數(shù)控編程及數(shù)控自動(dòng)編程

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1、例 題 :如 圖 所 示 ， 設(shè) 零 件 各 表 面 已 完 成 粗 加工 ， 試 分 別 用 絕 對(duì) 坐 標(biāo) 方 式 和 增 量 坐 標(biāo) 方式 編 寫 G00， G01程 序 段 。 加 工 路徑 ：A-B-C-D-E-F 絕 對(duì) 坐 標(biāo) 編 程 ：N005 G92 X60 Z80 定 起 始 點(diǎn)N010 G90 G00 X18 Z2 A-BN020 G01 X18 Z-15 F50 B-CN030 G01 X30 Z-26 C-DN040 G01 X30 Z-36 D-EN050 G01 X42 Z-36 E-F PRG14.GSK 增 量 坐 標(biāo) 編 程 ：N005 G92 X80 Z6

2、0N010 G91 G00 X-62 Z-58 A - BN020 G01 Z-17 50 -N030 G01 X12 Z-11 -N040 G01 Z-10 -N050 G01 X12 - 5. 插 補(bǔ) 平 面 選 擇 G 17、 G 18、 G 19指 令 指 令 格 式 G 17 、 G 18、 G 19 指 令 功 能 表 示 選 擇 的 插 補(bǔ) 平 面 指 令 說(shuō) 明 1 G17表 示 選 擇 XY平 面 ； 2 G18表 示 選 擇 ZX平 面 ； 3 G19表 示 選 擇 YZ平 面 。 G17 XY插 補(bǔ) 平 面 G18 XZ插 補(bǔ) 平 面 G19 YZ插 補(bǔ) 平 面 6. 順

3、 時(shí) 針 圓 弧 插 補(bǔ) G 02指 令 和逆 時(shí) 針 圓 弧 插 補(bǔ) G 03指 令 XY平 面 圓 弧 插 補(bǔ) 指 令 G02 R_ G17 X_Y_ F_ G03 I_ J_ ZX平 面 圓 弧 插 補(bǔ) 指 令 G02 R_ G18 X_ Z_ F_ G03 I_ K_YZ平 面 圓 弧 插 補(bǔ) 指 令 G02 R_ G19 Y_Z_ F_ G03 J_ K_ 指 令 說(shuō) 明 1. X、 Y、 Z為 圓 弧 終 點(diǎn) 坐 標(biāo) 值 ， 如 果 采用 增 量 坐 標(biāo) 方 式 G 91， X、 Y、 Z表 示 圓弧 終 點(diǎn) 相 對(duì) 于 圓 弧 起 點(diǎn) 在 各 坐 標(biāo) 軸 方 向上 的 增 量 ；

4、 2.I、 J、 K表 示 圓 弧 圓 心 相 對(duì) 于 圓 弧 起點(diǎn) 在 各 坐 標(biāo) 軸 方 向 上 的 增 量 ， 與 G 90或G 91的 定 義 無(wú) 關(guān) ； 3.R是 圓 弧 半 徑 ， 當(dāng) 圓 弧 所 對(duì) 應(yīng) 的 圓 心角 為 0 180 時(shí) ， R取 正 值 ； 圓 心 角為 180 360 時(shí) ， R取 負(fù) 值 ； 4. I、 J、 K的 值 為 零 時(shí) 可 以 省 略 ； (1)I、 J、 K指 令 的 使 用 下 面 我 們 用 一 個(gè) 例 子 來(lái) 說(shuō) 明 I， J， K具 體 的 使 用 方 法 。在 下 面 的 例 子 中 ， 刀 具 的 起 始 點(diǎn) 在 A點(diǎn) ， 圓 弧

