机械基础高级第六章数控机床加工知识第6讲第二节数控加工程序的编制3数控铣床29共30页文档
数控铣床程序编制及操作
数控铣床程序编制及操作数控铣床程序编制及操作数控铣床是一种高精度、高效率的机床，能够对工件进行高精度的加工，其程序编制和操作是数控加工的关键环节。
本文将从数控铣床的概念、程序编制、操作等方面进行介绍。
一、数控铣床的概念数控铣床是一种采用计算机控制系统的机床，能够对工件进行三维雕刻、镂空、倒角、孔加工等复杂加工。
数控铣床具有高效精密、自动化程度高等特点，可以替代传统手工加工及普通机床加工，成为重要的制造技术手段之一。
二、数控铣床程序编制数控铣床程序编制是指将加工工艺要求汇总，导入计算机中进行处理，然后生成控制加工中心的一系列加工程序。
具体流程如下：1、了解零件图纸编制加工程序之前，必须对要加工的零件图纸进行仔细分析，了解零件的几何形状、尺寸、位置及精度要求等方面。
2、确定加工工艺根据了解的要求，确定零件加工所需的加工工艺，包括加工方式、刀具类型、加工顺序及加工方式等。
3、计算参数根据零件的各项几何数据和零件加工顺序，逐步确定加工过程中所需的各个参数，如切削深度、切削速度、进给速度、刀具的路径等。
4、程序编写在加工程序编辑器中输入计算所得的加工参数，用相应的语言编写加工程序，并检查程序的正确性。
5、加工模拟对编写好的程序，进行加工模拟，查看刀具路径、零件加工状态等，以确保程序的正确性。
6、工艺文件汇总将零件图纸、加工工艺、加工参数、程序和加工模拟结果等整理在一起，形成一个工艺文件。
三、数控铣床操作数控铣床的操作需要进行详细规范的流程和过程，下面进行具体介绍：1、准备工作使用机床轴手轮进行零点调整，确定坐标系原点。
安装夹具或者卡盘固定工件，进行工件定位。
清理工作区域，检查机床各部分、夹具和工件的紧固性。
2、程序传输使用U盘或者网口将编写好的加工程序传入数控铣床。
3、加工参数输入根据工艺文件所列出的加工参数，手动输入或使用数控铣床的自动输入功能，将刀具、切削速度、进给速度等参数输入到数控铣床控制系统中。
维修电工第六章数控铣削及加工中心加工工艺课件
加工工艺分析
一、数控铣削及加工中心的加工范围
1.数控铣削及加工中心加工的工艺范围
数控铣床和加工中心除了能铣削普通铣床能铣削的各种零件
表面外，还能铣削普通铣床不能铣削的复杂轮廓及三维曲面轮廓。
其不需要分度盘即可实现钻、镗、攻螺纹等孔系加工，添加附加
轴后可方便地实现多坐标联动的各种复杂槽形及立体轮廓的加工，
二、数控铣削加工零件的工艺性
图6-
11 统一定位基准的工艺要求a)以精铣规则外表面定位 b)增设工艺销孔定位 c)增设
工艺凸台
7)零件毛坯应具有一定的铣削加工余量和合理的余量分配。
二、数控铣削加工零件的工艺性
2.数控铣削加工的尺寸精度
普通数控铣床和加工中心的加工精度可达±（0．005~0．01）m
采用回转工作台和立卧转换的主轴头还可实现除安装基面外的五
面加工，加工工艺范围相当宽。数控铣削及加工中心的主要加工
对象有以下三类。
(1)平面类零件 加工面平行或垂直于水平面、加工面与水平面的
夹角为定角的零件，如箱体、盘、套、板类等平面零件，加工内
容包括内外形轮廓、筋台、各类槽形及台肩、孔系、花纹图案等
3.铣削加工
1)铣削前把机床调整好后，应将不用的运动方向锁紧。
2)机动快速进给时，靠近工件前应改为正常进给速度，以防刀具与
工件撞击。
三、切削加工通用工艺守则 铣削(JB／T 9168.3—1998)
3)铣螺旋槽时，应按计算选用的交换齿轮先进行试切，检查导程与
螺旋方向是否正确，合格后才能进行加工。
4)用成形铣刀铣削时，为提高刀具寿命，铣削用量一般应比圆柱形
和加工精度，因此需增加换刀与对刀次数。这会导致零件加工表面
