全套电子课件：数控机床编程与操作(第四版+数控铣床加工中心分册).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第一节 数控铣床,/,加工中心概述,一、数控机床简介,数控机床是指采用数控技术进行控制的机床。,1,数控车床,数控车床是一种用于完成车削加工的数控机床。,全功能型卧式数控车床,2,数控铣床,用于完成铣削加工或镗削加工的数控机床。,立式数控铣床,3,加工中心,加工中心是指带有刀库和刀具自动交换装置的数控机床。通常所说的加工中心是指带有刀库和刀具自动交换装置的数控铣床。,卧式加工中心,4,数控钻床,立式数控钻床,数控钻床是一种采用点位控制系统的数控机床，即控制刀具从一点到另一点的位置，而不控制刀具移动轨迹。,5,数控电火花成形机床,数控电火花成形机床,数控电火花机床是一种特种加工机床，它利用两个不同极性的电极在绝缘液体中产生的电蚀现象去除材料而完成加工。,6,数控线切割机床,数控线切割机床其工作原理与电火花成形机床相同，但其电极是电极丝和工件。,数控线切割机床,7,其他数控机床,数控磨床、数控冲床、数控激光加工机床、数控超声波加工机床等多种形式。,数控磨床,数控冲床,二、数控铣床,/,加工中心的组成,1,工作台,2,刀库,3,换刀装置,4,伺服电动机,5,主轴,6,导轨,7,床身,8,数控系统,立式加工中心的结构,1,机床本体,机床本体部分主要由床身、工作台、立柱、主轴部件等组成。,1,床身,2,工作台,3,立柱,4,主轴部件,立式加工中心的机床主体,2,数控装置,数控装置主要由数控系统、伺服驱动装置和伺服电动机组成。,刀库的作用是储备一定数量的刀具，通过机械手实现与主轴上刀具的交换。,3,刀库和换刀装置,盘式刀库,链式刀库,4,辅助装置,加工中心常用的辅助装置有气动装置、润滑装置、冷却装置、排屑装置和防护装置等。,气动装置,润滑装置,冷却装置,排屑装置,三、数控铣床,/,加工中心的数控系统介绍,1,FANUC,（法那科）数控系统,FANUC,数控系统由日本富士通公司研制开发。,FANUC 0i-MA,数控系统机床面板,2,SIMEMENS,（西门子）数控系统,SIEMENS,数控系统由德国西门子公司研制开发。,SIEMENS 802D,数控系统机床面板,3,国产数控系统,目前，常用于铣床的国产数控系统有北京凯恩地数控系统、华中数控系统、北京航天数控系统等。,华中数控系统机床面板,4,其他数控系统,除了以上三类主流数控系统外，国内使用较多的数控系统还有：,日本三菱数控系统,法国施耐德数控系统,西班牙法格数控系统,美国,A-B,数控系统,第二节 数控加工与数控编程概述,一、数控加工,1,分析图样，确定加工方案,2,工件的定位与装夹,3,刀具的选择与安装,4.,分析加工工艺,5,编制数控加工程序,与校核,6,试切削、试运行,7,数控加工,8,工件的验收与质量误差分析,数控加工是指在数控机床上进行自动加工零件的一种工艺方法。,数控加工流程,二、数控铣床,/,加工中心的加工对象,1,平面类零件,加工面平行或垂直于水平面，或加工面与水平面的夹角为定值的零件为,平面类零件,。,平面类零件,2,变斜角类零件,加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为,变斜角类零件,。,变斜角类零件,3,曲面类零件,加工面为空间曲面的零件称为,曲面类零件,。,曲面类零件,4,既有平面又有孔系的零件,既有平面又有孔系的零件主要是指箱体类零件和盘类、套类、板类零件。,既有平面又有孔系的零件,a,）箱体类零件,b,）盘套类零件,5,结构形状复杂的零件,结构形状复杂的零件是指其主要表面由复杂曲线、曲面组成的零件。,结构形状复杂零件,a,）凸轮类零件,b,）整体叶轮类零件,c,）模具类零件,6,外形不规则的异形零件,异形零件,是指支架、拨叉类外形不规则的零件，大多采用点、线、面多工位混合加工。,异形零件,7,其他类零件,加工中心除常用于加工具有以上特征的零件外，还较适宜加工周期性投产的零件、加工精度要求较高的中小批量零件和新产品试制的零件等。,三、数控编程,1,数控编程的定义,为了使数控机床能根据零件加工的要求进行动作，必须将这些要求以机床数控系统能识别的指令形式告知数控系统，这种数控系统可以识别的指令称为,程序,，制作程序的过程称为,数控编程,。,2,数控编程的分类,（,1,）手工编程,（,2,）自动编程,概念：,手工编程是指所有编制加工程序的全过程都是由手工来完成。