數(shù)控車床編程課件

數(shù)控編程精品課程數(shù)控車床編程主講教師:xx包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系1數(shù)控編程精品課程數(shù)控車床編程主講教師:xx包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)第三章數(shù)控車床編程數(shù)控車床概述數(shù)控車床加工準(zhǔn)備指令基本加工指令循環(huán)加工指令刀具補(bǔ)償指令2謝謝觀賞2019-5-24第三章數(shù)控車床編程數(shù)控車床概述2謝謝觀賞2019-5-2第3章數(shù)控車床的程序編制

數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。3第3章數(shù)控車床的程序編制數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控

一、數(shù)控車削的基本特征與加工范圍1）基本特征

數(shù)控車削時(shí)，工件做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具做直線或曲線運(yùn)動(dòng)，刀尖相對工件運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，切除一定的工件材料從而形成相應(yīng)的工件表面。其中，工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為切削主運(yùn)動(dòng)，刀具的直線或曲線運(yùn)動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。兩者共同組成切削成形運(yùn)動(dòng)。2）加工范圍數(shù)控車床主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等綜合特點(diǎn)，其加工范圍較普通車削廣，不僅可以進(jìn)行車削還可以銑削。第一節(jié)數(shù)控車削加工工藝4一、數(shù)控車削的基本特征與加工范圍第一節(jié)數(shù)控車削加工工3）典型加工類別車外圓車端面鉆孔/鉸孔切槽切斷車內(nèi)孔/鏜孔車型面車螺紋車錐面53）典型加工類別車外圓車端面鉆孔/鉸孔4）主要加工對象精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件高精度的機(jī)床主軸高速電機(jī)主軸64）主要加工對象精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件高精度的機(jī)床主軸高速電

帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件非標(biāo)絲杠7帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件非標(biāo)絲杠7

表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件其他形狀復(fù)雜的零件8表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件其他形狀復(fù)雜的零件8二、數(shù)控車床的種類及特征數(shù)控車床即裝備了數(shù)控系統(tǒng)的車床。數(shù)控車削中心是在普通數(shù)控車床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種復(fù)合加工機(jī)床。除具有一般二軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控車床的各種車削功能外，車削中心的轉(zhuǎn)塔刀架上有能使刀具旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力刀座，主軸具有按輪廓成形要求連續(xù)不等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行連續(xù)精確分度的C軸功能，并能與X軸或Z軸聯(lián)動(dòng)；控制軸除X、Z、C軸之外，還可具有Y軸；可進(jìn)行端面和圓周上任意部位的鉆削、銑削和攻螺紋等加工，還可以實(shí)現(xiàn)各種曲面銑削加工。9二、數(shù)控車床的種類及特征數(shù)控車床即裝備了數(shù)控系統(tǒng)的車床。數(shù)控1）通用X、Z二軸控制數(shù)控車單刀架101）通用X、Z二軸控制數(shù)控車單刀架102）X、Y、Z、C四軸控制車削中心

采用四軸三聯(lián)動(dòng)配置，線性軸X/Y/Z及旋轉(zhuǎn)C軸，C軸繞主軸旋轉(zhuǎn)。機(jī)床除具備一般的車削功能外，還具備在零件的端面和外圓面上進(jìn)行銑加工的功能。刀塔112）X、Y、Z、C四軸控制車削中心

采用四軸三聯(lián)動(dòng)配

外圓面與端面上的再加工12外圓面與端面上的再加工123）X、Y、Z、B、C五軸控制車削中心133）X、Y、Z、B、C五軸控制車削中心134)雙主軸、雙刀塔車削中心144)雙主軸、雙刀塔車削中心14雙主軸、雙刀塔CNC車床結(jié)構(gòu)示意

主軸副主軸副主軸刀塔主軸刀塔15雙主軸、雙刀塔主軸副主軸副主軸刀塔主軸刀塔15①加工前半部分工作過程16①加工前半部分工作過程16②副主軸伸出17②副主軸伸出17③副主軸縮回18③副主軸縮回18④加工另一部分19④加工另一部分195）車銑加工中心對復(fù)雜零件進(jìn)行高精度的六面完整加工?？梢宰詣?dòng)進(jìn)行從第1主軸到第2主軸的工件交接，自動(dòng)進(jìn)行第2工序的工件背面加工。具有高性能、高精度的車-銑主軸。對于以前需要通過多臺(tái)機(jī)床分工序加工的復(fù)雜形狀工件，可一次裝夾進(jìn)行全工序的加工。205）車銑加工中心對復(fù)雜零件進(jìn)行高精度的六面完整加工?？扇?、數(shù)控車削工件的裝夾

常用裝夾方式三爪自定心卡盤裝夾心軸裝夾卡盤和頂尖裝夾專用夾具裝夾21三、數(shù)控車削工件的裝夾常三爪自定心心軸裝夾卡盤和頂尖裝夾專

薄壁零件的裝夾

薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤受力點(diǎn)少，采用開縫套筒或扇形軟卡爪，可使工件均勻受力，減小變形。也可以改變夾緊力的作用點(diǎn)，采用軸向夾緊的方式。22薄薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤受力點(diǎn)少，采用四、常用車刀的主要類型及刀具材料

外圓車刀、車槽、車斷刀內(nèi)圓車刀、鏜刀螺紋車刀23四、常用車刀的主要類型及刀具材料外圓車刀、車槽、車

刀具材料：普通刀具材料超硬刀具材料24刀具材料：普通刀具材料超硬刀具材料24五、數(shù)控車削的對刀對刀是確定工件在機(jī)床上的位置，也即是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的相互位置關(guān)系。對刀過程一般是從各坐標(biāo)方向分別進(jìn)行，它可理解為通過找正刀具與一個(gè)在工件坐標(biāo)系中有確定位置的點(diǎn)(即對刀點(diǎn))來實(shí)現(xiàn)。1）一般對刀

一般對刀是指在機(jī)床上使用相對位置檢測手動(dòng)對刀。下面以Z向?qū)Φ稙槔f明對刀方法，見右圖。

刀具安裝后，先移動(dòng)刀具手動(dòng)切削工件右端面，再沿X向退刀，將右端面與加工原點(diǎn)距離N輸入數(shù)控系統(tǒng)，即完成這把刀具Z向?qū)Φ哆^程。

手動(dòng)對刀是基本對刀方法，但它還是沒跳出傳統(tǒng)車床的“試切--測量--調(diào)整”的對刀模式，占用較多的在機(jī)床上時(shí)間。

25五、數(shù)控車削的對刀對刀是確定工件在機(jī)床上的位置，也

2）機(jī)外對刀儀對刀

機(jī)外對刀的本質(zhì)是測量出刀具假想刀尖點(diǎn)到刀具臺(tái)基準(zhǔn)之間X及Z方向的距離。利用機(jī)外對刀儀可將刀具預(yù)先在機(jī)床外校對好，以便裝上機(jī)床后將對刀長度輸入相應(yīng)刀具補(bǔ)償號即可以使用，如右上圖所示。

機(jī)外對刀儀對刀

3）自動(dòng)對刀

自動(dòng)對刀是通過刀尖檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，刀尖以設(shè)定的速度向接觸式傳感器接近，當(dāng)?shù)都馀c傳感器接觸并發(fā)出信號，數(shù)控系統(tǒng)立即記下該瞬間的坐標(biāo)值，自動(dòng)對刀過程如右下圖所示。自動(dòng)對刀

