澳門葡京

数控铣床得操作与编程_ppt

作者:澳門葡京  来源:澳門葡京娱乐  时间:2019-10-15 01:29  点击:

  1.本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

  * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 3.5.4 加工进程控制 1.暂停运行 机床操作面板上的“进给保持”按钮实施,也可以利用软件菜单控制。软件控制是在程序运行状态下,按F7键“停止运行” 暂停运行时,模态信息得到保留,可按机床操作面板上的“循环启动”按钮,从暂停处重新接续加工。 图3-40 暂停运行对线.中止运行 在上述对话框出现后,如果按Y键,将中止程序运行,退出本程序的运行,不能从中断处接续加工。 若希望从程序头重新开始运行,可在自动加工子菜单下,按F4键“重新运行”,在弹出对话框后按Y键,光标将返回到程序头部,再按“循环启动”,即可重新从头运行。 3.加工断点保存与恢复 该功能可在零件加工一段时间后,保存断点,关断电源;在下一工作班次,打开电源后,可以恢复断点,接续加工,方法如下。 需要保存断点时,可在自动加工子菜单下按F7“停止运行”,弹出对话框后,按N键暂停程序运行,但不取消当前运行程序; 再按F5“保存断点”,然后在弹出的对话框的文件名栏处键入断点文件名,如DD1,回车后系统将自动建立一DD1.BP1的断点文件。 图3-41 恢复断点对话框 下一时间,如果切断过电源或退出过控制软件系统,则接通电源进入系统后应先回参考点; 然后调入保存断点时所运行的程序文件,先手动移动坐标轴到断点位置附近,并确保当机床自动返回断点时不至于发生碰撞,然后在自动加工子菜单下按F6“恢复断点”,再在弹出的对话框中选择断点文件,如DD1.BP1; 回车后系统会根据断点文件中的信息,恢复到中断运行时的状态,并弹出如图3-41所示对话框。按Y键,系统将自动进入MDI方式。 如果保存断点后没有松动过工件,可在此时直接按F4“返回断点”,则断点数据将自动输入到MDI缓冲区,按“循环启动”执行MDI指令,系统将移动刀具到断点位置。 如果保存断点后松动过工件,则需要先重新对刀后手动将刀具移动到加工断点处;然后,在自动加工子菜单下按F5“重新对刀”,则系统将自动把断点处的工件坐标值数据输入到MDI缓冲区,按“循环启动”执行MDI指令,系统将修改当前工件坐标系原点,重建工件坐标系,完成对刀操作。 这样虽然工件移动了,其断点处在新工件坐标系中的坐标还是和保存断点前它在原工件坐标系中的坐标值相同。 以上两种方式,一是执行G00返回断点,一是执行G92重新建立工件坐标系,都是以保存断点处的坐标值为依据的。当返回断点后,再按“循环启动”键即可继续从断点处接续加工。 思考与练习题 1.数控铣床的类型有哪些?立式铣床的Z轴运动实现可有哪些形式? 2.XK5032、ZJK7532-1型数控铣床各是什么性质的进给伺服控制系统?它们的Z轴运动分别是怎样实现的?XK5032的可调升降台能否实现Z轴的程序控制? 3.数控铣床的三轴联动和两轴联动是一个什么样的概念?它们在加工应用上有什么差别? 4.XK5032型数控铣床能否实现主轴转速的程序控制?其控制范围如何?ZJK7532-1型数控铣床的主轴变速是如何实现的?其主轴变速如何进行? 5.如何进行回参考点的操作?回参考点有什么意义?自动回参考点有什么要求? 6.ZJK7532-1型数控铣床的机床原点、参考点和工件原点之间有何区别?用图示表达出它们之间的相对位置关系。 7.ZJK7532-1型数控铣床的机床坐标系是怎样建立的?开机时屏幕上显示的(0,0,0)是指机床原点吗?此时若用MDI执行“G90 G00 X100.0 Y50.0 Z-20.0”后,屏幕上显示的是刀位点在机床坐标系中的坐标吗? 8.ZJK7532-1型数控铣床的工件坐标系是怎样建立的?如果屏幕显示当前刀位点在机床坐标系中的坐标为(150,?100,?80),用MDI执行“G92 X100.0 Y50.0 Z?20.0”后,工件原点在机床坐标系中的坐标是多少? 9.上题中若再用MDI执行“G90 X100.0 Y50.0 Z-20.0”后,屏幕上工件坐标系的显示坐标是多少?机床坐标系的显示坐标又是多少?若用MDI执行“G91 X100.0 Y50.0 Z-20.0”后,显示坐标又是多少? 10.简要说明在ZJK7532-1型数控铣床上如何进行MDI操作? 11.G54~G59指令的含意是什么?比较一下它们和G92之间的区别?如何预置G54~G59的值? 12.常用的钻、镗、铣用刀具有哪些?画图表示出立铣刀的装夹及其基本组成。 13.数控铣床的对刀内容包括哪些?以基准铣刀的对刀为例说明对一个圆形毛坯的对刀过程是如何进行的? 14.数控铣床的圆弧插补编程有什么特点?圆弧的顺逆应如何判断?试写出在XY平面上铣切一个?40的整圆的程序行。 15.操作面板上的“机械锁住”和“Z轴锁住”按键有什么用途?在ZJK7532-1型数控铣床的控制系统中,执行程序校验时,机械及程序在运行上有什么特征?如何进行程序校验? 16.在ZJK7532-1型数控铣床上编写程序时,应注意些什么? 17.G28指令中的坐标值指的是什么?试画图表示G28、G29的运行路线.数控铣床上的刀具补偿内容有哪些?人工编程预刀补和机床自动刀补分别是如何进行的?机床自动刀补有哪些优势? 19.画图表示刀具直径补偿的引入、引出过程。说说刀具直径补偿编程时应注意哪些问题?如何利用刀径补偿功能实现粗、精加工? 20.C功能刀补和B功能刀补有什么不同?哪一种更好? 21.刀长补偿应用时,若所用刀具因多次使用磨损而变短了,应怎样设置刀补?若原来是按刀座对刀编程的,现装上了一把刀具,应怎样设置刀补? 22.在ZJK7532-1型数控铣床上如何进行刀补数据的设定??多把刀具的机外预调是怎样一回事? 23.画图表示主、子程序及其嵌套调用关系?在ZJK7532-1型数控铣床上,子程序应如何编写? 24.缩放、镜像和旋转编程有什么实用意义?和自动编程中用到的同类功能相比,它又有什么优势? 25.对数控铣床加工编程时,如何进行多把刀具的换刀程序控制? 26.试编制题图3-1中各零件的数控加工程序。并说明在执行加工程序前应作什么样的对刀考虑?(设工件厚度均为15 mm) 27.对题图3-2(a)所示的凸轮零件轮廓,在深度方向上分两刀切削,试编程。 题图3-1 题图3-2 28.对题图3-2(b)所示各槽加工,试用主、子程序调用的编程方式编程。 29.对题图3-2(c)所示零件进行挖槽加工,试用改变刀补而实现粗、精加工的方法编程。 30.对题图3-2(d)所示零件进行钻孔和铣A平面,试编程。 * * * * * * * * * * * * * * 在程序中含有某些固定顺序或重复出现的程序区段时,把这些固定顺序或重复区段的程序作为子程序单独存放,通过在主程序内书写反复调用子程序的指令,甚至在子程序中还可再去调用另外的子程序,如图3-33所示。 这种由主、子程序综合作用的程序结构使得数控系统的功能更为强大。HCNC-1M数控系统就具有这种功能,并且它最多可进行八重调用。 