5、半 徑 為 R30，圓 弧 中 心 的 坐 標(biāo) 為 （ 10， 10） 。 AB I J（ 圓 弧 起 點(diǎn) ）（ 圓 弧 終 點(diǎn) ）中 心Y X10 20 40 402010 絕 對(duì) （ G 90） 指 令 狀 態(tài) G90 G03 X20.Y40.I-30.J-10.F100 ； 其 中 I-30 J-10 是 A點(diǎn) （ 圓 弧 起 點(diǎn) ） 到 圓 弧 中 心 的 矢 量 在 X、 Y方 向 上 的 分 量 。 增 量 （ G 91） 指 令 狀 態(tài) G91 G03 X-20. Y20.I-30. J-10. F100; 其 中 I-30 J-10 是 A點(diǎn) （ 圓 弧 起 點(diǎn) ） 到 圓 弧

6、 中 心 的 矢 量 在 X、 Y方 向 上 的 分 量 。 從 上 面 的 例 子 可 以 看 出 在 切 削 圓 弧 時(shí) ， 無(wú) 論 是 在 G90狀 態(tài) ， 還 是在 G91狀 態(tài) 下 ， I、 J的 數(shù) 值 都 使 用 增 量 值 。 K的 使 用 方 法 和 I、 J使 用方 法 相 同 。 10 20 40 402010 I JA (2)圓 弧 半 徑 R指 令 當(dāng) 進(jìn) 行 圓 弧 插 補(bǔ) 時(shí) ， I、 J、 K指 令 可 以 直 接 用 半 徑 指令 R來(lái) 代 替 ， 其 指 令 格 式 及 使 用 方 法 我 們 用 下 面 的 例 子 來(lái)說(shuō) 明 。 B (圓弧終點(diǎn)）20 70

7、 70 20 R50A（圓弧起點(diǎn)） X Y 在 上 圖 中 我 們 要 加 工 一 個(gè) 從 A點(diǎn) 加 工 到 B點(diǎn) 的圓 弧 ， 其 中 圓 弧 半 徑 用 R指 令 來(lái) 指 定 ， 程 序 如 下 ： 絕 對(duì) （ G 90） 指 令 G90 G02 X70.Y20. R50. F100 ; X70.Y20. 是 B點(diǎn) 的 坐 標(biāo) 值 ； R50.為 圓 弧 半 徑 ； 增 量 （ G 91） 指 令 G91 G02 X50.Y-50.R50.F100 ； X50.Y-50. 是 A點(diǎn) 到 B點(diǎn) 的 坐 標(biāo) 增 量 ； R50. 圓 弧 半 徑 ； B (圓弧終點(diǎn)）20 70 70 20 R5

8、0A（圓弧起點(diǎn)） X Y (3). 整 圓 插 補(bǔ) 時(shí) I、 J、 K的 使 用進(jìn) 行 整 圓 插 補(bǔ) 時(shí) ， 編 程 時(shí) 必 須 使 用 I， J， K指 令 來(lái) 指定 圓 弧 中 心 。 如 果 使 用 半 徑 R指 令 進(jìn) 行 整 圓 插 補(bǔ) ， 則 系 統(tǒng)認(rèn) 為 是 0度 圓 弧 ， 刀 具 將 不 做 任 何 運(yùn) 動(dòng) 。 例 如 ： 順 時(shí) 針 方 向 切 削 一 個(gè) 半 徑 40的 整 圓 時(shí) （ 1） 從 A點(diǎn) 開 始 順 時(shí) 針 整 圓 切 削 絕 對(duì) 指 令 編 程 ： G90 G02 X0 Y40 J 40 F100 ； （ 2） 從 B點(diǎn) 開 始 順 時(shí) 針 整 圓 切

9、削 絕 對(duì) 指 令 編 程 ： G90 G02 X40 Y0 I 40 F100 ； 如 果 上 面 的 程 序 段 寫 成 G90（ G91） G02 X40. Y0 R40.時(shí) ，那 么 刀 具 將 做 錯(cuò) 誤 的 切 削 運(yùn) 動(dòng) 。 YA B XR40O11.CNCO12.CNC 如 果 用 指 令 R來(lái) 指 定 圓 弧 半 徑 時(shí) ， 當(dāng) 圓 弧 角 度小 于 或 等 于 180度 時(shí) ， R值 為 正 ； 當(dāng) 圓 弧 角 度大 于 180度 小 于 360度 時(shí) ， R值 為 負(fù) 。G90 G02 X70 Y20 R 50 F100； 7020 20 70 XY R50起 點(diǎn) 終 點(diǎn)

