单元 7 数控铣削加工（华中系统）

数控加工编程及操作


11

单元7

数控铣床的程序编制

单元单元 7 7 数控铣削加工（华中系统）数控铣削加工（华中系统）

数控系统和铣削加工的主要功能

7.1 刀具长度补偿指令

7.2 加工轨迹编辑类指令

7.3 固定循环加工类指令

7.4 坐标偏置类指令

7.5 螺旋线进给指令

7.6 G07——虚轴指令

7.7 返回类指令

7.8 数控铣床基本操作

7.9 典型零件的工艺分析及编程



22

单元7




33

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44

单元7




55

单元7


数控铣床应用范围数控铣床应用范围

数控铣床是机床设备中应用非常广泛的加工机数控铣床是机床设备中应用非常广泛的加工机

床，它可以进行床，它可以进行平面铣削、、平面型腔铣削、、外形轮廓铣削、、三维及三维以上复杂型面铣削三维及三维以上复杂型面铣削，，

还可进行还可进行钻削、镗削、螺纹切削等孔加工。加。加

工中心、柔性制造单元等都是在数控铣床的基工中心、柔性制造单元等都是在数控铣床的基

础上产生和发展起来的。础上产生和发展起来的。



66

单元7


数控系统和铣削加工的主要功能数控系统和铣削加工的主要功能1. 点位控制功能　　此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。2. 连续轮廓控制功能　　此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。3. 刀具半径补偿功能　　此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。4. 刀具长度补偿功能　　此功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。5. 比例及镜像加工功能　　比例功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称，那么只要编出一个或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。



77

单元7


数控系统和铣削加工的主要功能数控系统和铣削加工的主要功能6. 旋转功能　　该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。7. 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。8. 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。



88

单元7


数控立铣的机床坐标系

数控铣床坐标系统复习数控铣床坐标系统复习

数控卧铣的机床坐标系

+X

+Z

+Y



99

单元7


7.1 7.1 刀具长度补偿指令刀具长度补偿指令多把刀加工示例多把刀加工示例



1010

单元7


多把刀加工示例多把刀加工示例

刀具

基准

钻Ｔ 01

10

10

50

扩 T02

铰T03

60

Z=0 T01

G90 G01 Z-50 F50

…..



1111

单元7


用于刀具轴向 (Z 向 ) 的补偿。使刀具在轴向的实际位移量比程序给定值增加

或减少一个偏置量。刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情

况下，通过改变偏置量达到加工尺寸。利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层

铣削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多次运行程序而实现。

11. . 刀具长度补偿的作用刀具长度补偿的作用



1212

单元7


：将不同长度刀具通过对：将不同长度刀具通过对刀操作获取差值。刀操作获取差值。

22. . 刀具长度补偿的方法刀具长度补偿的方法

方法 1 ：试切对刀1. 用手动操作移动基准

刀具使其与机床上（或工件上）的一个指定点接触。

2．将 Z 轴的相对坐标值置为 0 。

3. 显示刀具补偿画面。4. 通过手动操作移动要进行测量的刀具使其与同一指定位置接触。基准刀具和进行测量的刀具长度的差值就显示在画面的相对坐标系中。

结论：非标刀短于标刀时，差值为负值；非标刀长于标刀时，差值为正值。



1313

单元7


方法方法 22 ：机外对刀仪对刀：机外对刀仪对刀按刀架参考点编程，各把刀的长度补偿值为各按刀架参考点编程，各把刀的长度补偿值为各

自的实际长度（由机外对刀仪对刀获得）。自的实际长度（由机外对刀仪对刀获得）。



1414

单元7


通过通过 MDIMDI 方式将刀具长度参数输入刀具参数表方式将刀具长度参数输入刀具参数表



1515

单元7


3. 3. 刀具长度补偿指令格式刀具长度补偿指令格式

G43/G44 G01/G00 Z … F … H … ；实际坐标值发生变化G49 G01/G00 Z … F … ；变回原位置即基准刀具的坐标位置 G43 刀具长度正补偿； G44 刀具长度负补偿； G49取消刀具长度补偿。 G43 G44 G49 均为模态指令。 Z 为指令终点位置。Hxx用 H00～ H99来指定，是指 xx寄存器中的补偿量，其值可以是正值或者是负值。当刀长补偿量取负值时， G43和G44的功效将互换。

结论：非标刀短于标刀时，差值为负值，当取正值时用G44 ；非标刀长于标刀时，差值为正值，当取正值时用 G43 。



1616

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执行 G43 时，（刀具长，离开工件补偿）

Z 实际值 = Z 指令值 + （ H xx ）

4. 4. 刀具长度补偿指令格式刀具长度补偿指令格式

执行 G44 时，（刀具短，趋近工件补偿）

Z 实际值 = Z 指令值 - （ H xx ）



1717

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例如：刀具长度偏置存储器 H01 中存放的刀具长度值为 11 ，对于数控铣床，执行语句 G90G01G43Z-15H01

后，刀具实际运动到 Z （ -15+11 ） =Z-4 的位置；执行语句 G90G01G49Z50后，刀具实际运动到 Z50 位置。



1818

单元7


设（ H02 ） = 200 mm 时

N1 G92 X0 Y0 Z0 ；设定当前点 O 为程序零点

N2 G90 G00 G44 Z10.0 H02 ；指定点 A ，实到点B

N3 G01 Z-20.0 ；实到点 C

N4 Z10.0 ；实际返回点 B

N5 G00 G49 Z0 ；实际返回点 O

5. 5. 编程实例编程实例

N1 Z 0

N2 Z 10-200=-190

N3 Z -20.0-200=-220

N4 Z 10.0 -200=-190

N5 Z 0

补偿后相当于坐标系下移了200mm

使用 G43 、 G44 相当于平移了 Z 轴原点。应用：在机床上有时可用提高 Z 轴位置的方法来校验运行程序。



1919

单元7


6. 6. 刀补编程练习刀补编程练习 11



2020

单元7


%0004

G92 X150.0 Y160.0 Z120.0

G90 G00 X100.0 Y60.0

G43 Z-2.0 H01 S100 M03

G42 G01 X75.0 D01 F100

X35.0

G02 X15.0 R10.0

G01 Y70.0

G03 X-15.0 R15.0

G01 Y60.0

G02 X-35.0 R10.0

G01 X-75.0

Y0

主程序号

建立工件坐标系

绝对值方式，快进到 X=100 ， Y=60

指令高度 Z= -2 ，实际到达高 Z=-43 处

刀径补偿引入，插补至 X=75 ， Y= 60

直线插补至 X= 35 ， Y= 60

顺圆插补至 X=15 ， Y=60

直线插补至 X=15 ， Y=70

逆圆插补至 X= -15 ， Y=70

直线插补至 X= -15 ， Y=60

顺圆插补至 X= -35 ， Y=60

直线插补至 X= -75 ， Y=60

直线插补至 X= -75 ， Y=0 处，

程序单程序单



2121

单元7


G01 X45.0

X75.0 Y20.0

Y65.0

G40 G00 X100.0 Y60.0

G49 Z120.0

X150.0Y160.0 M05

M30

直线插补至 X= 45 ， Y=45

直线插补至 X= 75 ， Y=20

直线插补至 X=75 ， Y=65 ，轮廓切削完毕

取消刀补，快速退至（ 100 ， 60 ）的下刀处，

快速抬刀至 Z=120 的对刀点平面

快速退刀至对刀点，主轴停

程序结束，复位。

程序单程序单

和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采用机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同，只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀具仅只需改变刀具补偿量即可。



