G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销。
第二十页，编辑于星期五：九点 十五分。
二、数控铣床基本编程指令
二、数控铣床基本编程指令
二、有关单位的设定(本课件以FANUC系统为例） 1、尺寸单位选择G20，G21，G22
• 格式： G20 G21 G22
本系统采用3种尺寸输入制式：英制由G20指定，公制由G21指定， 脉冲当量由G22指定，缺省时采用公制。
数控铣床编程代码及使用方法
图 1 机床坐标轴
一、数控机床编程基础
CJK6032坐标轴
+Z
+X
+
+
二、数控编程基本知识
ZJK-7532立式铣床轴的定义
+Z +X
+Y
图2 华中I型ZJK7532铣床坐标系统
二、数控编程基本知识
2、机床参考点、机床零点、机床坐标系
机床参考点：为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通 常在每个坐标轴的移动范围内设置一个固定的机械的机床 参考点（测量起点），（该点系统不能确定其位置）
10
15
70
100
N12 G01 X29
N13 G02 X19 Y24 R10
(N13 G02 X19 Y24 J10)
N14 G00 Z50
N15 X0 Y0
N16 M30
五、数控铣床常用编程指令
5、螺旋线进给
格GG式11：78 G19
G02 G03
X _Y _ Z _X _ Y_Z_
I _ J _
3、线性进给指令G01 ➢格式： G01 X _Y_Z_A_F_ 其中，X、Y、Z、A、为终点， G90时为终点在工件坐标系中的坐标； G91时为终点相对于起点的位移量。 G01和F都是模态代码，G01可由G00、G02、G03或 G33功能注销。
五、数控铣床常用编程指令
4、圆弧进给指令G02，G03
➢ 圆弧进给
格式：
GG1178 G19
G02 G03
X _Y _
X
_
Z
_
Y
_
Z
_
I _ J _
I _ K _
J _ K _
数控铣床(加工中心)编程
数控铣床(加工中心)编程一、填空题1、数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。
同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。
2、数控铣床的加工对象与数控机床的结构配置有很大关系。
立式结构的铣床一般适应用于加工盘、套、板类零件，一次装夹后，可对上表面进行铣、钻、扩、镗、锪、攻螺纹等工序以及侧面的轮廓加工；卧式结构的铣床一般都带有回转工作台，一次装平后可完成除安装面和顶面以外的其余四个面的各种工序加工，适宜于箱体类零件加工；万能式数控铣床，主轴可以旋转90°或工作台带着工件旋转90°，一次装夹后可以完成对工件五个表面的加工；龙门式铣床适用于大型零件的加工。
3、加工中心与普通数控机床相比最显著的区别是带有刀库和自动换刀装置。
4、在加工中心等数控机床上，为了有利于机械手自动换刀，要求刀柄上的键槽对准主轴的端面键上，因此主轴每次必须停在一个固定准确的位置上。
5、除换刀程序外，加工中心的编程方法和数控铣床相同。
6、加工中心规定了换刀点位置，主轴只有走到这个位置，才能执行换刀动作。
二、选择填空1、下列叙述中，除 ( B ) 外，均适于在数控铣床上进行加工。
A) 轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的零件B) 大批量生产的简单零件C) 精度要求高的零件D) 小批量多品种的零件2、对一个厚度为10mm，ｚ轴零点在下表面的零件钻孔，其中一段程序表述如下：G90G83X10.0Y20.0Z4.0R13.0Q3.OF100.0；它的含义是 ( A) 。
A.啄钻，钻孔位置在(10，20)点上，钻头尖钻到Z＝4.0的高度上，安全间隙面在Z＝13.0的高度上，每次啄钻深度为3mm，进给速度为100mm/minB．啄钻，钻孔位置在(10，20)点上，钻削深度为4ｍｍ，安全间隙面在Z＝13.0的高度上，每次啄钻深度为3mm，进给速度为100mm/mmC.啄钻，钻孔位置在(10，20)点上，钻削深度为4mm，刀具半径为13mm，进给速度为100/minD.啄钻，钻孔位置在(10,20)点上，钻头尖钻到Z＝4.0的高度上，工件表面在Z＝13.0的高度上，刀具半径为3mm，进给速度为100mm/min3、从安全高度切入工件前刀具移动的速度叫( B )。
数控铣床及加工中心编程与操作基础
（3）在刀具库中选择Φ20平底铣刀粗加工， 10平底铣刀精加工。
4. 加工程序
O0001 G54G0G90X0.Y45.S800M3 G43Z100.H1 M8 Z3. G1Z0.F300. X60Z-1.5 X0Z-3. G41Y60. D1F500. X-60. G2X-80.Y40.R20. G1Y-40. G2X-60.Y-60.R20. G1X60. G2X80.Y-40.R20. G1Y40. G2X60.Y60.R20. G1X0 G1Z10. G40 X0Y45 Z-3.
