第4章 数控车床编程.ppt

1、,了解数控车床的用途、布局和主要参数 了解数控车床的主要加工对象 掌握数控车削编程的特点 掌握数控车床常用编程指令的使用 掌握轴类零件的车削综合编程方法,学习目标,数控车床一般具有两轴联动的功能，其中Z轴平行于主轴，X轴在水平面上且垂直于主轴。 主要加工对象：轴类、盘套类回转体零件，可完成内外圆柱、圆锥、圆弧、螺纹等的切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔等。 是目前国内使用较广的一种数控机床，约占国内数控机床总数的25%。,数控车床的用途,数控车床的用途,车外圆,车端面,钻孔,车内孔,切槽,切断,车锥面,车型面,车螺纹,数控车床的布局,数控车床的布局,1.绝对编程和增量编程 数控车床编程时

2、绝对坐标和增量坐标可以在同一程序段中混用。 绝对坐标值常用X、Z表示。 增量坐标值常用U、W表示，使用时应注意轨迹运动的方向。 根据零件图纸的尺寸标注，以减少尺寸换算为选择原则。,数控车床的编程特点,2.直径编程 数控车削加工时，由于图纸径向尺寸的标注 和测量都使用直径，所以编程时径向坐标（X方 向）使用直径表示。,数控车床的编程特点,3.固定循环功能的应用 4.刀具半径自动补偿功能（G41、G42） 5.代码分组 不同组G代码可编写在同一程序段内均有效； 同组G代码若编写在同一程序段内，则最后一个 G代码有效。,数控车床的编程特点,6.切削起点的确定 车削加工时采用快速进刀至工件切削起点，再

3、改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。 切削起点的确定与工件毛坯大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。 一般在X方向上大于毛坯直径5mm，Z方向上离开毛坯端面5mm。,数控车床的编程特点,机床原点机床上的一个固定的点，数控车床的机床原点一般取卡盘前端面或后端面与主轴中心线的交点。 机床坐标系前置刀架和后置刀架 参考点一般设在各轴正向行程极限位置。,数控车床编程坐标系,返参考点（回零）可以建立机床坐标系。,数控车床编程坐标系,注意：在以下三种情况下，数控系统失去了对机床参考点的记忆，因此必须使刀架重新返回机床参考点。 （1）机床关机后，又重新接通电源开关时。 （2

4、）机床解除急停状态后。 （3）机床超程报警信号解除之后。,编程坐标系编程人员为了编程方便自行设定的坐标系，又称工件坐标系。 用于确定工件几何图形上各几何要素的位置，一般供编程使用，与机床坐标系不重合。 编程坐标系的原点称为工件原点或程序原点。数控车床的工件原点一般设在工件的左端面或右端面的中心点。,数控车床编程坐标系,数控车床编程坐标系,机床坐标系与编程坐标系,数控编程常用功能指令,辅助功能M指令,进给功能F指令,准备功能G指令,主轴功能S指令,刀具功能T指令,使数控机床或控制系统建立某种加工方式。 由地址符G和其后2位数字组成，从G00G99。数字最前的0可省略不写，如G01可以写作G1。

5、G指令可分为若干组，包括模态指令和非模态指令。 同一个程序段中可以输入几个不同组的G指令，当输入了两个或两个以上的同组G指令时，最后一个G指令有效。,复习：准备功能G指令,准备功能G代码,准备功能G代码,准备功能G代码,基本移动指令,基本功 能指令,单一固定 循环指令,复合固定 循环指令,格式：G00 X（U） Z（W）； 说明： 1）G00指令使刀具在点位控制方式下从当前点以快移速度向目标点移动。实现快速点定位，不要求轨迹和速度，移动中刀具不切削。 2）X、Z为目标点绝对坐标，U、W为目标点相对于起点的增量，其中X、U的坐标值均为直径量。绝对坐标和增量坐标可以混编。,准备功能G代码,3）不运

6、动的坐标可以省略，G00可以简写成G0 。 4）程序中只有一个坐标值X或Z时，刀具将沿该坐标方向移动；有两个坐标值X和Z时，刀具将先以1:1步数两坐标联动，然后单坐标移动，直到终点。 5）G00快速移动速度由机床预先设定，可通过控制面板上的倍率按钮（旋钮）进行调节。,准备功能G代码,一般用于切削加工前的快速定位和切削 加工后的快速退刀。,例：如图刀尖从A点 快进到B点，分别用 绝对坐标、增量坐标 和混合坐标方式写出 该G00程序段。,绝对坐标方式：G00 X40 Z58； 增量坐标方式：G00 U-60 W-28.5； 混合坐标方式：G00 X40 W-28.5；或G00 U-60 Z58；,

