數控加工工藝與編程.ppt

1、a,1,1.2 數控編程基本知識,引例 O0001； N10 G50 X74.0 Z58.0 S350;(刀具調至P點，確定工件坐標系；起動主軸轉速350r/min) N20 G00 X48.0 Z40.0;(刀具快速移動到A點) N30 G01 X0.0 Z40.0 F0.15;(直線插補加工端面至B點,進給量為0.15mm/r) N40 G00 X0.0 Z45.0;(快速退刀至C點) N50 GOO X74.0 Z58.0;(快速退刀到P點) N60 M02;（程序結束）,刀具加工軌跡P-A-B-C-P,a,2,數控編程 數控加工程序包括了加工零件和控制機床動作等各種意圖的全部信息，是數

2、控機床的指揮者。 把零件的加工工藝路線、加工參數、刀具的運動軌跡、位移量、切削參數（主軸轉速、進給量、背吃刀量）、輔助功能（換刀、主軸正反轉、切削液開與關等），按照數控系統(tǒng)規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序，再把這一程序中的內容輸入到數控機床的數控系統(tǒng)中，從而指揮機床加工零件。這一過程叫數控編程。,1.2 數控編程基本知識,a,3,（1）手工編程 編程人員根據加工圖樣和工藝，采用數控程序指令和指定的格式進行程序編寫。 對于加工形狀簡單的零件，計算比較簡單、程序不多，采用手工編程較容易完成，而且經濟、及時。,2.數控編程的方法,a,4,2.數控編程的方法 （2）計算機輔助編程 1）數控語言編

3、程 采用某種高級語言（APT），由計算機完成復雜的幾何計算。在我國已被陶汰。 2）人機交互圖形編程 UG PRO/E、MasterCAM 3）數字化編程 用測量機或掃描儀對零件或實物的形狀和尺寸進行測量或掃描，然后經計算機處理后自動生成數控加工程序。這種方法十分方便，但成本較高，僅用于一些特殊場合。,a,5,3.手工編程的內容和步驟,圖紙工藝分析 這一步與普通機床加工零件時的工藝分析相同，即在對圖紙進行工藝分析的基礎上，選定機床、刀具與夾具；確定零件加工的工藝線路、工步順序及切削用量等工藝參數等。,a,6,3.手工編程的內容和步驟,計算運動軌跡 根據零件圖紙上尺寸及工藝線路的要求，在選定的坐標

4、系內計算零件輪廓和刀具運動軌跡的坐標值，并且按NC機床的規(guī)定編程單位（脈沖當量）換算為相應的數字量，以這些坐標值作為編程尺寸。,a,7,3.手工編程的內容和步驟,編制程序及初步校驗 根據制定的加工路線、切削用量、刀具號碼、刀具補償、輔助動作及刀具運動軌跡，按照數控系統(tǒng)規(guī)定指令代碼及程序格式，編寫零件加工程序，并進行校核、檢查上述兩個步驟的錯誤。,a,8,3.手工編程的內容和步驟,制備控制介質 將程序單上的內容，經轉換記錄在控制介質上，作為數控系統(tǒng)的輸入信息，若程序較簡單，也可直接通過鍵盤輸入。,a,9,3.手工編程的內容和步驟,程序的校驗和試切 所制備的控制介質，必須經過進一步的校驗和試切削，

5、證明是正確無誤，才能用于正式加工。如有錯誤，應分析錯誤產生的原因，進行相應的修改。,a,10,1.1.2 數控機床的坐標系統(tǒng),機床坐標系 為了確定機床的運動方向和移動的距離，就要在機床上建立一個坐標系，這個坐標系就叫機床坐標系。 （1）刀具相對于靜止的工件而運動的原則 在機床上始終認為工件靜止，而刀具是運動的。編程人員不考慮機床上工件與刀具具體運動的情況下，就可以依據零件圖樣，確定機床的加工過程。 （2）機床坐標系的規(guī)定 為了確定機床上的成形運動和輔助運動，必須先確定機床上運動的方向和運動的距離，必須設定一個機床坐標系。,a,11,1. 機床坐標系,（2）機床坐標系的規(guī)定 1）標準機床坐標系中

6、X、Y、Z坐標軸的關系與笛卡爾直角坐標系相同。 X、Y、Z組成直角坐標，圍繞X、Y、Z坐標旋轉的旋轉坐標軸由A、B、C表示。,a,12,1. 機床坐標系,（2）機床坐標系的規(guī)定 1）運動方向的確定（機床坐標軸的確定） 數控機床某一部件運動的正方向規(guī)定為增大刀具與工件之間距離的方向。即刀具離開工件的方向便是機床某一運動的正方向。 Z坐標的確定 Z坐標的運動由傳遞切削力的主軸所決定，與主軸軸線平行的標準坐標軸即為Z軸。Z坐標的正方向是增加刀具與工件之間距離的方向。,a,13,1. 機床坐標系,Z坐標的確定,a,14,1. 機床坐標系,（2）機床坐標系的規(guī)定 1）運動方向的確定（機床坐標軸的確定）

7、X坐標的確定 X坐標運動一般是水平的，它平行于工件的主裝夾面，是刀具或工件運動的主要坐標。 若Z軸是水平的，從主軸向工件看，X軸正向指向右邊； 若Z軸是垂直的，從主軸向立柱看，X軸正向指向右邊。,a,15,1. 機床坐標系,X坐標的確定,a,16,1. 機床坐標系,（2）機床坐標系的規(guī)定 1）運動方向的確定（機床坐標軸的確定） Y坐標的確定 根據X、Z坐標，按照右手笛卡爾坐標來確定。,a,17,1. 機床坐標系,Y坐標的確定,a,18,1. 機床坐標系,確定該數控臥式銑床的坐標系,a,19,1. 機床坐標系,+X,+Z,+Z,+X,+Y,a,20,1. 機床坐標系,1）運動方向的確定（機床坐標

