数控铣床刀具补偿及编程
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数控铣床常用编程指令?一、有关单位的设定1.尺寸单位选择G20,G21,G22格式:G20;G21;G22;本系统采用3种尺寸输入制式:英制由G20指定,公制由G21指定,脉冲当量由G22指定,缺省时采用公制。
3种制式下线性轴、旋转轴的尺寸单位如下表所示。
尺寸输入制式及其单位?线性轴旋转轴英制(G20)英寸度公制(G21)毫米度脉冲当量(G22)移动轴脉冲当量旋转轴脉冲当量这3个代码必须在程序的开头坐标系设定之前用单独的程序段指令。
G20,G21,G22不能在程序的中途切换。
2.进给速度单位的设定G94、G95格式:G94 [ F_ ];G95 [ F_ ];G94为每分钟进给,F的单位依G20/G21/G22的设定而为mm/min,in/min或脉冲当量/min。
此外,G94 F_可以指定旋转轴的速度,旋转轴的速度单位为度/min或脉冲当量/min。
G95为每转进给,在F之后,直接指定刀具在主轴转一转的进给量,单位依G20/G21/G22的设定而为mm/r,in/r或脉冲当量/r。
这个功能必须在主轴装有编码器时才能使用。
G94,G95为模态功能,可相互注销,G94为缺省值。
这两种指令功能的关系为:每分钟进给=每转进给×主轴速度?二、进给控制指令常用G指令动画1.快速定位指定G00格式:G00 X_ Y_ Z_ A_ B_ C_ U_ V_ W_;其中,X,Y,Z,A,B,C,U,V,W为快速定位终点,在G90时为终点在工件坐标系中的坐标;在G91时为终点相对于起点的位移量。
2.线性进给指令G01格式:G01 X_ Y_ Z_ A_ B_ C_ U_ V_ W_ F_;其中,X,Y,Z,A,B,C,U,V,W为终点,在G90时为终点在工件坐标系中的坐标;在G91时为终点相对于起点的位移量。
(1)圆弧进给格式:图2 圆弧插补应用其中,α、β∈{X,Y,Z,U,V,W}为圆弧终点,在G90时为圆弧终点在工件坐标系中的坐标;在G91时为圆弧终点相对于圆弧起点的位移量;γ、δ∈{I,J,K},不论在G90还是在G91时都是以增量方式指定,为圆心相对于起点的偏移值,R为圆弧半径,当圆弧圆心角小于180°时,R为正值,否则R为负值,整圆编程时不可以使用R,只能用γ、δ;F为编程的两个轴的合成进给速度.在G02/G03前必须用G17/G18/G19指定平面,其中用G17代码进行XY平面的指定,省略时就被默认为是G17,但当在ZX(G18)和YZ(G19)平面上编程时,平面指定代码不能省略。
巧用G41、G42、G40(刀具半径补偿指令)编制数控程序作者:魏国军来源:《中国科技博览》2015年第15期[摘要]数控铣床手动编程中二维加工在没有使用刀补的情况下编制数控加工程序时,由于刀具是圆柱形,存在一定的直径,使刀具中心轨迹与零件轮廓不重合。
如此时按照轮廓线编程,刀具中心(刀位点)行走轨迹将和图样上的零件轮廓轨迹重合,就会造成过切或少切现象。
作者通过分析、尝试及验证,在数控程序中巧秒地使用G41、G42、G40指令,不仅可以解决上述问题,且使编程及加工变得简单。
[关键词]巧用;刀具半径补偿指令;编制;数控程序中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0304-02在手动编制数控铣加工程序时,为了确保铣削加工出的轮廓符合要求,编程员必须依据图样尺寸要求结合所使用刀具半径计算出新的节点坐标,再根据这些坐标值进行编程,这给编程带来了很大数据计算及处理的麻烦(见图1)。
编程时为了避免出现上述所说的数据坐标值计算,考虑利用刀具半径补偿来解决这一问题(见图2),可大大地节省时间提高编程效率。
一、刀具半径补偿数控加工中,是按零件轮廓进行编程的。
由于刀具总有一定的半径(如铣刀半径、铜丝的半径),刀具中心运动的轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓,而是偏移轮廓一个刀具半径值。
这种偏移称为刀具半径补偿。
