數(shù)控車床加工程序編制原理概述

第四節(jié)數(shù)控機床的程序編制一、數(shù)控車床加工程序編制主要加工對象比較適合于車削具有以下要求和特點的回轉(zhuǎn)體零件。(1)精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件(2)表面粗糙度好的回轉(zhuǎn)體零件(3)輪廓形狀復雜的零件(4)帶一些特殊類型螺紋的零件(5)超精密、超低表面粗糙度的零件1/3/202511/3/20252C軸控制加工Y軸控制1/3/20253（一）數(shù)控編程的特點①可以采用絕對值編程，也可以采用相對值編程，或者混和編程②x坐標采用直經(jīng)編程③x向脈沖當量取z向的一半④為簡化編程，數(shù)控系統(tǒng)常具有不同形式的固定循環(huán)功能⑤需要對刀具半徑進行補償⑥換刀一般在程序原點進行，同時應注意換刀點選擇在工件外安全的地方1/3/20254（二）FANUC－6T系統(tǒng)概述機床坐標系機床坐標系的規(guī)定2)機床參考點2.工件坐標系（編程坐標系）1/3/20255機床坐標系與工件坐標系（1）機床坐標系是以機床原點為坐標原點，建立起來的直角坐標系。是機床安裝、調(diào)整的基礎，也是設置工件坐標系的依據(jù)。機床坐標系在機床出廠前已調(diào)整好。（2）工件坐標系是以工件上的某一點為坐標原點．建立起來的直角坐標系，其設定的依據(jù)是要符合圖樣加工要求。工件坐標系的原點選在工件上任何一點都可以通常是把工件坐標系的原點選在工件的回轉(zhuǎn)中心上，具體位置可考慮設置在工件的左端面(或右端面)上，盡量使編程基準與設計基準、定位基準重合。1/3/20256坐標原點和參考點（1）機床原點機床原點是數(shù)控機床上一個固有的點，不同類型的車床其機床原點的位置也不相同。（2）參考點返回參考點也是機床上一個固定的點，它是用機械擋塊或電氣裝置來限制刀具的極限位置。參考點返回就是使刀具按指令自動地返回到機床的這一固定點，此功能用來在加工過程中檢查坐標系的正確與否和建立機床坐標系，以確保精確的控制加工尺寸。這個點常用來作為刀具交換的點。1/3/20257（三）數(shù)控系統(tǒng)功能指令說明1.F功能2.S功能3.T功能4.M功能5.G功能1/3/20258編程時還應有F功能、S功能、T功能F功能也稱進給功能，其作用是指定執(zhí)行元件的進給速度。程序中用F和其后面的數(shù)字組成，F(xiàn)代碼用G98和G99指令來設定進給單位通常CNC車床是用G99來指令主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的刀具移動距離G98指令(或G99指令)只能被G99指令(或G98指令)取消。機床通電時，默認值為G99，即為每轉(zhuǎn)進結(jié)量方式。1/3/20259S功能也稱主軸轉(zhuǎn)速功能，其作用是指定主軸的轉(zhuǎn)動速度。程序中用S和其后的數(shù)字組成。目前有S2位和S4位的表示法，分別表示對應轉(zhuǎn)速的代碼和轉(zhuǎn)速，如果在S2位中，用S4值指令S功能，則后面的兩位數(shù)字無效。主抽轉(zhuǎn)速有兩種表示方式：一種是指定轉(zhuǎn)速，以r/min或rpm為計量單位，用G97來指令主軸轉(zhuǎn)速。CNC系統(tǒng)開機狀態(tài)是G97。另一種是指定線速度，以m/min為計量單位，用G96來指令恒線速度1/3/202510T功能也稱為刀具功能，其作用是指定刀具號碼和刀具補償號碼。程序中的數(shù)字表示，有T2和T4之分。T□□為T2位表示方法，如T08表示第8把刀。T□□□□為T4位表示方法，這種表示方法的前兩位數(shù)字為刀具選擇號，后兩位則是表示刀具補償號。若要取消刀具補償，可寫成T□□或T□□00。1/3/202511輔助功能指令