7、准备功能G代码,练习1 绝对编程： G00 X50 Z6 ； 增量编程： G00 U-70 W-84 ；,准备功能G代码,练习2,格式：G01 X（U） Z（W） F ； 说明： 1）G01指令使刀具以F指定的进给速度沿直线移动到目标点，一般作为切削加工运动指令。 2）X、Z为目标点的绝对坐标；U、W为目标点相对于起始点的增量，使用时注意增量的方向。,准备功能G代码,数控编程常用功能指令,3）F指定进给速度（进给率），为模态指令，有每转进给和每分钟进给两种。没有F指令则认为进给速度为零。 4）程序中指定F后，实际进给速度可通过控制面板上的倍率按钮（旋钮）进行调节。以便操作者选取最佳的进给速度。

8、 5）可单坐标移动，也可以两坐标同时插补运动。,编程示例1： G01 X60.0 Z-80.0 F0.5； 或G01 U0.0 W-80.0 F0.5； 或G01 X60.0 W-80.0 F0.5； 或G01 U0.0 Z-80.0 F0.5； 或G01 W-80.0 F0.5； 或G01 Z-80.0 F0.5；,准备功能G代码,编程示例2 绝对坐标： G01 X40 Z-30 F0.5 ; 增量坐标： G01 U20 W-30 F0.5 ; 混合坐标： G01 X40 W-30 F0.5;,准备功能G代码,例：如图刀具从P0P1P2P3P0点运动（图中为G00方式；为G01方式）。加工程

9、序为：,绝对坐标方式： G00 X50 Z2；（P0P1） G01 Z-40 F0.1；（P1P2） X80 Z-60；（P2P3） G00 X200 Z100；（P3P0） 增量坐标方式： G00 U-150 W-98；（P0P1） G01 W-42 F0.1；（P1P2） U30 W-20；（P2P3） G00 U120 W160；（P3P0）,准备功能G代码,练习1 AB G00 X40.0 Z6.0 ; BC G01 X40.0 Z-30.0 F0.5; CD X50.0 Z-30.0; DE X60.0 Z-70.0 ; 或X60.0 W-40.0 ; EF X90.0 ; FA G

10、00 X200.0 Z150.0 ;,准备功能G代码,编程示例2 绝对坐标： G01 X40 Z-30 F0.5 ; 增量坐标： G01 U20 W-30 F0.5 ; 混合坐标： G01 X40 W-30 F0.5;,准备功能G代码,控制刀具在指定的坐标平面内按照一定的速度作圆弧运动。 G02为顺时针方向圆弧插补，G03为逆时针方向圆弧插补。 圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03 。,准备功能G代码,准备功能G代码,准备功能G代码,格式： G02（G03）X（U） Z（W） R F； 或G02（G03）X（U） Z（W）

11、I K F； 说明： 1）该指令控制刀具按所需圆弧运动。G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。 2）X、Z表示圆弧终点绝对坐标，U、W表示圆弧终点相对于圆弧起点的增量坐标。,准备功能G代码,3）I、K表示圆心相对圆弧起点的增量坐标，分别对应X、Z。I、K带有“土”号，当增量方向与坐标轴的方向相反时取“-”号。I、K为零可省略，但不可同时为零。,准备功能G代码,4）R表示圆弧半径， I、K和R同时输入时，R有效。 5）X、U、I均采用直径量编程 6）F表示进给速度。,例：图示工件，加工圆弧的程序为： 绝对坐标方式： G01 X20 Z-30 F0.1； G02 X40 Z-40 R10

12、 F0.08； 增量坐标方式： G01 U0 W-32 F0.1； G02 U20 W-10 I20 K0 ；,准备功能G代码,绝对坐标方式： G01 X28 Z-40 F0.1； G03 X40 Z-46 R6 F0.08； 增量坐标方式： G01 U0 W-42 F0.1； G03 U12 W-6 R6 F0.08；,例：如图加工逆时针圆弧的程序为：,准备功能G代码,格式：G04 X；或G04 U；或G04 P； 说明： 1）该指令按给定时间延时，不做任何动作，延时结束后再自动执行下一段程序。 2）该指令主要用于车削环槽、盲孔及自动加工螺纹时使刀具在短时间无进给方式下进行光整加工。 3）X

13、、U表示秒，P表示毫秒。 4）G04为非模态指令。,准备功能G代码,格式：G20（G21） 说明： 1）G20表示英制输入，G21表示公制（米制）输入。 2）G20和G21是同组模态代码，可以相互取代，不能在一个程序段中同时使用。 3）机床通电后默认的状态为G21。,准备功能G代码,准备功能G代码,进给功能指令F由地址符F和数字表示，用于指定刀具向工件进给的相对速度，属于模态代码。 进给功能分为每分钟进给（mm/min）和每转进给（mm/r）两种方式，分别用G98和G99指令指定。,格式：G98(G99) 说明： 1）G98指定每分钟进给，即G98使进给量F的单位为mm/min。 G99指定每

