車(chē)工技師培訓(xùn)技巧教材-第七章數(shù)控車(chē)床

1、第七章 數(shù)控車(chē)床 培訓(xùn)要點(diǎn) 數(shù)控車(chē)床的特點(diǎn)、組成、基本工作原理；數(shù)控車(chē)床的零件編程及基本操作。第一節(jié) 數(shù)控車(chē)床的特點(diǎn)及組成 自從美國(guó)帕森斯公司和麻省理工學(xué)院合作，于1952年研制成功三坐標(biāo)數(shù)控銑床以來(lái)，隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在幾乎各種金屬切削機(jī)床都已數(shù)控化，車(chē)床的數(shù)控化近幾年在國(guó)內(nèi)發(fā)展非常迅速。 一、數(shù)控車(chē)床的特點(diǎn) 1柔性高 柔性就是靈活、通用、萬(wàn)能，可以適應(yīng)加工不同形狀的零件。數(shù)控車(chē)床對(duì)零件的加工是按照編制的加工程序來(lái)加工的，由于數(shù)控車(chē)床的幾個(gè)軸可以聯(lián)動(dòng)，所以通過(guò)編程可以加工形狀復(fù)雜的零件，而且要改變加工零件時(shí)，只需要改變加工程序即可，而不需要象仿形車(chē)床或一般自動(dòng)車(chē)床那樣需要重新制造凸輪及靠

2、模等。 2精度高 數(shù)控車(chē)床加工是由計(jì)算機(jī)控制的，故在加工過(guò)程中避免了人為誤差。又由于車(chē)床的傳動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)都具有較高的精度和剛度，因此數(shù)控車(chē)床的重復(fù)精度高，在正常情況下可獲得較高的加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。 3效率高 數(shù)控車(chē)床由于剛度及功率大，且是自動(dòng)加工的，所以每個(gè)工序都能選擇較有利的切削用量，這樣有效地節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間，數(shù)控車(chē)床具有自動(dòng)換刀、自動(dòng)不停機(jī)變速和快速空行程等機(jī)能，使輔助時(shí)間大為減少。在數(shù)控車(chē)床上加工零件時(shí)，一般只作首件檢驗(yàn)及過(guò)程中檢驗(yàn)，故大大減少了停機(jī)檢驗(yàn)時(shí)間。這樣單件零件加工時(shí)間較短，是普通車(chē)床效率的34倍甚至幾十倍。 4勞動(dòng)強(qiáng)度低 數(shù)控車(chē)床加工零件是按編制的加工程序自動(dòng)完成的，

3、工人一般只需操作鍵盤(pán)、裝卸零件、零件檢驗(yàn)及觀察車(chē)床運(yùn)行，所以工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大為減輕。 二、數(shù)控車(chē)床的組成 1主機(jī) 主機(jī)是數(shù)控車(chē)床的主要機(jī)械部件，包括底座床身、主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀架、尾座等。 2數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控車(chē)床的控制核心，現(xiàn)在一般由一臺(tái)專用計(jì)算機(jī)構(gòu)成。 3驅(qū)動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控車(chē)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)等。 4輔助裝置 輔助裝置是數(shù)控車(chē)床的一些配套部件，如自動(dòng)排屑部件，自動(dòng)對(duì)刀部件等。 三、TND360型數(shù)控車(chē)床簡(jiǎn)介 TND360型數(shù)控車(chē)床為兩坐標(biāo)輪廓控制的臥式數(shù)控車(chē)床，回轉(zhuǎn)刀架具有八個(gè)工位，能對(duì)回轉(zhuǎn)直徑為360mm以下的內(nèi)外圓進(jìn)行車(chē)削加工。適用于形狀

4、復(fù)雜、精度高、工序多、品種多變的單件或中小批量的生產(chǎn)。TND360型數(shù)控車(chē)床如圖7-1所示。圖7-1 TND360型數(shù)控車(chē)床1操縱臺(tái) 2主軸箱 3回轉(zhuǎn)刀架 4電氣柜 5排屑裝置6十字溜板 7床身 8底座1技術(shù)參數(shù) 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 360mm 溜板上最大回轉(zhuǎn)直徑 160mm 最大車(chē)削長(zhǎng)度 800mm 主軸孑L通過(guò)最大棒料直徑 60mm 低速級(jí)主軸轉(zhuǎn)速范圍 10760rmin 高速級(jí)主軸轉(zhuǎn)速范圍 423150rmin 最大進(jìn)給速度 10000mmmin 回轉(zhuǎn)刀架工位 8個(gè) 2機(jī)床結(jié)構(gòu) (1)底座床身 底座是車(chē)床的基礎(chǔ)部件，聯(lián)接電氣柜和支承防護(hù)罩。底座采用鋼板焊接的框架結(jié)構(gòu)，可裝排屑裝置。床身固

5、定在底座上，床身上裝有主軸箱、十字溜板和尾座。床身采用筒形、封閉式結(jié)構(gòu)。床身導(dǎo)軌采用山形導(dǎo)軌和平面導(dǎo)軌的組合。導(dǎo)軌向后傾斜，便于排屑。 (2)主軸箱 主軸箱用底平面和側(cè)平面定位，裝在床身左端，并用螺釘緊固。主軸部件由主軸、主軸支承和裝在主軸上的齒輪組成主軸為中空的階梯軸，前端采用短錐法蘭式結(jié)構(gòu)。主軸部件采用兩支承結(jié)構(gòu)，前后支承都用角接觸球軸承。前支承三個(gè)一組，前兩個(gè)大口朝外，后一個(gè)大口朝里，裝配時(shí)預(yù)加載荷，消除間隙。后支承兩個(gè)一組，小口相對(duì)。 (3)十字溜板 十字溜板由縱溜板(Z軸)和橫溜板(X軸)糾成?？v溜板的前、后側(cè)裝有壓板。橫向溜板裝在縱溜板的橫向?qū)к壣?。伺服電?dòng)機(jī)通過(guò)滾珠絲杠帶動(dòng)溜板移

6、動(dòng)。橫溜板上裝有回轉(zhuǎn)刀架。 (4)回轉(zhuǎn)刀架 回轉(zhuǎn)刀架箱體內(nèi)有換位的間隙運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、夾緊樸構(gòu)及控制機(jī)構(gòu)。換位后由碟形彈簧迅速鎖緊。回轉(zhuǎn)刀架可同時(shí)安裝八把刀具，外圓加工刀具的刀桿尺寸為25mm×25mm×110mm；安裝內(nèi)孔刀具時(shí)，先將該工位防護(hù)板卸下后再裝上刀夾，然后將內(nèi)孔刀具在刀夾孔內(nèi)鎖緊。 (5)尾座 尾座裝在床身的導(dǎo)軌上，可根據(jù)工件長(zhǎng)度調(diào)整尾座位置并用螺釘緊固。套筒的錐孔中可裝后頂尖。套筒的移動(dòng)用液壓控制。 3傳動(dòng)系統(tǒng) TND360型數(shù)控車(chē)床的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖7-2所示。圖7-2 TND360型數(shù)控車(chē)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖 (1)主運(yùn)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒形帶傳至主軸箱中的軸I，在軸I上裝有雙