262）機(jī)外對刀儀對刀

機(jī)外對刀的本質(zhì)是測量出刀具假想刀六、數(shù)控車削的工藝分析1）分析零件圖樣分析零件的幾何要素：首先從零件圖的分析中,了解工件的外形、結(jié)構(gòu),工件上須加工的部位,及其形狀、尺寸精度、和表面粗糙度；了解各加工部位之間的相對位置和尺寸精度；了解工件材料及其它技術(shù)要求。從中找出工件經(jīng)加工后，必須達(dá)到的主要加工尺寸和重要位置尺寸精度。分析了解工件的工藝基準(zhǔn)：包括其外形尺寸、在工件上的位置、結(jié)構(gòu)及其他部位的相對關(guān)系等。對于復(fù)雜工件或較難辨工藝基準(zhǔn)的零件圖，尚需詳細(xì)分析有關(guān)裝配圖，了解該零件的裝配使用要求，找準(zhǔn)工件的工藝基準(zhǔn)。了解工件的加工數(shù)量：不同的加工數(shù)量所采用的工藝方案也不同。（外圓面加工、深孔加工）27六、數(shù)控車削的工藝分析1）分析零件圖樣27

2）研究和制定工藝方案研究制定工藝方案的前提是：熟悉本廠機(jī)床設(shè)備條件，把加工任務(wù)指定給最適宜的工種，盡可能發(fā)揮機(jī)床的加工特長與使用效率。并按照分析上述零件圖所了解的加工要求，合理安排加工順序。3）走刀路線的確定確定走刀路線的一般原則是：保證零件的加工精度和表面粗糙度要求?？s短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間。選擇使工件在加工后變形小的路線方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量。282）研究和制定工藝方案28

①車圓錐的加工路線分析數(shù)控車床上車外圓錐，假設(shè)圓錐大徑為D，小徑為d，錐長為L，車圓錐的加工路線如下圖所示。

按圖a中的階梯切削路線，二刀粗車，最后一刀精車；二刀粗車的終刀距S要作精確的計(jì)算。此種加工路線，粗車時(shí)，刀具背吃刀量相同，但精車時(shí)，背吃刀量不同；同時(shí)刀具切削運(yùn)動(dòng)的路線最短。圖a29①車圓錐的加工路線分析按圖a中的階梯切削路線，二刀粗車，最

按圖b的相似斜線切削路線，也需計(jì)算粗車時(shí)終刀距S，可由相似三角形計(jì)算得出。按此種加工路線，刀具切削運(yùn)動(dòng)的距離較短，精車時(shí)背吃刀量相同。圖b按圖c的斜線加工路線，只需確定每次背吃刀量ap，而不需計(jì)算終刀距，編程方便。但在每次切削中背吃刀量是變化的，且刀具切削運(yùn)動(dòng)的路線較長。圖c30按圖b的相似斜線切削路線，也需計(jì)算粗車時(shí)終刀距S

②車圓弧的加工路線分析下圖為車圓弧的同心圓弧切削路線。即用不同的半徑圓來車削，最后將所需圓弧加工出來。此方法在確定了每次吃刀量aP后，對90°圓弧的起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)較易確定，數(shù)值計(jì)算簡單，編程方便，常采用。按圖b加工時(shí)，空行程時(shí)間較長。31②車圓弧的加工路線分析下圖為車圓弧的同心圓弧切削路線。即用

下圖為車圓弧的車錐法切削路線。即先車一個(gè)圓錐，再車圓弧。但要注意，車錐時(shí)的起點(diǎn)和終點(diǎn)的確定，若確定不好，則可能損壞圓錐表面，也可能將余量留得過大。確定方法如圖所示，連接OC交圓弧于D，過D點(diǎn)作圓弧的切線AB。今日不努力工作，明天努力找工作！32下圖為車圓弧的車錐法切削路線。即先車一個(gè)圓錐，再車圓

4）切削用量的確定切削速度(V)吃刀量ap進(jìn)給量334）切削用量的確定切削速度(V)吃刀量ap進(jìn)給量33典型數(shù)控車削零件的工藝分析實(shí)例

圖示是模具芯軸的零件簡圖。零件的徑向尺寸公差為±0.01mm，角度公差為±0.1°，材料為45鋼。毛坯尺寸為φ66mm×100mm，批量30件。34典型數(shù)控車削零件的工藝分析實(shí)例圖示是

經(jīng)過分析可制定加工方案如下：

工序1：用三爪卡盤夾緊工件一端，加工φ63×38柱面并調(diào)頭打中心孔。

工序2：用三爪卡盤夾緊工件φ63一端，另一端用頂尖頂住。加工φ24×62柱面，如圖所示。

工序3：①鉆螺紋底孔；②精車φ20表面，加工14°錐面及背端面；③攻螺紋，如圖所示。工序4：加工SR19.4圓弧面、φ26圓柱面、角15°錐面和角15°倒錐面，裝夾方式如圖所示。35經(jīng)過分析可制定加工方案如下：工序2：用三爪卡盤第二節(jié)數(shù)控車床的基本編程方法

一、數(shù)控車床的編程特點(diǎn)1）加工坐標(biāo)系

加工坐標(biāo)系應(yīng)與機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向一致，X軸對應(yīng)徑向，Z軸對應(yīng)軸向，C軸（主軸）的運(yùn)動(dòng)方向則以從機(jī)床尾架向主軸看，逆時(shí)針為＋C向，順時(shí)針為－C向，如下圖所示：

加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在便于測量或?qū)Φ兜幕鶞?zhǔn)位置，一般在工件的右端面或左端面上。

36第二節(jié)數(shù)控車床的基本編程方法一、數(shù)控車床的編程特點(diǎn)36

2）直徑編程方式

在車削加工的數(shù)控程序中，X軸的坐標(biāo)值取為零件圖樣上的直徑值，如下圖所示：圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)值為（30，80），B點(diǎn)的坐標(biāo)值為（40，60）。采用直徑尺寸編程與零件圖樣中的尺寸標(biāo)注一致，這樣可避免尺寸換算過程中可能造成的錯(cuò)誤，給編程帶來很大方便。

3）在一個(gè)程序段中，既可以采用絕對值編程（X，Z），也可以采用相對值編程（U，W），或二者混合編程。（X，W），（U，Z）372）直徑編程方式

在車削加工的數(shù)控程序中，X軸的坐標(biāo)值取二、數(shù)控車床編程的基本指令1）F功能指令

F功能指令用于控制切削進(jìn)給量。在程序中，有兩種使用方法。

每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（默認(rèn)）

編程格式

G99F~F后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為mm/r。

例：G99F0.2表示進(jìn)給量為0.2mm/r。每分鐘進(jìn)給量

編程格式G98F~

F后面的數(shù)字表示的是每分鐘進(jìn)給量，單位為mm/min。

例：G98F100表示進(jìn)給量為100mm/min。

38二、數(shù)控車床編程的基本指令1）F功能指令38

2）S功能指令：用于控制主軸轉(zhuǎn)速。

編程格式

S～S后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。在具有恒線速功能的機(jī)床上，S功能指令還有如下作用：

①最高轉(zhuǎn)速限制

編程格式

G50S～

S后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速：r/min。例：G50S3000表示最高轉(zhuǎn)速限制為3000r/min。②恒線速控制

編程格式

G96S～

S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度：m/min。

例：G96S150表示切削點(diǎn)線速度控制在150m/min。

392）S功能指令：用于控制主軸轉(zhuǎn)速。39

對下圖中所示的零件，為保持A、B、C各點(diǎn)的線速度在150m/min，則各點(diǎn)在加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速分別為：