图3-33 主子程序调用关系 子程序的格式和一般程序格式差不多:也是以“%xxxx”开头;“%”后跟的几位数字是子程序的番号,是作调用入口地址用的,必须和主程序中的子程序调用指令中所指向的番号一致。 此外,子程序结束不要用“M02”或“M30”,而要用“M99”指令,以控制执行完该子程序后返回调用它的程序中。 调用子程序的指令格式如下: M98 P...。子程序调用指令,P后跟被调用的子程序番号。 M98 P... L...。重复调用子程序指令,L后跟重复调用的次数。 G65 P... L...。子程序或宏程序调用指令。 主、子程序可写在同一个文件中,主程序在前,子程序在后,两者之间可空几行作分隔。 图3-34 等距孔钻削 3.5.2 缩放、镜像和旋转程序指令 1.缩放指令G51、G50 使用缩放指令可实现用同一个程序加工出形状相同,但尺寸不同的工件。指令格式为: G51 X... Y... Z... P... G50 其中,X、Y、Z应是缩放中心的坐标值,P后跟缩放倍数 G51既可指定平面缩放,也可指定空间缩放。G50是缩放取消指令。 图3-35 缩放图例 如图3-35所示零件,采用缩放功能,编程如下: 缩放指令不能用于补偿量的缩放,刀具补偿将根据缩放后的坐标值进行计算。 2.镜像指令G24、G25 当工件具有相对于某一轴对称的形状时,可以利用镜像功能和子程序的方法,只对工件的一部分进行编程,就能加工出工件的整体,这就是镜像功能。 当某一轴的镜像有效时,该轴执行与编程方向相反的运动。镜像指令格式为: G24 X... Y... Z... 镜像设置开始 G25 X... Y... Z... 取消镜像设置 当采用绝对编程方式时,如G24 X?9.0表示图形将以X=?9.0的直线对称,然后再以Y=4.0对称,两者综合结果即相当于以点(6.0,4.0)为对称中心的原点对称图形。 某轴对称一经指定,持续有效,直到执行G25且后跟该轴指令才取消。 例如,G25 X0,表示取消前面的由G24 X…产生的关于Y轴方向的对称,此时X后所带的值基本无意义,即任意数值均一样。 先执行过G24 X…,其间没有执行过G25 X…,后来又执行了G24 Y…,则对称效果是两者的综合。 若执行的G25后不带坐标指令时,将取消最近一次指定的对称关系。 在HCNC-1M系统中,当用增量编程时,镜像坐标指令中的坐标数值没有意义,所有的对称都是从当前执行点处开始的。 如图3-36所示零件,采用镜像功能,先按Y轴镜像(镜像轴X=0),在不取消Y轴镜像的情形下,接着进行X轴镜像(镜像轴Y=0),然后先取消Y轴镜像,最后再取消X轴镜像。 每次镜像设定后,调用运行一次基本图形加工子程序,共得到四个不同方位的加工轨迹,编程如下: 图3-36 镜像图例 3.旋转变换指令G68、G69 指令格式: G17 G68 X… Y… P… G18 G68 X… Z… P… G19 G68 Y… Z… P… G69 其中,X、Y、Z是旋转中心的坐标值;P为旋转角度,单位:度,取值范围为0~360°;G68是坐标旋转功能有效,G69则是取消坐标旋转功能。 如图3-37所示零件,采用旋转变换处理,分别旋转90°、180°、270°,得到的效果和镜像处理时一样。 图3-37 旋转图例 在有刀具补偿的情况下,是先进行坐标旋转,然后才进行刀具半径补偿、刀具长度补偿。在有缩放功能的情况下,是先缩放,再旋转。 在有些数控机床中,缩放、镜像和旋转功能的实现是通过参数设定来进行的,不需要在程序中用指令代码来实现。 这种处理方法表面上看,好像省却了编程的麻烦,事实上,它远不如程序指令实现来得灵活。 要想在这类机床上实现上述几个例程的加工效果,虽然可以不需编写子程序,但却需要多次修改参数设定值后,重复运行程序,并且程序编写时在起点位置的安排上必须恰当。 由于无法一次调试完成,因此出错的可能性较大。 3.5.3 综合加工应用实例 如图3-38所示零件,设中间?28的圆孔与外圆?130已经加工完成,现需要在数控机床上铣出直径?120~?40、深5?mm的圆环槽和七个腰形通孔。 图3-38 综合加工图例 根据工件的形状尺寸特点,确定以中心内孔和外形装夹定位,先加工圆环槽,再铣七个腰形通孔。 铣圆环槽方法:采用?20 mm左右的铣刀,按?120的圆形轨迹编程,采用逐步加大刀具补偿半径的方法,一直到铣出?40的圆为止。 铣腰形通孔方法:采用?8~?10 mm左右的铣刀(不超过?10),以正右方的腰形槽为基本图形编程,并且在深度方向上分三次进刀切削,其余六个槽孔则通过旋转变换功能铣出。 由于腰形槽孔宽度与刀具尺寸的关系,只需沿槽形周围切削一周即可全部完成,不需要再改变径向刀补重复进行。 如图3-39所示,现已计算出正右方槽孔的主要节点的坐标分别为:A(34.128,7.766)、B(37.293,3.574)、 C(42.024,15.296)、D(48.594,11.775)。 对刀方法: (1) 先下刀到圆形工件的左侧,手动→步进调整机床至刀具接触工件左侧面,记下此时的坐标X1;手动沿Z向提刀,在保持Y坐标不变的情形下,移动刀具到工件右侧,同样通过手动→步进调整步骤,使刀具接触工件右侧,记下此时的坐标X2; 计算出X3=(X1+X2)/2的结果,手动提刀后,通过手动→步进调整过程,将刀具移到坐标X3处,此即X方向上的中心位置。对刀方式如图3-39所示。 图3-39 对刀方式图 (2) 用同样的方法,移动调整到刀具接触前表面,记下坐标Y1;在保持X坐标不变的前提下,移动调整到刀具接触后表面,记下坐标Y2;最后,移动调整到刀具落在Y3=(Y1+Y2)/2的位置上,此即圆形工件圆心的位置。 (3) 用手动—步进方法沿Z方向移动调整至刀具接触工件上表面。 (4) 用MDI方法执行指令G92 X0 Y0 Z0;则当前点即为工件原点;然后,提刀至工件坐标高度Z=25.0的位置处,至此对刀完成。 按照上述思路,编程如下: 主 程 序 子 程 序 %0010 G92 X0 Y0 Z25.0 G90 G17 G43 G00 Z5.0 H01 M03 G00 X25.0 G01 Z?5.0 F150 G41 G01 X60.0 D01 应设置 D01=10 G03 I-60 G01 G40 X25.0 G41 G01 X60.0 D02 设置 D02=20 G03 I-60 G01 G40 X25.0 G41 G01 X60.0 D03 设置D03=30 %100 G00 X42.5 G01 Z?12.0 F100 M98 P110 G01 Z?20.0 F100 M98 P110 G01 Z?28.0 F100 M98 P110 G00 Z5.0 X0 Y0 M99 G03 I-60 G01 G40 X25.0 G49 G00 Z5.0 G28 Z25.0 M05 G28 X0 Y0 M00 暂停、换刀 G29 X0 Y0 G00 G43 Z5.0 H02 M03 M98 P100 G68 X0 Y0 P51.43 M98 P100 G69 嵌套的子程序 %110 G01 G42 X34.128 Y7.766 D04 G02 X37.293 Y13.574 R5.0 G01 X42.024 Y15.296 G02 X48.594 Y11.775 R5.0 G02 Y-11.775 R50.0 G02 X42.024 Y-15.296 R5.0 G01 X37.293 Y-3.574 G68 X0 Y0 P102.86 M98 P100 G69 G68 X0 Y0 P154.29 M98 P100 G69 G68 X0 Y0 P205.72 M98 P100 G69 G68 X0 Y0 P257.15 M98 P100 G03 X34.128 Y7.766 R35.0 G02 X37.293 Y13.574 R5.0 G40 G01 X42.5 Y0 M99 D04应按实际使用的刀具半径设定 H01=0、H02按第二把刀具相对于第一把刀具伸出的长短设定 G69 G68 X0 Y0 P308.57 M98 P100 G69 G00 Z25.0 M05 M30 现代数控机床的刀补功能已相当完善,如使用C功能刀补的机床基本上都是采用预先读入前后几段线,进行平行偏移计算,求解出刀具中心偏移线的交点,作为前段线的终点,同时又是下一段线的起点,从而得到刀补轨迹的。 