8、軸的確定） 旋轉運動坐標。 A、B、C相應地表示其軸線平行于X、Y、Z的旋轉運動，按照右手螺旋法，也X軸正方向一致，取“+A”，與X軸負方向一致取“-A”。 附加坐標。如果在X、Y、Z主要直線運動之外還有另一組平行于它們的坐標運動，就稱稱為附加坐標，分別用U、V、W來表示。 機床坐標原點。也稱為機床零點，通過機床參考點間接確定。 多數采用增量式位置檢測裝置的數控機床，每次機床上電后，都要進行回參考點（也稱為回零）的操作，以建立機床坐標系。,a,21,2. 工件坐標系,工件坐標系（編程坐標系） 如果直接使用機床坐標系進行編程會帶來很多麻煩，零件圖中尺寸的標注是不考慮機床加工空間中的位置。 （1）

9、確定工件坐標系(編程坐標系) 確定工件坐標軸，以及工件原點。,a,22,2. 機床坐標系,工件坐標系（編程坐標系） （2）設置工件坐標系 實際加時工，要把工件坐標系轉化為機床坐標系中。通過對刀點和指令（G50、G92）實現(xiàn)。,a,23,2. 機床坐標系,工件坐標系（編程坐標系） （3）絕對坐標與增量（相對）坐標 刀具（或機床）運動軌跡的坐標值是以相對于固定的坐標原點O給出的，即稱為絕對坐標。 刀具（或機床）運動軌跡的坐標值是相對于前一位置（起點）來計算的，即稱為增量（或相對）坐標。,a,24,2. 機床坐標系,工件坐標系（編程坐標系） （3）絕對坐標與增量（相對）坐標,絕對坐標： A（10，1

10、5） B（25，26） C（18，35）,相對坐標： B（15，11） C（-7，9）,a,25,1.1.3 數控加工程序與指令代碼,程序結構與程序段格式 （1）程序的結構,a,26,1.1.3 數控加工程序與指令代碼,程序結構與程序段格式 （1）程序的結構 加工程序的開頭要有程序號，以便進行程序檢索和子程序調用。常用字符“O”加4位十進制數表示，數字中前零可省略；有的系統(tǒng)也用字符“%”或“P”頭成編號。 程序結束是以輔助功能指令M02、M30或M99（子程序結束）作為整個程序的結束符號，來結束加工過程。 由多個程序段組成加工程序的全部內容，用以表達數控機床要完成的全部動作。,a,27,1.1

11、.3 數控加工程序與指令代碼,程序結構與程序段格式 （2）程序段格式 零件加工程序是由多個程序段組成，每個程序段又由若干個字組成，每個字是控制系統(tǒng)的具體指令。,a,28,1.1.3 數控加工程序與指令代碼,程序結構與程序段格式 （2）程序段格式 程序段各字形式如下： N G X Y Z F S T M LF N 為語句字；G 為準備功能字；X Y Z 為坐標字；F 為進給功能字；S 為主軸轉速功能字；T 為刀具功能字；M 為輔助功能字。 各字前有地址，各字的排列順利一般如上；數據的位數可多可少；不需要的字以及上一程序段相同的續(xù)效字可以不寫；LF為程序段結束符，一般用“；”代替。,a,29,程序

12、段各字形式如下： N G X Y Z F S T M ；,a,30,1.1.3 數控加工程序與指令代碼,程序結構與程序段格式 國家標準JB/T3208-1999中對G指令、M指令功能作了簡單介紹。但與有些國家或數控機床生產集團所制定的G、M代碼的功能含義不完全相同，所以必須按照用戶使用說明書中的規(guī)定進行編程。 （1）準備功能指令（G代碼） 該指令的作用是指定數控機床的加工方式，插補運算、刀補運算、固定循環(huán)等作用。簡稱G代碼或G指令,a,31,準備功能指令（G代碼）,a,32,1.1.3 數控加工程序與指令代碼,（1）準備功能指令（G代碼） G代碼有兩種，非模態(tài)指令、模態(tài)指令 1）非模態(tài)指令 表

13、中帶“*”號的指令，這種指令僅在被指定的程序段執(zhí)行，不能延續(xù)。 2）模態(tài)指令 表中“a b c d”，這種指令在同組其他的G指令出現(xiàn)并被執(zhí)行以前一直有效。不同組的模態(tài)G指令在同一程序中可以指定多個；如果同一程序段中指定了兩個或以上的同一組G指令，則最后指定的有效。,a,33,1.1.3 數控加工程序與指令代碼,（2）輔助功能指令（M代碼） 主要用作機床加工時的輔助性動作控制，如主軸的正反轉、切削液開關等。,a,34,下面是一段簡單的零件加工程序，通過這段程序體會一下零件加工程序的編制方法。,N01 G92 X-10 Y-10;N02 G90 G17 G00 X10 Y10;N03 G01 X3

14、0 F100;N04 G03 X40 Y20 I0 J10;N05 G02 X30 Y30 I0 J10;N06 G01 X10 Y20;N07 Y10;N08 G00 X-10 Y-10 M02;,a,35,1.1.3 數控加工程序與指令代碼,變量參數編程與用戶宏程序 程序段中各功能字，尺寸字，都有嚴格的地址和隨后的數值。該數值可用一個可賦值的代號來代替，這個代號稱為變量。 含有變量的子程序叫用戶宏程序。,a,36,1.2 數控車削加工工藝與編程,1.2.1 概述 數控機床可自動完成內外圓柱機、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等加工。 數控機床主要

