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銑床刀具之補正及偏移PDF

銑床刀具之補正及偏移

CNC 工具機透過補正及偏移的觀念來完成工作座標系統的設定，

刀具半徑補正，刀具長度偏移及刀具中心程式。

l 工作座標補正

l 刀具半徑補正

l 刀具長度偏移

工作座標補正

G54-G59

G54 X20. Y-100. Z0

G55 X80. Y-100. Z0

G56 X140. Y-100. Z0

G57 X20. Y-50. Z0

G58 X80. Y-50. Z0

G59 X140. Y-50. Z0

G10 Pp Xx Yy Zz

其中，x, y, z 為工作座標系統之補正量，p 之範圍為1－6 已指定工作座標系統

之編號。

G54 G10 X20. Y-100. Z0;

G55 G10 X80. Y-100.;

G56 G10 X140. Y-100.;

G57 G10 X20. Y-50.;

G58 G10 X80. Y-50.;

G59 G10 X140. Y-50.;

N05 G90 G54 G00 X0 Y0;

N10 X50. Y40.;

N15 G92 X40. Y20.;

N20 X50. Y70.;

G41 刀具補正向左

G42 刀具補正向右

選用G41 或G42 之考慮因素：

1. 刀具路徑方向(CWor CCW)

2. 切削輪廓內部或外部

3. 傳統上(逆)銑削或下(順)銑削

上銑之加工特性：

1. 切屑厚度由小變大。

2. 切削力有舉起工件且推離之作用力，可消除驅動機構之

背隙。

3. 上銑之加工表面較下銑之加工表面差。

4. 上銑再加工表面較硬的工件時，刀具有較佳之加工壽

命。

下銑之加工特性：

1. 切削力會將工件拉向刀具，因此具有較大背隙之老舊機器

不適合使用。

2. 切削厚度由大至小，清切削時可得較佳之切削表面。

過切

1. 當使用的刀具半徑大於切削圓弧半徑時，會出現警告訊號並停止加

工。

2. 當刀具直徑大於凹處寬度時，會出現警告訊號並停止加工。

使用刀具補正之用途

1. 簡化程式之撰寫。

2. 機器操作者可藉由刀具補正，使用與程式設計不同半徑之刀具。

3. 更換損壞之刀具。

4. 運用刀具半徑補正預留精切削之量。

刀具長度補正(偏移)

G43 刀具長度正向補正

G44 刀具長度正向補正

G49 刀具長度補正取消

G43 (or G44) Zz Hh;

其中，h 儲存刀具長度補正值暫存器編號

z 刀具在Z 軸之座標

刀具長度補正距離之量測

1.標稱長度

2.程式刀具長度與實際刀具長度的差異量

3.刀具端點到基準參考面之距離

銑削固定循環(Fixed Cycle)

固定循環為複合型循環，而循環指令為集合數個單節的動作指令，以便於程式之設計，故固定循環為多次循環指令，它可延續到G80指令，才停止執行。

7-1 固定循環一覽表

7-2 固定循環的通式格式(General form)

