【教學(xué)課件】第4章-數(shù)控車床編程 (2)

1、第3章數(shù)控車床編程,3.3 數(shù)控車床編程常見錯(cuò)誤,3.2 數(shù)控車床編程要點(diǎn),3.4 數(shù)控車床加工編程實(shí)例分析,3.1 數(shù)控車床編程概述,第3章數(shù)控車床編程,將加工零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床運(yùn)動(dòng)、刀具位移及其他輔助動(dòng)作（換刀、冷卻、夾緊）等內(nèi)容，按運(yùn)動(dòng)順序和數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識(shí)別的語言記錄在程序上并輸給數(shù)控裝置，從而指揮數(shù)控機(jī)床加工。這種從零件圖紙到制成控制介質(zhì)的過程成為數(shù)控編程。,4.1 數(shù)控車床編程概述,4.1.1 概述-數(shù)控車削加工的對(duì)象,4.1.1 概述-數(shù)控編程,主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體工件的加工，能自動(dòng)完全內(nèi)外圓面、柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，并能進(jìn)行切

2、槽、鉆、擴(kuò)、鉸孔等加工，適合復(fù)雜形狀工件的加工。輪廓形狀特別復(fù)雜或難于控制尺寸的回轉(zhuǎn)體零件 、精度要求高的零件 、特殊的螺旋零件 、淬硬工件的加工等等。,第3章數(shù)控車床編程,4.1 數(shù)控車床編程概述,4.1.1 概述數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng),右手笛卡爾坐標(biāo)系,第3章數(shù)控車床編程,1.坐標(biāo)系相關(guān)的指令,4.1 數(shù)控車床編程概述,4.1.2 常用的數(shù)控程序指令,(1)絕對(duì)值編程指令與增量值編程指令 G90-絕對(duì)值編程指令 G91-增量值編程指令 它們是一對(duì)模態(tài)指令 G90出現(xiàn)以后，其后的所有坐標(biāo)值都是絕對(duì)坐標(biāo) G91出現(xiàn)以后，G91以后的坐標(biāo)值則為相對(duì)坐標(biāo)，直到下一個(gè)G90出現(xiàn)，坐標(biāo)又改回到絕對(duì)坐標(biāo)。 G

3、90為缺省值。,第3章數(shù)控車床編程,1.坐標(biāo)系相關(guān)的指令,4.1 數(shù)控車床編程概述,4.1.2 常用的數(shù)控程序指令,（2）工件坐標(biāo)系設(shè)定指令 G92-數(shù)控鏜銑床用來設(shè)定刀具在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，屬于模態(tài)指令。注：數(shù)控車：G50 程序段格式為：G92 X Y Z X、Y、Z為刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的初始位置。例如： G92X25.0Z350.0； 設(shè)定工件坐標(biāo)系為X1O1Z1。,第3章數(shù)控車床編程,1.坐標(biāo)系相關(guān)的指令,4.1 數(shù)控車床編程概述,4.1.2 常用的數(shù)控程序指令,（3）坐標(biāo)平面選擇指令 G17-選擇XOY平面插補(bǔ) G18-選擇XOZ平面插補(bǔ) G19-選擇YOZ平面插補(bǔ) 三坐標(biāo)數(shù)控銑

4、床和銑鏜加工中心，數(shù)控裝置自動(dòng)將機(jī)床設(shè)置成G17狀態(tài)。 數(shù)控車床總是在XOZ坐標(biāo)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在程序中也不需要用G18指令指定。,第3章數(shù)控車床編程,2.與運(yùn)動(dòng)方式相關(guān)的指令,4.1 數(shù)控車床編程概述,4.1.2 常用的數(shù)控程序指令,（1）快速定位指令 G00-快速定位指令，該指令的功能是要求刀具以點(diǎn)位控制方式從刀具所在位置以各軸設(shè)定的最高允許速度移動(dòng)到指定位置，屬于模態(tài)指令。它只實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)，并保證在指定的位置停止。,a)單向移動(dòng)至終點(diǎn),b)同時(shí)到達(dá)終點(diǎn),程序段格式： G90/G91 G00 X Y Z X Y Z為目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。,第3章數(shù)控車床編程,2.與運(yùn)動(dòng)方式相關(guān)的指令,4.1 數(shù)控車床編

