加工中心的程序编制-数控机床
数控铣床的程序编制
前角
第4章 数控铣床和加工中心的程序编制
双负前角 双负前角的铣刀通常均采用方形(或长方形)无后 角的刀片，刀具切削刃多(一般为8个)，且强度高、抗冲击 性好，适用于铸钢、铸铁的粗加工。由于切屑收缩比大，需 要较大的切削力，因此要求机床具有较大功率和较高刚性。 由于轴向前角为负值，切屑不能自动流出，当切削韧性材料 时易出现积屑瘤和刀具振动。
3） 铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀。
加工台阶面铣刀
第4章 数控铣床和加工中心的程序编制
4） 铣键槽时，为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀。
加工槽类铣刀
第4章 数控铣床和加工中心的程序编制
5）孔加工时，可采用钻头、镗刀等孔加工类刀具。 4.铣刀结构选择 1)平装结构(刀片径向排列)
平装结构铣刀
正负前角(轴向正前角、径向负前角) 这种铣刀综合了 双正前角和双负前角铣刀的优点，轴向正前角有利于切屑的 形成和排出；径向负前角可提高刀刃强度，改善抗冲击性能。 此种铣刀切削平稳，排屑顺利，金属切除率高，适用于大余 量铣削加工。WALTER公司的切向布齿重切削铣刀F2265就 是采用轴向正前角、径向负前角结构的铣刀。
槽铣刀的直径和宽度应根据加工工件尺寸选择，并保证 其切削功率在机床允许的功率范围之内
第4章 数控铣床和加工中心的程序编制
8.铣刀的最大切削深度 不同系列的可转位面铣刀有不同的最大切削深度。最大切
削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大，价格也越高，因此从 节约费用、降低成本的角度考虑，选择刀具时一般应按加工的 最大余量和刀具的最大切削深度选择合适的规格。当然，还需 要考虑机床的额定功率和刚性应能满足刀具使用最大切削深度 时的需要。 9.刀片牌号的选择
数控铣床和加工中心 加工：只需把工件的 基准面A加工好，可 在一次装夹中完成铣 端面、镗
数控加工程序的编制
第三章数控加工程序的编制本章教学重点及难点：数控车床、数控铣床编程的特点；固定循环指令的应用。
§3.1数控车床的程序编制说明：（1）数控车床主要加工轴类零件和法兰类零件，使用四爪卡盘和专用夹具也能加工出较复杂的回转零件。
（2）车削加工时，装在数控车床上的工件随同主轴一起作回转运动，数控车床的刀架在X轴和Z轴组成的平面内运动，主要加工回转零件的端面、内孔和外圆。
（3）由于数控车床配置的数控系统不同，使用的指令在定义和功能上有一定的差异，但其基本功能和编程方法还是相同的。
（4）前置刀架与后置刀架：是数控车床刀架布置的两种形式。
前置刀架位于Z轴的前面，与传统卧式车床刀架的布置形式一样，刀架导轨为水平导轨，使用四工位电动刀架；后置刀架位于Z轴的后面，刀架的导轨位置与正平面倾斜，这样的结构形式便于观察刀具的切削过程、切屑容易排除；且后置空间大，可以设计更多工位的刀架；一般全功能的数控车床都设计为后置刀架。
一、数控车床的编程特点（1）可以采用绝对值编程、增量值编程，或二者的混用。
在采用增量值编程时，有些数控车床不用G91指令，而是在运动轨迹的起点建立起平行于X、Z 轴的增量坐标系U、W。
如：N01 G91 G01 X-20 Z-18 (半径编程)相当于：N01 G01 U-20 W-18N01 G91 G01 X-40 Z-18 (直径编程)相当于：N01 G01 U-40 W-18有些数控车床编程时，绝对坐标指令直接用X、Z 来指定数值；而增量坐标指令直接用U、W来指定数值。
如：N01 G01 X30 W-18 (直径编程)（2）直径编程和半径编程由于零件的回转尺寸（径向尺寸）在图纸上标注及测量时，一般都用直径值表示，因此数控车削加工常用直径编程。
直径编程时，若用G90绝对值编程时，则X值以直径值表示；若用G91相对值编程时，则X 值以实际增量的两倍表示。
半径编程时，若用G90绝对值编程时，则X值以半径值表示；若用G91相对值编程时，则X 值即为实际增量值。