当偏移计算得出的交点与原轮廓转角尖点偏离太远时,则自动插入转折型刀具路径,如图3-25所示。 图3-25 尖角刀补处理 刀补解除(取消)则是一个从有到无的渐变过程,从上一个具有正常偏移轨迹线段的终点的法向矢量处开始,刀具中心渐渐往本线性轨迹段的终点方向移动,到达该轨迹段的终点处时,刀具中心相对于终点的偏移矢量大小为零,即刀具中心就正好落在终点上。 当刀径补偿号采用D00时,如使用G41(G42)G00(G01). . . D00 格式时,相当于使用了G40。 需要注意的是,刀补的引入和取消要求必须在G00或G01路线段,但在刀补进行的中间轨迹线中,还是允许圆弧段轨迹的; 在刀补进行中的程序段之间不能有任何一个刀具不移动的指令程序段出现;在指定刀补平面执行刀补时,也不能出现连续两个仅第三轴移动的指令,否则将可能产生刀补自动取消然后又重新启动的刀补过程,因而在继续运行程序时出现过切或少切现象。 3.4.2 刀具长度补偿 使用刀具长度补偿功能,可以在当实际使用刀具与编程时估计的刀具长度有出入时,或刀具磨损后刀具长度变短时,不需重新改动程序或重新进行对刀调整,仅只需改变刀具数据库中刀具长度补偿量即可。 刀具长度补偿指令有G43、G44和G49三个,其使用格式如下: G43(G44)G00(G01)Z H 刀具长度正补偿G43、负补偿G44 G49 G00(G01)Z 取消刀具长度补偿 在G17的情况下,刀长补偿G43、G44只用于Z轴的补偿,而对X轴和Y轴无效。 格式中,Z值是属于G00或G01的程序指令值,同样有G90和G91两种编程方式。 H为刀长补偿号,它后面的两位数字是刀具补偿寄存器的地址号,如H01是指01号寄存器,在该寄存器中存放刀具长度的补偿值。刀长补偿号可用H00~H99来指定。 图3-26 刀具长度补偿 执行G43时,Z实际值?= Z指令值?+?(H xx) 执行G44时,Z实际值?= Z指令值???(H xx) 其中,(Hxx)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。 刀具长度补偿指令通常用在下刀及提刀的直线中,使用多把刀具时,通常是每一把刀具对应一个刀长补偿号,下刀时使用G43或G44,该刀具加工结束后提刀时使用G49取消刀长补偿。如图3-27所示,编程如下: 图3-27 刀长补偿实例 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 . . . 设(H02)= ?200 mm时: N1 G92 X0 Y0 Z0 N2 G90 G00 G43 Z10.0 H02 N3 G91 G01 Z?30.0 N4 Z30.0 N5 G00 G49 Z?10.0 . . . 从上述程序例中可以看出,使用G43、G44相当于平移了Z轴原点,即将坐标原点O平移到了O点处,后续程序中的Z坐标均相对于O进行计算。使用G49时则又将Z轴原点平移回到了O点。 同样地,也可采用G43...H00或G44...H00来替代G49的取消刀具长度补偿功能。 刀长补偿数据的设定如图3-28所示,将多把刀具中最长或最短的刀具作为基准刀具,用Z向设定器对刀。 在保持机床坐标值不变(刀座等高)的情况下,若分别测得各刀具到工件基准面的距离为A、B、C,以A为基准设定工件坐标系,则H01=0,H02=A?B,H03=A?C。 图3-28 基准刀对刀时刀长补偿的设定 在实际生产加工中,常常使用刀座底面进行对刀,按刀座底面到工件基准面的距离设定工件坐标系; 编程时加上G43、G44指令;安装上刀具后,测出各刀尖相对于刀座底面的距离,将测量结果设置为刀长补偿值,如图3-29所示。 图3-29 刀座对刀时刀长补偿的设定 事实上,也可先在机床外,利用刀具预调仪精确测量每把刀具的轴向和径向尺寸,确定每把刀具的长度补偿值; 然后,在机床上用其中最长或最短的一把刀具进行Z向对刀,确定工件坐标系。 这种机外刀具预调+机上对刀的方法,对刀精度和效率高,便于工艺文件的编写和生产组织,但投资较大。 3.4.3 刀具数据库的设置 HCNC数控系统的刀具数据库设置,可在基本功能主菜单下选按“MDI功能F4”后,出现的菜单项目中选择进行。 其中,“刀库表F1”功能项主要应用于有自动换刀功能的加工中心机床,对铣床系统则无效。 在此,仅对使用“刀具表F2”功能项进行刀具补偿量的设置作些介绍。 刀补设置可按如下步骤进行: (1) 在基本功能主菜单下按F4键,选择“MDI”方式。 (2) 按F2键,选择“刀具表”功能项,进入刀补设置画面,如图3-30所示。此时,正文窗口将显示刀补数据,可用上下左右光标键移动光标到需要设置修改的地方,也可用PGUP、PGDN页面键翻页。 图3-30 刀具补偿量的设置 (3) 按照刀号0对应D00及H00,刀号1对应D01与H01的对应关系,移动光标到所需设置刀号对应的刀具长度以及刀具半径数据处,按回车键后,命令行将出现所选刀补数据,可编辑、修改。 (4) 修改完毕后,按回车键确认。若输入数据符合格式要求,所修改设置的数据将显示在正文窗口的对应位置上;否则,机器将鸣叫提示出错,原值保持不变。 对于各刀具补偿值,必须根据工件的结构尺寸、所用刀具半径、刀具与工件间的相对位置等各方面的数据综合考虑后确定。不要随心所欲地胡乱设置,否则将造成运行轨迹不正确。刀具长度补偿值设置不合适的话,还会造成刀具冲撞工作台的危险事故。 (5) 所有刀补内容设置完成后,按ESC键退出设置状态。接着可按其他功能选项键执行其他功能,如可按F10键返回基本功能主菜单。 3.4.4 刀补程序的编写与上机调试 例1 对前述轮廓铣削的零件,考虑刀具补偿情况再进行编程。 零件形状及刀补路线所示,设对刀操作是采用刀座进行的,安装上?8 mm的刀具后,测得刀具伸出长度为45 mm,因此设置刀补地址数据为:(D01)= 4,(H01)= 45。 图3-31 刀补实例 编程如下: 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。 但考虑刀补后的程序适应性强,对不同长度、不同半径的刀具只需改变刀具补偿量即可。 当然由于零件形状上的最小圆弧半径的限制,本零件的轮廓加工不可使用直径大于?20?mm的铣刀。 