,优点：,编程快速及时。,缺点：,不能进行复杂曲面的编程。,概念：,自动编程是指通过计算机自动编制数控加工程序的过程。,优点：,效率高，程序正确性好。,缺点：,必须具备自动编程系统或编程软件。,3,手工编程的步骤,4,数控铣床,/,加工中心编程特点,（,1,）广泛采用刀具半径补偿。,（,2,）对于常见的镗孔、钻孔切削加工动作，可以通过采用数控系统本身具备的固定循环功能来实现，以简化编程。,（,3,）具备镜像加工、比例缩放等特殊编程指令以及极坐标编程指令，以提高编程效率，简化程序。,（,4,）根据加工批量的大小，决定加工中心采用自动换刀还是手动换刀。,（,5,）广泛采用子程序编程的方法。,第三节 数控铣床,/,加工中心编程基础知识,一、数控编程的坐标系,1,机床坐标系,（,1,）机床坐标系的定义,（,2,）机床坐标系的规定,（,3,）机床坐标系的方向,右手笛卡儿坐标系,立式升降台铣床,卧式升降台铣床,1,）,Z,轴方向,2,）,X,轴方向,3,）,Y,轴方向,机床坐标系的方向,:,4,）,旋转轴方向,（,4,）机床原点与机床参考点,1,）机床原点。,机床原点,（亦称为机床零点）是机床上设置的一个固定的点，即机床坐标系的原点。,2,）机床参考点。,机床参考点,是数控机床上一个特殊位置的点，通常，第一参考点一般位于靠近机床原点的位置，并由机械挡块来确定其具体的位置。,机床参考点与机床原点的距离由系统参数设定，其值可以是零，如果其值为零则表示机床参考点和机床原点,重合,。,2,工件坐标系,（,1,）工件坐标系的定义,根据零件图样建立的坐标系称为,工件坐标系,（亦称,编程坐标系,）。,（,2,）工件坐标系的原点,工件坐标系原点亦称,编程坐标系原点,，该点是指工件装夹完成后，选择工件上的某一点作为编程或工件加工的原点。,（,3,）工件坐标系原点的选择,工件坐标系原点的选择原则如下：,1,）工件坐标系原点应选在零件图的尺寸基准上。,2,）工件坐标系原点应尽量选在精度较高的工件表面上。,3,）,Z,轴方向上的工件坐标系原点，一般取在工件的上表面。,4,）当工件对称时，一般以工件的对称中心作为,XY,平面的原点，如图,a,所示。,5,）当工件不对称时，一般取工件中的一个垂直交角处作为工件原点，如图,b,所示。,二、数控加工程序的格式与组成,1,程序的组成,（,1,）程序号,（,2,）程序内容,（,3,）程序结束标记,程序号写在程序的最前面，必须单独占一行。,程序内容是整个程序的核心，它由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成，它表示数控机床的全部动作。,程序结束通过,M,指令来实现，它必须写在程序的最后。,2,程序段的组成,例,O0001,；（程序号）,G21 G17 G40 G49 G80 G90,；,T01 M06,；,(,换刀指令,),字,地址程序段格式：,（,1,）程序段号,（,2,）程序段内容,（,3,）程序段结束,（,4,）程序段的斜杠跳跃,（,5,）程序段注释,第四节 数控机床的有关功能及规则,一、数控系统功能,1,准备功能,准备功能也叫,G,功能或,G,指令，是用于使数控机床做好某些准备动作的指令。它由地址,G,和后面的两位数字组成，从,G00,到,G99,共有,100,种,G,指令,。,2,辅助功能,辅助功能也叫,M,功能或,M,指令。它由地址,M,和后面的两位数字组成，从,M00-M99,共,100,种。,3,其他功能,（,1,）坐标功能,用途：,用来设定机床各坐标的位移量。,方式：,它一般使用,X,、,Y,、,Z,、,U,、,V,、,W,、,P,、,Q,、,R,（用于指定直线坐标）和,A,、,B,、,C,、,D,、,E,（用于指定角度坐标）及,I,、,J,、,K,（用于指定圆心坐标）等地址字，在地址符后紧跟,“,+,”,或,“,”,号及一串数字。,举例：,X100.0,、,A+30.0,、,I-10.0,等。,刀具功能,是指系统进行选刀或换刀的功能指令，也称为,T,功能。刀具功能用地址,T,及后缀的数字来表示。,1,）,T4,位数法,例,T0101,；表示选用,1,号刀具及选用,1,号刀具补偿存储器中的补偿值；,T0102,；表示选用,1,号刀具及选用,2,号刀具补偿存储器中的补偿值。,2,）,T2,位数法,例,T15 D01,；,表示选用,15,号刀具及选用,1,号刀具补偿存储器中的补偿值。