7、聯(lián)滑移齒輪。當(dāng)軸I上的雙聯(lián)齒輪移到左端位置時(shí)，軸I的運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副8460傳給主軸(軸)，使主軸實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸I上的雙聯(lián)滑移齒輪移到右端位置時(shí)，軸I的運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副2986傳給主軸(軸)，使主軸實(shí)現(xiàn)低速旋轉(zhuǎn)。數(shù)控系統(tǒng)為了檢測(cè)主軸的轉(zhuǎn)速，將主軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副6060傳給軸，在軸上裝有一圓光柵編碼器。 (2)進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 由伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)安全離合器直接驅(qū)動(dòng)有予加載荷的滾珠絲杠，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭至锇宓目v向(Z向)運(yùn)動(dòng)。 橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，由伺服電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒形帶傳動(dòng)通過(guò)安全離合器驅(qū)動(dòng)有予加載荷的滾珠絲杠，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭至锇宓臋M向(X向)運(yùn)動(dòng)。 (3

8、)回轉(zhuǎn)刀架的換刀運(yùn)動(dòng) 換刀電動(dòng)機(jī)(帶制動(dòng)器)經(jīng)齒輪1465、1496傳給凸輪一槽輪軸，由凸輪通過(guò)杠桿使刀盤(pán)軸產(chǎn)生伸出和退回運(yùn)動(dòng)，由槽輪軸通過(guò)馬氏機(jī)構(gòu)中的槽盤(pán)對(duì)刀盤(pán)進(jìn)行分度，兩者結(jié)合動(dòng)作，刀盤(pán)軸伸出后進(jìn)行分度，分度后刀盤(pán)軸退回，刀盤(pán)軸退回后依靠一對(duì)精密齒盤(pán)和碟形彈簧精密定位并鎖緊。數(shù)控系統(tǒng)為了檢測(cè)刀盤(pán)上的工位，刀盤(pán)軸的分度運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副6060傳給檢測(cè)軸，在檢測(cè)軸上裝有一角度編碼器。 4液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)分供油和控制兩部分，液壓原理圖如圖7-3所示。圖7-3 TND360型數(shù)控車(chē)床液壓原理圖 (1)供油部分 電動(dòng)機(jī)使限壓式變量葉片泵產(chǎn)生高壓油經(jīng)單向閥，由蓄能器消去壓力波動(dòng)、溢流閥控制系統(tǒng)的最高壓力

9、，經(jīng)濾油器高壓油進(jìn)入各控制油路。需要卸荷時(shí)，高壓油經(jīng)二位二通換向閥直接進(jìn)入油箱。 (2)控制部分 控制部分由工件夾緊(松開(kāi))油路、主軸變速汕路、尾座套筒工作位移及頂緊油路等組成。 主軸變速油路 在高速級(jí)時(shí)，高壓油經(jīng)二位四通換向閥左位、節(jié)流閥(調(diào)節(jié)杠桿運(yùn)動(dòng)速度)進(jìn)入液壓缸的右腔，液壓缸左腔的液壓油經(jīng)換向閥流回油箱，杠桿回收，高速級(jí)齒輪嚙合，主軸實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)。在低速級(jí)時(shí)，高壓油經(jīng)二位四通換向閥右位進(jìn)入液壓缸的左腔，液壓缸右腔的液壓油經(jīng)節(jié)流閥、換向閥流回油箱，杠桿伸出，低速級(jí)齒輪嚙合，主軸實(shí)現(xiàn)低速旋轉(zhuǎn)。 工件夾緊(松開(kāi))油路 當(dāng)工件夾緊時(shí)，高壓油經(jīng)減壓閥減壓后，至二位四通換向閥左位，進(jìn)人手動(dòng)換向閥(

10、變更高壓油進(jìn)入液壓缸的腔體實(shí)現(xiàn)卡盤(pán)卡瓜正向夾緊和反向撐緊)到工件夾緊液壓缸一腔，另一腔的液壓油經(jīng)兩個(gè)換向閥回油箱。其中在兩個(gè)換向閥中間高壓油路上有一壓力繼電器，這是數(shù)控系統(tǒng)對(duì)工件夾緊壓力的監(jiān)控。當(dāng)工件松開(kāi)時(shí)，高壓油經(jīng)減壓閥減壓、二位四通換向閥右位、手動(dòng)換向閥至液壓缸一腔，另一腔液壓油經(jīng)兩個(gè)換向閥回油箱。 尾座油路 當(dāng)尾座套筒前移時(shí)，三位四通換向閥處于左位，高壓油經(jīng)換向閥至單向減壓閥減壓后，又經(jīng)節(jié)流閥(控制套筒移動(dòng)速度)、液控單向閥(實(shí)現(xiàn)斷電保壓功能)至尾座套筒液壓缸的右腔，活塞前移，左腔中的液壓油經(jīng)換向閥流回油箱，實(shí)現(xiàn)尾座套筒的前移及頂緊動(dòng)作。其中在液控單向閥和液壓缸右腔中間有一壓力繼電器，這

11、是數(shù)控系統(tǒng)對(duì)尾座套筒頂緊壓力的監(jiān)控。當(dāng)尾座套筒后退時(shí)，高壓油經(jīng)三位四通換向閥右位至套筒液壓缸左腔，使套筒后退，右腔的液壓油經(jīng)液控單向閥、節(jié)流閥、單向減壓閥的單向閥、換向閥回油箱。當(dāng)三位四通換向閥處于中間位置時(shí)，高壓油斷開(kāi)，套筒處于停止?fàn)顟B(tài)。 在液壓系統(tǒng)中有一個(gè)六點(diǎn)壓力表開(kāi)關(guān)，可根據(jù)需要檢測(cè)各被控制部分的壓力；其對(duì)應(yīng)點(diǎn)為：M1為中心架壓力、M2為備用、M3為液壓系統(tǒng)工作壓力(一般4.55MPa)、M4為空檔、M5為工件夾緊壓力、M6為尾座套筒頂緊壓力。第二節(jié) 數(shù)控車(chē)床的基本工作原理 數(shù)控車(chē)床又稱CNC(Computer Numerical Control)車(chē)床，就是用電子計(jì)算機(jī)數(shù)字化指令控制車(chē)床

