数控编程与操作-数控铣床子程序
数控编程与操作数控铣床子程序
子程序
在一个加工程序中，若其中某些加工内容完全相同，为了简化程序，可以把这些重复的程序段单独列出，并按一定的格式编写成子程序。
主程序在执行过程中如果需要某一子程序，则可通过调用指令来调用该子程序，子程序执行完后又返回到主程序，继续执行后面的程序段。
子程序
１、子程序的应用
（１）在零件上若干处具有相同的轮廓形状的情况下，只需编写一个加工该轮廓的子程序，然后用主程序多次调用该子程序即可完成对工件的加工。
（２）加工中反复出现具有相同轨迹的走刀路线，如果相同轨迹的走刀路线出现在某个加工区域或在这个加工区域的各个层面上，则采用子程序编写加工程序比较方便，在程序中常用增量值确定切入深度，实现零件的分层切削。
（３）在加工较复杂的零件时，往往包含许多独立的程序，有时工序之间需要作适当的调整，为了优化加工程序，可把每一个独立的工序编成一个子程序，这样可形成模块式的程序结构，便于对加工顺序进行调整，主程序中只有换刀和调用子程序等指令。
子程序
２、调用子程序
编程格式：
Ｍ98 P××××L×
说明：
P为要调用的子程序号；L为调用次数，若只调用一次可省略不写，系统允许重复调用次数为1~9999次。
3、子程序结束M99
编程格式：
Ｍ99
说明：
执行到子程序结束指令M99后，返回至主程序，继续执行Ｍ98 P××××程序段下面的主程序。
4、子程序的格式
编程格式：
%××××；
…
Ｍ99
%1236 M03S1000 G54G90G00Z100(G54建立工件坐标系)（G90绝对编程，缺省值）
X0Y0（观察对刀是否正确）
X-10Y5(定位)
Z10
G01Z-1F300（下刀）
M98P11L5（调用子程序，调用5次）
G00Z100
M05
M30
%11（子程序，图中红色部分）
G91G01X130F300（G91增量编程）
Y10
X-130
Y10
G90（注销G91）
M99
1.铣平面编程举例（调用子程序）
示例：调用子程序加工铣削一工件平面,尺寸如图。
所用刀
具为∅12mm 立铣刀,铣削深度为1mm 。
%1256（主程序）
M03S1000
G54G00Z100
X-65Y-60（定位0点）Z10
G01Z0F200
例:加工如图所示零件凸台的外轮廓，采用刀具半径补偿指令进行编程。
使用左补偿。
铣刀直径为∅12。
%123（子程序）
G91G01Z-1F200（分层下刀）
G90G41D01X-45（加左刀补到1点）
Y20（到2点）
G03X-25Y40R20（到3点）
G01X30（到4点）
2.铣外轮廓编程举例（调用子程序）
例:加工如图所示零件凸台的外轮廓，采用刀具半径补偿指令进行编程。
使用左补偿。
铣刀直径为∅12。
%1256（主程序）
M03S1000
G54G00Z100
X-65Y-60（定位0点）
Z10
例:
加工如图所示零件凸台的外轮廓，采用刀具半径补偿指令进行编程。
使用左补偿。
铣刀直径为∅12。
%123（粗加工子程序）
G91G01Z-1F200（分层下刀）
G90G41X-45（加左刀补到1点）
Y20（到2点）
G03X-25Y40R20（到3点）
G01X30（到4点）
%124（精加工子程序）
G90G41X-45F100（F小点）
Y20
G03X-25Y40R20
G01X30
X45Y25。
法兰克数控铣床编程及操作
Y
35
实际路径 C B
30
10
A
编程路径 X
O
10
25
40
G01编程
3) 圆弧插补指令(G02/G03) 编程格式(XY平面)：
； 其中G02为顺时针圆弧插补，G03为 逆时针圆弧插补； X、Y是圆弧终点 坐标值，在G90编程方式下，终点为 相对于工件坐标系原点的坐标；在 G91编程方式下，为圆弧终点相对于 圆弧起点的位移量； I、J为圆心相对于圆弧起点的偏移值， 如图所示，无论在G90还是在G91编 程方式下，都是以增量方式指定。若 某一分量为零时，圆心起点终点可省 略； 圆心位置亦可用圆弧半径R表示，当 圆弧圆心角≤180°时R为正值； >180°时R为负值；圆心角=360°时 为一整圆，则不能用 R编程，只能用 I、J编程。
3. 程序的一般结构
一个零件程序必须包括起始符和结束符，且零件程序是按程序段的输