说明：
⑴、子程序必须有一程序号码，且以M99作为子程序的 结束指令。P__后最多可以跟六位数字，前四位表示 调用次数，后两位表示调用子程序号，若调用一次则 可直接给出子程序号主程序。调用同一子程序执行加 工，最多可执行99次，且子程序亦可再调用另一子程 序执行加工，最多可调用4层子程序（不同的系统其 执行的次数及层次可能不同）。
加工主程序 刀具移动至起刀点，主轴正转，转速2000r/min 切削液开 刀具移动到临削点 Z向切削至-3mm 开始进行槽加工
加工完毕，抬刀 主轴停转 Z向返回参考点，关闭切削液 X.Y向返回参考点 程序结束
（三）、刀具半径补偿指令
G41刀具半径左补偿 G42刀具半径右补偿 G40取消补偿 判断方法：沿刀具移动方向看，刀具在被加工表面左侧为左补偿，右侧 为右补偿，顺铣为左补偿，逆铣为右补偿。
加工主程序 刀具移动至起刀点，主轴正转，转速2000r/min 切削液开 刀具移动到临削点 Z向切削至-3mm 开始进行槽加工
加工完毕，抬刀 主轴停转 Z向返回参考点，关闭切削液 X.Y向返回参考点 程序结束
5. 相对值坐标加工程序
数控铣床加工中心加工工艺与编程第二版习题册参考答案
《数控铣床/加工中心加工工艺与编程（第二版）习题册》参考答案模块一数控机床编程与操作基础任务一认识数控机床及其操作面板一、填空题1．刀库刀具自动交换装置2．钼丝钨钼合金丝3．铣削镗削4．选择机床操作AUTO5．程序编辑手轮进给方式DNC二、选择题三、判断题四、简答题1．数控系统的输入/输出装置接受加工程序等各种外来信息，由数控装置进行处理和分配，向驱动机构发出执行命令。
伺服系统根据数控装置输出信号，经放大转换后驱动执行电机，带动机床运动部件按约定的速度和位置进行运动。
2．日本的FANUC数控系统：FANUC 0-MD、FANUC 0i-MA；德国的SIEMENS数控系统：SIEMENS 802D/C/S 、SIEMENS 840D/C；中国的华中数控系统：HNC-21M；北京航天数控系统：CASNUC 2100；美国的A-B数控系统；日本的三菱数控系统。
3．按数控机床的主轴位置分为：卧式机床、立式机床；按数控机床的用途分：数控铣床、加工中心、数控车床、数控钻床；数控电火花成形机床、数控线切割机床、数控激光加工机床；数控磨床、数控镗床、数控钻床。
任务二数控机床的手动操作1．对刀2．X轴的正Y轴的正Z轴的正3．机械偏心式寻边器电子式寻边器机械式Z向对刀器机外对刀仪4．机床坐标系传递切削力的主轴轴线5．Y6．机床参考点和机床原点不重合二、选择题三、判断题四、简答题1．FANUC 0i-Mate-TC（1）选择模式按钮“HANDLE”；（2）按下“超程解除”按钮不松开，同时按下“RESET”键，消除报警画面；（3）不松开“超程解除”按钮，让机床朝超程的反向进给，退出超行程位置。
2．（1）手动返回参考点，注意机床返回参考点前工作台、主轴位置是否恰当。
（2）利用“HANDLE”“JOG”驱动机床时，注意进给倍率的位置。
（3）避免机床接近极限位置，以免超程。
五、计算题略。
任务三数控程序输入与编辑一、填空题1．手工编程自动编程2．零件造型生成刀具轨迹后置处理生成加工程序3．1号4号4．模态指令非模态指令5．/6．尺寸功能字进给功能字刀具功能字辅助功能字三、判断题四、简答题1．（1）分析零件图样；（2）确定加工工艺；（3）数值计算；（4）编写加工程序单；（5）制作控制介质；（6）程序校验。
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5.2.2 工件坐标系设定
1、G54～G59设定
数控机床一般在开机后需“回零”才能建立机床坐标系。一般在正确建
立机床坐标系后可用G54～G59在一个程序中最多设定6个工件坐标系。
【例】在程序中用设定一个坐标系（左图）和设定两个坐标系（右图）
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5.2.2 工件坐标系设定
2、G92建立工件坐标系 G92 X___ Y___ Z_____；
③ G90方式IJK编程：
（G90 G17 G54） G02 X90. Y40.0 I-20. J-50. F120；
④ G90方式R编程：
（G90 G17 G54） G02 X90. Y40.0 R54. F120；
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5.2.3
基本移动指令实例
O5002； G17 G90 G54 G00 X0 Y0； X-35.0 Y-70.0 S400； Z50.0 M03； G01 Z-25.0 F1000 M08； X-60.0 F200； G03 X-110.0 Y-20.0 50.0； G01 Y-40.0； G02 X-140.0 Y-70.0 R-30.0； G01 X-160.0； G03 X-110.0 Y-120.0 R50.0； G01 Y-140.0； X-80.0； G02 X-40.0 Y-100.0 R40.0； G01 Y-65.0； G00 Z50.0； Z90.0 M05； X0 Y0； M30；
注意：正确选择G41
和G42，以保证顺铣和 逆铣的加工要求！
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（2）建立、取消刀具半径补偿指令格式：
