烟台职业学院机械工程系精品课,数控编程与操作,主讲人:许玲萍,复习回顾,G00、G01、G02/G03的功能、格式和使用方法 例：按图示走刀路线(按轮廓编程)，铣削工件外轮廓，试编制加工程序。,复习回顾,G00 Z5 X0 Y0 Z50 M05 M30,%0006 G17 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S800,Z5,X60 Y30,G01 Z27 F200,Y80 F120,G03 X100 Y120 R40,G01 X180,Y60,G02 X160 Y40 R20,G01 X50,复习回顾,问题2：编程轨迹和刀具中心是否一致？,问题1：按照图示加工零件的尺寸是否合格？,问题3：按刀具中心轨迹编程可以解决问题？,那么，怎样才能按照零件轮廓编程 加工出合格产品呢 ？,刀具半径补偿功能,G40、G41、G42,刀具中心轨迹和工件轮廓不重合；,1. 刀具半径补偿的必要性,刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。,当零件形状复杂时，按照刀具的中心轨迹编程，其计算相当大；,当刀具磨损、重磨或换新刀具而使刀具直径变化时，必须重新计算刀具中心轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不易保证加工精度；,2. 刀具半径补偿概念,在数控铣床上进行轮廓加工时，因为铣刀有一定的半径，所以刀具中心轨迹和工件轮廓不重合，如不考虑刀具半径，直接按照工件轮廓编程是比较方便的，而加工出的零件尺寸比图样要求小了一圈（加工外轮廓时）或大了一圈（加工内轮廓时），为此必须使刀具沿工件轮廓的法向偏移一个刀具半径，这就是所谓的刀具半径补偿指令。,3. 刀具半径补偿格式,其中：G17/G18/G19指定半径补偿所在平面； G41为刀具半径左补偿，G42为刀具半径右补偿，G40为取消 刀具半径补偿； X、Y、Z：G00/G01的参数，即刀补建立或取消的终点的绝 对坐标或相对坐标值； D：G41/G42的参数，即刀补号码(D00D99)，它代表了刀补 表中对应的半径补偿值。 G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。,G17/G18/G19 G41/G42 G00/G01 X_Y_Z_F_D_； G40 G00/G01 X_Y_Z_；,4. 刀具半径左、右补偿的判断,G41与G42的判断方法是：迎着垂直于补偿平面的坐标轴的正方向，向刀具的移动方向看过去，当刀具处在切削轮廓左侧时，称为刀具半径左补偿，用G41表示；当刀具在切削轮廓的右侧时，称为刀具半径右补偿，用G42表示。,G41,G42,+Y,+X,铣削加工刀具半径补偿使用G41/G42指令及其参数非零的DXX代码选择正确的刀具半径补偿寄存器号。用G40或D00取消刀具半径补偿。 编程时，使用D代码（D01D99）选择刀补表中对应的半径补偿值。地址D所对应的偏置存储器中存入的偏置值通常指刀具半径值。一般情况下，为防止出错，最好采用相同的刀具号与刀具偏置号。 加工前, 刀具补偿参数设定方法如下:,5. 刀具半径补偿参数的设置,5. 刀具半径补偿参数的设置,刀具半径补偿的过程分三步，即刀补建立、刀补进行和刀补取消。,6. 刀具半径补偿的过程,指刀具从起点接近工 件时，刀具中心从与编程 轨迹重合过渡到与编程轨 迹偏离一个偏置量的过程。 该过程的实现必须有 G00或G01功能才有效。,刀补建立,刀具中心轨迹,刀具起始点,建立补偿段,编程轨迹,r,6. 刀具半径补偿的过程,在G41或G42程序段后，程序进入补偿模式，此时刀具中心与编程轨迹始终相距一个偏置量，直到刀补取消。,刀补进行,刀具离开工件，刀具中心 轨迹过渡到与编程轨迹重合的 过程称为刀补取消，刀补的取 消用G40或D00来执行。,刀补取消,编程轨迹,刀具中心轨迹,刀补取消段,r,6. 刀具半径补偿的过程,如图所示，刀具半径补偿的过程的程序如下： :,N10 G41 G01 X100.0 Y80.0 F100 D01； 刀补建立,N60 G40 G00 X0 Y0； 刀补取消,N20 Y200.0； N30 X200.0； 刀补进行 N40 Y100.0； N50 X90.0；,刀具半径补偿的建立有以下三种方式：,6. 刀具半径补偿的过程,一般取消半径补偿的过程与建立过程正好相反。,7. 使用注意事项,刀具半径补偿模式的建立与取消程序段，只能在G00或G01移动指令模式下才有效。为保证刀补建立与刀补取消时刀具与工件的安全，通常采用G01运动方式来建立或取消刀补。,同一程序中,G41/G42指令必须与G40指令成对出现。,为了保证加工质量,避免刀具发生干涉，采用切线切入切出方式来建立或取消刀补。