A：n=1000×150÷(π×40)=1193r/min

B：n=1000×150÷(π×60)=795r/min

C：n=1000×150÷(π×70)=682r/min

恒線速切削方式

40對下圖中所示的零件，為保持A、B、C各點(diǎn)的線速度在15

③恒線速取消

編程格式

G97S～

S后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速，如S未指定，將保留G96的最終值。

例：G97S3000表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速3000r/min。3）T功能指令用于選擇加工所用刀具。編程格式

T～T后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號碼。但也有T后面用四位數(shù)字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補(bǔ)償號，又是刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號。

例：T0303表示選用3號刀及3號刀具長度補(bǔ)償值或刀尖圓弧半徑補(bǔ)償值。T0300表示取消刀具補(bǔ)償。41③恒線速取消

編程格式G97S～

S后面

4）M功能

M00：

程序暫停，可用NC啟動(dòng)命令（CYCLESTART）使程序繼續(xù)運(yùn)行；

M01：計(jì)劃暫停，與M00作用相似，但M01可以用機(jī)床“任選停止按鈕”選擇是否有效；

M03：主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；

M04：主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；

M05：主軸旋轉(zhuǎn)停止；

M08：冷卻液開；

M09：冷卻液關(guān)；

M30：程序停止，程序復(fù)位到起始位置。

424）M功能42

5）加工坐標(biāo)系設(shè)置

編程格式

G50X～Z～

式中X、Z的值是起刀點(diǎn)相對于加工原點(diǎn)的位置。例：按下圖設(shè)置加工坐標(biāo)的程序段如下：

G50X128.7Z375.1

435）加工坐標(biāo)系設(shè)置43

6)快速點(diǎn)定位指令GOO從刀具所在點(diǎn)快速運(yùn)動(dòng)下一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)位置

程序格式G00x(U)__z(W)__7)直線插補(bǔ)編程指令GO1從刀具所在點(diǎn)按指定速度以直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)下一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)位置程序格式G01x(U)__z(W)__F__8)圓弧插補(bǔ)編程指令GO2、G03使刀具在指定平面內(nèi)按指定速度以圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)下一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)位置程序格式G02\G03x(U)__z(W)__R__F__G02\G03x(U)__z(W)__I__K__F__446)快速點(diǎn)定位指令GOO44

例：編寫刀具從A點(diǎn)開始，經(jīng)由N3、N4、N5，最后到達(dá)B點(diǎn)的程式語句

AB……N100G01x10.0W-6.0F200N110G02x20.0W-5.0R5.0N120G01x30.0z10.0N130x38.0W-4.0N140W-6.0……45例：編寫刀具從A點(diǎn)開始，經(jīng)由N3、N4、N5，最后到達(dá)B點(diǎn)

9）倒角、倒圓編程①45°倒角

由軸向切削向端面切削倒角，即由Z軸向X軸倒角，i的正負(fù)根據(jù)倒角是向X軸正向還是負(fù)向,如下圖左所示。

編程格式

G01Z(W)～I(xiàn)±i。

由端面切削向軸向切削倒角，即由X軸向Z軸倒角，k的正負(fù)根據(jù)倒角是向Z軸正向還是負(fù)向，如下圖右所示。

編程格式

G01X(U)～K±k。469）倒角、倒圓編程46

②倒圓角

由軸向切削向端面切削倒圓，即由Z軸向X軸倒圓，r的正負(fù)根據(jù)倒圓是向X軸正向還是負(fù)向,如下圖左所示。

編程格式

G01Z(W)～R±r由端面切削向軸向切削倒圓，即由X軸向Z軸倒圓，r的正負(fù)根據(jù)倒圓是向Z軸正向還是負(fù)向，如下圖右所示。

編程格式

G01X(U)～R±r

47②倒圓角

由軸向切削向端面切削倒圓，即由Z軸向X軸倒

例：編寫刀具從A點(diǎn)開始，經(jīng)由N3、N4、N5，最后到達(dá)B點(diǎn)的程式語句（應(yīng)用倒圓、倒角）AB……N100G01W-11R5F200N110x38.0K-4N120W-6.0……48例：編寫刀具從A點(diǎn)開始，經(jīng)由N3、N4、N5，最后到達(dá)B點(diǎn)

10）刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能

編程時(shí)，通常都將車刀刀尖作為一點(diǎn)來考慮，但實(shí)際上刀尖處存在圓角，如下圖左所示。當(dāng)用按理論刀尖點(diǎn)編出的程序進(jìn)行端面、外徑、內(nèi)徑等與軸線平行或垂直的表面加工時(shí)，是不會(huì)產(chǎn)生誤差的。但在進(jìn)行倒角、錐面及圓弧切削時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生少切或過切現(xiàn)象，如下圖右所示。具有刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)刀尖圓弧半徑計(jì)算出補(bǔ)償量，避免少切或過切現(xiàn)象的產(chǎn)生。

4910）刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能49

①刀具補(bǔ)償模式的建立

G40--取消刀具半徑補(bǔ)償，按程序路徑進(jìn)給。

G41--左偏刀具半徑補(bǔ)償，按程序路徑前進(jìn)方向刀具偏在零件左側(cè)進(jìn)給。

G42--右偏刀具半徑補(bǔ)償，按程序路徑前進(jìn)方向刀具偏在零件右側(cè)進(jìn)給。程序格式G41/42/40G01/00x(U)__z(W)__

x(U)、z(W)為建立或撤消刀具半徑補(bǔ)償程序段中，刀具移動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)。②刀具半徑補(bǔ)償量的設(shè)定TOOLOFFSETNo.XASISZAXISRADIUSTIP0112.503.400.803028.903.200.6060324.305.230.402T0303(1)(2)(3)(4)50①刀具補(bǔ)償模式的建立TOOLOFFSETT0303

③刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⑦^程試比較未采用刀具半徑補(bǔ)償和采用刀具半徑補(bǔ)償功能對?20柱面和錐面進(jìn)行精加工的刀位軌跡51③刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⑦^程試比較未采用刀具半徑補(bǔ)償和例：應(yīng)用刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能加工下圖所示零件：52例：應(yīng)用刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能加工下圖所示零件：52

刀尖位置編碼：3

N10G50X200Z175T0101

N20M03S1500

N30G00G42X58Z10M08

N40G96S200

N50G01Z0F1.5

N60X70F0.2

N70X78Z-4

N80X83

N90X85Z-5

N100G01Z-18R3F0.15

N110X94

N120X97Z-19.5

N130X100

N140G00G40G97X200Z175S1000

N150M3053刀尖位置編碼：3

N10G50X200Z175T0

11)單一固定循環(huán)

單一固定循環(huán)可以將一系列連續(xù)加工動(dòng)作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一個(gè)循環(huán)指令完成，從而簡化程序。

（1）圓柱面切削循環(huán)

編程格式

:G90X(U)～Z(W)～F～

式中：X、Z--圓柱面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

U、W--圓柱面切削的終點(diǎn)相對于循環(huán)起點(diǎn)坐標(biāo)分量。

3F5411)單一固定循環(huán)編程格式:G90X(U)～Z(W

例：應(yīng)用圓柱面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件。

N10G50X200Z200T0101

N20M03S1000

N30G00X55Z2M08

N40G90X45Z-25F0.2

N50X40

N60X35

N70G00X200Z200

N80M30

勤奮，是決定成敗的根本因素！55例：應(yīng)用圓柱面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件。N10G

（2）圓錐面切削循環(huán)

編程格式

G90X(U)～Z(W)～I(xiàn)～F～

式中：X、Z-圓錐面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

U、W-圓柱面切削的終點(diǎn)相對于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)；

I-圓錐面切削的起點(diǎn)相對于終點(diǎn)的半徑差。如果切削起點(diǎn)的X向坐標(biāo)小于終點(diǎn)的X向坐標(biāo)，I值為負(fù)，反之為正。