由于使用了刀具补偿功能,可以使用同一把刀具,通过改变刀具补偿半径的方法,先设定较大的D01值,进行轮廓粗切,再逐步减小D01的值,重复运行程序,实现从粗切到精切的过程。 在深度方向上,如果因深度较大,无法一次切削完成,则一样可以用实际长度固定而通过改变H01值的方法,先用较大的H01值,切削一部分深度的材料,再减小H01的值,切削深度方向剩余的材料,通过多次运行程序达到深度分次切削的效果。 例2 对如图3-32所示的零件钻孔。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8 mm,若设定(H01)= ?8 mm,(H02)= 8 mm。 图3-32 钻孔加工图例 3.5 综合铣削加工技术 3.5.1 子程序及其调用 从前面实例中可知,当使用改变刀补量来实现从粗加工到精加工时,一般都是反复运行同一个程序,其中需要人工干预的操作性质较多,因而操作失误的可能性也比较大。 如果把这些重复运行的程序重复书写,就会增大编程调试的工作量,也不太方便。为此,很多数控系统都提供了主子程序重复调用,或利用用户宏指令编程等方法来达到这样的目的。 编辑过程中所用到的操作键基本上就是PC机键盘上的编辑键,另外系统还定义了F6为整行删除键,用于删除当前光标所在行; 定义F7、F8、F9键为定位查找替换功能键,用于在程序中查找指定的字符串(可在命令行输入指定要查找的字符串),找到后即将光标定位于该处,可用于快速定位编辑修改。 3.程序调用 调入编写好的程序,应在主菜单下按“自动加工F1”-“程序选择F1”-“磁盘程序”,弹出如图3-21所示对话框后,选择所需程序文件名,选定后回车即可。 若当前页没有你想要的程序,可一直按向右光标键直至下一屏,或在相应的下级文件夹中寻找。如果程序头部格式符合要求,调用成功后,程序内容正常显示。(如果调用不成功,可能会是由于程序头部格式不合规范所致。) 当前已调用或已运行过的程序,只要经过编辑修改,就必须重新调用。 如果是用M02作程序结束指令的,程序运行完毕后,则需重新调用程序才可再次运行。中途非正常结束时,亦需重新调用。 只有执行到以M30结束的程序,才可不需重新调用而可再次重复运行。 4.程序校验和加工运行 程序校验主要用于检查程序中有无语法错误,或察看程序运行的轨迹是否符合要求。 其操作步骤是:先调入欲运行的程序,再将工作方式开关置于“自动”方式,在基本功能主菜单下按“自动加工F1”-“程序校验F3”,然后按机床面板上的“循环启动”键即可开始进行程序校验。 程序校验时,数控系统内部按程序顺序自动进行运算控制,CRT也不断显示当前程序执行的结果; 若显示画面为程序内容,则覆盖当前运行的程序行的有色光条将随之滚动,如图3-22所示,但各机械轴并不产生实际移动。 除用于程序结束的M02、M30指令外,程序中的其他MST指令功能将不被执行,但程序校验执行过程中,还是可以使用机床面板上的“进给保持”和“循环启动”按钮,进行暂停和重启的控制功能。 此外,也可以将工作方式开关置于“单段”方式,然后同样进行程序校验操作。 这样当程序执行时,将会在每一段程序执行完后,都自动处于进给保持的暂停状态;只有按一下“循环启动”按钮,才可继续运行下一个程序段。 若想要在程序校验的同时察看模拟运行的轨迹图形,可在选按“程序校验F3”之后,按“循环启动”按钮之前,先选按“显示方式F9”-“显示模式”,再选择所需的图形观察方式,然后再按“循环启动”钮。 图3-22 程序校验画面 和程序校验不同,加工运行时必然伴随着各机械轴的实际移动。 事实上,在装上工件对好刀后,真正进行加工之前,还必须在伴随有机械轴移动的情形下进行空运行调试,以排除出现机械轴超程报警的可能,确保加工运行路线在各轴的有效行程范围之内。 但有时在装上工件后,又不方便进行空运行调试,为此,机床提供了“Z轴锁住”的功能,可在控制Z轴不产生位移的情形下执行程序,以检验XY平面方向是否有超程现象,这样就只需靠人工对程序中有关Z轴的进给进行超程检查。 如果在运行程序前先按下“机床锁住”钮,则运行效果将和程序校验一样,所有送到机械各轴的控制运动将被自动截断,仅在数控装置内部运行;但和校验不同的是,此时MST功能将受程序控制。 加工运行的操作步骤是:先调入程序并对好刀,将工作方式开关置于“自动”方式,再按机床上的“循环启动”键即可开始自动运行。 如中途想暂停运行,可按机床面板上的“进给保持”键,则各轴方向的进给将暂时停止,直至再按“循环启动”时便可继续执行。 按进给保持时主轴并不停转;若想要主轴停转,可按“主轴停转”键,但按循环启动前必须先按“主轴正转”键启动主轴。 若想彻底中断程序的继续运行,可选按“停止运行F7”,在屏幕的命令行中出现“是否退出自动运行Y/N?”时,按下“Y”键并回车即可;否则,将继续程序的运行。 3.4 刀具补偿及程序调试 3.4.1 刀具半径补偿 铣刀的刀位点是中心上,若编程按轮廓线进行,又不考虑刀具半径补偿,则将是刀具中心(刀位点)行走轨迹和图纸上的零件轮廓轨迹重合,因而造成过切或少切现象。 从上节实例可知,系统程序控制的总是让刀具刀位点行走在程序轨迹上。 为了确保铣削加工出的轮廓符合要求,就必须在图纸要求轮廓的基础上,整个周边向外或向内预先偏离一个刀具半径值,作出一个刀具刀位点的行走轨迹,求出新的节点坐标,然后按这个新的轨迹进行编程(如图3-23(a)所示),这就是人工预刀补编程。 上节的槽形铣削就是这样编程的。这种人工预先按所用刀具半径大小,求算实际刀具刀位点轨迹的编程方法也能够得到要求的轮廓。 但很难直接按图纸提供的尺寸进行编程,计算繁杂,计算量大,并且必须预先确定刀具直径大小;当更换刀具或刀具磨损后又需重新编程,使用起来极不方便。 现在很多数控机床的控制系统自身都提供自动进行刀具半径补偿的功能,只需要直接按零件图纸上的轮廓轨迹进行编程,在整个程序中只在少量的地方加上几个刀补开始及刀补解除的代码指令。 这样无论刀具半径大小如何变换,无论刀位点定在何处,加工时都只需要使用同一个程序或稍作修改,你只需按照实际刀具使用情况将当前刀具半径值输入到刀具数据库中即可。 在加工运行时,控制系统将根据程序中的刀补指令自动进行相应的刀具偏置,确保刀具刃口切削出符合要求的轮廓。 利用这种机床自动刀补的方法,可大大简化计算及编程工作,并且还可以利用同一个程序、同一把刀具,通过设置不同大小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法来达到粗、精加工的目的,如图3-23(b)所示。 刀具半径补偿指令共有G41、G42、G40三个。其使用程序格式为: G90(G91)G17 G00(G01)G41(G42)X Y D G90(G91)G18 G00(G01)G41(G42)X Z D G90(G91)G19 G00(G01)G41(G42)Y Z D G90(G91)G17 G00(G01)G40 X Y 在进行刀径补偿前,必须用G17或G18、G19指定刀径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行,否则将产生报警。 