零件加工程序的编制
工件原点
Y轴 Z轴
X轴
Z轴偏置量
Y 轴 偏 置 量
X轴偏置量
机床原点
工件原点
立式数控机床的坐标系
卧式数控机床的坐标系
51
二 坐标系
➢设定工件坐标系指令：G54 G55 G56 G57 G58 G59 G59.1 G59.2 G59.3
52
二 坐标系
图2-8 设定工件坐标系举例
53
二 坐标系
图2-9 机床坐标关系
18
二 数控机床的编程方法
自动编程： 定义：编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动编程 系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算 机，编程系统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。 适用： ① 形状复杂的零件 ② 虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数 千个孔的零件） ③ 虽不复杂但计算工作量大的零件（如非圆曲 线轮廓的计算）
9
一 数控机床程序编制的内容和步骤
铣内圆轮廓，路线为1→A→2→3（偏心圆）→B→4（工件轮廓）→B→5 （偏心圆）→C→6→1。
非圆曲线平面轮廓的铣削同样要切入和切出延伸。
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一 数控机床程序编制的内容和步骤
铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿 零件轮廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切出点选在零件轮 廓两几何元素的交点处。
Δ c为圆整误差，它表示在编程中，因数据处理、小数圆整而 产生的误差，为减小误差值，一般采用“累计进位法”代替传统的四舍 五入法，可避免产生累积误差。
15
一 数控机床程序编制的内容和步骤
(二)数学处理 先建立一个工件坐标系，根据图纸的要求，计
算出刀具的运动轨迹。 (三)编写零件程序清单
加工路线和工艺参数确定后，编写程序清单。 (四)程序输入
数控机床的加工程序编制
顺序号又称程序段号或程序段序号。位于程序 段之首，由地址符N和后续2～4数字组成。
顺序号的作用：对程序的校对和检索修改；作为 条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。有 顺序号的程序段可以进展复归操作，指加工可以从程 序的中间开场，或回到程序中断处开场。
顺序号的使用规那么：为正整数，编程时将第 一程序段冠以N10,以后以间隔10递增，以便于修改。
这种从零件图分析到制成控制介质的全部过程， 称为数控加工的程序编制。
数控加工的过程演示如下：加工动画
数控加工流程：
2〕数控程序样本：
O10 N10 G55 G90 G01 Z40 F2000 N20 M03 S500 N30 G01 X-50 Y0 N40 G01 Z-5 F100 N50 G01 G42 X-10 Y0 H01 N60 G01 X60 Y0 N70 G03 X80 Y20 R20 … N80 M05 N90 M30
3〕尺寸字 尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位
置。表示时间暂停的指令也包含在内。其中，用的 较多的尺寸地址符号有3组：
第一组 X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 用 于指令到达点的直线坐标尺寸；
第二组 A，B，C，D，E 用于指令到达点的的 角度坐标尺寸；
第三组 I，J，K 用于指令零件圆弧轮廓的圆心 坐标尺寸。
对于数控车床，其后的数字还兼作指定刀具长 度补偿和刀尖半径补偿用。T后面的数字分2位、4 位、6位。对于4位数字来说，如：
T XX
XX