56（2）圓錐面切削循環(huán)

編程格式G90X(U)～Z(W

例：應(yīng)用圓錐面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件。

……N40G01X65Z2

N50G90X60Z-25I-5F0.2

N60X58……N100X50

N110G00X100Z200……

57例：應(yīng)用圓錐面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件。……57

（3）平面端面切削循環(huán)

編程格式G94X(U)～Z(W)～F～式中：X、Z-端面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

U、W-端面切削的終點(diǎn)相對于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)。

58（3）平面端面切削循環(huán)

編程格式G94X(U)～Z(

例：應(yīng)用平面端面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件

……N100G00X85.0Z5.0N110G94X30.0Z-5.0F0.2N120Z-10.0N130Z-15.0……59例：應(yīng)用平面端面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件……59

（4）錐面端面切削循環(huán)

編程格式

G94X(U)～Z(W)～K～F～

式中：X、Z-端面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

U、W-端面切削的終點(diǎn)相對于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)；

K-端面切削的起點(diǎn)相對于終點(diǎn)在Z軸方向的坐標(biāo)分量。當(dāng)起點(diǎn)Z向坐標(biāo)小于終點(diǎn)Z向坐標(biāo)時(shí)K為負(fù)，反之為正。

切削終點(diǎn)60（4）錐面端面切削循環(huán)

編程格式G94X(U)

……

N100G94X20Z0K-5F0.2

N110Z-5

N120Z-10

……

例：應(yīng)用錐面端面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件．

61……

N100G94X20Z0

（1）外圓粗切循環(huán)

12）復(fù)合固定循環(huán)在復(fù)合固定循環(huán)中，對零件的輪廓定義之后，即可完成從粗加工到精加工的全過程，使程序得到進(jìn)一步簡化。

外圓粗切循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)。適用于外圓柱面需多次走刀才能完成的粗加工，如右圖所示。

62（1）外圓粗切循環(huán)12）復(fù)合固定循環(huán)外圓粗切循環(huán)是一種復(fù)

編程格式：

G71U(△d)R(e)

G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)ns…nf…

△d-吃刀量，半徑值，無正負(fù)

e--退刀量，半徑值，無正負(fù)

ns--精加工輪廓程序段中開始程序段的段號；

nf--精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號；

△u--X軸向精加工余量，直徑值；

△w--Z軸向精加工余量；

f、s、t--F、S、T代碼。

注意：

1、ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也對粗車循環(huán)無效。

2、零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時(shí)單調(diào)增大或單調(diào)減少；

63編程格式：

G71U(△d)R(e)

例：按下圖所示尺寸編寫外圓粗切循環(huán)加工程序

N10G50X200Z140T0101

N20G00G42X125Z10M08

N30M03S1000G96S120

N40G71U2R0.5

N50G71P60Q120U2W2F0.25

N60G00X40//ns

N70G01Z-30F0.15

N80X60Z-60

N90Z-80

N100X100Z-90

N110Z-110

N120X120Z-130//nf

N130X200Z140

N140M300.564例：按下圖所示尺寸編寫外圓粗切循環(huán)加工程序N10

（2）精加工循環(huán)由G71、G72、G73完成粗加工后，可以用G70進(jìn)行精加工。精加工時(shí)，G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令無效，只有在ns----nf程序段中的F、S、T才有效。

編程格式

G70P(ns)Q(nf)

式中：ns-精加工輪廓程序段中開始程序段的段號；

nf-精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號。

有難度嗎？！65（2）精加工循環(huán)編程格式G70P(ns)Q(nf)

例：按下圖所示尺寸編寫外圓粗切、精切循環(huán)加工程序。

N10G50X200Z140T0101

N20G00G42X125Z10M08

N30M03S1000G96S120

N40G71U2R0.5

N50G71P60Q120U2W2F0.25

N60G00X40//ns

N70G01Z-30F0.15

N80X60Z-60

N90Z-80

N100X100Z-90

N110Z-110

N120X120Z-130//nf

N130G70P60Q120N140X200Z140

N150M30

66例：按下圖所示尺寸編寫外圓粗切、精切循環(huán)加工程序。

（3）端面粗切循環(huán)

端面粗切循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)。端面粗切循環(huán)適于Z向加工量小，X向加工量大的棒料粗加工，如右圖所示。

編程格式

G72U(△d)R(e)

G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)△d-吃刀量；

e-退刀量；

ns-精加工輪廓程序段中開始程序段的段號；

nf-精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號；

△u-X軸向精加工余量；

△w-Z軸向精加工余量；

f、s、t-F、S、T代碼。

注意：

（1）ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定對粗車循環(huán)無效。

（2）零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時(shí)單調(diào)增大或單調(diào)減少。

67（3）端面粗切循環(huán)端面粗切循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)。端面

例：按下圖所示尺寸編寫端面粗切、精切循環(huán)加工程序。

N10G50X200Z200T0101

N20M03S1000

N30G00G41X160Z132M08

N40G96S120

N50G72U3R0.5

N60G72P70Q120U2W2F0.2

N70G00Z60//ns

N80G01X120Z70F0.15

N90Z80

N100X80Z90

N110Z110

N120X40Z130//nfN130G70P70Q120

N140G00X200Z200

N150M3068例：按下圖所示尺寸編寫端面粗切、精切循環(huán)加工程序。

(4)封閉切削循環(huán)

封閉切削循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)，如右圖所示。封閉切削循環(huán)適于對用粗加工、鑄造、鍛造等方法已初步成形的零件，對零件輪廓的單調(diào)性則沒有要求。

C△k△i69(4)封閉切削循環(huán)封閉切削循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)，如右

編程格式

G73U(i)W(k)R(d)

G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)

ns……….nf…

式中：i--X軸向總退刀量，半徑值，無正負(fù)；

k--Z軸向總退刀量，無正負(fù)；

d--重復(fù)加工次數(shù)；

ns--精加工輪廓程序段中開始程序段的段號；

nf--精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號；

△u--X軸向精加工余量；

△w--Z軸向精加工余量；70編程格式式中：i--X軸向總退刀量，半徑值，無正負(fù)；

例：按下圖所示尺寸編寫封閉切削循環(huán)加工程序

N01G50X200Z200T0101

N20M03S2000

N30G00G42X140Z40M08

N40G96S150

N50G73U9.5W9.5R4

N60G73P70Q120U1W0.5F0.3

N70G00X20Z0//ns

N80G01Z-20F0.15

N90X40Z-30

N100Z-50

N110G02X80Z-70R20

N120G01X100Z-80//nf

N130G00X200Z200G40

N140M3071例：按下圖所示尺寸編寫封閉切削循環(huán)加工程序N0113)深孔鉆循環(huán)

深孔鉆循環(huán)功能適用于深孔鉆削加工，如下圖所示。

編程格式G74R(e)G74Z(W)Q(△k)F

例：采用深孔鉆削循環(huán)功能加工左圖所示深孔

N10G50X200Z100T0202

N20M03S600

N30G00X0Z1

N40G74R1

N50G74Z-80Q20F0.1

N60G00X200Z100

N70M30式中：e--退刀量；

Z(W)--鉆削深度；

?k--每次鉆削長度（不加符號）

e7213)深孔鉆循環(huán)深孔鉆循環(huán)功能適用于深孔鉆削加工，如下圖所14）外徑切槽循環(huán)

外徑切削循環(huán)功能適合于在外圓面上切削溝槽或切斷加工。

編程格式

G75R(e)

