第8章 高效编程
第八章高效编程:
8．1 常态/提示
表面记载相同但常态值不同时，NC程序不执行预想的动作。
在调换程序时等情况下，误读常用情报值时，可能会引发重大事故。
因此，各种常用情报在程序的开头部分一起设定。
一起设定的常用情报有如下代码。
a) G54－59（工件坐标原点）
b) G90/91（绝对坐标值/相对坐标值）
c) G61/64（准确定位/切削模式）
d) G80 （取消固定循环）
e) G98/99 （初始点/R点等级回复）
程序的第一个程序段用来写标识程序内容的提示。
程序中记入提示内容，可在各种编辑/通讯操作及设定运行程序时参照其内容，以提高操作性。
《编程例》
8．2 换刀（无停顿ATC：G100）
使用兄弟公司的无停顿ATC循环功能可大幅缩短加工时间。
无停顿ATC循环的换刀方式
③－
补正
的动作以一个程序段的指令来进行的功能。
另外，①→②、④→⑤的移动为切削模式，几乎所有的场合Z轴都不减速停止。
注1）实行无停顿ATC循环时，若Z轴在机械原点附近或主轴转速过快时，（②的动作实行前主轴回复原点动作尚未结束时）Z轴在②的动作之前减速停止。
注2）按普通方式M06也可换刀。
注3）在G100的程序段中，同时设定G43－44、G41－42时，实行刀具长度/径向补正。
注4）详细功能同时参照编程说明书中5.5换刀用固定循环。
以下列零件的编程实例说明。
8．2．1 孔加工→换刀→孔加工《例：钻中心孔（T1）→钻孔（T2）》
钻中心孔加工结束后，在接下去的程序段中（N0200）指令G100代码。
G100程序段中设定下列的项目。
a) 钻孔加工的开始切削位置――――――地址X、Y、Z
b) 使用钻头的刀具号――――――――地址T
c) 使用钻头的刀具长度补正方向和编号―G43、地址H
d) 钻孔加工时的主轴回转方向与转速――M03、地址S
实际的动作如下：
N0120――完成最后的中心孔加工，回复到R点。
N0200――
① Z轴定位到机械原点与主轴回复原点同时进行。
此时，中心钻的刀具长度补正取消。
② Z轴执行ATC原点（Z轴换刀位置）定位。
③钻头进行换刀（刀库回转到刀具号＝2处）的同时，XY轴定位到开始加工的位置。
④ Z轴定位到机械原点。
⑤ Z轴定位到孔加工开始的位置的同时，实行刀具长度补正及主轴向右回转。
N0210――实行第一个孔加工，回复到R点。
注1):换刀前的刀具长度补正在换刀时（N0200）自动取消，在程序中无需取消。
注2):N0210程序段中X、Y地址已在N0200程序段中设定完成，故可省略。
注3):换刀后的孔加工位置使用坐标计算功能（G36－39）时，编程如下。
8．2．2 孔加工→换刀→铣削加工 《例：钻孔（T2）→端铣（T3）》
钻孔加工结束后，在接下去的程序段（N0300）中指令G100代码。 G100程序段中设定下列项目。
a) 铣削加工的开始切削位置 ―――――――位置X 、Y 、Z b) 使用立铣刀的刀具号 ―――――――――位置T
c) 使用立铣刀的长度补正方向和编号 ―――G43、位置H d) 使用立铣刀的刀具径向补正方向和编号 ―G42、位置H e) 铣削加工时的主轴回转方向和转速 ―――M03、位置S
实际动作如下：
N0220――最后的孔加工结束，回复到R 点。 N0300――
① Z 轴定位到机械原点与主轴回复原点同时进行。
② Z 轴执行ATC 原点（Z 轴换刀位置）定位。
③ 进行换粗精加工用立铣刀（刀库转到刀具号＝3处）的同时，进行刀具长度补正及将XY 轴定位到铣削加工的接近位置。 ④ Z 轴定位到机械原点。
⑤ Z 轴定位到铣削加工的接近的位置的同时，实行刀具长度补正及主轴向右回转。 N0310――进行铣削加工
