数控铣宏程序实例(DOC)

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数控铣宏程序实例

§4.1 椭圆加工（编程思路:以一小段直线代替曲线）例1：整椭圆轨迹线加工（假定加工深度为2mm)

方法一:已知椭圆的参数方X=acosθ Y=bsinθ变量数学表达式

设定θ= #1（0°～ 360°）

那么 X= #2 = acos［#1］

Y= #3= bsin［#1］

程序

O0001;

S1000 M03;

G90 G54 G00 Z100;

G00 Xa Y0;

G00 Z3;

G01 Z-2 F100;

#1=0;

N1 #2=a*cos［#1］；

#3=b*sin［#1］；

G01 X#2 Y#3 F300;

#1=#1+1;

IF［#1LE360］GOT01；

GOO Z50；

M30；

例2：斜椭圆且椭心不在原点的轨迹线加工（假设加工深度为2mm）

椭圆心不在原点的参数方程

X=a*CＯS［#1］+ M

Y=b*SIN［#1］+ N

变量数学表达式

设定θ=#1; (0°～360°)

那么X=#2=a*CＯS［#1］+ M

Y=#3=b*SIN［#1］+ N

因为此椭圆绕（M ,N）旋转角度为A 可运用坐标旋转指令G68

格式 G68 X

- Y

-

R

-

X,Y：旋转中心坐标; R: 旋转角度

程序

Ｏ0002;

S1000 M03;

G90 G54 G00 Z100; GOO Xa+M YN;

GOO Z3;

G68 XM YN R45;

#1=0;

N99 #2=a*COS［#1］+M; #3=b*SIN［#1］+N;

GO1 X#2 Y#3 F300;

G01 Z-2 F100;

#1=#1+1;

IF［#1LE360］GOTO99; G69 ；

GOO Z100;

M30;

例4 非整椭圆轨迹线加工（加工深度2mm）

已知椭圆的长半轴a 短半轴为b 且与X轴正向夹角为A1,A2。首先根据椭圆的参数

方程求出θ

1，θ

2

和P1(x

1

,y

2

) P2(x

1

,y

2

)

此时要注意 A

1≠θ

1

,A

2

≠θ

2

如图示

ON=b , OM=a

NP=P

1Q, NP

1

=PQ

X

1=OQ, Y

1

=P

1

Q

由上可列出方程

OQ=OM*COSθ=a*COSθ=X (1) P

1

Q=NP=ON*SINθ=b*SINθ=Y (2)

TANa=P

1

Q/OQ=Y/X (3)

根据（1）（2）（3）可解出θ

1，X

1

,Y

1

同理可解出θ

2

,X

2

,Y

2

编程方法一：

根据参数方程 X=a*COSθ Y=b*SINθ设定变量表达式

#1=0 (角度从θ

1～θ

2

变化)

#2=a*COS［#1］#3=b*SIN［#1］

程序 O0001;

S1000 M03;

G90 G54 G00 Z100;

G00 Xa Y0;

G00 Z3;

G01 Z-2 F100;

#1=0;

N99 #2=a*cos［#1］；

#3=b*sin［#1］；

G01 X#2 Y#3F300;

#1=#1+1;

IF［#1LE360］GOTO99；

GOO Z50；

M30；

编程方法二：根据椭圆标准方程 X2/a2+Y2/b2=1 设定变量表达式

#1=X （X值由X～-X变化）

#2=Y=b/a*SQRT［［a*a］-［#1*#1］］

程序

Ｏ0002;

S1000 M03;

G90 G54 G00 Z100;

GOO X

1 Y

1

;

GOO Z3;

G01 Z-2 F100;

#1=X

1

;

N99 #2=b/a*SQRT［a*a-#1*#1］; G01 X#1 Y#2 F300;

#1=#1-0.2;

IF［#1LE-a］GOTO99;

G00 Z100;

M30;

4.2 球面加工（编程思想：以若干个不等半径的整圆代替曲面）

例1 平刀加工凸半球

已知凸半球的半径R，刀具半径r

建立几何模型如图

数学变量表达式

#1=θ=0 (00～900,设定初始值#1=0)

#2=X=R*SIN［#1］+r(刀具中心坐标)

#3=Z=R-R*COS［#1］

编程时以圆球的顶面为Z向O平面，从上往下

程序

Ｏ0001;

S1000 M03;

G90 G54 GOO Z100;