G90：絕對座值

G91：相對座標值

G98：起始點復歸（刀具加工後，回到起始點）

G99：R點復歸（刀具加工後，回到R點）

G00(G73~G89)：孔加工模式，如一覽表所示

X , Y：孔位置座標值

Z：孔加工終點位置之座標值

R：孔加工起始點之座標值

Q：在G79，G83指令中，表示每一次刀具進刀量

        在G76，G87指令中，表示刀具之側向偏移量

P：刀具加工後之停留間，不可有小數點，且自動前進三位

F：進給率

L：重覆加工次數

7-3 固定循環的6個單節動作指令

動作1 …………….XY軸定位（也可能是其他軸）

動作2 …………….快速移動到R點

動作3 …………….孔加工

動作4 …………….孔底位置的動作

動作5 …………….逃離至R點

動作6 …………….快速移動至起始點

．

固定循環有定位平面和鑽孔軸。定位平面由G17、G18、G19做平面選擇。

鑽孔軸為不構成平面的基本軸(X、Y、Z)或其平行軸。

7-4 G90與G91指令中R,Z之含意

Z=0 表示程式原點所在之平面

R   表示R點之絕對座標值，即R點在程式原點之上面，故R為正值。

Z   表示Z點之絕對座標值，即Z點在程式原點之下面，故Z為負值。

R   表示S點至R點之增量值（負值）。

Z   表示R點至Z點之增量值（負值）。

7-5 G98與G99指令含意

以G98/G99區別復歸動作時，刀具回到R點或起始點指令。指令G98/G99時的動作如下圖所示。

7-6 G81鑽孔、點鑽孔循環

(1) 指令格式

(2) 動作圖示

(3) 動作說明

刀具快X、Y軸定位，再快速進給到R點。

接著R點到Z點進行孔加工。

孔加工完，則刀具快速退到R點，或起始點。

7-7 G82 盲孔鑽孔循環

(1) 指令格式

(2) 動作圖示

(3) 動作說明

與G81相同，但孔底位置執行暫停（用P碼指定）可以改善鑽盲孔的孔底精度。適合盲孔柱坑、錐坑等加工。

7-8 G73 高速深孔啄鑽微退循環

(1) 指令格式

(2) 動作圖示

(3) 動作說明

q是每次鑽削量，用增量值指定（正值），逃離量d由參數設定，以使挑屑容易，每次鑽削q距離即後退d距離，再鑽削(q+d)距離，適合深孔鑽孔。

7-9 G83 深孔啄鑽全退循環

(1) 指令格式

(2) 動作圖示

(3) 動作說明

每鑽削q距離，即快速後退至R點，後下降至前一鑽削終點上方d距離處，再鑽削(q+d)距離，一直進到所需深度為止。適合深孔鑽孔。

7-10 G86　搪孔循環

(1) 指令格式

(2) 動作圖示

(3) 動作說明

與G81指令相同，但是孔底位置，主軸停轉後快速退離。

7-11 G88 盲孔搪孔循環

(1) 指令格式

(2) 動作圖示

(3) 動作說明

此指令適用於搪削盲孔，當加工至孔底後，主軸原地旋轉P時間後停止，並以手動退刀，若要恢復自動時，需按循環啟動鈕(Cycle Start)

7-12 G76 精搪孔循環

(1) 指令格式

                        （6M系統）

(2) 動作圖示

(3) 動作說明

1. 刀具以快速定位模式(G00)，位移至所指定的(X,Y)孔中心位置。

2. 快速位移至R點。

3. 以進給率F搪削至Z點。

4. 進給暫停P時間（需要時加入P指令）。

5. 主軸定位停止。

6. 搪刀X軸快速偏移q量距離(q為正值)。

7. 快速退刀至R點或起始點。

8. X軸偏移q量快速還原

9. 主軸恢復旋轉

6M系統之搪刀偏移量以I_J_表示，餘與OM系統相同。I_J_即X, Y軸偏移量，在6M系列偏移量I、J值以G01進行。如圖所示，I、J值為正值。裝置搶刀於主轉後，經執行M19指令檢查主軸停止定位，若與圖中位置相反（相差180度）時，須將I、J值更改為負值或是重新裝置搶刀使其定位如圖中之定位方向。