,（,2,）刀具功能,（,3,）进给功能,用来指定刀具相对于工件运动速度的功能称为,进给功能,，由地址字,F,和后面的数字组成。,1,）每分钟进给,例,G94 G01 X20.0 F100,；中,F100,表示进给速度为,100mm/min,。,2,）每转进给,例,G95 G01 X20.0 F0.2,；中,F0.2,表示进给速度为,0.2mm/r,。,进给速度的合成：,程序中的进给速度，对于直线插补，为机床各坐标轴的合成速度，对于圆弧插补，为圆弧的切线方向的速度。,（,4,）主轴功能,用来控制主轴转速的功能称为,主轴功能,，也称为,S,功能，由地址字,S,和后面数字组成。,1,）转速,例,G97 S1000,；,表示主轴转速为,1 000r/min,。,2,）线速度,例,G96 S100,；,表示主轴线速度为,100m/min,。,3,）主轴的启停,例,G97 M03 S300,；,表示主轴正转，转速为,300r/min,。,二、常用功能指令的属性,1,指令分组,所谓,指令分组,，就是将系统中不能同时执行的指令分为一组，并以编程号区别。,例,1,G90 G94 G40 G80 G17 G21 G54,；,该程序段是规范的程序段，所有指令均为不同组指令。,例,2,G01 G02 X30.0 Y30.0 R30.0 F100,；,该程序段是不规范的程序段，其中,G01,与,G02,是同组指令。,2,模态指令,模态指令,（又称为续效指令）表示该指令在一个程序段中一经指定，在接下来的程序段中一直持续有效，直到出现同组的另一个指令时，该指令才失效。,例,G01 X20.0 Y20.0 F150,G01,X30.0,Y20.0,F150,；,G02,X30.0,Y-20.0 R20.0 F100,；,G01 X20.0 Y20.0 F150,；,X30.0,；,G02 Y,20.0 R20.0 F100,；,3,开机默认指令,常见的,开机默认指令,有,G01,、,G17,、,G40,、,G49,、,G54,、,G80,、,G90,、,G94,、,G97,等。当程序中没有,G96,或,G97,指令时，用指令,“,M03 S200,；,”,指定的正转转速是,200r/min,。,三、坐标功能指令的规则,1,绝对坐标与增量坐标,（,1,）绝对坐标（,G90,）,程序中坐标功能字后面的坐标是以原点作为基准表示刀具终点的绝对坐标。,（,2,）增量坐标（,G91,）,程序中坐标功能字后面的坐标是以刀具起点作为基准表示刀具终点相对于刀具起点坐标值的增量。,例,如图所示，用,G90,编程的程序段分别为：,AB,：,G90 G01 X10.0 Y10.0 F100,；,CD,：,G02 X0 Y20.0 R20.0 F100,；,例,如图所示，用,G91,编程时，其程序段分别为：,AB,：,G91 G01 X-20.0 Y-10.0 F100,；,CD,：,G91 G02 X-20.0 Y20.0 R20.0 F100,；,绝对坐标与增量坐标,例,图中的轨迹,AB,与,CD,，,如采用混合编程则其程序段,分别为：,AB,：,G90 G01 X10 Y=IC,（,-10,）,F100,；,CD,：,G91 G02 X-20 Y=AC,（,20,）,CR=20 F100,；,（,3,）,SIEMENS,系统中的绝对坐标与增量坐标,=AC(),（绝对坐标，赋值必须要有一个等于符号，数值写在括号中）,=IC(),（增量坐标）,2,公制与英制编程,坐标功能字是使用公制还是英制，多数系统用准备功能字来选择。,例,G91 G20 G01 X20.0,；（,或,G91 G70 G01 X20.0,；）,表示刀具向,X,轴正方向移动,20in,。,表示刀具向,X,轴正方向移动,50mm,。,G91 G21 G01 X50.0,；（或,G91 G71 G01 X50.0,；）,3,小数点编程,对于数字的输入，有些系统可省略小数点（如,SIEMENS,系统），有些系统则可以通过系统参数来设定是否可以省略小数点，而大部分系统小数点则不可省略。,不可省略,:,当使用小数点进行编程时，数字以,mm,（英制为,in,，角度为,o,）为输入单位，而当不用小数点编程时，则以机床的最小输入单位作为输入单位。