建立格式：
取消格式：
注意：1、G41/42只能与G00或
G01一起使用，且刀具必须移动！
注意：2、D为刀具半径补偿号 码，一般补偿量应为正值，若为
负值，则G41和G42正好互换。
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刀补功能在模具加工中的应用
面铣刀
刀具及工艺特点
修光刃刀片 最大切深6mm
最大切深6mm 容屑空间大，排屑畅快，加工效率高 粗齿、细齿结构各有所长，满足不同条件加工 高精度、长寿命刀体 优化的槽型和牌号实现高去除率切削 坚韧的硬质合金刀垫及刀片自定位使刀具更安全易用 修光刃刀片集高效率及高光洁度与一身 通用性好
丝锥可加工M3-M12的螺纹 孔
更大的螺纹孔，螺纹铣刀 是理想的选择，可加工M5M20的螺纹孔 直槽结构及右螺旋槽结构
高韧性材质K40UF和涂层的 完美结合，确保更高的刀 具寿命
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d=M3-M20
5.1.2
刀具及工艺特点
螺纹铣刀
内螺纹 对于40柄机床来讲,当螺纹 大于M24, 50柄机床当螺纹 大于M42。采用螺纹铣是必 然的选择。 外螺纹
转速300r/min，进给量为200mm/min，试编制加工程序。 O5001； G90 G54 G00 X155. Y40. S300； G00 Z50. M03； Z0.； G01 X-155. F120； G00 Y-40. ； G01 X155.； G00 Z300. M05； X250. .2
刀具及工艺特点
数控铣床与加工中心上使用的刀具主要有铣削用刀具和孔加工用刀具。
1.铣刀
（1）面铣刀 （2）立铣刀 （3）模具铣刀 （4）键槽铣刀 （5）鼓形铣刀 （6）成形铣刀 （7）锯片铣刀 孔加工刀具 （1）数控钻头
（2）数控铰刀
（3）镗刀 （4）丝锥
（5）扩（锪）孔刀
6
5.1.2
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5.1.3
加工工艺分析
常用刀具的直径选择
进给路线的确定
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1、常用刀具的直径
（1）面铣刀
直径主要根据工件宽度（比切宽大20-50%）
根据主轴直径选取 D=1.5d。（d为主轴直径）
最佳铣削位置
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1、常用刀具的直径
（2）立铣刀
R＜（0.8～0.9）ρ
H＜（1/3～1/4）R
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1、常用刀具的直径
功能：通过设定刀具起点相对于工件原点的相对位置来建立坐标系，需单独
程序段。 式中：X、Y、Z——指刀具起点相对于工件原点的坐标 。
G92 X30. Y30. Z20.；
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5.2.2 工件坐标系设定
注意：
在使用G92之前必须保证刀具处于对刀点，执行该程 序段只建立工件坐标系，并不产生坐标轴移动；G92建立 的工件坐标系在机床重开机时消失。 使用G54～G59建立工件坐标系时，指令可单独指定， 也可与其它指令同段指定，如果该程序段中有移动指令 （G00、G01）就会在社顶的坐标系中运动； G54～G59 建立工件坐标系在机床重新开机后并不消失，并与刀具 的起始位置无关。
①圆周均布孔的最短进给路线设计示例
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2、进给路线
（6）孔加工时进给路线的确定 确定xy平面内的进给路线 ②定位要准确
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2、进给路线
（6）孔加工时进给路线的确定 确定Z向的进给路线
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5.2
数控铣床加工中心编程
数控车床的品种繁多，结构及数控系统各异，但在许多方面仍有共同之 处。本章介绍采用FANUC系统的数控车床的程序编制。
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（1号刀转至换刀位置）
……
M06 …… M06；
5.2.1 数控系统的功能
实际换刀程序
1）只需Z轴回机床原点（无机械手式的换刀）：
G91 G28 Z0； M06 T03；
……
G91 G28 Z0； M06 T05； ……
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5.2.1 数控系统的功能
2）Z轴先返回机床原点，且必须Y轴返回第二参考点（有机械手式的换刀）： T01； G91 G28 Z0； G30 Y0； M06 T03； …… G91 G28 Z0； G30 Y0； M06 T04； …… G91 G28 Z0； G30 Y0； M06 T05； ……