12、各運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)床加工過(guò)程的自動(dòng)化。數(shù)控車(chē)床基本工作原理框圖，如圖7-4所示。圖7-4 數(shù)控車(chē)床基本工作原理框圖 加工程序可通過(guò)輸入設(shè)備存儲(chǔ)于數(shù)控裝置(CNC計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng))內(nèi)的存儲(chǔ)器，在需要的時(shí)候也可將存儲(chǔ)器內(nèi)的加工程序通過(guò)輸出設(shè)備把加工程序存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)介質(zhì)上，以長(zhǎng)期保存。 數(shù)控裝置是數(shù)控車(chē)床的控制系統(tǒng)，它采集和控制著車(chē)床所有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)量。數(shù)控裝置是由中央處理單元(CPU)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、相應(yīng)的總線和各種接口電路所構(gòu)成的專用計(jì)算機(jī)。 車(chē)床數(shù)控裝置都是輪廓控制系統(tǒng)，就是對(duì)刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡進(jìn)行控制的系統(tǒng)，軌跡可以是任意直線或圓弧，所以

13、可以加工復(fù)雜的工件。在輪廓控制系統(tǒng)中，坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)軌跡是靠插補(bǔ)汁算得出的，所謂插補(bǔ)計(jì)算就是對(duì)加工程序段輸入的工件輪廓上的某起始點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，將起始點(diǎn)與終點(diǎn)之間進(jìn)行“數(shù)據(jù)密化”，并將密化數(shù)據(jù)送給各坐標(biāo)軸位置控制器。插補(bǔ)可分為直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)等，其插補(bǔ)示意圖如圖7-5所示。設(shè)想工件輪廓(直線或圓弧)L可以細(xì)分成很多小線段L1，L2，Ln。單位時(shí)間內(nèi)所需進(jìn)紿的細(xì)分小線段L1是由橫向(X軸)及縱向(Z軸)移動(dòng)分量X1、Z1所合成的直線段代替，這樣在單位時(shí)間內(nèi)插補(bǔ)計(jì)算一次得出細(xì)分小線段L在X軸及Z軸的移動(dòng)分量X、Z。所以工件的輪廓是由很多細(xì)分的小線段所逼近。 位置控制在閉環(huán)系統(tǒng)中也是很重要

14、的，位置控制是把插補(bǔ)計(jì)算出的坐標(biāo)軸位移量與反饋回來(lái)的實(shí)際位置比較，通過(guò)硬件或軟件進(jìn)行位置調(diào)整后向驅(qū)動(dòng)裝置輸出實(shí)際需要的進(jìn)給量。a)b)圖7-5 插補(bǔ)示意圖a)直線插補(bǔ) b)圓弧插補(bǔ) 驅(qū)動(dòng)裝置接受數(shù)控裝置輸出的進(jìn)給指令，嚴(yán)格按照指令驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)滾珠驅(qū)動(dòng)車(chē)床的溜板運(yùn)動(dòng)，加工出符合圖樣要求的工件，所以驅(qū)動(dòng)裝置的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)是影響數(shù)控車(chē)床的加工精度、表面質(zhì)量與生產(chǎn)效率的重要因素之一。目前驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)等。 在基本工作原理框圖中根據(jù)測(cè)量裝置的有無(wú)及位置可將數(shù)控系統(tǒng)分為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)、半閉環(huán)系統(tǒng)、全閉環(huán)系統(tǒng)。三種系統(tǒng)的示意圖如圖7-6所示。 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比

15、較簡(jiǎn)單、容易調(diào)試、造價(jià)低廉，所以精度不高，一般精度為0.01mm。全閉環(huán)系統(tǒng)利用測(cè)量元件檢測(cè)出溜板的實(shí)際位移量反饋給數(shù)控系統(tǒng)，所以其可得到很高的精度，但其造價(jià)較高、安裝和調(diào)整較復(fù)雜、維護(hù)費(fèi)用也較高，測(cè)量裝置一般為光柵、磁尺等。半閉環(huán)系統(tǒng)利用裝在電動(dòng)機(jī)上或絲桿上的測(cè)量旋轉(zhuǎn)角度的測(cè)量元件獲得反饋量，其測(cè)量元件比直線位移測(cè)量元件簡(jiǎn)單，所以其可得到較高的精度，成本比較適中，安裝和調(diào)整也不困難，測(cè)量裝置一般為光電脈沖編碼器等。 車(chē)床的運(yùn)動(dòng)量是數(shù)控系統(tǒng)直接控制的，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)則是由數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的可編程控制器PLC控制，各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由動(dòng)作的檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)送至數(shù)控系統(tǒng)的接口，經(jīng)PLC邏輯處理后輸出控制信號(hào)，經(jīng)放大后控制

16、動(dòng)作執(zhí)行器件。圖7-6 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)、半閉環(huán)系統(tǒng)、全閉環(huán)系統(tǒng)示意圖a)開(kāi)環(huán)系統(tǒng) b)半閉環(huán)系統(tǒng) c)全閉環(huán)系統(tǒng)第三節(jié) 數(shù)控車(chē)床的編程及操作 在本節(jié)內(nèi)所述內(nèi)容均以TND360型數(shù)控車(chē)床(配FANUC 0T系統(tǒng))為基礎(chǔ)。 一、數(shù)控車(chē)床的編程 1編程的步驟 (1)分析零件圖樣 分析零件的材料、形狀、尺寸、精度及毛壞形狀和熱處理要求等。確定該零件是否適宜在數(shù)控車(chē)床上加工，加工該零件的哪些表面。 (2)確定工藝過(guò)程 在分析零件圖的基礎(chǔ)上，確定零件的加工方法(如采用的工夾具、裝夾定位方法等)，加工路線(如對(duì)刀點(diǎn)、進(jìn)給路線)，切削用量(背吃刀量、進(jìn)給量、切削速度)等工藝參數(shù)。 (3)數(shù)值計(jì)算 根據(jù)零件圖樣和確定

17、的工藝過(guò)程，算出編程所需的數(shù)據(jù)，如零件形狀各幾何尺寸的坐標(biāo)數(shù)值等。 (4)編寫(xiě)程序單 根據(jù)以上數(shù)據(jù)結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)對(duì)輸入信息的要求，按照加工過(guò)程逐步編寫(xiě)程序。 (5)校對(duì)程序及首件試加工 將編寫(xiě)好的程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，校對(duì)輸入無(wú)誤后，在有圖形模擬功能的系統(tǒng)上可通過(guò)圖形模擬出刀具運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)校對(duì)編程是否正確，在刀具運(yùn)動(dòng)軌跡正確后，用單程序段功能運(yùn)行程序?qū)ぜM(jìn)行首件試加工，加工符合圖樣要求后即可進(jìn)行批量生產(chǎn)。 2數(shù)控車(chē)床的坐標(biāo)系 在數(shù)控車(chē)床上需要對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)值進(jìn)行準(zhǔn)確控制，所以要對(duì)數(shù)控車(chē)床建立坐標(biāo)系。標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系是右手直角笛卡爾坐標(biāo)系，右手直角笛卡爾坐標(biāo)系如圖7-7所示，但車(chē)床只用到X、Z兩坐標(biāo)。