,如从,A,点（,0,，,0,）移动到,B,点（,50,，,0,）有以下三种表达方式：,X50.0,（小数点后的零不省略）,X50.,（小数点后的零可省略）,X50 000,（脉冲当量为,0.001mm,）,4,平面选择指令（,G17/G18/G19,）,G17,：,XY,平面,G18,：,ZX,平面,G19,：,YZ,平面,第五节 数控铣床,/,加工中心编程的常用功能指令,一、与插补相关的功能指令,1,快速点定位指令（,G00,）,指令格式,G00 X,Y,Z,例,G00 X30.0 Y10.0,；,例,如图所示，图中快速移动轨迹,OA,和,AD,的程序段为：,OA,：,G00 X30.0 Y10.0,；,AD,：,G00 X0 Y30.0,；,G00,轨迹,2,直线插补指令（,G01,）,指令格式,G01 X,Y,Z,F,例,图中切削运动轨迹,CD,的程序段为：,G01 X0 Y20.0 F100,；,G01,轨迹,3,圆弧插补指令（,G02/G03,）,指令格式,G02,表示顺时针圆弧插补。,G03,表示逆时针圆弧插补。,圆弧的顺逆判断,圆弧编程的,I,、,J,值,例,如图所示轨迹,AB,，用圆弧插补指令编写程序段如下：,R,及,I,、,J,取值举例,AB,1,G03 X2.68 Y20.0 R20.0,；,或,G03 X2.68 Y20.0 I,17.32 J,10.0,；,AB,2,G02 X2.68 Y20.0 R20.0,；,或,G02 X2.68 Y20.0 I,17.32 J10.0,；,例,如图中轨迹,AB,，用,R,指令格式编写程序段如下：,R,值正负的判别,AB,1,G03 X30.0 Y,40.0 R50.0 F100,；,AB,2,G03 X30.0 Y,40.0 R,50.0 F100,；,例,如图所示，编写以,C,点为起点和终点的整圆加工程序如下：,整圆加工,G03 X50.0 Y0 I,50.0 J0,；或简写成：,G03 I,50.0,；,4,暂停功能（,G04,）,G04,暂停指令可使刀具作短时间无进给加工或机床空运转，从而使加工表面减小表面粗糙度值。其指令格式为：,FANUC,系统,G04 X2.0,；或,G04 P2000,；,SIEMENS,系统,G04 F2.0,；或,G04 S100,；,5,常用插补指令编程实例,直线插补指令与圆弧插补指令编程实例,加工程序,例,编写如图所示槽（槽深,6mm,）的加工指令，刀具选,12mm,的键槽铣刀。,二、与坐标系相关的功能指令,1,工件坐标系零点偏移及取消指令（,G54G59,、,G53,）,指令格式,G54,G59,；（程序中设定工件坐标系零点偏移指令）,G53,；（程序中取消工件坐标系设定，即选择机床坐标系）,设定工件坐标系零点偏移,例,如图所示各坐标点，试编写刀具刀位点在,O,点、,A,点、,B,点和,C,点间快速移动的程序。,零点偏移指令编程,机床偏置存储器中设定的值,2,工件坐标系设定指令（,G92,）,指令格式,G92 X,Y,Z,；,X,Y,Z,为刀具当前位置相对于新设定的工件坐标系的新坐标值。,G92,指令设定工件坐标系,3,返回参考点指令（,G27,、,G28,、,G29,）,（,1,）返回参考点校验指令（,G27,）,G27 X,Y,Z,；,X,Y,Z,参考点在工件坐标系中的坐标值。,（,2,）自动返回参考点指令（,G28,）,（,3,）自动从参考点返回指令（,G29,）,G28 X,Y,Z,；,X,Y,Z,返回过程中经过的中间点，其坐标值可以用增量值也可以用绝对值，但须用,G91,或,G90,来指定。,G29 X,Y,Z,；,X,Y,Z,从参考点返回后刀具所到达的终点坐标。,例,如图所示，刀具回参考点前已定位至,A,点，取,B,点为中间点，,R,点为参考点，,C,点为执行,G29,指令到达的终点。其指令如下：,G91 G28 X200.0 Y100.0 Z0.0,；（增量坐标方式经过中间点回参考点）,M06 T01,；（换刀）,G29 X100.0 Y-100.0 Z0.0,；（从参考点经中间点返回）,或：,G90 G28 X200.0 Y200.0 Z0.0,；（绝对坐标方式经中间点返回参考点）,M06 T01,；,G29 X300.0 Y100.0 Z0.0,；,三、常用,M,功能指令,序号,代码,功,能,序号,代码,功,能,1,M00,程序暂停,7,M30,程序结束,2,M01,程序选择停止,8,M06,刀具交换,3,M02,程序结束,9,M08,切削液开,4,M03,主轴正转,10,M09,切削液关,5,M04,主轴反转,11,M98,调用子程序,6,M05,主轴停转,12,M99,返回主程序,四、程序开始与结束,程序段号,FANUC 