2222

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6. 6. 编程练习编程练习 22

钻孔：按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀具比理想刀具短 8mm, 若设定（ H01 ） =-8mm ，（ H02 ） =8mm



2323

单元7


%0005

N1 G91 G00 X120.0 Y80.0

N2 G43 Z-32.0 H01 M03 S630

( 或 G44 Z-32.0 H02)

N3 G01 Z-21.0 F120

N4 G04 P1000

N5 G00 Z21.0

N6 X90.0 Y-20.0

N7 G01 Z-23.0 F120

N8 G04 P1000

N9 G00 Z23.0

主程序号

增量编程方式，快速移到孔 #1 正上方。

理想刀具下移值 Z=-32 ，实际刀具下移值 Z=-40 下移到离工件上表面距离 3mm的安全高度平面。主轴正转

以工进方式继续下移 21mm

孔底暂停 1s 。

快速提刀至安全面高度。

快移到孔 #2 的正上方。

向下进给 23mm ，钻通孔 #2 。

孔底暂停 1s 。

快速上移 23mm ，提刀至安全平面。

程序单程序单



2424

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N10 X-60.0 Y-30.0

N11 G01 Z-35.0 F120

N12 G49 G00 Z67.0

N13 X-150.0Y-30.0

N14 M05 M02

快移到孔 #3 的正上方。

向下进给 35mm ，钻孔 #3 。

理想刀具快速上移 67mm ，实际刀具上移 75mm ，提刀至初始平面。

刀具返回初始位置处。

主轴停，程序结束。

程序单程序单

从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的基本编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将在后面的章节中逐步介绍。



2525

单元7


复习提问复习提问

程序段程序段 N80 G43 Z56 H05N80 G43 Z56 H05与中，假如与中，假如 0505存存储器中值为储器中值为 1616 ，则表示终点坐标值为？，则表示终点坐标值为？

7272



2626

单元7


为了简化编程，有的数控系统提供了图形旋转，镜像，为了简化编程，有的数控系统提供了图形旋转，镜像，图形缩放等功能。图形缩放等功能。

7.2 7.2 加工轨迹编辑类指令加工轨迹编辑类指令

格式： G24 X Y Z ；建立镜像 M98 P ；子程序号 G25 X Y Z ；取消镜像说明： G24建立镜像，由指定坐标轴后的坐标值

指定镜像位置， G25 指令取消镜像。比如 X 轴的镜像，则用 X 轴的数学表达式 Y0 表示。

即 G24 Y0 …… G25 Y0

1 、 G24 、 G25—— 镜像功能



2727

单元7


%1010N10 G90 G92 X0 Y0

Z30 N20 M03 S800N30 M98 P8000 ；图形

1N40 G24 X0 ；图形 2N50 M98 P8000N60 G25X0 N70 G24 Y0 ；图形 3N80 M98 P8000N90 G25 Y0 N100 G24 X0 Y0 ；图形

4N110 M98 P8000N120 G25 X0 Y0N130 M05N140 M30



2828

单元7


编程练习：编程练习：



2929

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22 、、 G50G50 、、 G51G51———— 缩放功能缩放功能

格式：格式： G51 XG51 X YY ZZ PP

M98 PM98 P

G50G50说明： X 、 Y 、 Z 给出缩放中心的坐标值， P 后跟缩放倍数。 P>1 表

示放大； 0<P<1 表示缩小。既可指定平面缩放（指定缩放中心在指定平面的两个坐标值），也可指定空间缩放（指定缩放中心的三个坐标值），不缩放的轴可以省略不写。

当各轴的缩放比例不同时可以用 I、 J、 K分别指定缩放比例。使用 G51 指令可用一个程序加工出形状相同，尺寸不同的工件 , 模态指

令。

如： G51 X20 Y30 P0.5

M98 P2000；子程序号 G50



3030

单元7


编程实例：缩小到编程实例：缩小到 0.70.7 倍倍%7417 N10 G54 G90 G00 Z30 N15 X0 Y0N20 M03 S800N30 M98 P8000N40 G51 X45 Y45

P0.7 ；缩放中心的坐标值只给定 X 、 Y 时为平面缩放即 Z向加工深度不变

N60 M98 P8000N70 G50N80 M05N90 M30



3131

单元7


33 、、 G68G68 、、 G69——G69—— 旋转变换旋转变换

格式：格式： G17G17 （（ G18G18 、、 G19G19 ）） G68 G68 αα ββ PP ；

M98 PM98 P ；

G69G69 ；取消旋转功能取消旋转功能

说明：说明： αα 、、 ββ 是在是在 G17G17 、、 G18G18 或或 G19G19 平面的旋平面的旋转中心坐标，指定旋转的角度，逆时针为正，转中心坐标，指定旋转的角度，逆时针为正， 0≤P≤360 。。 G68G68 为坐标旋转功能，为坐标旋转功能， G69G69 取消取消旋转。旋转。在有刀具补偿的情况下，先进行坐标旋转，再进行刀具补偿；；在有缩放功能情况下，先缩放后旋转。详见加工实例。。详见加工实例。



3232

单元7


编程实例：编程实例：

绕（ 30 ， 30 ）点在G17 平面旋转 45 度。%7418 N10 G90 G92 X0 Y0

Z30 N20 M03 S800 N30 G68 X30 Y30

P45 N40 M98 P8000N50 G69N60 M05 N70 M30

30

30



3333

单元7


%1010

G90 G92 X0 Y0 Z40 G69 G01 ；设定坐标系、取消坐标旋转、设定 G01运动；Z5 M03 S600;

G68 X100 Y100 P330 ；坐标旋转 . 旋转中心： (100,100), 旋转角 :30° ；G42 X80.0 Y100.0 F1000 D01 ；右刀补，运动到 (100,100) ；Z-3 F100;

G91 X220.0 ；

G03 Y100.0 I-100.0 J50.0 ；

G01 X-200.0 ；

Y-120.0 ；

G40 G90 X0 Y0 ; 取消刀补G69 G00 Z40 ；取消坐标旋转X0 Y0 M05; 回到起始点M30 ；程序停止。

编程练习：编程练习：



3434

单元7


综合练习综合练习 11

应按缩放、旋转、刀具半径补偿的顺序：%7517 N10 G90 G92 X0 Y0

Z30 N20 M03 S800N30 M98 P8000 ；原图

形N40 G51 X45 Y45

P0.7N45 G68 X30 Y30

P45N60 M98 P8000 ；缩放

旋转后图形N70 G69N75 G50N80 M05 N90 M30



3535

单元7


%8100 ；子程序（ 1-2-3-4-5-6-7-8-9 ）G91 G18 G42 X-70 Z-15 D01 ； 2 点Z-5 ； 3 点G02 X43.75 Z-16.54 I25 K0 F10 ； 4 点G03 X52.5 Z0 I26.25 K-23.15 ； 5 点G02 X43.75 Z-16.54I18.75K16.54 ； 6 点Z5 ； 7 点G40 G01 X-70 Z15 ； 8 点也是 1 点Z-5 F300 ； 9 点M99