当前刀具号 刀补地址号
7〕辅助功能字 辅助功能字的地址符是M，后续数字一般为1～3
位正整数，又称为M功能或M指令，用于指定数控 机床辅助装置的开关动作，常用M00～M99见表1 －2。
数控铣加工中心程序的编制教案
干个指令字组成。指令字代表某一信息单元，每个指令字又由字母、数字、
符号组成。如：
O1234；
程序编号
N1 G90G54G00X0Y0；
程序段
N2 S800M03；
程序段
N3 Z100.0
程序段
N4 Z5.0；
程序段
N5 G01Z-10.0F100；
程序段
N6 G41X5.0Y5.0 D1 F200；
家对使用的编号的位数和数值范围将不同，通常用 4 位数字表示，即
“0001”~“9999”,但“8000”~“9999”已被生产厂家使用，不能作为编程号
使用，故编程号为“0001”~“7999”，并在数字前必须给出标识符号“O”。
第二行是一些准备工作，告知数控机床程序编制的方式、工件所在位置、
选用的坐标系等。N1 代表程序段号（简称顺序号），机床加工时并不起作
G90G00Z100.0；/*刀具首先快速移到 Z=100.0mm 高度的位置
X0.Y0.；
/*刀具接着快速定位到工件原点的上方
G00 指令一般在需要将主轴和刀具快速移动时使用，可以同时控制 1~3
轴，即可在 X 或 Y 轴方向移动，也可以在空间作三轴联动快速移动。而刀
具的移动速度又数控系统内部参数设定，在数控机床出厂前已设置完毕，
g代码的说明代码功能g00定位快速进给g43取消刀具长度补偿g01直线插补切削进给g44刀具长度正偏置刀具延长g02圆弧插补顺时针g49刀具长度负偏置刀具缩短g03圆弧插补逆时针g54g59工作坐标系g17xy平面选择g80固定循环取消g18zx平面选择g81钻孔固定循环g19yz平面选择g83深孔钻孔固定循环g40取消刀具半径补偿g90绝对坐标编程方式g41刀具半径左补偿g91相对坐标编程方式g42刀具半径右补偿注
数控钻铣加工中心编程方法及步骤【教程】
数控铣削(加工中心)编程概述加工中心是具有刀库，能够自动换刀的镗铣类机床。
加工中心除自动换刀之外与数控铣床基本一致。
一、数控铣床（加工中心）的加工特点加工中心是一种工艺围较广的数控加工机床，能实现三轴或三轴以上的联动控制，进行铣削（平面、轮廓、三维复杂型面）、镗削、钻削和螺纹加工。
加工中心特别适合于箱体类零件和孔系的加工。
加工中心特别适合单件、中小批量的生产，其加工对象主要是形状复杂、、工序较多、精度要求高，一般机床难以加工或需使用多种类型的通用机床、刀具和夹具，经多次装夹和调整才能完成加工的零件。
二、数控铣床（加工中心）的编程特点1.数控铣床（加工中心）可用绝对值编程或增量值（相对坐标）编程，分别用G90/G91指定。
2.手工编程只能用于简单编程，对复杂的编程广泛采用自动编程。
三、数控铣床（加工中心）的选择加工中心分立式、卧式和复合；三轴或多轴。
最常见的是三轴立式加工中心。
立式加工中心的主轴垂直于工作台，主要适用于加工板材类、壳体类零件，形状复杂的平面或立体零件、以及模具的、外型腔等，应用围广泛。
卧式加工中心的主轴轴线与工作台台面平行，它的工作台大多为由伺服电动机控制的数控回转台，在工件一次装夹中，通过工作台旋转可实现多个加工面的加工，适用于加工箱体、泵体、壳体等零件加工。
复合加工中心主要是指在一台加工中心上有立、卧两个主轴或主轴可90°改变角度，因而可在工件一次装夹中实现五个面的加工。
四、数控铣床（加工中心）刀具加工中心对刀具的基本要：✓良好的切削性能能承受高速切削和强力切削并且性能稳定；✓较高的精度刀具的精度指刀具的形状精度和刀具与装卡装置的位置精度；✓配备完善的工具系统满足多刀连续加工的要求。
加工中心的刀具主要有：立铣刀、面铣刀、球头刀、环形刀（牛鼻刀）、钻头、镗刀等。
面铣刀常用于端铣较大的平面；立铣刀的端刃切削效果差，不能作轴向进给；球头刀常用于精加工曲面，刀具半径需要小于凹曲面半径。
数控加工的程序编制