入顺序执行而不是按程序段号的顺序执行。但书写程序时建议按升序 方式书写程序段号。 本系统的程序结构为： 程序起始符：%(或O)符，%(或O)后跟程序号； 程序体； 程序结束：M02或M30； 注释符：括号( )内或分号(；)后的内容为注释文字。
子程序的重复次数，固定循环 的重复次数
固定循环的参数
2. 程序段的格式 一个程序段定义一个将由数控装置执行的指令行。程序段的格式定义了每 个程序段中功能字的句法，程序段的一般格式如下所示。
N(数字)G△△X(数字)Y(数字)Z(数字)F(数字)S(数字)M△△；
N(数字)-- 程序段号，该项为任选项(即可不写)； G△△--准备功能指令； X(数字)Y(数字)Z(数字) --尺寸字，分别表示沿X、Y、Z坐标方向 的位移量； I(数字)J(数字)K(数字)/R(数字) --圆弧插补时圆心相对于圆弧起 点的坐标或用半径值表示； D(数字)/H(数字) --刀具补偿号，指定刀具半径/长度补偿存储单 元号； F(数字) --进给速度指令； S(数字) --主轴转速指令； M△△--辅助功能指令； ；--程序段结束符。
数控铣床编程及操作
数控铣床编程与操作5.1数控铣床简介5.1.1 数控铣床的组成（此处以XK5025型数控铣床为例）XK5025型数控铣床是典型的数控铣床，它由三大部分组成：机械部分、电气部分、数控部分。
1.机械部分分为六大块，即床身、铣头部分、工作台、横向进给部件、升降台部分、冷却、润滑部分。
（1）床身：内部布筋合理，具有良好的刚性，底座上设有4个调节螺栓，便于机床调整水平，冷却液储液池设在机床内部。
（２）铣头部分：由有级变速箱和铣头两个部件组成。
铣头主轴支承在高精度轴承上，保证主轴具有高回转精度和良好的刚性，主轴装有快速换刀螺母，前端锥孔采用ISO30#锥度。
主轴采用机械无级变速，调节范围宽，传动平稳，操作方便。
刹车机构能使主轴迅速制动，节省辅助时间刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。
启动主电机时，应注意松开主轴制动手柄。
铣头部件还装有伺服电机，内齿带轮、滚珠丝杆副及主轴套筒，它们形成垂直向（Z向）进给传动链，使主轴作垂向直线运动。
（３）工作台：与床鞍支承在升降台较宽的水平导轨上，工作台的纵向进给是由安装在工作台在右端的伺服电机驱动的。
通过内齿带轮带动精密滚珠丝杠副，从而使工作台获得纵向进给。
工作台左端装有手轮和刻度盘，以便进给手动操作。
床鞍的导轨面均采用了TURCTTE —B贴塑面，提高了导轨的耐磨性，运动的平稳性和精度的保持性，消除了低速爬行现象。
（４）横向进给部分：在升降台前方装有交流伺服电机，驱动床鞍作横向缉拿给运动，其工作原理与工作台纵向进给相同。
另外，在横向滚珠丝杠前端还装有进给手轮，可实现手动进给。
（５）升降台：在其左侧装有锁紧手柄，周的前端装有长手柄可带动锥齿轮及升降台丝杠旋转，从而获得升降台的升降运动。
（６）冷却、润滑部分：冷却部分是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成，冷却泵安装在机床底座的内腔里，将冷却液从底座内储液池打至出水管，再经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。
润滑部分是由手动润滑方式，用手动润滑油泵，通过分油器对主轴套筒，导轨及滚珠丝杠进行润滑，以提高机床的使用寿命。
（完整版）数控铣床编程与操作教案
（完整版）数控铣床编程与操作教案⽬录项⽬⼀数控铣床基础操作与编程 (2)任务⼀数控铣床基础知识 (2)⼆、设备 (2)数控铣床若⼲ (2)三、任务内容及要求 (2)1、任务内容 (2)数控外形结构如图⽰ (3)2、要求 (3)（1）了解数控铣床的特点 (3)（2）了解数控铣床的结构 (3)四、任务实施步骤 (3)略................................................................ 错误! 未定义书签。
五、相关知识 (3)任务⼆数控铣床编程基础知识 (5)5、数控编程格式及内容 (7)7、数控系统的准备功能和辅助功能 (8)任务三⼑具半径补偿（G41 、G42 、G40） (9)任务四⼑具长度补偿（G43 、G44 、G49） (12)任务五铣床⼑具、装夹设备 (14)任务六数控铣床⼿动操作与试切削 (17)⼀、任务⽬标 (17)【知识⽬标】 (17)项⽬⼆平⾯图形加⼯ (19)任务⼀直线图形加⼯ (19)任务⼆圆弧图形加⼯ (23)⼆、设备 (23)1、数控铣床若⼲ (23)2、⼯具和⼑具：寻边器，机⽤虎钳、①6⽴铳⼑、平⾏垫铁、塑胶榔头等。