3636

单元7


综合练习综合练习 22



3737

单元7


G54G90G00Z30

50,50



3838

单元7


思考题编写下面零件的数控程序。



3939

单元7


小结

本次课需要学生掌握数控铣床（华中世纪星）的M98 、 M99 、 G24 、 G25 、 G51 、 G50 、 G68 、 G69 的指令格式；编程方法；学会应用这些指令来进行编程。



4040

单元7


G73~G89——G73~G89—— 固定循环指令固定循环指令在用在用 NCNC 机床上加工零件，一些典型加工工序，机床上加工零件，一些典型加工工序，如钻孔、攻丝、深孔钻削、切螺纹等，所完成的动如钻孔、攻丝、深孔钻削、切螺纹等，所完成的动作循环十分典型，将这些动作预先编好程序并存储作循环十分典型，将这些动作预先编好程序并存储在存储器中，并用相应的在存储器中，并用相应的 GG 代码来指令。固定循环代码来指令。固定循环中的中的 GG 代码所指令的动作程序，要比一般代码所指令的动作程序，要比一般 GG 代码所代码所指令的动作要多得多，因此使用固定循环功能，可指令的动作要多得多，因此使用固定循环功能，可以大大简化程序编制。以大大简化程序编制。

7.3 7.3 固定循环加工类指令固定循环加工类指令



4141

单元7


所谓固定循环是为完成某种加工将多个程序段的指令按约定的执行次序综合为一个程序段，例如钻孔固定循环，将快速点定位，按进给速度（ G01）钻入工件，达到给定的孔深后快速（ G00）将钻头退出工件等只用一个程序段表示，使用固定循环使编程工作大大简化。孔加工固定循环有 G81 钻孔固定循环， G82 钻至孔深处停留光切的钻孔循环，G83 是钻深孔（有退屑动作）固定循环， G84 是攻丝固定循环，G85 是以工进的速度退刀的用于铰孔的固定循环， G86 是镗孔固定循环，加工到孔深后主轴停转退刀， G89 是以工进速度退刀的镗孔固定循环。这些循环都是模态代码，取消这些循环用G80 ，机床通电后 G80 生效。若编有 G98 刀具退到起刀平面，若编有 G99 ，则退到预停平面。

7.3 7.3 固定循环加工类指令固定循环加工类指令



4242

单元7


1. 钻孔循环指令

2. 镗孔循环指令

3. 攻丝循环指令



4343

单元7


　孔加工循环的平面固定循环的动作

_L_F_K_J_I_P_Q_R_Z_Y_X89G~73G91G/90G99G

98G

（ 1 ）指令格式 :



4444

单元7


（ 2 ）在孔加工过程中，刀具的运动由 6 个动作组成：动作 1— 快速定位至初始点。 X ， Y 表示了初始点在初始平面中的

位置；动作 2— 快速定位至 R 点。刀具自初始点快速进给到 R 点；动作 3— 孔加工。以切削进给的方式执行孔加工的动作；动作 4— 在孔底的相应动作，包括暂停、主轴准停、刀具移位等动作

；动作 5— 返回到 R 点，继续孔加工时刀具返回到 R 点平面；动作 6— 快速返回到初始点，孔加工完成后返回初始点平面。



4545

单元7


（ 3 ）参数含义： X__Y__ 指定加工孔的位置； Z__ 指定孔底平面的位置； G90 方式指孔底的绝对坐标； G91 方式指孔底相对于 R点的增量。 R__ 指定 R 点平面的位置； Q__ 在 G73 或 G83 指令中定义每次进刀加工深度（ Q<0）， G76 或 G87 指令中定义位移量， Q 值为增量值，与 G90 或 G91 指令的选择无关； P__ 指定刀具在孔底的暂停时间，用整数表示，单位为 s ； I 、 J__ 刀尖在 X 、 Y 轴反方向的移动量（负值）；　　 K__ 每次退刀时刀具的位移增量，恒为正。 FANUC 系统，在参数 5114 中设定退刀量；



4646

单元7


F__ 指定孔加工切削进给速度。该指令为模态指令，即使取消了固定循环，在其后的加工程序中仍然有效；

L__ 对等间距孔进行重复钻孔，执行一次时 L1 可以省略。如果程序中选 G90 指令，刀具在原来孔的位置上重复加工，如果选择 G91 指令，则用一个程序段对分布在一条直线上的若干个等距孔进行加工。 L指令仅在被指定的程段中有效。另外：没有配编码器的数控铣床或加工中心，不能使用攻丝循环进行螺纹加工。没有主轴定向功能，数控铣床或加工中心不能使用要求主轴定向停止的固定循环。



4747

单元7


7.3 7.3 固定循环加工类指令固定循环加工类指令格式孔加工在孔底的动作刀具返回用途

G73 X Y Z R Q K F

间歇进给 —— 快速高速深孔钻孔G74 X Y Z R P F 切削进给暂停——主轴正转切削进给攻左旋螺纹G76X Y Z R I P F 切削进给主轴定向停止—刀具移位快速精镗孔G80 —— —— —— 取消固定循环G81X Y Z R F 切削进给 —— 快速钻孔G82X Y Z R P F 切削进给暂停快速锪孔、镗阶梯孔G83X Y Z R Q K F 间歇进给 —— 快速深孔往复排屑钻G84 X Y Z R P F 切削进给暂停——主轴反转切削进给攻右旋螺纹G85 X Y Z R F 切削进给 —— 切削进给精镗孔G86 X Y Z R F 切削进给主轴停止快速镗孔G87 X Y Z R I F 切削进给主轴定向停止—刀具移位快速反镗孔G88 X Y Z R F 切削进给暂停——主轴停止手动操作镗孔G89 X Y Z R P F 切削进给暂停切削进给精镗阶梯孔



4848

单元7


1. G73—— 高速深孔啄钻循环

指令格式 :G73 X---Y---Z---R---Q---K--- F---L---

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（ Q为负值）K_:每次的退刀增量（ K为正值）F_: 切削进给速度 L_: 重复次数

加工方式 :进给孔底快速退刀 G73 指令的动作



4949

单元7


G73G73 编程实例编程实例%1000

G54 G90 G00 Z30

X0 Y0 M3 S2000 ；主轴开始旋转G90 G99 G73 X300. Y-250. Z-200. R-100. Q-15. K5 F120. ；定位 ,钻 1 孔 , 然后返回到 R 点Y-550.; 定位 ,钻 2 孔 , 然后返回到 R 点G98 Y-750.; 定位 ,钻 3 孔 , 然后返回到初始位置平面X1000.; 定位 ,钻 4 孔 , 然后返回到 R 点Y-550.; 定位 ,钻 5 孔 , 然后返回到 R 点G98 Y-250.; 定位 ,钻 6 孔 , 然后返回初始位置平面G80 G00 X0 Y0 ;

M5; 主轴停止M30 ；



5050

单元7


2. G83——深孔啄钻循环指令

指令格式 :G83 X---Y---Z---R---Q---K---F---L---

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（ Q为负值）K_:每次的退刀增量（ K为正值）

F_: 切削进给速度 L_: 重复次数

加工方式 :中间进给孔底快速退刀 G83 指令的动作



5151

单元7


3. G74——攻左螺纹循环指令

指令格式 :G74 X---Y---Z---R---P--- F---L---

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_:暂停时间 F_: 切削进给速度（ F= 转速×螺距）