第2章 数控加工的程序编制1．概述2.1.1 数控编程的基本概念在数控机床上加工零件时，一般首先需要编写零件加工程序，即用数字形式的指令代码来描述被加工零件的工艺过程、零件尺寸和工艺参数(如主轴转速、进给速度等)，然后将零件加工程序输入数控装置，经过计算机的处理与计算，发出各种控制指令，控制机床的运动与辅助动作，自动完成零件的加工。
当变更加工对象时，只需重新编写零件加工程序，而机床本身则不需要进行调整就能把零件加工出来。
这种根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令和格式编制的数控加工指令序列，就是数控加工程序，或称零件程序。
要在数控机床上进行加工，数控加工程序是必须的。
制备数控加工程序的过程称为数控加工程序编制，简称数控编程（NC programming），它是数控加工中的一项极为重要的工作。
2.1.2 数控编程方法简介数控编程方法可以分为两类，一类是手工编程；另一类是自动编程。
手工编程1.手工编程是指编制零件数控加工程序的各个步骤，即从零件图纸分析、工艺决策、确定加工路线和工艺参数、计算刀位轨迹坐标数据、编写零件的数控加工程序单直至程序的检验，均由人工来完成。
对于点位加工或几何形状不太复杂的平面零件，数控编程计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。
但对轮廓形状由复杂曲线组成的平面零件，特别是空间复杂曲面零件，数值计算则相当繁琐，工作量大，容易出错，且很难校对。
据资料统计，对于复杂零件，特别是曲面零件加工，用手工编程时，一个零件的编程时间与在机床上实际加工时间之比，平均约为30：1。
数控机床不能开动的原因中，有20～30％是由于加工程序不能及时编制出来而造成的。
因此，为了缩短生产周期，提高数控机床的利用率，有效地解决各种模具及复杂零件的加工问题，采用手工编程已不能满足要求，而必须采用自动编程方法。
2. 自动编程进行复杂零件加工时，刀位轨迹的计算工作量非常大，有些时候，甚至是不现实的。
数控编程——第六章 加工中心的编程
第六章加工中心的编程第一节加工中心编程概述加工中心(Machiningenter)简称MC，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。
加工中心最初是从数控铣床发展而来的。
与数控铣床相同的是，加工中心同样是由计算机数控系统(CNC)、伺服系统、机械本体、液压系统等各部分组成。
但加工中心又不等同于数控铣床，加工中心与数控铣床的最大区别在于加工中心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。
一、加工中心编程的特点加工中心是将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合起来，并装有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床。
立式加工中心主轴轴线(z轴)是垂直的，适合于加工盖板类零件及各种模具；卧式加工中心主轴轴线(z轴)是水平的，一般配备容量较大的链式刀库，机床带有一个自动分度工作台或配有双工作台以便于工件的装卸，适合于工件在一次装夹后，自动完成多面多工序的加工，主要用于箱体类零件的加工。
由于加工中心机床具有上述功能，故数控加工程序编制中，从加工工序的确定，刀具的选择，加工路线的安排，到数控加工程序的编制，都比其他数控机床要复杂一些。
加工中心编程具有以下特点：1)首先应进行合理的工艺分析。
由于零件加工工序多，使用的刀具种类多，甚至在一次装夹下，要完成粗加工、半精加工与精加工、周密合理地安排各工序加工的顺序，有利于提高加工精度和提高生产效率；2)根据加工批量等情况，决定采用自动换刀还是手动换刀。
一般，对于加工批量在10件以上，而刀具更换又比较频繁时，以采用自动换刀为宜。
但当加工批量很小而使用的刀具种类又不多时，把自动换刀安排到程序中，反而会增加机床调整时间。
3)自动换刀要留出足够的换刀空间。
有些刀具直径较大或尺寸较长，自动换刀时要注意避免发生撞刀事故。