7-13 G87 反搪孔循環

(1) 指令格式

(2) 動作圖示

(3) 動作說明

此機能之動作順序如下圖所示

1. 搪刀定位於孔位置，主軸定向停止，並偏移Q距離。

2. Z軸快速定位於R點。

3. 搪刀自動回復Q量，主軸啟動旋轉。

4. 由R點向上搪削至Z點。

5. 主軸定向停止，並偏移Q距離。

6. 快速提刀至起始點。

7. 搪刀自動回復Q量，並啟動旋轉。

執行G87時，搪刀僅能退回起始點，無法退回R點，即僅能使用G98，無法使用G99。被加工孔之圖形如右圖。

7-14 G85　鉸孔循環

(1) 指令格式

(2) 動作圖示

(3) 動作說明

當鉸刀加工至孔底位置時，主軸仍以切削進給退至R點，以保持孔壁光滑。

7-15 G89　盲孔鉸孔循環

(1) 指令格式

(2) 動作圖示

(3) 動作說明

與G85同，但主軸在孔底暫停P時間。

7-16 G74　左螺紋攻牙循環

(1) 指令格式

(2) 動作圖示

(3) 動作說明

主軸在孔底暫停P時間後，正轉退至R點，再恢復逆轉，F值為主軸轉數與導程之乘積。

7-17 G84　右螺紋攻牙循環

(1) 指令格式

(2) 動作圖示

(3) 動作說明

主軸在孔底暫停P時間後，逆轉退至R點，再回復正轉，F值為主軸轉數與導程之乘積

5-18 範例

(一) 如圖（一）所示

利用T02　8φ鑽頭以G73高速深孔啄鑽微退循環指令鑽孔。

(A)   G90 絕對座標指令

O₀₀₀₁

G40 G49 G80 ；

G91 G28 X0 Y0 Z0 ；

M06 T02 ；

S600 M03 ；

G90 G00 G54 X0 Y0 ；

G43 Z10 H02 ；

G99 G73 Z-48 R-12 Q3 F200 M08 Y65 ；

G98 Y130 ；

G99 X130 Z-48 R3 ；

    Y65 ；

    Y0 ；

    X260 Z-48 R-12 ；

    Y65 ；

    Y130 ；

G80 G91 G28 Z0 ；

        G28 X0 Y0 ；

        M30 ；

說明　(1) 鑽頭頂端之無效長度　L：0.3

                                                         L=0.3X8=2.4≒3mm

          (2)　   ：程式原點　

S點：起始點（安全定位點）

　R點：參考點（加工起始點）

　Z點：加工結束點

　　　(3) 絕對值座標

圖（二）

Z-48，表示Z點之絕對值座標，R-12，R3分別表示R點之絕對值座標。

(4) 增量值座標

圖（三）

Z-36，Z-51分別表示R點至Z點之增量值

R-22，R-7，R-15分別表示S點至R點之增量值

(B) G91增量座標指令

G40 G49 G80 ；

G91 G28 X0 Y0 Z0 ；

M06 T02 ；

G90 G00 G54 X0 Y0 ；

G43 Z10 H02 ；

G91 G99 G73 Z-36 R-22 Q3 F200 M08 Y65 ；

G98 Y65 ；

G99 X130 Z-51 R-7 ；

    Y-65 L2 ；

    X130 Z-36 R-15 ；

    Y65 L2 ；

G80 G28 Z0 ；

    M90 ；

    G28 X0 Y0 ；

     M30 ；

(二)        如圖（四）所示

圖(四)

