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毫米/分钟
辅助功能:
指令机床部件启停操作的功能。
用M指令表示
主程序和子程序:
准备功能:
用来控制刀具(或工作台)运动轨迹的机能。
即G指令
刀具长度与半径补偿功能:
极坐标:
以极点用圆周半径(极半径)和角度(极角)来表示工件的坐标的位置
绝对尺寸、增量尺寸
即所谓的G90\G91
模态、非模态
用于说明指令的时效性,如果一个指令指定以后直到被同组的其他指令取代才失效,否则持续有效。
这样的指令即为具有模态
第二讲:
准备功能1
一、复习回顾:
提问:
数控机床中的坐标系是一个什么样的坐标系?
方向如何判断?
数控机床中的坐标系有哪些?
它们有什么异同?
二、新课:
1、西门子840D系统程序命名规则
a、前一个符号必须是字母或数字(或一个字符有下划线)
b、其余符号可以是字母、数字及下划线
c、程序名最多有24个字符
d、字符间不允许使用分隔符
2、常见程序段格式
N…G….X…Y…Z…F…S…D…T…M…
说明:
N…程序段号
G…准备功能
X…Y…Z…坐标终点
F…进给速度
S…主轴转速
D…刀沿号
T…刀具号
M…辅助功能
3、平面选择指令
每两个坐标轴确定一个平面。
第三个坐标轴始终垂直于该平面,并定义刀具进给深度(比如用于2?
D加工)。
在编程时要求告知控制系统在哪一个平面上加工,从而可以正确地计算刀具补偿。
对于确定的圆弧编程方式和极坐标系中,平面的定义同样很有必要。
指令格式:
G17、G18、G19
G17:
XY平面
G18:
YZ平面
G19:
ZX平面
4、G90/G91
指令作用:
用于确定坐标输入方式
G90绝对坐标输入
G91增量坐标输入
指令应用:
绝对坐标:
P1为X20Y35
P2为X50Y60
P3为X70Y20
在相对尺寸系统中,点P1到P3的位置为:
P1为X20Y35(以零点为基准)
P2为X30Y25以P1为基准
P3为X20Y-40以P2为基准
5、可设定零点偏置
调用
G54或者G55或者G56或者G57或者G505…G599
取消
G53或者G500或者SUPA或者G153
指令说明
G53以程序段方式取消当前可设定零点偏移和可编程零点偏移。
G54bisG57调用第二个到第五个可设定零点偏移/框架
G153以程序段方式抑制可设定、可编程和整个基本框架。
G500?
G500=零框架,标准设定,
(不包括偏移、旋转、镜像或者标度)
取消可设定零点偏移/框架(G54到G599),直至下一次调用。
激活整个基本框架($P_ACTBFRAME).
G500不等于0
激活第一个可设定的零点偏移/框架($P_UIFR[0])和
激活整个基本框架($P_ACTBFRAME),或者激活一个已修改的
基本框架。
SUPA程序段方式取消,包括编程的偏移、手轮偏移(DRF)、外部零点偏移和PRESET偏移。
G505...G599调用第6到第99可设定的零点偏移。
功能
通过可设定的零点偏移在所有轴中,工件零点以基本坐标系中的零点为基准进行调节。
这样可以通过G指令,在不同的程序之间调用不同夹具时的零点。
编程举例
在此示例中有3个工件,它们分别固定在随行夹具中并与零点偏移值G54到G56相对应,一个一个进行加工。
N10G0G90X10Y10F500T1返回
N20G54S1000M3调用第一个零点偏移,主轴右旋
N30L47程序运行,在此作为子程序
N40G55G0Z200调用第二个零点偏移Z,在障碍物之后
N50L47程序作为子程序运行
N60G56调用第三个零点偏移
N70L47程序作为子程序运行
N80G53X200Y300M30零点偏移抑制,程序结束
6、公英制转换
G70或者G71
G700或者G710自软件版本SW5起
G70英制尺寸说明(长度[inch])
G71公制尺寸说明(长度[mm])
G700英制尺寸说明(长度[inch];
进给[inch/min]
G710公制尺寸说明(长度[mm];
进给[mm/min])
在生产图纸中工件相关的几何数据可以用公制尺寸编程,也可以用英制尺寸编程。
自软件版本SW5起,G70/G71功能可以用G700/G710扩展。
这里,除了几何尺寸之外,工艺尺寸诸如进给率F在零件程序执行过程中,也可以在通过G700/G710设定的尺寸系统中说明。
操作顺序
下面的几何参数可以由控制系统(带必要的偏差)换算为没有设定的尺寸系统,从而可以直接输入(举例):
位移信息X,Y,Z,…
在圆弧编程时的中间点坐标I1,J1,K1插补参数I,J,K和圆弧半径CR
螺距
可编程的零点偏移(TRANS)
极半径RP
所有其它的参数,诸如进给、刀具补偿或者可设定零点偏移(使用G70/G71时)以主要尺寸系统说明(MD10240:
SCALING_SYSTEM_IS_METRIC)。
系统变量和机床数据的描述同样与G70/G71文本无关。
G700或者G710
自软件版本SW5起,在使用G700/G710时与G70/G71相反,所有的进给均由控制系统在编程的尺寸系统中说明。
G700/G710代码在G70/G71相同的组中。
编程的进给值模态有效,因此在后面G70/G71/G700/G710转换时不能自动改变。
如果要求G70/G71/G700/G710中的进给值生效,则必须编程一个新F值。
在基本尺寸系统为公制时,在英制尺寸和公制尺寸之间进行交换(G70/G71)。
N10G0G94X20Y30Z2S2000M3T1基本尺寸系统公制
N20G1Z-5F500Z轴进给[mm/min]
N30X90
N40G70位置以英制输入,G70一直有效,直至用G71撤销或者至程序结束。
N50
N60G71X20Y30位置输入,单位毫米
N70G0Z2M30快速移动,程序结束
第三讲:
准备功能2
G70、G71在程序编制时会影响哪些数据?