例如：螺距 2 的螺纹，

S100 时 F=100*2=200mm/min L_: 重复次数

（ R距工件表面 7mm 以上）

加工方式 :进给孔底主轴暂停正转快速退刀 G74 指令的动作



5252

单元7


G74G74 编程实例编程实例在指定 G74 之前，使用辅助功能（M 代码）使主轴逆时针旋转。举例：%1000

G92 X0 Y0 Z60

G91 G00 F200 M04 S200

G98 G74 X100 R-40 P4 G90 Z0

G0 Z60

X0 Y0 M05

M30



5353

单元7


4. G84——攻右螺纹循环指令

指令格式 :G84 X---Y---Z---R---P--- F---L---

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_:暂停时间 F_: 切削进给速度（ F= 转速×螺距）

例如：螺距 2 的螺纹，

S100 时 F=100*2=200mm/min L_: 重复次数

（ R距工件表面 7mm 以上）

加工方式 :进给孔底主轴暂停正转快速退刀 G84 指令的动作



5454

单元7


5. G76—— 精镗孔循环指令

指令格式 :G76 X---Y---Z---R---I （ J ） --- P--- F---L---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 I_:X 轴刀尖反向位移量（负值）J_:Y 轴刀尖反向位移量P_:暂停时间 F_: 切削进给速度 L_: 重复次数

加工方式 :进给孔底主轴定位停止快速退刀 G76 指令的动作



5555

单元7


G76G76 编程实例编程实例

%1000

G92 X0 Y0 Z50

G00 G91 G99 M03 S600

G76 X100 R-40 P2 I-6 Z-10 F200

G00 X0 Y0 Z40

M05

M30



5656

单元7


6. G81—— 钻孔循环指令

指令格式 :G81 X---Y---Z---R---F---

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

G81 命令可用于一般的孔加工

加工方式 :进给孔底快速退刀

G81 指令的动作



5757

单元7


7. G82—— 钻阶梯孔循环指令

指令格式 :G82 X---Y---Z---R---P---F---

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_:暂停时间 F_: 切削进给速度

G82 钻孔循环 , 反镗孔循环

加工方式 :进给孔底快速退刀

G82 指令的动作



5858

单元7


8. G85——铰孔（精镗孔）循环指令

指令格式 :G85 X---Y---Z---R---F---L---

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 L_: 重复次数

加工方式 :中间进给孔底快速退刀

基本同 G84 ，但在孔底时主轴不反转G85 指令的动作



5959

单元7


9. G86—— 镗孔循环指令

指令格式 :G86 X---Y---Z---R---F---L---


加工方式 :进给孔底主轴停止快速退刀

基本同 G81

G86 指令的动作



6060

单元7


10.G89—— 精镗阶梯孔循环

G89 X_Y_Z_R_P_F_L_

此指令与 G86 指令相同，但在孔底有暂停。（孔底延时、停主轴）



6161

单元7


11. G87——反镗孔循环指令

指令格式 :G87 X---Y---Z---R---F---L---


加工方式 :进给孔底主轴停止快速退刀

基本同 G81

G86 指令的动作



6262

单元7



%1000

G92 X0 Y0 Z80

G00 G91 G98 F300

G87 X50 Y50 I-5 G90 R0 P2 Z40

G00 X0 Y0 Z80 M05

M30



6363

单元7


反镗上图所示孔的加工程序：G92 X0 Y0 Z0;

G90 G00 X0 Y0 ;

G43 Z0 H03;

S350 M03;

G87 G98 Z-30.0 R-43.0 Q3.0 P2000 F50;

G00 G49 Z0 M05;

M30;




6464

单元7


12. G88—— 镗孔循环（手镗）

在孔底暂停，主轴停止后，转换为手动状态，可用手动将刀具从孔中退出。再手动将主轴正转，然后进入自动加工状态，按“循环启动”键可转入下一个程序段的自动加工。镗孔手动回刀，不需主轴准停。

G98 （ G99 ） G88 X_Y_Z_R_P_F_L_



6565

单元7


13. G80—— 取消循环指令

指令格式 :G80

G01~G02 可取消固定循环



6666

单元7


路线最短孔间的位置精度较高



6767

单元7


例 1 ：对图中的 4 个孔进行攻螺纹，深度为 10mm ，主轴转速S=150r/min ，其数控加工程序为：%8778

N10 G90 G54 G00 X0 Y0 ；

N20 G43 G00 Z100 H02 ；

N30 G99 M03 S150 ；

N40 G00 Z30 M07 ；

N60 G84 X10 Y10 Z-10 R7 F300 ；

N70 X50 ；

N80 Y30 ；

N90 X10 ；

N100 G80 ；

N110 G49 G00 Z100 ；

N120 X0 Y0 ；

N130 M30 ；

单元7

数控铣床的程序编制 6868



例 2 ：螺纹加工•编制右所示的螺孔加工程序（设 Z 轴开始点距工作表面 50mm 处，切削深度为 10mm ）。

R 面

50

初始面

3

(1)先用 G81 钻孔%0009

G90 G92 X0. Y0. Z50.

M03 S800

G91 G99 G81 X40. Y40. Z-13. R- 47. F100

X40.Y0. L3

X0. Y50.

X-40. Y0. L3

G90 G00 X0. Y0. Z50. M05

M30

单元7

数控铣床的程序编制 6969



(2)再用 G84 攻丝M03 S140

G91 Y40.

G99 G84 X40. Z-17. R-43. L4 F280

Y50

G99 G84 X-40. Z-17. R-43. L3 (X-40. L3)

G80 Z43.

G90 G00 X0. Y0. M05

M30



7070

单元7


应用 HNC-21M 数控系统

1．工艺分析

1) 技术要求 : 毛坯四周、底面、顶面已预先加工。

2) 装夹定位的确定：采用机用虎钳装夹。

3) 工艺路线的确定：粗加工半精加工精加工

4) 加工刀具的确定： ø2.5 中心钻 ø18 钻头 ø19.8 钻头 ø20H7 镗刀

切削用量： ø2.5 中心钻主轴转速 1500r/min ，进给速度 200mm/min

ø18 钻头主轴转速 1000r/min ，进给速度 200mm/min

ø19.8 钻头主轴转速 1000r/min ，进给速度 200mm/min

ø20H7 镗刀主轴转速 300r/min ，进给速度 50mm/min

2. 程序编制

例 3



7171

单元7


%0003；主程序N01 T01M06 （ ø2.5 中心钻）N02 G54G90G40G49G80

N03 M03S1500

N04 G00X50Y50

N05 G43H01Z50

N06 M08

N07 G99G81R5Z-4.5F200

N08 M98P1011

N09 M09

N10 G49G00Z100

N11 T02M06 （ ø18 钻头）N12 M03S1000

N13 G00X50Y50

N14 G43H02Z50

N15 M08

N16 G99G83R5Q-5K3Z-35F200

N17 M98P1011

N18 M09

N19 G49G00Z100

N20 T03M06 （ ø19.8 钻头）N21 M03S1000

N22 G00X50Y50

N23 G43H03Z50

N24 M08

N25 G99G81R5Z-35F200

N26 M98P1012

N26 M09

N27 G49G00Z100

N28 T04M06 （ ø20H7 镗刀）N29 M03S300

N30 G00X50Y50

N31 G43H04Z50

N32 M08

N33 G99G86R5Z-32F50

N34 M98P1012

N35 M09

N36 G49G00Z100

N37 M30

%1011；子程序 X100 Y50

X150

X200

Y110

X150

X100

X50

M99

%1012；子程序 X200 Y110

M99



7272

单元7


加工图示零件，工件材料为 45 号钢，毛坯尺寸为108mm54mm18mm ，刀具及切削用量的选择见表 6-7 。工件坐标系原点定在距毛坯上边和左边均 27mm 处，其 Z0 定在毛坯上，编写零件的加工程序。