,补偿平面发生变化时,G41与G42切换补偿方向时，通常要经过取消补偿方式。,7. 使用注意事项,G41、G42、G40不能和G02、G03一起使用！要移动，只能与G00、G01一起使用，且刀具只能在移动中建立刀补；完成加工后用G40指令取消。 用G42指令建立刀具半径右补偿时，铣削时对于工件将产生逆铣效果，故常用于粗铣；用G41指令建立刀具半径左补偿，铣削时对于工件将产生顺铣效果，常用于精铣。,为了防止在半径补偿建立与取消过程中刀具产生过切现象，刀具半径补偿建立与取消程序段的起始位置与终点位置最好与补偿方向在同一侧。,7. 使用注意事项,在刀具补偿模式下，一般不允许存在连续两段或两段以上的非补偿平面内移动指令，否则刀具也会出现过切等危险动作。,在补偿状态下，铣刀的直线移动量及铣削内侧圆弧的半径值要大于或等于刀具半径，否则补偿时会产生干涉，系统在执行相应程序段时将会产生报警，停止执行。,7. 使用注意事项,7. 使用注意事项,说明： 1）当G41(G42)被指定时，包含G41句子的下面两句被预读，机床坐标位置的确定方法是：将含有G41句子的坐标点与下面两句中最近的、在选定平面内有坐标移动语句的坐标点相连，其连线垂直方向为偏置方向，大小为刀具半径值。 2）反过来，如果在G41语句后两句中，如果没有指定平面内的坐标移动，刀具得不到及时补偿，会发生过切。, 刀具因磨损、重磨、换新刀而引起刀具直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置中输入变化后的刀具半径或磨损量。 如图所示，1为未磨损刀具， 2为磨损后刀具，两者尺寸不同， 只需将刀具参数表中的刀具半径 由r1改为r2，即可适用同一程序。,8. 应用, 用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半径补 偿，可进行粗精加工。 如图所示，刀具半径r，精加工 余量。粗加工时，输入刀具半 径（r+），则加工出细点划线轮廓； 精加工时，用同一程序，同一刀具， 但输入刀具半径 r，则加工出实线轮廓。 粗加工刀具半径补偿=刀具半径+精加工余量 精加工刀具半径补偿=刀具半径+修正量,8. 应用,采用同一程序段加工同一公称直径的凹、凸型面。 如图所示，对于同一公称直径的凹、凸型面，内外轮廓编写成同一程序，加工外轮廓时，将偏置值设为+D，刀具中心将沿轮廓的外侧切削；当加工内轮廓时，将偏置值设为-D，这时刀具中心将沿轮廓的内侧切削。这种编程与加工方法，在模具加工中运用较多。,8. 应用,课堂练习,Z50 M05 M30,%0006 G17 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S800,Z5,G41 G00 X60 Y30 D01,G01 Z27 F200,Y80 F120,G03 X100 Y120 R40,G01 X180,Y60,G02 X160 Y40 R20,G01 X50,G00 Z5,G40 G00 X0 Y0,课堂练习,Z50 M05 M30,%0006 G17 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S800,Z5,G41 G00 X60 Y30 D01,G01 Z27 F200,Y80 F120,G03 X100 Y120 R40,G01 X180,Y60,G02 X160 Y40 R20,G01 X50,G00 Z5,G40 G00 X0 Y0,G41,G40,如图所示加工路线为实际零件轮廓，刀具初始位置为(0, 0, 200)，工件坐标系原点在工件上表面处，用10的立铣刀精铣厚为4mm的工件。,课堂练习,G90 G54 X0 Y0 Z200,G00 X50Y-40,Z2,M03 S800,G01 Z-5F50,G41 G01 X40F150 D01 X-80 Y-20 G02 X-40Y20R40F100 G03 X20Y80R60 G01 X40F150 Y-45,M05 G00 Z200 G40 G00 X0 Y0 M30,%1000,课堂练习,课堂练习,2. 刀具半径补偿概念,小结,1. 刀具半径补偿的必要性,3. 刀具半径补偿格式,4. 刀具半径左、右补偿的判断,5. 刀具半径补偿参数的设置,6. 刀具半径补偿的过程,7. 使用注意事项,8. 应用,习题,1、习题3.21 2、习题3.22 3、按图示零件轮廓完成零件的粗、精加工,3. 刀具半径补偿格式,G17 G41/G42 G00/G01 X_Y_F_D_； G40 G00/G01 X_Y_；,G18 G41/G42 G00/G01 X_Z_F_D_； G40 G00/G01 X_Z_；,G19 G41/G42 G00/G01 Y_Z_F_D_； G40 G00/G01 Y_Z_；,