机械基础(高级)_第六章_数控机床加工知识_第2讲_(第二节_数控加工程序的编制_1_编程基础)_22
宏程序钻孔如下： P0002（主程序号） G50 X100.0 Z200.0；（设定工件坐标系） G00 X0.0 Z102.0 S1000 M3；（快速靠近加工位置，主轴正转、每分 钟1000转） G65 P9100 Z50.0 K20.0 F0.3；(非模态调用9100号宏程序，孔深（绝 对值）Z（#26）=50.0,每次循环的切削量K（#6）=20.0,切削进给速 度F（#9）=0.3mm/min。) G00 X100.0 Z200.0 M05；（宏程序加工完以后，快速退回起刀点、 主轴停止） M30；（主程序结束） O9100（钻孔宏程 #2=0；（上次孔深清零，#2上次孔深变量） IF #23 NE #0 GOTO 1；（如果孔深增量值不等于零，程序转到N1） IF #26 EQ #0 GOTO 8；（如果孔深绝对值等于零，程序转到N8） #23 = #5200-#26；（孔深的增量值=工件长度-孔深的绝对值，#5200 为工件长度）
（3）操作面板MDI输入：预先设定6个工件坐标系(G54～G59)。
3、机床坐标系与原点 机床坐标系：机床的基本坐标系，用来确定工件坐标系。 机床坐标系的原点称之为“机械原点”，它是机床固有的一个 点，不能随意改变。 立式加工中心、卧式加工中心机床坐标系。 4、工件坐标系与原点 工件坐标系：编程时一般选择工件上的某一点作为程序的 原点，并以这个原点作为坐标系的原点，建立一个新的坐标系， 这个坐标系就是工件坐标系。
在编程与加工前，需要确定机床坐标系、工件坐标系、刀具起 点三者的相对位置才能加工。如图6-7所示，这是数控车床坐标系 （机床零点O′）、车削编程工件坐标系（工件原点O）、起刀点等 基准点的位置数据。
5、机床零点与参考点 机床零点：机床基本坐标系的原点。 机床参考点：又称机械原点，它指机床各运动部件在各自 的正方向退至极限位置，此时与机床零点之间的距离，该数值 存贮在数控系统中，由此建立机床零点。 实际上，机床参考点是机床上最具体的一个机械固定点， 而机床零点只是系统内的运算基本点，与机床处于何处无关。 参考点在机床出厂时已经调定，用户一般不做更改。 6、工件零点 工件零点：工件坐标系的原点，在编程时一般选择工件图 样上的设计基准作为编程零点，例如： 回转体零件的端面中心； 非回转体工件的角边； 对称图形的中心； 都可以作为几何尺寸绝对值的基准。这种在工件上以编程零点 建立的坐标系称为工件坐标系。
数控铣床程序编制及操作
数控铣床程序编制及操作数控铣床程序编制及操作数控铣床是一种高效、精度高、功能多样化的机床，广泛应用于各个行业。
与传统的手动铣床相比，数控铣床拥有更高的加工精度、更广泛的应用范围、更低的人力成本等优点，因此被越来越多的制造企业所采用。
数控铣床的使用需要进行程序编制和操作，下面我们就来详细介绍一下。
一、数控铣床程序编制数控铣床的程序编制通常分为以下几个步骤：1. 工件的输入首先需要在数控铣床上输入工件的程序，这可以通过直接输入坐标、打开CAD文件等方式实现。
输入后，工件将会在机床上显示。
2. 定义工件坐标系在铣削之前需要先定义工件的坐标系，这可以通过输入坐标或使用机床的坐标系功能实现。
坐标系定义好之后，机床上的刀具将以此坐标系进行移动和铣削。
3. 设定加工参数设定加工参数是程序编制的重要步骤，具体包括刀头的转速、进给速度、进给量、切削深度、铣削方向等参数。
这些参数需要根据实际加工需求进行调整，以确保加工效果满足要求。
4. 编写铣削程序在设置好加工参数后，即可开始编写铣削程序。
铣削程序通常使用G代码编写，可以通过手工输入或使用CAM软件编写。