G90(G91)G18 G00(G01)G40 X Z G90(G91)G19 G00(G01)G40 Y Z 刀径补偿指令程序就是在原G00或G01线性移动指令的格式上,加上了G41(G42、G40)...D...的指令代码。 其中,G41为刀径左补偿,G42为刀径右补偿,G40为取消(解除)刀径补偿。D为刀具半径补偿寄存器的地址字,在补偿寄存器中存有刀具半径补偿值。 刀径补偿有D00~D99共100个地址号可用。其中,D00已为系统留作取消刀径补偿专用。补偿值可在MDI方式下键入。 X、Y及其坐标值还是按G00及G01的格式意义进行确定,和不考虑刀补时一样编程计算。 所不同的是,无刀补指令时刀具中心是走在程序路线上;有刀径补偿指令时刀具中心是走在程序路线的一侧,刀具刃口走在程序路线上。 刀补位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行判断的,如图3-23(c)所示。 当用G41指令时,刀具中心将走在编程轨迹前进方向的左侧;当用G42指令时,刀具中心将走在编程轨迹前进方向的右侧。 实际编程应用时,应根据是加工外形还是加工内孔以及整个切削走向等进行确定。当将刀具半径设置为负值时,G41和G42的执行效果将互相替代。 刀径补偿在整个程序中的应用共分刀补引入(初次加载),刀补方式进行中和刀补解除三个过程。 刀补引入是一个从无到有的渐变过程,从线性轨迹段的起点处开始,刀具中心渐渐往预定的方向偏移,到达该线性轨迹段的终点处时,刀具中心相对于终点产生一刀具半径大小的法向偏移。 图3-24 刀补加载和解除的过程 图3-24所示方形零件轮廓考虑刀补后编写的程序如下: %0003 N1 G54 G90 G17 G00 M03 由G17指定刀补平面 N2 G41 X20.0 Y10.0 D01 刀补引入,由G41确定刀补方向,由D01指定刀补大小 N3 G01 Y50.0 F100 N4 X50.0 N5 Y20.0 N6 X10.0 N7 G00 G40 X0 Y0 M05 由G40解除刀补 N8 M30 刀补进行中 当程序运行到含刀补引入的程序段N2后,运算装置即同时先行读入N3、N4两段,在N2的终点(N3的起点)处,作出一个矢量,该矢量的方向是与下一段N3的前进方向垂直向左(G41),大小等于刀补D01的值。 刀具中心在执行这一段(N2段)时,就移向该矢量的终点。刀补引入指令只能在G00、G01的线性段中进行,不能用于G02、G03的圆弧段中。 从N3程序段开始转入刀补方式行进状态。在此状态下,G00、G01、G02、G03都可使用。 它也是每次都先行读入两段,在进行偏移计算后得到刀具中心在该段终点的坐标,刀具中心就移向这点。 在刀补进行过程中,刀具中心的轨迹基本上就是编程轮廓轨迹的平行线的值。 由于刀径补偿指令都是模态指令,因此对补偿进行中的程序段而言,如果刀补形式没有什么变化的话,可不需再书写刀补指令。 早期的数控机床刀具补偿功能还不完善,其刀径补偿都是一段一段独立计算的,这时进行中的刀补路线都是从每一段线段起点的法向矢量走到该线段终点的法向矢量处。 当两段线间呈尖角过渡时,这种刀补法的刀补路线将无法自动从前段线接续到下一段线,因而出现脱节现象。 为此,有的控制系统要求预先对所有的尖角都进行倒圆处理,确保前后之间都能顺滑连接。 有的控制系统则是在编程时对尖角处预先增加尖角处理指令,将前后两段线用合理的路线连接起来。 比如,FANUC-3MA控制系统使用的B功能刀补,就是采用尖角圆弧插补G39指令来处理尖角的。 小圆弧段: 大圆弧段: G90 G03 X 0 Y 25.0 R 25.0 或:G91 G03 X?25.0 Y 25.0 R 25.0 G90 G03 X 0 Y 25.0 R?25.0 或:G91 G03 X?25.0 Y 25.0 R?25.0 (3) X、Y、Z同时省略时,表示起、终点重合;若用I、J、K指令圆心,相当于指令了360°的弧;若用R编程时,则表示指令为0°的弧。 (4) 无论用绝对还是用相对编程方式,I、J、K都为圆心相对于圆弧起点的坐标增量,为零时可省略。(也有的机床厂家指令I、J、K为起点相对于圆心的坐标增量。) G02 (G03) I... 整圆 G02 (G03) R... 不动 (5) 机床启动时默认的加工平面是G17。如果程序中刚开始时所加工的圆弧属于XY平面,则G17可省略,一直到有其他平面内的圆弧加工时才指定相应的平面设置指令;再返回到XY平面内加工圆弧时,则必须指定G17。 G17、G18、G19主要用于指定圆弧插补时的加工平面,并不限制G00、G01的移动范围。如果当前加工平面设置为G17,同样可以在G00、G01中指定Z轴的移动。 此外,有的机床还可用G02、G03实现空间螺旋线进给。其格式如下: G17G90 (G91) G02(G03) X... Y... R... ( I... J...) Z... F... 或 G18G90 (G91) G02(G03) X... Z... R... ( I... K... ) Y... F... G19G90 (G91) G02(G03) Y... Z... R... ( J... K... ) X... F... 即在原G02、G03指令格式程序段后部,再增加一个与加工平面相垂直的第三轴移动指令,这样在进行圆弧进给的同时还进行第三轴方向的进给,其合成轨迹就是一空间螺旋线 Y 30.0 R 30.0 Z 10.0 F100 其程序应是: 或 G90 G17 G03 X 0 Y 30.0 R 30.0 Z 10.0 F100 3.3.3 其他常用指令 1.G04——暂停延时 格式:G04 P...,单位ms(毫秒)。 执行此指令时,加工进给将暂停P后所设定的时间,然后自动开始执行下一程序段。 机床在执行程序时,一般并不等到上一程序段减速到达终点后才开始执行下一个程序段,因此,可能导致刀具在拐角处的切削不完整。如果拐角精度要求很严,必须暂停。例如:欲停留1.5 s时,程序段为:G04 P1500。 2.段间过渡方式指令G09、G61、G64 除用暂停指令来保证两程序段间的准确连接外,还可用段间过渡指令来实现。 1) 准停校验G09 一个包含G09的程序段在终点进给速度减速到0,确认进给电机已经到达规定终点的范围内,然后继续进行下个程序段。该功能可用于形成尖锐的棱角。G09是非模态指令,仅在其被规定的程序段中有效。 2) 精确停止校验G61 在G61后的各程序段的移动指令都要在终点被减速到0,直到遇到G64指令为止。在终点处确定为到位状态后继续执行下个程序段,这样便可确保实际轮廓和编程轮廓相符。 3) 连续切削过渡G64 在G64之后的各程序段直到遇到G61为止,所编程的轴的移动刚开始减速时就开始执行下一程序段。因此,加工轮廓转角处时就可能形成圆角过渡;进给速度F越大,则转角就越大。 3.输入数据单位设定G20、G21、G22 使用G20、G21、G22可分别选择设定数据输入单位为英制、公制或脉冲当量。这三个G代码必须在程序的开头,坐标系设定之前,用单独的程序段来指定。如不指定,默认为G21公制单位。 4.参考点操作G28、G29 格式: G28 X...Y... Z... 经指令中间点再自动回参考点。 G29 X...Y... Z... 从参考点经中间点返回指令点。 