數(shù)控車床編程與操作實(shí)訓(xùn)

數(shù)控車床編程與操作譚洪蘇州大學(xué)工程訓(xùn)練中心典型軸類零件的編程程序編制基礎(chǔ)基本概念部分第一節(jié)設(shè)計(jì)與編程一、基本概念部分1.數(shù)控定義

采用數(shù)值數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法。英文簡(jiǎn)稱NC零部件加工------

可進(jìn)行外圓柱面、內(nèi)圓柱面、端面、任意錐面、圓弧面、球體螺紋、鉆孔、鏜孔、切斷、割等各種車削加工。機(jī)床運(yùn)動(dòng)

主運(yùn)動(dòng)

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主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)輔助運(yùn)動(dòng)

------主軸啟/停、冷卻液開(kāi)/關(guān)、換刀等進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

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刀具相對(duì)于工件的位移對(duì)復(fù)雜異形面、加工精度要求高的零件更能顯示其優(yōu)性。１、主運(yùn)動(dòng)２、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)2.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展過(guò)程

數(shù)控系統(tǒng)名稱在世界上首次生產(chǎn)的年代在中國(guó)首次生產(chǎn)的年代第一代電子管數(shù)控系統(tǒng)（NC）1952年1958年第二代晶體管數(shù)控系統(tǒng)（NC）1959年1964年第三代集成電路數(shù)控系統(tǒng)1965年1972年第四代小型計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（CNC）1970年1978年第五代微型處理器數(shù)控系統(tǒng)（MNC）1974年1981年第六代基于工控PC機(jī)的通用CNC系統(tǒng)1990年1992年3.數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn)1)加工精度高、尺寸一致性好

機(jī)床傳動(dòng)裝置采用了滾珠絲杠螺母副，精度可達(dá)±0.01mm。配置了四工位自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，重復(fù)定位精度可達(dá)±0.005mm。取消了進(jìn)給箱、小拖板、光杠等部件，利用數(shù)控系統(tǒng)的補(bǔ)償功能，如：軸向運(yùn)動(dòng)誤差補(bǔ)償、絲杠螺距誤差補(bǔ)償、齒輪間隙補(bǔ)償、熱補(bǔ)償、和空間誤差補(bǔ)償?shù)?，?duì)伺服系統(tǒng)可進(jìn)行多種補(bǔ)償。2)生產(chǎn)效率高，一人多機(jī)操作

數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性好、功率大，能自動(dòng)進(jìn)行切削加工，所以能選擇較大的、合理的切削用量，并自動(dòng)連續(xù)完成整個(gè)切削加工過(guò)程，不僅能大大縮短機(jī)動(dòng)時(shí)間。還能大大縮短加工準(zhǔn)備時(shí)間，減少了停機(jī)檢測(cè)時(shí)間。

3)柔性自動(dòng)化程度高4)勞動(dòng)強(qiáng)度低

數(shù)控機(jī)床的加工，除了裝卸零件、操作鍵盤(pán)、觀察機(jī)床運(yùn)行外，其它的機(jī)床動(dòng)作都是按加工程序要求自動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行切削加工，操作者不需進(jìn)行繁重的重復(fù)手工操作。

隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)可完全由軟件來(lái)確定數(shù)字信息的處理過(guò)程,從而具有真正的“柔性”,并可以處理硬件邏輯電路難以處理的復(fù)雜信息,使控制系統(tǒng)的性能大大提高。微機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，柔性加工中心、柔性制造單元及柔性制造系統(tǒng)不斷投入使用，大大地提高了自動(dòng)化生產(chǎn)程度。4.數(shù)控機(jī)床的組成機(jī)床本體（機(jī)械部分）----脫離數(shù)控部分以外的單一的機(jī)械設(shè)備.數(shù)控系統(tǒng)軟件:CJK400B型數(shù)控車床配置西門(mén)子公司的SINUMERIK802S數(shù)控系統(tǒng)硬件:包括控制電路、伺服檢測(cè)裝置等伺服機(jī)構(gòu)(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))開(kāi)環(huán)控制閉環(huán)控制半閉環(huán)控制

數(shù)控機(jī)床在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，自動(dòng)地按給定的程序進(jìn)行機(jī)械零件的加工。數(shù)控系統(tǒng)是由用戶程序、輸入輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置（CNC裝置）、可編程控制器（PLC）、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置等組成。程序輸入設(shè)備計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置（CNC裝置）可編程控制器（PLC）主軸控制單元速度控制單元輸出設(shè)備主軸電機(jī)進(jìn)給電機(jī)位置檢測(cè)器機(jī)床本體計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)單工作原理

圖紙編程存儲(chǔ)介質(zhì)數(shù)控系統(tǒng)伺服系統(tǒng)機(jī)床的各部分執(zhí)行元件零件

根據(jù)圖紙譯碼處理

在數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，常用的驅(qū)動(dòng)元件有功率步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)，后二者都帶有感應(yīng)同步器、編碼器等位置檢測(cè)元件。伺服系統(tǒng)