G00 X0 Y0;

G00 Z3;

#1=0;

WHILE［#1LE90］DO1;

#2=R*SIN［#1］+r;

#3=R-R*COS［#1］;

G01 X#2 Y0 F300;

G01 Z-#3 F100;

G02 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;

#1=#1+1;

END1;

G00 Z100;

M30;

当加工的球形的角度为非半球时可以

通过调整#1也就是θ角变化范围来改变程序

例3：球刀加工凸半球

已知凸半球的半径R，刀具半径r

建立几何模型如图

设定变量表达式

#1=θ=0 (0°～90°,设定初始值#1=0)

#2=X=［R+r］*SIN［#1］(刀具中心坐标)

#3=Z=R-［R+r］*COS［#1］+r=［R+r］*［1-COS［#1］］编程时以圆球的顶面为Z向O平面

程序

Ｏ0001;

S1000 M03;

G90 G54 GOO Z100;

G00 X0 Y0;

Z3;

#1=0;

WHILE［#1LE90］DO1;

#2=［R+r］*SIN［#1］;

#3=［R+r］*［1-COS［#1］］;

G01 X#2 Y0 F300;

G01 Z-#3 F100;

G02 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;

#1=#1+1;

END1;

G00 Z100;

M30;

例4：球刀加工凹半球

已知凸半球的半径R，刀具半径r

建立几何模型如图

设定变量表达式

#1=θ=0 (0°～90°,设定初始值#1=0)

#2=X=［R-r］*COS［#1］(刀具中心坐标)

#3=Z=［R-r］*SIN［#1］+r

程序

Ｏ0003

S1000 M03;

G90 G54 GOO Z100;

G00 X0 Y0;

G00 Z3;

#1=0;

WHILE［#1LE90］DO1;

#2=［R-r］*SIN［#1］;

#3=［R-r］*COS［#1］+r;

G01 X#2 Y0F300;

G01Z-#3F100;

G03 X#2 Y0 I-#2 J0F300;

#1=#1+1;

END1;

G00Z100;

M30;

当加工凹半球的一部分时，可以通过改变#1即θ角来实现。如果凹半球底部不加工可以利用平刀加工，方法相似。

4.3 孔口倒圆角编程思路：以若干不等半径整圆代替环形曲面例1：平刀倒凸圆角

已知孔口直径φ，孔口圆角半径R,平刀半径r

建立几何模型

设定变量表达式

#1=θ=0 （θ从0°～90°，设定初始值#1=0）

#2=X=φ/2+R-r-R*SIN［#1］

#3=Z=R-R*COS［#1］

程序

Ｏ0001;

S1000 M03;

G90 G54 GOO Z100;

G00 X0 Y0;

GOO Z3;

#1=0

N99#2 =φ/2+R-r-R*SIN［#1］

#3 =R-R*COS［#1］

G01 X#2 Y0 F300;

G01Z-#3 F100;

G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;

#1=#1+1;

IF［#1LE90］GOTO99;

G00 Z100;

M30;

例2：平刀加工凹圆角

已知孔口直径φ，孔口圆角半径R,平刀半径r 建立几何模型

设定变量表达式

#1=θ=0（θ从0°～90°，设定初始值#1=0）#2=X=φ/2 +R*SIN［#1］–r

#3=Z=R*SIN［#1］

程序

Ｏ0001;

S1000 M03;

G90 G54 GOO Z100;

G00 X0 Y0;

G00 Z3;

#1=0

N99#2 =φ/2+R*SIN［#1］-r

#3 = R*SIN［#1］

G01 X#2 Y0 F300;

G01 Z-#3 F100;

G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;

#1=#1+1;

IF［#1LE90］GOTO99;

G00 Z100;

M30;

例3：球刀倒凸圆角

已知孔口直径φ，孔口圆角半径R,球刀半径r 建立几何模型

设定变量表达式

#1=θ=0（θ从0°～90°，设定初始值#1=0）#2=X=φ/2 +R-［R+r］*SIN［#1］

#3=Z=R-［R+r］*COS［#1］+r

=［R+r］*［1-COS［#1］］

程序

Ｏ0001;

S1000 M03;

G90 G54 GOO Z100;

G00 X0 Y0;

G00 Z3;

#1=0

N99#2 =φ/2 +R-［R+r］*SIN［#1］；

#3=［R+r］*［1-COS［#1］］

G01 X#2 Y0 F300;