绝对坐标G90编程方式时,G28指令中的XYZ坐标是中间点在当前坐标系中的坐标值。G29指令中的XYZ坐标是从参考点出发将要移到的目标点在当前坐标系中的坐标值。 增量坐标G91编程方式时,G28中指令值为中间点相对于当前位置点的坐标增量;G29中指令值为将要移到的目标点相对于前段G28中指令内的中间点的坐标增量。 G28、G29指令通常应用于换刀前后。 在换刀程序前,先执行G28指令回参考点(换刀点);执行换刀程序后,再用G29指令往新的目标点移动。 若各坐标点位置如图3-18(a)所示,则可编程如下: 图3-18 自动返回参考点指令 G90 G28 Xx2 Yy2 Zz2 回参考点 M00 (或TxxM6) 暂停换刀 G90 G29 X x3 Y y3 Z z3 返回,到新位置点 … … 或 G91 G28 X (x2?x1) Y (y2?y1) Z (z2?z1) M00 (或TxxM6) G29 X (x3?x2) Y (y3?y2) Z (z3?z2) … 关于G28、G29的执行动作及应用说明,在数控车床编程中已有叙述,请参阅2.6.4节中的相关内容。 由于G28、G29是采用G00一样的移动方式,其行走轨迹常为折线,较难预计,因此在使用上经常将XY和Z分开来用。 先用G28 Z...提刀并回Z轴参考点位置,然后再用G28 X...Y...回到XY方向的参考点,如图3-18(b)所示。自动编程软件往往采用G91G28Z0; G91G28X0Y0;以当前点为中间点的方式生成程序。 3.3.4 编程实例与上机调试 1.程序实例 实例1 外形轮廓的铣削。如图3-19(a)所示零件,以中间?30的孔定位加工外形轮廓,在不考虑刀具尺寸补偿的情况下。 图3-19 铣削加工零件图例 编程如下: 实例2 铣槽与钻孔。如图3-19(b)所示零件,以外形定位,加工内槽和钻凸耳处的四个圆孔。 为保证钻孔质量,整个零件采用先铣槽后钻孔的顺序。内槽铣削使用?10 mm的铣刀,先采用行切方法(双向切削)去除大部分材料,整个周边留单边0.5 mm的余量;最后,采用环切的方法加工整个内槽周边。整个内槽铣切的位置点关系及路线 铣槽路线安排 编程如下: 程 序 内 容 含 义 %0002 G92 X150.0 Y160.0 Z120.0 G90 G00 X-34.5 Y34.5 Z30.0 S200 M03 G01 Z10.0 F50 N100 G91 G01 X19.0 Y-7.5 X-19.0 Y-7.5 主程序号 建立工件坐标系,工件零点在对称中心 绝对值方式,快速移到槽内铣削起点的正上方 快速下刀至距工件上表面5 mm处 进给下刀至槽底部,进给速度50 mm/s 横向进给,增量方式,右移19 mm(行切开始) 下移7.5 左移19 下移7.5 N110 X69.0 Y-4.0 X-69.0 G90 X-19.5 G91 Y-6.5 N120 X39.0 Y-6.5 X-39.0 Y-6.5 X39.0 Y-6.5 X-39.0 Y-5.0 X-15.0 右移69,铣至宽槽处 下移4 左移69 绝对值方式,往回移至X=-19.5处,准备向下进给 增量值方式,下移6.5 右移39,铣槽的中腰部 下移6.5 左移39 下移6.5 右移39 下移6.5 左移39 下移5 左移15 N130 X69.0 Y-4.0 X-69.0 Y-7.5 N140 X19.0 Y-7.5 X-19.0 N150 G01Z15.0 G00 X50.0 G01 Z-15.0 N160 X19.0 Y7.5 X-19.0 右移69(重复15 mm),铣下部宽槽 下移4 左移69 下移7.5 右移19,铣左下部窄槽 下移7.5 左移19 向上抬刀15 快速右移至右下角窄槽区 下刀进给至槽底部 右移19 上移7.5 左移19 N170 G90 Y27.0 N180 X34.5 Y34.5 X15.5 N190 G91G01 X-0.5 Y0.5 F20 N200 X20.0 Y-20.0 X-15.0 Y-30.0 X15.0 Y-20.0 X-20.0 Y15.0 X-30.0 绝对值方式,向上进给移动到右上角窄槽区 右移至X = 34.5处(右端) 上移至Y = 34.5处 左移至X = 15.5处(内槽粗铣完毕,行切结束) 增量方式,进给至刀刃接近右上角顶部直线,开始沿顺时针方向对周边进行环切 … Y-15.0 X-20.0 Y20.0 X15.0 Y30.0 X?15.0 Y20.0 X20.0 Y-15.0 X30.0 N210 Y15.0 N220 G90 G01Z30.0 M05 G28 Z120.0 G28 X150.0Y160.0 N230 M00 内槽周边铣切的最后一刀,环切结束 抬刀至距工件上表面5 mm的上部,主轴停 Z轴先返回参考点 X、Y方向返回参考点 暂停程序运行,准备进行手动换刀。 N240 G90 G00 X35.0 Y0 Z30.0 S1200 M03 N250 G01 Z10.0 F10 G04 P1500 G00 Z30.0 X0 Y35.0 N260 G01 Z-2.0 G00 Z30.0 X-35.0 Y0 N270 G01 Z15.0 G00 Z30.0 X0 Y-35.0 快速移至孔K1的正上方 快速下刀至距工件上表面5 mm的安全平面高度处,主轴正转 工进钻孔,进给速度10 mm/s 孔底暂停1.5 s 快速提刀至安全平面高度 快移至孔K2的孔位上方 钻孔K2 提刀至安全平面 快移至孔K3的上方 钻孔K3 提刀至安全平面 快移至孔K4的上方 N280 G01 Z-2.0 G28 Z120.0 G28 X150.0 Y160.0 M05 M30 钻孔K4 提刀并返回Z轴参考点所在平面高度 返回X、Y方向参考点 主轴停,程序结束并复位 2.程序输入与编辑(使用HCNC-1M系统) 方法一 用通用的文本编辑器,程序编写完成后保存为以“O”开头的文件名,最好不带后缀。 方法二 可直接在控制软件环境中进行。按压 “程序编辑F2”→“选择编辑程序F2”→“磁盘程序F1”后,弹出对线所示。按TAB键输入文件名Oxxxx即可,然后开始输入编辑程序,后按F4键“保存程序”。若要编辑已有的旧程序,可在已有文件列表中移光标键选择所要编辑的程序文件即可。 图3-21 文件选择对话框 如果已调入过一个编辑程序后发现不是所需的,要改调其他的程序,则必须对当前程序做修改动作(如加个回车),然后再按F2“选择编辑程序”,在弹出的信息框时选“不保存N”后,即可重复上述操作。 铣床数控系统要求程序内容必须以“%”作为开头的第一个字符,其后可跟四位数字;否则程序不能运行。每一程序行行尾以回车作结束,程序中应尽量避免写入系统不能识别的指令,不允许出现连续两个字母,或缺少字母的连续两组数字。编写好的程序存成文件时,文件名必须是以“O”作首字母,后跟四位数字,最好不带后缀。 2.工件坐标系 机床的工件坐标系各坐标轴的方向和机床坐标系一致,工件坐标系可通过执行程序指令G92 X...Y...Z...来建立或用G54~G59指令来预置。 1) 用G92指令建立工件坐标系 格式:G92 X...Y...Z... G92指令的意义就是声明当前刀具刀位点在工件坐标系中的坐标,以此作参照来确立工件原点的位置。 