0i,系统程序,SINUMERIK 802D,系统程序,程序说明,O0001,；,AA01.MPF,；,程序号,N10,G90 G94 G21 G40 G17 G54,；,G90 G94 G71 G40 G17 G54,；,程序初始化,N20,G91 G28 Z0,；,G74 Z0,；,刀具,Z,向回参考点,N30,M03 S,；,M03 S,；,主轴正转,N40,G90 G00 X,Y,M08,；,G00 X,Y,M08,；,刀具定位,N50,Z,；,Z,；,工件加工,N150,G00 Z50.0,；,（或,G91 G28 Z0,；）,G00 Z50.0,；,（或,G74 Z0,；）,刀具退出,N160,M05,；,M05,；,主轴停转,N170,M30,；,M02,；,程序结束,第六节 基础编程综合实例,一、绘制刀具轨迹,例,试根据,加工程序,，在,XY,坐标平面内绘制刀位点的运动轨迹。,刀位点的运动轨迹,二、铣削圆弧槽,例,加工如图所示圆弧槽，槽深为,1mm,毛坯为,100mm,100mm,15mm,的铝件，试编写其数控铣加工程序。,（,2,）选择刀具,球头铣刀,中心钻,（,3,）选择切削用量,1,加工准备,（,1,）选择数控机床,刀具的选择,2,设计加工路线,（,1,）设计加工步骤,1,）采用精密平口钳进行装夹，装夹时须进行精确的校正。,2,）正确选择刀具并进行安装。,3,）采用手工方式输入加工程序，采用数控系统的绘图功能进行加工程序的校验。,4,）采用单步方式完成零件的数控加工。,5,）自检零件。,6,）进行机床的维护与保养。,（,2,）确定基点坐标,如图所示，编程过程中使用的各基点坐标如下；,1,（,45.0,，,0,）,2,（,24.0,，,18.0,）,3,（,12.0,，,18.0,）,4,（,18.0,，,0,）,5,（,18.0,，,0,）,3,编制加工程序,加工视频,加工程序,三、铣削台阶,例,加工如图所示台阶零件，试编写其数控铣床加工程序。,1,加工准备,（,1,）分析零件图样,（,2,）选择数控机床,（,3,）选择刀具、切削用量,立铣刀,a,）锥柄铣刀,b,）直柄铣刀,2,设计加工路线,（,1,）设计刀具加工轨迹,刀具中心在,XY,平面内的轨迹,各部位的加工次序,（,2,）确定基点坐标,A,点,（,52.0,，,52.0,）,B,点,（,52.0,，,52.0,）,C,点,（,44.0,，,52.0,）,D,点,（,44.0,，,52.0,）,E,点,（,5.0.0,，,65.0,）,F,点,（,10.0,，,50.0,）,G,点,（,10.0,，,50.0,）,H,点,（,5.0,，,65.0,）,3,编制数控加工程序,加工视频,加工程序,第七节 刀具补偿功能的编程方法,一、刀具补偿功能,1,刀位点的概念,在数控编程过程中，为了编程人员编程方便，通常将数控刀具假想成一个点，该点称为,刀位点,或,刀尖点,。,常用数控刀具的刀位点,2,刀具补偿功能的概念,数控机床根据实际刀具尺寸自动改变坐标轴位置，使实际加工轮廓和编程轨迹完全一致的功能，称为,刀具补偿功能,。,刀具补偿功能,刀具半径补偿,刀具长度补偿,二、刀具长度补偿功能（,G43,、,G44,、,G49,）,1,刀具长度补偿指令,刀具长度补偿指令,是用来补偿假定的刀具长度与实际的刀具长度之间的差值的指令。,（,1,）指令格式,G43 H,；（刀具长度补偿,“,+,”,）,G44 H,；（刀具长度补偿,“,-,”,）,G49,；或,H00,；（取消刀具长度补偿）,H,用于指令偏置存储器的偏置号。在地址,H,所对应的偏置存储器中存入相应的偏置值。,（,2,）编程举例,例,如图所示，采用,G43,指令进行编程，计算刀具从当前位置移动至工件表面的实际移动量（已知：假定的刀具长度为,0,，则,H01,中的偏置值为,20.0,；,H02,中的偏置值为,60.0,；,H03,中的偏置值为,40.0,）。,刀具长度补偿值,2,刀具长度补偿的应用,（,1,）将,Z,向对刀值设为刀具长度,（,2,）机外对刀后的设定,三、刀具半径补偿（,G40,、,G41,、,G42,）,1,刀具半径补偿定义,在编制轮廓切削加工程序的场合，一般以工件的轮廓尺寸作为刀具轨迹进行编程，而实际的刀具运动轨迹则与工件轮廓有一偏移量（即刀具半径,),。数控系统的这种编程功能称为,刀具半径补偿功能,。