伺服系統(tǒng)主要指數(shù)控設(shè)備的主軸驅(qū)動(dòng)和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)，是CNC系統(tǒng)的執(zhí)行部分。伺服系統(tǒng)的作用是把來(lái)自CNC裝置的各種指令（脈沖信號(hào)），轉(zhuǎn)換成數(shù)控設(shè)備移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)。

伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)1．開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床按伺服系統(tǒng)的類型分類

受步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距精度和工作頻率以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度影響,開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的速度和精度都較低。

由于開(kāi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，容易維修，成本較低，被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。2、閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

將直線型檢測(cè)裝置安裝在移動(dòng)部件上，用來(lái)直接測(cè)量工作臺(tái)的直線位移，作為全閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置反饋信號(hào)，而構(gòu)成位置閉環(huán)控制。

優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確性高、可靠性好，缺點(diǎn)是測(cè)量裝置要和工作臺(tái)行程等長(zhǎng)，所以在大型數(shù)控機(jī)床上受到一定限制。3．半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

將旋轉(zhuǎn)型檢測(cè)裝置安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸或滾珠絲杠上，通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)件的角位移來(lái)間接測(cè)量機(jī)床工作臺(tái)的直線位移，作為半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置反饋用。

優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量方便、無(wú)長(zhǎng)度限制。缺點(diǎn)是測(cè)量信號(hào)中增加了由回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈誤差，從而影響了測(cè)量精度。

加工控制信息輸入后，啟動(dòng)加工運(yùn)行，此時(shí)CNC裝置在系統(tǒng)控制程序的作用下，對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行預(yù)處理，即進(jìn)行譯碼和預(yù)計(jì)算（刀補(bǔ)計(jì)算、坐標(biāo)變換等）。5.工作原理1.正常工作前的準(zhǔn)備工作

在接通電源后，CNC裝置將對(duì)數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機(jī)床的各組成部分的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查和診斷，并設(shè)置初始狀態(tài)。2.零件加工控制信息的輸入

CNC系統(tǒng)具備了正常工作條件后，開(kāi)始輸入零件加工程序、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償數(shù)值、刀具半徑補(bǔ)償數(shù)值以及工件坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)值。3.數(shù)控加工程序的譯碼和預(yù)處理

各個(gè)坐標(biāo)軸的伺服系統(tǒng)將插補(bǔ)結(jié)果作為各個(gè)坐標(biāo)軸位置調(diào)節(jié)器的指令值，機(jī)床上位置檢測(cè)元件測(cè)得的位移作為實(shí)際位置值。位置調(diào)節(jié)器將兩者進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)，輸出相應(yīng)的位置和速度控制信號(hào)，控制各軸伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)。通過(guò)各個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的合成，產(chǎn)生數(shù)控加工程序所要求的工件輪廓尺寸。4.插補(bǔ)計(jì)算

一個(gè)程序段的加工控制信息預(yù)處理完畢后進(jìn)行插補(bǔ)處理。所謂“插補(bǔ)”就是指在一條已知起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線上進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化。插補(bǔ)的任務(wù)就是根據(jù)進(jìn)給速度的要求，在一段零件輪廓的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間，計(jì)算出若干個(gè)中間點(diǎn)，分別向各個(gè)坐標(biāo)軸發(fā)出方向、大小和速度都確定的運(yùn)動(dòng)序列指令。5.位置控制二、程序編制基礎(chǔ)

一個(gè)完整的程序由程序名、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分構(gòu)成。1.程序名:每一個(gè)程序均有一個(gè)程序名。書(shū)寫(xiě)格式：＊＊＊＊＊＊＊＊.MPF(主名+擴(kuò)展名)主名書(shū)寫(xiě)要求:1)不能用漢字、分隔符表示2)字符長(zhǎng)度最多為16個(gè)字符3)開(kāi)始的前兩個(gè)字符的符號(hào)必須用字母表示2.程序的基本格式:1）程序段號(hào)：

(N＊＊＊＊)

為了便于工藝調(diào)整、修改時(shí)插入，按順序跳行書(shū)寫(xiě)，以5或10為間隔選擇程序段號(hào)，數(shù)字的多少取決于零件加工程序的長(zhǎng)短。例：N0005N0010

程序段號(hào)(N＊＊＊＊)功能代碼(G、M)坐標(biāo)(X、Z)指令符(F、S、T)程序內(nèi)容的組成表2-1模態(tài)與非模態(tài)的意義種類意義

模態(tài)G代碼

非模態(tài)G代碼在同組其它G代碼出現(xiàn)前一直有效只在被指令的程序段有效G指令是用來(lái)規(guī)定刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡(即插補(bǔ)功能)、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償、坐標(biāo)偏置等多種加工操作。準(zhǔn)備性工藝指令:2）功能代碼