例 4



7373

单元7




7474

单元7


N120 G91 G28 Z0 Y0

N130 G49 M06

(M01)

N140 G00 G90 X70 Y0 Z0 S80 M03 T3

N150 G43 Z50 H02

N160 M08

N170 G01 Z-20 F10

N180 G01 Z5 F20

N190 G00 G90 Z20 M05

N200 M09

N210 G91 G28 Z0 Y0

N220 G49 M06

(M01)

O1110

N010 G90 G21 G40 G80

N020 G91 G28 X0 Y0 Z0

N030 G92 X-200 Y150 Z0

N040 G00 G90 X70 Y0 Z0 S700 M03 T2

N050 G43 Z50 H01

N060 N08

N070 G98 G81 X0 Y0 Z-20 R5 F50

N080 X0

N090 G80

N100 G00 G90 Z20 M05

N110 M09



7575

单元7


N230 G00 G90 X0 Y0 Z0 S260 M03 T4

N240 G43 Z50 H03

N250 M08

N260 G98 G81 X0 Y0 Z-20 R5 F40

N270 G80

H280 G00 G90 Z20 M05

H290 M09

N300 G91 G28 Z0 Y0

N310 G49 M06

(M01)N320 G00 G90 X0 Y0 Z0 S400 M03 T5

N330 G43 Z50 H04

N340 M08

N350 G98 G76 X0 Y0 Z-20 R5 Q0.1 F30

N360 G80

N370 G00 G90 Z20 M05

N380 M09

N390 G91 G28 Z0 Y0

N400 G49 M06

(M01)

N410 G00 G90 X0 Y0 Z0 S400 M03 T1

N420 G43 Z50 H05

N430 G00 G90 Z-5

N440 M08

N450 G42 G01 X-25 D01

N460 G03 X-25 Y0 I25 J0



7676

单元7


N470 X-23

N480 G00 G90 Z10

N490 G00 G90 X70 Y0

N500 G00 G90 Z-5

N510 X58

N520 G03 X58 Y0 I12 J0

N530 X60

N540 G00 G90 Z10

N550 G40

N560 G00 G90 X-40 Y-40

N570 G00 G90 Z-20

N580 G41 G01 X-25 D02

N590 Y0

N600 G02 X5 Y24.5I25 J0

N610 G01 X72 Y12

N620 G02 X72 Y-12 I-2 J-12

N630 G01 X5 Y-24.5

N640 G02 X-25 Y0 I-5 J24.5

N650 G01 X-27

N660 G00 G90 Z20 M05

N670 M09

N680 G91 G28 X0 Y0 Z0

N690 G40

N700 G49 M06

N710 M30



7777

单元7


小结本次课需要学生掌握数控铣床（华中世纪星）的孔加工的循环指令格式；编程方法；学会应用这些指令来进行编程。

思考题思考题编写下面零件的数控程序。编写下面零件的数控程序。



7878

单元7


7.4 7.4 坐标偏置类指令坐标偏置类指令

例： G53 G90 G00 X-100 Y-100 Z-20 ，则执行后刀具快速定位至机床坐标系中 X-100 Y-100 Z-20 的位置。

（ 1 ） G53—— 机床坐标系设置书写格式： G53 ； G53 是机床坐标系设置指令，非模态指令。

（ 2 ） G54 ~ G59—— 工件坐标系设置书写格式： G54 ~ G59 ； G54 ~ G59 是工件坐标系设置指令，模态指令。



7979

单元7


坐标偏置类指令坐标偏置类指令

工件

X1(-301.333)

Y1(-170.123)

¹¤ ¼þ



8080

单元7


X-301.333Y-170.123Z-411.909



8181

单元7


提问提问

如右图所示，程序应为：如右图所示，程序应为：G55 G90 G00 X20 G55 G90 G00 X20

Y20Y20或或 G55 G91 G00 X10 Y-G55 G91 G00 X10 Y-

8080



8282

单元7


A: X-311Y-246Z-128 B: X-291Y-296Z-128 C: X-341Y-286Z-128

坐标偏置类指令编程实例坐标偏置类指令编程实例



8383

单元7


%4023G54 G90 G00 Z30 ；以 A 为工件坐标原点，编写平行四边形的加工程序X-10 Y-20M03 S800Z3G42 G00 X-5 Y-5 D01 ；逆铣G01 Z-5 F60X30 F100X41.547 Y20X11.547X-2.887 Y-5G00 Z3G40 X-10 Y-20

G55 ；以 B 为工件坐标原点，编写圆的加工程序G41 G00 X-20 Y20 D01 ；顺铣G01 Z-5 F60X0G02 I0 J-15 F80G01 X20 Y20 F100G00 Z3G40 X-30 Y30

G56 ；以 C 为工件坐标原点，编写正方形的加工程序G41 G00 X5 Y5 D01 ；顺铣G01 Z-5 F60Y-20 F100X-20Y0X5G00 Z30G40 X20 Y20 M05M30



8484

单元7


坐标偏置类指令坐标偏置类指令G92 与 G54 ～ G59 的区别

G92指令是一条非模态指令，但由该指令建立的工件坐标系却是模态的。 G92优先于 G54。

G54~G59都是模态指令，分别对应 1＃～ 6＃预置工件坐标系

G92 指令与 G54 ～ G59 指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。 G92 指令是通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。

通过使用 G54 ～ G59命令，来将机床坐标系的一个任意点设置为工件坐标系原点。



8585

单元7


指令格式为： __

____

03

0217 FZ

R

JIYX

G

GG

___

____

03

0218 FY

R

KIZX

G

GG

____

__03

0219 FX

R

KJZY

G

GG

7.5 7.5 螺旋线进给指令螺旋线进给指令

说明：对于任何角度（≤ 3600 的圆弧）可附加任一数值。



8686

单元7


螺旋插补的应用：螺纹铣削编程

现结合M30×1.5右旋内螺纹铣削加工实例说明螺纹铣削的编程方法。工件材料： 42CrMo4；螺纹底孔直径：Di=28.38mm；螺纹直径： Do=30mm；螺纹长度L=20mm；螺距： P=1.5mm；机夹螺纹铣刀直径：D2=19mm；铣削方式：顺铣。