铣削程序应包括工件坐标、加工参数和刀具路径等信息。
5. 复核和修改程序编写好程序后，需要进行复核和修改。
在复核时需要检查程序中的数值是否正确、加工路径是否符合要求、刀具路径是否合理等，以确保程序的正确性和可行性。
如有必要可以进行修改，直至满足要求。
二、数控铣床的操作数控铣床操作复杂，需要进行以下几个步骤：1. 上料和刀具更换在进行铣削操作之前，需要进行上料和刀具更换。
首先需要将待加工的工件放置到机床的工作台上，然后再将所需刀具安装到刀库中。
2. 程序加载和调试将编写好的铣削程序通过存储介质（如U盘）导入机床，并在机床上进行加载和调试。
调试包括检查程序的正确性、刀具路径是否符合要求等。
3. 开始铣削确认程序无误后，方可开始铣削操作。
首先需要将加工台臂移至合适的位置，然后进行加工。
数控机床加工工艺第6章数控铣床加工工艺PPT课件
（2）零件尺寸所要求的加工精度、尺寸公差是否都可 以得到保证？
（3）内槽及缘板之间的内转接圆弧是否过小？
（4）零件铣削面的槽底圆角或腹板与缘板相交处的圆 角半径r是否太大？
（5）零件图中各加工面的凹圆弧(R与r)是否过于零乱， 是否可以统一？
（6）零件上有无统一基准以保证两次装夹加工后其相 对位置的正确性？
（3）零件铣槽底平面时，槽底圆角半径r不要
过大。 （4）应采用统一的基准定位。在有关的铣削件
的结构工艺性实例见表6-1。
(a) R较小
(b) R较大
图6-11 内槽结构工艺性对比
(a) r较小
(b) r较大
图6-12 零件槽底平面圆弧对铣削工艺的影响
3.零件毛坯的工艺性分析
（1）毛坯应有充分、稳定的加工余量。 经验表明，数控铣削中最难保证的是加工 面与非加工面之间的尺寸，在零件图样注 明的非加工面处也增加适当的余量。
(2)平面加工方法的选择 在数控铣床上加工平面主要采用端铣 刀和立铣刀加工。粗铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达
IT11～IT13，Ra6.3～25；精铣的尺寸精度和表面精糙度一 般可达IT8～IT10，Ra1.6～6.3。
(3)平面轮廓加工方法的选择通常采用3坐标数控铣床进行两轴 半坐标加工。
(4)固定斜角平面加工方法的选择 固定斜角平面是与水平成成 一固定夹角的斜面，常用的加工方法如下：
1.加工方法的选择
对于数控铣床，应重点考虑几个方面：能保证零件的加工精 度和表面粗糙度的要求；使走刀路线最短，既可简化程序段， 又可减少刀具空行程时间，提高加工效率；应使数值计算简 单，程序段数量少，以减少编程工作量。
(1)内孔表面加工方法的选择
在数控铣床上加工内孔表面加工方法主要有钻孔、扩孔、铰 孔、镗孔和攻丝等，应根据被加工孔的加工要求、尺寸、具 体生产条件、批量的大小及毛坯上有无预制孔等情况合理选 用。
数控铣床的程序编程
数控铣床的程序编程1. 引言数控铣床是一种通过计算机控制刀具路径进行加工的机床。
在数控铣床中，程序编程是至关重要的一步，它决定了铣床在加工过程中的工作方式。
本文将介绍数控铣床程序编程的基础知识和常用工具。
2. 数控铣床程序编程的基础知识2.1 G代码和M代码在数控铣床的程序编程中，G代码和M代码是最基本的指令。
G代码用于定义刀具的运动方式，如直线插补、圆弧插补等；M代码用于定义辅助功能，如主轴的开关、冷却液的开关等。
G代码和M代码是通过在程序中添加对应的编码实现的。
例如，G01表示直线插补，G02表示顺时针圆弧插补，M03表示主轴正转等。
2.2 X、Y、Z轴和坐标系在数控铣床中，X、Y、Z轴是最常见的三个坐标轴。
X轴表示工件在水平方向上的移动，Y轴表示工件在垂直方向上的移动，Z轴表示工件在进给方向上的移动。