主要有準(zhǔn)備性工藝指令（G指令）和輔助性指令（M指令）兩大類,它們構(gòu)成了程序基礎(chǔ)。表2-2準(zhǔn)備功能G代碼表G代碼模態(tài)功能非模態(tài)G04暫停時(shí)間例：G04F5自身程序段有效G00實(shí)現(xiàn)刀具在自動(dòng)方式下的快速定位。如：G00XZ〃G01用以加工直線。如：G01XZF〃G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)。如：G02XZCR=F〃G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。如：G03XZCR=F〃G33恒螺距的螺紋切削〃G54第一可設(shè)定零點(diǎn)偏置〃G90絕對(duì)尺寸〃G91增量尺寸〃G94直線進(jìn)給率F單位：mm/min(毫米/分)〃G95旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率F單位：mm/r(毫米/轉(zhuǎn))〃G74回參考點(diǎn)例：G74X0Z0自身程序段有效〃G75回固定點(diǎn)例：G75X100Z100自身程序段有效〃M00程序暫停(無(wú)時(shí)間限制，按“啟動(dòng)”鍵加工繼續(xù)執(zhí)行）〃M03主軸正轉(zhuǎn)〃M05主軸停止〃M02程序結(jié)束(作為程序結(jié)束語(yǔ)，出現(xiàn)在程序的最后一段）

〃M07冷卻液開(kāi)（減少刀具磨損，防止積屑瘤的產(chǎn)生，由乳化液加水構(gòu)成）〃M30〃程序結(jié)束(光標(biāo)回到程序起始位置）

M04〃主軸反轉(zhuǎn)M09〃冷卻液關(guān)

M指令是控制數(shù)控機(jī)床“開(kāi)、關(guān)”功能的指令，主要完成加工時(shí)的輔助動(dòng)作。輔助性指令:表2-3M

代碼表M代碼功能模態(tài)

直線運(yùn)動(dòng)指令，以插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)方式用于X軸、Z軸方向上的直線加工和斜線（錐度）的加工，需賦予F值（進(jìn)給率），進(jìn)給率的大小依據(jù)工件材料、刀具材料和機(jī)床功率來(lái)選擇。

G01指令后的坐標(biāo)值取絕對(duì)編程或增量編程，由G90/G91指令決定。

用于快速定位刀具，沒(méi)有對(duì)工件進(jìn)行加工，可以在單、雙軸上同時(shí)執(zhí)行快速移動(dòng)，產(chǎn)生一線性軌跡，不須指定F值。準(zhǔn)備功能指令1、快速線性移動(dòng)（G00）2、帶進(jìn)給率的線性插補(bǔ)（G01）

部分編程指令具體含義及用法方法：

圓弧插補(bǔ)指令命令刀具在指定平面內(nèi)按給定的進(jìn)給速度F作圓弧運(yùn)動(dòng)，切削出圓弧輪廓。3、圓弧插補(bǔ)指令(G02/G03)

應(yīng)按由右手定則的方法將Y軸也加上去來(lái)考慮。沿垂直于圓弧所在平面的坐標(biāo)軸（+Y）向其負(fù)方向看，刀具相對(duì)于工件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針，稱為順圓弧插補(bǔ)，反之稱為逆圓弧插補(bǔ)。

順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G02

逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G03+X+Z0

+Y

數(shù)控車床是兩坐標(biāo)的機(jī)床，只有X軸和Z軸，那么如何判斷圓弧的順逆？4、絕對(duì)和增量尺寸編程（G90/G91）G90和G91指令分別對(duì)應(yīng)著絕對(duì)位置數(shù)據(jù)輸入和增量位置數(shù)據(jù)輸入。ISO代碼中增量尺寸指令用G91指定。它表示程序段中的尺寸字為增量坐標(biāo)值，即刀具運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的增量坐標(biāo)值。行程方向與機(jī)床坐標(biāo)方向相同時(shí)為正；反之為負(fù)。

G90表示程序段中的尺寸字為絕對(duì)坐標(biāo)值，即從編程零點(diǎn)開(kāi)始的坐標(biāo)值。系統(tǒng)通電后，機(jī)床處在G90狀態(tài)。

G90編入程序時(shí)，以后所有輸入的坐標(biāo)值都是以編程零點(diǎn)為基準(zhǔn)的絕對(duì)坐標(biāo)值，并一直有效，直到在后面的程序段中由G91替代為止。編程舉例：N0010G90G01X70Z30F100;絕對(duì)尺寸……N0180G91X50Z-50F100;轉(zhuǎn)換為增量尺寸起點(diǎn)A終點(diǎn)B+X+Z0