5、程概述,4.1.2 常用的數(shù)控程序指令,（2）直線插補(bǔ)指令 G01-直線插補(bǔ)指令 機(jī)床在執(zhí)行G01指令時(shí)，在該程序段中必須具有或在該程序段前已經(jīng)有F指令，如無F指令則認(rèn)為進(jìn)給速度為零。G01和F均為模態(tài)代碼。 程序段格式：G01 X_ Y_ Z _F_ XYZ為目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。,第3章數(shù)控車床編程,2.與運(yùn)動(dòng)方式相關(guān)的指令,4.1 數(shù)控車床編程概述,4.1.2 常用的數(shù)控程序指令,(3) 圓弧插補(bǔ)指令 G02-順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令 G03-逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令 程序格式：,X、Y為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值。I、J表示圓弧圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)在X、Y方向上的增量坐標(biāo)。即圓心坐標(biāo)減去圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)，與G90和G91方

6、式無關(guān)。,第3章數(shù)控車床編程,2.與運(yùn)動(dòng)方式相關(guān)的指令,4.1 數(shù)控車床編程概述,4.1.2 常用的數(shù)控程序指令,（4） 暫停指令 G04-暫停指令，該指令的功能是使刀具作短暫的無進(jìn)給加工(主軸仍然在轉(zhuǎn)動(dòng))， 經(jīng)過指令的暫停時(shí)間后再繼續(xù)執(zhí)行下一程序段，以獲得平整而光滑的表面。G04指令為非模態(tài)指令。 其程序段格式為： G04X(U)_ 或P_ P后面的數(shù)字為整數(shù)（ms）； X（U）后面的數(shù)字允許有小數(shù)點(diǎn)（s）；,第3章數(shù)控車床編程,3.與刀具補(bǔ)償相關(guān)的指令,4.1 數(shù)控車床編程概述,4.1.2 常用的數(shù)控程序指令,G40：取削刀尖圓弧半徑補(bǔ)償，也可用T00取消刀補(bǔ)； G41：刀尖圓弧半徑左補(bǔ)償

7、（左刀補(bǔ)）。順著刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具在工件左側(cè)。 G42：刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償（右刀補(bǔ)）。順著刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具在工件右側(cè)。,第3章數(shù)控車床編程,1.單一固定循環(huán)-軸向切削循環(huán)G90,4.1.3 數(shù)控車削的固定循環(huán),(1) 圓柱面內(nèi)(外)徑切削循環(huán) 程序格式為：G90 X(U)_ Z(W)_ F_； 即使在單步運(yùn)行模式，一旦按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕，動(dòng)作1、2、3和4就依次完成；U、W為有符號(hào)量。,(2) 圓錐面內(nèi)(外)徑切削循環(huán) 程序段格式為： G90 X(U)_Z(W)_ R_ F_； R值為：運(yùn)動(dòng)2起點(diǎn)B與切削終點(diǎn)C的X坐標(biāo)值之差（半徑值），其符號(hào)取決于差值的符號(hào)。,4.1 數(shù)控車床編程概述,第

8、3章數(shù)控車床編程,1.單一固定循環(huán)-端面切削循環(huán)G94,4.1.3 數(shù)控車削的固定循環(huán),4.1 數(shù)控車床編程概述,程序段格式為： G94 X(U) Z(W) R F; R值為切削運(yùn)動(dòng)2的起點(diǎn)與終點(diǎn)Z坐標(biāo)值之差（半徑值），其符號(hào)由其坐標(biāo)差值符號(hào)決定。,第3章數(shù)控車床編程,1.單一固定循環(huán)-螺紋加工循環(huán)G92,4.1.3 數(shù)控車削的固定循環(huán),4.1 數(shù)控車床編程概述,圓柱螺紋： G92 X(U)_Z(W)_F_ ； U及W 之后數(shù)值的正負(fù)符號(hào)依照路徑及的方向而定；單節(jié)模式時(shí)，按一次起動(dòng)按鈕就可執(zhí)行操作-。,圓錐螺紋： G92 X(U)_Z(W)_R_F_ ； R為螺紋切削起始點(diǎn)與切削終點(diǎn)的半徑差。

