数控机床模拟

1. 数控机床模拟 黑龙江省贸易经济学校 数控教研室

2. 第二章 华科数控铣床

3. 华科数控铣床程序编制 G00（准备功能）——快速定位 格式：G00X（U）——Z（W）—— 说明：（1）所有编程轴同时以参数中所设定的速度移动， 当某轴走完编程值便停止，而其他轴继续运动。 （2）不运动的坐标无需编程。 （3）目标点的坐标值可以用绝对值，也可以用增量值，正数可省略“+”（该规则适用于所有坐标编程） （4）G00可以写成 G0

4. A B 150 10 X 150 10 170 G00X170Z150 先是X和Y同时走140快速到A点，接着X向再走20快速到B点。

5. G01（准备功能）——直线插补 格式：G01X——Y——Z——F—— G01X——Y——F—— G01X——Z——F—— 说明：（1）每次加工开始，自动处于G01状态。 （2）不运动的坐标省略 （3）目标点的坐标值可以用绝对值或增量值书写 （4）G01加工时，其速度按所给的F值运行。 （5）G01也可以写成G1

6. 120 目标点 16 起点 X 150 16 210 例：G01 X210 Y120 F150

7. 用6mm立铣刀铣出下图所示“X、Y、Z”三个字母，深度为2mm，试编制数控加工程序。工件坐标系如图所示用6mm立铣刀铣出下图所示“X、Y、Z”三个字母，深度为2mm，试编制数控加工程序。工件坐标系如图所示

8. G02—— 逆圆插补 格式1：G02 X（U）—Y（V）—I—J—F— 说明：（1）X、Y在G90时，圆弧终点坐标是相对编程零点的绝对坐标值。在G91时，圆弧终点是相对圆弧起点的增量值。无论G90、G91时，I和J均是圆弧终点的坐标值。I是X方向值，J是Y方向值。圆心坐标在圆弧插补时不得省略，除非用其他格式编程。 （2）G02指令编程时，可以直接编过象限圆，整圆等。 ！注意：过象限时，会自动进行间隙补偿，如果参数区末输入间隙补偿与机床实际反向间隙悬殊，都会在工件上产生明显的切痕。 （3）G02也可以写成G2 这种编程格式，以圆心坐标为准，如终点坐标值不在IJL上时，它会首先满足IJK圆值，后以棕色线的轨迹直接运行到终点。它不会像其他数控软件允许终点与圆终点有个容差值

9. A（80，40） B（70，30） O P（50，0） Y X 例：G90 G02 X80 Y40 I50 J0 F120 B为终点坐标，O为起点，A为转折点（连PB并延长交圆于A）P为圆心点。那么它首先运行圆弧OA，后走直线AB。

10. 格式2：G02X（U）—Y（V）—R（+、/—）—F— 说明：（1）不能用于整圆的编程 （2）R为工件单边R弧的半径。R为带符号，“+”表示圆弧角小于180°；“—”表示圆弧角大于180°。其中“+”可以省略。 （3）它以终点点坐标为准，当终点与起点的长度值大于2R时，则以直线代替圆弧。

11. 格式3 ：G02 X（U）——Y（V）——CR——（半径） 格式4 ：G02 X（U）——Y（V）——D——（直径） 这两种编程格式基本上与格式2相同。 格式5 ：G02 X（U）——Y（V）——AR——（角度） 说明：（1）这种编程格式为精确编程格式。当ARn（n为角度值）为360°时，系统将运行直线段处理掉，当它大于360°时它将成为螺旋线（在三坐标空间效果较为明显直观）

12. 编程练习 用φ4mm的立铣刀铣削加工如下图所示的形状，深度为3mm。

13. 刀具的补偿 刀具半径补偿指令(G40，G41，G42)

14. （车刀）假想刀尖

15. G40—取消刀具半径补偿 格式：G40 说明:在程序中可以与其他指令配合编入撤刀补的轨迹。但必须与G41或G42配合使用。

16. G41—左边刀具半径补偿 格式：G41 G01（或G00） X（u）——Y（w）—— 说明:（1）顺着刀具运动方向看去，刀具在工件的左边称为左补偿。G41的切削方向如附图，使刀具在工件的左边补偿进行切削运动。 （2）G41发生前，刀具参数必须在“设置/刀具”内设置好。 （3）G41段程序，必须在G01或G00功能及对应的坐标参数才有效，以建立刀补。 （4）G41和G40之间不得出现任何转移加工，如镜像取反，子程序跳转等。

17. G42—右边刀具半径补偿 格式：G41 G01（或G00） X（u）——Y（w）—— 说明：G42刀具半径补偿如图，其他说明与G41相同。关于各种刀补方式详细说明如下：

18. 右刀具半径补偿程序举例： N0010 G92 X0 Y0 Z0 N0020 M03 S1400 T01 N0030 G0 Z10 N0040 G42 G01 X-50 Y40 F150 N0050 Z-1 N0060 G02 X-40 Y50 R10 N0070 G01 X40 NN0080 G02 X50 Y40 R10 N0090 G01 Y-40 N0100 G02 X40 Y-50 R10 N0110 G01 X-40 N0120 G02 X-50 Y-40 R10 N0130 G01 Y40 N0140 Z10 N0150 G40 G01 X0 Y0 N0160 M02