30

80

20

70

直線：圓?。篘0010G90G03X70Z30CR=30F50；絕對(duì)尺寸……N0180G91G03X50Z-50CR=30F50；轉(zhuǎn)換為增量尺寸

起點(diǎn)A終點(diǎn)B+X+Z0

30

80

20

70

R=305、可設(shè)定的零點(diǎn)偏置（G54）給出工件零點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置(工件零點(diǎn)以機(jī)床零點(diǎn)為基準(zhǔn)的偏移量)。工件裝到機(jī)床上后，通過(guò)對(duì)刀求出偏移量，并通過(guò)操作面板輸入到規(guī)定的數(shù)據(jù)區(qū)，程序可以通過(guò)可設(shè)定的零點(diǎn)偏置G54功能激活此值。6、進(jìn)給速度由F指令決定，其單位由G94（直線進(jìn)給率mm/min)

或G95（旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率或主軸進(jìn)給率mm/r）確定。{數(shù)控車床編程中的坐標(biāo)系}

數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng)分為機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系(編程坐標(biāo)系)。圖所示是臥式數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的簡(jiǎn)圖。

數(shù)控車床以機(jī)床主軸軸線方向?yàn)閆軸方向，刀具遠(yuǎn)離工件方向?yàn)閆軸正方向。X軸位于與工件安裝面相平行的水平面內(nèi)，垂直于工件旋轉(zhuǎn)軸線的方向，且刀具遠(yuǎn)離主軸軸線的方向?yàn)閄軸的正方向。a）機(jī)床坐標(biāo)系

以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起來(lái)的X、Z軸直角坐標(biāo)系，稱為機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系在出廠前已調(diào)整好，一般情況下，不允許用戶隨意變動(dòng)。機(jī)床原點(diǎn)為機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)。車床的機(jī)床原點(diǎn)定義為主軸旋轉(zhuǎn)中心線與車頭端面的交點(diǎn)。

參考點(diǎn)也是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)。該點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)的相對(duì)位置如圖所示，其固定位置由Z向與X向的機(jī)械檔塊來(lái)確定，當(dāng)進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作時(shí)，裝在縱向和橫向滑板上的行程開(kāi)關(guān)碰到相應(yīng)的檔塊后，向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，由系統(tǒng)控制滑板停止運(yùn)動(dòng)，完成回參考點(diǎn)的操作。

機(jī)床通電后,不論刀架處于什么位置,顯示器上顯示的Z與X的坐標(biāo)值均為零。當(dāng)完成回參考點(diǎn)的操作后，屏幕上馬上顯示出此時(shí)刀架中心（對(duì)刀參考點(diǎn)）在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，就相當(dāng)于數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部建立了一個(gè)以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床原點(diǎn)+Z0+Xβφα旋轉(zhuǎn)中心線0’參考點(diǎn)

b）工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系）

零件圖樣給出后，首先應(yīng)找出圖樣上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。該基準(zhǔn)點(diǎn)即為工件原點(diǎn)。以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立一個(gè)Z軸與X軸的直角坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。

工件原點(diǎn)是人為設(shè)定的，設(shè)定的依據(jù)既要符合圖樣要求，又要便于編程。通常工件原點(diǎn)可選擇在工件右端面、左端面或卡盤(pán)的前端面。將工件安裝在卡盤(pán)上，則機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系是不重合的。工件坐標(biāo)系的Z軸一般與主軸軸線重合、X軸隨工件原點(diǎn)位置不同而異；各軸正方向與機(jī)床坐標(biāo)系相同。圖所示為以工件右端面為工件原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。+Z0’0工件原點(diǎn)+X工件起刀點(diǎn)βφα測(cè)量工件C）工件坐標(biāo)的設(shè)定數(shù)控車床中的工件坐標(biāo)系，是把機(jī)床坐標(biāo)系沿Z軸偏移所產(chǎn)生的一個(gè)新的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系由G54-G59指令激活。F運(yùn)動(dòng)功能指令：（1）用在G00、G01、G02、G03運(yùn)動(dòng)指令后面，F(xiàn)指令表示進(jìn)給速度。其單位由G94（直線進(jìn)給率mm/min）或G95（旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率mm/r）確定。（2）用在G04指令后面，表示暫停時(shí)間（單位：s），一般用在變速時(shí)，等待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定（恒速切削）。例：G04F5（表示程序暫停5秒執(zhí)行）（1）表示主軸轉(zhuǎn)速，單位是轉(zhuǎn)/分。

例：S1200

（表示主軸轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分）（2）用在G96指令中，S作為恒切削速度（米/分）。（3）用在G04指令后面，表示暫停時(shí)間（單位：s）。例：G04F5（表示程序暫停5秒執(zhí)行）S主軸功能指令：模態(tài)代碼模態(tài)代碼模態(tài)代碼D刀具補(bǔ)償號(hào)

每把刀具有多個(gè)刀沿號(hào)，通過(guò)改變刀具補(bǔ)償號(hào)來(lái)改變具的存儲(chǔ)參數(shù)，從而改變?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)加工中的刀具位置.