这三个轴的位置和运动速度可以用坐标系来描述。
常用的坐标系有绝对坐标系和相对坐标系。
绝对坐标系以机床零点为参考点，而相对坐标系以上一刀具路径的终点为参考点。
3. 数控铣床程序编程的常用工具3.1 数控编程软件数控编程软件是进行数控铣床程序编程的重要工具。
它提供了一个图形界面，可以通过鼠标和键盘来进行程序编写。
常见的数控编程软件有Mastercam、GibbsCAM等。
数控编程软件通常具有丰富的功能，如自动刀补偿、自动辅助功能生成等，可以大大提高编程的效率和准确度。
3.2 手动编程除了使用数控编程软件，还可以使用手动编程的方式进行程序编写。
手动编程需要对数控编程语言有一定的了解，可以直接以文本的形式编写程序。
手动编程的优点是灵活性高，可以根据实际需求进行自由组合和调整。
但是对于初学者来说，手动编程的学习曲线较陡，需要一定的时间和经验积累。
4. 数控铣床程序编程的步骤4.1 确定加工工序在进行数控铣床程序编程之前，首先需要确定加工的工序。
例如，确定需要进行的切削和非切削操作，以及加工顺序等。
4.2 设计刀具路径在确定了加工工序之后，需要设计刀具路径。
数控铣床(加工中心)编程与操作课件
第四章 SIEMENS802S编程
第二节 快速定位G00
数控机床的快速定位动作用G0指令指定，执行G0指令，刀具按照机床的 快进速度移动到终点。实现快速定位，其指令格式如下： G0 X Y Z G0为模态指令，在绝对值编程方式中，X、Y、Z代表刀具的运动终点坐 标。
第三章 FANUC编程
第四节 圆弧G02、G03
整圆 加工整圆（全圆），圆弧起点和终点坐标值相同，必须用格式2，带有圆心 （I、J、K）坐标的圆弧编程格式。
G02 X Y Z I J 顺时针铣整圆 G03 X Y Z I J 逆时针铣整圆
注意：半径R无法判断圆弧走向，故不用。
第三章 FANUC编程
第三章 FANUC编程
第五节 刀具补偿
2．刀具半径补偿（G40、G4l、G42） 刀具半径补偿功能用于铣刀半径的自动补偿。根据刀具半径和编程轮廓， 数控系统自动计算刀具中心点移动轨迹的功能，称为刀具半径补偿功能。 G41 G00 X Y 在快速移动时进行刀具半径左补偿的格式； G42 G00 X Y 在快速移动时进行刀具半径右补偿的格式。 G41 G01 X Y 在进给移动时进行刀具半径左补偿的格式； G42 G01 X Y 在进给移动时进行刀具半径右补偿的格式。 G40 撤销刀具补偿，一般单独使用程序段。
第三章 FANUC编程
第二节 快速定位G00
数控机床的快速定位动作用G00指令指定，执行G00指令，刀具按照机床 的快进速度移动到终点。实现快速定位，其指令格式如下： G00 X Y Z G00为模态指令，在绝对值编程方式中，X、Y、Z代表刀具的运动终点坐 标。程序中G00亦可以用G0表示。
第三章 FANUC编程
• 加工中心是一种备有刀库并能自动更换刀具对 工件进行多工序加工的数控机床，是具备两种 机床功能的组合机床，
数控机床加工程序编制教案
数控机床加工程序编制教案一、教学目标1. 了解数控机床加工程序的基本概念和作用。
2. 掌握数控机床加工程序的编制方法和步骤。
3. 学会使用数控机床加工程序进行零件加工。
二、教学内容1. 数控机床加工程序的基本概念数控机床加工程序的定义数控机床加工程序的作用2. 数控机床加工程序的编制方法手工编制加工程序的方法利用计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）软件编制加工程序的方法3. 数控机床加工程序的步骤初始化程序选择刀具和刀具补偿设定加工坐标系和加工平面设定加工参数编写加工程序4. 数控机床加工程序实例解析分析典型零件的加工工艺编写典型零件的加工程序5. 使用数控机床加工程序进行零件加工输入加工程序设置数控机床参数启动数控机床进行加工三、教学方法1. 讲授法：讲解数控机床加工程序的基本概念、编制方法和步骤。