4)为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。
加工中心的程序编制
//返回Z向起始点
N90 M05
//主轴停
N100 M30
//程序结束并返回起点
加工坐标系设置：G56 X= - 400，Y = -150，Z = - 50。
5.2.2螺纹加工循环指令（攻螺纹加工） 1、G84（右旋螺纹加工循环指令）
a )G84(G98)
螺纹加工循环
b )G84(G99)
2、G74（左旋螺纹加工循环指令）
N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z30
//进入加工坐标系
N20 T01 M98 P9000
//换用T01号刀具
N30 G43 G00 Z5 H01
//T01号刀具长度补偿
N40 S600 M03
//主轴起动
N50 G99 G81 X40 Y-35 Z-63 R-27 F120 //加工#1孔（回R平面）
5.1.2 加工中心的工艺及工艺装备
工艺范围： 铣削
钻削
螺纹加工
镗削加工
1、工艺性分析
（1）选择加工内容 加工中心适合加工： 形状复杂 工序较多 精度要求较高的零件
（2）检查零件图样 基准要统一
零件加工的基准统一
（3）分析零件的技术要求
（4）审查零件的结构工艺性 2、工艺过程设计
主要考虑的问题： 精度 效率
//换刀子程序结束，返回主程序。
5.2 FANUC系统固定循环功能
固定循环功能：它规定对于一些典型孔加工中的固 定、连续的动作，用一个G指令表达，即用固定循 环指令来选择孔加工方式。
主要用于：钻孔、攻螺纹和镗孔等
六个基本动作：
1、在XY平面定位
2、快速移动到R平面
4、孔底动作
3、孔的切削加工
机床数控技术第3章数控加工程序的编制
6. 程序校验和首件试切
程序送入数控系统后，通常需要经过试运行和首 件试切两步检查后，才能进行正式加工。通过试运行， 校对检查程序，也可利用数控机床的空运行功能进行 程序检验，检查机床的动作和运动轨迹的正确性。对 带有刀具轨迹动态模拟显示功能的数控机床可进行数 控模拟加工，以检查刀具轨迹是否正确；通过首件试 切可以检查其加工工艺及有关切削参数设定得是否合 理，加工精度能否满足零件图要求，加工工效如何， 以便进一步改进，直到加工出满意的零件为止。
1—脚踏开关 2—主轴卡盘 3—主轴箱 4—机床防护门 5—数控装置 6—对刀仪 7—刀具8—编程与操作面板 9—回转刀架 10—尾座 11—床身
3.2 数控车削加工程序编制
数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面、 圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面等。对于盘类零 件可进行钻、扩、铰、镗孔等加工。数控车床还可以 完成车端面、切槽等加工。
3. 程序名
FANUC数控系统要求每个程序有一个程序名，
程序名由字母O开头和4位数字组成。如O0001、 O1000、O9999等
3.2.3 基本编程指令
1. 快速定位指令G00
格式：G00 X(U)＿ Z(W)＿；
说明：
(1) G00指令使刀具在点位控制方式下从当前点以快移速度 向目标点移动，G00可以简写成G0。绝对坐标X、Z和其增 量坐标U、W可以混编。不运动的坐标可以省略。
3.2.1 数控车床的编程特点
（1）在一个程序段中，可以用绝对坐标编程，也可用 增量坐标编程或二者混合编程。
（2）由于被加工零件的径向尺寸在图样上和在测量时 都以直径值表示，所以直径方向用绝对坐标(X)编程时 以直径值表示，用增量坐标(U)编程时以径向实际位移 量的2倍值表示，并附上方向符号。
加工中心程序编制2
该指令表明主程序结束，机床的数控单元复位。如主轴、进给、冷却停止， 表示加工结束，结束后程序返回到开始状态。
暂停功能：Ｇ04
Ｇ04暂停功能指令可使刀具作短时间无进给加 工或机床空转使加工表面降低表面粗糙度。 格式：Ｇ04 Ｘ_ 单位：秒
例：如图，孔深为10mm.