15、用于加工軸類和盤類等回轉體零件，特別適合復雜形狀回轉類零件。 數控車床的類型 （1）按主軸的配置形式分類：立式數控車床（用于直徑大、軸向尺寸相對較小的大型復雜零件）、臥式數控車床； （2）按數控系統(tǒng)功能分類：經濟型數控機床、普通數控機床、車削加工中心； （3）按刀架數量分類：單刀架數控車床、雙刀架數控車床。,a,37,1.2 數控車削加工工藝與編程,1.2.1 概述 數控車床的加工對象 加工精度要求高的零件 表面粗糙度要求小的零件 輪廓形狀復雜的零件 帶一些特殊類型螺紋的零件,a,38,1.2 數控車削加工工藝與編程,1.2.1 概述 數控車削刀具及適用的工序內容 數控車床一般使用標準的機夾可

16、轉位刀具。機夾可轉位刀具的刀片和刀體都有標準，刀片材料采用硬質合金、涂層硬質合金以及高速鋼。,a,39,1.2 數控車削加工工藝與編程,1.2.1 概述 數控車削刀具及適用的工序內容 數控車削可分為粗加工、半精加工和精加工。 數控車削加工主要適用于以下加工工序 車削外圓 車削內孔 車削端面 車削螺紋,a,40,1.2.2 數控車削加工工藝與編程,1.2.2 數控車削加工工藝 數控車削工藝制訂得合理與否，對程序編制、數控車床的加工效率和零件的加工精度都有直接影響。 對零件圖樣進行工藝分析 仔細閱讀圖樣，詳細了解圖樣的技術要求，明確加工內容。 了解零件的材料、毛壞類型、生產批量、尺寸精度、形位公差

17、、表面粗糙度等技術要求 分析圖樣上的幾何條件是否充分 分析圖樣上尺寸標注方法是否適應數控加工的特點 編程原點與工藝基準（定位基準）、設計基準、測量基準盡量統(tǒng)一。,a,41,1.2.2 數控車削加工工藝,工序及裝夾方式的確定 （1）劃分加工工序 應按工序集中的原則劃分工序，即工件在一次安裝下盡可能完成大部分甚至全部表面的加工 較為簡單的零件 以一個完整數控程序連續(xù)加工的內容為一道工序 整個工件加工時間較長或程序復雜較長時，可取一個獨立、完整的數控程序連續(xù)加工的內容為一道工序。,a,42,1.2.2 數控車削加工工藝,工序及裝夾方式的確定 （1）劃分加工工序 以工件上的結構內容組合用一把刀具加工為

18、一道工序 零件結構復雜，同一個裝夾要換多把刀具 以粗、精加工劃分工序,a,43,1.2.2 數控車削加工工藝,工序及裝夾方式的確定 （2）裝夾工件 力求在一次裝夾中盡可能完成大部分或甚至全部表面的加工。 通常選用外圓、端面或內孔端面裝夾工件，并力求設計基準、工藝基準和編程原點統(tǒng)一。,a,44,1.2.2 數控車削加工工藝,進給路線的確定 刀具從起刀點開始到加工結束相對于工件運動的路徑，其中包括切削加工路徑及刀具引入和返回等空行程程路徑。 （1）最短的空行程路線 設置循環(huán)起點,a,45,1.2.2 數控車削加工工藝,進給路線的確定 （1）最短的空行程路線 巧設換（轉）刀點 為了考慮換刀的方便和安

19、全，有時將刀點設置在離坯件轉遠位置處，當換第二把刀后，進行下一次加工時空行程路線必然較長。綜合考慮換刀安全與空行程距離。,a,46,1.2.2 數控車削加工工藝,進給路線的確定 （2）最短的切削進給路線 切削進給路線短，可有效地提高生產率，降低刀具的損耗。,圖C進給長度總和最短，在同等條件下，所需時間最少，生產率最高，刀具損耗最少。但因其留給精車的余量不均勻，所以當精度要求較高時，應安排半精加工。,a,47,1.2.2 數控車削加工工藝,進給路線的確定 （3）精加工最后一刀的切削進給路線要連續(xù) 不要在連續(xù)的輪廓加工過程中安排切入、切出、換刀或停頓，以免因切削力突然發(fā)生改變而造成彈性變開，使光滑

20、的輪廓上產生刀痕等缺陷。,a,48,1.2.2 數控車削加工工藝,進給路線的確定 （4）車削螺紋的引入與超越 車削螺紋時，Z向的進給與主軸轉速保持嚴格的速比關系，才能保證所加工的螺距。 兩端設置足夠的升速進刀段1和降速退刀段2 1一般取螺紋螺距的35倍 2一般取螺紋螺距的12倍,a,49,1.2.2 數控車削加工工藝,進給路線的確定 （5）車槽之后的退刀路線要合理 車槽加工結束時，要注意合理地安排退刀路線，避免車刀與工件發(fā)生碰撞。,a,50,1.2.2 數控車削加工工藝,進給路線的確定 （6）特殊的進給路線 數控加工，一般情況下，Z軸方向的進給運動都是沿著負方向進給的，但有時負方向進給并不合理

21、，甚至可能車壞工件。,a,51,1.2.2 數控車削加工工藝,刀具的選擇 與普通車床相比，數控車削對刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調整方便。這要求采用新型優(yōu)質材料刀具。 粗車時，選強度高、耐用度好的刀具，以滿足大背吃刀量、大進給量； 精車時，選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度；,a,52,1.2.2 數控車削加工工藝,刀具的選擇 數控車床用得最普遍的刀具材料有硬質合金和高速鋼刀具； 主要采用不重磨鑲嵌式可轉位刀片的刀具。常見的可轉位刀片的夾緊方式有杠桿式、楔塊上壓式、螺栓上壓式。,a,53,1.2.2 數控車削加工工藝,刀具的選擇,a,54,1.