具體應(yīng)用舉例：

T1D1或T1D2T2D1或T2D2

從上邊的例子中，我么可以看到，不同的刀具都有自己的刀沿號(hào)，但是含義是不同的。用T指令直接指令數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行選刀或換刀，用地址T和其后的數(shù)字來(lái)指定的刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)。例如：T03

表示第三號(hào)刀。T刀具功能指令：指令：M02功能：該指令表示加工程序全部結(jié)束。它使主軸、進(jìn)給、切削液都停止、機(jī)床復(fù)位。程序結(jié)束后，不返回到程序開(kāi)頭的位置。應(yīng)用：該指令必須編在最后一個(gè)程序段中。指令：M30功能：執(zhí)行該指令后，除完成M02的內(nèi)容外，還自動(dòng)返回到程序開(kāi)頭的位置。為加工下一個(gè)工作作好準(zhǔn)備。3.輔助功能指令:4.DIAMON(直徑尺寸)\DAIAMOF(半徑尺寸)三、典型軸類零件的編程1、分析零件圖樣

該零件包括圓柱、圓錐、凸圓弧、凹圓弧等表面。依據(jù)零件輪廓，確定毛坯尺寸:Ф20×70mm

，零件材料:LY12（硬鋁），無(wú)熱處理和硬度要求。2、確定刀具及切削用量(1)根據(jù)加工要求選用刀具:材料:W18Cr4V

T1：90°外圓車刀

(粗、精車外圓)

T3：切槽刀（4mm寬）(割槽、切斷)(2)確定切削用量切削用量切削表面主軸轉(zhuǎn)速S（r/min）進(jìn)給速度F（mm/min）車外圓車槽60040030～6030φφφφ3、確定零件的裝夾方法定位基準(zhǔn):確定坯料軸線和左端面為定位基準(zhǔn)。裝夾方式:采用三爪自定心卡盤(pán)自定心夾緊。5、確定對(duì)刀和換刀點(diǎn)

在數(shù)控加工中，工件坐標(biāo)系確定后，還要確定刀尖在工件坐標(biāo)系中的位置，即常說(shuō)的對(duì)刀問(wèn)題。對(duì)刀是操作數(shù)控車床的重要內(nèi)容，考慮刀具的不同尺寸對(duì)加工的影響，對(duì)刀的好壞將直接影響到車削零件的精度。目前，常用的對(duì)刀方法為試切對(duì)刀法。

換刀點(diǎn)是指在加工過(guò)程中，自動(dòng)換刀裝置的換刀位置，保證刀具轉(zhuǎn)位時(shí)不碰撞被加工零件或夾具。選為（100，100）點(diǎn)。4、制定加工方案(1)車端面(2)從右至左加工各面(3)切斷再移動(dòng)刀具手動(dòng)切削工件外圓表面，車削長(zhǎng)度便于測(cè)量即可，車削完畢后，沿Z向退刀至合適位置，使主軸停轉(zhuǎn)，測(cè)量出工件車削后直徑值ФD，將工件直徑ФD輸入數(shù)控系統(tǒng)，即完成這把刀具X向?qū)Φ哆^(guò)程。

根據(jù)N和ФD值即可確定刀具在工件坐標(biāo)系中的位置。退刀退刀刀具安裝后，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^(guò)程。1）試切對(duì)刀法：機(jī)外對(duì)刀的本質(zhì)是測(cè)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(duì)刀儀可將刀具預(yù)先在機(jī)床外校對(duì)好，以便裝上機(jī)床后將對(duì)刀長(zhǎng)度輸入相應(yīng)刀具補(bǔ)償號(hào)即可以使用。2）機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀自動(dòng)對(duì)刀是通過(guò)刀尖檢測(cè)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(hào)，數(shù)控系統(tǒng)立即記下該瞬間的坐標(biāo)值，并自動(dòng)修正刀具補(bǔ)償值。3）自動(dòng)對(duì)刀6、典型軸類零件編程N(yùn)0075M5T1D1M9N0005G94G90G54T1D1M07M03S600

N0010G00

X24Z0

N0015G04F3N0020G01X0Z0F60

N0025G03X12Z-14.52CR=8.5F30N0030G02X12Z-23.52CR=9F30N0035G01X15Z-36F60N0040X18N0045Z-42N0050G00X100Z100N0055T3D2S400N0060G00X24Z-42N0065G01X0F30N0070G74X0Z0N0080M30φφφφ

設(shè)換刀點(diǎn)（100，100）O(0,0)A(12,-14.52)R8.5B(12,-23.52)R9C(15,-36)D(18,-36)E(18,-42)ABCDE典型零件的加工精加工軌跡分層切削軌跡第二講數(shù)控車床上機(jī)操作操作面板對(duì)刀一、面板操作控制面板編輯面板SIEMENS802D標(biāo)準(zhǔn)車床西門(mén)子主機(jī)pcu按