G75X(U)P(△i)F~式中：e-退刀量；

X(U)-槽深；

△i-每次切削量。

例：試編寫進(jìn)行右圖所示零件切斷加工的程序。

N10G50X200Z100T0202

N20M03S600

N30G00X35Z-50

N40G75R1

N50G75X-1P5F0.1

N60G00X200Z100

N70M30

7314）外徑切槽循環(huán)

外徑切削循環(huán)功能適合于在外15)基本螺紋切削指令

編程格式G32X(U)~Z(W)~F~式中：

X(U)、Z(W)-螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；X省略時(shí)為圓柱螺紋切削，Z省略時(shí)為端面螺紋切削；X、Z均不省略時(shí)為錐螺紋切削；

F-螺紋導(dǎo)程。注意：螺紋切削應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段δ1和降速退刀段δ2

7415)基本螺紋切削指令編程格式G32X(U)~Z

例：試編寫下圖所示螺紋的加工程序。（螺紋導(dǎo)程4mm，升速進(jìn)刀段δ1=3mm，降速退刀段δ2=1.5mm，螺紋深度2.165mm）。

……

G00U-62

G32W-74.5F4

G00U62

W74.5

U-64G32W-74.5

G00U64

W74.5

……75例：試編寫下圖所示螺紋的加工程序。（螺紋導(dǎo)程4mm，升速

例：試編寫下圖所示圓錐螺紋的加工程序。（螺紋導(dǎo)程3.5mm，升速進(jìn)刀段δ1=2mm，降速退刀段δ2=1mm，螺紋深度1.0825mm）。

……G00X12

G32X41W-43F3.5

G00X50

W43

X10

G32X39W-43

G00X50

W43……堅(jiān)持到底，勝利在即！76例：試編寫下圖所示圓錐螺紋的加工程序。（螺紋導(dǎo)程3.5m

16)螺紋切削循環(huán)指令螺紋切削循環(huán)指令把“切入-螺紋切削-退刀-返回”四個(gè)動(dòng)作作為一個(gè)循環(huán)（如下圖所示），用一個(gè)程序指令完成。

編程格式

G92X(U)~Z(W)~I~F~

式中：X(U)、Z(W)-螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

I-螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點(diǎn)與切削終點(diǎn)的半徑差。加工圓柱螺紋時(shí)，I=0。加工圓錐螺紋時(shí)，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)，I為負(fù)，反之為正。F-螺紋導(dǎo)程。

7716)螺紋切削循環(huán)指令式中：X(U)、Z(W)-螺

例：試編寫下圖所示圓柱螺紋的加工程序。

……

G00X35Z104

G92X29.2Z53F1.5

X28.4

X27.6

……

G00X200Z200

……78例：試編寫下圖所示圓柱螺紋的加工程序?！?/p>

G00

例：試編寫下圖所示圓錐螺紋的加工程序。

……

G00X80Z62

G92X49.6Z12I-5F2

X49.2

X48.8

……

G00X200Z200

……579例：試編寫下圖所示圓錐螺紋的加工程序?！?/p>

G0

綜合實(shí)例：試編制下圖所示零件的精車程序C1C1挑戰(zhàn)￠42ZX29080綜合實(shí)例：試編制下圖所示零件的精車程序C1C1挑戰(zhàn)￠42

一、確定加工工藝方案1）從右至左切削外輪廓面2）切槽3）切螺紋二、選擇刀具T01T02T03三、選擇切削用量1）車外圓轉(zhuǎn)速650進(jìn)給0.152）切槽轉(zhuǎn)速350進(jìn)給0.123）車螺紋轉(zhuǎn)速200進(jìn)給1.50四、編制數(shù)控精車程序…………81一、確定加工工藝方案二、選擇刀具T01T02T03三、選

謝謝大家!828數(shù)控編程精品課程數(shù)控車床編程主講教師:xx包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系83數(shù)控編程精品課程數(shù)控車床編程主講教師:xx包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)第三章數(shù)控車床編程數(shù)控車床概述數(shù)控車床加工準(zhǔn)備指令基本加工指令循環(huán)加工指令刀具補(bǔ)償指令84謝謝觀賞2019-5-24第三章數(shù)控車床編程數(shù)控車床概述2謝謝觀賞2019-5-2第3章數(shù)控車床的程序編制

數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。85第3章數(shù)控車床的程序編制數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控

一、數(shù)控車削的基本特征與加工范圍1）基本特征

數(shù)控車削時(shí)，工件做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具做直線或曲線運(yùn)動(dòng)，刀尖相對工件運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，切除一定的工件材料從而形成相應(yīng)的工件表面。其中，工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為切削主運(yùn)動(dòng)，刀具的直線或曲線運(yùn)動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。兩者共同組成切削成形運(yùn)動(dòng)。2）加工范圍數(shù)控車床主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等綜合特點(diǎn)，其加工范圍較普通車削廣，不僅可以進(jìn)行車削還可以銑削。第一節(jié)數(shù)控車削加工工藝86一、數(shù)控車削的基本特征與加工范圍第一節(jié)數(shù)控車削加工工3）典型加工類別車外圓車端面鉆孔/鉸孔切槽切斷車內(nèi)孔/鏜孔車型面車螺紋車錐面873）典型加工類別車外圓車端面鉆孔/鉸孔4）主要加工對象精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件高精度的機(jī)床主軸高速電機(jī)主軸884）主要加工對象精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件高精度的機(jī)床主軸高速電

帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件非標(biāo)絲杠89帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件非標(biāo)絲杠7

表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件其他形狀復(fù)雜的零件90表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件其他形狀復(fù)雜的零件8二、數(shù)控車床的種類及特征數(shù)控車床即裝備了數(shù)控系統(tǒng)的車床。數(shù)控車削中心是在普通數(shù)控車床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種復(fù)合加工機(jī)床。除具有一般二軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控車床的各種車削功能外，車削中心的轉(zhuǎn)塔刀架上有能使刀具旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力刀座，主軸具有按輪廓成形要求連續(xù)不等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行連續(xù)精確分度的C軸功能，并能與X軸或Z軸聯(lián)動(dòng)；控制軸除X、Z、C軸之外，還可具有Y軸；可進(jìn)行端面和圓周上任意部位的鉆削、銑削和攻螺紋等加工，還可以實(shí)現(xiàn)各種曲面銑削加工。91二、數(shù)控車床的種類及特征數(shù)控車床即裝備了數(shù)控系統(tǒng)的車床。數(shù)控1）通用X、Z二軸控制數(shù)控車單刀架921）通用X、Z二軸控制數(shù)控車單刀架102）X、Y、Z、C四軸控制車削中心

采用四軸三聯(lián)動(dòng)配置，線性軸X/Y/Z及旋轉(zhuǎn)C軸，C軸繞主軸旋轉(zhuǎn)。機(jī)床除具備一般的車削功能外，還具備在零件的端面和外圓面上進(jìn)行銑加工的功能。刀塔932）X、Y、Z、C四軸控制車削中心

采用四軸三聯(lián)動(dòng)配

外圓面與端面上的再加工94外圓面與端面上的再加工123）X、Y、Z、B、C五軸控制車削中心953）X、Y、Z、B、C五軸控制車削中心134)雙主軸、雙刀塔車削中心964)雙主軸、雙刀塔車削中心14雙主軸、雙刀塔CNC車床結(jié)構(gòu)示意