18、Z軸坐標(biāo) 是由傳遞切削動(dòng)力的主軸所確定，平行于主軸軸線，一般Z軸的正方向?yàn)檫h(yuǎn)離主軸的方向。圖7-7 右手直角笛卡爾坐標(biāo)系 X軸坐標(biāo) 是沿工件的徑向且平行于橫向?qū)к墸话鉞軸的正方向?yàn)檫h(yuǎn)離工件旋轉(zhuǎn)中心的方向。 數(shù)控車(chē)床上一般有二個(gè)坐標(biāo)系零點(diǎn)：機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)、工件坐標(biāo)系零點(diǎn)。 機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn) 機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)簡(jiǎn)稱機(jī)床零點(diǎn)，機(jī)床零點(diǎn)是機(jī)床直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)，一般用符號(hào)“M”表示。機(jī)床零點(diǎn)由機(jī)床制造廠所確定。一般廠家設(shè)在主軸端面軸線上。 工件坐標(biāo)系零點(diǎn) 工件坐標(biāo)系零點(diǎn)簡(jiǎn)稱工件零點(diǎn)。一般用符號(hào)“W”表示，工件零點(diǎn)由編程者確定，編程時(shí)根據(jù)編程方便原則確定，一般設(shè)在工件軸線上。 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系兩者之間的

19、關(guān)系見(jiàn)圖7-8所示。 3程序的結(jié)構(gòu) 數(shù)控程序由程序號(hào)、程序段、程序結(jié)束符組成。程序段由程序指令字、程序段結(jié)束符組成。程序指令字通常是由地址符和地址后面的符號(hào)和數(shù)據(jù)字組成。如X-12.342，X為地址符，-為符號(hào)，12.342為數(shù)據(jù)字。地址符含義見(jiàn)表7-1。圖7-8 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系關(guān)系圖表7-1 地址符含義表功 能地 址含 義程序號(hào)程序段號(hào)ON程序的編號(hào)，在數(shù)控系統(tǒng)中是唯一的程序段的編號(hào)，在程序中順序編號(hào)且唯準(zhǔn)備功能G用來(lái)定義幾何形狀和CNC的工作狀態(tài)坐標(biāo)字X、ZU、WI、KRC絕對(duì)坐標(biāo)值地址相對(duì)坐標(biāo)值地址圓弧中心坐標(biāo)值地址圓弧半徑地址，倒圓弧量倒角量進(jìn)給功能F進(jìn)給速度，螺紋螺距主軸功能

20、S主軸旋轉(zhuǎn)速度刀具功能T刀具選擇更換及刀具補(bǔ)償值的調(diào)用輔助功能M機(jī)床側(cè)的接通或斷開(kāi)控制的功能 程序段結(jié)束符為“；”或“*”。 4準(zhǔn)備功能指令(G功能) 準(zhǔn)備功能用字母G后跟兩位數(shù)字來(lái)編程，G功能也稱G指令，一般在程序段的開(kāi)頭，用來(lái)定義幾何形狀和CNC的工作狀態(tài)。C功能見(jiàn)表7-2。 G功能代碼分為一次有效G代碼和模態(tài)G代碼兩種類型： 一次有效G代碼指G代碼僅在指定的程序段內(nèi)有效。如表中無(wú)模態(tài)組號(hào)的G代碼。表7-2 G功能表G功能代碼模態(tài)組功 能 含 義G 0001快速定位G 01直線插補(bǔ)G 02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G 03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G 04暫停G 10刀具補(bǔ)償值的輸入、修改G 2006英制輸入G

21、21米制輸入G 27返回基準(zhǔn)點(diǎn)檢驗(yàn)G 28返回基準(zhǔn)點(diǎn)G 30返回第二基準(zhǔn)點(diǎn)G 3201螺紋切削G 40*07取消刀尖圓弧補(bǔ)償G 41左邊刀尖圓弧補(bǔ)償G 42右邊刀尖圓弧補(bǔ)償G 50坐標(biāo)系設(shè)定、主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)定G 65宏指令G 70精加工循環(huán)G 71外圓粗加工循環(huán)G 72端面粗加工循環(huán)G 73輪廓平行粗加工循環(huán)G 74z軸方向鉆削循環(huán)G 75x軸方向切槽循環(huán)G 76螺紋切削循環(huán)G 9001內(nèi)外圓表面切削循環(huán)G 92螺紋切削循環(huán)G 94端畫(huà)切削循環(huán)G 9602主軸恒線速控制G 97*主軸恒轉(zhuǎn)速控制G 9805每分鐘進(jìn)給控制G 99*每轉(zhuǎn)進(jìn)給控制 模態(tài)G代碼指當(dāng)該G代碼被編程后，它一直維持有效，直至

22、被同一模態(tài)組的其它C代碼所取代。如表中有模態(tài)組號(hào)的G代碼。當(dāng)電源接通時(shí)每一個(gè)模態(tài)組內(nèi)帶有*號(hào)標(biāo)記的G代碼有效。 下面介紹一些常用的G功能： (1)G00快速定位 G00功能是以車(chē)床設(shè)定的最大運(yùn)動(dòng)速度定位到目標(biāo)點(diǎn)，目標(biāo)點(diǎn)由本程序段內(nèi)的坐標(biāo)字所確定。其編寫(xiě)格式 G00 X(U) Z(W) ； 目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值可以用絕對(duì)值，也可以用相對(duì)值，甚至可以混用。如果起點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)有一個(gè)坐標(biāo)值沒(méi)有變化時(shí)，此坐標(biāo)值可以省略。例如需將刀具從起點(diǎn)S快速定位到目標(biāo)點(diǎn)P，如圖7-9所示，其編程方法見(jiàn)表7-3。 目標(biāo)點(diǎn)編程在后面的編程中使用方法相同。圖7-9 絕對(duì)、相對(duì)、混合編程實(shí)例表7-3 絕對(duì)、相對(duì)、混合編程方法表絕對(duì)編

23、程G00 X70 Z40相對(duì)編程G00 U40 W-60混合編程G00 U40 Z40G00 X70 W-60 (2)C01直線插補(bǔ) C01功能是以直線形式運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)；刀具沿直線運(yùn)動(dòng)的速度由程序中的F值所確定。其編寫(xiě)格式 C01 X(U) Z(W) F ； F值也是模態(tài)的，在沒(méi)有新的F值被輸入前F值一直保持不變，若在其后程序段內(nèi)F值沒(méi)有變化，F(xiàn)進(jìn)給功能字可以省略。 例如 刀具從起點(diǎn)S沿直線切削到目標(biāo)點(diǎn)P，如圖7-10所示，其編程方法如下：圖7-10 直線切削實(shí)例 絕對(duì)編程：G01 X4.0 Z2.01 F20； 相對(duì)編程：G01 U2.0 W-2.59 F20；a)b)c)d)圖7-11 圓