14、转进给，即G99使进给量F的单位为mm/r。 2）G98一般用于镗铣类数控机床、加工中心等；G99一般用于数控车床，可以在工件表面形成均匀的切削纹路。 3）G98、G99为同组的模态G指令，只能一个有效。本校机床CNC上电时默认G98有效。,准备功能G代码,准备功能G代码,格式：G27 X（U）；X向参考点检查； G27 Z（W）；Z向参考点检查； G27 X（U） Z（W）；X、Z向参考点检查。 说明： 1）该指令用于参考点位置检测，执行后刀具以快速运动方式在被指定的位置上定位，到达的位置如果是参考点，则返回参考点灯亮。 2）若定位结束后被指定的轴没有返回参考点则出现报警。执行该指令前也应取

15、消刀具位置偏置。 3）X、Z为参考点的坐标值，U、W表示到参考点的距离。 4）执行指令的前提是机床在通电后必须返回过一次参考点。,准备功能G代码,格式：G28 X（U）；X向返回参考点； G28 Z（W）；Z向返回参考点； G28 X（U） Z（W）；X、Z向同时返回参考点。 说明： 1）该指令可使被指定的轴以快速移动的速度经过指定的中间点后再返回参考点。 2）X、Z是中间点的绝对坐标，U、W是中间点相对于起点的增量坐标。 3）中间点不能超过参考点。有时为保证返回参考点的安全，应先X向返回参考点，然后Z向再返回参考点。,准备功能G代码,主轴功能指令S由地址符S和数字表示，用于指定主轴的转速或切

16、削速度，但不能启动主轴，属于模态代码。 程序中指定S后，实际主轴转速可通过控制面板上的主轴倍率按钮（旋钮）进行调节。 主轴功能分为恒转速（r/min）和恒线速度(m/min)两种控制模式。分别用G97和G96指令指定。,准备功能G代码,格式：G96 S； G97 S； 说明： 1）G96是机床恒线速控制，此时S指定的数值表示切削速度，单位m/min。设定恒线速可以使工件各表面获得一致的表面粗糙度。 2）G97是取消恒线速控制（恒转速控制），此时S指定数值是主轴转速，单位r/min。 3）G96常用于车削端面或工件直径变化较大的工件，G97用于镗铣加工和轴径变化较小的轴类零件车削加工； 4）G9

17、6、G97为同组的模态G代码，只能一个有效。其中，CNC上电时默认G97有效。,准备功能G代码,4）主轴转速与切削速度的计算公式如下： 式中 v切削速度，单位为m/min； n主轴转速，单位为r/min； D工件或刀具直径，单位为mm。 由此可知，当刀具逐渐靠近工件中心时（工件直径越来越小），主轴转速会越来越高，此时工件有可能因卡盘调整压力不足而从卡盘中飞出。为防止这种事故，在建立G96指令之前，最好使用G50来限制主轴最高转速。,n=1000v/D,准备功能G代码,格式：G50 S； 说明： 1）S后的数值表示主轴最高转速（r/min）。 2）使用G96指令前，为防止主轴转速过高而发生危险，

18、 必须设定主轴最高转速。切削过程中当执行恒线速 度时，主轴最高转速将被限制在此最高值。,O0001 G99 M03 S600 ; T0101; G00 X_ Z_ ; G01 X40 F0.5 ; Z-20 ; G03 X45 Z-22.5 R2.5; G00 X_ Z_ ; M05 ; M30 ;,程序号 设定主轴旋转方向和转速 指定加工刀具和刀补 设定刀具切削起始点 指定加工运行轨迹（直线）和参数， 并设定进给速度 圆弧加工 返回换刀点 停止主轴 程序结束,简单数控程序编制,切削用量的选择原则 粗加工以提高生产率为主 进给量f一般选取为0.20.8 mm/r，主轴转速选 500 600r/

19、min 精加工保证加工质量为主 进给量f一般0.080.2 mm/r，主轴转速一般 选700 1000r/min,数控加工切削用量的确定,大背吃刀量，大进给量，低主轴转速,小进给量，高主轴转速,编程练习1：,简单数控程序编制,编程练习2：,简单数控程序编制,编程练习3：,简单数控程序编制,1.单一固定循环G90、G94 在一个程序段中完成如下循环： 快速进刀切削加工切削退刀快速退刀 循环完成后刀具回到循环起点,单一固定循环指令,数控车削毛坯多为棒料，加工余量较大，需多 次进给切除，此时可采用固定循环指令，缩短程序 长度，节省编程时间。,指令格式： 圆柱面车削循环：G90 X（U） Z（W） F

20、； 圆锥面车削循环：G90 X（U） Z（W） R F；,单一固定循环指令,单一固定循环指令,说明： 1）X、Z为切削终点绝对坐标，U、W为切削终点相对于循环起点坐标值的增量。 2）锥面车削循环中的R表示圆锥体大小端的差，即切削起点与切削终点在X轴上的绝对坐标的差值（半径值）。 3）G90可用来车削外径，也可用来车削内径。 4）G90是模态代码，可以被同组的其他代码（G00、G01等）取代。,G90编程示例1：应用圆柱面车削循环功能加工图示零件。,O0001 G99 M03 S600 ; T0101; G00 X55 Z2 ; G90 X45 Z-25 F0.5； X40； X35； G00