鈕名

稱功

能

簡(jiǎn)

介緊急停止按下急停按鈕，使機(jī)床移動(dòng)立即停止，并且所有的輸出如主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)等都會(huì)關(guān)閉點(diǎn)動(dòng)距離選擇按鈕在單步或手輪方式下,用于選擇移動(dòng)距離手動(dòng)方式手動(dòng)方式，連續(xù)移動(dòng)回零方式機(jī)床回零；機(jī)床必須首先執(zhí)行回零操作，然后才可以運(yùn)行自動(dòng)方式進(jìn)入自動(dòng)加工模式。單段當(dāng)此按鈕被按下時(shí)，運(yùn)行程序時(shí)每次執(zhí)行一條數(shù)控指令。手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入（MDA）單程序段執(zhí)行模式主軸正轉(zhuǎn)按下此按鈕，主軸開(kāi)始正轉(zhuǎn)主軸停止按下此按鈕，主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)主軸反轉(zhuǎn)按下此按鈕，主軸開(kāi)始反轉(zhuǎn)快速按鈕在手動(dòng)方式下，按下此按鈕后，再按下移動(dòng)按鈕則可以快速移動(dòng)機(jī)床移動(dòng)按鈕復(fù)位按下此鍵，復(fù)位CNC系統(tǒng)，包括取消報(bào)警、主軸故障復(fù)位、中途退出自動(dòng)操作循環(huán)和輸入、輸出過(guò)程等。循環(huán)保持程序運(yùn)行暫停，在程序運(yùn)行過(guò)程中，按下此按鈕運(yùn)行暫停。按

恢復(fù)運(yùn)行運(yùn)行開(kāi)始程序運(yùn)行開(kāi)始

主軸倍率修調(diào)將光標(biāo)移至此旋鈕上后,通過(guò)點(diǎn)擊鼠標(biāo)的左鍵或右鍵來(lái)調(diào)節(jié)主軸倍率。進(jìn)給倍率修調(diào)調(diào)節(jié)數(shù)控程序自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的進(jìn)給速度倍率，調(diào)節(jié)范圍為0~120%。置光標(biāo)于旋鈕上，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，旋鈕順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。報(bào)警應(yīng)答鍵通道轉(zhuǎn)換鍵信息鍵上檔鍵對(duì)鍵上的兩種功能進(jìn)行轉(zhuǎn)換。用了上檔鍵，當(dāng)按下字符鍵時(shí)，該鍵上行的字符（除了光標(biāo)鍵）就被輸出?？崭矜I刪除鍵（退格鍵）自右向左刪除字符刪除鍵自左向右刪除字符取消鍵制表鍵回車/輸入鍵（1）接受一個(gè)編輯值。（2）打開(kāi)、關(guān)閉一個(gè)文件目錄。（3）打開(kāi)文件翻頁(yè)鍵加工操作區(qū)域鍵按此鍵，進(jìn)入機(jī)床操作區(qū)域程序操作區(qū)域鍵參數(shù)操作區(qū)域鍵按此鍵，進(jìn)入?yún)?shù)操作區(qū)域程序管理操作區(qū)域鍵按此鍵，進(jìn)入程序管理操作區(qū)域報(bào)警/系統(tǒng)操作區(qū)域鍵選擇轉(zhuǎn)換鍵一般用于單選、多選框機(jī)床準(zhǔn)備a激活機(jī)床檢查急停按鈕是否松開(kāi)，若未松開(kāi)，將急停按鈕松開(kāi)b機(jī)床回參考點(diǎn)1）進(jìn)入回參考點(diǎn)模式系統(tǒng)啟動(dòng)之后，機(jī)床將自動(dòng)處于“回參考點(diǎn)”模式在其他模式下，依次點(diǎn)擊按鈕