G54~G57(G54~G59)指的是什么?
有什么用途?
1、快速定位指令——G00
编程:
G0X…Y…Z…
G0AP=…RP=…
RTLIOF,RTLION(SW及更高版本)
参数说明
XYZ直角坐标的终点
AP=极坐标的终点,这里指极角
RP=极坐标的终点,这里指极半径
RTLIOF用G0非线性的插补(每个轨迹轴作为单轴插补)
RTLION用G0线性插补(轨迹轴共同插补)
您可以通过快速运行进行刀具的快速定位,工件的绕行或者返回换刀位置。
这项功能不适用于工件加工!
用G0来编程的刀具运行将以可能的最快速度运行(快速运行)。
在每个机床数据中,每个轴的快速运行速度都是单独定义的。
如果同时在多个轴上执行快速运行,那么快速运行速度由对轨迹运行所需时间最长的轴来决定。
其它说明
G0模态有效。
铣削编程举例:
G0可以用于回到起始位置或者刀具换刀点,刀具空运转等等。
N10G90S400M3绝对尺寸,主轴顺时针
N20G0X30Y20Z2回到起始位置
N30G1Z-5F1000刀具横向进给
N40X80Y65直线运行
N50G0Z2
N60G0X-20Y100Z100M30退刀,程序结束
2、直线插补指令——G01
G1X…Y…Z…F…
G1AP=…RP=…F…
RP=极坐标的终点,这里指极半径
F进给率,单位为毫米/分钟
刀具用G1在与轴平行,倾斜的或者在空间里任意摆放的直线方向上运动。
可以用直线插补功能加工3D平面,槽等。
刀具以进给率F从当前起始点向编程的目标点直线运行。
工件在这个轨迹上进行加工。
您可以在直角坐标或者极坐标中给出目标点。
举例:
G1G90X100Y20Z30A40F100
以进给100毫米/分钟的进给率逼近X,Y,Z上的目标点;
回转轴A作为同步轴来处理,以便能同时完成四个运动。
G1模态有效。
在加工时必须给出主轴转速S和主轴旋转方向M3/M4。
加工一个槽:
刀具沿X/Y方向从起始点向终点运行。
同时在Z方向横向进给。
N10G17S400M3选择工作平面,主轴顺时针
N20G0X20Y20Z2回到起始位置
N30G1Z-2F40刀具横向进给
N40X80Y80Z-15沿一条倾斜方向的直线运行
N50G0Z100M30空运转至刀具换刀
3、圆弧插补指令
G2/G3X…Y…Z…I…J…K…
G2/G3AP=…RP=…
G2/G3X…Y…Z…CR=…
G2/G3AR=…I…J…K…
G2/G3AR=…X…Y…Z…
CIPX…Y…Z…I1=…J1=…K1=…
CTX…Y…Z…
指令和参数说明
G2顺时针方向沿圆弧轨迹运行
G3逆时针方向沿圆弧轨迹运行
CIP通过中间点进行圆弧插补
CT切线过渡的圆弧
XYZ直角坐标系的终点
IJK直角坐标系的圆弧圆心(在X,Y,Z方向)
RP=极坐标的终点,这里指符合圆弧半径的极半径
CR=圆弧半径
AR=圆弧角
I1=J1=K1=直角坐标的中间点(在X,Y,Z方向)
圆弧插补允许对整圆或圆弧进行加工。
工作平面说明
控制系统需要工作平面参数以确定圆弧旋转方向(G17至G19),G2顺时针方向/G3逆时针方向。
最好是工作平面的普遍说明。
例外:
您也可以在选择的工作平面(不在圆弧角说明和螺旋线上)之外加工圆弧。
在这种情况下,作为圆弧终点给出的轴地址将决定圆弧平面。
G2/G3模态有效。
用圆心和终点进行圆弧编程
圆弧运动通过以下几点来描述:
在直角坐标X,Y,Z中的终点和
地址I,J,K上的圆弧圆心
分别表示:
I:
圆弧中点在X方向的坐标
J:
圆弧中点在Y方向的坐标
K:
圆弧中点在Z方向的坐标
如果圆弧以圆心编程,尽管没有终点,仍产生一个整圆。
绝对和增量尺寸的输入
默认的G90/G91绝对或者增量坐标只对圆弧终点有效。
中心点坐标I,J,K通常以增量尺寸并参考圆弧起点输入。
您可以参考工件零点用以下程序编程绝对中心点:
I=AC(…),J=AC(…),K=AC(…)
增量尺寸举例:
N10G0
N20G3I–J–30.211F500
绝对尺寸举例:
N20G3I=AC(50)J=AC(50)
一个插补参数I,J,K的值如果是0就可以取消,但是第二个相关参数必须给出。
用半径和终点进行圆弧编程
圆弧半径CR=和
在直角坐标X,Y,Z中的终点
除了圆弧半径,您还必须用符号+/-表示运行角度是否应该大于或者小于180°