233、量具：千分尺、游标卡尺234、⽑坯: 120x80x14 铝合⾦23三、任务内容和要求 (23)1、任务内容 (23)（1）学习验证程序的各个环节。
(23)2）练习G02、G03 圆弧插补指令及应⽤⼑具半径补偿与⼯件外轮廓加⼯。
........... 2 3 2、要求 (23)学⽣以⼩组为单位，教师以项⽬教学⽅法形式组织教学。
23四、任务实施步骤 (23)1、加⼯准备232、回参考点、对⼑。
233、空运⾏234、零件⾃动加⼯⽅法235、零件加⼯及评分标准 (23)6、加⼯结束，清理机床 (23)五、相关知识 (23)1、编程指令 (23)任务三⼀般形状图形加⼯及数控仿真 (27)2、掌握⼯件原点处于不同位置时对⼑⽅法。
《数控机床编程与操作(第四版 数控铣床 加工中心分册)》-A02-3569 1-4
第一章 数控铣床/加工中心及其编程基础
（2）刀具功能
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
第一章 数控铣床/加工中心及其编程基础
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。
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。
第一章 数控铣床/加工中心及其编程基础
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。
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。
第一章 数控铣床/加工中心及其编程基础
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 R2．平面选择指令（G17/G18/G19）
《数控机床编程与操作(第四版 数控铣床 加工中心分册)》-A02-3569 2-2
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。
螺旋线进刀的刀具轨迹
第二章 FANUC系统的编程与操作
例 采用φ16mm的立铣刀加工如图所示内孔，试编写
其加工程序。
加工程序
加工视频
第二章 FANUC系统的编程与操作
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。
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；
第二章 FANUC系统的编程与操作
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
（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。
第二章 FANUC系统的编程与操作
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；
第二章 FANUC系统的编程与操作
（2）子程序的调用
第二章 FANUC系统的编程与操作
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，或者在几个程单独加以命名，这 组程序段就称为子程序。
第二章 FANUC系统的编程与操作
数控铣床的操作与编程
数控铣床的操作与编程数控铣床是一种可以自动控制铣削加工的机床，通过预先编写好的程序，可以实现不同形状和尺寸的零件加工。
本文将从操作和编程两个方面详细介绍数控铣床的使用。
一、数控铣床的操作1.开机准备：首先，需要确保机床的电源连接正常，并根据机床的要求调整好电压。
然后检查润滑系统的润滑油和冷却液是否充足，并打开润滑系统的开关。
2.设备调试：启动机床后，加载主程序，并根据轴坐标系统的要求进行坐标设定，将工件固定在工作台上。
随后，可以通过手动方式将刀具调到所需的起点位置。
3.自动操作：设置具体的加工参数，例如刀具的转速、进给速度和切削深度等。
然后，启动自动运行程序，机床会自动进行铣削加工。
在加工过程中，需要及时观察工艺过程，并根据需要调整刀具的位置等参数。