2. 案例分析法：分析典型零件的加工工艺和加工程序。
3. 实践操作法：学生在数控机床上进行加工程序的编写和零件加工。
四、教学资源1. 数控机床加工程序编制教材。
2. 数控机床加工程序编制软件。
3. 典型零件的加工工艺和加工程序实例。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对数控机床加工程序的基本概念和编制方法的理解。
2. 案例分析：评估学生对典型零件加工工艺和加工程序的分析能力。
3. 实践操作：评价学生在数控机床上编写加工程序和进行零件加工的操作技能。
六、教学重点与难点重点：1. 数控机床加工程序的基本概念和作用。
2. 数控机床加工程序的编制方法和步骤。
3. 典型零件的加工工艺和加工程序的分析。
难点：1. 数控机床加工程序的编制方法。
2. 典型零件的加工工艺和加工程序的编写。
3. 在数控机床上进行加工程序的调试和优化。
七、教学计划1. 课时安排：共计40课时，每课时45分钟。
2. 教学安排：第1-8课时：讲解数控机床加工程序的基本概念和作用，编制方法和步骤。
第9-16课时：分析典型零件的加工工艺和加工程序，进行实践操作。
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该循环的分步动作：
1、沿着X和Y轴定位； 2、沿Z轴快速移动到R点， 3、沿Z轴从R点到Z点执行钻孔加工， ①第一次钻孔，切削深度Q，增量值， ②后退（孔底→小行程△，增量值）； ③后退（孔底→R点） ④前进（R点→离孔底空程高度△的点） ⑤钻孔（第2次或以后的钻孔，切削深度Q+△，增量值） 4、暂停 5、沿Z轴返回到R点（或初始平面），循环结束。如图6-31所示。
பைடு நூலகம்
（5）钻孔加工固定循环G81 格式：G81 X_Y_Z_R_F_K_; X_Y_：孔位数据； Z_ ：从R点到孔底的距离； R_ ： 从初始位置到R点的距离； F_ ：切削进给速度； K_ ：重复次数（可省略）；
在沿着X和Y轴定位以后，快速移动到R点，再从R点到Z点执行钻 孔加工，然后刀具快速移动退回，如图6-29所示。
一般情况下，G99用于第一次钻孔，G98用于最后钻孔。
（3）高速钻深孔循环G73 格式：G73 X_Y_Z_R_Q_F_K_; X_Y_：孔位数据； Z_ ：从R点到孔底的距离； R_ ： 从初始位置到R点的距离； Q_ ：每次切削进给的切削深度； F_ ：切削进给速度； K_ ：重复次数（可省略）； 刀具沿着Z轴执行间歇进给，当使用这个循环时，切屑可以从
孔中排除，并且能够设定较小的回退值，如图6-27所示。
高速深孔钻循环格式举例：
该程序表示在 XY平面（即工作台）内分别钻削6个不同位置孔 时，其程序格式的应用，其中第一个钻削完以后没有回到起始平面，
而是使用G99方式回到R平面（即编程时设定的安全平面）。钻削其 它孔时不用写G73指令，表明G73指令是模态指令。 N10 M3 S2000；（主轴正转，转速2000） N20 G90 G99 G73 X300. Y-250. Z-150. R-100 Q15. F120.；（定位，钻1 号孔，然后返回到R点） （N30 G90 G99 G73 X300. Y-550. Z-150. R-100 Q15. F120.；） N30 Y-550；（钻2号孔，然后返回到R点） N40 Y-750；（钻3号孔，然后返回到R点） N50 X1000；（钻6号孔，然后返回到R点） N60 Y-550；（钻5号孔，然后返回到R点） N70 G98 Y-250；（钻4号孔，然后返回到初始平面 N80 G80 G28 G91 X0 Y0 Z0；（取消固定循环，返回到参考点） N90 M5 ；（主轴停止旋转）