22、2.2 數控車削加工工藝,a,55,1.2.2 數控車削加工工藝,切削用量的選擇 切削三要素：背吃刀量、主軸轉速、進給速度（進給量） 粗車時，采用盡可能大的背吃刀量ap，大的進給量f（提高效率，并容易斷屑），較低的主軸轉速n; 精車時，采用較小的背吃刀量ap，較小的進給量f，盡可能高的主軸轉速n;保證加工質量的同時，要兼顧生產率。,a,56,1.2.2 數控車削加工工藝,切削用量的選擇 （1）背吃刀量ap的確定 在工藝剛性系統(tǒng)和機床功率充許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進給次數提高效率。要適當留出半精加工或粗加工的余量；,a,57,1.2.2 數控車削加工工藝,切削用量的選擇 （2

23、）主軸轉速n的確定 車內外圓時的主軸轉速n 查閱相關的數控加工切削用量資料，選取切削速度v(m/min)，計算主軸轉速n(r/min)。 n=1000v/d 車螺紋時的主軸轉速 主軸轉速與沿Z軸的進給量要保持同步關系，保證螺距。注意參照機床系統(tǒng)推薦的車削螺紋時的主軸轉速范圍。,a,58,1.2.2 數控車削加工工藝,切削用量的選擇 （3）進給速度（進給量）的確定 確定進給量的原則： 在保證質量的前提下，為提高生產效，采用較高的進給速度。 切斷、車深孔、精車時，選用較低的進給速度； 刀具空行程，特別是遠距離“回零”時，可以設定盡量高的進給速度； 進給速度與主軸轉速、背吃刀量相適應。 進給速度的計

24、算 查閱相關表格,a,59,1.2.2 數控車削加工工藝,切削用量的選擇 切削用量的具體數值應根據機床性能、相關的手冊并結合實際經驗，通過試切削的方法確定，使機床主軸轉速、背吃刀量及進給量三都能相互適應，以形成最佳的切削效果。,a,60,1.2.3 數控車削編程,數控車床的編程特點 （1）在一個程序段中，可采用絕對坐標編程、增量坐標編程或二者混合編程。大多數數控車床用X、Z表示絕對坐標，用U、W表示增量坐標，而不用G90或G91指令表示； （2）數控車床的編程有直徑、半徑兩種方法。直徑編程是指X軸上的有關尺寸為直徑值。 （3）為提高工件的徑向尺寸精度，X向的脈沖當量取Z向的一半。 （4）數控車

25、床的工件毛坯多為圓棒量，加工余量較大，一個表面要反復進行多次加工，所以，有車外圓、車端面和車螺紋等不同形式的循環(huán)加工指令。 （5）為了提高刀具的壽命和工件表面質量，車刀刀尖點常磨成一個半徑不大的圓弧，需對刀具半徑進行補償。,a,61,1.2.3 數控車削編程,工件坐標系 （1）機床坐標系 機床坐標系是機床固有的坐標系，在出廠前已經調整好，一般情況下，不允許用戶隨意變動。 機床原點是一個固定的點，車床的機床原點為主軸旋轉中心與卡盤后端面一個交點。參考點（回零點）也是機床一個固定點，該點是刀具退離到一個固定不變的極限點。,a,62,1.2.3 數控車削編程,工件坐標系 （2）工件坐標系（編程坐標系

26、） 編程時，應該首先確定工件坐標系和工件原點。X軸的正向和刀具的布置有關，刀具位于操作者一側時（即前置刀架），X軸正向如圖a所示；刀具遠離操作者一側時（即后置刀架），X軸正向如圖b所示。,數控車床工件坐標系原點一般在工件的右端面或左端面以便于測量和對刀，工件坐標系與機床坐標系坐標方向要一致，即X軸對應為徑向，Z軸對應軸向。,a,63,1.2.3 數控車削編程,工件坐標系 （3）設定工件坐標系 數控程序中所在的坐標數據都是在工件坐標系中確定的，當毛坯安裝好后，通過G50（或G92）指令，建立起工件坐標系和機床坐標系的關系。 1）G50指令編程格式 G50 X Z ； 指明當前刀具在工件坐標系中的

27、坐標。 2）G50指令說明,a,64,1.2.3 數控車削編程,工件坐標系 （3）設定工件坐標系 2）G50指令說明 在執(zhí)行此指令之前必須先對刀，通過調整，將刀具刀尖放在加工程序所要求的起刀點位置上； 此指令并不產生運動。此指令執(zhí)行后，顯示器顯示的坐標值發(fā)生了變化，顯示的坐標值從機床坐標系轉到工件坐標中。 具有參考點設定功能的機床還可用工件原點預設置指令G54G59來代替G50建立工件坐標系。,a,65,1.2.3 數控車削編程,（3）設定工件坐標系 3）具有以機械原點為參考點設定功能的機床可用工件原點預置指令G54B59。 用G54G59設立工件原點是通過MDI控制面板把工件坐標系相對于機床

28、原點的偏移量提前輸入數控系統(tǒng)，執(zhí)行段程序后，均于G54G59指定的零點作為原點；,a,66,1.2.3 數控車削編程,（3）設定工件坐標系 3）具有以機械原點為參考點設定功能的機床可用工件原點預置指令G54B59。 用G54G59時，不需要后跟坐標字（坐標偏移理是通過MDI方式提前輸入到系統(tǒng)中），可單獨一行書寫。后面跟坐標字是附屬于前次移動所需的模態(tài)G指令。 G90 G55 G00 X80.0 Y40.0,a,67,1.2.3 數控車削編程,對刀 常用的是試切法對刀 先進行返回參考點的操作 試切外圓確定對刀點的X位置。 試切端面確定對刀點的Z位置。,a,68,1.2.3 數控車削編程,數控車削

29、常用指令 以FANUC系列數控裝置為例，介紹數控車床常用編程指令。 （1）常用輔助功能指令 M00：機床所有動作均被切斷，以便進行某種手動操作。重新按程序啟動按鈕后，再繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段； M01：與MOO相同，不同是只有按下機床控制面板上的“選擇停止”開關時，該指令才有效，否則繼續(xù)執(zhí)行后面的程序，該指令常用于檢查工件的關鍵尺寸。 M02：程序結束，表示程序內所有指令均已完成，因而切斷機床所有動作，機床復位。程序結束后，光標不返回到程序開頭的位置。 M30：程序結束，除完成MO2的內容外，光標返回程序開頭。,a,69,1.2.3 數控車削編程,數控車削常用指令 （2）F、T、S功能 F功能