10、 順 逆 圓 弧 的 區(qū) 分 例 題 :如 圖 所 示 ， 設(shè) 起 刀 點(diǎn) 在 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) O，刀 具 沿 A-B-C路 線 切 削 加 工 ， 使 用 絕 對(duì) 坐標(biāo) 與 增 量 坐 標(biāo) 方 式 編 程 。 絕 對(duì) 坐 標(biāo) 編 程G92 X0 Y0 Z0 設(shè) 工 件 坐 標(biāo) 系 原 點(diǎn) 、 機(jī) 床 坐 標(biāo) 系 原 點(diǎn) 與 換 刀 點(diǎn) 重 合 （ 參 考 點(diǎn) ）G90 G00 X200 Y40 刀 具 快 速 移 動(dòng) 至 A點(diǎn)G03 X140 Y100 I-60(或 R60) F100G02 X120 Y60 I-50 (或 R50) O07.CNC 增 量 坐 標(biāo) 編 程G92 X0 Y0

11、 Z0G91 G00 X200 Y40G03 X-60 Y60 I-60 (或 R60) F100G02 X-20 Y-40 I-50 (或 R50) 例 題 ： 刀 具 起 始 點(diǎn) 為 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) ， 其 終 點(diǎn) 也 是 原 點(diǎn) ， 走 刀方 向 為 順 時(shí) 針 ， 進(jìn) 給 速 度 為 F100。O1234;N10 G92 X0 Y0;N20 G90G00X-60.Y-40.S1000M03;N30 G01X-60.Y0F100;N40 G02X0Y60.I60.;N50 G01X40.Y0;N60 G02X0Y-40.I-40.;N70 G01X-60.Y-40.;N80 G00Z10

12、0.M05; N90 G00X0Y0;N100 M30; -40 40-60 60N1N2 N3 N4N5N6 N7 R40R60 XY O13.CNC 例 題 :如 圖 所 示 ， 起 刀 點(diǎn) 在 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) O， 從 O點(diǎn) 快速 移 動(dòng) 至 A點(diǎn) ， 逆 時(shí) 針 加 工 整 圓 ， 使 用 絕 對(duì) 坐 標(biāo)與 增 量 坐 標(biāo) 方 式 編 程 。 絕 對(duì) 坐 標(biāo) 編 程G92 X0 Y0 Z0G90 G00 X30 Y0 G03 I-30 J0 F100G00 X0 Y0 增 量 坐 標(biāo) 編 程G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X30 Y0G03 I-30 J0 F100G00 X-

13、30 Y0 例 題 :如 圖 所 示 ， 走 刀 路 線 為 A-B-C-D-E-F， 試 分別 用 絕 對(duì) 坐 標(biāo) 方 式 和 增 量 坐 標(biāo) 方 式 編 程 。 絕 對(duì) 坐 標(biāo) 編 程G03 X34 Z-4 K-4（ 或 R4） F50 A-BG01 Z-20 B-CG02 Z-40 R20 C-DG01 Z-58 D-EG02 X50 Z-66 I8（ 或 R8） E-F 相 對(duì) 坐 標(biāo) 編 程G03 X-34 Z-4 K-4（ 或 R4） F50 A-BG01 Z-16 B-CG02 Z-20 R20 C-DG01 Z-18 D-EG02 X16 Z-8 I8（ 或 R8） E-F G