。
正符可以不注明。
识别符表示:
CR=+…:
角度小于或者等于180°
CR=–…:
角度大于180°
N20G3CR=34.913F500
在这种处理方式下您不一定要给出中点。
整圆(运行角度360°
)不能用CR=来编程,而是通过圆弧终点和插补参数来编程。
用圆弧角和圆心或者终点进行圆弧编程
圆弧角AR=和
在直角坐标X,Y,Z中的终点或者
地址I,J,K上的圆弧中点
AR=:
圆弧角,取值范围0°
至360°
I,J,K的意义参见前面几页。
)不能用AR=来编程,而是通过圆弧终点和插补参数来编程。
N20G3AR=140.134F500
或者
N20G3I–J–AR=140.134F500
用极坐标进行圆弧编程
极角AP=
和极半径RP=
在这种情况下,适用以下规定:
极点在圆心。
极半径和圆弧半径相符。
N20G111X50Y50
N30G3RP=AP=200.052F500
以下程序是圆弧编程举例。
必需的尺寸在右边的加工图纸中。
N10G0G91X133S800M3回到起始点
N20G17G1Z-5F1000刀具横向进给
N30G2X115I-43用增量尺寸表示的圆弧终点,圆心
N30G2X115I=AC(90)J=AC(70)用绝对尺寸表示的圆弧终点,圆心
N30G2X115CR=-50圆弧终点,圆弧半径
N30G2AR=I-43用增量尺寸表示的圆弧角,中心点
N30G2AR=X115圆弧角,圆弧终点
N40M30程序结束
4、螺旋线插补G2/G3TURN
G2/G3X…Y…Z…I…J…K…TURN=
G2/G3AR=…I…J…K…TURN=
G2/G3AR=…X…Y…Z…TURN=
G2/G3AP…RP=…TURN=
G2沿圆弧轨迹顺时针方向运行
G3沿圆弧轨迹逆时针方向运行
IJK直角坐标的圆心
AR圆弧角
TURN=附加圆弧运行次数的范围从0至999
AP=极角
RP=极半径
螺旋线插补可以用来加工如螺纹或油槽(延迟线插补)。
在螺旋线插补时,两个运动是叠加的并且并列执行。
水平圆弧运动
垂直直线运动
圆弧运动在工作平面确定的轴上进行。
工作平面G17,针对圆弧插补的轴X和Y。
然后在垂直的横向进给轴上进行横向进给运动,这里是Z轴。
运动顺序
1.回到起始点
2.执行用TURN=编程的整圆
3.回到圆弧终点,例如:
作为部分旋转
4.执行第2,3步穿过进刀深度
加工螺旋线所需的螺距=整圆数+编程的终点-穿过的进刀深度。
螺旋线插补
N10G17G0Z3回到起始位置
N20G1Z-5F50刀具横向进给
N30G3X20Y5Z-20I=AC(20)J=AC(20)TURN=2带以下参数的螺旋线:
从起始位置执行两个整圆,然后回到终点
5、暂停指令G04
G04F……
G04S……
参数说明:
F……以秒为单位的时间
S……用主轴旋转次数来确定暂停时间
*为非模态指令
6、倒角指令
CHF=…
CHR=…
RND=…
RNDM=…
FRC=…
FRCM=…
CHF=…轮廓角倒棱值=倒角的长度(由G70/G71确定测量单位)
CHR=…轮廓角倒棱(SW及更高版本)。
在初始运动方向上的倒角编程。
值=运动方向中的倒角宽度(测量单位同上)
RND=…轮廓角倒圆
值=圆的半径(尺寸单位符合G70/G71)
RNDM=…模态倒圆:
以同样方法对几个连续轮廓角进行倒圆。
值=圆的半径(尺寸单位符合G70/G71)
0:
取消模态倒圆
FRC=…倒角/倒圆的非模态进给率
值=进给率单位毫米/分钟(G94)或毫米/转(G95);
FRC>
0
FRCM=…倒角/倒圆的模态进给率
值=进给率单位毫米/分钟(G94)或毫米/转(G95)
为倒角/倒圆编程的进给率F有效
您可以将以下元素插入一个轮廓拐角:
倒角,或倒圆
如果希望用同样的方法对若干轮廓拐角连续进行倒圆,那么用RNDM“模态倒圆”命令达到。
可以用FRC(非模态)或FRCM(模态)命令给倒角/倒圆编程进给率。
如果没有编程FRC/FRCM,那么就应用普通的轨迹进给率F。
倒角,CHF/CHR
若倒角插入其他直线部分,倒角在直线和圆弧轮廓的组合之间进行。
倒角插在编程的程序段后面。
倒角总是在用G17到G19激活的平面中。
N30G1X…Z…F…CHR=2
N40G1X…Z…
N30G1X…Z…F…CHF=2(cosα?