（4）镗削加工固定循环G76 格式：G76 X_Y_Z_R_Q_P_F_K_;
X_Y_：孔位数据； Z_ ：从R点到孔底的距离； R_ ： 从初始位置到R点的距离； Q_ ：孔底的偏移量； P_ ：在孔底的停留时间； F_ ：切削进给速度； K_ ：重复次数（可省略）； 当到达孔底时，主轴在固定的旋转位置（主轴定位位置）上停
常用的固定循环由6个 顺序的动作组成，如图6-25 所示。图中：
动作1—X轴和Y轴的定位； 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。
（2）返回平面 当刀具到达孔底后，刀具可以返回到R平面（编程时设定的安
全平面）或初始位置平面，由G98或G99确定，如图6-26所示。
（8）反镗孔加工固定循环G87 格式：G87 X_Y_Z_R_Q_P_F_K_; X_Y_：孔位数据； Z_ ：从R点到孔底的距离； R_ ： 从初始位置到R点的距离（孔底）； Q_ ：刀具偏移量； P_ ：在孔底的暂停时间（如果省略，P0作为默认值）； F_ ：切削进给速度； K_ ：重复次数（可省略）； 沿X轴、Y轴定位以后，主轴在固定的旋转位置停止，刀具在刀
孔加工，当到达孔底时，执行暂停，然后刀具快速移动退回，如图 6-30所示。
（7）排屑钻孔加工固定循环G83 格式：G83 X_Y_Z_R_Q_F_I_K_P_; X_Y_：孔位数据； Z_ ：从R点到孔底的距离； R_ ： 从初始位置到R点的距离； Q_ ：每次切削深度； F_ ：切削进给速度； I_ ：前进或后退的移动速度 K_ ：重复次数（可省略）； P_ ：在孔底的暂停时间（如果省略，P0作为默认值）；
止，并且刀具以刀尖的相反方向移动退刀，保证加工面不被破坏， 实现精密的镗削加工，如图6-28所示。
OSS：主轴定向停止（主轴停止在固定的旋转位置）
镗削加工固定循环格式举例：
该程序表示在 XY平面（即工作台）内分别钻削6个不同位置孔 时，其程序格式的应用，其中第一个钻削完以后没有回到起始平面，
而是使用G99方式回到R平面（即编程时设定的安全平面）。钻削其 它孔时不用写G76指令，表明G76指令是模态指令。 N10 M3 S2000；（主轴正转，转速2000） N20 G90 G99 G76 X300. Y-250. Z-150. R-100 Q5. P1000 F120.；（定位， 镗1号孔，然后返回到R点，移动退刀5mm，孔底停留1s） （N30 G90 G99 G76 X300. Y-550. Z-150. R-100 Q5. P1000 F120.；） N30 Y-550；（镗2号孔，然后返回到R点） N40 Y-750；（镗3号孔，然后返回到R点） N50 X1000；（镗6号孔，然后返回到R点） N60 Y-550；（镗5号孔，然后返回到R点） N70 G98 Y-250；（镗4号孔，然后返回到初始平面 N80 G80 G28 G91 X0 Y0 Z0；（取消固定循环，返回到参考点） N90 M5 ；（主轴停止旋转）
（6）断屑钻孔加工固定循环G82 格式：G82 X_Y_Z_R_P_F_K_; X_Y_：孔位数据； Z_ ：从R点到孔底的距离； R_ ： 从初始位置到R点的距离； P_ ：在孔底的暂停时间； F_ ：切削进给速度； K_ ：重复次数（可省略）；
在沿着X和Y轴定位以后，快速移动到R点，再从R点到Z点执行钻