实现G代码铣削刀具轨迹仿真

UG编程与CNC加工中的仿真和验证方法随着科技的不断进步和工业的发展，计算机数控（Computer Numerical Control，CNC）加工已经成为现代制造业中的重要工艺。

UG编程是CNC加工中非常关键的一环，而仿真和验证方法则可以提高UG编程的效率和准确性。

本文将介绍UG编程与CNC加工中的仿真和验证方法，以及它们的应用和优势。

一、UG编程概述UG编程是一种在CNC加工过程中用于控制机床运动的方法。

UG编程涉及到工件的细节、刀具路径、切削参数等方面，通过编写G代码来指导机床进行加工。

UG编程的质量将直接影响到最终产品的精度和质量。

二、仿真方法在UG编程中的应用1.几何仿真通过几何仿真可以模拟工件的形状、尺寸和位置等信息。

在UG编程中，几何仿真可以帮助我们更好地理解和分析工件的加工过程，避免因尺寸和位置不准确而导致的加工错误。

2.碰撞检测仿真在UG编程过程中，碰撞是一个常见的问题。

机床和刀具在加工过程中可能会与工件或夹具发生碰撞，导致设备的损坏甚至工件的毁坏。

通过碰撞检测仿真，可以提前发现潜在的碰撞问题，避免发生意外情况。

3.刀具路径仿真刀具路径的选择和优化对于加工效率和质量至关重要。

通过刀具路径仿真，我们可以模拟不同的路径选择，分析每种路径的优缺点，并选择最合适的刀具路径。

三、验证方法在UG编程中的应用1.切削力验证切削力是刀具在加工过程中对工件施加的力量。

验证切削力可以帮助我们了解加工过程中的力学特性，进而优化UG编程和刀具选择，提高加工效率和质量。

2.刀具寿命验证切削过程中，刀具磨损是不可避免的。

验证刀具寿命可以帮助我们更好地了解刀具的使用寿命，并及时更换或维修刀具，以避免因刀具损坏而导致的加工中断。

3.加工表面质量验证加工表面质量是衡量产品质量的重要指标之一。

通过验证加工表面质量，我们可以评估UG编程的准确性和适用性，并对加工参数进行优化，以获得更好的表面质量。

四、仿真和验证方法的优势1.减少成本和时间通过仿真和验证方法，我们可以在实际加工之前就进行模拟和分析，从而减少由于错误引起的成本和时间浪费。

加工中心系统的G代码列表代码组号含义G00定位（快速定位）G01直线插补（切削进给）G02圆弧插补/螺旋插补CWG0301圆弧插补/螺旋插补CCWG02.3,G03.2指数函数插补CW/CCWG02.4,G03.4三维圆弧插补CW/CCWGO4暂停G05AL轮廓控制（高精度轮廓控制兼容指G05.2HRV3,4接通/断开G06.201NURBS插补G07假想轴插补G07.1（G07）圆柱插补G08AL轮廓控制（前瞻控制兼容指令）G010.6刀具回退和返回G11可编程数据输入取消G12.121极坐标插补方式G13.1极坐标插补方式取消G1517极坐标指令取消G16极坐标指令G17XpYp平面其中，Xp:X轴或者其平G1802ZpXp平面Yp:Y轴或者其G19YpZp平面Zp:Z轴或者其G20(G70)06英制G21(G71)米制G2204存储行程检查功能ONG23存储行程检查功能OFFG25主轴速度变动检测OFFG2619主轴速度变动检测ONG28自动返回至参考点G29从参考点移动G30第2、第3、第4参考点返回G31跳转功能G31.8EGB轴跳动G33螺纹切削G3401可变导程螺纹切削G35圆弧螺纹切削CWG36圆弧螺纹切削CCWG37刀具长度自动测定G3800工具半径补偿或刀尖半径补偿：保持G39工具半径补偿或刀尖半径补偿：拐角G40工具半径补偿或刀尖半径补偿：取消/三维刀具补偿：取消G41工具半径补偿或刀尖半径补偿/三维G41.4轴加工刀具半径补偿：左（类型1） （FS16i 兼容指令）G41.5075 轴加工刀具半径补偿：左（类型1） （FS16i 兼容指G42工具半径补偿或刀尖半径补偿/三维 刀具补偿：右G42.4轴加工刀具半径补偿：右（类型1） （FS16i 兼容指令）G42.5 轴加工刀具半径补偿：右（类型1） （FS16i 兼容指G41.1 19法线方向控制左侧ON G42.1法线方向控制右侧ON G43 刀具长度补偿+G44刀具长度补偿-G45刀具位置偏置伸长G4600刀具位置偏置缩小G47刀具位置偏置伸长2陪G48刀具位置偏置缩小2陪G49.(G49.1)08刀具长度补偿取消G5011比例缩放取消比例缩放G51可编程镜像多边形加工取消G50.231G53机床坐标系选择G53.1刀具轴向控制G54(G54.1)工件坐标系1选择G57工件坐标系4选择G58工件坐标系5选择G59工件坐标系6选择G6000单向定位G61准确停止方式G6215自动拐角倍率G63攻丝方式G64切削方式G6500宏程序调用G66宏模态调用AG66.112宏模态调用BG67宏模态调用A/B取消G68坐标旋转或三维坐标变换方式ON G68.216特性坐标系选择G69坐标旋转或三维坐标变换方式OFFG72.2图形复制（平行复制）G76精细钻孔循环G8009固定循环取消G80.834电子齿轮箱同步取消G8109钻孔循环、点链孔循环G81.100切削G81.524电子齿轮箱2组同步开始G81.834电子齿轮箱同步开始G82钻循环孔、链阶梯孔循环G83钻深孔循环G84攻螺纹循环G84.2刚性攻丝循环（FS15）G85链孔循环G86链孔循环G87反链孔循环G88链孔循环G91增量值输入（相对值输入）G9200设定工件坐标系的设定/主轴最高G92.1工件坐标系预设G93反比时间进给G9405每分钟进给G95每转进给G9613圆周速度恒定控制G97固定速度恒量控制取消G9810固定循环初始平面返回G99固定循环R点平面返回G10700圆柱插补G11221极坐标插补方式G113极坐标插补方式取消。