30、指定進給速度，由地址F和其后面的數字組成。 G95（每轉進給mm/r）:該指令指定F的進給速度為mm/r,開機默認為每轉進給mm/r ；屬于模態(tài)指令 。 G94（每分鐘進給mm/min）：該指令指定F的進給速度為mm/min。屬于模態(tài)指令 。,a,70,1.2.3 數控車削編程,數控車削常用指令 （2）F、T、S功能 T功能 用于數控系統(tǒng)選刀。TXXXX ，前兩位是刀具號，后兩位是刀具補償號。 例：T0102,a,71,1.2.3 數控車削編程,數控車削常用指令 （2）F、T、S功能 S功能 指定主軸轉速或線速度。 G96（恒線速度m/min），刀具與工件接觸點的主軸線速度，例：G96 S10

31、0；模態(tài)指令。 G97（轉速r/min），開機狀態(tài)為圓周轉速. 例：G97 S800；模態(tài)指令。 G50（主軸最高速度限定），G50除了設定工件坐標系外，還用于主軸最高轉速r/min。例：G50 S2000,a,72,1.2.3 數控車削編程,數控車削常用指令 （2）F、T、S功能 F、T、S功能均為模態(tài)代碼,a,73,1.2.3 數控車削編程,數控車削常用指令 （3）準備功能指令 絕對坐標編程與增量坐標編程 FANUC系統(tǒng)用尺寸字的地址符指定絕對坐標編程還是增量坐標編程。地址符X、Y、Z表示絕對坐標編程，地址符U、V、W表示增量坐標編程。 FANUC系統(tǒng)可采用絕對坐標和增量坐標混合編程。 例

32、：G00 X100.0 W-20.0;,a,74,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 G00（快速定位指令） 指令格式 G00 X(U) Z(W) ; 刀具快速移動到目標點X(U) Z(W) 。路線一般不是一條直線，而是兩條線段的組合。要注意刀具在快速移動時是否會與工件碰撞。,a,75,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 G01（直線插補指令） 指令格式 G01 X(U) Z(W) F ; X(U) Z(W) 為目標點，F(xiàn) 為進線速度。,例：如圖從對刀點P0快速移動到P1點，再由P1直線加工到P2點。 絕對坐標編程 G00 X30.0 Z0; G01 X50.0 Z-45.0

33、F0.2; 增量坐標編程 G00 U-50.0 W-60.0; G01 U20.0 Z-45.0 F0.2;,a,76,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 G02/G03（圓弧插補指令） 指令格式1 G02 X(U) Z(W) I K F ; G03 X(U) Z(W) I K F ;,G02順時針圓弧插補，G03逆時針圓弧插補。 順逆方向的判斷：從圓弧所在平面（如XZ平面）的垂直坐標軸（如Y軸），由正方向朝負方向看去，順時針用GO2指令，逆時針用GO3指令。,a,77,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 G02/G03（圓弧插補指令） 指令格式1 G02 X(U) Z(W)

34、I K F ; G03 X(U) Z(W) I K F ;,X(U) Z(W) 為圓弧終點坐標。 I K 是圓弧起點和圓心連線的矢量在各個坐標軸的投影，具有方向性。 F 為進給速度,a,78,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 G02/G03（圓弧插補指令） 指令格式2 G02 X(U) Z(W) R F ; G03 X(U) Z(W) R F ;,X(U) Z(W) 為圓弧終點坐標。 R 是圓弧半徑，當圓心角180時，用“+R”表示；當圓心角180時，用“-R”表示。,a,79,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 例：對如圖所示的零件進行數控車削編程,用I、K表示圓心，絕對坐

35、標編程 NO3 GOO X20.0 Z2.0; N04 GO1 X20.0 Z-30.0 F80; N05 G02 X40.0 Z-40.0 I10.0 K0 F60;,a,80,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 例：對如圖所示的零件進行數控車削編程,用I、K表示圓心，增量坐標編程 NO3 GOO U-80.0 W-98.0; N04 GO1 U0 W-32.0 F80; N05 G02 U20.0 W-10.0 I10.0 K0 F60;,a,81,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 例：對如圖所示的零件進行數控車削編程,用R表示圓心，絕對坐標編程 NO3 GOO X20.

36、0 Z2.0; N04 GO1 X20.0 Z-30.0 F80; N05 G02 X40.0 Z-40.0 R10.0 F60;,a,82,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令,車圓弧時，不可能一刀就把圓弧車完，因 為吃刀量太大，容易打刀； 車錐法，先車成圓錐，再車圓弧，要注意起點和終點的確定； 車圓法，用不同半徑的圓來車削，最終將所需圓弧車出來，計算較麻煩。,a,83,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 G04（暫停指令） 指令格式 G04 X(U/P) ; 刀具作短暫的無進給光整加工，一般用于切槽、鏜平面、锪孔等場合。 X或U或P后接暫停時間，其中，X或U后面可帶小數點，單

37、位為s(秒)；P后面不可帶小數點，單位為ms(毫秒)。 G04 X5.0; 光整暫停5秒 G04 P1000； 光整暫停1000毫秒（1秒）,a,84,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 錐的切削 切削原理（分為車正錐、車倒錐） 按圖a進給路線車正錐，需要計算終刀距S。,S=2L*ap/（D-d）,a,85,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 錐的切削 切削原理（分為車正錐、車倒錐） 按圖b進給路線車正錐，不需要計算終刀距S。,每次切削過程中，背吃刀量是變化的,a,86,4. 數控車削常用指令,車錐編程實例 已知毛坯為30mm的棒料，3號刀為外圓車刀。 解：分三次走刀，前兩次背