輔助功能指令又稱M指令或M代碼。用是控制機床或系統(tǒng)的輔助功能動作，如冷卻泵的開、關(guān)，主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)；程序結(jié)束等。在同一程序段中，若有兩個或兩個以上輔助功能指令，則讀后面的指令。M指令由字母M和其后兩位數(shù)組成。1/3/202512準備功能指令準備功能指令又稱G指令或G代碼，它是建立機床或控制數(shù)控系統(tǒng)工作方式的一種指令這類指令在數(shù)控裝置插補運算之前需預先規(guī)定，為插補運算、刀具補償運算、固定循環(huán)等做好準備。G指令由字母G和其后兩位數(shù)字組成。不同的數(shù)控車床，其指令系統(tǒng)也不盡相同1/3/202513（四）部分G功能說明1.設置工件坐標系G502.快速點定位指令G003.直線插補指令G014.圓弧插補進給指令G02/G035.循環(huán)功能1/3/202514工件坐標系設置指令G50通過設置刀具起點相對工件坐標系的坐標值，來設定工件坐標系。刀具起點是加工開始時刀位點所處的位置，即刀具相對工件運動的起始點。該點必須與工件的定位基準有一定坐標尺寸關(guān)系。用此方法設定工件坐標系之前，應通過對刀，使刀具的刀位點位于刀具起點。工件坐標系可以用G50指令設定：1/3/202515G50是一個非運動指令，只起預置寄存作用，一般作為第一條指令放在整個程序的前面。應該注意，在指定了一個G50以后，直到下一個G50指令到來之前，這個設定的坐標系一直是有效的；在G50程序段中，不允許有其他功能指令，但S指令除外，因為G50指令還有另一種作用，即在恒線速度切削(G96)方式中，可以用G50來做最高轉(zhuǎn)速限制用。1/3/2025161/3/202517G92：坐標系的設定工件編程坐標系的預置寄存指令，用G92指令指定參考點在工件坐標系中的位置

指令格式：G92X_Y_Z_*在開始運動之前，應將工件坐標系告訴系統(tǒng)。通過把編程中起刀點的位置在機床坐標系中設定，將兩個坐標系聯(lián)系起來。所謂的參考點是指機械上某一特定位置。一般情況下起刀點在參考點位置。1/3/2025185.循環(huán)功能循環(huán)加工指令現(xiàn)代數(shù)控車床一般具有不同類型的循環(huán)加工功能。循環(huán)功能適用于加工余量較大的零件表面。數(shù)控車床上加工階梯軸零件時的毛坯常使用捧料或鑄件、鍛件，因為加工余量大，一般需要多次重復循環(huán)加工，才能車去全部加工余量。對于這些零件的編程，可以縮短加工程序，減少程序所占內(nèi)存。1/3/202519多重復合循環(huán)指令G71/G72/G73/G70（1）縱向粗車循環(huán)G71（2）橫向粗車循環(huán)G72（3）平行于零件輪廓的粗車循環(huán)G73（4）精車循環(huán)G701/3/202520縱向粗車循環(huán)G711/3/2025211/3/2025221/3/2025231/3/2025241/3/2025251/3/202526（2）橫向粗車循環(huán)G721/3/2025271/3/2025281/3/2025291/3/202530（3）平行于零件輪廓的粗車循環(huán)G731/3/2025311/3/2025321/3/2025331/3/2025341/3/2025351/3/2025361/3/2025376.螺紋加工(1)螺紋切削循環(huán)G921/3/2025381/3/2025391/3/202540(2)1/3/2025411/3/2025421/3/202543(3)G76螺紋切削復合循環(huán)1/3/2025441/3/2025451/3/202546※3.6.12孔加工、外徑切削加工1/3/2025471/3/202548※FANUCOT/18T系統(tǒng)的常用循環(huán)指令（1）外圓、內(nèi)孔切削循環(huán)指令G90圓柱面切削循環(huán)G90X(U)