若已将各轴移到工作区内某位置,其屏幕显示当前刀具在机床坐标系中坐标为(x1,?y1,z1)。 此时,如果用MDI操作方式执行程序指令G92 X0 Y0 Z0,就会在系统内部建立工件坐标系,屏幕上将显示出工件原点在机床坐标系中的坐标为(x1,y1,z1), 按F9键显示方式→坐标系→工件坐标系,将正文区切换到显示工件坐标系,则显示当前刀具在工件坐标系中的坐标为(0,0,0); 如果执行程序指令G92 Xx2 Yy2 Zz2,则显示出工件原点在机床坐标系中的坐标为(x1?x2,y1?y2,z1?z2);如切换到工件坐标系显示,则显示当前刀具在工件坐标系中的坐标为(x2,y2,z2)。 在整个程序运行时,执行G92指令的结果和此一样;再执行G92指令时又将建立新的工件坐标系。 如前所述,在执行含G92指令的程序前,必须进行对刀操作,确保由G92指令建立的工件坐标系原点的位置和编程时设定的程序原点的位置一致。 2) 用G54~G59来预置设定工件坐标系 在机床控制系统中,还可用G54~G59指令在6个预定的工件坐标系中选择当前工件坐标系。 当工件尺寸很多且相对具有多个不同的标注基准时,可将其中几个基准点在机床坐标系中的坐标值,通过MDI方式预先输入到系统中,作为G54~G59的坐标原点,系统将自动记忆这些点。 一旦程序执行到G54~G59指令之一时,则该工件坐标系原点即为当前程序原点,后续程序段中的绝对坐标均为相对此程序原点的值。例如,图3-13所示从A-B-C-D行走路线 X30.0 Y40.0 快速移到G54中的A点 N15 G59 将G59置为当前工件坐标系 N20 G00 X30.0 Y30.0 移到G59中的B点 N25 G52 X45.0 Y15.0 在当前工件坐标系G59中,建立局部坐标系G52 N30 G00 G90 X35.0 Y20.0 移到G52中的C点 N35 G53 X35.0 Y35.0 移到G53(机械坐标系)中的D点 ... 执行N10程序段时,系统会先选定G54坐标系作为当前工件坐标系;然后,再执行G00移动到该坐标系中的A点。 执行N15程序段时,系统又会选择G59坐标系作为当前工件坐标系。执行N20时,机床就会移到刚指定的G59坐标系中的B点。 执行N25时,将在当前工件坐标系G59中建立局部坐标系G52,G52后所跟的坐标值,是G52的原点在当前坐标系中的坐标。 执行N30时,刀具将移到局部坐标系G52中的C点。G53是直接按机床坐标系编程。 执行N35时,工具将移到机床坐标系中的D点。但G53指令只对本程序段有效,后续程序段如不指定其他坐标系的话,当前有效坐标系还是属于G59中的局部坐标系G52。 预置工件坐标系G54~G59的设定,可在MDI方式菜单中选按“坐标系F3”,切换到工件坐标系G54设定屏幕。 如果欲将当前位置点设为G54的零点,可根据屏幕右上角显示的当前点在机床坐标系中的坐标值数据,在MDI命令行输入该数值后回车,则屏幕显示如图3-14所示。 如要预置G55~G59,可使用翻页键切换到相应的页面,再在MDI命令行输入其原点坐标即可。 工件原点预置好后,可按“F5重新对刀”,系统自动切换到MDI操作屏,键入G54后按循环启动执行,则当前工件坐标系就切换到了G54。 同样,可以将G55、G56~G59等置为当前工件坐标系,右下部“工件坐标零点”处也将随着显示当前工件原点在机床坐标系中的坐标。 一般地,G92不要和G54~G59混用。 如果需要察看当前刀具的坐标位置数据,可随时按F9键,从中选择“坐标系”项,回车后再选择 (机床坐标/工件坐标/相对坐标)并回车,则在屏幕右上部的坐标数据显示区就可看到所需的结果。 若正文区已处于大字符坐标数据显示方式,则其坐标数据方式也同样随着改变。如果按F9键后选择的是“坐标值”项,则还可获得“指令位置/实际位置/剩余进给/跟踪误差/负载电流”等数据内容显示的选择。 图3-14 预置工件坐标系的设定 3.图形跟踪显示 在实际加工和程序空运行校验时,常常希望看到加工轨迹的跟踪显示,这也可按F9功能键进行选择。 在弹出菜单中,选择“显示模式”菜单项并回车后,可按需要选择“三维图形/XY平面/ZX平面/YZ平面/图形联合显示”等。图3-15所示是图形联合跟踪显示的效果。 图3-15 图形跟踪显示效果 3.3 基本功能指令与程序调试 3.3.1 程序中用到的各功能字 1.G功能 格式:G2,G后可跟2位数。 数控铣床中常用的G功能指令如表3-2所示。 表3-2 数控铣床的G功能指令 2.M功能 格式:M2,M后可跟2位数。 铣削中常用的M功能指令和车削基本相同,请参阅第2章2.3.1节。 3.F、S功能 F功能是用于控制刀具相对于工件的进给速度。速度指令范围为F0~24 000,采用直接数值指定法,可由G94、G95分别指定F的单位是mm / min还是mm / r。注意:实际进给速度还受操作面板上进给速度修调倍率的控制。 S功能用于控制带动刀具旋转的主轴的转速,其后可跟4位数。由于ZJK7532-1数控钻铣床的主轴变速是在停机状态下人工进行的,因此,写在程序中的S代码事实上是用于保证程序完整性的,实际主轴转速并不受其控制。 3.3.2 直线和直线 X...Y... Z... G90 (G91) G01 X...Y... Z... F... 如图3-16所示,空间直线 Xxb Yyb Zzb 绝对:G90 G01 Xxb Yyb Zzb F f 如图3-16所示,空间直线移动从A到B。其编程计算方法如下: 增量:G91G00 X(xb?xa) Y(yb?ya) Z(zb?za) 增量:G91 G01 X(xb?xa) Y(yb?ya) Z(zb?za) Ff 说明: (1) G00时X、Y、Z三轴同时以各轴的快进速度从当前点开始向目标点移动。一般各轴不能同时到达终点,其行走路线时轴移动速度不能由F代码来指定,只受快速修调倍率的影响。一般地,G00代码段只能用于工件外部的空程行走,不能用于切削行程中。 (3) G01时,刀具以F指令的进给速度由A向B进行切削运动, 并且控制装置还需要进行插补运算,合理地分配各轴的移动速度,以保证其合成运动方向与直线时的实际进给速度等于F指令速度与进给速度修调倍率的乘积。 2.圆弧插补指令G02、G03 前述G00、G01移动指令既可在平面内进行,也可实现三轴联动,而圆弧插补只能在某平面内进行,因此,若要在某平面内进行圆弧插补加工,必须用G17、G18、G19指令事先将该平面设置为当前加工平面; 事实上,空间圆弧曲面的加工都是转化为一段段的空间直线(或平面圆弧)而进行的。 格式:G17G90 (G91) G02(G03) X... Y... R... (I... J...) F... 或 G18G90 (G91) G02(G03) X... Z... R... (I... K...) F... G19G90 (G91) G02(G03) Y... Z... R... (J... K...) F... 