,刀具半径补偿功能,2,刀具半径补偿指令,（,1,）指令格式,G41 G01 X,Y,F,D,；,G42 G01 X,Y,F,D,；,G40,；,刀具半径补偿偏置方向的判别,（,2,）刀具半径补偿过程,刀具半径补偿的过程分三步，即刀补建立、刀补进行和刀补取消。,刀具半径补偿的过程,（,3,）刀具半径补偿注意事项,1,）刀具半径补偿模式的建立与取消程序段只能在,G00,或,G01,移动指令模式下才有效。,2,）通常采用,G01,移动方式来建立或取消刀补。,3,）采用切线切入方式或法线切入方式来建立或取消刀补。,4,）刀具半径补偿建立与取消程序段的起始位置与终点位置最好与补偿方向在同一侧。,5,）在刀具补偿模式下，一般不允许存在连续两段以上的非补偿平面内移动指令。,（,4,）刀具半径补偿的应用,例,采用同一段程序，对零件进行粗、精加工。,例,采用同一程序段，加工同一公称直径的凹、凸型面。,a,）采用刀具半径补偿保留精加工余量,b,）采用刀具半径补偿加工同尺寸内外轮廓,3,刀具半径补偿编程实例,零件图,刀位点轨迹,加工视频,加工程序,例,选用,16mm,立铣刀在,80mm,80mm,20mm,的毛坯上加工如图所示凸台外形轮廓，试编写其加工中心加工程序。,例,选用,16,立铣刀在,70mm,20mm,的圆钢毛坯上加工如图所示外形轮廓，试编写其数控铣床加工程序。,加工视频,加工程序,第八节 加工中心的刀具交换功能,一、加工中心的刀库,刀库的作用是储备一定数量的刀具，通过机械手实现与主轴上刀具的交换。,盘式刀库,链式刀库,二、加工中心的自动换刀,1,换刀动作,（,1,）刀具选择,指令格式为：,T,；如：,T01,；,T13,；等。,（,2,）刀具换刀前的准备,1,）主轴回到换刀点,2,）主轴准停,3,）切削液关闭,（,3,）刀具交换,指令格式为：,M06,；,2,加工中心常用换刀程序,（,1,）带机械手的换刀程序,指令格式：,T,M06,；,（,2,）不带机械手的换刀程序,指令格式：,M06 T07,；,（,3,）子程序换刀,指令格式：,T06 M98 P8999,；,三、换刀点,加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓换刀点是指刀架转位换刀时的位置。,换刀点应设在工件与夹具的外面，以刀架转位过程中不碰工件和其他部位为准。,第一节,FANUC,系统功能简介,一、,FANUC,数控系统介绍,1,FS0,系列,2,FS10/11/12,系列,3,FS15,系列,4,FS16,系列,5,FS21/FS210,系列,二、,FANUC 0i,系统功能介绍,1,准备功能指令,（,1,）当电源接通或复位时，,CNC,进入清零状态，此时的开机默认代码在表中以符号“”表示。但此时，原来的,G21,或,G20,保持有效。,（,2,）除了,G10,和,G11,以外的,00,组,G,代码都是非模态,G,代码。,（,3,）不同组的,G,代码在同一程序段中可以指令多个。如果在同一程序段中指令了多个同组的,G,代码，仅执行最后指定的,G,代码。,（,4,）如果在固定循环中指令了,01,组的,G,代码，则固定循环取消，该功能与指令,G80,相同。,2,辅助功能指令,辅助功能指令以代码“,M”,表示。,3,其他功能指令,常用的其他功能代码有刀具功能指令、转速功能指令、进给功能指令等。,第二节 轮廓铣削,一、轮廓加工过程中的切入与切出方式,1,XY,平面内的切入与切出方式,外轮廓切线切入切出,内轮廓切线切入切出,2,Z,向进刀方式,（,1,）垂直切深进刀,采用垂直切深进刀时，须选择切削刃过中心的键槽铣刀或钻铣刀进行加工。,（,2,）钻工艺孔进刀,在内轮廓加工过程中，有时需用立铣刀来加工内型腔。由于立铣刀无法进行,Z,向垂直切深，此时可选用直径稍小的钻头先加工出工艺孔，再以立铣刀进行,Z,向垂直切深进给。,（,3,）三轴联动斜线进刀,采用立铣刀加工内轮廓时，也可直接用立铣刀采用三轴联动斜线方式进刀，从而避免刀具中心部分参加切削。,这种进刀方式的指令如下：,G01 X20.0 Y25.0 Z0,；（定位至起刀点）,X,20.0 Z,8.0,；（斜线进刀）,（,4,）三轴联动螺旋线进刀,这种进刀方式容易实现,Z,向进刀与轮廓加工的自然平滑过渡，不会产生加工过程中的刀具接痕。在手工编程和自动编程的内轮廓铣削中广泛使用这种进刀方式。,G02/G03 X,Y,Z,R,；（非整圆加工的螺旋线进刀指令）,G02/G03 X,Y,Z,I,J,K,；（整圆加工的螺旋线进刀指令）,X,Y,Z,：螺旋线的终点坐标；,R,：螺旋线的半径；,I,J,K,：螺旋线起点到圆心矢量值。