14、00、 G01、 G02、 G03指 令 使 用 練 習(xí)從 原 點(diǎn) 出 發(fā) 順 時(shí) 針 方 向 走 刀 ， 最 后 回 到 原 點(diǎn) 。 切 削 進(jìn)給 速 度 為 F100， 圓 弧 中 心 使 用 I， J編 程 。 Y X10 20 30 40 50 60 70 80 90 605040 302010 五 。 刀 具 補(bǔ) 償1。 刀 補(bǔ) 原 理 在 輪 廓 加 工 中 ， 由 于 刀 具 具 有 一 定 的 半 徑 ， 所以 在 加 工 時(shí) 不 允 許 刀 具 中 心 軌 跡 與 被 加 工 工 件的 輪 廓 相 重 合 ， 而 需 要 與 被 加 工 輪 廓 偏 置 一 個(gè)刀 具 半 徑

15、值 R的 距 離 ， 只 有 這 樣 才 能 加 工 出 與圖 紙 上 一 致 的 零 件 輪 廓 。 我 們 管 這 種 偏 置 功 能叫 做 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 。 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 的 范 圍 為0999 mm， 精 度 為 0.0010.01mm。刀 具 運(yùn) 行 軌 跡與 工 件 輪 廓 軌 跡 刀 具 磨 損 后 的 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 G 41、 G 42指 令指 令 格 式 G41 G00 X_ Y_ H (或 D)_ G42 G01指 令 功 能 數(shù) 控 系 統(tǒng) 根 據(jù) 工 件 輪 廓 和 刀 具 半 徑 自 動(dòng) 計(jì)算 刀 具 中 心 軌

16、跡 ， 控 制 刀 具 沿 刀 具 中 心 軌 跡 移 動(dòng) ， 加工 出 所 需 要 的 工 件 輪 廓 ， 編 程 時(shí) 避 免 計(jì) 算 復(fù) 雜 的 刀 心軌 跡 。 指 令 說(shuō) 明1。 X_ Y_ 表 示 刀 具 移 動(dòng) 至 工 件 輪 廓 上 點(diǎn) 的 坐標(biāo) 值 ；2 。 H (或 D)_為 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 寄 存 器 地 址 符 ， 寄存 器 存 儲(chǔ) 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 值 ； 3。 沿 刀 具 進(jìn) 刀 方 向 看 ， 刀 具 中 心 在 零 件 輪 廓 左側(cè) ， 則 為 刀 具 半 徑 左 補(bǔ) 償 ， 用 G41指 令 ； 4。 沿 刀 具 進(jìn) 刀 方 向 看 ， 刀 具 中

17、 心 在 零 件 輪 廓 右側(cè) ， 則 為 刀 具 半 徑 右 補(bǔ) 償 ， 用 G42指 令 ； 5。 通 過(guò) G00或 G01運(yùn) 動(dòng) 指 令 建 立 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 。 刀 具 半 徑左 補(bǔ) 償 ，用 G41 刀 具 半 徑 右補(bǔ) 償 ， 用G42 例 題 ： 如 圖 所 示 ， 刀 具 由 O點(diǎn) 至 A點(diǎn) ， 采 用 刀 具 半 徑 左 補(bǔ) 償 指令 G41后 ， 刀 具 將 在 直 線 插 補(bǔ) 過(guò) 程 中 向 左 偏 置 一 個(gè) 半 徑 值 ， 使刀 具 中 心 移 動(dòng) 到 B點(diǎn) ， 其 程 序 段 為 ： G41 G01 X50 Y40 F100 H01H01為 刀 具 半 徑

18、 偏 置 代 碼 ， 偏 置 量 （ 刀 具 半 徑 ） 預(yù) 先 寄 存 在H01指 令 指 定 的 寄 存 器 中 取 消 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 G 40指 令 指 令 格 式 G00 G01 指 令 功 能 取 消 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償指 令 說(shuō) 明 1 指 令 中 的 X_ Y_表 示 刀 具 軌 跡 中 取 消 刀 具 半徑 補(bǔ) 償 點(diǎn) 的 坐 標(biāo) 值 ；2 通 過(guò) G00或 G01運(yùn) 動(dòng) 指 令 取 消 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 ；3 G40必 須 和 G41或 G42成 對(duì) 使 用 。G40 X_ Y_ 例 題如 圖 所 示 ， 當(dāng) 刀 具 以 半 徑 左 補(bǔ) 償 G41指 令加