24、弧方向的判別a)順時(shí)針 b)逆時(shí)針 c)順時(shí)針 d)逆時(shí)針 (3)CAE順時(shí)針圓弧插補(bǔ)、G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ) G02、G03功能是以圓弧形式運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)，G02的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針，G03的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，順時(shí)針、逆時(shí)針?lè)较螂S坐標(biāo)系的變化而變化，變化規(guī)律如圖7-11所示。 圓弧的確定方法如圖7-12所示。圖7-12a表示由圓心坐標(biāo)I、K確定圓弧；圖7-12b表示由圓弧的半徑R確定圓弧。 刀具沿圓弧的運(yùn)動(dòng)速度(即圓弧的切向速度)由程序中的F值所確定，F(xiàn)值的編程和G01直線插補(bǔ)相同。G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)、G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)的編寫(xiě)格式 G02(G03) X(U) Z(W) I K F ； G02(

25、G03) X(U) Z(W) R F ； 例如 刀具從起點(diǎn)S沿圓弧切削到目標(biāo)點(diǎn)P，如圖7-13所示，其圖7-12 圓弧的確定方法a)由圓心確定 b)由圓弧確定圖7-13 圓弧切削實(shí)例編程方法如下： 用圓心坐標(biāo)I、K確定圓弧的編程：G02 X5.0 Z3.0 I2.5 K0 F20； 用圓弧的半徑R確定圓弧的編程：G02 X5.0 Z3.0 R2.5 F20； (4)G32螺紋切削 G32功能為螺紋切削加工，可以加工各種直螺紋、錐螺紋和端面螺紋。 1)當(dāng)加工直螺紋時(shí)，直螺紋的螺距由F值所確定。其編寫(xiě)格式： G32 Z(W) F ； 例如(如圖7-14所示)刀具從起點(diǎn)S加工直線螺紋，其編程方法如下

26、：圖7-14 直螺紋切削實(shí)例 G00 U-6.2； G32 W-7.45 F1.5； G00 U6.2； W7.45； U-6.4； G32 W-7.45 F1.5； G00 U6.4； W7.45； 2)當(dāng)加工端面螺紋時(shí)，端面螺紋的螺距由F值所確定。其編寫(xiě)格式 G32 X(U) F ； 3)當(dāng)加工錐螺紋時(shí)，錐螺紋的螺距在兩個(gè)軸上的分量分別為L(zhǎng)x、Lz，F(xiàn)值為其中比較大的值。其編寫(xiě)格式 G32 X(U) Z(W) F ； (5)G04暫停 G04暫停功能為執(zhí)行完前一個(gè)程序段之后，經(jīng)過(guò)設(shè)定的暫停時(shí)間后，繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)程序段。其編寫(xiě)格式 G04 X ； G04 U ； G04 P ； X、U、P地

27、址字指定的暫停時(shí)間單位不一樣，X、U地址字指定的時(shí)間單位為秒(s)，P地址字指定的時(shí)間單位為毫秒(ms)，不能帶有小數(shù)點(diǎn)。 (6)G40取消刀尖圓弧補(bǔ)償、G41左邊刀尖圓弧補(bǔ)償、G42右邊刀尖圓弧補(bǔ)償 G40、G41、G42功能為定義刀尖圓弧補(bǔ)償類型。 G40、G41、G42都是模態(tài)值。 具體指令介紹見(jiàn)刀具補(bǔ)償功能。 (7)G50設(shè)定工件坐標(biāo)系 G50功能可實(shí)現(xiàn)工件坐標(biāo)系的設(shè)定，工件坐標(biāo)系根據(jù)工件坐標(biāo)系零點(diǎn)確定，一般根據(jù)編程方便原則確定。 例如 工件坐標(biāo)系設(shè)定如圖7-15所示，其工件坐標(biāo)系確定方法如下： G50 X Z ； (8)G90內(nèi)外圓表面切削循環(huán) G90功能為封閉的直線切削和錐形切削循

28、環(huán)。 當(dāng)為直線切削循環(huán)時(shí)，其循環(huán)示意圖如圖7-16所示，共包括4個(gè)步驟。其編寫(xiě)格式 G90 X(U) Z(W) F ； 當(dāng)為錐形切削循環(huán)時(shí)，其循環(huán)示意圖如圖7-17所示，共包括4個(gè)步驟。其編寫(xiě)格式 G90 X(U) Z(W) R F ； (9)G92螺紋切削循環(huán) G92功能為封閉的螺紋切削循環(huán)，可以加工直線螺紋和錐形螺紋。 當(dāng)為直螺紋切削循環(huán)時(shí)，其循環(huán)示意圖如圖7-18所示，共包括4個(gè)步驟。其編寫(xiě)格式 G92 X(U) Z(W) F ； 當(dāng)為錐螺紋切削循環(huán)時(shí)，其循環(huán)示意圖如圖7-19所示，共包括4個(gè)步驟。其編寫(xiě)格式圖7-15 工件坐標(biāo)系設(shè)定實(shí)例圖7-16 直線切削循環(huán)示意圖圖7-17 錐形切削

29、循環(huán)示意圖圖7-18 直螺紋切削循環(huán)示意圖圖7-19 錐螺紋切削循環(huán)示意圖 G92 X(U) Z(W) R F ； (10)G94端面循環(huán) G94功能為封閉的端面切削循環(huán)，可以加工端面和帶錐度的端面。 當(dāng)為端面切削循環(huán)時(shí)，其循環(huán)示意圖如圖7-20所示，共包括4個(gè)步驟。其編寫(xiě)格式： G94 X(U) Z(W) F ； 當(dāng)為帶錐度的端面切削循環(huán)時(shí)，其循環(huán)示意圖如圖7-21所示，共包括4個(gè)步驟。其編寫(xiě)格式圖7-20 端面切削循環(huán)示意圖圖7-21 帶錐度的端面切削循環(huán)示意圖 C5)4 X(U) Z(W) R F ； 5輔助功能指令 輔助功能用字母M及后面兩位數(shù)構(gòu)成，輔助功能也稱M功能。對(duì)于不同的機(jī)床有

30、可能部分M功能代碼有所不同，需參考機(jī)床說(shuō)明書(shū)。M功能代碼見(jiàn)表7-4。表7-4 M功能代碼表M功能代碼功 能 含 義M功能代碼功 能 含 義M00五條件程序暫停M01有條件程序暫停M02程序結(jié)束M03主軸正轉(zhuǎn)M04主軸反轉(zhuǎn)M05主軸停止M07高壓切削液開(kāi)M08低壓切削液開(kāi)M09切削液關(guān)M10卡盤(pán)夾緊M11卡盤(pán)松開(kāi)M28尾座套筒頂進(jìn)M29尾座套筒退回M30程序結(jié)束并返回程序頭M40主軸低速檔M41主軸高速檔M98子程序調(diào)用M99子程序結(jié)束 其中M00、M01、M02、M03、M04、M05、M30等為各種機(jī)床通用輔助功能。 下面逐個(gè)介紹一下輔助功能指令： (1)M02程序結(jié)束 M30 程序結(jié)束并返