21、X100 Z100； M05; M30；,单一固定循环指令,G90实训加工,单一固定循环指令,G90编程示例2：应用圆锥面车削循环功能加工图示零件。,单一固定循环指令,O0001 G99 M03 S600 ; T0101; G00 X65 Z2 ; G90 X60 Z-25 R-5 F0.5； X50； G00 X100 Z100； M05; M30；,G90应用综合练习,单一固定循环指令,单一固定循环指令,指令格式： 直端面车削循环：G94 X（U） Z（W） F； 锥端面车削循环：G94 X（U） Z（W） R F；,单一固定循环指令,说明： 1）X、Z为切削终点绝对坐标，U、W为切削终点

22、相对于循环起点坐标值的增量。 2）锥面车削循环中的R表示圆锥体大小端的差，即切削起点与切削终点在Z轴上的绝对坐标的差。 3）G94是模态代码，可以被同组的其他代码（G00、G01等）取代。 4）G90常用于长轴类零件切削（X向切削半径小于Z向切削长度），G94一般用于盘类零件切削。,G00 X65. Z21. ; G94 X20. Z16. F0.5 ; Z13 ; Z10 ; G00 X100. Z100. ;,参考程序,G00 X125.0 Z2.0 ; G94 X60.0 Z-10. F0.5 ; Z-20. ; Z-30. ; G00 X120.0 Z-28.0 ; G94 X110.

23、0 Z-30. R-10.0 ; X100. R-18. ; X90. R-26. ; X80. R-34. ; X70. R-42. ; X60. R-50. ; G00 X100. Z100. ;,2.复合固定循环 这类循环功能主要在粗车和多次走刀车螺纹的情况下使用。 利用复合固定循环指令，只要编出最终走刀路线，给出每次切除的余量深度或循环的次数，机床即可自动地重复切削，直到工件完成为止。 G71、G72、G73、G70、G75,复合固定循环指令,格式：G71 Ud Re； G71 P ns Q nf Uu Ww F； N（ns）; ; N(nf); 说明： 1）G71指令适用于圆柱毛坯粗

24、车外径和圆筒毛坯粗车内径。程序段内要指定精加工程序段的顺序号、精加工余量、粗加工每次切深、F功能等，系统会自动计算粗加工路线并完成加工，加工完成后留下精加工余量。,复合固定循环指令,复合固定循环指令,2）式中各地址字含义 ns精加工第一个程序段的顺序号； nf精加工最后一个程序段的顺序号； uX轴方向的精加工余量（直径值，加工外径u0；加工内径u0），一般取0.20.5mm； w Z轴方向的精加工余量，一般取0.1 0.3mm ； d粗加工每次切削的背吃刀量（即切削深度，半径值，无符号），一般取2或3mm； e每次切削循环的退刀量，一般取1或2mm。,复合固定循环指令,3）注意： 执行G71时

25、，nsnf 程序段仅用于计算粗车轮廓，程序段并未被执行； 执行G71指令时，包含在nsnf程序段中的F、S、T功能都不起作用，只有G71程序段中或G71程序段前设定的F功能有效； ns 程序段只能是不含Z（W）指令字的G00、G01指令，否则报警。即只允许X轴移动，G00/G01 X（U）_;,复合固定循环指令,加工零件的轮廓必须符合X、Z轴方向同时单调递增或单调递减，即不可以有内凹的轮廓外形。,复合固定循环指令,例1 如图所示工件，试用G71指令编写粗加工程序,复合固定循环指令,O0001 G99 M03 S600 ; （主轴正转，转速600转/分） T0101 ; G00 X150. Z1

26、00. ; X105. Z5. ; G71 U2 R1 ； （每次切深2mm，退刀1mm,半径值） G71 P1 Q2 U0.5 W0.2 F0.5 ； （余量X方向0.5mm，Z方向0.2mm) N1 G00 X40. ； G01 Z-30. F0.3 ； （ab） X60. W-30.； （bc） W-20.； （cd） N2 X100. W-10.； （de） G00 X150. Z100. ; M05 ; M30 ;,复合固定循环指令,格式：G70 P ns Q nf ； G70为执行G71、G72、G73粗加工循环以后的精加工循环。 在G70指令程序段内要给出精加工第一个程序段的序号

27、ns和精加工最后一个程序段序号nf。 刀具从起刀点沿着nsnf程序段给出的精加工轨迹进行精加工。 执行G70精加工循环时，nsnf 程序段中的F、S、T指令有效。,复合固定循环指令,复合固定循环指令,例2 如图所示工件，试用G71、G70指令编写加工程序,复合固定循环指令,练习1,复合固定循环指令,练习2,复合固定循环指令,练习3,复合固定循环指令,G71实训件,单一固定循环指令,刀具选择 1# 外圆刀T0101：粗车加工，精车加工； 2# 切断刀T0202：刀宽4 mm，切断。 切削用量选择,复合固定循环指令,复合固定循环指令,O0001 G99 M03 S600 ; T0101 ; G00