,三轴联动螺旋线进刀,指令格式：,螺旋线进刀的刀具轨迹,例,采用,16mm,的立铣刀加工如图所示内孔，试编写其加工程序。,加工视频,加工程序,3,凹槽切削方法选择,凹槽切削方法有三种，即行切法（图,a,）、环切法（图,b,）和先行切后环切法（图,c,）。三种方案中，图,a,方案最差；图,c,方案最好。,二、子程序在轮廓加工过程中的运用,1,子程序的概念,（,1,）子程序的定义,在编制加工程序中，有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现，或者在几个程序中都要使用的情况。这个典型的加工程序可以做成固定程序，并单独加以命名，这组程序段就称为,子程序,。,（,2,）子程序的嵌套,为了进一步简化程序，可以让子程序调用另一个子程序，这一功能称为,子程序的嵌套,。,2,子程序的格式与调用,（,1,）子程序的格式,O0100,；,G91 G01 Z-2.0,；,G91 G28 Z0,；,M99,；,（,2,）子程序的调用,常用的子程序调用格式有两种：,格式一,M98 P,L,；,例,M98 P100 L5,；,例,M98 P100,；,格式二,M98P,；,例,M98 P50010,；,例,M98 P0510,；,3,子程序的应用,（,1,）同平面内多个相同轮廓形状工件的加工,例,加工如图所示两个相同外形轮廓，试采用子程序编程方式编写其数控铣床加工程序。,加工视频,加工程序,（,2,）实现零件的分层切削,例,加工如图所示零件凸台外形轮廓（背吃刀量为,10mm,），试编写其数控铣床加工程序。,加工视频,加工程序,（,3,）实现程序的优化,加工中心的程序往往包含有许多独立的工序，为了优化加工顺序，通常将每一个独立的工序编写成一个子程序，主程序只有换刀和调用子程序的命令，从而实现优化程序的目的。,4,使用子程序的注意事项,（,1,）注意主、子程序间的模式代码的变换,（,2,）在半径补偿模式中的程序不能被分支执行,三、轮廓铣削编程实例,例,加工如图所示零件，试编写其加工中心加工程序并进行加工。,1,轮廓铣削编程实例,1,加工程序,（,2,）设计加工路线,（,3,）编制加工程序,（,1,）选择刀具及切削用量,采用刀具半径补偿后的刀位点轨迹,例,选用,16mm,立铣刀在,80mm,40mm,的圆钢毛坯上加工如图所示外形轮廓，试编写其加工中心加工程序。,2,轮廓铣削编程实例,2,（,1,）设计加工路线,（,2,）计算基点坐标,（,3,）编制加工程序,基点坐标,步骤：,加工视频,加工程序,第三节,FANUC 0i,系统孔加工固定循环功能,FANUC 0i,系统数控铣床,/,加工中心配备的固定循环功能，主要用于孔加工，包括钻孔、镗孔、攻螺纹等。,固定循环指令表,一、孔加工固定循环概述,1,孔加工固定循环的动作组成,孔加工固定循环动作,2,孔加工固定循环指令的基本格式,G73,G89 X,Y,Z,R,Q,P,F,K,；,3,孔加工固定循环的平面,（,1,）初始平面,（,2,）,R,点平面,（,3,）孔底平面,孔加工的平面,4,刀具从孔底返回的方式,（,1,）,G98,方式,G98,表示返回到初始平面，,G98,编程格式如下：,G98 G81 X,Y,Z,R,F,K,；,（,2,）,G99,方式,G99,表示返回到,R,点平面，,G99,编程格式如下：,G98 G81 X,Y,Z,R,F,K,；,K,；,5,孔加工固定循环中的绝对坐标与增量坐标,（,1,）,G90,方式,G90 G99 G83 X,Y,Z,20.0 R5.0 Q5.0 F,K,；,（,2,）,G91,方式,G91 G99 G83 X,Y,Z,25.0 R,30.0 Q5.0 F,K,；,二、孔加工固定循环指令,1,钻孔与锪孔循环（,G81,、,G82,）,指令格式：,G81 X,Y,Z,R,F,；（钻孔循环）,G82 X,Y,Z,R,P,F,；（锪孔循环）,钻孔循环,锪孔循环,（,3,）程序范例,例,加工如图所示孔，试用,G81,或,G82,指令及,G90,方式进行编程。,加工视频,加工程序,2,钻深孔循环（,G73,、,G83,）,指令格式：,G73 X,Y,Z,R,Q,F,；,G83 X,Y,Z,R,Q,F,；,钻深孔循环动作,例,加工如图所示孔，试用,G73,或,G83,指令及,G90,方式进行编程。