1、第五节 数控铣床编程实例（参考程序请看超级链接） 实例一 毛坯为 70 70 18板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图 3-23所示的槽，工件材料为 45钢。 1根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 1）以已加工过的底面为定位基准，用通用台虎钳夹紧工件前后两侧面，台虎钳固定于铣床工作台上。 2）工步顺序 铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工 50 50四角倒圆的正方形。 每次切深为 2 ，分二次加工完。 2选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用 XKN7125型数控立式铣床。 3选择刀具 现采用 10的平底立铣刀，定义为 T01，
2、并把该刀具的直径输入刀具参数表 中。 4确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定， 详见加工程序。 5确定工件坐标系和对刀点 在 XOY平面内确定以工件中心为工件原点， Z 方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图 2-23所示。 采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点 O 作为对刀点。 6编写程序 按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。 考虑到加工图示的槽，深为 4 ，每次切深为 2 ，分二次加工完，则为编程方便，同时减少指令 条数，可采用子程序。该工件的加工程序如下（该程序用于 XKN7
3、125铣床）： N0010 G00 Z2 S800 T1 M03 N0020 X15 Y0 M08 N0030 G20 N01 P1.-2 ；调一次子程序，槽深为 2 N0040 G20 N01 P1.-4 ；再调一次子程序，槽深为 4 N0050 G01 Z2 M09 N0060 G00 X0 Y0 Z150 N0070 M02 ；主程序结束 N0010 G22 N01 ；子程序开始 N0020 G01 ZP1 F80 N0030 G03 X15 Y0 I-15 J0 N0040 G01 X20 N0050 G03 X20 YO I-20 J0 N0060 G41 G01 X25 Y15 ；
4、左刀补铣四角倒圆的正方形 N0070 G03 X15 Y25 I-10 J0 N0080 G01 X-15 N0090 G03 X-25 Y15 I0 J-10 N0100 G01 Y-15 N0110 G03 X-15 Y-25 I10 J0 N0120 G01 X15 N0130 G03 X25 Y-15 I0 J10 N0140 G01 Y0 N0150 G40 G01 X15 Y0 ；左刀补取消 N0160 G24 ；主程序结束 实例二 毛坯为 120 60 10板材， 5 深的外轮廓已粗加工过，周边留 2 余量，要求加工出如图 2-24所示的外轮廓及 20的孔。工件材料为铝。 1根据
5、图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 1）以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上 2）工步顺序 钻孔 20。 按 O ABCDEFG线路铣削轮廓。 2选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用华中型（ ZJK7532A型）数控钻铣床。 3选择刀具 现采用 20的钻头，定义为 T02, 5 的平底立铣刀，定义为 T01，并把该刀具的直径输入 刀具参数表中。 由于华中型 数控钻铣床没有自动换刀功能，按照零件加工要求，只能手动换刀。 4确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定， 详见加工程序。 5确定
6、工件坐标系和对刀点 在 XOY平面内确定以 0 点为工件原点， Z 方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图 3-24所示。 采用手动对刀方法把 0 点作为对刀点。 6编写程序（用于华中 I 型铣床） 按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下： 1） 加工 20孔程序 (手工安装好 20钻头 ) %1337 N0010 G92 X5 Y5 Z5 ；设置对刀点 N0020 G91 ；相对坐标编程 N0030 G17 G00 X40 Y30 ；在 XOY平面内加工 N0040 G98 G81 X40 Y30 Z-5 R15 F150 ；
7、钻孔循环 N0050 G00 X5 Y5 Z50 N0060 M05 N0070 M02 2）铣轮廓程序 (手工安装好 5 立铣刀 ,不考虑刀具长度补偿 ) %1338 N0010 G92 X5 Y5 Z50 N0020 G90 G41 G00 X-20 Y-10 Z-5 D01 N0030 G01 X5 Y-10 F150 N0040 G01 Y35 F150 N0050 G91 N0060 G01 X10 Y10 F150 N0070 G01 X11.8 Y0 N0080 G02 X30.5 Y-5 R20 N0090 G03 X17.3 Y-10 R20 N0100 G01 X10.4