主軸副主軸副主軸刀塔主軸刀塔97雙主軸、雙刀塔主軸副主軸副主軸刀塔主軸刀塔15①加工前半部分工作過程98①加工前半部分工作過程16②副主軸伸出99②副主軸伸出17③副主軸縮回100③副主軸縮回18④加工另一部分101④加工另一部分195）車銑加工中心對復(fù)雜零件進(jìn)行高精度的六面完整加工?？梢宰詣?dòng)進(jìn)行從第1主軸到第2主軸的工件交接，自動(dòng)進(jìn)行第2工序的工件背面加工。具有高性能、高精度的車-銑主軸。對于以前需要通過多臺(tái)機(jī)床分工序加工的復(fù)雜形狀工件，可一次裝夾進(jìn)行全工序的加工。1025）車銑加工中心對復(fù)雜零件進(jìn)行高精度的六面完整加工?？扇?、數(shù)控車削工件的裝夾

常用裝夾方式三爪自定心卡盤裝夾心軸裝夾卡盤和頂尖裝夾專用夾具裝夾103三、數(shù)控車削工件的裝夾常三爪自定心心軸裝夾卡盤和頂尖裝夾專

薄壁零件的裝夾

薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤受力點(diǎn)少，采用開縫套筒或扇形軟卡爪，可使工件均勻受力，減小變形。也可以改變夾緊力的作用點(diǎn)，采用軸向夾緊的方式。104薄薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤受力點(diǎn)少，采用四、常用車刀的主要類型及刀具材料

外圓車刀、車槽、車斷刀內(nèi)圓車刀、鏜刀螺紋車刀105四、常用車刀的主要類型及刀具材料外圓車刀、車槽、車

刀具材料：普通刀具材料超硬刀具材料106刀具材料：普通刀具材料超硬刀具材料24五、數(shù)控車削的對刀對刀是確定工件在機(jī)床上的位置，也即是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的相互位置關(guān)系。對刀過程一般是從各坐標(biāo)方向分別進(jìn)行，它可理解為通過找正刀具與一個(gè)在工件坐標(biāo)系中有確定位置的點(diǎn)(即對刀點(diǎn))來實(shí)現(xiàn)。1）一般對刀

一般對刀是指在機(jī)床上使用相對位置檢測手動(dòng)對刀。下面以Z向?qū)Φ稙槔f明對刀方法，見右圖。

刀具安裝后，先移動(dòng)刀具手動(dòng)切削工件右端面，再沿X向退刀，將右端面與加工原點(diǎn)距離N輸入數(shù)控系統(tǒng)，即完成這把刀具Z向?qū)Φ哆^程。

手動(dòng)對刀是基本對刀方法，但它還是沒跳出傳統(tǒng)車床的“試切--測量--調(diào)整”的對刀模式，占用較多的在機(jī)床上時(shí)間。

107五、數(shù)控車削的對刀對刀是確定工件在機(jī)床上的位置，也

2）機(jī)外對刀儀對刀

機(jī)外對刀的本質(zhì)是測量出刀具假想刀尖點(diǎn)到刀具臺(tái)基準(zhǔn)之間X及Z方向的距離。利用機(jī)外對刀儀可將刀具預(yù)先在機(jī)床外校對好，以便裝上機(jī)床后將對刀長度輸入相應(yīng)刀具補(bǔ)償號即可以使用，如右上圖所示。

機(jī)外對刀儀對刀

3）自動(dòng)對刀

自動(dòng)對刀是通過刀尖檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，刀尖以設(shè)定的速度向接觸式傳感器接近，當(dāng)?shù)都馀c傳感器接觸并發(fā)出信號，數(shù)控系統(tǒng)立即記下該瞬間的坐標(biāo)值，自動(dòng)對刀過程如右下圖所示。自動(dòng)對刀

1082）機(jī)外對刀儀對刀

機(jī)外對刀的本質(zhì)是測量出刀具假想刀六、數(shù)控車削的工藝分析1）分析零件圖樣分析零件的幾何要素：首先從零件圖的分析中,了解工件的外形、結(jié)構(gòu),工件上須加工的部位,及其形狀、尺寸精度、和表面粗糙度；了解各加工部位之間的相對位置和尺寸精度；了解工件材料及其它技術(shù)要求。從中找出工件經(jīng)加工后，必須達(dá)到的主要加工尺寸和重要位置尺寸精度。分析了解工件的工藝基準(zhǔn)：包括其外形尺寸、在工件上的位置、結(jié)構(gòu)及其他部位的相對關(guān)系等。對于復(fù)雜工件或較難辨工藝基準(zhǔn)的零件圖，尚需詳細(xì)分析有關(guān)裝配圖，了解該零件的裝配使用要求，找準(zhǔn)工件的工藝基準(zhǔn)。了解工件的加工數(shù)量：不同的加工數(shù)量所采用的工藝方案也不同。（外圓面加工、深孔加工）109六、數(shù)控車削的工藝分析1）分析零件圖樣27

2）研究和制定工藝方案研究制定工藝方案的前提是：熟悉本廠機(jī)床設(shè)備條件，把加工任務(wù)指定給最適宜的工種，盡可能發(fā)揮機(jī)床的加工特長與使用效率。并按照分析上述零件圖所了解的加工要求，合理安排加工順序。3）走刀路線的確定確定走刀路線的一般原則是：保證零件的加工精度和表面粗糙度要求?？s短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間。選擇使工件在加工后變形小的路線方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量。1102）研究和制定工藝方案28

①車圓錐的加工路線分析數(shù)控車床上車外圓錐，假設(shè)圓錐大徑為D，小徑為d，錐長為L，車圓錐的加工路線如下圖所示。

按圖a中的階梯切削路線，二刀粗車，最后一刀精車；二刀粗車的終刀距S要作精確的計(jì)算。此種加工路線，粗車時(shí)，刀具背吃刀量相同，但精車時(shí)，背吃刀量不同；同時(shí)刀具切削運(yùn)動(dòng)的路線最短。圖a111①車圓錐的加工路線分析按圖a中的階梯切削路線，二刀粗車，最

按圖b的相似斜線切削路線，也需計(jì)算粗車時(shí)終刀距S，可由相似三角形計(jì)算得出。按此種加工路線，刀具切削運(yùn)動(dòng)的距離較短，精車時(shí)背吃刀量相同。圖b按圖c的斜線加工路線，只需確定每次背吃刀量ap，而不需計(jì)算終刀距，編程方便。但在每次切削中背吃刀量是變化的，且刀具切削運(yùn)動(dòng)的路線較長。圖c112按圖b的相似斜線切削路線，也需計(jì)算粗車時(shí)終刀距S

②車圓弧的加工路線分析下圖為車圓弧的同心圓弧切削路線。即用不同的半徑圓來車削，最后將所需圓弧加工出來。此方法在確定了每次吃刀量aP后，對90°圓弧的起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)較易確定，數(shù)值計(jì)算簡單，編程方便，常采用。按圖b加工時(shí)，空行程時(shí)間較長。113②車圓弧的加工路線分析下圖為車圓弧的同心圓弧切削路線。即用

下圖為車圓弧的車錐法切削路線。即先車一個(gè)圓錐，再車圓弧。但要注意，車錐時(shí)的起點(diǎn)和終點(diǎn)的確定，若確定不好，則可能損壞圓錐表面，也可能將余量留得過大。確定方法如圖所示，連接OC交圓弧于D，過D點(diǎn)作圓弧的切線AB。今日不努力工作，明天努力找工作！114下圖為車圓弧的車錐法切削路線。即先車一個(gè)圓錐，再車圓

4）切削用量的確定切削速度(V)吃刀量ap進(jìn)給量1154）切削用量的確定切削速度(V)吃刀量ap進(jìn)給量33典型數(shù)控車削零件的工藝分析實(shí)例

