数控铣床基本操作

图9-2 圆弧插补指令

图9-3 G90、G91指

数控铣床基本操作

【学习目标】

① 了解数控铣床指令。 ② 了解数控铣床组成。 ③ 了解数控铣床的特点。

④ 了解数控铣床的应用场合。 ⑤ 了解数控铣床的加工围。 【知识学习】

一、简单编程指令应用

1．G00 G01

例9-1 如图9-1所示，进给速度设为F=100mm/min, S=800r/min ，其程序如下：

O0721；

N10 G90 G54 G00 X20 Y20; N20 S800 M03; N30 G01 Y50 F100; N40 X50; N50 Y20; N60 X20;

N70 G00 X0 Y0 M05;

N80 M30;

2．G02、G03－圆弧插补指令

G02（G03）指令使刀具按圆弧加工，G02

指令刀具相对工件按顺时针方向加工圆弧，是顺圆弧插补指令，反之G03指令使刀具逆时针方向加工圆弧，是逆圆弧插补指令。

其中：X 、Y 、Z 表示圆弧终点坐标；I 、J 表示圆弧中心相对圆弧起点的坐标值；R 表示圆弧半径，若圆弧≤180°，则R 为正值；若圆＞180°，则R 为负值；F 是圆弧插补的进给速度，它是刀具轨迹切线方向的进给速度。

例9-2 对如图9-2的图形编程

方法一：用I 、J 编程 G90 G00

X42 X32；

G02 X30 Y20 J-12

F200；

G03

X10 I-10

方法二：用R 编程

G90 G00 X42 X32； G02 X30 Y20 k-12 F200； G03 X10 k10； 3．G90——绝对坐标指令， G91——相对坐标指令。

G90、G91表示运动轴的移动方式。使用绝对坐标指令（G90），程序中的位移量用刀具

图9-1 直线插补

的终点坐标表示。相对坐标指令（G91）用刀具运动的增量表示。如图9-3所示，表示刀具从A 点到B 点的移动，用以上两种方式的编程分别如下：

G90 G00 X80

Y150

G91

G00

X-120 Y90

这两种编程方式在程序中可以混用，编程员应根据实际情况灵活选用，加快编程速度，提高程序可靠性。

二、工件坐标系的建立

1．G92 --设置加工坐标系

格式：G92 X ～ Y ～ Z ～

G92指令是将加工原点设定在相对于刀具起始点的某一空间点上。

例7-3 如图9-4所示, 先将刀具移至欲设工件坐标系的上方100mm 处，执行下列程序，把工件坐标系设在商表面处。

……

G92 X0 Y0 Z100; G90 G00 X_ Y_; ……

2．G53 --选择机床坐标系 格式：G53 G90 X ～ Y ～ Z ～ ；

G53指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上，式中X 、Y 、Z 后的值为机床坐标系中的坐标值，其尺寸均为负值。 如G53 G90 X-100 Y-100 Z-20

则执行后刀具在机床坐标系中的位置如图9-5所示。

3．G54、G55、G56、G57、G58、G59 选择1～6号工件坐标系

格式：G54 G90 G00 (G01) X ～ Y ～ Z ～ (F ～) ；

该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。6个工件坐标系皆以机床原点为参考点，分别以各自与机床原点的偏移量表示，需提前通过CRT/MDI 方式输入机床部。这些坐标系存储在机床存贮器，在机床关机时仍然存在。

例9-4 在图9-6中，用 CRT/MDI 在参数设置方式下设置了两个加工坐标系： G54：X-50 Y-50 Z-10 G55：X-100 Y-100 Z-20

这时，建立了原点在O′的G54加工坐标系和原点在O″的G55加工坐标系。若执行下述程序段： N10 G53 G90 X0 Y0 Z0

N20 G54 G90 G01 X50 Y0 Z0 F100

N30 G55 G90 G01 X100 Y0 Z0 F100 则刀尖点的运动轨迹如图7-10中OAB 所示。

图9-4 G92命令

图9-5 G53选择机床坐标系

图9-6 工件坐标系

图

9-8 刀具的半径补偿 图9-9 刀具的补偿方向

例9-5 如图 9-7所示，对于A 、B 、C 的定位程序如下： N10 G00 G90 G53; N20 X226.05 Y253.96; A 孔定位 N30 X341.85 Y253.96; B 孔定位 N40 X341.85 Y186.76; C 孔定位 从上面的程序可以看出，由于选择了机床零点作为编程零点，使程序计算工作量很大，且零件中的尺寸和编程尺寸完全不同，给检查带来了很大的不便。这时若采用工件坐标系，选择O 1点作为工件坐标系G54的零点，则偏置尺寸为X-278.35，Y-186.76，这样程序就会大大简化，其程序如下：

N10 G00 G90 G54; N20 X-52.3 Y67.2; A 孔定位 N30 X63.5 Y76.2; B 孔定位 N40 X63.5 Y0; C 孔定位 4． G92与G54～G59的区别

G92指令与G54～G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。G92指令是通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。G54～G59指令是通过MDI 在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一旦设定，加工原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与刀具的当前位置无关，除非再通过MDI 方式修改。

G92指令后虽有坐标值，但不产生轴的移动。若G54~G59指令后有坐标值，轴将会移动到目的点。

G92设定的坐标系在系统断电后，基准点将消失，下一次使用需重新设定。G54~G59 设定的坐标系无论电源关断否，都存在于系统存中，每一次直接调用即可。 四、刀具半径补偿

G41、G42——刀具半径补偿指令 G40——刀具半径补偿取消指令。

如用半径为R 的刀具加工工件外形轮廓时如图9-8所示，刀具中心必须沿着与轮廓偏离R 距离的轨道移动。刀具半径补偿计算就是根据轮廓和刀具半径R 值计算出刀具中心轨迹，数据机床中的数控装置能自动根据R 值算出刀心轨迹，并按刀心轨迹运动，这就是数控系统的刀具半径自动补偿功能。G41——左刀偏指令，即顺着刀具前进方向看，刀具在工件的左

边。G42——右刀偏指令，即顺着刀具前进方向看，刀具在工件的右边如图9-9所示。当G41或G42程序段完成后，用G40消去偏置值，使刀具中心与编程轨迹重合。

图9-7 工件坐标系