O0001；
G00 G90 G54 X0 Y0；
M13 S800；
G43 Z20. H01；初始平面高度G99 G83 X15. Y15. R5. Q3. Z-10. F100；
X70.；
Y60.；
X15.；
G00 G80 Z100.；
M30；
例：如图，Z轴开始高度为100mm，切深20mm。
练习: 精铣内型
100 90
40
10
20
3
60
10
120
140
O0002；
G00 G90 G54 X80. Y60.; M03 S600 ; G43 Z0. H01 ; G01 Z-3. F200 ; M08 ; G42 X60. Y40. D01 ; X30. ; G02 X20. Y50. R10. ; G01 Y80. ; G02 X30. Y90. R10. ;
• G40G80 • G0G90G54X90Y60 • M3S1000 • G43Z100.H1 • Z5.M8 • G1Z-3.F100 • G41X60.Y45.D1 • Y10.,R10. • X120.,R10. • Y90.,R30. • X20.,R10. • Y40.,R10. • X65. • G40X90.Y60. • G0Z100. • M30
数控加工程序编制-加工中心-孔类零件程序编制全解
G88循环
二、相关知识
（二）固定循环功能
（5）精镗循环（G76） 指令格式： G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_
精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移 动，然后快速退刀。
这种带有让刀的退刀不会划伤已加工平面，保证了 镗孔精度。
程序格式中，Q 表示刀尖的偏移量，一般为正数， 移动方向由机床参数设定。
1
钻中心孔
2
钻φ5mm通孔
3
攻丝
螺纹孔加工工序卡
刀具规格
类型
材料
A4中心钻
高速钢
Φ4.2mm麻花钻 高速钢
M5mm细牙丝锥 高速钢
主轴转速 （r/min）
1200 600 80
进给速度 （mm/min）
20 30 64
（6）编制零件螺纹孔钻中心孔加工程序
四、拓展知识
用西门子802D孔及螺纹加工循环指令加工图零件。
（二）固定循环功能
（2）带停顿的钻孔循环（G82） 指令格式：
G82 X_Y_Z_P_R_F_
G82循环
该指令除了要在孔底暂停外，其它动作与G81相同。暂 停时间由地址P给出。此指令主要用于加工盲孔，以提 高孔深精度。
二、相关知识
（二）固定循环功能
（3）断屑式深孔加工循环（G73）
指令格式： G73 X_Y_Z_Q_R_F_
三、工作任务的完成
（一）数控加工工艺的制订
4.刀具准备，填写刀具卡
序号
1 2 3
4
5 6 7
刀具号
T05 T06 T07
名称 麻花钻 麻花钻 镗刀
T08 镗刀
T09 中心钻 T10 机用铰刀 T11 麻花钻
刀具规格 直径
第3章：数控加工程序的编制
刀具中心的走刀路线为：
对刀点1→对刀点2 →b→c→c’→下刀点2→下刀点1
各基点及圆心坐标如下： A(0,0) B(0,40) C(14.96,70) D(43.54,70) E(102,64) F(150,40) G(170,40) H(170,0) O1(70,40) O2(150,100)
10 20 =10
60O
17.321
N18 G90 G00 Z100.;
10 20 =10
60O
17.321
N19 X0. Y0. M05; N20 M30;
10 20 =10
60O
孔加工注意事项：
孔加工循环指令是模态指令，孔加工数据 也是模态值；
撤消孔加工固定循环指令为G80，此外， G00、G01、G02、G03也可起撤消作用；
N016 G01 X45.0 W0 F100;
切槽
N017 G04 U5.0;
延迟
N018 G00 X51.0 W0;
退刀
退刀 N019 X200.0 Z350.0 T20 M05 M09;
N020 X52.0 Z296.0 S200 T33 M03 M08;
N021 G33 X47.2 Z231.5 F1.5;
（5）复杂轮廓一般要采用计算机辅 助计算和自动编程。
二、数控铣床编程中的特殊功能指令
（1）工件坐标系设定指令 G54~G59
G54~G59无需在程序段中给出工件 坐标系与机床坐标系的偏置值，而是安 装工件后测量出工件坐标系原点相对机 床坐标系原点在X、Y、Z向上的偏置值， 然后用手动方式输入到数控系统的工件 坐标系偏置值存储器中。系统在执行程 序时，从存储器中读取数值，并按照工 件坐标系中的坐标值运动。
数控加工工艺分析与程序编制
围绕坐标轴X、Y、Z旋转的运 动，分别用A、B、C表示。它们 的正方向用右手螺旋法则判定。
图2.48 卧式铣床