28、 X100. Z100. ; X38. Z5. ; G71 U2. R1. ; G71 P1 Q2 U0.5 W0.1 F0.5 ; N1 G00 X0. ; G01 Z0. ; X10. ; X12. Z-1. ; Z-14. ; X16. Z-20. ; Z-30. ; G03 X24.01 Z-34. R4. ; G01 Z-45. ; N2 X38. ;,G70 P1 Q2 S900 F0.1 ; G00 X100. Z100. ; T0202 S400 ; G00 X15. ; Z-14. ; G01 X9. F0.2 ; G04 X2 ; X15. ; G00 X38. ; Z-4

29、9. ; G01 X0. ; G00 X100. Z100. ; M05 ; M30 ;,格式：G72 Wd Re； G72 P ns Q nf Uu Ww F； 说明： 1）G71指令G72指令适用于圆柱毛坯料端面方向的加工。 2）与G71指令类似，不同之处就是刀具路径是按径向方向循环的，即其每次切削平行于X轴。 3）ns 程序段只能是不含X（U）指令字的G00、G01指令，否则报警。即只允许Z轴移动，G00/G01 Z（W）_;,复合固定循环指令,复合固定循环指令,O0001 G99 M03 S600 ; T0101 ; G00 X176. Z10. ; G72 W2. R1. ; G72

30、 P10 Q20 U0.3 W0.1 F0.5 ; N10 G00 Z-55. ; G01 X160. F0.2 ; X80. W20. ; W15. ; N20 X40. W20. ; G70 P10 Q20 S900 ; G00 X100. Z100. ; M05 ; M30 ;,G72编程练习,5.编程举例（1）,【示例2-21】 编写如图所示零件的加工程序，毛坯棒料直径为75。要求切削循环起点在A（80，1），切削深度为1.2，退刀量为1，X方向精加工余量为0.2，Z方向精加工余量为0.5。,5.编程举例（2）,O4011 G99 M03 S400; T0101; G00 X80.0

31、Z1.0; G72 W1.2 R1.0; G72 P10 Q20 U0.2 W0.5F0.3; N10 G00 Z-50.0; G01 X74.0 F0.1; X54.0 Z-40.0; Z-30.0 G02 X46.0 Z-26.0 R4.0; G01 X30.0; Z-15.0; X14.0;,5.编程举例（3）,G03 X10.0 Z-13.0 R2.0; G01 Z-2.0; X6.0 Z0.0; N20 X0.0; G70 P10 Q20 S800; G00 X100.0 Z50.0; M05; M30;,5.编程举例（4）,【示例2-22】 编写如图所示零件的加工程序。要求切削循环

32、起点在A（6，3），切削深度为1.2，退刀量为1，X方向精加工余量为0.2，Z方向精加工余量为0.5。,5.编程举例（5）,O2020 T0101; G98 M03 S400; G00 X6.0 Z3.0; G72 W1.2 R1.0; G72 P10 Q20 U-0.2 W0.5 F50.0; N10 G00 G42 Z-61.0; G01 X12.0 W3.0 F30.0; Z-47.0; G03 X16.0 Z-45.0 R2.0; G01 X30.0; Z-34.0; X46.0; G02 X54.0 W4.0 R4.0; G01 Z-20.0; X74.0 Z-10.0;,5.编程举

33、例（6）,N20 Z0.0; S800; G70 P10 Q20; G40 G00 Z50.0; X100.0; M05; M30;,6.编程练习（6）,编写零件 加工程序,格式：G73 Ui Wk R d； G73 P ns Q nf Uu Ww F； N（ns）; ; N(nf); 说明： 1）G73指令又称仿形循环，其刀具路径是按工件精加工轮廓进行循环的。,复合固定循环指令,复合固定循环指令,2）式中各地址字含义 ns精加工第一个程序段的顺序号； nf精加工最后一个程序段的顺序号； uX轴方向的精加工余量（直径值，加工外径u0；加工内径u0），一般取0.20.5mm； w Z轴方向的精加

34、工余量，一般取0.1 0.3mm ； i X轴方向的总退刀量（半径值），即总切削余量，单位mm； k Z轴方向的总退刀量，单位mm ； d 重复加工的次数。如R5表示5次切削完成封闭切削循环。,复合固定循环指令,3）注意： 执行G73时，nsnf 程序段仅用于计算粗车轮廓，程序段并未被执行； 执行G73指令时，包含在nsnf程序段中的F、S、T功能都不起作用，只有G71程序段中或G71程序段前设定的F功能有效； 零件形状无单调性要求。 ns 程序段中对X、Z轴方向移动指令不做要求。,复合固定循环指令,例1,复合固定循环指令,例2,复合固定循环指令,练习1,复合固定循环指令,练习2,复合固定循环