1、刀具半径补偿指令及格式G41(刀具半径左补偿指令):G41 G00/G01 X Y DG42(刀具半径右补偿指令):G42 G00/G01 X Y DG40(刀具半径补偿取消指令):G40 G00/G01 X Y2、刀具半径补偿指令注意事项在编制数控程序时,使用G41、G42、G40指令可让我们省去因刀具半径而造成的坐标点计算,但在使用过程中需注意一些事项,规纳总结如下五点:(1)、G40、G41指令在使用前,必须由G17、G18、G19指令指定刀具半径补偿平面,且补偿中不能随意更换铣削平面,需要半径补偿指令结束后才能更换铣削平面,否则程序出现报警信号;(2)、编程时,X、Y坐标值的计算参照G00、G01格式,与没有使用刀补时一样,刀补建立时,只能使用G00、G01指令,不能使用G02、G03指令;(3)、D-指令代码为刀具半径补偿寄存器的地址字,在编写程序时应与补偿寄存器号相对应;(4)、G41、G42判别:沿着刀具前进方向看,刀具在前进轨迹方向左侧为左刀补,刀具在前进轨迹方向右侧为右刀补;(5)、刀具半径补偿值设置为负值时,G41、G42刀具所走轨迹将相反。
G41 左补偿指令是指沿着刀具前进的方向观察,刀具偏在工件轮廓的左边。
如下图所示:G42 右补偿指令是指沿着刀具前进的方向观察,刀具偏在工件轮廓的右边。
如下图所示:●G40 刀具半径补偿取消指令,该指令与G41或G42配合使用,使用该指令后,使与其配合使用的G41或G42指令无效。
●<1>给上刀具半径补偿指令格式⏹ G00 G411)(G17)X_Y_D_;⏹ G01 G42⏹ G00 G412) (G18) X_Z_D_;⏹ G01 G42⏹ G00 G413) (G19) Y_Z_D_;⏹ G01 G42●<2>取消刀具半径补偿指令格式●G00●G40 X_Y; (X_Z_;) (Y_Z_;)●G01(5)刀具半径补偿指令格式说明:●<1>刀具半径补偿用G17、G18、G19命令在被选择的工作平面内进行补偿。
比如当G17命令执行后,刀具半径补偿仅影响X、Y轴的移动,而对Z轴没有作用。
<2>刀具半径补偿指令G41或G42只在G00和G01模式下有效,不能在G02和G03模式下给出刀具半径补偿G41或G42,否则机床报警。
<3>D_是刀具补偿号,其具体数值在加工或试运行前已设定在补偿存储器中,D_是续效代码。
<4>刀具半径补偿必须在程序结束前取消,否则刀具中心将不能回到程序原点上;刀具半径补偿必须在G00和G01模式下取消,在G02和G03模式下机床将会报警。
<5>取消刀具半径补偿除可以用G40指令外,还可以用D00指令,即”G00(G01)X_Y_D00;”也可以取消刀具半径补偿。
●<6>刀具半径补偿除方便编程外还可以用改变刀具半径补偿值大小的方法来实现同一程序进行粗加工、精加工,故有:●粗加工刀补值=刀具半径+精加工余量●精加工刀补值=刀具半径+修正量(若刀具尺寸准确或零件上下偏差相等,修正量为零)(6)使用刀具半径补偿时应注意的问题:●<1>一般情况下刀具半径补偿号要在刀补取消后才能变换,如果在补偿方式下变换补偿号,当前句的目的点的补偿量将按照所换补偿号的新值给定,而当前句开始点补偿量则不变。
数控编程中刀具补偿量确定及调用子程序指令数控编程中刀具补偿量确定及调用子程序指令职教论坛CAREERHORIZON数控编程中刀具补偿量确定及调用子程序指令文/茸啊强近几年来,随着数控领域对应用型,操作型人才需求的不断增加,数控教学中如何突破传统的教学方式,不断更新,充实教材内容.引导学生活学活用以适应社会发展需要已成为中职职业教育急需解决的问题.但是在中职数控编程系列教材中.有些内容在应用上已适应不了当前教学工作和就业的需要. 如数控编程中刀具半径补偿指令中补偿量的设置及子程序调用的方法,这部分内容在实践中应用广.而教材对这方面的内容没有进行系统详细的举例说明使学生在程序的理解,编写和应用方面受到一定程度的限制因此为提高学生的实际运用和操作能力.本人在从事多年数控的教学中凡涉及到该方面的内容均对学生作详细的举例讲解和现场操作演示.使学生在程序的认识,理解和运用上得到启发,提高.乃至成功地解决现实问题.现就如何引导学生巧用刀具补偿量及调用于程序指令的应用进行探讨.与同行共勉.1.强化刀具补偿概念的理解.在数控铣床上对工件进行轮廓加工时.任何大小的铣刀都有一定半径,如果将工件加工成图纸要求的零件那么刀具中,轨迹和工件轮廓不重台.即要求刀具必须沿工件轮廓的法线方向偏离一定数值的距离后,切削路径才与工件的轮廓相重台这就是所谓的刀具半径补偿指令. 应用刀具半径补偿指令时,任何情况都是按零件的轮廓轨迹进行编程.然后将刀具补偿值输入到数控系统中执行到有补偿的指令时,数控系统会自动计算刀具中心轨迹,进行刀具半径补偿.从而加工出符合图纸要求的零件2.调整刀具补偿量.实现工件轮廓的分层铣削.在执行刀具半径补偿指令时,系统会根据补偿号D01一D99所输入的补偿量去执行刀具补偿.以实现刀具中心偏离零件轮廓线加工工件. 补偿量可以是半径值,也可以大于或小于半径值,当输入的补偿量不等于半径值时.加工路径相同,可对工件进行多切或少切.