第四章數(shù)控車床編程操作教程

4數(shù)控車削工藝與編程車床加工實例數(shù)控車床的主要加工對象4.1數(shù)控車削加工工藝

數(shù)控車削加工是數(shù)控加工中用得最多的加工方法之一，由于數(shù)控車床具有精度高、能做直線和圓弧插補(bǔ)以及在加工過程中能自動變速的特點，其工藝范圍較普通機(jī)床寬得多。數(shù)控車床適合于車削具有以下要求和特點的回轉(zhuǎn)類零件。數(shù)控車床的主要加工對象高精度的機(jī)床主軸高速電機(jī)主軸●精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控車床的主要加工對象非標(biāo)絲杠●帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件●表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控車床的主要加工對象凸輪軸曲軸鋼制聯(lián)接零件高壓技術(shù)閥門殼體零件石油工業(yè)采用車銑加工中心數(shù)控車床的主要加工對象●其他形狀復(fù)雜的零件隔套精密加工業(yè)聯(lián)接套航天工業(yè)●其他形狀復(fù)雜的零件采用車銑加工中心數(shù)控車床的主要加工對象三爪自定心卡盤裝夾兩頂尖之間裝夾雙三爪定心卡盤裝夾卡盤和頂尖裝夾常用裝夾方式數(shù)控車削工件的裝夾通用夾具裝夾找正：找正裝夾時必須將工件的加工表面回轉(zhuǎn)軸線（同時也是工件坐標(biāo)系Z軸）找正到與車床主軸回轉(zhuǎn)中心重合。一般為打表找正。通過調(diào)整卡爪，使工件坐標(biāo)系Z軸與車床主軸的回轉(zhuǎn)中心重合數(shù)控車削工件的裝夾采用找正的方法數(shù)控車削工件的裝夾

也可以改變夾緊力的作用點，采用軸向夾緊的方式。

薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤受力點少，采用開縫套筒或扇形軟卡爪，可使工件均勻受力，減小變形。薄壁零件的裝夾數(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在工件坐標(biāo)系中有確定位置的點(即對刀點)來實現(xiàn)

直接用刀具試切對刀自動對刀機(jī)外對刀儀對刀常用對刀方式對刀實例編制加工程序數(shù)控車削的工藝分析

一、零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定二、根據(jù)工藝方案中工步內(nèi)容及順序的要求，逐項創(chuàng)建刀具路徑并生成程序三、程序校驗分析實例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；縮短走刀路線，減少進(jìn)退刀時間和其他輔助時間；方便數(shù)值計算，減少編程工作量；盡量減少程序段數(shù)走刀路線的確定數(shù)控車削的工藝分析

4.2數(shù)控車床編程基礎(chǔ)知識

1.在一個程序段中，可以采用絕對坐標(biāo)編程、增量坐標(biāo)編程或二者混合編程。

2.用絕對坐標(biāo)編程時，坐標(biāo)值X取工件的直徑；增量坐標(biāo)編程時，用徑向?qū)嶋H位移量的2倍值表示，并附上方向符號。

3.為提高工件的徑向尺寸精度，X向的脈沖當(dāng)量取Z向的一半。

4.由于車削加工的余量較大，因此，為簡化編程數(shù)控裝置常具備不同形式的固定循環(huán)。5.編程時，常認(rèn)為刀尖是一個點，而實際中刀尖為一個半徑不大的圓弧，因此需要對刀具半徑進(jìn)行補(bǔ)償。4.2數(shù)控車床編程基礎(chǔ)知識1．絕對編程與增量編程(1)絕對編程(2)增量值編程(3)混合編程2．直徑編程與半徑編程

一、編程規(guī)則1.機(jī)床坐標(biāo)系2.工件坐標(biāo)系3.工件坐標(biāo)系設(shè)定二、坐標(biāo)系

機(jī)床原點O+Z+XLФd旋轉(zhuǎn)中心線圖4-1數(shù)控車床坐標(biāo)系O′參考點工件原點O+Z+XLФd圖4-2工件坐標(biāo)系起刀點對刀就是確定刀尖在工件坐標(biāo)系中的位置。常用的對刀方法為試切法。O(b)確定刀尖在X向的位置O(a)確定刀尖在Z向的位置L4-3數(shù)控車床的對刀O(b)確定刀尖在X向的位置dO(b)確定刀尖在X向的位置d三、對刀1.快速點位運(yùn)動G00 X ZO圖4-4G00指令運(yùn)用306ZX絕對坐標(biāo)編程為：G00X30.0Z6.0相對坐標(biāo)編程為：G00U-30.0W-83.0四、編程指令圖4-5G00指令運(yùn)用2.直線插補(bǔ)G01 X Z FO圖3-7G01指令運(yùn)用30ZX80O圖4-6G01指令運(yùn)用30ZX80絕對坐標(biāo)編程為：G01X20.0Z-90.0F0.5相對坐標(biāo)編程為：G01U0.0W-90.0F0.5圖4-7G01指令運(yùn)用3.倒角和圓角在相鄰軌跡的程序段之間插入直線倒角或圓弧倒角。1)45o倒角:編程格式：（1）G01Z（W)I(C)i說明：由軸向切削向端面切削倒角，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)向確定。（2）G01X(U)K(C)k說明由端面切削向軸向切削倒角，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)向確定2)任意角度倒角:編程格式：G01X(U)Cc說明:在直線進(jìn)給程序段尾部加上C_,可插入任意角度的倒角。C的數(shù)值是從假設(shè)沒有倒角的拐角點距倒角的始點或終點之間的距離。4.圓弧插補(bǔ)指令G02、G03★用圓弧半徑R指定圓心位置編程G02(或G03)XZRF(絕對)G02(或G03)UWRF(相對)