2)
倒圆,RND
圆弧轮廓可以在直线和圆弧轮廓的组合之间用切线相交插入。
倒圆总是在用G17至G19激活的平面上。
右图为在两条直线之间倒圆。
N30G1X…Z…F…RND=2
右图就是在直线和圆弧之间进行倒圆。
N30G1X…Z…F…RND=2
N40G3X…Z…I…K…
第四讲:
辅助功能
一、复习回顾
1、在圆弧插补指令使用时,如何判断圆弧插补方向?
2、圆弧的表达方式有几种?
分别是什么?
如何表示?
3、终点+半径式编制圆弧加工程序时,CR取值如何确定?
与FANUC系统有何异同?
二、新课
1、辅助功能M指令的作用:
辅助功能主要用于机床开关量的控制。
如主轴的启停、冷却液的启闭等
2、辅助功能的种类:
辅助功能有前指令和后指令之分
前指令:
与坐标轴移动一起执行的指令。
后指令:
坐标轴移动后才移动的指令。
3、常用辅助功能
M0*?
编程停止
M1*?
可选的停止
M2*?
主程序结束,返回程序开始
M30*?
程序结束,如M2
M17*?
子程序结束
M3?
主轴顺时针旋转
M4?
主轴逆时针旋转
M5?
主轴停止
M6?
刀具更换(缺省设定)
M70?
主轴转换到轴运行方式
M40?
自动换档
M41?
齿轮级1
M42?
齿轮级2
M43?
齿轮级3
M44?
齿轮级4
M45?
齿轮级5
M0与M1的异同:
两者均表示程序停止,但前者表示无条件停止,而后者为计划停止
M2与M30的异同:
两者均为程序结束,但前者是结束后光标返回程序头,而后者表示结束后光标停在M30处,如果继续运行该程序,必须按复位键。
#M指令除一些通用的(即ISO标准)外,其他没有指定的,在不同的系统中有着不同的含义。
注意区别西门子与FANUC系统中不同之处
第五讲:
刀具补偿功能及应用
1、刀具功能T指令
在数控加工程序中可以通过T指令来指定所用刀具。
如T01表示1号刀具
2、刀具刀沿号D指令
编程
D...?
D0?
参数说明?
Dx?
刀补号:
没有WZV?
1...8或?
带WZV(自软件版本SW5)?
1...12?
x?
x用于D号:
0-32000
撤销刀具补偿,没有补偿生效
对于一个确定的刀具,可以用不同的刀具补偿程序段,相应地分配1到8(12)个刀沿。
由此可以对于一个刀具定义不同的刀沿,这样就可以在程序段中根据需要进行调用。
比如,如果是一个切槽车刀可以有不同的补偿值,用于左刀沿和右刀沿。
一个专用刀沿的长度补偿可以调用D激活。
如果编程D0,则刀具的补偿无效。
如果没有编程D字,则在换刀时机床数据中的标准设定生效。
如果编程D号,则刀具长度补偿有效。
此外,刀具半径补偿必须通过G41/G42开启。
3、刀具补偿功能
、刀具补偿有什么作用?
在编程时,您无需考虑铣刀的直径、车刀的刀沿位置(车刀的左边/右边)以及刀具长度。
您可以直接编程工件尺寸,比如加工图纸中如何标注就可以如何编程。
在加工工件时控制刀具的行程(取决于刀具的几何参数),使其能够加工出编程的轮廓。
、刀具补偿的种类
刀具补偿分为刀具长度补偿和刀具半径补偿
3.2.1、
3.2.2
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