数控铣教案

M30
（Ø20㎜内圆加工） （粗加工D02=5.2）
（精加工 D01=5.0）
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② 加工80×80㎜外框子程序 O0100 ； G01 G42 X-40.0 Y0 ； Y-30.0 ； G03 X-30.0 Y-40.0 R10.0 ； G01 X30.0 ； G03 X40.0 Y-30.0 R10.0 ； G01 Y30.0 ； G03 X30.0 Y40.0 R10.0 ； G01 X-30.0 ； G03 X-40.0 Y30.0 R10.0 ； G01 Y0 ； G40 X-60.0 Y0 ； M99；
50
G01 Z-5 F100;
G41 D01 X20 Y10;
40
Y50;
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X50;
30
Y20;
X10;
20
G40 X0 Y0;
N7
G00 Z50 M09;
10
M05;
M30; O
A
b
B
N4
a
N3
N5
c
N6
N2
10
20
d C
与 D01 对应的补偿量
30
40
50 X
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2.7 刀具长度补偿指令
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2.8 固定循环指令
G81：钻孔循环(定点钻)
功能：右图为G81指令的动作循环，包括X，Y坐标定位、
快进、工进和快速返回等动作。
初始
钻头
B点
程序格式： G98（G99）G81 X_Y_Z_R_F_L_
初始
G98
B点
参照
X、Y：螺纹孔的位置。
R点
参照
R点
Z：绝对编程时是孔底Z点的坐标值； R：绝对编程时是参照R点的坐标值；
相应的编程原点在机床坐标系中的位置。 G54～G59为设定工件坐标系
指令。每个指令对应一个工件坐 标系，可在参数设置页面中，设 定对应的加工原点。
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第二章 常用编程指令
2.1 绝对编程指令和相对编程指令 在加工程序中，坐标尺寸值有两种表达方法。 G90:绝对编程指令 指机床运动部件的坐标尺寸值相对于
和控制的固定位置点。 机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给
轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系 统中。通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重 合的。
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1.4 工件坐标系 工件坐标系是指以确定的加工原点为基准所建立
的坐标系。 加工原点也称为程序原点，是指零件被装夹好后，
……
//轮廓切削程序段
G00/G01 G40 X～ Y～
//补偿撤消程序段
注意：
a、建立补偿、撤消补偿时的加工轨迹必须是直线运动，该 直线不能是工件的轮廓线和延长线，且其长度必须大于补偿值；
b、轮廓切削中补偿值必须小于最小内圆弧半径。
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G指令（准备功能）
代码
G00 G01 G02 G03 G04 G17 G18 G19 G28 G40 G41 G42 G43 G44 G49
R为圆弧半径值， 当圆弧的圆心角≤180°时，R值为正， 当圆弧的圆心角＞180°时，R值为负。
G17 G02(G03) X～ Y～ I～ J～ F～
I、J、K是指圆弧圆心减起点的坐标。
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ZX平面： G18 G02(G03) X～ Z～ I～ k～ F～ G18 G02(G03) X～ Z～ R～ F～
使用刀具长度补偿指令，在编程时就不必考虑刀具的实际长度及各把 刀具不同的长度尺寸。当由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺 寸变化时，只要修正刀具长度补偿量，而不必调整程序或刀具。
G43 H～ 为补偿指令，即将Z坐标尺寸字与H代码中长度补偿的量相加， 按其结果进行Z轴运动。
G49为撤消补偿。
编程格式为：
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2.5 圆弧插补指令 G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。 G03为按指定进给速度的逆时针圆弧插补。
圆弧顺逆方向的判别如下： 沿着不在圆弧平面内的坐标 轴，由正方向向负方向看，顺时 针方向为G02，逆时针方向为G03， 如右图所示。
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程序格式：
XY平面： G17 G02(G03) X～ Y～ R～ F～
（粗加工 D02=5.2）
M98 P0100 D01 F100；
（精加工 D01=5.0）
G01 Z-3.0 F50 ；
（40×40㎜内框加工）
M98 P0200 D04 F120 ；
（粗加工 D04=20）
M98 P0200 D03 ；
（粗加工 D03=13）
M98 P0200 D02 ；
（粗加工 D02=5.2）
① 主程序
O0001；
（Ø10立铣刀）
G40 G80 ；
G91 G28 Z0 ；
G90 G54 G00 X-60.0 Y0 S1500 M03 ；
G43 H01 Z100.0 ；
X-60.0 Y0.0 ；
Z5. M08；
G01 Z-5.0 F50 ；
（80×80㎜外框加工）
M98 P0100 D02 F120 ；
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2.3 直线插补指令 直线插补指令用于产生按指定进给速度F实现的
空间直线运动。
程序格式：G01 X～ Y～ Z～ F～ 其中：X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值。
例：实现下图中从A点到B点的直线插补 运动,其程序段为：
绝对方式编程：G90 G01 X10 Y10 F100 增量方式编程：G91 G01 X-10 Y-20 F100
M98 P0200 D01 F100；
（精加工 D01=5.0）
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G00 Z100.0 ； X0 Y0 ； Z5.0 ； G01 Z-5.0 F50 ； G42 X-10.0 Y0 D02 F120 ； G02 I10.0 ； G40 G01 X0 Y0 ； G42 X-10.0 Y0 D01 F100 ； G02 I10.0 ； G40 G01 X0 Y00 ； G00 G49 Z100.0 ； G91 G28 Z0 ；
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数控铣编程
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一. 编程基础 二. 编程常用指令 三. 编程实例
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第一章 数控铣床编程基础
1. 数控铣床的坐标系 1.1 机床坐标系
在机床上，我们始终认为工件静 止，而刀具是运动的。这样编程人员 在不考虑机床上工件与刀具具体运动 的情况下，就可以依据零件图样，确 定机床的加工过程。