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刀具半径补偿过程中的刀心轨迹
• 外轮廓加工→
• 内轮廓加工↓
注意：铣刀的直线移动量及铣削内侧圆弧的半径值要大于或等于 刀具半径，否则补偿时会产生干涉，系统会报警，停止执行。
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半径补偿 （4）刀具半径补偿的建立有三种方式： 的取消路线？ 1）先下刀后，再在x、y轴移动中 建立半径补偿； 2）先建立半径补偿后，再下刀到
（1）换刀指令为
无机械手式换刀方式：——固定刀号式
M06 T02；（主轴上的刀具先装回刀库，再旋转至2号刀，将2号刀装上主轴）
有机械手式换刀方式： ——无固定刀号式 ：
T01； …… M06 T03； T04； （将1号刀换到主轴上，3号刀转至换刀位置） （将3号刀换到主轴上，4号刀转至换刀位置） （将4号刀换到主轴上）
（3）键槽铣刀
两步法铣削键槽
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2、进给路线
（1）顺铣a和逆铣b的选择
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2、进给路线
（2）铣削外轮廓的进给路线
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2、进给路线
（3）铣削内轮廓的进给路线
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2、进给路线
（4）铣削内槽的进给路线
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2、进给路线
（5）铣削曲面轮廓的进给路线
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2、进给路线
（6）孔加工时进给路线的确定 确定xy平面内的进给路线
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3.圆弧插补（G02/G2、G03/G3）
式中：I、J、K——圆心分别在x、y、z轴相对圆弧起点的增量（ IJK编程）
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【IJK编程与R编程】
①G91方式IJK编程： （G91 G17） G02 X30. Y-30.0 I-20. J-50. F120；
② G91方式R编程：
（G91 G17） G02 X30. Y-30.0 R54. F120；
加工深度位置；
3）x、y、z三轴同时移动建立半 径补偿后再下刀；
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【例1】按图示走刀路径铣削工件外轮廓，已知立铣刀为Φ 16mm，半径
补偿号为D01。 （毛坯:130mm×90mm×100mm) 注意：不能出现连 续两个程序段无选择 补偿坐标平面的移动
命令！
O0001； G17 G90 G54 G00 X0 Y0 S500； Z5. M03； G41 X60.0 Y30.0 D01 ； G01 Z-27. F150； Y80. ； G03 X100. Y120. R40.； G01 X180.；
数控系统的功能 工件坐标系设定 基本移动指令 刀具参数补偿指令
返回参考点指令
固定循环指令 等导程螺纹切削 子程序
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5.2.1 数控系统的功能
1． G功能
G90 G80 G40 G17 G49 G21； 功能：初始化状态设定。 式中： G90 ——绝对值方式； G80 ——取消固定循环； G40 ——取消刀具半径补偿； G17 ——选择xy平面； G49 ——取消刀具长度补偿； G21 ——公制单位输入选择；
数控加工及程序编制的综合能力
2
5.1
加工工艺基础
数控铣床与加工中心工艺特点
刀具及工艺特点 加工工艺分析
3
5.1.1
数控铣床加工中心工艺特点
数控铣床是一种用途广泛的机床。 加工中心和数控铣床有很多相似之处，但主要区别在于刀具库和自 动刀具交换装置(ATC,Autmatic Tools Changer)，是一种备有刀库并能 通过程序或手动控制自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。 数控铣床和加工中心都能够进行铣削、钻削、镗削及攻螺纹等加工。
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【例】在立式数控铣床上按图所 示的走刀路线铣削工件外轮廓（不考 虑刀具半径），已知主轴转速 400r/min，进给量为200mm/min，试编 制加工程序。
5.2.4 刀具参数补偿指令
刀具半径补偿 刀具长度补偿
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1、刀具半径补偿
（1）刀具半径补偿的方法 G41——刀具半径左补偿 G42——刀具半径右补偿 G40——取消刀具半径补偿