31、回程序頭 M02或M30都是表示主程序的結(jié)束，程序自動(dòng)運(yùn)行至此后，程序運(yùn)行停止，系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位一次。在現(xiàn)代數(shù)控車(chē)床內(nèi)，使用M02或M30指令并無(wú)明顯區(qū)別。 (2)M00無(wú)條件程序暫停、M01有條件程序暫停 執(zhí)行程序暫停指令后，自動(dòng)運(yùn)行停止，所有運(yùn)轉(zhuǎn)部件停止運(yùn)動(dòng)，但其所有模態(tài)信息全部被保存，此時(shí)操作者可操作車(chē)床，若需繼續(xù)執(zhí)行后面的程序，操作者可重新按“循環(huán)起動(dòng)”按鈕使后面的程序自動(dòng)運(yùn)行，其所有運(yùn)轉(zhuǎn)部件恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，其它狀態(tài)恢復(fù)到程序暫停之前狀態(tài)。 M00程序暫停是無(wú)條件的，也就是只要執(zhí)行到此程序就暫停。 M01程序暫停是有條件的，只有當(dāng)車(chē)床上“M01有效”開(kāi)關(guān)接通時(shí)程序才會(huì)暫停，若開(kāi)關(guān)未接通，程序執(zhí)行

32、了M01指令后就直接運(yùn)行后面的程序不暫停。 程序暫停多用于工件試切過(guò)程中或?qū)ぜ年P(guān)鍵尺寸進(jìn)行測(cè)量。尺寸合格，則按“循環(huán)起動(dòng)”按鈕執(zhí)行下面程序，若不合格，則應(yīng)修正程序或修正刀具參數(shù)，再進(jìn)行加工。 (3)M03主軸正轉(zhuǎn)、M04主軸反轉(zhuǎn)、M05主軸停止 在程序段中M03或M04指令與主軸S指令結(jié)合使用，主軸將按給定的S轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。 M05指令可使主軸停止。 M03、M04、M05指令可相互修正且為模態(tài)。例如執(zhí)行M03指令后主軸一直保持正轉(zhuǎn)，直至有M04指令使主軸反轉(zhuǎn)或M05指令使主軸停止。 (4)M07高壓切削液開(kāi)、M08低壓切削液開(kāi)、M09切削液關(guān) 切削液主要用于刀具切削過(guò)程中的冷卻，在TN

33、D360型數(shù)控車(chē)床上切削液有兩種水壓，一種為高壓力大流量，另一種為低壓力小流量。 M07指令為打開(kāi)高壓切削液，M08指令為打開(kāi)低壓切削液，M09指令為關(guān)閉切削液。 M07、M08、M09指令可相互修正且為模態(tài)。 (5)M10卡盤(pán)夾緊、M11卡盤(pán)松開(kāi) M10指令可以控制機(jī)動(dòng)卡盤(pán)自動(dòng)將工件夾緊。M11指令控制機(jī)動(dòng)卡盤(pán)自動(dòng)松開(kāi)。 (6)M28尾座套筒頂進(jìn)、M29尾座套筒退回 M28指令是控制機(jī)動(dòng)尾座套筒自動(dòng)將工件頂緊。M29指令控制機(jī)動(dòng)尾座套筒自動(dòng)退回。 (7)M40主軸低速檔、M41主軸高速檔 TND360型數(shù)控車(chē)床的主傳動(dòng)有兩檔傳動(dòng)速比，故分為低速檔和高速檔，低速檔的主軸轉(zhuǎn)速范圍為10760rm

34、in，高速檔的主軸轉(zhuǎn)速范圍為423150rmin。 M40指令可以使主傳動(dòng)自動(dòng)換為低速檔。M41指令可以使主傳動(dòng)自動(dòng)換為高速檔。 (8)M98子程序調(diào)用、M99子程序結(jié)束 M98用于子程序的調(diào)用，其調(diào)用編寫(xiě)格式 M98 P × × × × × × × ； P地址字后的前三位為重復(fù)調(diào)用次數(shù)，后四位為子程序號(hào)。注意子程序號(hào)中的零不可省略。 M99用于子程序中的程序結(jié)束，并且能夠返回主程序。 詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)后面的主程序與子程序的介紹。 6進(jìn)給功能指令 進(jìn)給功能指令由地址F及后面的數(shù)值構(gòu)成，用來(lái)指定刀具進(jìn)給的速度。F功能指令的數(shù)據(jù)有兩種

35、，一種為每分鐘進(jìn)給，另一種為每轉(zhuǎn)進(jìn)給。這兩種進(jìn)給則由模態(tài)的G功能代碼G98(每分鐘進(jìn)給)、G99(每轉(zhuǎn)進(jìn)給)所確定。執(zhí)行G98指令后，指令后面由F指定的進(jìn)給速度值均為每分鐘刀具進(jìn)給量，直至執(zhí)行G99指令前一直有效。而執(zhí)行了G99指令后，F(xiàn)指定的進(jìn)給速度值均為主軸每一轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給量，并有效至G98指令前。每分鐘進(jìn)給及每轉(zhuǎn)進(jìn)給的F值的數(shù)值范圍也不同，見(jiàn)表7-5。表7-5 進(jìn)給數(shù)值的范圍表每分鐘進(jìn)給每轉(zhuǎn)進(jìn)給地址FFG功能代碼G98G99米制輸入范圍(1100000)mmmin(0.0001500.0000)mmr英制輸人范圍(0.014000.00)inchmin(0.0000019.999999)i

36、nchr 7主軸功能指令 主軸功能指令由地址S及后面的數(shù)值構(gòu)成，用來(lái)指定主軸旋轉(zhuǎn)的速度。S功能指令的數(shù)據(jù)有兩種。一種為恒線速，也就是刀具的線速度恒定不變，即主軸的旋轉(zhuǎn)速度隨著刀具在X軸上移動(dòng)而改變，刀具越靠近主軸軸線，主軸的旋轉(zhuǎn)速度就越高。另一種為恒轉(zhuǎn)速，也就是主軸的旋轉(zhuǎn)速度恒定保持不變。這兩種轉(zhuǎn)速控制則是由模態(tài)的G功能代碼G96(主軸恒線速控制)和G97(主軸恒轉(zhuǎn)速控制)所確定。當(dāng)執(zhí)行了G96指令后，指令后面由S指定的速度值均為刀具的線速度值，直至執(zhí)行G97指令前一直有效。而執(zhí)行了G97指令后，S指令的速度值均為主軸的旋轉(zhuǎn)速度值，并一直有效至下一個(gè)G96指令前。 8刀具功能指令 刀具功能指令