8、Y0 N0110 G03 X0 Y-25 N0120 G01 X-90 Y0 N0130 G90 G00 X5 Y5 Z10 N0140 G40 N0150 M05 N0160 M30 看了上面的例子，我们对普通的指令有了了解，但是跟高级语言比较，其功能显得薄弱，为了与高级语言相匹配，特地介绍宏指令。通过使用宏指令可以进行算术运算，逻辑运算和函数的混合运算，此外，宏 、程序还提供了循环语句，分支语句和子程序调用语句。 在宏语句中： 变量： #0-#49是当前局部变量 #50-#99是全局局部变量 常量： PI， TRUE（真）， FALSE（假） 算术运算符： +， -， *， / 条件运算符
9、： EQ “ =”， NE “！ =” , GT “ ” ,GE “ =” ,LT “ ” ,LE “ =” 逻辑运算符： AND, OR, NOT 函数： SIN， COS， TAN， ATAN， ATAN2， ABS， INT， SIGN， SQRT， EXP 表达式 ： 用运算符连接起来的常量，宏变量构成表达式 。 例如： 100/SQRT2*COS55*PI/180 赋值语句：宏变量 =表达式。例如： #2=100/SQRT2*COS55*PI/180 条件判别语句： IF， ELSE， ENDIF 格式： IF 条件表达式 | ELSE | ENDIF 循环语句： WHILE， EN
10、DW 格式： WHILE 条件表达式 | ENDW 下面就以宏指令编程为例，做两个练习。 实例三 毛坯为 150 70 20 块料，要求铣出如图 2-25所示的椭球面，工件材料为蜡块。 1根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 1）以底面为主要 定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上。 2）加工路线 Y 方向以行距小于球头铣刀逐步行切形成椭球形成。 2选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用华中型（ ZJK7532A型）数控钻铣床。 3选择刀具 球头铣刀大小 6mm。 4确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合
11、实际经验确定， 详见加工程序。 5确定工件坐标系和对刀点 在 XOY平面内确定以工件中心为工件原点， Z 方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图 2-25所 示。 采用手动对刀方法把 0 点作为对刀点。 6编写程序（用于华中 I 型铣床） 按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下： %8005（用行切法加工椭园台块， X， Y 按行距增量进给） #10=100 ；毛坯 X 方向长度 #11=70 ；毛坯 Y 方向长度 #12=50 ；椭圆长轴 #13=20 ；椭圆短轴 #14=10 ；椭园台高度 #15=2 ；行距步长 G92 X
12、0 Y0 Z#13+20 G90G00 X#10/2 Y#11/2 M03 G01 Z0 X-#10/2 Y#11/2 G17G01 X-#10/2 Y-#11/2 X#10/2 Y#11/2 #0=#10/2 #1=-#0 #2=#13-#14 #5=#12*SQRT1-#2*#2/#13/#13 G01 Z#14 WHILE #0 GE #1 IF ABS#0 LT #5 #3=#13*SQRT1-#0*#0/#12*#12 IF #3 GT #2 #4=SQRT#3*#3-#2*#2 G01 Y#4 F400 G19 G03 Y-#4 J-#4 K-#2 ENDIF ENDIF G01
13、Y-#11/2 F400 #0=#0-#15 G01 X#0 IF ABS#0 LT #5 #3=#13*SQRT1-#0*#0/#12*#12 IF #3 GT #2 #4=SQRT#3*#3-#2*#2 G01 Y-#4 F400 G19 G02 Y#4 J#4 K-#2 ENDIF ENDIF G01 Y#11/2 F1500 #0=#0-#15 G01 X#0 ENDW G00 Z#13+20 M05 G00 X0 Y0 M02 实例四 毛坯 200 100 30块料，要求铣出如图 2-26所示的四棱台，工件材料为蜡块。 掌握数控编程基本方法并在此基础上有更大的提高，必须进行大量的编程
14、练习和实际操作，在实践中积累丰富的经验。编程前，要做大量的准备工作，如： 了解数控机床的性能和规格； 熟悉数控系统的功能及操 作； 加强工艺、刀具和夹具知识的学习，掌握工艺编制技术，合理选择刀具、夹具及切削用量等，将工艺等知识融入程序，提高程序的质量； 养成良好的编程习惯和风格，如程序中要使用程序段号、字与字之间要有空格、多写注释语句等，使程序清晰，便于阅读和修改； 编程时尽量使用分支语句、主程序及宏功能指令，以减少主程序的长度。 具体加工工艺和装夹方法和其余各题一样，这里略。 程序如下：（用于华中 I 型铣床） %1978 #10=100 ;底平面 EF的长度，可根据加工要求任定 #0=#1