所以加工零件时如一次精加工路径不能完全去除霉件轮廓外的金属层时.可以通过设置不同的补偿值.产生相互平行的加工路径.进行多次分层铣削工件,完成粗,半精,精加工工艺过程.每层的进刀量可由刀具补偿量设置确定至于数值多大.可根据工件的材料,加工余量,精度,粗糙度及刀具的参数灵活地设定刀具补偿值.精加工路径补偿量值为刀具的半径值r.粗加工,半精加工的补偿量为r+?(?代表加工余量). 比方加工如例图所示的零件,切削刀具用中16平头铣刀,加工外轮廓.图中c线为加工后零件的外轮廓线(即精加工路径) 从图中可看到切削量单边为25mm大于刀具直径中16,显然一次铣削无法将工件加工成图示的零件.根据单边要去除的切削量为25mm.精加工余量为?一6.可分3次切削将工件加工成形:第1轮切削后加工余量?1=17.所以了]具补偿值为r+? 1=8-t-17=25,进刀路径为图中的路径1切削后的轮廓为图中的A线;第二轮切削后加工余量?2=6.刀具补偿值为r+? 2=8-t-6=14.进刀路径为图中的路径2.切削后的轮廓为图中的 B线i第三轮切削后加工余量?3=0.所以刀具补偿值为r+? 3=8-t-0=8,进刀路径为图中的路径3.切削后的轮廓为图中的 C线(零件的外形轮廓).每轮切削刀具补偿值不同,但编程轨迹都是以零件的轮廓线C作为编程路径.3.灵活应用子程序功能?子程序的定义.在编制加工程序中.有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现.或者在几个程序中都要使用它.这几组典型的加工程序可以作为固定程序.并单独加以命名,这组单独命名的程序段称为子程序.如程序中的O2100.?使用子程序的目的和作用.使用子程序可以减小不必要的重复编程.从而达到简化程序的目的.主程序可以调用子程序.,个子程序也可以调用下一级的子程序.? 子程序的调用在主程序中,调用子程序的指令是一个程序段. 其格式随具体的数控系统而定,FANUC,6T系统子程序调用格式为M98P—L_式中M98(子程序调用指令)P一子程序号:L一子程序调用次数.如程序段M98P21O0为调用子程序02100指令,实现了重复使用予程序02100.?具体分层铣削加工,调用子程序的程序如下主程序00001G90G54GOOXOYOZ50M03S800 X一80Y一6OGO1Z一5F60G01G41X一25Y一6OHO1补值为25)M98P21O0GO1G41X一25Y一60F6OHO2M98P21O0MO1S1000GO1G41X一25Y一60H03GOOZ5OXOY0MO5M3O子程序O210OGO1X一25Y一10GO3X25Y1OR10 GO1X一25Y15GO2X一15Y25R10 G01X一1OY25GO3X1OY25R10 GO1X15Y25GO2X25Y15R1O GO1X25Y10GO3X25Y一1OR10 GO1X25Y一15GO2X15Y一25R10 GO1X1OY一25GO3X-1OY-25R10 GO1X一15Y一25GO2X一25Y一15R10 加工路径1.轮廓线A.HO1刀调用于程序O2100】H02刀补值为14】调用子程序O21OO) :暂停.测量工件】HO3刀补值为8)铣削轮廊C的程序】G4OGO1X-80Y-60(取消刀具补偿)M99(返回主程序)4.强调使用刀具半径补偿的注意事项.?使用刀具半径补偿时应避免过切现象.使用刀具半径补偿和取消刀具半径补偿时.刀具必须在补偿的平面内移动.且移动距离应大于刀具半径补偿值.若加工半径小于刀具半径的圆弧进行半径补偿时将产生过切;若被铣削槽底宽小于了]具直径.此时也将产生过切现象.只有在过渡圆角R?刀具半径r+精加工余量的情况下才能正常切削@刀具半径补偿指令G41(左补偿),G42(右补偿),G40(取消补偿)必须在GOO或GO1模式下使用.G41,G42 不能重复用,且在使用时不允许有两句连续的非移动指令.? D00一D99刀具补偿号,D00代表取消刀具补偿刀具补偿值在加工或运行之前必须设定在补偿存储器中.在数控教学中.必须让学生了解在数控加工中.工件轮廓由刀具运动包络而成.刀位点(刀具中心点)的运动轨迹与工件的轮廓是不重台的.在数控系统中.可应用其刀具补偿指令. 通过设置不同的刀补值.以零件的轮廓线作为编程轨迹,编写出共同须调用的子程序,产生不同层,但轨迹形状相似的刀具路径.可完成对工件进行分层铣削加工以至加工成零件. 总之.刀补值的设置和调用子程序在数控加工中有着非常重要的作用.灵活,台理地运用刀补值并结台子程序的调用编制程序是保证数控加工有效性,准确性的重要因素 (作者单位:广西玉林市机电工程学校)。