附加轴 如果在X、Y、Z主要坐标以外，还有平行于它们的坐标，
可分别指定为P、Q和R。如立式车床坐标系图。
图2.53 机床坐标系（图中尺寸为MJ460×600机床规格）
机床坐标系
注意：在以下三种情况下，数控系统失去了对机床参考点的 记忆，因此必须使刀架重新返回机床参考点。
（1）机床关机后，又重新接通电源开关时。
（2）机床解除急停状态后。
（3）机床超程报警信号解除之后。
2）编程坐标系（或称工件坐标系）的设定 编程坐标系是用于确定工件几何图形上各几何要素
（如点、直线、圆弧等）的位置而建立的坐标系，是编程 人员在编程时使用的，它与机床坐标系平行。编程坐标系 的原点就是编程原点。而编程原点是人为设定的。数控车 床工件原点一般设在主轴中心线与工件左端面或右端面的 交点处。
面。刀具远离工
图2.46 卧式车床
件旋转中心的方向为X轴正方向。对于刀
具旋转的机床（如铣床、镗床、钻床等）， 如果Z轴是垂直的，则面对主轴看立柱时， 右手所指的水平方向为X轴的正方向。
图2.47 立式铣床
如果Z轴是水平的，则面对 主轴看立柱时，左手所指的水 平方向为X轴的正方向 。
Y轴的确定 Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴。
代码由字符组成，数控机床功能代码的标准有EIA（美国 电子工业协会）制定的EIA RS—244和ISO（国际标准化协会） 制定的ISO RS—840两种标准。国际上大都采穿孔带程 序段格式中的准备功能G和辅助功能M代码》。
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5.3 FANUC Oi-MB数控系统的程序指令
固定循环指令 刀具补偿指令 尖角过渡指令
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一、固定循环指令
指令 G73 G74 G76 G81 G82 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G89 G80
钻削（-Z） 间歇进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 间歇进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给
复合加工中心：指在一台加工中心上有立、卧两个主轴或 主轴可旋转90°，即既有立式加工中心的功能，又有卧式 加工中心的功能。
一类是靠主轴旋转90°，实现立、卧加工模式的切换；
另一类靠数控回转台绕X轴旋转90°，实现两种加工功 能。
复合加工中心能在工件一次装夹后，完成除安装面外其 他五个面的加工，降低了工件二次安装引起的形位误差， 大大提高了加工精度和效率。
立式加工中心：一般无分度回转功能。主要适用于加工板 类、框类、壳体类、模具等单面加工的零件。
卧式加工中心：通常带有可分度的数控回转工作台。在工 件一次装夹中，通过工作台旋转可实现多个加工面的加工， 更加适用于箱体类、壳体类零件加工。
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5.1 加工中心概述
一、加工中心
龙门式加工中心：其形状与龙门铣床相似，主轴多为垂直 设置，带有可更换的主轴头附件，能够一机多用，尤其适 用于加工大型复杂工件。
一、自动换刀方法 转塔刀架：
一般在小型立式加工中心上采用转塔 刀架。
刀具应预先按调整要求安装于相应的 孔位中。在换刀时，转塔头根据换刀 指令，先使转塔刀架与传动机构脱开， 接着使转塔刀架转位，然后接通主轴 运动。
转塔刀架的换刀没有装卸刀具和选取 刀具的动作。
转塔刀架一般有8工位、12工位和16 工位，刀库容量有限。
第五章 加工中心的程序编制
内容 5.1 加工中心概述 5.2 加工中心的程序编制基础 5.3 FANUC Oi-MB数控系统的程序指令及应用 5.4 加工中心程编举例
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5.1 加工中心概述
一、加工中心
加工中心（Machining Center，MC）是具有刀库和自动换刀 装置的数控机床，又称为自动换刀数控机床。可在工件一次装夹 中通过自动换刀，连续地对工件各加工表面自动进行铣、钻、扩、 铰、镗、攻丝等多种加工操作。因此，加工中心适用于加工凸轮、 箱体、支架、盖板、模具等各种复杂形状的零件。
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ห้องสมุดไป่ตู้
5.2 换刀程序编制
换刀方式 定距换刀：只有当机床主轴处
于换刀点位置时才能换刀。