19、 工 完 工 件 后 ， 通 過(guò) 圖 中 CO段 取 消 刀 具半 徑 補(bǔ) 償 ， 其 程 序 段 為 ： G40 G00 X0 Y0 例 題 ：加 工 圖 所 示 內(nèi) 外 輪 廓 ， 用 刀 具半 徑 補(bǔ) 償 指 令 編 程 ， 刀 具 直 徑為 8mm。分 析 ： 外 輪 廓 沿 圓 弧 切 線 方 向切 入 p1p2， 切 出 時(shí) 沿 切 線 方向 p2p3， 根 據(jù) 判 斷 ， 用 左 邊刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 。 內(nèi) 輪 廓 加 工 時(shí) ，p4p5為 切 入 段 ， p6p4為 切出 段 ， 故 用 右 邊 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 。外 輪 廓 加 工 完 畢 取 消 左 邊 刀 具

20、半 徑 補(bǔ) 償 ， 待 刀 具 移 至 p4點(diǎn) ，再 建 立 右 邊 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 。 加工 應(yīng) 選 用 高 度 為 14mm、 邊 長(zhǎng)為 240mm的 正 方 形 毛 坯 。 程 序 注 釋O0100 ; 程 序 號(hào)N010 G90 G92 X0. Y0. Z100. ; 絕 對(duì) 值 輸 入 ， 建 立 工 件 坐 標(biāo) 系N020 G00 Z2. S150 M03 ; Z軸 快 移 至 Z=2， 主 軸 正 轉(zhuǎn) ， 轉(zhuǎn) 速 150r/minN030 X20. Y-44. ; 快 速 進(jìn) 給 至 X=20， Y-=-44N040 G01 Z-4. F100 ; Z軸 進(jìn) 給 至 Z=

21、-4， 進(jìn) 給 速 度 100mm/sN050 G41 X0. Y-40. H01 ; 直 線 插 補(bǔ) 至 X=0， y=-40， 刀 具 半 徑 左 補(bǔ) 償 H01=4mmN060 G02 X0. Y-40. I0. J40. ; 順 圓 插 補(bǔ) 至 X=0， Y=-40N070 G40 X-20. Y-44. ; 直 線 插 補(bǔ) 至 X=-20， Y=-44， 取 消 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償N080 G00 Z2. ; Z軸 快 移 至 Z=2 O14.CNC 作 業(yè) ：加 工 如 圖 所 示 零 件 外 輪 廓 面 ， 試 用 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償指 令 編 程 。 第 三 節(jié) 數(shù) 控

22、 加 工 自 動(dòng) 編 程 簡(jiǎn) 介自 動(dòng) 編 程 的 特 點(diǎn) 就 是 編 程 的 工 作 主 要 由 計(jì) 算 機(jī) 完 成 。隨 著 數(shù) 控 加 工 技 術(shù) 的 迅 速 發(fā) 展 ,對(duì) 編 程 技 術(shù) 的 要 求 也 越 來(lái) 越高 ， 不 僅 要 求 能 解 決 形 狀 復(fù) 雜 零 件 的 編 程 ， 而 且 要 求 編 程的 速 度 快 、 精 度 高 ， 并 便 于 檢 查 ， 所 以 采 用 自 動(dòng) 編 程 技 術(shù)是 必 然 的 發(fā) 展 方 向 。一 、 自 動(dòng) 編 程 分 類自 動(dòng) 編 程 技 術(shù) 發(fā) 展 至 今 ， 形 成 了 很 多 種 類 型 。 但 從 廣泛 使 用 的 角 度 來(lái)

