第三章 数控编程及数控自动编程2

Y
R60 N3 60
N4 -60 N2 N1 R40 N7 N6 -40 N5 40 X
例题:如图所示，起刀点在坐标原点O，从O点快 例题 速移动至A点，逆时针加工整圆，使用绝对坐标 与增量坐标方式编程。
绝对坐标编程 G92 X0 Y0 Z0 G90 G00 X30 Y0 G03 I-30 J0 F100 G00 X0 Y0
Y
60 50 40 30 20 10 10 20 30 40 50 60 70 80 90
X
五。刀具补偿
1。刀补原理
在轮廓加工中，由于刀具具有一定的半径，所 以在加工时不允许刀具中心轨迹与被加工工件 的轮廓相重合，而需要与被加工轮廓偏置一个 刀具半径值R的距离，只有这样才能加工出与 图纸上一致的零件轮廓。我们管这种偏置功能 叫做刀具半径补偿。 刀具半径补偿的范围为 0~999 mm，精度为0.001~0.01mm。
例题:如图所示，设零件各表面已完成粗加 例题 工，试分别用绝对坐标方式和增量坐标方 式 编写G00，G01程序段。
加工路 径： A-B-CD-E-F
绝对坐标编程：
N005 G92 X60 Z80 N010 G90 G00 X18 Z2 定起始点 A-B
N020 G01 X18 Z-15 F50 B-C N030 G01 X30 Z-26 N040 G01 X30 Z-36 N050 G01 X42 Z-36 C-D D-E E-F
XY平面圆弧插补指令
G02 G17 G03 X__Y_ I_ J_ R_ F__ 指令说明 1. X、Y、Z为圆弧终点坐标值，如果采 为圆弧终点坐标值， 、 、 为圆弧终点坐标值 用增量坐标方式G91，X、Y、 Z表示圆 用增量坐标方式 ， 、 、 表示圆 弧终点相对于圆弧起点在各坐标轴方向 上的增量； 上的增量； 2.I、J、K表示圆弧圆心相对于圆弧起 、 、 表示圆弧圆心相对于圆弧起 点在各坐标轴方向上的增量， 点在各坐标轴方向上的增量 ， 与 G90或 或 G91的定义无关； 的定义无关； 的定义无关 3.R是圆弧半径，当圆弧所对应的圆心 是圆弧半径， 是圆弧半径 角为0° 取正值； 角为 ° ～ 180° 时 ， R取正值 ； 圆心角 ° 取正值 取负值； 为180°～360°时，R取负值； ° ° 取负值 4. I、J、K的值为零时可以省略； 的值为零时可以省略； 、 、 的值为零时可以省略
绝对坐标编程 G92 X0 Y0 Z0
设工件坐标系原点、机床 坐标系原点与换刀点重合 （参考点） G90 G00 X200 Y40 刀具快速移动至A点 G03 X140 Y100 I-60(或R60) F100 G02 X120 Y60 I-50 (或R50)
C
增量坐标编程 G92 X0 Y0 Z0 G91 G00 X200 Y40 G03 X-60 Y60 I-60 (或R60) F100 G02 X-20 Y-40 I-50 (或R50)
A-B B-C C-D D-E E-F
相对坐标编程 G03 X-34 Z-4 K-4（或R4）F50 G01 Z-16 G02 Z-20 R20 G01 Z-18 G02 X16 Z-8 I8（或R8）
A-B B-C C-D D-E E-F
G00、G01、G02、G03指令使用练习
从原点出发顺时针方向走刀，最后回到原点。切削进 给速度为F100，圆弧中心使用I，J编程。
(2)圆弧半径 指令 (2)圆弧半径R指令 圆弧半径
当进行圆弧插补时，I、J、K指令可以直接用半径指 令R来代替，其指令格式及使用方法我们用下面的例子来 说明。 Y
A（圆圆圆圆） 70 R50
20
B (圆圆圆圆）
X
20 70
在上图中我们要加工一个从A点加工到B点的 圆弧，其中圆弧半径用R指令来指定，程序如下： 绝对（ ⑴绝对（G90）指令 ） Y A（圆圆圆圆） R50 G90 G02 X70.Y20. R50. F100 ; 70 X70.Y20. 是B点的坐标值； R50.为圆弧半径； 为 20 B (圆圆圆圆） 增量（ ⑵增量（G91）指令 ） X G91 G02 X50.Y-50.R50.F100 ； 20 70 X50.Y-50. 是A点到B点的坐标增量； R50. 圆弧半径；