9、當(dāng)X向切削起始點(diǎn)坐標(biāo)小于切削終點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，R為負(fù)，反之為正。,第3章數(shù)控車床編程,其中： 、-粗車循環(huán)起刀點(diǎn)的坐標(biāo) d切削深度（背吃刀量、每次切削量），半徑值，無符號(hào)模態(tài)量 ，方向由矢量AA決定； e每次退刀量，無符號(hào)模態(tài)半徑值； ns精加工起始程序段序號(hào)（即圖中AA段）； nf-精加工終了程序段序號(hào)； uX方向精加工余量，直徑編程時(shí)為u，半徑編程為u/2； wZ方向精加工余量；,程序段格式： G00 X() Z() G71 U(d) R(e) ； G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F S T；,1.內(nèi)(外)徑粗車復(fù)合循環(huán)G71,4.1.3 數(shù)控車削多重復(fù)固定循環(huán),4.1 數(shù)控

10、車床編程概述,第3章數(shù)控車床編程,程序段格式如下： G00 X() Z() G72 U(d) R(e)； G72 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F S T； N(ns) ； N(nf) ； G72指令與G71指令的區(qū)別僅在于切削方向平行于X軸，在ns程序段中,不能有X方向的移動(dòng)指令，其它相同。,2.端面粗車復(fù)合循環(huán)G72,4.1.3 數(shù)控車削多重復(fù)固定循環(huán),4.1 數(shù)控車床編程概述,程序段格式如下： G00 X() Z() ； G73 U(i) W(k) R(d)； G73 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F S T； iX軸方向粗車的總退刀量大小和方向，半徑值； k

11、Z軸方向粗車的總退刀量大小和方向； d粗車循環(huán)次數(shù)； 其余同G71。在ns程序段可以有X、Z方向的移動(dòng)。G73適用于已初成形毛坯的粗加工。,第3章數(shù)控車床編程,3.固定形狀粗加工循環(huán)G73,4.1.3 數(shù)控車削多重復(fù)固定循環(huán),4.1 數(shù)控車床編程概述,程序段格式： G00 X() Z() ； G70 P(ns) Q(nf) ； ns精加工起始程序段序號(hào)； nf-精加工終了程序段序號(hào)；,第3章數(shù)控車床編程,4.精加工復(fù)合循環(huán) G70,4.1.3 數(shù)控車削多重復(fù)固定循環(huán),4.1 數(shù)控車床編程概述,第3章數(shù)控車床編程,4.1.4 輔助功能指令,M00指令實(shí)際上是一個(gè)暫停指令。功能是執(zhí)行此指令后，機(jī)床

12、停止一切操作。按下控制面板上的啟動(dòng)指令后，機(jī)床重新啟動(dòng)，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。,1、M00程序停止指令,2、M01計(jì)劃停止指令,M01指令的功能與M00相似，不同的是，M01只有在預(yù)先按下控制面板上“選擇停止開關(guān)”按鈕的情況下，程序才會(huì)停止。,3、M02程序結(jié)束指令,M02指令的功能是程序全部結(jié)束。此時(shí)主軸停轉(zhuǎn)、切削液關(guān)閉，數(shù)控裝置和機(jī)床復(fù)位。該指令寫在程序的最后一段。,4.1 數(shù)控車床編程概述,M07表示2號(hào)冷卻液或霧狀冷卻液開。M08表示1號(hào)冷卻液或液狀冷卻液開。M09表示關(guān)閉冷卻液開關(guān)。,第3章數(shù)控車床編程,M03表示主軸正轉(zhuǎn)，M04表示主軸反轉(zhuǎn)。所謂主軸正轉(zhuǎn)，是從主軸向Z軸正向看，主軸順