37、因各車(chē)床廠家不同，指令的格式也有所不同。 刀具功能指令由地址T及后面的四位數(shù)字構(gòu)成，用來(lái)指定所需要的刀具及所需要的刀具補(bǔ)償值。其編寫(xiě)格式 T ××××； T地址字后前兩位為刀具號(hào)，后兩位為刀具補(bǔ)償號(hào)。 T地址后的前兩位為刀具號(hào)，數(shù)控車(chē)床上現(xiàn)在一般都采用可自動(dòng)換位的多工位刀架，刀架上可安裝多把刀具，數(shù)控系統(tǒng)為了識(shí)別刀架上的工位，對(duì)刀架的每個(gè)工位進(jìn)行編號(hào)，這個(gè)對(duì)每個(gè)工位的編號(hào)也就是刀具號(hào)。T地址后的后兩位為刀具補(bǔ)償號(hào)，在數(shù)控系統(tǒng)中有一個(gè)存放刀具補(bǔ)償值的庫(kù)，為了管理和識(shí)別，對(duì)庫(kù)中的刀具補(bǔ)償值進(jìn)行編號(hào)，這個(gè)編號(hào)就是刀具補(bǔ)償號(hào)(具體見(jiàn)刀具補(bǔ)償功能)。 在實(shí)際應(yīng)用中

38、T地址后面的數(shù)字最高位為零時(shí)可省略；如刀具號(hào)與刀具補(bǔ)償號(hào)相同時(shí)，T地址后面直接跟兩位刀具號(hào)，形如T ××；若不帶刀具補(bǔ)償值，T地址后面的后兩位為零，形如T× ×00。 9其它功能指令 在數(shù)控系統(tǒng)中還有一些其它功能指令，如宏指令等。 10主程序與子程序 (1)主程序 零件加工程序可分為主程序和子程序。通常數(shù)控系統(tǒng)按主程序的指令運(yùn)行，若主程序中有(調(diào)用子程序)的指令，調(diào)用子程序并運(yùn)行子程序中的指令，直到運(yùn)行至子程序中的(返回主程序)指令，返回主程序并繼續(xù)運(yùn)行(調(diào)用子程序)指令后面的程序。其調(diào)用關(guān)系如圖7-22所示。 (2)子程序 子程序就是具有固定的順序和重

39、復(fù)模式的程序，運(yùn)用子程序可使程序簡(jiǎn)單化。 子程序可被主程序所調(diào)用。被調(diào)用的子程序還可以調(diào)用其它子程序。程序嵌套就是一個(gè)程序調(diào)用另外一個(gè)程序的過(guò)程，主程序調(diào)用子程序稱為一重嵌圖7-22 主程序與子程序調(diào)用關(guān)系圖7-23 程序嵌套關(guān)系套，子程序再調(diào)用其它子程序稱為雙重嵌套。其嵌套關(guān)系如圖7-23所示。 1)子程序的編制 子程序的結(jié)構(gòu)類似于主程序，由子程序號(hào)、程序段、程序結(jié)束符M99組成。 2)子程序的執(zhí)行 子程序是從主程序或上一級(jí)的子程序中調(diào)出并執(zhí)行的。子程序的調(diào)出形式如下： 一次重復(fù)調(diào)用子程序的范圍為(1999)，一旦省略了次數(shù)，重復(fù)調(diào)出次數(shù)為1。 例如 M98 P51002；是將“子程序號(hào)為1

40、002的子程序連續(xù)調(diào)用5次”的指令。 11刀具補(bǔ)償功能 刀具補(bǔ)償功能是數(shù)控系統(tǒng)所具有的為方便用戶精確編程而設(shè)置的功能。它分為二大類：刀具位置偏置補(bǔ)償、刀尖圓弧補(bǔ)償。 (1)刀具位置偏置補(bǔ)償 刀具位置偏置補(bǔ)償是對(duì)編程時(shí)假想的刀具(一般為編程點(diǎn))與實(shí)際使用的刀具的差值進(jìn)行補(bǔ)償。它可分為刀具形狀補(bǔ)償(幾何形狀補(bǔ)償)和刀具磨損補(bǔ)償(磨損補(bǔ)償)兩種，如圖7-24所示。 刀具形狀補(bǔ)償是對(duì)刀具形狀及刀具安裝的補(bǔ)償。刀具磨損補(bǔ)償是對(duì)刀具磨損的補(bǔ)償。 刀具位置偏置補(bǔ)償通過(guò)用T代碼指令的后二位確定形狀補(bǔ)償或圖7-24 刀具位置偏置示意圖磨損補(bǔ)償?shù)钠锰?hào)實(shí)現(xiàn)。一旦確定了偏置號(hào)，相應(yīng)的偏置量也就確定。當(dāng)偏置號(hào)為00時(shí)

41、，偏置量為0。偏置值可預(yù)先通過(guò)手動(dòng)或外部設(shè)備設(shè)定。 (2)刀尖圓弧補(bǔ)償 刀尖圓弧補(bǔ)償是在車(chē)錐度和圓弧時(shí)，對(duì)由于刀尖圓弧半徑形成的實(shí)際輪廓和理論輪廓的差值進(jìn)行補(bǔ)償。根據(jù)工件表面相對(duì)于刀具的位置，刀尖圓弧補(bǔ)償可分為左邊刀尖圓弧補(bǔ)償(G41)和右邊刀尖圓弧補(bǔ)償(G42)。 若工件表面在刀具運(yùn)動(dòng)方向的左側(cè)，使用左邊刀尖圓弧補(bǔ)償。若工件表面在刀具運(yùn)動(dòng)方向的右側(cè)，使用右邊刀尖圓弧補(bǔ)償。具體選擇如圖7-25所示。圖7-25 G41、G42選擇示意圖 二、編程實(shí)例 一個(gè)數(shù)控加工程序的編制要經(jīng)過(guò)五個(gè)編程步驟。下面以一個(gè)實(shí)際零件來(lái)進(jìn)行編程。編程實(shí)例零件如圖7-26所示。 (1)分析零件圖樣該零件形狀復(fù)雜，有外圓、

42、圓錐面、圓弧、螺紋和溝槽；精度要求高，外圓公差0.025mm，最大圓錐直徑公差0.1mm，普通圖7-26 編程實(shí)例零件圖螺紋精度6級(jí)；要求圓弧與圓錐面相切。在數(shù)控車(chē)床上加工較為方便。 (2)確定工藝過(guò)程 先粗車(chē)外圓、圓錐和圓弧，各留精車(chē)余量0.4mm；然后車(chē)槽3mm×1.5mm；再精車(chē)外圓、圓錐和圓弧至要求，倒角；最后車(chē)螺紋至要求。 (3)數(shù)值計(jì)算 對(duì)精度要求較高的尺寸和軌跡點(diǎn)要進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。 精度要求較高的尺寸計(jì)算值為最大極限尺寸和最小極限尺寸之和的一半。 軌跡點(diǎn)計(jì)算為計(jì)算零件形狀各幾何尺寸的坐標(biāo)值。 (4)編寫(xiě)程序單 編寫(xiě)程序單是根據(jù)以上三個(gè)步驟所確定的數(shù)據(jù)將各功能指令按要求以一