直线插补至X=-20，Y=-44，取消刀具半径补偿 Z轴快移至Z=2
作业：
加工如图所示零件外轮廓面，试用刀具半径补偿 指令编程。
第三节 数控加工自动编程简介
自动编程的特点就是编程的工作主要由计算机完成。 随着数控加工技术的迅速发展,对编程技术的要求也越来越 高，不仅要求能解决形状复杂零件的编程，而且要求编程 的速度快、精度高，并便于检查，所以采用自动编程技术 是必然的发展方向。 一、自动编程分类 自动编程技术发展至今，形成了很多种类型。但从广 泛使用的角度来看，主要有以下两大类： ㈠数控语言自动编程系统 最具代表性的就是APT语言 语言。 语言 ㈡人机对话式自动编程系统 它也叫图形交互式自动编程系统。 图形交互式自动编程系统。 图形交互式自动编程系统
指令说明
1。 X__ Y__ 表示刀具移动至工件轮廓上点的坐 标值； 2 。H (或D)__为刀具半径补偿寄存器地址符，寄 存器存储刀具半径补偿值； 3。沿刀具进刀方向看，刀具中心在零件轮廓左 侧，则为刀具半径左补偿，用G41指令； 4。沿刀具进刀方向看，刀具中心在零件轮廓右 侧，则为刀具半径右补偿，用G42指令； 5。 通过G00或G01运动指令建立刀具半径补偿。
刀具运行轨迹 与工件轮廓轨迹
刀具磨损后的刀具半径补偿
刀具半径补偿G41、G42指令 、 刀具半径补偿 指令
指令格式 G41 G00 X__ Y__ H (或D)__ G42 G01
指令功能 数控系统根据工件轮廓和刀具半径自动计 算刀具中心轨迹，控制刀具沿刀具中心轨迹移动，加 工出所需要的工件轮廓，编程时避免计算复杂的刀心 轨迹。
例题
如图所示，当刀具以半径左补偿G41指令 加工完工件后，通过图中CO段取消刀具 半径补偿，其程序段为： G40 G00 X0 Y0
例题：
加工图所示内外轮廓，用刀具 半径补偿指令编程，刀具直径 为8mm。 分析：外轮廓沿圆弧切线方向 切入p1→p2，切出时沿切线方 向p2→p3，根据判断，用左边 刀具半径补偿。内轮廓加工时， p4→p5为切入段，p6→p4为切 出段，故用右边刀具半径补偿。 外轮廓加工完毕取消左边刀具 半径补偿，待刀具移至p4点， 再建立右边刀具半径补偿。加 工应选用高度为14mm、边长 为240mm的正方形毛坯。
增量坐标编程 G92 X0 Y0 Z0 G91 G00 X30 Y0 G03 I-30 J0 F100 G00 X-30 Y0
例题:如图所示，走刀路线为A-B-C-D-E-F，试分 例题 别用绝对坐标方式和增量坐标方式编程。
绝对坐标编程 G03 X34 Z-4 K-4（或R4）F50 G01 Z-20 G02 Z-40 R20 G01 Z-58 G02 X50 Z-66 I8（或R8）
• 指令格式 G17 、G18、G19 、 • 指令功能 表示选择的插补平面 • 指令说明 1 G17表示选择XY平面； 2 G18表示选择ZX平面； 3 G19表示选择YZ平面。
G17 XY插补平面
G18 XZ插补平面
G19 YZ插补平面
6. 顺时针圆弧插补 顺时针圆弧插补G02指令和 指令和 逆时针圆弧插补G03指令 逆时针圆弧插补 指令
Y B （圆弧终点） 40
A（圆弧起点）
20 10 中心
J I
X
10
20
40
40
20
A J I
10 20 40
绝对（ ⑴ 绝对（G90）指令状态 ） G90 G03 X20.Y40.I-30.J-10.F100 ；
10
其中I-30．J-10．是A点（圆弧起点）到圆弧中心的矢量在X、Y 方向上的分量。 ⑵增量（G91）指令状态 增量（ ） G91 G03 X-20. Y20.I-30. J-10. F100; 其中I-30．J-10．是A点（圆弧起点）到圆弧中心的矢量在X、Y 方向上的分量。 从上面的例子可以看出在切削圆弧时，无论是在G90状态，还是 在G91状态下，I、J的数值都使用增量值。K的使用方法和I、J使用 方法相同。