注4):换刀前的刀具长度补正在换刀时（N0300）自动取消，在程序中无需取消。
8．2．3 铣削加工→换刀→铣削加工 《例：立铣刀（T3）→立铣刀（T4）》
铣削加工结束后，在接下去的程序段（N0400）中指令G100代码。 G100程序段中设定下列项目。
a) 铣削加工的开始切削位置 ―――――――位置X 、Y 、Z b) 使用立铣刀的刀具号 ―――――――――位置T
c) 使用立铣刀的长度补正方向和编号 ―――G43、位置H d) 使用立铣刀的刀具径向补正方向和编号 ―G42、位置H e) 铣削加工时的主轴回转方向和转速 ―――M03、位置S
实际动作如下：
N0320――铣削加工到指定位置为止。 N0400――
① Z 轴定位到机械原点与主轴回复原点同时进行。 此时，已使用过的立铣刀的刀具长度补正取消。 ② Z 轴执行ATC 原点（Z 轴换刀位置）定位。
③ 进行换精加工用立铣刀（刀库转到刀具号＝4处）的同时，进行刀具长度补正及
⑤ Z 轴定位到铣削加工的接近的位置的同时，实行刀具长度补正及主轴向右回转。
N0410――进行铣削加工
注5):换刀前的刀具长度补正在换刀时（N0400）自动取消，在程序中无需取消。
8．2．4 铣削加工→换刀→孔加工 《例：立铣刀（T4）→钻头（T5）》
铣削加工结束后，在接下去的程序段（N0500）中指令G100代码。 G100程序段中设定下列项目。
a) 钻孔加工的开始切削位置 ――――――地址X 、Y 、Z b) 使用钻头的刀具号 ―――――――――地址T
c) 使用钻头的刀具长度补正方向和编号 ―G43、地址H d) 钻孔加工时的主轴回转方向与转速 ――M03、地址S 实际动作如下：
N0420――铣削加工到指定位置为止。 N0500――
② Z轴执行ATC原点（Z轴换刀位置）定位。
③钻头进行换刀（刀库回转到刀具号＝5处）的同时，XY轴定位到开始加工的位置。
④ Z轴定位到机械原点。
⑤ Z轴定位到孔加工开始的位置的同时，实行刀具长度补正及主轴向右回转。
N0510――实行第一个孔加工，回复到R点。
注6):换刀前的刀具长度补正在换刀时（N0500）自动取消，在程序中无需取消。
注7):N0510程序段中X、Y地址已在N0500程序段中设定完成，故可省略。
8．3 同步攻丝
使用兄弟公司的同步攻丝循环可进行高速、高精度攻丝加工。
以下列工件为例说明实际编程方法。
换丝锥后，在下一程序段中（N0210）指令G77（右螺纹）／G78（左螺纹）。
G77／G78程序段中设定下列项目。
加工位置――――――地址X、Y、Z
Z轴加工开始位置――地址R
螺距―公制螺纹：地址I（螺距）
英制螺纹：地址J（1英寸内螺距数）
切削量―――――――地址Q
主轴转速――――――地址S
《动作说明》
N0210――XY轴进行第一个攻丝加工位置的定位。
② Z轴进行攻丝加工开始位置的定位。
③主轴2000转／分进行同步攻丝。因此时切削量（地址Q）比攻丝深度深。以一次切削完成同步攻丝。
完成同步攻丝后，返回攻丝加工开始位置。
④因设定了R点回复模式（G99），回到攻丝加工开始位置后结束同步攻丝。
NO214――XY轴进行第2个攻丝加工位置的定位。接下来进行与N0210相同内容的同步攻丝。
如攻丝精度要求不是很高时，同步进丝退刀时的回转速度可比进刀时更快。
此时使用地址L进行如下编程。
f）退刀转速――――――地址L
如上程度中，加工时为2000min－1，退刀时为4000min－1。
注2）也可使用普通的攻丝循环代码（G84（右螺纹）／74（左螺纹））进行同步攻丝。
此时编程如下：
地址F（Z轴进给速度）按以下计算式设定。
·公制螺纹