圖示是模具芯軸的零件簡圖。零件的徑向尺寸公差為±0.01mm，角度公差為±0.1°，材料為45鋼。毛坯尺寸為φ66mm×100mm，批量30件。116典型數(shù)控車削零件的工藝分析實(shí)例圖示是

經(jīng)過分析可制定加工方案如下：

工序1：用三爪卡盤夾緊工件一端，加工φ63×38柱面并調(diào)頭打中心孔。

工序2：用三爪卡盤夾緊工件φ63一端，另一端用頂尖頂住。加工φ24×62柱面，如圖所示。

工序3：①鉆螺紋底孔；②精車φ20表面，加工14°錐面及背端面；③攻螺紋，如圖所示。工序4：加工SR19.4圓弧面、φ26圓柱面、角15°錐面和角15°倒錐面，裝夾方式如圖所示。117經(jīng)過分析可制定加工方案如下：工序2：用三爪卡盤第二節(jié)數(shù)控車床的基本編程方法

一、數(shù)控車床的編程特點(diǎn)1）加工坐標(biāo)系

加工坐標(biāo)系應(yīng)與機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向一致，X軸對應(yīng)徑向，Z軸對應(yīng)軸向，C軸（主軸）的運(yùn)動(dòng)方向則以從機(jī)床尾架向主軸看，逆時(shí)針為＋C向，順時(shí)針為－C向，如下圖所示：

加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在便于測量或?qū)Φ兜幕鶞?zhǔn)位置，一般在工件的右端面或左端面上。

118第二節(jié)數(shù)控車床的基本編程方法一、數(shù)控車床的編程特點(diǎn)36

2）直徑編程方式

在車削加工的數(shù)控程序中，X軸的坐標(biāo)值取為零件圖樣上的直徑值，如下圖所示：圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)值為（30，80），B點(diǎn)的坐標(biāo)值為（40，60）。采用直徑尺寸編程與零件圖樣中的尺寸標(biāo)注一致，這樣可避免尺寸換算過程中可能造成的錯(cuò)誤，給編程帶來很大方便。

3）在一個(gè)程序段中，既可以采用絕對值編程（X，Z），也可以采用相對值編程（U，W），或二者混合編程。（X，W），（U，Z）1192）直徑編程方式

在車削加工的數(shù)控程序中，X軸的坐標(biāo)值取二、數(shù)控車床編程的基本指令1）F功能指令

F功能指令用于控制切削進(jìn)給量。在程序中，有兩種使用方法。

每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（默認(rèn)）

編程格式

G99F~F后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為mm/r。

例：G99F0.2表示進(jìn)給量為0.2mm/r。每分鐘進(jìn)給量

編程格式G98F~

F后面的數(shù)字表示的是每分鐘進(jìn)給量，單位為mm/min。

例：G98F100表示進(jìn)給量為100mm/min。

120二、數(shù)控車床編程的基本指令1）F功能指令38

2）S功能指令：用于控制主軸轉(zhuǎn)速。

編程格式

S～S后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。在具有恒線速功能的機(jī)床上，S功能指令還有如下作用：

①最高轉(zhuǎn)速限制

編程格式

G50S～

S后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速：r/min。例：G50S3000表示最高轉(zhuǎn)速限制為3000r/min。②恒線速控制

編程格式

G96S～

S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度：m/min。

例：G96S150表示切削點(diǎn)線速度控制在150m/min。

1212）S功能指令：用于控制主軸轉(zhuǎn)速。39

對下圖中所示的零件，為保持A、B、C各點(diǎn)的線速度在150m/min，則各點(diǎn)在加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速分別為：

A：n=1000×150÷(π×40)=1193r/min

B：n=1000×150÷(π×60)=795r/min

C：n=1000×150÷(π×70)=682r/min

恒線速切削方式

122對下圖中所示的零件，為保持A、B、C各點(diǎn)的線速度在15

③恒線速取消

編程格式

G97S～

S后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速，如S未指定，將保留G96的最終值。

例：G97S3000表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速3000r/min。3）T功能指令用于選擇加工所用刀具。編程格式

T～T后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號碼。但也有T后面用四位數(shù)字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補(bǔ)償號，又是刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號。

例：T0303表示選用3號刀及3號刀具長度補(bǔ)償值或刀尖圓弧半徑補(bǔ)償值。T0300表示取消刀具補(bǔ)償。123③恒線速取消

編程格式G97S～

S后面

4）M功能

M00：

程序暫停，可用NC啟動(dòng)命令（CYCLESTART）使程序繼續(xù)運(yùn)行；

M01：計(jì)劃暫停，與M00作用相似，但M01可以用機(jī)床“任選停止按鈕”選擇是否有效；

M03：主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；

M04：主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；

M05：主軸旋轉(zhuǎn)停止；

M08：冷卻液開；

M09：冷卻液關(guān)；

M30：程序停止，程序復(fù)位到起始位置。

1244）M功能42

5）加工坐標(biāo)系設(shè)置

編程格式

G50X～Z～

式中X、Z的值是起刀點(diǎn)相對于加工原點(diǎn)的位置。例：按下圖設(shè)置加工坐標(biāo)的程序段如下：

G50X128.7Z375.1

1255）加工坐標(biāo)系設(shè)置43

6)快速點(diǎn)定位指令GOO從刀具所在點(diǎn)快速運(yùn)動(dòng)下一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)位置

程序格式G00x(U)__z(W)__7)直線插補(bǔ)編程指令GO1從刀具所在點(diǎn)按指定速度以直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)下一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)位置程序格式G01x(U)__z(W)__F__8)圓弧插補(bǔ)編程指令GO2、G03使刀具在指定平面內(nèi)按指定速度以圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)下一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)位置程序格式G02\G03x(U)__z(W)__R__F__G02\G03x(U)__z(W)__I__K__F__1266)快速點(diǎn)定位指令GOO44

例：編寫刀具從A點(diǎn)開始，經(jīng)由N3、N4、N5，最后到達(dá)B點(diǎn)的程式語句

AB……N100G01x10.0W-6.0F200N110G02x20.0W-5.0R5.0N120G01x30.0z10.0N130x38.0W-4.0N140W-6.0……127例：編寫刀具從A點(diǎn)開始，經(jīng)由N3、N4、N5，最后到達(dá)B點(diǎn)

9）倒角、倒圓編程①45°倒角

由軸向切削向端面切削倒角，即由Z軸向X軸倒角，i的正負(fù)根據(jù)倒角是向X軸正向還是負(fù)向,如下圖左所示。

編程格式

G01Z(W)～I(xiàn)±i。

由端面切削向軸向切削倒角，即由X軸向Z軸倒角，k的正負(fù)根據(jù)倒角是向Z軸正向還是負(fù)向，如下圖右所示。

編程格式

G01X(U)～K±k。1289）倒角、倒圓編程46

②倒圓角

由軸向切削向端面切削倒圓，即由Z軸向X軸倒圓，r的正負(fù)根據(jù)倒圓是向X軸正向還是負(fù)向,如下圖左所示。

編程格式

G01Z(W)～R±r由端面切削向軸向切削倒圓，即由X軸向Z軸倒圓，r的正負(fù)根據(jù)倒圓是向Z軸正向還是負(fù)向，如下圖右所示。

編程格式

G01X(U)～R±r

129②倒圓角

由軸向切削向端面切削倒圓，即由Z軸向X軸倒

例：編寫刀具從A點(diǎn)開始，經(jīng)由N3、N4、N5，最后到達(dá)B點(diǎn)的程式語句（應(yīng)用倒圓、倒角）AB……N100G01W-11R5F200N110x38.0K-4N120W-6.0……130例：編寫刀具從A點(diǎn)開始，經(jīng)由N3、N4、N5，最后到達(dá)B點(diǎn)