15、0/2 ；起刀点 的横座标（动点） #100=20 ； C 点的横座标 #1=20 ； C 点和 G 点的纵向距离 #11=70 ； FG的长度 #20=-#10/2 ； E 点的横座标 #15=3 ；步长 #4=16 ；棱台高 #5=3 ；棱台底面相对于 Z=0平面的高度 #6=20 ； C 点的纵座标 G92 X0 Y0 Z#4+#5+2 ； MDI对刀点 Z 向距毛坯上表面距离 G00 X0 Y0 G00 Z#4+10 M03 G01 X#0 Y#11/2 Z#5 ； 到 G 点 WHILE #0 GE #20 ；铣棱台所在的凹槽 IF ABS#0 LE #100 G01 Y#1 F10
16、0 X0 Y0 Z#4+#5 X#0 Y-#1 Z#5 Y-#11/2 ENDIF G01 Y-#11/2 F100 #0=#0-#15 G01 X#0 IF ABS#0 le #100 G01 Y-#1 X0 Y0 Z#4+#5 X#0 Y#1 Z#5 Y#11/2 ENDIF G01 Y#11/2 #0=#0-#15 G01 X#0 ENDW G01 Z#4+20 X0 Y0 X#1 Y#1 Z#5 WHILE ABS#6 LE #1 ；铣棱台斜面 #6=#6-#15 G01 Y#6 X0 Y0 Z#4+#5 X-#1 Y-#6 Z#5 G01 Y-#6+#15 X0 Y0 Z#4+#5
17、X#1 Y#6 Z#5 ENDW G00 Z#4+20 G00 X0 Y0 M05 M30 参数编程 四 .参数编程与子程序 1.参数编程 （ 1） R参数 1）本系统内存提供从 R0-R299 共 300 个参数地址。 R0-R99-可以自由使用； R100-R249-用于加工循环传递参数； R250-R299-用于加工循环的内部计算参数。 2）参数地址中存储的内容，可以由编程员赋值，也可通过运算得出。通过用数值、算术表达式或参 数，对已分配计算参数或参数表达式的 NC 地址赋值来 增加 NC程序通用性。 3）赋值时在地址符之后写入符号 “=” 。给坐标轴地址赋值时要求有一独 立的程序段。
18、4）计算参数时，遵循通常的数学运算规则。 例： N10 R1=R1+1 N20 R1=R2+R3 R4=R5-R6 R7=R8*R9 R10=R11/R12 N30 R13=SIN（ 25.3） N40 R14=R3+R2*R1 N50 R15=SQRT（ R1*R1+R2*R2） （ 2）参数编程 例： N10 G1 G91 X=R1 Z=R2 F300 N20 Z=R3 N30 X=-R4 N40 Z=-R5 . 2.子程序 一个零件中有几处加工轮廓相同，可以用子程序编程。 子程序调用由程序调用字、子程序号和调用次数组成。 子程序调用要求占一独立程序段。 例： N10 L785 P4 ；调
19、用子程序 L785，运行 4 次。 五、循环加工指令 加工循环是用于特定的加工过程的工艺子程序，通过给规定的计算参数赋 值就可以实现各种具体的加工。 本系统中装有以下标准循环： LCYC82 钻削、沉孔加工 LCYC83 深孔钻削 LCYC840 带补偿夹具的螺纹切削 LCYC84 不带补偿夹具的螺纹切削 LCYC85 镗孔 LCYC60 线性孔排列 LCYC61 圆弧孔排列 LCYC75 矩形槽、键槽、圆形凹槽铣削 1.钻削、沉孔加工 LCYC82 刀具以编程的主轴速度和进给速度钻 孔，直至到达给定的最终钻削深度。在到 达最终钻削深度时可以编程一个停留时间。 退刀时以快速移动速度进行。 参数
20、 含义、数值范围 R101 退回平面（绝对平面） R102 安全距离 R103 参考平面（绝对平面） R104 最后钻深（绝对平面） R105 在此钻削深度停留时间 图 6-12 表 6-3 循环时序过程及参数 例：使用 LCYC82 循环，程序在 XY 平面上 X24Y15 位置加工深度为 27 毫米的孔，在孔 底停留时间 2 秒，钻孔坐标轴方向安全距 离为 4 毫米，循环结束后刀具处于 X24 Y15 Z110。 N10 G0 G17 G90 F500 T2 D1 S500 M4 N20 X24 Y15 N30 R101=110 R102=4 R103=102 R104=75 N40 R1
21、05=2 N50 LCYC82 N60 M2 图 6-13 2.铣削循环 LCYC75 参数 含义、数值范围 R101 退回平面（绝对平面） R102 安全距离 R103 参考平面（绝对平面） R104 凹槽深度（绝对数值） R116 凹槽圆心横坐标 R117 凹槽圆心纵坐标 R118 凹槽长度 R119 凹槽宽度 R120 拐角半径 R121 最大进刀深度 R122 深度进刀进给率 R123 表面加工的进给率 R124 表面加工的精加工余量 R125 深度加工的精加工余量 R126 铣削方向：（ G2 或 G3） R127 铣削类型： 1-粗加工 2-精加工 表 6-4 （ 1）方槽铣削 用
22、下面的程序，可以加工一个长度为 60 毫米，宽度为 40 毫米，圆角半径 8毫米，深度为 17.5 毫米的凹槽。使用的铣刀不能切削中心，因此要求 预加工凹槽中心孔（ LCYC82）。凹槽单边精加工余量为 0.75 毫米，深度为 0.5 毫米，Z 轴上到参考平面的安全距离为 5毫米。凹槽的中心点坐标为 X60 Y40，最大进刀深度为 4 毫米。加工分粗加工和精加工（图 6-14）。 N10 G0 G17 G90 F200 S300 M3 T4 D1 N20 X60 Y40 Z5 N30 R101=5 R102=2 R103=0 R104=-17.5 R105=2 N40 LCYC82 N50 N60 R116=60 R117=40 R118=60 R119=40 R120=8 N70 R121=4 R122=120 R123=300 R124=0.75 R125=0.5 N80 R126=2 R127=1 N90 LCYC75 N100