43、定順序編程。 00006 ； 程序號(hào) N0005 G50 Z ； 設(shè)定工件坐標(biāo)系，零點(diǎn)為工件右端面中心 N0010 M41 ； 主軸選擇高速檔 N0015 T0101 ； 選擇1號(hào)刀具并調(diào)用1號(hào)刀補(bǔ) N0020 G97 M3 S800 ； 主軸正向旋轉(zhuǎn)，恒轉(zhuǎn)速為800rmin N0025 G99 GOO X53 Z3 M8 ； 設(shè)定每分鐘進(jìn)給，快速引刀，開(kāi)切削液 N0030 G94 X0 Z1.5 F0.25 ； 粗車(chē)外圓、圓錐和圓弧，剩用刀補(bǔ)留精車(chē)余量 N0035 X0 Z0 ； N0140 G90 X48.4 Z-81 ； N0045 X44 Z-63.5 ； N0050 X38 Z-60

44、.5 ； N0055 X32 Z-48 ； N0060 X26 Z-25 ； N0065 G00 X20 Z1 ； N0070 C01 X24 Z-1 F0.25 ； N0075 Z-25 ； N0080 X26 ； N0085 X32 Z-55 ； N0090 G02 X48 Z-66 R14 ； N0095 C01 Z-81 ；N0100 G00 X53 Z3 M9 ； 退刀，關(guān)切削液 N0105 T0100 ； 退刀補(bǔ) N0110 X300 Z400 ； 返回?fù)Q刀點(diǎn) N0115 T0202 ； 選擇2號(hào)刀具并調(diào)用2號(hào)刀補(bǔ) N0120 G97 M3 S800 ； 主軸正向旋轉(zhuǎn)，恒轉(zhuǎn)速為80

45、0rmin N0125 G00 X53 Z3 M8 ； 快速引刀，開(kāi)切削液 N0130 X28 Z-25 ； N0135 C01 X21.4 F0.08 ； 車(chē)槽3mm×l.5mm N0140 G04 X0.1 ； N0145 C01 X28 F0.5 ； N0150 G00 X53 Z3 M9 ； 退刀，關(guān)切削液 N0155 T0200 ； 退刀補(bǔ) N0160 X300 Z400 ； 返回?fù)Q刀點(diǎn) N0165 T0303 ； 選擇3號(hào)刀具并調(diào)用3號(hào)刀補(bǔ) N0170 G96 M3 S160 ； 主軸正向旋轉(zhuǎn)，恒線速為160mmin N0175 G00 X53 Z3 M8 ； 快速引刀，

46、開(kāi)切削液 N0180 X-1 Z1 ； 精車(chē)外圓、圓錐和圓弧至要求，倒角 N0185 C01 Z0 m1 ； N0190 X21.9 ； N0195 X23.9 Z-1 ； N0200 Z-25 ； N0205 X25.95 ； N0210 X31.95 Z55 ； N0215 G02 X47.99 Z-66 R14 ； N0220 C01 Z-81 ； N0225 X51 ； N0230 G00 X53 Z3 M9 ； 退刀，關(guān)切削液 N0235 T0300 ； 退刀補(bǔ) N0240 G00 X300 ZA00 ； 返回?fù)Q刀點(diǎn) N0245 T0404 ； 選擇4號(hào)刀具并調(diào)用4號(hào)刀補(bǔ) N0250

47、 G97 M3 S1000 ； 主軸正向旋轉(zhuǎn)，恒轉(zhuǎn)速為1000rmin N0255 G00 X53 Z3 M8 ； 快速引刀，開(kāi)切削液 N0260 X26 Z2 ； N0265 G92 X23.2 Z-23.5 F1.5 ； 車(chē)螺紋至要求 N0270 X22.7 ； N0275 X22.45 ： N0280 X22.35 ； N0285 G00 X53 Z3 M9 ； 退刀，關(guān)切削液 N0290 T0400 ； 退刀補(bǔ) N0295 X300 Z400 ； 返回?fù)Q刀點(diǎn) N0300 M5 ； 主軸停 N0305 M30 ； 程序結(jié)束 (5)校對(duì)程序及首件試加工 將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，然后進(jìn)行首件試加

48、工，合格后即可成批生產(chǎn)。 三、數(shù)控車(chē)床的操作 正確操作數(shù)控車(chē)床，必須掌握數(shù)控系統(tǒng)各種工作方式下的使用方法及數(shù)控系統(tǒng)所顯示的各種信息。 1系統(tǒng)操作面板 系統(tǒng)操作面板由如圖7-27所示的CRT顯示屏與操作鍵盤(pán)構(gòu)成。操作健盤(pán)的功能見(jiàn)表7-6。表7-6 系統(tǒng)操作面板的操作鍵盤(pán)功能表序 號(hào)名 稱用 途1復(fù)位鍵解除報(bào)警及數(shù)控系統(tǒng)的復(fù)位2地址數(shù)字鍵字母、數(shù)字等文字的輸入3編輯程序鍵 當(dāng)為編輯方式(EDIT)時(shí)，編輯零件加工程序 ALTER 置換當(dāng)前光標(biāo)處的程序指令字 INSRT 插入鍵入的程序指令字至當(dāng)前光標(biāo)處 DELET 刪除當(dāng)前光標(biāo)處的程序指令字4輸入鍵 參數(shù)、刀具補(bǔ)償量、程序指令等數(shù)據(jù)的輸入5起動(dòng)鍵

49、手動(dòng)輸入方式(MDl)的循環(huán)起動(dòng)6功能鍵 POS 當(dāng)前位置的顯示 PRGRM 當(dāng)為編輯方式時(shí)，進(jìn)行程序的編輯和顯示；當(dāng)為手動(dòng)輸入方式時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和顯示；當(dāng)為自動(dòng)方式時(shí)，顯示程序指令和當(dāng)前值。 MENUOFFSET 刀具補(bǔ)償量的設(shè)定與顯示；用戶宏變量的設(shè)定與顯示 DGNOSPARAM 參數(shù)的設(shè)定、顯示；診斷數(shù)據(jù)的顯示 OPR、ALARM 報(bào)警及操作提示的顯示；軟操作鍵盤(pán)的操作 AUX、GRAPH 圖形顯示功能7翻頁(yè)鍵 正、反方向翻顯示畫(huà)面8光標(biāo)移動(dòng)鍵 使當(dāng)前光標(biāo)正、反方向移動(dòng) 2操作面板 操作面板根據(jù)各種不同的數(shù)控機(jī)床，其開(kāi)關(guān)的功能及排列順序也不同，具體功能及操作請(qǐng)參照機(jī)床說(shuō)明書(shū)。TND360型數(shù)控車(chē)床操作面板如圖7-28所示，集成操作面板如圖7-29所示，系統(tǒng)操作面板如圖7-27所示，集成操作面板和機(jī)床操作面板部分按鈕功能見(jiàn)表7-7。圖7-27 系統(tǒng)操作面板1復(fù)位鍵 2地址數(shù)字鍵 3編輯程序鍵 4輸入鍵5起動(dòng)鍵 6功能鍵 7翻頁(yè)鍵 8光標(biāo)移動(dòng)鍵