8787

单元7


设安全距离 CL=0.5mm,切入圆弧半径 Re 为：（ Ri-CL ） ²+(R0-Re) ²=Re² 推出：Re=[(Ri-CL)²+R0²]/(2R0)=[(14.19-0.5)²+15²]/(2×15)=13.747mm 切入圆弧角度 b 为 :b=180°-arcsin[(Ri-CL)/Re]=180°-arcsin[(14.19-0.5)/13.747]=95.22° 为便于计算，可近似取值为 90° ，切入圆弧时的 Z 轴位移 Za 为 :Za=Pa/360°=1.5×90°/360° =0.375mm 切入圆弧起始点坐标为 :

1) 参数计算



8888

单元7


切削用量参数计算

（ 1 ）主轴转速 n 为 :

n=1000V/(D2×pi)=1000×150/(19×3.14)=2512r/min

铣刀齿数 Z=1 ，每齿进给量 f=0.1mm ，铣刀切削刃处进给速度 F1 为 :

F1=fz×n=0.1×1×2512=251.2mm/min

（ 2 ）铣刀中心进给速度 F2 为 :

F2=F1(D0-D2)/D0=251.2×(30-19)/30=92.1mm/min



8989

单元7


2) 螺纹铣削程序

% 1010;N10 G90 G00 G57 X0. Y0. ;

N20 G43 Z0. H10 M3 S2512 ;

N30 G91 G00 X0. Y0. Z-20.375 ;

N40 G41 X0. Y-13.690 Z0. D01 ;

N50 G03 X15. Y13.69 Z0.375 R13.747 F92 ;

N60 G03 X0. Y0. Z1.5 I-15. J0.;

N70 G03 X-15. Y13.69 Z0.375 R13.747;

N80 G00 G40 X0. Y-13.690 Z0. ;

N90 G49 G00 Z200. M5 ;

N100 M30;



9090

单元7


7.6 G07——7.6 G07—— 虚轴指令虚轴指令

格式： G07 ，其中

虚轴规定： G07 0 指定该轴为虚轴（即只参加计算，不运动）； G07 1 指定该轴为实轴。正弦曲线插补：是在螺旋线插补前，用 G07 将参加圆弧插补的某一轴指定为虚轴，则螺旋线插补变为正弦线插补。

1

0



9191

单元7


程序如下：%7001G54 G90 ；建立工件坐标系M03 S530 ；主轴正转G00 Z30 ；快速移动至安全高度X0 Y0Z5G01 Z-3 F200G07 Z0G19 G02 Y0 Z-3 J25 K0 X80 F80G07 Z1G17 G00 Z10 M05M30

例：如图所示，编写 XY 平面上的单周期正弦曲线程序单， Z 轴为虚轴



9292

单元7


7.7 7.7 返回类指令返回类指令

在执行原点返回命令时，每一个轴是独立执行的，这就在执行原点返回命令时，每一个轴是独立执行的，这就像快速移动命令（像快速移动命令（ G00G00））一样；一样；通常刀具路径不是直线。通常刀具路径不是直线。因此，要求对每一个轴设置中间点，以免机床在原点返因此，要求对每一个轴设置中间点，以免机床在原点返回时与工件碰撞等意外发生。回时与工件碰撞等意外发生。

1.G28——1.G28—— 自动经中间点返回参考点自动经中间点返回参考点

G28 G90 ( G91 ) X_Y_Z_; G28 G90 ( G91 ) X_Y_Z_;

2.G29——2.G29—— 从参考点经中间点返回目标从参考点经中间点返回目标点点

G29 G90 ( G91 ) X_Y_Z_;G29 G90 ( G91 ) X_Y_Z_;



9393

单元7


7.8 7.8 数控铣床基本操作数控铣床基本操作1 、开机（关机）操作

2 、机床回零操作

3 、超程解除操作

4 、手动操作

5 、试切对刀操作

按下【急停】→扳动总电源开关至【 ON】处→系统自动启动→右旋释放【急停】按钮，即可启动机床。按下【急停】→同时按下【 ALT】和【 X】→系统自动退出至 DOS→扳动总电源开关至【 OFF】处，即可关机。

按下【回零】键→按机床控制面板上的【 + X 】、【 + Y 】、【 + Z】键，直至【 + Z 】、【 + X 】、【 + Y】按键上的指示灯亮为止。当某轴出现超程时， CNC 处于急停状态，显示“超程”报警。要退出超程状态时，必须先按下【急停】 →再右旋松开，然后一直按住【超程解除】开关，同时在点动方式下，控制该轴向相反方向退出超程状态。

手动换刀、主轴起停及速度选择



9494

单元7


数控铣床基本操作数控铣床基本操作6 、显示报警信息

7 、 MDI操作

8 、程序输入操作

9 、自动加工操作

MDI 运行、 MDI清除、坐标系设置、刀具参数设置

自动加工、程序校验

文件管理、新程序输入、程序编辑

什么时候需要机床回零？

1 、开机后；

2 、机床断电后再次接通数控系统电源；

3 、超过行程报警解除以后；

4 、紧急停止按钮按下后。



9595

单元7


对刀对刀是确定工件在机床上的位置，是确定工件在机床上的位置，也即是确定工件坐标系与机床坐也即是确定工件坐标系与机床坐标系的相互位置关系。对刀过程标系的相互位置关系。对刀过程一般是从各坐标方向分别进行，一般是从各坐标方向分别进行，它可理解为通过找正刀具与一个它可理解为通过找正刀具与一个在工件坐标系中有确定位置的点在工件坐标系中有确定位置的点((即对刀点即对刀点 )) 来实现。来实现。

光电式寻边器对刀心轴块规对刀偏心式寻边器对刀

零件简图零件简图工件原点

块规

X

Y

常用对刀方式



9696

单元7


寻边器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的 X 、 Y 零点偏置值，也可测量工件的简单尺寸。它有偏心式（图 1）、迥转式（图 2）和光电式（图 3）等类型。偏心式、迥转式寻边器为机械式构造。机床主轴中心距被测表面的距离为测量圆柱的半径值。光电式寻边器的测头一般为 10mm 的钢球，用弹簧拉紧在光电式寻边器的测杆上，碰到工件时可以退让，并将电路导通，发出光讯号。通过光电式寻边器的指示和机床坐标位置可得到被测表面的坐标位置。利用测头的对称性，还可以测量一些简单的尺寸。

图 1 偏心式寻边器图 2 迥转式寻边器图 3 光电式寻边器

寻边器



9797

单元7


常用对刀方式光电式寻边器对刀

主要特点：对刀时寻边器不需回转；可快速对工件边缘定位；对刀精度可达 0.005mm；应用范围包括表面边缘、

内孔及外圆的高效对刀



9898

单元7


常用对刀方式偏心式寻边器对刀

对刀过程： 10mm 的直柄可安装于弹簧夹头刀柄或钻夹头刀柄上；请以手指轻压测测头的侧边，使其偏心 0.5mm；使其以 400-600rpm 的速度转动；如图 2 所示使测头与工件的端面相接触，慢慢地碰触移动，