★用I,K指定圓心位置的編程G02(或G03)XZIKF(絕對)G02(或G03)UWIKF(相對)IKWU/2XR+X+Z圖4-8圓弧插補(bǔ)圖4-9圓弧插補(bǔ)

5.進(jìn)給暫停G04 P圖3-10暫停指令G04圖3-10暫停指令G04圖3-10暫停指令G04圖4-10暫停指令G04格式：G04P10006.G20英制輸入G21公制輸入7.G27參考點返回檢查G28返回到參考點G29由參考點返回9.刀具半徑補(bǔ)償G40刀具半徑補(bǔ)償取消G41刀具半徑左補(bǔ)償G42刀具半徑右補(bǔ)償?shù)都獍霃窖a(bǔ)償注意事項①G41、G42指令不能與圓弧切削指令寫在同一個程序段，可以與G00和G01指令寫在同一個程序段內(nèi).②必須用G40指令取消刀尖半徑補(bǔ)償③在使用G41或G42指令模式中，不允許有兩個連續(xù)的非移動指令，否則刀具在前面程序段終點的垂直位置停止，且產(chǎn)生過切或少切現(xiàn)象。④在G74～G76、G90～G92固定循環(huán)指令中不用刀尖半徑補(bǔ)償。⑤在手動輸入中不用刀尖半徑補(bǔ)償。⑥在加工比刀尖半徑小的圓弧內(nèi)側(cè)時，產(chǎn)生報警。⑦在階梯錐面連接處退刀時指定G40，在指定G40的程序段里使用反映斜面方向的I、K地址來防止工件被過切。五、固定循環(huán)切削功能指令1.單一形狀的固定循環(huán)

（1）．外徑/內(nèi)徑車削循環(huán)指令G90G90是單一形狀固定循環(huán)指令，該循環(huán)主要用于軸類零件的外圓、錐面的加工。指令格式：G90

X(U)

Z(W)

F

；利用G90可以切削錐面。指令格式：G90X(U)

Z(W)

R

F

；X、Z為切削終點的坐標(biāo)值，F(xiàn)為進(jìn)給速度。加工圓柱時，R=0，加工圓錐時，當(dāng)X向切削起點坐標(biāo)小于切削終點坐標(biāo)時，R為負(fù)值，反之為正。（2）．端面切削循環(huán)G94G94是用于一些短、面大的工件加工的固定循環(huán)指令。（1）車大端面循環(huán)切削指令格式：G94X(U)

Z(W)

F

；X、Z為切削終點的坐標(biāo)值，F(xiàn)為進(jìn)給速度2、復(fù)合固定循環(huán)指令（1）．外徑/內(nèi)徑粗車復(fù)合循環(huán)G71G71指令將工件切削至精加工之前的尺寸，精加工前的形狀及粗加工的刀具路徑由系統(tǒng)根據(jù)精加工尺寸自動設(shè)定。輸入格式：G71U(d)R（e)G71P(ns)Q(nf)U(u)W(w)(F

S

T

)；其中：ns—精加工程序第一個程序段的序號；nf—精加工程序最后一個程序段的序號；

U—x軸方向精加工留量（直徑值）；

W—z軸方向精加工留量；

d—背吃刀量e—退刀量（2）．端面粗車循環(huán)G72 G72指令與G71指令類似，不同之處就是刀具路徑是按徑向方向循環(huán)的，輸入格式同G71指令，刀具循環(huán)路徑如圖3-44所示。G72PnsQnfUuWwDd(F

S

T

)； 其中：d——粗加工每次切深（半徑值）。其他參數(shù)與G71相同。(3)．固定形狀粗車循環(huán)G73G73指令與G71、G72指令功能相同，只是刀具路徑是按工件精加工輪廓進(jìn)行循環(huán)的，如圖所示。輸入格式：G73PnsQnfIIKKUUWWDd(F

S

T

)；其中：I——x軸方向的退出距離（半徑值）和方向；

k—z軸方向的退出距離和方向；

d—粗切次數(shù)。其他參數(shù)與G71相同。4．精車循環(huán)G70