38、吃刀量ap=2mm,最后一次為蒙ap=1mm，終刀距s1=8mm,s2=16mm。,N01 G50 X200.0 Z100.0; N02 S800 T0303 M03; N03 G00 X32.0 Z0; N04 G01 X0 Z0 F0.3; N05 G01 X0 Z2.0; N06 G00 X26.0 Z2.0; N07 G01 X26.0 Z0 F0.4;,a,87,4. 數控車削常用指令,車錐編程實例 已知毛坯為30mm的棒料，3號刀為外圓車刀。 解：分三次走刀，前兩次背吃刀量ap=2mm,最后一次為蒙ap=1mm，終刀距s1=8mm,s2=16mm。,N08 G01 X30.0 Z-

39、8.0; N09 G00 X30.0 Z0; N10 G01 X22.0 Z0 F0.4; N11 G01 X30.0 Z-16.0; N12 G00 X30.0 Z0; N13 G01 X20.0 Z0 F0.4; N14 G01 X30.0 Z-20.0;,a,88,4. 數控車削常用指令,車錐編程實例 已知毛坯為30mm的棒料，3號刀為外圓車刀。 解：分三次走刀，前兩次背吃刀量ap=2mm,最后一次為蒙ap=1mm，終刀距s1=8mm,s2=16mm。,N15 G00 X200.0 Z100.0 T0300; N16 M30; 刀具先快速定位，然后直線插補走錐面，再快速退刀，接著重新快速

40、定位，再直線插補走錐面，這一過程可通過固定循環(huán)功能進行。,a,89,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 固定循環(huán) 單一固定循環(huán) 外圓切削循環(huán) 指令格式 G90 X(U) Z(W) F ;,X(U) Z(W) 是與循環(huán)起點對角的圓柱面切削終點； R表示快速進給(虛線表示)，F(xiàn)表示工進進給（實線表示）。,a,90,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 固定循環(huán) 單一固定循環(huán) 外圓切削循環(huán) 指令格式 G90 X(U) Z(W) F ;, N05 G90 X35.0 Z20.0 FO.2; N06 G90 X30.0 Z20.0; N07 G90 X25.0 Z20.0; ,a,91,4

41、. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 固定循環(huán) 單一固定循環(huán) 錐面切削循環(huán) 指令格式 G90 X(U) Z(W) I(R) F ;,X(U) Z(W) 是與循環(huán)起點對角的圓柱面切削終點； I(R)為錐體大小端的半徑差，正錐面，I值為正，反之為負。,a,92,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 固定循環(huán) 復合固定循環(huán)G71內、外徑粗車循環(huán),車內徑時，u為負值,a,93,4. 數控車削常用指令,復合固定循環(huán)應用舉例： 毛壞為棒料，粗加工切削深度為7mm，進給量0.3mm/r，主軸轉速500r/min。精加工余量X向4mm(直徑上)，Z向2mm，進給量為0.15mm/r，主軸轉速800r

42、/min，程序起點見圖。,N01 G50 X200.0 Z220.0; N02 M04 S800 T0101; N03 G00 X160.0 Z180.0; N04 G71 U7.0 R0.5; N04 G71 P06 Q12 U4.0 W2.0 F0.3 S500; N06 G00 X40.0 S800; N07 G01 W-40.0 F0.15; N08 X60.0 W-30; N09 W-20.0;,a,94,4. 數控車削常用指令,復合固定循環(huán)應用舉例： 毛壞為棒料，粗加工切削深度為7mm，進給量0.3mm/r，主軸轉速500r/min。精加工余量X向4mm(直徑上)，Z向2mm，進給

43、量為0.15mm/r，主軸轉速800r/min，程序起點見圖。,N10 G01 X100.0 W-10.0; N11 W-20.0; N12 X140.0 W-20.0; N13 G70 P06 Q12; N14 G00 X200.0 Z220.0; N15 M05; N16 M30;,a,95,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 固定循環(huán) 復合固定循環(huán)G72端面粗車循環(huán),a,96,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 固定循環(huán) 復合固定循環(huán)G70精車循環(huán) 用G71、G72、G73粗車后，必須用G70來指定精車循環(huán)，切除粗加工留下的余量。在G70設定的F、S、T有效；當G70中沒

44、有設定時，粗車中的F、S、T有效。,a,97,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 螺紋加工 螺紋尺寸的計算 小徑=大徑-1.3*螺距 螺紋切削指令 a.G32單行程螺紋切削 指令格式：G32 X(U) Z(W) F ; 該指令一般很少使用,a,98,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 螺紋加工 螺紋切削指令 b.G92 螺紋循環(huán)指令 指令格式：G92 X(U) Z(W) I F ; X(U) Z(W) 為循環(huán)起點對角線頂點坐標值 F 為螺紋導程（單頭螺距） I 為錐螺紋大小半徑之差， 正錐為正，倒錐為負。,a,99,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 螺紋加工 螺紋切削

45、指令 b.G92 螺紋循環(huán)指令 指令格式：G92 X(U) Z(W) I F ; I 為錐螺紋大小半徑之差， 正錐為正，倒錐為負。,a,100,4. 數控車削常用指令,b.G92 螺紋循環(huán)指令 指令格式：G92 X(U) Z(W) I F ; 如圖所示，螺紋小徑(底徑)=大徑(公稱直徑)-1.3*螺距 =30-1.3*2=27.4,N01 G50 X270.0 Z260.0；(工件坐標系設定) N02 M04 S800 T0101；（用1號刀1號刀補，主軸反轉） N03 G00 X35.0 Z104.0； N04 G92 X28.9 Z53.0 F2.0;(第一次循環(huán)) N05 X28.2；