整圆插补时I、 、 的使用 (3). 整圆插补时 、J、K的使用
进行整圆插补时，编程时必须使用I，J，K指令来指 定圆弧中心。如果使用半径R指令进行整圆插补，则系统 认为是0度圆弧，刀具将不做任何运动。 Y 例如：顺时针方向切削一个半径40的整圆时 A （1）从A点开始顺时针整圆切削 R40 绝对指令编程： B G90 G02 X0 Y40．J－40．F100 ； （2）从B点开始顺时针整圆切削 绝对指令编程： G90 G02 X40 Y0 I－40．F100 ； 如果上面的程序段写成G90（G91）G02 X40. Y0 R40.时， 那么刀具将做错误的切削运动。
C
程序 注释 O0100 ; 程序号 N010 G90 G92 X0. Y0. Z100. ; 绝对值输入，建立工件坐标系 N020 G00 Z2. S150 M03 ; Z轴快移至Z=2，主轴正转，转速150r/min N030 X20. Y-44. ; 快速进给至X=20，Y-=-44 N040 G01 Z-4. F100 ; Z轴进给至Z=-4，进给速度100mm/s N050 G41 X0. Y-40. H01 ; 直线插补至X=0，y=-40，刀具半径左补偿H01=4mm N060 G02 X0. Y-40. I0. J40. ; 顺圆插补至X=0，Y=-40 N070 G40 X-20. Y-44. ; N080 G00 Z2. ;
PRG14.GSK
增量坐标编程： N005 G92 X80 Z60 N010 G91 G00 X-62 Z-58 A - B N020 G01 Z-17 Ｆ50 N030 G01 X12 Z-11 N040 G01 Z-10 N050 G01 X12 Ｂ-Ｃ Ｃ-Ｄ Ｄ-Ｅ Ｅ-Ｆ
5. 插补平面选择 插补平面选择G17、G18、G19指令 、 、 指令
刀具半径 左补偿， 用G41
刀具半径右 补偿，用 G42
例题： 例题：如图所示，刀具由O点至A点，采用刀具半径左补偿指 令G41后，刀具将在直线插补过程中向左偏置一个半径值，使 刀具中心移动到B点，其程序段为： G41 G01 X50 Y40 F100 H01 H01为刀具半径偏置代码，偏置量（刀具半径）预先寄存在 H01指令指定的寄存器中
取消刀具半径补偿G40指令 指令 取消刀具半径补偿
G00 G40 X__ Y__ G01 指令功能 取消刀具半径补偿 指令说明 1 指令中的X__ Y__表示刀具轨迹中取消刀具半 径补偿点的坐标值； 2 通过G00或G01运动指令取消刀具半径补偿； 3 G40必须和G41或G42成对使用。 指令格式
C C
X
如果用指令R来指定圆弧半径时，当圆弧角度 小于或等于180度时，R值为正；当圆弧角度 大于180度小于360度时，R值为负。
G90 G02 X70．Y20．R－50．F100；
Y R50 起点 70 终点 20 20 70 X
顺逆圆弧Байду номын сангаас区分
例题:如图所示，设起刀点在坐标原点O， 例题 刀具沿A-B-C路线切削加工，使用绝对坐 标与增量坐标方式编程。
ZX平面圆弧插补指令
G02 G18 G03 X_ Z_ I_ K_ R__ F_
YZ平面圆弧插补指令
G02 G19 G03 Y_Z_ J_ K_ R_ F_
(1)I、J、K指令的使用
下面我们用一个例子来说明I，J，K具体的使用方法。 在下面的例子中，刀具的起始点在A点，圆弧半径为R30， 圆弧中心的坐标为（10，10）。
例题： 刀具起始点为坐标原点，其终点也是原点，走刀 方向为顺时针，进给速度为F100。
O1234; N10 G92 X0 Y0; N20 G90G00X-60.Y-40.S1000M03; N30 G01X-60.Y0F100; N40 G02X0Y60.I60.; N50 G01X40.Y0; N60 G02X0Y-40.I-40.; N70 G01X-60.Y-40.; N80 G00Z100.M05; N90 G00X0Y0; N100 M30; C