G01 Z-#3 F100;

G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;

#1=#1+1;

IF［#1LE90］GOTO99;

G00 Z100;

M30;

例4：球刀倒凹圆角

已知内口直径φ，孔口圆角半径R,球刀半径r 建立几何模型

设定变量表达式

#1=θ=0（θ从0°～90°，设定初始值#1=0）#2=X=φ/2 +R*COS［#1］-r

#3=Z=R*SIN［#1］

程序

Ｏ0001;

S1000 M03;

G90 G54 GOO Z100;

G00 X0 Y0;

G00 Z3;

#1=0

N99#2 =φ/2 +R*COS［#1］-r；

#3= R*SIN［#1］

G01 X#2 Y0 F300;

G01 Z-#3 F100;

G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;

#1=#1+1;

IF［#1LE90］GOTO99;

G00 Z100;

M30;

4.4 孔口倒斜角（编程思路：以若干不等半径整圆代替环形斜面）

例1 平刀倒孔口斜角

已知内孔直径φ倒角角度θ倒角深度Ζ

1

建立几何模型

设定变量表达式

#1=θ=0（θ从0变化到Ζ1设定初始值#1=0）

#2=X=φ/2 +Ζ

*COT［θ］-#1*COT［θ］-r

1

程序

Ｏ0001;

S1000 M03;

G90 G54 GOO Z100;

G00 X0 Y0;

G00 Z3;

#1=0;

］DO1;

WHILE［#1LEΖ

1

#2=φ/2 +Ζ

*COT［θ］-#1*COT［θ］-r;

1

G01 X#2 Y0 F300;

G01Z-#1 F100;

G03X#2 Y0 I-#2 J0 F300;

#1=#1+O.1;

END1;

G00 Z100;

M30;

例2：球刀倒孔口斜角

已知内孔直径φ倒角角度θ倒角深度Ζ

1 建立几何模型

首先求出 Z

2

=r-r*COS［θ］

X

2

= r*SIN［θ］

设定变量表达式

#1=Z=Z

2 (Z由Z

2

变化到Z

1

+Z

2

)

#2=X=φ/2 +Ζ

1*COT［θ］-［Z-Z

2

］*COT［θ］-X

2

=φ/2 +Ζ

1

*COT［θ］-r*SIN［θ］-［#1-r+r*COS［θ］*COT［θ］=φ/2+［Z-#1+r-r*COS［θ］*COT［θ］］-r*SIN［θ］

程序

Ｏ0001;

S1000 M03;

G90 G54 GOO Z100;

G00 X0 Y0;

G00 Z3;

#1=Z

2

;

WHILE［#1LE(Ζ

1+Z

2

)］DO1;

#2=φ/2+［Z-#1+r-r*COS［θ］*COT［θ］］-r*SIN［θ］; G01 X#2 Y0 F300;

G01 Z-#1 F100;

G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;

#1=#1+0.1;

END1;

G00 Z100;

M30;

4.5 多元素（任意轮廓）倒角

编程思路：通过改变半径补偿值改变加工轮廓的实际大小以若干个轮廓线代替轮廓曲面

运用指令：G10 L12 P 半径补偿号 R 半径补偿值

须知基本概念：刀具半径补偿值=刀具中心到加工轮廓的距离

例1 平刀倒多元素圆角

已知周边圆角半径R,刀具半径r

建立几何模型如图所示

设定变量表达式

#1=θ=0（θ从0°～90°设定初始值#1=0）

#2=D=R*SIN［#1］+r-R(D有可能是负值)

#3=Z= R-R*COS［#1］

程序

Ｏ0001;

S1000 M03;

G90 G54 G40 G00 Z100;

G00 XO Y-3O;

GOO Z3;

#1=0;

N99#2= R*SIN［#1］+r-R;

#3= R-R*COS［#1］;

G01 Z-#3 F100;

G10 L12 P1 R#2;

D01 M98 P100 F3OO;

#1=#1+1；

IF［#1LE90］GOTO99;

G00 Z100;

M30;

子程序

Ｏ100;

G41 G01 X0 Y-15

G01 X-13;

G02 X-13 Y15 R15;

G01 X13;

G02 X13 Y-15 R15;

G01 X0 Y-15;

G40 G01 X0 Y-30;

M99;