10）刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能

編程時(shí)，通常都將車刀刀尖作為一點(diǎn)來考慮，但實(shí)際上刀尖處存在圓角，如下圖左所示。當(dāng)用按理論刀尖點(diǎn)編出的程序進(jìn)行端面、外徑、內(nèi)徑等與軸線平行或垂直的表面加工時(shí)，是不會(huì)產(chǎn)生誤差的。但在進(jìn)行倒角、錐面及圓弧切削時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生少切或過切現(xiàn)象，如下圖右所示。具有刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)刀尖圓弧半徑計(jì)算出補(bǔ)償量，避免少切或過切現(xiàn)象的產(chǎn)生。

13110）刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能49

①刀具補(bǔ)償模式的建立

G40--取消刀具半徑補(bǔ)償，按程序路徑進(jìn)給。

G41--左偏刀具半徑補(bǔ)償，按程序路徑前進(jìn)方向刀具偏在零件左側(cè)進(jìn)給。

G42--右偏刀具半徑補(bǔ)償，按程序路徑前進(jìn)方向刀具偏在零件右側(cè)進(jìn)給。程序格式G41/42/40G01/00x(U)__z(W)__

x(U)、z(W)為建立或撤消刀具半徑補(bǔ)償程序段中，刀具移動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)。②刀具半徑補(bǔ)償量的設(shè)定TOOLOFFSETNo.XASISZAXISRADIUSTIP0112.503.400.803028.903.200.6060324.305.230.402T0303(1)(2)(3)(4)132①刀具補(bǔ)償模式的建立TOOLOFFSETT0303

③刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⑦^程試比較未采用刀具半徑補(bǔ)償和采用刀具半徑補(bǔ)償功能對?20柱面和錐面進(jìn)行精加工的刀位軌跡133③刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⑦^程試比較未采用刀具半徑補(bǔ)償和例：應(yīng)用刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能加工下圖所示零件：134例：應(yīng)用刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能加工下圖所示零件：52

刀尖位置編碼：3

N10G50X200Z175T0101

N20M03S1500

N30G00G42X58Z10M08

N40G96S200

N50G01Z0F1.5

N60X70F0.2

N70X78Z-4

N80X83

N90X85Z-5

N100G01Z-18R3F0.15

N110X94

N120X97Z-19.5

N130X100

N140G00G40G97X200Z175S1000

N150M30135刀尖位置編碼：3

N10G50X200Z175T0

11)單一固定循環(huán)

單一固定循環(huán)可以將一系列連續(xù)加工動(dòng)作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一個(gè)循環(huán)指令完成，從而簡化程序。

（1）圓柱面切削循環(huán)

編程格式

:G90X(U)～Z(W)～F～

式中：X、Z--圓柱面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

U、W--圓柱面切削的終點(diǎn)相對于循環(huán)起點(diǎn)坐標(biāo)分量。

3F13611)單一固定循環(huán)編程格式:G90X(U)～Z(W

例：應(yīng)用圓柱面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件。

N10G50X200Z200T0101

N20M03S1000

N30G00X55Z2M08

N40G90X45Z-25F0.2

N50X40

N60X35

N70G00X200Z200

N80M30

勤奮，是決定成敗的根本因素！137例：應(yīng)用圓柱面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件。N10G

（2）圓錐面切削循環(huán)

編程格式

G90X(U)～Z(W)～I(xiàn)～F～

式中：X、Z-圓錐面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

U、W-圓柱面切削的終點(diǎn)相對于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)；

I-圓錐面切削的起點(diǎn)相對于終點(diǎn)的半徑差。如果切削起點(diǎn)的X向坐標(biāo)小于終點(diǎn)的X向坐標(biāo)，I值為負(fù)，反之為正。

138（2）圓錐面切削循環(huán)

編程格式G90X(U)～Z(W

例：應(yīng)用圓錐面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件。

……N40G01X65Z2

N50G90X60Z-25I-5F0.2

N60X58……N100X50

N110G00X100Z200……

139例：應(yīng)用圓錐面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件?！?7

（3）平面端面切削循環(huán)

編程格式G94X(U)～Z(W)～F～式中：X、Z-端面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

U、W-端面切削的終點(diǎn)相對于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)。

140（3）平面端面切削循環(huán)

編程格式G94X(U)～Z(

例：應(yīng)用平面端面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件

……N100G00X85.0Z5.0N110G94X30.0Z-5.0F0.2N120Z-10.0N130Z-15.0……141例：應(yīng)用平面端面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件……59

（4）錐面端面切削循環(huán)

編程格式

G94X(U)～Z(W)～K～F～

式中：X、Z-端面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

U、W-端面切削的終點(diǎn)相對于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)；

K-端面切削的起點(diǎn)相對于終點(diǎn)在Z軸方向的坐標(biāo)分量。當(dāng)起點(diǎn)Z向坐標(biāo)小于終點(diǎn)Z向坐標(biāo)時(shí)K為負(fù)，反之為正。

切削終點(diǎn)142（4）錐面端面切削循環(huán)

編程格式G94X(U)

……

N100G94X20Z0K-5F0.2

N110Z-5

N120Z-10

……

例：應(yīng)用錐面端面切削循環(huán)功能加工下圖所示零件．

143……

N100G94X20Z0

（1）外圓粗切循環(huán)

12）復(fù)合固定循環(huán)在復(fù)合固定循環(huán)中，對零件的輪廓定義之后，即可完成從粗加工到精加工的全過程，使程序得到進(jìn)一步簡化。

外圓粗切循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)。適用于外圓柱面需多次走刀才能完成的粗加工，如右圖所示。

144（1）外圓粗切循環(huán)12）復(fù)合固定循環(huán)外圓粗切循環(huán)是一種復(fù)

編程格式：

G71U(△d)R(e)

G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)ns…nf…

△d-吃刀量，半徑值，無正負(fù)

e--退刀量，半徑值，無正負(fù)

ns--精加工輪廓程序段中開始程序段的段號；

nf--精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號；

△u--X軸向精加工余量，直徑值；

△w--Z軸向精加工余量；

f、s、t--F、S、T代碼。

注意：

1、ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也對粗車循環(huán)無效。

2、零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時(shí)單調(diào)增大或單調(diào)減少；

145編程格式：

G71U(△d)R(e)

例：按下圖所示尺寸編寫外圓粗切循環(huán)加工程序

N10G50X200Z140T0101

N20G00G42X125Z10M08

N30M03S1000G96S120

N40G71U2R0.5

N50G71P60Q120U2W2F0.25

N60G00X40//ns

N70G01Z-30F0.15

N80X60Z-60

N90Z-80

N100X100Z-90

N110Z-110

N120X120Z-130//nf

N130X200Z140

N140M300.5146例：按下圖所示尺寸編寫外圓粗切循環(huán)加工程序N10

（2）精加工循環(huán)由G71、G72、G73完成粗加工后，可以用G70進(jìn)行精加工。精加工時(shí)，G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令無效，只有在ns----nf程序段中的F、S、T才有效。

編程格式

G70P(ns)Q(nf)

式中：ns-精加工輪廓程序段中開始程序段的段號；

nf-精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號。

有難度嗎？！147（2）精加工循環(huán)編程格式G70P(ns)Q(nf)

例：按下圖所示尺寸編寫外圓粗切、精切循環(huán)加工程序。

N10G50X200Z140T0101

N20G00G42X125Z10M08

N30M03S1000G96S120

N40G71U2R0.5

N50G71P60Q120U