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2.3 点定位（快速移动）指令 点定位（快速移动）指令控制刀具以点位控制的方式快
速移动到目标位置，其移动速度由机床参数来设定。指令执 行开始后，刀具沿着各个坐标方向同时
按参数设定的速度移动，最后分别到达 各轴终点，如下图所示。
程序格式：G00 X～ Y～ Z～ 式中X、Y、Z的值是点定位的终点坐标值
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M指令(或辅助功能)
M 指令表
指令 功能
说明
M03 主轴正转
M04 主轴反转
M05 主轴停
M06 换刀
M08 切削液开
M09 切削液关
M30 主程序结束 切断机床所有动作，并使程序复位。
M98 调用子程序 其后 P 地址指定子程序号，L 地址指定调运次数。
M99 子程序结束 子程序结束，并返回到主程序中 M 98 所在程序行的下一行
G01 G43 Z～ H～ // 建立补偿程序段
……
// 切削加工程序段
G49
// 补偿撤消程序段
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例：
O0004; G00 G54 G90 X0 Y0 M03 S1000; G43 H02 Z50; Z5 M08; G01 Z-5 F100; …… …… G49 G00 Z50 M09; M05; M30;
* 此为加工中心功能。
备注 *
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实例一
设加工开始时刀具距离工件表面50mm，切削深度为5mm。选用φ10
键槽铣刀；主轴转速1000～1200r/min；进给速度100～120mm/min。
O0001;
Y
G00 G54 G90 X0 Y0 Z50 M03 S1000;
Z5 M08;
组 意义 号
代码
01 快 速 定 位
G54
直 线插补
G55
顺 圆插补
G56
逆 圆插补
G57
00 时 间 暂 停
G58
02 XY 平 面 选 择
G59
XY 平 面 选 择
G80
XY 平 面 选 择
G81
00 返回到参考点由参考点返回 G83
09 刀具半径取消
G84
刀具半径左补偿
G86
刀具半径右补偿
G90
YZ平面： G19 G02(G03) Z～ Y～ k～ J～ F～ G19 G02(G03) Z～ Y～ R～ F～
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2.6 刀具半径补偿指令
数控铣使用的刀具
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刀具半径补偿：
数控机床控制的是刀具中心的轨迹，由于刀具有一定的 半径，为使加工出来的零件的实际轮廓和理论轮廓相一致， 必须将刀具中心的轨迹向零件的外侧偏置一个刀具半径的距离；
坐标原点给出。 G91:相对编程指令 指机床运动部件的坐标尺寸值相对于
前一位置给出。
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2.2 坐标平面选择指令 坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补
偿平面的。
G17 XY平面 G18 ZX平面 G19 YZ平面 各坐标平面如右图所示。 一 般 ， 数 控 铣 床 默 认 选 择 XY 平面进行圆弧插补加工。
Y-30.0 ； X30.0 ； G80； G00 G49 Z100.0 ； G91 G28 Z0 ； M09 M05 ； M30 ；
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③加工40×40㎜内框子程序 O0200 ； G01 G42 X-20.0 Y0 ； Y-20.0 ； X20.0 ； Y20.0 ； X-20.0； Y0 ； G40 X-70.0 Y0 ； M99 ；
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④钻中心孔
O0002 ； G40 G80； G00 G90 G54 X30.0 Y30.0 S1250 M03 ； G43 H02 Z100.0 M08； G81 X30.0 Y30.0 Z-2.0 R5.0 F50 ； X-30.0 ；
工件 刀具
编程轨迹
刀具中心 运动轨迹
未补偿的 加工轮廓
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G41为左偏刀具半径补偿， 定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀
具半径补偿，见下图。
G42为右偏刀具半径补偿
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补偿值地址：D1~D400 G40 为补偿撤消指令
程序格式:
G00/G01 G41/G42 D～ X～ Y～ //建立补偿程序段
加工参数表如下：
顺序号 刀具号 刀具类型 主轴转速S
N1
T01
Ø10立铣 刀
1500
N2 T02 Ø4中心 1250 钻
进给速度F
120 100
刀具长度 补偿号H
H01
H02
刀具半径 补偿号D
D01=5. D02=5.2 D03=13 D04=20
N3 T03 Ø6钻头 1000
50
H03
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实例二 零件如图13-12所示，其具体尺寸如图13-13所示。
材料为铸造铝合金，90×90×20方料，小批量生产， 使分析其数控铣削加工工艺过程。
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根据零件的结构特点，对于80×80㎜外框、40×40㎜ 内框及Ø20㎜内圆可以选择Ø10高速钢键槽铣刀，粗、精加 工可以选择Ø10高速钢键槽铣刀。对于4个Ø6㎜孔，先选用 中心钻再选用Ø6的高速钢钻头就可以了。
10 刀具长度正向补偿
G91
刀具长度负向补偿
G98
刀具长度补偿取消
G99
组 意义 号 11 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 06 固定循环取消 点钻循环 深孔钻循环
攻丝循环 镗孔循环
13 绝对值编程 增量值编程
15 固定循环后返回起始点 固定循环后返回 R 点
机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的 相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决 定。
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1.2 机床原点 机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机
床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下 来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。
1.3 机床参考点 机床参考点是数控系统用于对机床运动进行检测
G99
F：钻孔进给速度
L：循环次数（一般用于多孔加工的简化编程）
G80：取消钻孔循环
孔底 Z点
孔底
Z点
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例：
O0004; G90 G54 G00 X30 Y30 S1000 M03; G43 H02 Z50 M08; G81 X30 Y30 Z-8.5 R5 F80; Y-30; X-30; Y30; G80; G49 Z50 M09; M05; M30;