13、時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；反之，則為反轉(zhuǎn)。M05表示主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。,4、M03、M04、M05主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止指令,5、M06自動(dòng)換刀指令,M06為手動(dòng)或自動(dòng)換刀指令。當(dāng)執(zhí)行M06指令時(shí)，進(jìn)給停止，但主軸、切削液不停。,6、M07、M08、M09冷卻液開關(guān)指令,4.1.4 輔助功能指令,4.1 數(shù)控車床編程概述,第3章數(shù)控車床編程,M30指令與M02指令的功能基本相同，不同的是，M30能自動(dòng)返回程序起始位置，為加工下一個(gè)工件作好準(zhǔn)備。,7、M30程序結(jié)束指令,8、M98、M99子程序調(diào)用與返回指令,M98為調(diào)用子程序指令，M99為子程序結(jié)束并返回到主程序的指令。,4.1.4 輔助功能指令,4.1 數(shù)控車床

14、編程概述,第3章數(shù)控車床編程,4.2 數(shù)控車床編程要點(diǎn),1 直徑編程法與半徑編程法,（1）原因：截面為圓形； （2）采用何種方法有系統(tǒng)的參數(shù)來決定，一般采用直徑編程； （3）直徑編程方便計(jì)算； （4）無論半徑編程還是直徑編程，圓弧插補(bǔ)指令G02/G03語句中的R、I、K都是半徑值。,第3章數(shù)控車床編程,4.2 數(shù)控車床編程要點(diǎn),2. 加工坐標(biāo)系,（1）加工坐標(biāo)系要與機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向一致； （2）X、Y軸徑向，Z軸軸向； （3）C軸：從機(jī)床尾架向主軸看，逆時(shí)針為+，順時(shí)針為-； （4）加工坐標(biāo)系一般選擇右斷面或者左端面上。,第3章數(shù)控車床編程,4.2 數(shù)控車床編程要點(diǎn),3.主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度

15、,由于加工方法不同，主軸轉(zhuǎn)速必須有很寬的轉(zhuǎn)速范圍，如：車螺紋-低速，精車-高速，且錐面或者端面-恒線速。 在車床系統(tǒng)里， G96表示恒切削線速度控制， G97表示取消恒切削線速度控制，指定主軸恒轉(zhuǎn)速。 G96S300； 主軸線速度為300m/min G97S1500； 主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min 進(jìn)給：FANUC G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 mm/r，G98 每分鐘進(jìn)給mm/min 華中數(shù)控 G95 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 mm/r，G94 每分鐘進(jìn)給mm/min,第3章數(shù)控車床編程,4.2 數(shù)控車床編程要點(diǎn),4 刀尖圓弧補(bǔ)償,（1）刀尖常磨成半徑較小的圓弧，提高刀具壽命和降低表面粗糙度； （2）編程點(diǎn)為半徑圓心，

16、所以要補(bǔ)償； （3）具備G41、G42功能的機(jī)床，按輪廓尺寸進(jìn)行編程； （4）不具備自動(dòng)補(bǔ)償功能的，需要人工計(jì)算，較繁瑣。,第3章數(shù)控車床編程,4.2 數(shù)控車床編程要點(diǎn),5 固定循環(huán),由于毛坯常用棒料或者鑄鍛件，加工余量較大，所以常用不同形式的固定循環(huán)功能，可進(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)加工。,第3章數(shù)控車床編程,4.3 數(shù)控車床編程常見錯(cuò)誤,1 輸入類錯(cuò)誤,（1）“O”（地址符）、“0”不分，這類錯(cuò)誤不易發(fā)現(xiàn)； （2）編輯修改時(shí)，地址符沒做相應(yīng)的修改； （3）忘記輸入地址符； （4）漏掉刀具補(bǔ)償號(hào)； （5）參數(shù)設(shè)置出錯(cuò)。,第3章數(shù)控車床編程,4.3 數(shù)控車床編程常見錯(cuò)誤,2 程序結(jié)構(gòu)性錯(cuò)誤,（1）不明確