35、指令,螺纹车削指令,螺纹切削指令（G32）,螺纹车削复合循环指令（G76）,螺纹切削单一循环指令（G92）,螺纹加工基础知识,1.螺纹的直径 大径 d 、 D 小径 d1、D1 中径 d2、D2 2.螺纹的标注 M30 x1.5,螺纹加工基础知识,大径（公称直径），用粗实线表示,小径，细实线表示,3.螺纹相关计算 普通螺纹的牙型理论高度H=0.866P（P为螺距） 实际加工时，由于螺纹车刀刀尖半径的影响和安装的需要，螺纹实际牙型高度为H 2 (H/8)=0.6495P，一般取0.65P。 螺纹切削时的总背吃刀量（切削深度）应为2倍的螺纹牙型高度，即,螺纹加工基础知识,0.65Px2,4.螺纹加

36、工每次背吃刀量的选择 如果螺纹牙型较深、螺距较大，可分几次进给。 螺纹的切削深度遵循后一刀的切削深度不能超过前一刀切削深度的原则，分配方式有常量式和递减式。,螺纹加工基础知识,5.车削螺纹加工路线,加工螺纹时，由于机床伺服系统本身具有滞后特性，会在起始段和停止段发生螺纹的螺距不规则现象，故应考虑刀具的引入距离1和超越距离1 。 一般1为25mm，对大螺距和高精度的螺纹取大值；2一般取1的1/4左右。若螺纹收尾处没有退刀槽时，收尾处的形状与数控系统有关，一般按45退刀收尾。,螺纹加工基础知识,格式：G32 X(U）_ Z(W）_ F_ ; 说明： 1）G32指令可进行等螺距的直螺纹、圆锥螺纹以及

37、端面螺纹的切削。 2）X、Z为螺纹加工终点的绝对坐标；U、W为螺纹终点相对于起点的增量；F为螺距（转进给），即主轴每转一转，在进给方向上刀具相对于工件移动一个螺距。 3）1、2为车削螺纹时切入量与切出量，一般1为25mm，2 =（1/4 1/2）1。,螺纹加工编程指令,4）每刀车深量及车削次数要计算好。 5）车螺纹时，在保证生产效率和正常切削的情况下，应选择较低的主轴转速。一般按机床或数控系统说明书中的计算式进行确定，其计算式多为： 式中：P工件螺纹的螺距或导程（mm）； K保险系数，一般为80。 6）在螺纹粗加工和精加工的全过程中，不能使用“进给速度倍率”开关调节速度。,螺纹加工编程指令,例

38、：如图所示螺纹，用G32编写程序。 螺纹切削深度： 2x0.65P=3.25 螺纹小径： 20-3.25=16.75 分六次进刀： 1.0、0.7、0.6、 0.4、0.4、0.15,螺纹加工编程指令,例：如图直螺纹加工，已知螺纹螺距P=2mm，引入量1=3mm，超越量2=1.5mm，分2次车削，背吃刀量为ap=0.5mm。程序如下。,G00 U-60； G32 W-74.5 F2； G00 U60； W74.5； U-61； G32 W-74.5 F2； G00 U61； W74.5；,螺纹加工编程指令,例：如图所示圆锥螺纹加工，已知螺纹导程P =3.5 mm，引入量1=2mm，超越量2=1

39、mm，分2次车削，背吃刀量为ap=0.5mm。程序如下。,G00 X13 Z72； G32 X42 W-43 F3.5； G00 X50； Z72； X12； G32 X41 W-43 F3.5； G00 X50； Z72；,螺纹加工编程指令,格式： 直螺纹车削循环：G92 X（U）Z（W）F； 锥螺纹车削循环：G92 X（U）Z（W）RF； 说明： 1）一句指令完成快进、切削、退刀、快退四步动作。可使螺纹加工用车削循环完成。 2） G92为模态指令，可以被同组的其他代码（G00、G01、G90、G94等）取代。,螺纹加工编程指令,3）X、Z为螺纹切削终点的绝对坐标U、W为切削终点相对于循环起

40、点的增量。 4）R为螺纹切削起点和切削终点在X方向的半径差，加工圆柱螺纹时R为零，可省略。,螺纹加工编程指令,直螺纹编程示例： 螺纹切削深度： 2x0.65P=2x0.65x1.5=1.95 螺纹小径： 30-1.95=28.05 分四次进刀切削： 0.8、0.6、0.4、0.15,螺纹加工编程指令,参考程序： O0001 G99 M03 S300 ; T0101 ; G00 X35. Z5. ; 快速定位至循环起点 G92 X29.2 Z-81. F1.5 ; 分四次进行螺纹切削 X28.6 ; X28.2 ; X28.05 ; G00 X100. Z100. ; M05 ; M30 ;,螺

41、纹加工编程指令,练习：如图所示螺纹，用G92编写程序。 螺纹切削深度： 2x0.65P=3.25 螺纹小径： 20-3.25=16.75 分六次进刀： 1.0、0.7、0.6、 0.4、0.4、0.15,螺纹加工编程指令,锥螺纹编程示例（螺距1.5mm） O0001 G99 M03 S400 ; T0101 ; G00 X45.0 Z2.0 ; G92 X42.2 Z-41.0 R-14.5 F1.5 ; X41.6 ; X41.2 ; X41.05 ; G00 X100. Z100. ; M05 ; M30 ;,螺纹加工编程指令,综合编程练习1,螺纹加工编程指令,G73、G92实训工件,螺纹