例2 球刀倒多元素圆角

图同上例

已知周边圆角半径R,刀具半径r

建立几何模型如图所示

设定变量表达式

#1=θ=0（θ从0°～90°设定初始值#1=0）

#2=D=［R+r］*SIN［#1］-R

#3=Z= ［R+r］-［R+r］*COS［#1］

主程序

Ｏ0001;

S1000 M03;

G90 G54 G40 G00 Z100;

G00 XO Y-3O;

GOO Z3;

#1=0; N99#2= ［R+r］*SIN［#1］-R; #3= ［R+r］-［R+r］*COS［#1］; G01 Z-#3 F100; G10 L12 P1 R#2; D01 M98 P100 F3OO; #1=#1+1；

IF［#1LE90］GOTO99; G00 Z100; M30;

子程序

Ｏ100;

G41 G01 X0 Y-15

G01 X-13;

G02 X-13 Y15 R15;

G01 X13;

G02 X13 Y-15 R15;

G01 X0 Y-15;

G40 G01 X0 Y-30;

M99;

例3：平刀倒多元素斜角

已知倒角深度Z，角度θ，平刀半径r

建立几何模型

设定变量表达式

#1=Z=0(Z由0变化到Z

,设定初始值#1=0)

1

*COT［θ］

#2=D=Z*COT［θ］+r-Z

1

*COT［θ］

= #1*COT［θ］+r-Z

1

程序

Ｏ0001;

S1000 M03;

G90 G54 G40 G00 Z100;

G00 XO Y-3O;

GOO Z3;

#1=0; N99#2= #1*COT［θ］+r-Z

*COT［θ］；

1

G01 Z-#1 F100; G10 L12 P1 R#2; D01M98P100F3OO; #1=#1+0.1；

］GOTO99; IF［#1LEZ

1

G00Z100; M30;

子程序

Ｏ100;

G41G01X0Y-15

G01X-13;

G02X-13Y15R15;

G01X13;

G02X13Y-15R15;

G01X0Y-15;

G40G01X0Y-30;

M99;

例4：球刀倒多元素斜角

已知倒角深度Z，角度θ，平刀半径r 建立几何模型

设定变量表达式

#1=Z=Z

2(Z由Z

2

变化到Z

1

+Z

2

,设定初始值#1= Z

2

)

#2=D=［Z- Z

2］*COT［θ］+r*COT［θ］-Z

1

*COT［θ］

=［#1-［r-r*COs［θ］］］*COT［θ］+r*COT［θ］- Z

1

*COT［θ］

=#1+ r*COs［θ］*COT［θ］- Z

1

*COT［θ］

程序

Ｏ0001;

S1000M03;

G90 G54 G40 G00 Z100;

G00 XO Y-3O;

GOO Z3;

#1= Z

2

;

N99#2= #1+ r*COs［θ］*COT［θ］- Z

1

*COT［θ］；

G01 Z-#1 F100;

G10 L12 P1 R#2;

D01 M98 P100 F3OO;

#1=#1+0.1；

IF［#1LE Z

1+Z

2

］GOTO99;

G00 Z100; M30;

子程序

Ｏ100;

G41G01X0Y-15

G01X-13;

G02X-13Y15R15;

G01X13;

G02X13Y-15R15;

G01X0Y-15;

G40G01X0Y-30;

M99;

4.6 特殊类型加工

例1：运用个G10指令加工腔体或者凸台G10格式：

G10 L12 P半径补偿号 R 半径补偿值

编程思路：

通过设定刀具半径补偿变量偏置轮廓加工腔体或凸台

已知各尺寸如图刀具假定半径r=5

每层加工2mm 加工行距8

设定变量表达式

#1=Z=2(Z从2变化到10 初始值Z=2)

#2=D=5(刀具半径补偿初始值D=5) 主程序

Ｏ0001

S1000 M03;

G90 G54 G40 G00 Z100;

G00 XO Y0;

GOO Z3;

#1= 2;

WHILE［#1LE10］DO1;

WHILE［#2LE30］DO2;

#2=5;

G01 Z-#1 F100;

G10 L12 P1 R#2; D01 M98 P100 F200; #2=#2+8；

END2;

#1=#1+2; END1; GOO Z100; M30;

子程序

Ｏ100;

G41 G01 Y30;

G01 X-26 Y30;

G03 X-26 Y-30 R30;

G01 X26 Y-30;

G03 X26 Y30 R30;

G01 X0 Y30;

G40 G01 X0 Y0;

M99;