17、數(shù)控程序的執(zhí)行過程。 如對(duì)單個(gè)程序段：G01 X20 Z-20 寫成： G01 X20；G01 Z-20是完全不同的兩個(gè)執(zhí)行過程。 （2）對(duì)子程序調(diào)用的嵌套，要注意調(diào)用和返回之間刀具的走刀軌跡，特別是G90與G91的使用，子程序中常用G91來調(diào)整每次進(jìn)退刀的偏移量和方向，主程序又常用G90絕對(duì)坐標(biāo)的方式來控制刀具的位置，在這種情況下，最好在子程序的結(jié)束處加上G90 指令，以使編程的坐標(biāo)系明確。,第3章數(shù)控車床編程,4.3 數(shù)控車床編程常見錯(cuò)誤,2 程序結(jié)構(gòu)性錯(cuò)誤,（3）刀補(bǔ)指令G41/G42與G40沒有按要求成對(duì)出現(xiàn)； （4）程序結(jié)尾丟掉了M02或者M(jìn)30指令； （5）子程序丟掉返回指令。,第

18、3章數(shù)控車床編程,4.3 數(shù)控車床編程常見錯(cuò)誤,3.計(jì)算錯(cuò)誤,在數(shù)控手工編程過程中，節(jié)點(diǎn)計(jì)算是很重要的環(huán)節(jié)，節(jié)點(diǎn)的計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致編程錯(cuò)誤是數(shù)控編程最容易犯的錯(cuò)誤。,第3章數(shù)控車床編程,4.3 數(shù)控車床編程常見錯(cuò)誤,4.工藝參數(shù)錯(cuò)誤,缺乏機(jī)械加工工藝知識(shí)以及對(duì)所使用的數(shù)控車床的工作參數(shù)不了解，常發(fā)生一些工藝性錯(cuò)誤。如主軸轉(zhuǎn)速過高或者過低，進(jìn)給速度太大，背吃刀量太大等。過低的主軸轉(zhuǎn)速（小于20轉(zhuǎn)）會(huì)損壞主軸系統(tǒng)。,第3章數(shù)控車床編程,4.3 數(shù)控車床編程常見錯(cuò)誤,5. 干涉,（1）進(jìn)刀時(shí)要平穩(wěn)； （2）換刀時(shí)刀架一定要離開工件足夠的距離； （3）編寫凸凹圓弧時(shí)，刀具的副切削刃不要與工件發(fā)生干涉； （

19、4）加攻螺紋時(shí)，要有合適的退刀槽。,第3章數(shù)控車床編程,4.4 數(shù)控車床加工編程實(shí)例分析,例1 如圖所示一軸類零件，材料45#，48棒料。,第3章數(shù)控車床編程,4.4 數(shù)控車床加工編程實(shí)例分析,1.確定加工方案 該零件由球面、外圓錐面、外圓柱面機(jī)外螺紋構(gòu)成，應(yīng)先粗后精、由大到小的原則，自右向左進(jìn)行車削。,（1）粗車零件各段外表面，留出精加工余量； （2）精車零件各段外表面； （3）切螺紋退刀槽； （4）車削外螺紋,第3章數(shù)控車床編程,4.2.3 數(shù)控車床加工編程實(shí)例分析,2.零件裝夾 實(shí)心軸，長度小， 48外圓定位，三爪卡盤定心夾緊，毛坯伸出85mm左右。,第3章數(shù)控車床編程,4.4 數(shù)控車床加工編程實(shí)例分析,3.選擇刀具及切削用量 本零件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，故外圓粗、精車可用一把外圓車刀；切削用量及刀具見下表：,第3章數(shù)控車床編程,4.4 數(shù)控車床加工編程實(shí)例分析,4 工件坐標(biāo)系設(shè)定 按基準(zhǔn)重合原則，以零件右端面中心為工件零點(diǎn)坐標(biāo)建立工件坐標(biāo)系，換刀點(diǎn)設(shè)在（X100，Z100）處。,第3章數(shù)控車床編程,4.4 數(shù)控車床加工編程實(shí)例分析,第3章數(shù)控車床編程,4.4 數(shù)控車床加工編程實(shí)例分析,第3章數(shù)控車床編程,4.4 數(shù)控車床加工編程實(shí)例分析,第3章數(shù)控車床編程,4.4 數(shù)控車床加工編程實(shí)例分析,例2 如圖一軸類零件，材料45#，毛坯為直徑28m