46、N06 X27.7； N07 X27.3； N08 G00 X270.0 Z260.0 TO100; ,a,101,4. 數控車削常用指令,（3）準備功能指令 螺紋加工 螺紋切削指令 C.G76 螺紋切削復合循環(huán)指令,a,102,4. 數控車削常用指令,G76 螺紋切削復合循環(huán)指令,a,103,5. 刀具補償功能與編程,（1）刀具位置補償（刀具長度補償、刀具偏置、刀具偏移） 當用多把刀具時，只需要對一把基準恨，其余刀具可利用補償功能。 刀具在加工過程中都會有不同程度的磨損，只需改變位置補償參數就可以繼續(xù)加工。 刀具重磨后，安裝位置發(fā)生改變，也可能過位置補償功能修正安裝位置誤差。 刀具位置補償實

47、施的關鍵是測出每把刀具的位置補償量，并輸入到系統(tǒng)中。目前常用的方法有手動試切對刀等。,a,104,5. 刀具補償功能與編程,（1）刀具位置補償（刀具長度補償、刀具偏置、刀具偏移） 刀具位置補償用T指令 指令格式：Txxxx 前兩位是刀號，后兩位是位置補償號； 當位置補償號(后兩位)為00時，表示取消刀具位置補償,a,105,5. 刀具補償功能與編程,（2）刀具半徑補償 常將硬質合金車刀磨成圓弧，圓弧半徑有0.2、0.4、0.8、1.2等。編程是以刀尖P進行，會產生加工誤差。,a,106,5. 刀具補償功能與編程,（3）刀具半徑補償的指令與編程 指令格式：GO1 G41 X(U) Z(W) F

48、; GO1 G42 X(U) Z(W) F ; 沿著刀具運動方向(假設工件不動)，刀具位于工件左側時用G41刀具半徑左補償；反之，刀具位于工件右側時用G41刀具半徑右補償G42。,G41、G42、G40程序段中，必須有GOO或GO1指令； G41或G42必須要用G40指令才能解除，非一般的模態(tài)指令。,a,107,1.2.4 典型零件的數控車削工藝與編程,1、軸類零件的數控車削工藝與編程 對如圖所示零件進行精加工。該零件是45鋼，無熱處理及硬度要求。 圖中85不加工，僅為了夾緊、定位的方便，三瓜卡盤夾持85外圓，另一端用頂尖頂持。工件的左端面作為編程原點，一次裝夾完成所有精加工。 先從右至左切削

49、外輪廓面，倒角車螺紋外圓車錐度車62外圓倒角車80外圓車圓弧車80外圓,切3-45槽 車M48x1.5螺紋,a,108,1.2.4 典型零件的數控車削工藝與編程,1、軸類零件的數控車削工藝與編程 三把車刀。1號刀，外圓車刀；2號刀，切槽；三號刀，車螺紋。換刀時要注意避免與工件、夾具等發(fā)生碰撞。本例換刀點為A(200,350)點。 車外圓：主軸轉速630r/min，進給速度0.15mm/r； 切槽：主軸轉速315r/min，進給速度0.08mm/r； 車螺紋：主軸轉速200r/min，進給速度為1.5mm/r。,a,109,1.2.4 典型零件的數控車削工藝與編程,O0006; (程序名) N0

50、1 G50 X200.0 Z350.0；(工件坐標系設定) N02 S630 M03 T0101 M08；（用1號刀1號刀補，主軸正轉， M08，切削液開） N03 G41 G00 X41.8 Z292.0；(刀具補償有效，快速到達切削點) N04 G01 X47.8 Z289.0 F0.15；（倒145角） N05 G01 U0 W-59.0；（車螺紋47.8外圓） N06 G01 X50. W0；（回至錐面加工的起始點） N07 G01 X62.0 W-60.0；（車錐面）,a,110,1.2.4 典型零件的數控車削工藝與編程,N08 G01 U0 Z155.0；（車62mm外圓） N09

51、 G01 X78.0 W0；（退回到倒角起始點） N10 G01 X80.0 W-1.0；（倒角） N11 G01 U0 W-19.0；（車80mm外圓） N12 G02 U0.0 W-60.0 I63.25 K-30.0；（車削圓弧） N13 G01 U0 Z65.0；（車80mm外圓） N14 GO1 X90.0 W0；（退刀） N15 G00 X200.0 Z350.0 T0100；(退刀回到換刀點,停止刀補) N16 G00 X51.0 Z230.0 S315 T0202;(換切槽刀，并快速移動到切槽點),a,111,1.2.4 典型零件的數控車削工藝與編程,N17 G01 X45.0

52、 W0 F0.16 M08；（切槽） N18 G04 X0.2；（延時） N19 G00 X51.0 W0；（退刀） N20 X200.0 Z350.0 T0200；（退刀，取消2號刀補） N21 G00 X52.0 Z296.0 S200 T0303；（換3號刀，快速趨近車螺紋起點）,N22 G92 X47.2 Z231.5 F1.5； （車螺紋循環(huán)第一次） N23 G92 X46.6 Z231.5； N24 G92 X46.2 Z231.5； N25 G92 X45.8 Z231.5 N26 G00 X200.0 Z350.0 T0300 M09； （退至起點，停切削液） N27 M30；

53、（程序停止）,a,112,1.3 數控銑削加工工藝與編程,1.3 概述 數控銑床能進行外形輪廓銑削、平面或曲面型銑削及三維復雜銑削，如凸輪、模具、葉片。 還能夠進行孔加工功能，如鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔和攻螺紋。加工中心是在數控銑床上發(fā)展起來的，主要增加了刀庫和自動換刀裝置。,a,113,1.3 數控銑削加工工藝與編程,1.3.1 數控銑削的加工對象和工藝特點 數控銑削的加工對象 (1)平面曲線輪廓類零件 平面輪廓類零件的加工表面平行或垂直于水平面，或加工面與水平面的夾角為定角。目前大多數銑床上加工的屬于該類零件 一般只需用三坐標數控銑應床的兩坐標聯(lián)動(或兩軸半聯(lián)動)就可以加工出來,a,114,