19. 加工下图所示内外轮廓，用刀具半径补偿指令编程，内轮廓深度为2.5 mm，选用直径Φ6mm的端铣刀。 建立如图所示的工件坐标系OXYZ。设程序启动时刀心位于工件坐标系的（0，0，200）处。 下刀速度F设为50mm/min，切削速度F设为150 r/min，主轴转速设为900 r/min。 编制铣削程序

20. G26—循环加工 格式：G26 LXXX QXX 说明：当程序执行到这段程序时，它指定的程序段开始到本 段作为一个循环体，循环次数由Q后面的数值决定。 铣刀直径Φ6mm，每次铣削深度为2 mm，使用循环指令G26编制下图铣削程序。

21. G04—定时暂停 格式：G04__F__ 或者G04__K__ 说明:加工运动暂停，时间到后，继续加工。暂停时间由F后面的数据指定。单位是秒，范围是0.01面到300秒。 G74—返回参考点（机床零点） 格式：G74 X Z 说明：（1）本段中不得出现其他内容 （2）G74后面出现的的坐标将以X、Z依次回零。 （3）使用G74前必须确认机床装配了参考点开关。

22. G75—返回编程坐标零点 格式：G75 X Z 说明：返回编程坐标零点 G76—返回编程坐标起始点 格式：G76 说明：返回到刀具开始加工的位置。 M0或M00程序暂停 加工程序执行到本指令时，不关闭主轴和冷却液，加工暂停。按下“自动”或“单步”键后程序继续执行。按“终止”键则停止加工。

23. M02、M2、M30程序结束 加工程序执行到本指令时，关闭主轴和冷却液，加工结束。在本指令后面的程序段不执行。所以本指令可以用于分段调试。 ！说明：在本系统中，手工编制加工程序时，可以及时看到程序运行的轨迹，如果程序比较复杂，运行轨迹看不清楚时，可以临时插入本指令，中止后续程序的轨迹显示。即可方便地找到某个程序段对应的轨迹。

24. M03或M3主轴顺时针旋转 加工程序执行到本指令时，拨动主轴正转开关和主轴启动开关。如配合无级变速主轴。则主轴转速由S指令设定。系统通过内部接口向主轴调速机构输出控制信号，控制主轴按照给定的速度正向旋转。 ！注意：M3指令执行后，主轴需要一定的时间才能加速到正常转速。但程序的执行不会等待，一旦主轴开始加速即刻继续执行下一个程序内容。 M04或M4主轴逆时针旋转 加工程序执行到本指令时，拨动主轴的反转开关和主轴启动开关。如配合无级变速主轴。则主轴转速由S指令设定。系统通过内部接口向主轴调速机构输出控制信号，控制主轴按照给定的速度反向旋转。 ！注意：M4指令执行后，主轴需要一定的时间才能加速到正常转速。但程序的执行不会等待，一旦主轴开始加速即刻继续执行下一个程序内容。

25. M05或M5主轴停止 加工程序执行到本指令时，关闭主轴启动开关。主轴正反转开关不动作。输送到主轴调速机构的控制信号不变。 ！注意：M5指令执行之后，主轴需要一定的时间才能逐渐减速到完全停止。但程序的执行不会等待，一旦主轴开始减速即刻继续执行下一个程序内容。 M07或M7二号冷却液打开 启动二号冷却液开关 M08或M8一号冷却液打开 启动一号冷却液开关

26. M09或M9冷却液关闭 关闭全部冷却液开关 M13 主轴正转和冷却液打开 主轴正转并且冷却液打开 M14 主轴反转和冷却液打开 主轴反转并且冷却液打开 M15 主轴停止和冷却液关闭 主轴停止并且冷却液关闭

27. 编程练习 采用10 mm 的立铣刀，编写精铣图所示内轮廓加工程序，其深度为6mm，下刀孔φ15 mm位于工件坐标系原点，（计算A、B两点坐标（-25，8.667）、（-10，17.321）试编程：

28. 速度的校正 • 如果机床进给速度明显快了或慢了很多，出现异常噪音等。此时就必须进行以下速度校正。校正方法步骤按下面进行。 • 进入“手动”状态下 • 按“升档”把速度选择在1500以上 • 按“Ctrl+F7”此时Z显示为“0”，接着按“Z”键（在面板上）15秒后松手，其中“Z”为手动进给按钮，选择时不用分正负。 • 按“Ctrl+F8”键后，接着按“Z”键15秒后松手。 • 按“Ctrl+F9”键 那么速度的校正过程算是完成了。