就会变成如图 3 所示，测头不再振动，宛如静止的状态接触，

以更细微的进给来碰触移动的话，测头就会如图 4 所示，开始

朝一定的方向滑动。这个滑动起点就是所要寻求的基准位置；工件端面所在的位置，就是加上测头半径 5mm 的坐标位置

图 1 图 2

图 3 图 4



9999

单元7


Z 轴设定器自动对刀器

刀具长度方向的对刀：Z 轴设定器：是用以对刀具长度补偿的一种测量装置。对刀准确、效率高等特点；缩短了加工准备时间。采用手动方式工作，即：对刀时，机床的运动由操作者手动控制，特别适合单件、小批量生产；自动对刀器：能在对刀时将对刀器产生的信号通过电缆输出至机床的数控系统，以便结合专用的控制程序实现自动对刀、自动设定或更新刀具的半径和长度补偿值；对刀仪：用于机外对刀，在使用前就可测量出刀具的准确尺寸数据

对刀仪刀具长度测量

刀具直径测量



100100

单元7


Z 轴对刀器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系的 Z轴坐标，或者说是确定刀具在机床坐标系中的高度。 Z 轴对刀器有光电式（图）和指针式等类型，通过光电指示或指针，判断刀具与对刀器是否接触，对刀精度一般可达 100.0±0.0025 （ mm ），对刀器标定高度的重复精度一般为 0.001～ 0.002 （ mm ）。对刀器带有磁性表座，可以牢固地附着在工件或夹具上。 Z 轴对刀器高度一般为 50mm 或lOOmm 。

Z 轴对刀器的使用方法如下 :（ 1）将刀具装在主轴上，将 Z 轴对刀器吸附在已经装夹好的工件或夹具平面上。（ 2）快速移动工作台和主轴，让刀具端面靠近 Z 轴对刀器上表面。（ 3）改用步进或电子手轮微调操作，让刀具端面慢慢接触到Z 轴对刀器上表面，直到Z 轴对刀器发光或指针指示到零位。（ 4）记下机械坐标系中的 Z 值数据。（ 5）在当前刀具情况下，工件或夹具平面在机床坐标系中的 Z 坐标值为此数据值再减去 Z 轴对刀器的高度。（ 6）若工件坐标系 Z 坐标零点设定在工件或夹具的对刀平面上，则此值即为工件坐标系 Z 坐标零点在机床坐标系中的位置，也就是 Z 坐标零点偏置值。

Z 轴对刀器



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单元7


Z 轴设定器与刀具和工件的关系



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单元7


采用寻边器对刀，其详细步骤如下：（ 1 ） X 、 Y 向对刀 ①将工件通过夹具装在机床工作台上，装夹时，工件的四个侧面都应留出寻边器的测量位置。②快速移动工作台和主轴，让寻边器测头靠近工件的左侧；③改用微调操作，让测头慢慢接触到工件左侧，直到寻边器发光，记下此时机床坐标系中的 X 坐标值，如 -310.300 ；④抬起寻边器至工件上表面之上，快速移动工作台和主轴，让测头靠近工件右侧；⑤改用微调操作，让测头慢慢接触到工件左侧，直到寻边器发光，记下此时机械坐标系中的 X 坐标值，如 -200.300 ；⑥若测头直径为 10mm ，则工件长度为 -200.300-（ -310.300）-10=100 ，据此可得工件坐标系原点 W 在机床坐标系中的 X 坐标值为 -310.300+100/2+5= -255.300 ；⑦同理可测得工件坐标系原点 W 在机械坐标系中的 Y 坐标值。

采用寻边器和 Z 轴设定器对刀实例



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单元7


（ 2 ） Z 向对刀①卸下寻边器，将加工所用刀具装上主轴；②将 Z 轴设定器（或固定高度的对刀块，以下同）放置在工件上平面上；③快速移动主轴，让刀具端面靠近 Z 轴设定器上表面；④改用微调操作，让刀具端面慢慢接触到 Z 轴设定器上表面，直到其指针指示到零位；⑤记下此时机床坐标系中的 Z 值，如 -250.800 ；⑥若 Z 轴设定器的高度为 50mm ，则工件坐标系原点 W 在机械坐标系中的 Z 坐标值为 -250.800-50-（ 30-20） =-310.800 。（ 3 ）将测得的 X 、 Y 、 Z 值输入到机床工件坐标系存储地址中（一般使用 G54-G59 代码存储对刀参数）。



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单元7


EP4B测头采用导电式工作原理

将测头安装在圆柱柄夹持工具柄（如弹簧夹头柄）上，再将工具柄安装在机床主轴上，这时，测针尖端的触头与机床主轴的基准位置（轴线）就是相对固定的；当操作者采用手动方式控制机床移动时，当测针上的触头与被测工件（金属件）的表面接触，测头内部常开状态的电路通过机床和工件形成闭合回路，立即在测头主体上发出声光信号；操作者可以根据测头与工件精确接触①时的位置关系和机床数控系统显示的坐标值，确定工件被测点的实际坐标值，然后根据各个被测点的实际坐标值计算出测量结果。



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单元7


数控回转工作台可以使数控铣床增加一个或两个回转坐标，通过数控系统实现 4 坐标或 5 坐标联动，从而有效地扩大工艺范围，加工更为复杂的工件。数控铣床一般采用数控回转工作台。通过安装在机床工作台上，可以实现 A 、 B或 C 坐标运动，但占据的机床运动空间也较大，如图所示。

数控回转工作台



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单元7


这种对刀器能在对刀时将对刀器产生的信号通过电缆输出至机床的数控系统，以便结合专用的控制程序实现自动对刀、自动设定或更新刀具的半径和长度补偿值。 ETC-3L 型对刀器主要用于加工中心和数控镗、铣床。 ETC-3L 型对刀器特别适合在批量生产情况中实现自动对刀；也可以作为手动对刀器用于单件、小批量生产。采用这种对刀器有利于提高生产效率，控制产品质量，降低生产成本，提高企业竞争力。技术特点电源 ETC-3L对刀器由机床或其它外部电源通过电缆向对刀器供电，对刀器的设计输入电压为： 5V DC±10% 。输出信号 ETC-3L 型对刀器的输出信号在其内部经过光电隔离处理，可确保用户的控制系统不受干扰。输出信号的类型分为 SSR（开关量）信号和OTC（高低电平）信号两种。 ETC-3L 型对刀器的输出信号通常设定为常开型的 SSR信号。即：对刀器未工作时，两条信号线为断路；对刀器工作时，两条信号线为通路。