54、1.3 數控銑削加工工藝與編程,平面曲線輪廓類零件,挖槽加工,平面輪廓加工,a,115,1.3 數控銑削加工工藝與編程,1.3.1 數控銑削的加工對象和工藝特點 數控銑削的加工對象 (2)曲面類（立體類）零件 三維空間曲面的零件，曲面不能展成平面，曲面常用數學模型設計出，銑刀與加工面始終接觸。,空間曲面零件加工,a,116,1.3.1 數控銑削的加工對象和工藝特點,數控銑削的加工對象 (2)曲面類（立體類）零件 常用曲面加工方法 1) 二軸半控制加工，只能是兩個坐標軸聯(lián)動，另一個坐標軸進行定行距周期性進給。只能加工不太復雜的空間曲面加工。 2）三坐標聯(lián)動加工，X、Y、Z軸必須聯(lián)動，進行空間直線

55、插補。這種方法主要用于發(fā)動機及模具較復雜的空間曲面。,a,117,1.3.1 數控銑削的加工對象和工藝特點,數控銑削的加工對象 (3)其他在普通銑床難加工的零件 形狀復雜、尺寸繁多，劃線與檢測均困難的零件。 高精度零件 一致性要求好的零件 變斜角類零件,a,118,1.3.2 數控銑削加工工藝,進給路線的確定 在保證所加工的零件獲得良好的加工精度和表面質量的前提下，力求計算容易，走刀路線短，空工時間少。 (1)定位控制數控機床的進給路線 包括XY平面上的進給路線和Z向進給路線。保證刀具在XY面上的進給路線最短。,a,119,1.3.2 數控銑削加工工藝,進給路線的確定 (1)定位控制數控機床的

56、進給路線 對于也位置精度要求高的零件，在精鏜時，鏜孔路線定位方向要一致，主要原因是反向定位時，螺旋副有間隙，會產生誤差。,a,120,1.3.2 數控銑削加工工藝,進給路線的確定 (2)輪廓控制的進給路線 考慮最短進給路線，須以保證零件加工精度和表面質量為前提，所以一般應保證零件的最終輪廓是連續(xù)加工獲得的。,a,121,1.3.2 數控銑削加工工藝,進給路線的確定 (3)為獲得好的表面質量與較高的精度，應注意以下幾點： 合理設計切入、切出程序段。為了避免在輪廓的切入和切出處留下刀痕，應沿零件輪廓延長線切向切入、切出。,a,122,1.3.2 數控銑削加工工藝,進給路線的確定 (3)為獲得好的表

57、面質量與較高的精度，應注意以下幾點： 避免在切削過程中進給停頓，否則會在輪廓表面留下刀痕；在被加工范圍內垂直進刀和退刀也會劃傷表面，故應避免在銑削表面范圍內沿刀軸軸線進刀或退刀。 精加工時采用順銑表面粗糙度更小，表面質量更高。,a,123,1.3.2 數控銑削加工工藝,進給路線的確定 (3)為獲得好的表面質量與較高的精度，應注意以下幾點： 選擇工件加工后變形小的進給路線： 對于薄板零件，應采用多次走刀加工達到最后尺寸；或采用對稱去余量法安排進給路線。 對于邊界敝開的曲面加工，采用行切法，且球頭刀應由邊界外開始加工。,a,124,1.3.2 數控銑削加工工藝,銑削刀具的選擇 (1)銑削刀具的基本

58、要求： 銑刀剛性要好。如果工件各處的加工余量相差懸殊時，采取分層銑削。 銑刀耐用度要高。減少磨損及磨刀、換刀時間。,a,125,1.3.2 數控銑削加工工藝,銑削刀具的選擇 (2)常用銑刀的種類： 1）面銑刀 面銑刀的圓周表面和端面都有切削刃，主要用來加工零件外表面或外端面。,a,126,1.3.2 數控銑削加工工藝,銑削刀具的選擇 (2)常用銑刀的種類： 2）立銑刀（數控銑床上用得最多一種銑刀） 立銑刀的一般結構,圓柱表面和端面上都有切削刃； 主要加工臺階面、凹槽、凸輪等,a,127,(2)常用銑刀的種類： 2）立銑刀（數控銑床上用得最多一種銑刀） 特種立銑刀 為了提高生產率，采用硬質合金螺

59、旋銑刀、波形刀。 硬質合金螺旋銑刀，要對工件的平面、除梯面、內側面及溝槽進行粗、精銑削，生產率比高速鋼提高25倍。 波形銑刀比普通高速鋼銑刀，振動小，排屑容易，加工余量大。,a,128,(2)常用銑刀的種類： 3）模具銑刀 由立銑刀變化發(fā)展而來，主要加工模具型腔或凸凹模成形表面。,a,129,(2)常用銑刀的種類： 3）模具銑刀 硬質合金模具銑刀,a,130,(2)常用銑刀的種類： 4）鍵槽銑刀 圓柱面和端面都有切削刃。既象立銑刀，又象鉆頭，加工時先軸向進給達到槽深，然后沿鍵槽方向銑出鍵槽全長。,a,131,(2)常用銑刀的種類： 5）鼓形銑刀 加工如飛機上變斜角的零件,a,132,1.3.2 數控銑削加工工藝,數控銑削加工的對刀與換刀 (1)數控銑削對刀點的確定 對刀有兩種方式：一種是編程原點（工件原點）就是對刀點，找出編程原點(工件原點)與機床原點的偏置量，輸入系統(tǒng)中，通過G54G59調用。 另一種是加工的刀具起始點作為對刀點，通過刀具起始點來設定加工坐標系與機床坐標系之間的關系。用G92指令（數控車床用G50）,a,133,1.3.2 數控銑削加工工藝,數控銑削加工的對刀與換刀 (1)數控銑削對刀點的確定 對刀的概念：一是確定工件坐標（編程坐標