,加工程序,3,左旋、右旋螺纹攻螺纹循环指令（,G74,、,G84,）,指令格式：,G84 X,Y,Z,R,P,F,；（右旋螺纹攻螺纹循环）,G74 X,Y,Z,R,P,F,；（左旋螺纹攻螺纹循环）,攻螺纹循环动作,例,试用攻螺纹循环编写下图中两螺纹孔的加工程序。,加工程序,4,粗镗孔循环（,G85,、,G86,、,G88,、,G89,）,指令格式：,G85 X,Y,Z,R,F,；,G86 X,Y,Z,R,P,F,；,G88 X,Y,Z,R,P,F,；,G89 X,Y,Z,R,P,F,；,（,3,）程序范例,例,精加工如图所示零件中的四个孔（加工前底孔直径已分别加工至,11.8mm,和,29.5mm,），试编写该零件的数控加工程序。,加工视频,加工程序,5,精镗孔循环（,G76,、,G87,）,指令格式：,G76 X,Y,Z,R,Q,P,F,；,G87 X,Y,Z,R,Q,F,；,精镗孔循环动作,例,试用精镗孔循环指令编写如图中,30mm,孔的加工程序。,加工程序,（,3,）程序范例,三、孔加工固定循环编程的注意事项,1,在指令固定循环前，应事先使主轴旋转。,2,在固定循环有效期间，如果,X,、,Y,、,Z,、,R,中的任意一个被改变，就要进行一次孔加工。,3,固定循环程序段中，如在不需要指令的固定循环程序段中指令了孔加工数据,Q,、,P,，它只作为模态数据进行存储，而无实际动作产生。,4,使用具有主轴自动启动的固定循环（,G74,、,G84,、,G86,）时，如果孔的,XY,平面定位距离较短，或从起始点平面到,R,点平面的距离较短，且需要连续加工，应使用,G04,暂停指令进行延时。,5,在固定循环方式中，刀具半径补偿功能无效。,四、孔加工固定循环指令综合实例,例,加工如图所示工件，外形轮廓已加工完成，试编写该零件中孔的加工中心加工程序。,加工程序,第四节,FANUC 0i,系统数控铣床,/,加工中心的操作,一、控制面板上的按键及其功能介绍,1,机床控制面板按键功能介绍,机床控制面板按键功能表,2,MDI,功能按键功能介绍,3,CRT,屏幕下的软键功能介绍,在,CRT,屏幕下有一排软键，这一排软键的功能根据,CRT,屏幕上对应的提示来指定。,MDI,功能按键功能表,二、机床操作,1,机床电源的开,/,关,（,1,）开电源,（,2,）关电源,开电源的操作流程与开电源后的界面,关电源的操作和开电源的操作相反。,2,手动操作,（,1,）返回参考点操作,返回参考点的操作流程及返回参考点后的界面,（,2,）手动进给操作,手动进给操作流程及机床显示界面,（,3,）手摇连续进给,（,4,）增量进给,类似于手动进给操作。,1,）模式按钮选择,HANDLE,；,2,）选择刀具要移动的轴；,3,）选择增量步长；,4,）旋转手摇脉冲发生器向相应的方向移动刀具。,3,程序编辑操作,（,1,）建立新程序,（,6,）程序字操作,（,2,）调用存储器中储存的程序,（,4,）删除程序段,（,5,）程序段的检索,建立新程序操作流程及机床显示界面,（,3,）删除程序,4,工件坐标系坐标值的测量,（,1,）在,MDI,方式下开动转速,（,2,）在,MDI,方式下将,1,号刀调入主轴,（,3,）确定工作坐标系,X,、,Y,值,显示综合坐标值,X,轴方向的找正,（,4,）确定工作坐标系,Z,值（或刀具长度补偿值）,Z,轴方向的找正,5,工作坐标系（,G54,）及刀具补偿值的设定,（,1,）工作坐标系（,G54,）的设定,（,2,）刀具补偿值的设定,6,自动加工,（,1,）机床试运行,（,2,）机床自动运行,（,3,）图形显示功能,第一节 华中数控系统功能简介,一、华中数控系统介绍,华中公司生产的,CNC,产品主要有：,世纪星,HNC-21/22M,铣床（加工中心）数控系统,世纪星,HNC-21/22T,车床数控系统,世纪星,HNC-18i/18xp/19xp,系列数控系统,世纪星,HNC-210A,数控系统,世纪星,HNC-210B,数控,系统,世纪星,HNC-08,数控,系统,二、华中系统功能介绍,1,准备功能指令,2,辅助功能指令,辅助功能指令以代码,M,表示。,HNC-21/22M,系统的辅助功能代码与通用的,M,代码类似。,3,其他功能指令,常用的其他功能指令有刀具功能指令、转速功能指令、进给功能指令等。,准备功能指令表,第二节 轮廓铣削实例,一、综合实例,1,例,加工如图所示零件（坯件尺寸为,80mm,80mm,20mm,），试分析其加工步骤并编写华中系统加工程序。,1,加工工艺分析,（,1,）确定