4.加工结束：当加工任务完成后，应及时关闭数控铣床，并清理加工区域。
同时，需要对机床进行检查，保证各个部件的安全和正常运行。
二、数控铣床的编程1.编程语言：数控铣床的编程主要通过G代码来实现。
G代码是一种用于控制机床运动的指令语言，通过不同的指令可以实现不同的功能。
2.坐标系：在编程时，需要明确使用的坐标系。
数控铣床通常使用的坐标系有绝对坐标系和相对坐标系两种。
绝对坐标系是指以机床坐标原点为零点，以工件上其中一固定点为基准进行编程；相对坐标系是以刀具当前位置为零点，以刀具的运动方向为基准进行编程。
3.几何指令：使用G代码可以实现不同的几何功能，如直线、圆弧、孤立点等。
在编程时，需要确定刀具的起点和终点坐标，以及刀具的路径和切削深度等参数。
4.速度指令：使用F代码可以设置刀具的进给速度，单位通常为毫米/分钟。
在编程时，需要根据具体的加工情况，选择合适的进给速度，以确保加工质量和效率。
5.刀具补偿：有时候，由于刀具的直径和轨迹的误差等原因，需要进行刀具补偿来纠正加工误差。
在编程时，可以使用H代码来设置刀具补偿的值，以调整刀具的路径和位置。
6.循环指令：在编程中，可以使用循环指令来实现重复的加工操作。
数控铣床编程与操作(机类)
数控铣床编程与操作
数控铣床编程与操作
机床原点
机床原点是指机床坐标系的原点， 即X=0, Y=0, Z=0的点，对某一具体的 机床来说，机床原点是固定的，是机床 制造商设置在机床上的一个物理位置。
数控铣床编程与操作
♫ 工件坐标系和工件零点
工件坐标系 工件坐标系是编程人员在编程时使用的，
程
校
Y
序 校
核检
和
试
N切
N
检
完成
验Y
手工编程过程的框图
数控铣床编程与操作
计算机自动编程 自动编程是指在编程过程中，除了
分析零件图样和制定工艺方案由人工进 行外，其余工作均由计算机辅助完成。
数控铣床编程与操作
♫ 数控加工工序的划分原则：
先面后孔的原则 刀具集中的原则 粗、精分开的原则 按部位分序的原则
M02和M30 程序结束，M02结束在程序末尾， M30结束后又返回程序头
M03、M04和M05 主轴正转、反转和停转 M06——换刀（常用于加工中心，刀库换刀） M08、M09 冷却液开、冷却液关
数控铣床编程与操作
M98和M99
M98主程序调用子程序 M99子程序返回主程序 在程序中含有某些固定顺序或重复出现的区域时，作为 子程序存入贮存器以简化程序编程
转任意角度来执行。
♫ 子程序调用功能 有些零件需要在不同的位置上重复加工同样
的轮廓形状，将这一轮廓形状的加工程序作为子 程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对 该零件的加工。
♫ 宏程序功能 该功能可用一个总指令代表实现某一功能的
一系列指令，并能对变量进行运算，使程序更具 灵活性和方便性。
数控铣床编程与操作 2.6 数控铣床主要加工对象
数控铣床编程与操作
数控铣床编程与操作数控铣床简介5.1.1 数控铣床的组成（此处以XK5025型数控铣床为例）XK5025型数控铣床是典型的数控铣床，它由三大部分组成：机械部分、电气部分、数控部分。
1.机械部分分为六大块，即床身、铣头部分、工作台、横向进给部件、升降台部分、冷却、润滑部分。
（1）床身：内部布筋合理，具有良好的刚性，底座上设有4个调节螺栓，便于机床调整水平，冷却液储液池设在机床内部。
（２）铣头部分：由有级变速箱和铣头两个部件组成。
铣头主轴支承在高精度轴承上，保证主轴具有高回转精度和良好的刚性，主轴装有快速换刀螺母，前端锥孔采用ISO30#锥度。
主轴采用机械无级变速，调节范围宽，传动平稳，操作方便。
刹车机构能使主轴迅速制动，节省辅助时间刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。
启动主电机时，应注意松开主轴制动手柄。
铣头部件还装有伺服电机，内齿带轮、滚珠丝杆副及主轴套筒，它们形成垂直向（Z向）进给传动链，使主轴作垂向直线运动。
（３）工作台：与床鞍支承在升降台较宽的水平导轨上，工作台的纵向进给是由安装在工作台在右端的伺服电机驱动的。
通过内齿带轮带动精密滚珠丝杠副，从而使工作台获得纵向进给。
工作台左端装有手轮和刻度盘，以便进给手动操作。
床鞍的导轨面均采用了TURCTTE —B贴塑面，提高了导轨的耐磨性，运动的平稳性和精度的保持性，消除了低速爬行现象。