1:打开编想实行仿真的文件
2：切换为显示刀具图标
3:双击此处
4:弹出对话框，选择替换机床。

5:再在库类里双击MILL,选择铣床。

6:在搜索结果里面选择一款机床。

（英制或公制）再按确定。

7:确定。

8:再确定。

9:再确定。

10:可以调用一些刀具或设备，再按确定。

机床就调出成功。

11:点击机床导航器。

2
12:选择PART，(按右键）选择编辑K组件。

13:选择添加，再选择要加工的零件，按确定。

2
16:弹出仿真对话框，可以选择显示移除3D材料和显示2D路径，再点播放进行仿真模拟。

17:可以根据情况调节速度。

18:仿真结束后，按确定退出。

FANUC_铣床编程--G_代码命令使用实例[资料] FANUC 铣床编程--G 代码命令1 G 代码组及其含义“模态代码” 的功能在它被执行后会继续维持，而“一般代码” 仅仅在收到该命令时起作用。

定义移动的代码通常是“模态代码”，像直线、圆弧和循环代码。

反之，像原点返回代码就叫“一般代码”。

每一个代码都归属其各自的代码组。

在“模态代码”里，当前的代码会被加载的同组代码替换。

[表 5.2-1] G 代码组及解释( 带 * 者表示是开机时会初始化的代码。

) 2 G 代码解释快速定位(G00)1. 格式这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置 (在绝对坐标方式下)，或者移动到某个距离处 (在增量坐标方式下)。

2. 非直线切削形式的定位我们的定义是:采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。

刀具路径不是直线，根据到达的顺序，机器轴依次停止在命令指定的位置。

3. 直线定位刀具路径类似直线切削(G01) 那样，以最短的时间(不超过每一个轴快速移动速率)定位于要求的位置。

图5.2-14. 举例N10 G00 X-100 Y-100 Z65直线切削进给(G01)1. 格式这个命令将刀具以直线形式，按,代码指定的速率，从它的当前位置移动到程序要求的位置。

F 的速率是程序中指定轴速率的复合速率。

图5.2-2 2. 举例G01 G90 X-50. F100;或G01 G91 X30. F100;G01 G90 X-50. Y30. F100;或G01 G91 X30. Y15. Z0 F100;G01 G90 X-50. Y30. Z15. F100;圆弧切削 (G02/G03 G17/G18/G19)1. 格式圆弧所在的平面用G17, G18 和G19 指令来指定。

但是，只要已经在先前的程序块里定义了这些命令，也能够省略。

圆弧的回转方向像下图表示那样，由G02/G03 来指定。

在圆弧回转方向指定后，指派切削终点坐标。

数控铣床g代码和代码的使用方法G代码可编程功能通过编程并运行这些程序而使数控机床能够实现的功能我们称之为可编程功能。

一般可编程功能分为两类：一类用来实现刀具轨迹控制即各进给轴的运动，如直线/圆弧插补、进给控制、坐标系原点偏置及变换、尺寸单位设定、刀具偏置及补偿等，这一类功能被称为准备功能，以字母G以及两位数字组成，也被称为G代码。