和

進(jìn)入“回參考點(diǎn)”模式

2）回參考點(diǎn)操作步驟X軸回參考點(diǎn)點(diǎn)擊按鈕

，X軸將回到參考點(diǎn)，回到參考點(diǎn)之后，X軸的回零燈將從變?yōu)?/p>

；Z軸回參考點(diǎn)點(diǎn)擊按鈕

，Z軸將回到參考點(diǎn)，回到參考點(diǎn)之后，Z軸的回零燈將從變?yōu)?/p>

；

對(duì)刀采用試切法對(duì)刀

直徑X方向長(zhǎng)度Z方向第三講調(diào)試程序西門(mén)子802D廓車削循環(huán)編程格式CYCLE95(NPP,MID,FALZ,FALX,FAL,FFI,FF2,FF3,VARI,DT,DAM,_VRT)其中各參數(shù)的含義如下表NPP輪廓子程序名稱MID給深度（輸入時(shí)不帶正負(fù)號(hào)）FALZ縱向軸上的精加工余量（輸入時(shí)不帶正負(fù)號(hào)）FALX橫向軸上的精加工余量（輸入時(shí)不帶正負(fù)號(hào)）FAL輪廓相適應(yīng)的精加工余量（輸入時(shí)不帶正負(fù)號(hào)）FF1無(wú)底切粗加工的進(jìn)給率FF2深入底切段時(shí)的進(jìn)給率（進(jìn)入凹槽時(shí)的進(jìn)給率）FF3精加工進(jìn)給率VARI加工方式，其值域：1～12DT于在粗加工時(shí)進(jìn)行斷屑的停留時(shí)間DAM行程長(zhǎng)度，在該長(zhǎng)度后，每個(gè)粗加工切削都將中斷以進(jìn)行斷屑_VRT粗加工時(shí)由輪廓退刀的行程，增量（輸入時(shí)不帶正負(fù)號(hào)）數(shù)值（VARI）縱向/橫向外部/內(nèi)部粗加工/精加工/綜合加工1縱向外部精加工2橫向外部精加工3縱向內(nèi)部精加工4橫向內(nèi)部精加工5縱向外部粗加工6橫向外部粗加工7縱向內(nèi)部粗加工8橫向內(nèi)部粗加工9縱向外部綜合加工10橫向外部綜合加工11縱向內(nèi)部綜合加工12橫向內(nèi)部綜合加工加工方式與切削動(dòng)作方式外部和內(nèi)部加工

縱向加工方式中的內(nèi)部和外部加工：

當(dāng)毛坯切削循環(huán)刀具的切深方向?yàn)?X向時(shí)，則該加工方式為縱向外部加工方式(VARI=1/5/9)

當(dāng)毛坯切削循環(huán)刀具的切深方向?yàn)?X向時(shí)，則該加工方式為縱向內(nèi)部加工方式(VARI=3/7/11)橫向加工方式中的內(nèi)部和外部加工：

當(dāng)毛坯切削循環(huán)刀具的切深方向?yàn)?Z向時(shí)，則該加工方式為橫向外部加工方式(VARI=2/6/10)

當(dāng)毛坯切削循環(huán)刀具的切深方向?yàn)?Z向時(shí)，則該加工方式為橫向內(nèi)部加工方式(VARI=4/8/12)調(diào)試程序

根據(jù)本節(jié)課講的內(nèi)容，導(dǎo)入第一節(jié)設(shè)計(jì)的精加工軌跡程序，把完整程序傳入西門(mén)子802D系統(tǒng)，調(diào)試并模擬加工。程序段號(hào)程序程序說(shuō)明SC01.MPF程序名N10T01D1設(shè)置粗加工前的準(zhǔn)備參數(shù)N20S03N30G07N40G00X65Z5刀具快速移到循環(huán)點(diǎn)N50CYCLE95(“AA：BB”，2，0.2，0.1，0，120，80，60，9，0，0，0.5)外輪廓粗、精切循環(huán)N60G00X150Z200回參考點(diǎn)N70M09主軸停轉(zhuǎn)、冷卻液關(guān)N80M30程序結(jié)束N90AA：輪廓起點(diǎn)標(biāo)識(shí)N100G01X20外輪廓精加工程序N110Z0N120X24Z-2N130Z-20N140X30N150X40Z-50N160X49N170X50Z-50.5N180Z-72N190X60N200BB：輪廓終點(diǎn)標(biāo)識(shí)第四講

產(chǎn)品加工1、數(shù)控車床試車程序（粗加工\測(cè)量）2、據(jù)實(shí)際尺寸修正誤差(半精加工\測(cè)量)3、精加工1.數(shù)控車床試車程序（粗加工\測(cè)量）

2、據(jù)實(shí)際尺寸修正誤差(半精加工\測(cè)量)

3、精加工1、螺紋加工固定循環(huán)CYCLE97指令參數(shù)2、繪制圖紙?jiān)O(shè)計(jì)綜合結(jié)構(gòu)零件第五講

綜合程序加工1、螺紋加工固定循環(huán)CYCLE97指令參數(shù)cycle97指令編程格式：CYCLE97(PIT,MPIT,SPL,FPL,DM1,DM2,APP,ROP,TDEP,FAL,IANG,

NSP,NRC,NID,VARI,NUMT)螺紋切削循環(huán)指令參數(shù)含義

CYCLE97(PIT,MPIT,SPL,FPL,DM1,DM2,APP,ROP,TDEP,FAL,IANG,NSP,NRC,NID,VARI,NUMT)