图3-17(a)所示为XY平面内的圆弧AB 图3-17(a)所示为XY平面内的圆弧AB,编程计算方法如下: 绝对 增量 G17G90 G02 X xb Y yb R r1 F f -R 编程 G17G90 G02 X xb Y yb I(x1?xa) J (y1?ya) Ff G91G02 X (xb?xa)Y(yb?ya) R r1 F f G91G02 X(xb?xa)Y(yb?ya)I(x1?xa)J(y1?ya)Ff 图3-17(a)所示为XY平面内的圆弧BC 图(a)所示弧BC,如果前面已有G17平面设置指令,则编程计算方法如下: 绝对 增量 G90 G03 X xc Y yc R r2 F f -R 编程 G90 G03 X xc Y yc I(x2?xb) J (y2?yb) Ff G91G03 X (xc?xb)Y(yc?yb) R r2 F f G91G03 X(xc?xb)Y(yc?yb)I(x2?xb)J(y2?yb)Ff 说明: (1) 在G02、G03指令时,刀具相对工件以F指令的进给速度从当前点向终点进行插补加工,G02为顺时针方向圆弧插补,G03为逆时针方向圆弧插补。 圆弧走向的顺逆应是从垂直于圆弧加工平面的第三轴的正方向看到的回转方向,如图3-17(c)所示。 (2) 圆弧插补既可用圆弧半径R指令编程,也可用I、J、K指令编程。在同一程序段中,I、J、K、R同时指令时,R优先,I、J、K指令无效。 当用R指令编程时,如果加工圆弧段所对的圆心角为0°~180°,R取正值;如果圆心角为180°~360°,R则取负值。 如图3-17(b)所示的两段圆弧,其半径、端点、走向都相同,但所对的圆心角却不同,在程序上则仅表现为R值的正负区别。 3.2 对刀调整及坐标系设定 3.2.1 数控铣床的位置调整 1.手动回参考点 参考点是用于确定机床坐标系的参照点,也是用于对各机械位置进行精度校准的点。当机床因意外断电、紧急制动等原因停机而重启动时,严格地讲应该是每次开机启动后,都应该先对机床各轴进行手动回参考点的操作,重新进行一次位置校准。手动回参考点的操作步骤如下: (1) 确保机床通电且与PC电脑联机完成,将机床操作面板上的工作方式开关置于手动回参考点的位置上。 (2) 分别按压+X、+Y、+Z轴移动方向按钮一下,则系统即控制机床自动往参考点位置处快速移动,当快到达参考点附近时,各轴自动减速,再慢慢趋近直至到达参考点后停下。 (3) 到达参考点后,机床面板上回参考点指示灯点亮。此时,显示屏上显示参考点在机床坐标系中的坐标为(0,0,0)。 本机床参考点与机床各轴行程极限点(机床原点)是接近重合的,参考点就在行程极限点内侧附近。如果在回参考点之前,机器已经在参考点位置之外,则必须先手动移至内侧后,再进行回参考点的操作;否则,就会引发超程报警。 当工作方式开关不在回参考点位置上时,各轴往参考点附近移动时将不会自动减速,到达时就可能滑出参考点或行程极限的边界之外,并引发超程报警。 2.手动连续进给和增量进给 将开关拨到“点动”位置后,按压轴移动方向按钮(+X、?X、等)之一,各轴将分别在相应的方向上产生连续位移,直到松开手为止。 若要调节移动速度,可旋动进给速度修调倍率开关,则实际移动速度等于系统内部设定的快移速度乘进给速度修调倍率。 若同时按快移按钮和某个轴移动方向按钮,则在对应轴方向上,将无视进给速度修调倍率的设定,以系统内部设定的快移速度产生连续位移。 将开关拨到“步进”位置,将增量倍率选择开关设定于(×1、×10、×100、×1000)四挡之一的位置。每次按压/松开轴移动方向按钮一次,拖板将在相应的轴方向上产生指定数量单位的位移。通过调整改变增量进给倍率值,可得到所期望的精确位移。 当需要用手动方法产生较大范围的精确移动时,可先采用手动连续进给(点动)的方法移近目标后,再改用增量进给的方法精确调整到指定目标处。点动和步进既可用于空程移动,也可进行铣削加工。 3.MDI操作 MDI是指命令行形式的程序执行方法,它可以从计算机键盘接受一行程序指令,并能立即执行。采用MDI操作可进行局部范围的修整加工以及快速精确的位置调整。MDI操作的步骤如下: (1) 在基本功能主菜单下,按F4功能键切换到MDI子菜单下。 (2) 再按F6键进入MDI运行方式,屏幕显示如图3-6所示画面。画面的正文显示区显示的是系统当前的模态数据。命令行出现光标,等待键入MDI程序指令。 图3-6 MDI操作屏幕画页面 (3) 可用键盘在光标处输入整段程序(如G90 G01 X10.0 Y10.0 Z10.0 F100),也可一个功能字一个功能字地输入,输完后按回车键,则各功能字数据存入相应的地址,且显示在正文区对应位置处。 若系统当前的模态与欲输入的指令模态相同,则可不输入。在按回车键之前发现输入数据有误,可用退格键、编辑键修改。若按回车后发现某功能字数据有误,则可重新输入该功能字的正确数据并回车进行更新。若需要清除所输入的全部MDI功能数据,可按功能键F1。 (4) 全部指令数据输入完毕后,将操作面板上的工作方式开关置于“自动”挡;然后,按压操作面板上的“循环启动”按钮,即可开始执行MDI程序功能。若MDI程序运行中途需要停止运行,可按功能键F1。 如果在进行MDI运行时,已经有程序正在自动运行,则系统会提示不能实施MDI运行。 当一个MDI程序运行完成后,系统将自动清除刚执行的功能数据,等待输入下一个运行程序段。 3.2.2 钻铣用刀具及对刀 1.钻铣用刀具:按切削工艺可分为三种: (1) 钻削刀具。钻削刀具分小孔钻头、短孔钻头(深径比≤5)、深孔钻头(深径比>6,可高达100以上)和枪钻、丝锥、铰刀等。 (2) 镗削刀具。镗削工具分镗孔刀(粗镗、精镗)和镗止口刀等。 (3) 铣削刀具。铣削工具分面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。 若按安装连接型式可分为套装式(带孔刀体需要通过芯轴来安装)、整体式(刀体和刀杆为一体)和机夹式可转位刀片(采用标准刀杆体)等。 除具有和主轴锥孔同样锥度刀杆的整体式刀具可与主轴直接安装外,大部分钻铣用刀具都需要通过标准刀柄夹持转接后与主轴锥孔联接。 如图3-7所示,刀具系统通常由拉钉、刀柄和钻铣刀具等组成。 图3-7 钻铣常用刀具构成 2.对刀 数控铣床的对刀内容包括基准刀具的对刀和各个刀具相对偏差的测定两部分。 对刀时,先从某零件加工所用到的众多刀具中选取一把作为基准刀具,进行对刀操作;再分别测出其他各个刀具与基准刀具刀位点的位置偏差值,如长度、直径等。 这样就不必对每把刀具都去做对刀操作。 如果某零件的加工,仅需一把刀具就可以的话,则只要对该刀具进行对刀操作即可。 如果所要换的刀具是加工暂停时临时手工换上的,则该刀具的对刀也只需要测定出其与基准刀具刀位点的相对偏差,再将偏差值存入刀具数据库。 有关多把刀具偏差设定及意义,将在刀具补偿内容中说明,下面仅对基准刀具的对刀操作进行说明。 当工件以及基准刀具(或对刀工具)都安装好后,可按下述步骤进行对刀操作。 先将方式开关置于“回参考点”位置,分别按+X、+Y、+Z方向按键令机床进行回参考点操作,此时屏幕将显示对刀参照点在机床坐标系中的坐标。若机床原点与参考点重合,则坐标显示为(0,0,0)。 1) 以毛坯孔或外形的对称中心为对刀位置点 ① 以定心锥轴找小孔中心。如图3-8所示,根据孔径大小选用相应的定心锥轴,手动操作使锥轴

澳門葡京
上一篇:数控加工中心铣床G87指令叫什么为什么我的教科书上面没有呀。有知道的吗小弟谢谢 下一篇:数控铣床FANUC知识讲稿ppt