另一类功能被称为辅助功能，用来完成程序的执行控制、主轴控制、刀具控制、辅助设备控制等功能。

在这些辅助功能中，Tx x用于选刀，Sx x x x用于控制主轴转速。

其它功能由以字母M与两位数字组成的M代码来实现。

1.2 准备功能本机床使用的所有准备功能见表1.1：表1.1G代码分组功能*G00 01 定位（快速移动）*G01 01 直线插补（进给速度）G02 01 顺时针圆弧插补G03 01 逆时针圆弧插补G04 00 暂停，精确停止G09 00 精确停止*G17 02 选择X Y平面G18 02 选择Z X平面G19 02 选择Y Z平面G27 00 返回并检查参考点G28 00 返回参考点G29 00 从参考点返回G30 00 返回第二参考点*G40 07 取消刀具半径补偿G41 07 左侧刀具半径补偿G42 07 右侧刀具半径补偿G43 08 刀具长度补偿＋G44 08 刀具长度补偿－*G49 08 取消刀具长度补偿G52 00 设置局部坐标系G53 00 选择机床坐标系*G54 14 选用1号工件坐标系G55 14 选用2号工件坐标系G56 14 选用3号工件坐标系G57 14 选用4号工件坐标系G58 14 选用5号工件坐标系G59 14 选用6号工件坐标系G60 00 单一方向定位G61 15 精确停止方式*G64 15 切削方式G65 00 宏程序调用G66 12 模态宏程序调用*G67 12 模态宏程序调用取消G73 09 深孔钻削固定循环G74 09 反螺纹攻丝固定循环G76 09 精镗固定循环*G80 09 取消固定循环G81 09 钻削固定循环G82 09 钻削固定循环G83 09 深孔钻削固定循环G84 09 攻丝固定循环G85 09 镗削固定循环G86 09 镗削固定循环G87 09 反镗固定循环G88 09 镗削固定循环G89 09 镗削固定循环*G90 03 绝对值指令方式*G91 03 增量值指令方式G92 00 工件零点设定*G98 10 固定循环返回初始点G99 10 固定循环返回R点从表1.1中我们可以看到，G代码被分为了不同的组，这是由于大多数的G代码是模态的，所谓模态G代码，是指这些G代码不只在当前的程序段中起作用，而且在以后的程序段中一直起作用，直到程序中出现另一个同组的G代码为止，同组的模态G代码控制同一个目标但起不同的作用，它们之间是不相容的。

铣削加工中的加工过程仿真随着科技的不断发展和创新，现代工业加工技术越来越精细，人们对加工质量的要求也越来越高。

铣削加工是一种常见的加工方法，通过将机床上的铣削刀具与被加工材料产生相对运动，实现对工件表面的切削加工。

在现代工业加工中，铣削加工已经成为了高精度加工的主要手段。

然而，如何精准地控制铣削加工过程，提高加工精度和效率是工业加工技术中的重要问题。

针对这一问题，加工过程仿真技术得到了广泛的应用。

加工过程仿真技术是将加工过程中的各种参数，如材料的切削特性、铣削刀具的运动轨迹和加工参数等通过计算机模拟，还原出加工过程中的真实情况。

通过加工过程仿真技术的应用，可以大大提高加工质量和效率，降低成本和风险。

在铣削加工过程中，刀具贯穿工件会产生较大的振动，影响加工质量和效率。

因此，通过仿真工具模拟刀具的振动状态是非常必要的。

根据加工过程仿真的原理，可以通过建立铣削过程的数学模型，获得关键的加工参数，比如刀具的运动轨迹、加工速度、切削深度和切削力等。

这些参数对于优化铣削加工过程非常重要。

同时，通过仿真工具也可以得到铣削加工过程中的金属切削热、切削液体积以及铣削加工过程的声压级等。

这些参数可以用于指导实际加工过程的优化和改进，从而提高加工效率和质量。

在实际的铣削加工过程中，切削刃具是铣削质量和效率的关键。

由于加工过程中切削刃具容易受到磨损和损伤，刀具寿命和性能是影响加工质量和效率的重要因素。

经常使用仿真工具模拟加工过程，评估不同刀具材料的性能，预测刀具寿命，确保铣削加工过程的高效和准确性。

当然，加工过程仿真技术并不是铣削加工过程中的唯一问题。

铣削加工技术涉及到许多方面，例如材料物理学、机械工程学、计算机科学和控制工程等。

在实践中，我们需要结合实际情况，综合运用传统的工艺技术和现代的仿真技术，来探索更加高效、灵活和精准的加工工艺。

总的来说，加工过程仿真技术在铣削加工过程中有着广泛的应用和作用。

通过仿真工具模拟加工过程，可以快速准确地分析和评估加工质量和效率，找到问题的根源，提高加工质量和效率，降低生产成本和风险。