23、看 ， 主 要 有 以 下 兩 大 類 ： 數(shù) 控 語(yǔ) 言 自 動(dòng) 編 程 系 統(tǒng)最 具 代 表 性 的 就 是 APT語(yǔ) 言 。 人 機(jī) 對(duì) 話 式 自 動(dòng) 編 程 系 統(tǒng)它 也 叫 圖 形 交 互 式 自 動(dòng) 編 程 系 統(tǒng) 。 一 、 數(shù) 控 語(yǔ) 言 自 動(dòng) 編 程 系 統(tǒng)數(shù) 控 語(yǔ) 言 自 動(dòng) 編 程 系 統(tǒng) 的 一 般 處 理 流 程 如 下 圖所 示 。 從 流 程 圖 中 可 以 看 出 ， 數(shù) 控 語(yǔ) 言 自 動(dòng) 編 程系 統(tǒng) 主 要 由 零 件 源 程 序 和 編 譯 軟 件 組 成 。零件圖 零件源程序 翻譯 計(jì)算 后置處理通 用 計(jì) 算 機(jī) 編 譯 程 序（ 軟 件 程

24、序 ） 加 工程 序 單紙 帶 （ 一 ） 源 程 序零 件 的 源 程 序 是 編 程 員 根 據(jù) 被 加 工 零 件 的 幾 何 圖 形 和 工 藝 要 求 ，用 數(shù) 據(jù) 語(yǔ) 言 編 寫 的 計(jì) 算 機(jī) 輸 入 程 序 。 它 是 生 成 零 件 加 工 程 序 的 根 源 ，故 稱 為 零 件 源 程 序 。零 件 源 程 序 包 含 零 件 加 工 的 形 狀 和 尺 寸 、 刀 具 運(yùn) 動(dòng) 路 線 、 切 削 參數(shù) 、 機(jī) 床 的 輔 助 功 能 等 （ 二 ） 編 譯 程 序編 譯 程 序 是 把 輸 入 計(jì) 算 機(jī) 中 的 零 件 源 程 序 翻 譯 成 等 價(jià) 的 目 標(biāo) 程

25、序的 程 序 ， 它 也 稱 為 系 統(tǒng) 處 理 程 序 ， 是 自 動(dòng) 編 程 系 統(tǒng) 的 核 心 部 分 。 在 編譯 程 序 的 支 持 下 ， 計(jì) 算 機(jī) 就 能 對(duì) 零 件 源 程 序 進(jìn) 行 如 下 的 處 理 ：1. 翻 譯 階 段 識(shí) 別 語(yǔ) 言 并 理 解 其 含 義 。2. 計(jì) 算 階 段 經(jīng) 過(guò) 幾 何 處 理 、 工 藝 處 理 和 走 刀 軌 跡 處 理 之 后 生 成 刀 位文 件 。3. 后 置 處 理 階 段 后 置 處 理 是 將 刀 位 文 件 轉(zhuǎn) 換 為 數(shù) 控 機(jī) 床 能 夠 識(shí) 別 的 數(shù) 控 加 工 程 序 。 （ 三 ） APT語(yǔ) 言自 動(dòng) 編 程

26、 的 數(shù) 控 語(yǔ) 言 是 一 種 描 述 零 件 幾 何 形 狀和 刀 具 相 對(duì) 工 件 運(yùn) 動(dòng) 的 一 種 特 定 的 符 號(hào) ， APT語(yǔ)言 是 最 典 型 的 一 種 數(shù) 控 語(yǔ) 言 。 APT是 Automatically Programmed Tools 的 縮 寫 。 APT是 詞 匯 式 語(yǔ) 言 ， 它 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 ： 零 件 源 程序 編 制 容 易 、 數(shù) 控 程 序 制 作 時(shí) 間 短 、 可 靠 性 高 ，可 自 動(dòng) 診 斷 錯(cuò) 誤 、 能 描 述 圖 形 的 數(shù) 學(xué) 關(guān) 系 、 用 戶易 于 二 次 開 發(fā) 。缺 點(diǎn) 是 ： 只 能 處 理 幾 何 形 狀 的 信 息 ， 不 能 自 動(dòng)處 理 走 刀 順 序 、 刀 具 形 式 及 尺 寸 、 切 削 用 量 等 工藝 要 求 ； 系 統(tǒng) 大 而 全 ， 給 一 般 的 用 戶 帶 來(lái) 不 變 ；