Z(W)

F

*圓錐面切削循環(huán)G90X(U)

Z(W)

R

F

*1/3/2025491/3/2025501/3/2025511/3/202552※(2)端面切削循環(huán)指令圓柱面切削循環(huán)G94X(U)

Z(W)

F

*1/3/2025531/3/2025541/3/2025557.子程序1/3/2025561/3/202557（五）圓頭車刀的編程與補償①基本的刀具偏置（什么是刀具偏置？）程序編制的結(jié)果是使標準刀具的刀尖在程序編制的軌跡上移動，并且刀具的安裝要與程序中標準刀具的起始點相符合。然而實際加工使用的刀具很少能與標準刀具相符。這種情況下，標準位置與實際刀尖位置間的距離就作為偏置量。1/3/202558②用于刀具偏置的T代碼T代碼具有下述意義：T○○○○刀具選擇號刀具偏置號A）刀具選擇刀具選擇是通過指定與刀具號相對應的T代碼來實現(xiàn)，關(guān)于刀具選擇號與刀具的關(guān)系請參照機床制造商發(fā)行的手冊。B）刀具偏置號選擇與偏置號相對應的偏置值。偏置值通過MDI/CRT輸入。相應偏置號有兩個偏置量，一個用于X軸，另一個用于Z軸。刀偏的輸入方法，具體多少需與現(xiàn)場操作相結(jié)合，屬于操作問題1/3/202559什么情況下能產(chǎn)生刀具偏置，或取消？當指定了T代碼且它的偏置號不是00時刀具偏置有效。如果偏置號是00，則刀具偏置功能被取消。1/3/202560③偏置（如何進行偏置）偏置X、Z是對程編軌跡而言的。T代碼指定偏置號的偏置值，在每個程序段的終點位置被加上或減去。A）偏置矢量在下圖中，具有偏置X、Z的矢量叫做偏置矢量。補償就起偏置矢量的作用。B）偏置取消當T代碼的偏置號選擇了00時偏置被取消。在取消的程序段的末尾，偏置矢量為零。1/3/202561N1U50W100T0202N2W100N3U50W100T0200(假定02號偏置號中已經(jīng)設定了偏置值)注:當通過手動操作或G28指令完成了返回參考點時，到達參數(shù)點的軸的偏置矢量被刪除。關(guān)于如何進行刀具偏置的說明1/3/202562（二）車削刀尖半徑補償功能1/3/202563假想刀尖通常設定實際刀尖中心比較困難，而設定假想刀尖容易一些1/3/202564對于有機械零點的機床來說，一個標準點如刀架中心可以作為起點。從這個標準點到刀尖半徑中心或假想刀尖中心的距離為刀具偏置值。從標準點到刀尖半徑中心的距離作為偏置值，如同設置刀尖半徑中心作為起點；而如果設置從標準點到假想刀尖的距離作為偏置值，如同設置假想刀尖作為起點。為了設置刀具偏置值，通常測量從標準點到假想刀尖的距離比測量從標準點到刀尖中心的距離容易。1/3/2025651/3/2025661/3/202567假想刀尖方向從刀尖中心看假想刀尖的方向由切削刀具的方向決定，所以與補償量一起必須同時事先設置。假想刀尖的方向從下圖所示的八種規(guī)格所對應的數(shù)碼來選擇。1/3/202568補償號碼1/3/2025691/3/2025709、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。1月-251月-25Friday,January3,202510、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。14:55:0714:55:0714:551/3/20252:55:07PM11、越是沒有本領的就越加自命不凡。1月-2514:55:0714:55Jan-2503-Jan-2512、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。14:55:0714:55:0714:55Friday,January3,202513、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強。1月-251月-2514:55:0714:55:07January3,202514、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03一月20252:5