42、加工编程指令,O0001 G99 M03 S600 ; T0101 ; G00 X100. Z100. ; X42. Z2. ; G73 U12. R6 ; G73 P1 Q2 U0.3 W0.1 F0.3 ; N1 G00 X0. ; G01 Z0. ; X15.8 ; X19.8 Z-2. ; Z-20. ; X26. ; X30. W-2. ; W-13. ; X25. W-10. ; G02 X35. Z-55. R24. ; G01 Z-70. ; N2 X42. ; G70 P1 Q2 S900 F0.1 ; G00 X100. Z100. ;,螺纹加工编程指令,T0202 S40

43、0 ; G00 X32. Z-20. ; G01 X16. F0.05 ; G04 X2. ; X32. ; G00 X100. Z100. ; T0303 S450 ; G00 X22. Z5. ; G92 X19.2 Z-17. F2.0 ; X18.6 ; X18.0 ; X17.6 ; X17.4 ; G00 X100. Z100. ; T0202 ; G00 X42. Z-74. ; G01 X0. F0.05 ; G00 X100. Z100. ; T0100 ; M05 ; M30 ;,格式： G76 Pmra Qdmin Rd ； G76 X（U）_Z（w）_ Ri Pk Qd

44、 F _ ； 说明： 1）G76指令可将多次进给的单一循环复合起来加工螺纹，较G32、G92指令简单，简化了螺纹加工编程。,螺纹加工编程指令,螺纹加工编程指令,2）式中各地址字含义 m精加工重复次数，从01-99； r螺纹末端倒角量，或斜向退刀量。在0.0f-9.9f之间，用 00-99两位数字指定； a刀尖角度（螺纹牙型角），可以选择80、60、55、30、29和0六种中的一种，由两位数指定。 dmin最小切削深度（半径值），单位m。当计算深度小于dmin时，取dmin作为切削深度。 d精加工留量（半径值），单位mm；,X、 Z为螺纹切削终点D的绝对坐标值 ； U、W螺纹切削终点相对于循环起

45、点的增量； i螺纹切削起点C和切削终点D在X方向的半径差， 若i0，为直螺纹切削方式； k螺纹牙高（半径值），单位m ； d第一次切削的切削深度（半径值），单位m ； f 螺距。,螺纹加工编程指令,螺纹加工编程指令,G76编程示例： 圆柱螺纹螺纹牙型高度3.68 mm，精加工一次，精加工余 量0.1mm；第一次循环时切削深度1.8 mm，最小切削深度 0.1mm，螺纹导程6.0mm，螺纹尾端倒1.1f，牙型顶角60。 G76 P011160 Q100 R 0.1 ; G76 X60.64 Z-62.0 P3680 Q1800 F6.0 ;,螺纹加工编程指令,刀宽=槽宽 工件直径20mm，槽径1

46、4mm T0202； G00 X22. Z-35.； G01 X14. F0.05； X100. ; G00 Z100.；,切槽加工编程指令,刀宽（3mm）槽宽 T0202； G00 X22. Z-35.； G01 X14. F0.05； X22. ； W2. ; X14. ; X22. ; G00 X100. Z100. ；,切槽加工编程指令,练习,切槽加工编程指令,格式： G75 R（e）； G75 X（U）_ Z（W）_P(i)Q(k)R(d)F_； 说明： 1）G75多用外圆车槽，加工过程中刀具不断重复进刀与退刀动作，目的是为了能顺利地排除切屑。,切槽加工编程指令,切槽加工编程指令,2

47、）式中各地址字含义 e每次径向（X轴）进刀后的径向退刀量，单位mm； X切削终点的X轴绝对坐标值，单位mm； U切削终点与起点的X轴绝对坐标的差值，单位mm； Z切削终点的Z轴绝对坐标值，单位mm； W切削终点与起点的Z轴绝对坐标的差值，单位mm； iX轴的进刀量，即每次循环的切削量。单位0.001mm，半径值； kZ方向的进刀量，即每次切槽刀的偏移量。单位0.001mm； d切削至终点后，Z轴的退刀量，省略时，系统默认为0； F进给速度。,切槽加工编程指令,G75编程示例1 切槽刀为2#刀，刀宽5mm O0001 G99 M03 S400 ; T0202 ; G00 X125. Z-25.

48、; G75 R0.5 ; G75 X40. Z-50. P2000 Q5000 F0.5 ; G00 X100. Z100. ; M05 ; M30 ;,切槽加工编程指令,练习：用G75指令加工槽，车槽刀的刃宽4mm。,G00 X42 Z-29 ； G75 R0.5； G75 X20 Z-45 P2000 Q3900 F0.8；,切槽加工编程指令,G75编程示例2,切槽加工编程指令,O0001 G99 M03 S600 ; T0101 ; G00 X52. Z-14. ; G75 R0.5 ; G75 X40. Z-42. P2000 Q14000 F0.5 ; G00 X100. Z100.