（４）横向进给部分：在升降台前方装有交流伺服电机，驱动床鞍作横向缉拿给运动，其工作原理与工作台纵向进给相同。
另外，在横向滚珠丝杠前端还装有进给手轮，可实现手动进给。
（５）升降台：在其左侧装有锁紧手柄，周的前端装有长手柄可带动锥齿轮及升降台丝杠旋转，从而获得升降台的升降运动。
（６）冷却、润滑部分：冷却部分是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成，冷却泵安装在机床底座的内腔里，将冷却液从底座内储液池打至出水管，再经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。
润滑部分是由手动润滑方式，用手动润滑油泵，通过分油器对主轴套筒，导轨及滚珠丝杠进行润滑，以提高机床的使用寿命。
数控铣床的操作与编程
第3章 数控铣床的操作与编程
超程解除：当某进给轴沿某一方向持续移动而碰到行程 硬限位保护开关时，系统即处于超程报警保护状态，此时若 要退出此保护状态，必须置方式开关于“手动”方式，在按 住此按钮直至屏幕顶行显示为“正常”后，同时按压该轴的 反方向移动按键，向相反的方向移动方可。
机床锁住：在自动运行开始前，将此按钮按下，再按 “循环启动”执行程序，则送往机械侧的控制信息将被截断， 机械部分不动。数控装置内部照常进行控制运算，同时LCD 显示信息也在变化。这一功能主要用于校验程序，检查语法 错误。
第3章 数控铣床的操作与编程
表3-1 XD40型立式数控铣床的主要技术参数
项目 工作台工作面积
工作台纵向最大行程
主轴孔锥度 主轴最高转速 最小设定单位
插补功能
参数 910 400 mm2
X: 600 mm Y: 400 mm Z: 540 mm No.40(7∶24) 5000 r/min 0.001 mm 空间直线、平面圆弧
第3章 数控铣床的操作与编程
3) 功能键区 包括工作方式选择、增量倍率选择、机床锁住及超程解 除等。 工作方式选择：此开关可用于对机床操作选择处于自动、 单段、手动、步进(增量)、回参考点五种方式。 增量倍率选择：步进增量方式下，可通过此开关设定增 量进给倍率(共有 ×1、×10、×100、×100四挡)。若此开关 处于 ×100挡，则每次按压轴移动方向按钮一次，拖板在相应 的方向移动0.1 mm(即100个设定单位)。当工作方式选择为 “增量”时，只要手轮不处于“OFF”状态即为手轮操作有效， 此时增量倍率以手轮上的旋钮来设定；只有当手轮处于 “OFF”状态，才是操作面板的步进增量有效控制模式。
第3章 数控铣床的操作与编程
数控铣床编程与加工操作
5.1 数控铣床加工的特点
1.平面轮廓零件 这类零件的加工面平行或垂直定位面，或加工面与定位面的夹
角为固定角度(见图5一1)，如各种盖板、凸轮以及飞机整体结 构件中的框、肋等。目前在数控铣床上加工的大多数零件属于 平面类零件，其特点是各个加工面是平面，或可以展开成平面。 平面类零件是数控铣削加工中最简单的一类零件。一般只需要 三坐标数控铣床的两坐标联动(即两轴半坐标联动)就可以把它 们加工出来。 2.变抖角类零件 加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角零件，示 的飞机变斜角梁椽条。
上一页 下一页 返回
5.1 数控铣床加工的特点
5.螺纹 内螺纹、外螺纹、圆柱螺纹、圆锥螺纹等都可以在数控铣
床上加工。
5.1.2数控铣床加工的特点
1.加工灵活，通用性强 数控铣床的最大特点是高柔性，即灵活、通用，可以加工不
同形状的工件。在数控铣床上能完成钻孔、撞孔、铰孔、铣平 面、铣斜面、铣槽、铣曲面(凸轮)、攻螺纹等加工，而且在一 般情况下，可以一次装夹就能完成多种加工工序。
数控铣床是由普通铣床演变而来的，主要类型有立式数控铣床 和卧式数控铣床，其中以主轴位于垂直方向的立式数控铣床最 为常见。如图5 -4所示。对于升降台式的立式数控铣床，刀具 安装在主轴前端，由主轴电动机带动作旋转主运动;工件装于工 作台上，由进给电动机带动工作台作纵向(X轴方向)、横向(Y 轴方向)和垂直(Z轴方向)三个坐标轴的进给运动。数控装置通 过进给伺服系统可以同时控制两个或三个坐标轴的运动。立式 数控铣床一般适宜对盘类、板类和套类零件进行加工，一次装 夹，可对上表面及周边轮廓进行铣削加工，也可对上表面进行 孔的加工。卧式数控铣床则适宜对箱体类零件进行加工。
上一页 下一页 返回