ETC-3L 型自动对刀器（机内对刀仪）



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单元7


ETC-3FL 型电子对刀器是在 ETC-3F 型对刀器的基础上增加了对刀信号有线输出功能的升级产品，专门用于满足希望实现对刀过程自动进行要求的用户，例如：数控机床生产厂、专用机床制造商和具有一定技术能力的机床用户。由于产品样本中未对这种对刀器的使用过程做详细说明，现在对 ETC-3FL 型电子对刀器的信号输出和如何与数控系统连接问题介绍如下：第一，关于 ETC-3FL 功能静态刀具长度设定（丝锥，钻头等）；旋转刀具的多点及单点刀具的长度设定（盘铣刀、大型刀具等）；旋转刀具的多点及单点刀具的直径设定（键槽铣刀、镗杆等）；包括换刀、定位和偏置修正的全自动测量循环程序；通过长度或直径测量进行刀具破损检测；序中刀具破损检测可识别破损的刀具，避免工件报废；通过检测长度和直径来识别刀具，发现刀具的错装； ETC-3FL 对刀器具有弱保护结构，可摆动，可防止在碰撞情况下对产品的损害。第二，关于信号的输出在 ETC-3FL 型电子对刀器接近底部的位置设有一个 XS12JK-4P/Y 型标准插座，每个对刀器都配有一条四芯电缆（长度为 5米或按用户要求确定），电缆的一端为与对刀器插座相配的标准插头。对刀器内部设有专门的电路用于将对刀时刀具与对刀器接触的状态信号输出，为保证对刀器电路的安全，在输出信号的端口采用光藕元件对信号进行隔离。输出的状态信号即：刀具与对刀器没有接触时，此工作状态可以测得输出光电耦合信号为高电平（ 5V 左右）；一但刀具与对刀器接触，对刀器产生声光提示，同时可以测得输出光电信号为低电平。第三，关于对刀器的电源、电缆及信号的拾取 ETC-3FL 型电子对刀器内部没有电源，对刀器需要用户通过电缆提供外部的电源（ 5VDC ， 30-40mA ），在对刀器配备的电缆另一端留出四条线头，分别带有标识说明为电源的正负极和输出信号的正负级。输出信号的拾取需要用户在两根信号输出线上加载电阻并控制通过信号输出线的电流不超过30mA （ 5VDC ），用户能够通过测量电阻两端的电压的变化获得信号。第四，关于对刀器输出信号的使用 ETC-3FL 型电子对刀器的输出信号主要是在对刀时作为数控系统执行自动采集与刀具参数相关的坐标值及进行必要的参数设定工作的外部中断信号，不同的数控系统要求的中断信号的具体要求不一定相同。以发那克（ FANUC）数控系统为例，中断信号应符合以下要求： 24VDC ， 16mA 以上。用户在使用 ETC-3FL 型电子对刀器时，应通过适当的电路将对刀器的输出信号变换来满足数控系统输入的中断信号要求。信号输入的具体连接位置通过查阅数控系统连接说明书即可得知。第五，关于自动对刀的实现用户或机床厂在使用 ETC-3FL 型电子对刀器时，首先要象使用 ETC-3F 型电子对刀器一样，将对刀器固定在机床的工作台上，并用标准棒将对刀器的对刀环的中心坐标值测量出来，再将对刀环顶面的坐标值测量出来。然后通过阅读数控系统的编程手册查出刀具直径和长度对应的变量参数及其地址号，再利用数控系统的宏指令功能编写对刀操作的程序。在所编写的程序中通过跳步功能和刀具参数设定功能的结合（例如： FANUC 数控系统中的 G31 指令和 G40 、 G41 、 G42 、 G43 、 G44 、 G49 ），实现对刀过程的自动化。第六，关于对刀器的防护 ETC-3FL 型电子对刀器配备整体式防护罩，采用钢制材质，能在切削加工过程中保护对刀器不受损坏，有效防止了加工过程中铁屑对对刀器造成的损坏；在进行对刀时将其取下，对刀完毕将防护罩罩上。采用自动对刀，不仅能提高效率，还能消除人为因素产生的影响，有利于保证产品质量，特别是自动对刀是正在发展的先进制造技术的组成部分，有利于提高企业的竞争力。

ETC-3F 型电子对刀器是专门用于在加工中心，数控镗、铣床上实现机上对刀的专用工具，这种对刀器的特点是能够实现刀具的长度和直径两种参数的对刀，由于在机床上进行刀具直径方向对刀的结果最接近刀具工作的实际情况，因此，这种对刀的效果甚至比专用的刀具预调仪更实用。关于这种对刀器的具体结构、精度和实用方法请阅读本公司的产品样本中的相关说明。



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单元7


3 线性轴＋转台（ c ）＋摆头（ b ）＋红外测头＋机内对刀仪用途手机模具加工



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单元7


已知该零件的毛坯为100mm×80mm×27mm 的方形坯料，材料为 45钢，且底面和四个轮廓面均已加工好，要求在立式加工中心上加工顶面、孔及沟槽。

零件图样

7.9 7.9 典型零件的工艺分析及编程典型零件的工艺分析及编程



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单元7


加工中心加工中心



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零件号 101 零件名称编制日期程序号 O1011 编制

工步号

程序段号工步内容刀具

切削用量

S 功能 F 功能切深 /mm

1 N11 粗铣顶面端面铣刀（ φ125 ）v=90m/min f=0.2mm/齿

2.5S240 F300

2 N12 钻 φ32 ， φ12 孔中心孔中心钻（ φ2 ） 2.5S1000 F100

3 N13钻 φ32 ， φ12 孔至φ11.5

麻花钻（ φ11.5 ）v=20m/min f=0.2mm/rev

S550 F110

4 N14 扩 φ32 孔至 φ30 麻花钻（ φ30 ）v=25 m/min f=0.3mm/rev

S280 F85

5 N15 钻 3-φ6 孔至尺寸麻花钻（ φ6 ）v=20m/min f=0.2mm/rev

S1100 F220

6 N16 粗铣 φ60沉孔及沟槽立铣刀（ φ18 ， 2刃）

v=20m/minf=0.15mm/

齿 5

S370 F110

数控加工工序卡片



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单元7


7 N17 钻 4-M8 底孔至 φ6.8 麻花钻（ φ6.8 ）v=20m/

minf=0.15mm/

rev

S950 F140

8 N18 镗 φ32 孔至 φ31.7 镗刀（ φ31.7 ）v=80m/

minf=0.15mm/

rev 1.7

S830 F120

9 N19 精铣顶面端面铣刀（ φ125 ）

v=120m/min

f=0.15mm/齿 0.5

S320 F280

10

N20 铰 φ12 孔至尺寸铰刀（ φ12 ）v=6m/min

f=0.25mm/rev

S170 F42

11

N21 精镗 φ32 孔至尺寸微调精镗刀（ φ32 ）

v=90m/min

f=0.08mm/rev 0.3

S940 F75

12

N22精铣 φ60沉孔及沟槽至尺寸

立铣刀（ φ18 ， 4刃）

v=25m/min

f=0.08mm/齿 0.3

S460 F150

13

N23 φ12 孔口倒角倒角刀（ φ20 ）v=20m/

minf=0.2mm/

rev

S550 F110

14

N24 3-φ6 ， M8 孔口倒角麻花钻（ φ11.5 ）

v=20m/min

f=0.15mm/rev

S830 F120

15

N25 攻 4-M8螺纹丝锥（ M8 ）v=8m/min

S320 F400



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单元7


槽型零件的铣削：如图所示的槽形零件，其毛坯为四周已加工的铝锭（厚为 20mm ），槽深 2mm。编写该槽形零件加工程序。

图槽形零件

%1000G54G90G00Z50M03S800X-30Y-30Z3G01Z-2F100X30Z3G00Y10G01Z-2X0Y30X-30Y10Z3G00Z50M05M30

%1200;G56G90G00Z50M03S200G99G84X0Y20Z-8R7F300X-17.32Y10X-17.32Y-10X0Y-20X17.32Y-10X17.32Y10G00Z50M05M30

数控铣床编程实例



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单元7


练习题练习题 11



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单元7


练习题练习题 22

Documents

单元 7 数控铣削加工（ 华 中系统）

单元 7 数控铣削加工（华中系统）