T01  100ψ面銑刀

T02  20ψ端銑刀

T03  3.2ψ中心鑽

T04  64ψ鑽頭

T05  9.8ψ鑽頭

T06  10ψ鉸刀

O₀₀₀₃

G40 G49 G80 ；

G91 G28 X0 Y0 Z0 ；

M06 T01 ；

N10 (100ψFACE MILL) ；

S600 M03 T02；

G90 G00 G54 X-60 Y0 ；

G43 Z10 H01 ；

G01 Z0 F300 M08 ；

    X160 ；

    Y75 ；

G91 G28 Z0 ；

M06 ；

N20(20ψEND MILL) ；

S1000 M03 T03 ；

G90 G00 G54 X-60 Y95 ；

G43 Z10 H02 ；               

G01 Z-7 F200 M08 ；

G42 X10 D17 ；

Y20 ；

G03 X20 Y10 R10 ；

G01 X100 ；

G03 X110 Y20 R10 ；

G01 Y80 ；

G03 X100 Y90 R10 ；

G01 X20 ；

G03 X10 Y80 R10 ；

G01 Y60 ；

G40 X-5 ；

G91 G28 Z0 ；

M06 ；

N30 (3.2ψCENTER DRILL) ；

S800 M03 T04 ；

G90 G00 G54 X30 Y25                ；

G43 Z10 H03 ；

G99 G81 Z-3 R3 F200 M08 ；

                  X90 ；

                  Y75 ；

                  X30 ；

G80 G91 G28 Z0 ；

M06 ；

N40 (6ψDRILL) ；

S600 M03 T05 ；

G90 G00 G21 X30 Y75 ；

G43 Z10 H04 ；

G99 G73 Z-20 R3 Q5 F250 M08 ；

             Y25 ；

             X90 ；

             Y75 ；

G80 G91 G28 Z0 ；

M06 ；

N50 (9.8ψDRILL) ；

S600 M03 T06 ；

G90 G00 G54 X90 Y75 ；

G43 Z10 H05 ；

G99 G82 Z-10 R3 P1000 F200 M08 ；

                  X30 ；

                  Y25 ；

                  X90 ；

G80 G91 G28 Z0 ；

M06 ；

N60 (10ψREAMER) ；

S800 M03 ；

G90 G00 G54 X90 Y25 ；

G43 Z10 H06 ；

G99 G89 Z-10 R3 P1000 F200 M08 ；

                  Y75 ；

                  X30 ；

                  Y25 ；

G80 G91 G28 Z0 ；

G28 X0 Y0 ；

M30 ；

說明　

(1)    鏈條型刀庫（具有換刀臂）之換刀程序

(a)    T02  2號刀具先回轉至換刀位置以節省時間

M06  此指令被執行時，才開始進行換刀動作

(2)    鼓型刀庫（無換刀臂）之換刀程序

M06 T02 當指令被執行時即刻進行換刀動作。

(3)    N10~N60單節序號分別表示不同之加工程序，以便於搜尋，編寫加工程式，僅在必要單節前面，給予單節序號即可。

(三)        如圖（五）所示

圖(五)

T01  3.2ψ中心鑽

T02  6ψ鑽頭

O₀₀₀₁

G40 G49 G80 ；

G91 G28 X0 Y0 Z0 ；

M06 T01 ；

N10 (3.2ψCENTER DRILL) ；

S600 M03 T02 ；

G90 G00 G54 X0 Y0 ；

G43 Z10 H01 ；

M98 P0002 ；

G00 Y0 ；

G92 X-100 Y0 ；

M98 P0002 ；

G80 G91 G28 Z0 ；

M06 ；

N20 (6ψ DRILL) ；

S600 M03  ；

G90 G00 G54 X0 Y0 ；

G43 Z10 H02 ；

M98 P0003 ；

G00 Y0 ；

G92 X100 Y0 ；

M98 P0003 ；

G80 G91 G28 Z0 ；

G28 X0 Y0 ；

M30 ；

O₀₀₀₂

G99 G81 X25 Z-3 R3 F200 M08 ；

    X0 Y25 ；

    X-25 Y0 ；

G98 X0 Y-25 ；

M49 ；

O₀₀₀₃

G99 G81 X25 Z-33 R3 Q5 F200 M08 ；

    X0 Y25 ；

    X-25 Y0 ；

G98 X0 Y-25 ；

M99 ；

說明：

(1)本範例程式設計利用副程式及座標系補正(G92)，可以簡化程式設計，相當便捷。

(2) 程式原點設在左邊圓形中心點，如圖所示，當加工右邊圓形時，因加工路徑與左邊圓形相同，故只要將程式右移120後，即可利用副程式，以簡化主程式。

(3)    表示當程式原點右移120時，此程式原點對新的程式原點而言，它的座標值為X-100 Y0，故以G92 X-100 Y0表示。

(4) 同理，新程式原點對程式原點而言，係在右側100，故以G92 X100 Y0表示。