跟踪换刀：机床主轴处于任意 位置时，机械手都可以执行换刀 动作。
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定距换刀
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5.2 换刀程序编制
换刀程序 换刀指令： M06
不同的数控机床，换刀程序的编制方法可能不同。 例：立式加工中心VB610的换刀程序（定距换刀）如下：
G00 G91 G30 X0 Y0 Z0 T01 ; M06; G00 G90 G54 X-150.0 Y-35.0 S400.0; G43 Z0 H01 M13 T02; … G91 G30 X0 Y0 Z0; M06;
回换刀点，选T01刀具 换上T01刀具 点定位 用T01刀具加工，选T02刀具
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5.1 加工中心
三、加工特点 工序集中：一次装夹，可加工多个表面。如钻、锪、铰、镗、 攻丝、铣。加工效率高，加工精度高。 自动换刀
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5.2 加工中心的程序编制基础
一、自动换刀方法 自动换刀装置的形式有两种： 转塔刀架：由转塔刀架自动转位实现换刀。
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5.2 加工中心的程序编制基础
复合加工中心结构复杂、造价高。
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5.1 加工中心
二、加工中心的加工对象
加工中心适宜于加工形状复杂、加工内容多、精度要求较高 的零件。这类零件若用普通机床加工则需要使用多种类型的机床 和较多的工艺准备，并且需要多次装夹和调整才能完成加工。
箱体类零件：一般需要进行多工位孔系及平面加工，如铣、 钻、扩、镗、铰、锪、攻丝等，因此需要多把刀具。
钻孔，打中心孔 钻孔，锪孔 钻深孔 攻丝 镗孔 镗孔
精镗孔（背镗） 镗孔 镗孔
取消固定循环
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5.3 FANUC Oi-MB数控系统的固定循环指令
一、固定循环指令
固定循环过程： 动作1：X轴和Y轴的定位（旋转轴）； 动作2：快速移动到R点； 动作3：孔加工； 动作4：在孔底的动作； 动作5：返回到R点； 动作6：快速移动到初始点。
盘、套、轴、板、壳体类零件：加工部位集中在单一端面 上的零件宜选择立式加工中心，加工部位不在同一方向表 面上的零件可选择卧式加工中心。
异形件：外形不规则，大都需要点、线、面多工位混合加 工，如各种样板、靠模等均属此类。
带复杂曲面的零件
加工精度要求较高的中小批量零件：容易获得所要求的尺 寸精度和形状位置精度，并可得到很好的互换性。
——
在孔底的动作 ——
停刀→主轴正转 主轴定向停止
—— 停刀 —— 停刀→主轴反转 —— 主轴停止 主轴正转 停刀→主轴停止 停刀
退刀（+Z） 快速移动 切削进给 快速移动 快速移动 快速移动 快速移动 切削进给 切削进给 快速移动 快速移动 手动移动 切削进给
——
——
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应用 高速钻削深孔
左旋攻丝 精镗孔
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5.2 加工中心的程序编制基础
一、自动换刀方法 自动换刀装置的形式有两种： 机械手－刀库自动换刀装置：
选刀：根据程序中的刀具指令从刀库中 选出所指定的刀具，并把它送到换刀位 置。
换刀：根据程序中的换刀指令卸下主轴 上的刀具，装上下一加工用的刀具（即 选刀机构选出的刀具），并将换下的刀 具送回刀库。
一般选刀和换刀分开进行。通常利用切 削加工时间选刀。换刀完毕启动主轴后， 方可进行下面程序段的加工。
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5.2 加工中心的程序编制基础
常见的刀具库
轮盘式或履带式刀库
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5.2 加工中心的程序编制基础
二、换刀程序的编制 对于任何数控机床，其加工程序编制的内容和步骤是一样的。 但由于加工中心使用刀具数目较多，加工中途要自动换刀， 而换刀动作由程序指令预先规定。所以换刀程序编制是加工中 心程序编制的特点之一。 转塔刀架：换刀程序编制简单 机械手－刀库：复杂 针对“机械手－刀库”讲解换刀程序编制。