F（mm／分）＝螺距（mm）×主轴转速（地址S：min－1）
·英制螺纹
F（mm／分）＝（25．4／螺距数）×主轴转速（地址S：min－1）
因将G74，84的攻丝循环设定为地址F的取整值，有时会发生一定的误差。
例）螺距＝0．8、主轴转速＝1252min－1
F（mm／分）＝0．8 × 1252 ＝ 1001．6 （计算值）
≒ 1001 （设定值） 0．6（mm／分）取整后的误差
使用同步攻丝循环时，如没有使用原有的磁盘等特殊原因，一般推荐使用G77－G78。
8．4 孔加工位置的计算（坐标计算功能：G36－39）
坐标计算功能为产生下列4种形状的各点位坐标的功能。
同时使用此功能及固定循环功能，子程序调出功能，则可简单的编制孔加工程序。圆分割―G36:圆弧以指定的坐标值为圆心，求得在圆周上任意点开始各等分点的坐标值。
G 36 X Y I J K P ；
X、Y ：圆弧中心的坐标值
I：圆弧半径
J：开始点与X轴的角度
K：加工数（最大999个）
P：分割数（最大999．999）
（例）G 36 X 0 Y 0 I 50 J 30 K 5 P 6；
（注）坐标值由开始点向逆时针方向转动。
G37:直线（角度）以指定的坐标值为基准点，求得与X轴所夹角度为θ°的直线上各点的坐标值。
指令形式:G 37 X Y I J K ；
X，Y：基准点坐标值
I：相邻点之间的间隔距离
J：与X轴所夹角度
K：加工数（最大999个）
（例）G 37 X 0 Y 0 I 20 J 30 K 6 ；
注1):K值省略时，则被认作为1。
注2):基准点也被加工
G38:直线（X、Y）:以指定坐标值为基准点，求得其X方向及Y方向加算后的坐标值。
指令形式:G 38 X Y I J K ；
X，Y：基准点坐标值
I：X方向的间隔距离
J： Y方向的间隔距离
K：加工数（最大999个）
（例）G 38 X 0 Y 0 I 20 J 15 K 4 ；
注1):K值省略时，则被认作为1。
注2):基准点也被加工。
G39:网格以指定坐标值为基准点，求得与X轴平行上的等间隔点，与X轴垂直方向的线上等间隔点而构成的格子形状点阵的坐标值。而且，如指定相对X轴的角度，则可使正方格子形状的点阵倾斜。
（G 39 X Y I J K P Q ；
X，Y：基准点坐标值。
I： X轴方向的间隙。
J： Y轴方向的间隙。
K： X轴方向的个数（最大个数999个）。
P： Y轴方向的个数（最大个数999个）
Q：与X轴的角度。
（例）G 39 X 0 Y 0 I 20 J 25 K 4 P 3 Q 30 ；
注１）：基准点也被加工。
注２）：从基准点向X轴方向移动。
以下实例说明编程方法。
（1）网格（G39）与固定循环结合使用。
设定完固定循环内容后，在接下来的程序段（N0115、N0215）中设定G39的坐标计算功能代码。
在G39的程序段中设定以下项目。
基准点坐标（加工开始）位置――地址X、Y
X轴方向的孔间隔―――――――地址I
Y轴方向的孔间隔―――――――地址J
X轴方向的孔数量―――――――地址K
Y轴方向的孔数量―――――――地址P
网格与X轴的夹角―――――――地址Q
《动作说明》
N0110 ――设定钻孔循环。
因地址K设为0，仅设定固定循环内容并不实际加工。
NO115 ――因设定了网格形状的坐标计算功能，（）内的数字由小到大出现孔位置的X，Y坐标，并对上述位置进行定位。
据此在各孔位置实行N0110中设定的钻孔循环。
NO210 ――设定同步攻丝循环
因地址K设为0，仅设定固定循环内容并不实际加工。
NO215 ――因设定了网格形状的坐标计算功能，（）内的数字由小到大出现孔位置的X，Y坐标，并对上述位置进行定位。