PIT

螺距

MPIT

螺紋大徑尺寸

SPL

螺紋起始點(diǎn)在縱向車的位置

FPL

螺紋終止點(diǎn)在縱向車的位置

DM1

起始點(diǎn)螺紋直徑；DM2

終止點(diǎn)螺紋直徑

APP

空刀導(dǎo)入量；ROP

空刀退出量

TDEP

螺紋深度；FAL

精加工余量

IANG

切入進(jìn)給角范圍值：“+”側(cè)面進(jìn)給“-”交互側(cè)面進(jìn)給

NRC

粗加工切削數(shù)量

NID

停頓數(shù)量

VARI

定義螺紋加工類型1…….4NSP

首圈螺紋的起始點(diǎn)偏移NUMT

螺紋起始數(shù)量（無(wú)符號(hào)輸入）APPROPXZPLAYCYCLE97(2.0,0.0,0.0,-13.0,29.8,29.8,5.0,2.0,1.3,0.0,30.0,0.0,10,1,3,1)PITXZCYCLE97(2.0,0.0,0.0,-13.0,29.8,29.8,5.0,2,1.3,0.0,30.0,0.0,10,1,3,1)XZDM1DM2CYCLE97(2.0,0.0,0.0,-13.0,29.8,29.8,5.0,2,1.3,0.0,30.0,0.0,10,1,3,1)IANG

使用參數(shù)IANG，可以定義螺紋的切入角。如果要以合適的角度切削，此參數(shù)應(yīng)為零。如果要沿側(cè)面切削，此參數(shù)應(yīng)設(shè)為刀具尖角的一半值。IANG3IANG=3/23“+”沿一側(cè)進(jìn)給“-”兩側(cè)依次進(jìn)給進(jìn)給的執(zhí)行是通過(guò)參數(shù)的符號(hào)設(shè)定的。如果是正值，進(jìn)給始終在同一側(cè)面執(zhí)行，如果是負(fù)號(hào)，在兩個(gè)側(cè)面分別執(zhí)行。這種定義只適用圓螺紋。NSP（起始點(diǎn)偏移）和NUMTNSP稱為螺紋起始點(diǎn)偏移，可以使用數(shù)值在0到+359.9999度之間。如果沒(méi)有定義這項(xiàng)或者數(shù)沒(méi)有出現(xiàn)在參數(shù)列表中，螺紋起始點(diǎn)則自動(dòng)在零度標(biāo)號(hào)處。NUMT為螺紋的線數(shù)。NSP零度標(biāo)號(hào)1。螺紋圈開(kāi)始2。螺紋圈開(kāi)始3。螺紋圈開(kāi)始4。螺紋圈開(kāi)始NUMT=4使用NUMT可以定義多線螺紋。NSP可以定義不對(duì)稱螺紋的多線螺紋，但是在編程起始點(diǎn)偏移時(shí)必須調(diào)用每個(gè)螺紋的循環(huán)。CYCLE97(2.0,0.0,0.0,-13.0,29.8,29.8,5.0,2,1.3,0.02,30.0,0.0,10,1,3,1)XZMPITCYCLE97(,30,0.0,-13.0,29.8,29.8,5.0,2,1.3,0.0,30.0,0.0,10,1,3,1)OXZSPLFPLCYCLE97(2.0,0.0,0.0,-13.0,29.8,29.8,5.0,2,1.3,0.0,30.0,0.0,10,1,3,1)OXZTDEPCYCLE97(2.0,0.0,0.0,-13.0,29.8,29.8,5.0,2,1.3,0.0,30.0,0.0,10,1,3,1)OHP60H/4H/8螺紋軸線公稱直徑外螺紋中徑h1：為理論螺紋深度h2：為CYCLE97循環(huán)加工方法的理論螺紋深度由于存在裝刀誤差以及刀具本身誤差，CYCLE97循環(huán)加工方法的實(shí)際螺紋深度建議取0.616ph1=0.541P=5/8H；1/8H=0.108Ph2=0.757P=7/8H；h1h2NRC粗加工切削數(shù)量粗加工切削數(shù)量：是去除精加工余量之后的部分材料，應(yīng)當(dāng)在多少次車削后去除掉。XZFALCYCLE97(2.0,0.0,0.0,-13.0,29.8,29.8,5.0,2,1.3,0.0,30.0,0.0,10,1,3,1)OVARI定義螺紋加工類型1…….4值外部/內(nèi)部恒定進(jìn)給/恒定切削面積1A恒定進(jìn)給2I恒定進(jìn)給3A恒定切削面積4I恒定切削面積使用恒定深度進(jìn)給使用恒定切削面積CYCLE97(2.0,0.0,0.0,-13.0,29.8,29.8,5.0,2,1.3,0.0,30.0,0.0,10,1,3,1)XZFALCYCLE97(2.0,0.0,0.0,-13.0,29.8,29.8,5.0,2,1.3,0.02,30.0,0.0,10,1,3,1)OXZ通規(guī)螺紋止規(guī)螺紋OSPLFPLPITFALAPPD