49、 ; M05 ; M30 ;,切槽加工编程指令,练习,切槽加工编程指令,端面切槽、深孔钻削循环指令G74,1指令格式（1）,1指令格式（2）,G74 R（e）； G74 X（U） Z（W） P（i）Q（k）R（d）F ； e退刀量，该值是模态值； X（U）、Z（W）切槽终点处坐标值； i刀具完成一次轴向切削后，在X方向的移动量（该值用不带符号的半径值表示）； kZ方向每次切削深度（该值用不带符号的值表示）； d刀具在切削底部的退刀量，d的符号总是“+”值； F切槽进给速度。 该循环可实现断屑加工，如果X（U）和P（i）都被忽略，则是进行中心孔加工。,2走刀路线分析,刀具端面切槽时，以k的切深量

50、进行轴向切削，然后回退e的距离，方便断屑，再以k的切深量进行轴向切削，再回退e距离，如此往复，直至到达指定的槽深度； 刀具逆槽宽加工方向移动一个退刀距离d，并沿轴向回到初始加工的Z向坐标位置，然后沿槽宽加工方向刀具移动一个距离i，进行第二次槽深方向加工，如此往复，直至达到槽终点坐标。,O0001 ; G99 M03 S600 ; T0101 ;(刀宽为4) G00 X40. Z5. ; G75 R0.5 ; G75 X28. Z-20. P3000 Q5000 F0.5 ; M05 ; M30 ;,3编程举例（1）,【示例2-25】 加工如图所示的端面环形槽及中心孔零件，编写加工程序。,3编程

51、举例（2）,以工件右端面中心为工件坐标系原点，切槽刀刀宽为3，以左刀尖为刀位点；选择10钻头进行中心孔加工。,3编程举例（3）,O2024 T0101; G99 M03 S600; G00 X30.0 Z2.0; G74 R0.3; G74 X26.0 Z-5.0 P2000 Q2000 F0.1; G00 X100.0 Z50.0; T0202; G00 X0.0 Z2.0; G74 R0.3; G74 Z-28.0 Q2000 F0.08; G00 X100.0 Z50.0; M05; M30;,1.简单内、外圆车削循环 格式：圆柱面切削循环：G90 X(U)_Z(W)_ F_; 圆锥面切

52、削循环：G90 X(U)_Z(W)_ R_F_;,内轮廓加工编程,例1：已钻好直径18的孔，用G90编写程序 O0001 G99 M03 S600 ; T0101 ；（内孔刀具） G00 X17. Z2. ； G90 X20. Z-30. F0.5 ； X20. Z-20. R2. ； R4. ； R5.5 ； G00 X100. Z100. ; M05 ; M30 ;,内轮廓加工编程,2. 内、外圆粗车循环G71 格式： G71 Ud Re ; （1） G71 Pns Qnf Uu Ww Ff ; （2） N（ns）; ; （3） N(nf);,内轮廓加工编程,内轮廓加工编程,例2：已钻好直

53、径18的孔，用G71编写程序 O0001 G99 M03 S600 ; T0101 ； G00 X17. Z2. ； G71 U2. R1. ; G71 P1 Q2 U-0.5 W0.3 F0.5 ； N1 G00 X30. ; G01 Z0. ; X20. Z-20. ; Z-30. ; N2 X17. ; G70 P1 Q2 S900 F0.1 ; G00 X100. Z100. ; M05 ; M30 ;,内轮廓加工编程,例3：已钻好直径10的孔，用G71编写程序 O0001 G99 M03 S600 ; T0101 ; G00 X8. Z2. ; G71 U2. R1. ; G71 P

54、1 Q2 U-0.5 W0.3 F0.5; N1 G00 X44. ; G01 Z0. ; G02 X34. Z-5. R5. ; G01 Z-20. ; G03 X0. Z-37. R17. ; N2 G01 X8. ; G70 P1 Q2 S900 F0.1 ; G00 X100. Z100. ; M05 ; M30 ;,内轮廓加工编程,3. 仿形粗车循环G73 格式： G73 Ui Wk R d； G73 Pns Qnf Uu Ww F； N（ns）; ; N(nf);,内轮廓加工编程,内轮廓加工编程,例4：已钻好直径30的孔，用G73编写程序 O0001 G99 M03 S600 ;

55、T0101 ; G00 X28. Z2. ; G73 U-10. R5 ; G73 P1 Q2 U-0.5 W0.3 F0.5; N1 G00 X50. ; G01 Z0. ; G02 X40. Z-5. R5. ; G01 Z-25. ; X30. W-10. ; N2 G01 X28. ; G70 P1 Q2 S900 F0.1 ; G00 X100. Z100. ; M05 ; M30 ;,内轮廓加工编程,4.内螺纹加工G92 例5：已钻好直径40的孔，未注倒角C3,内轮廓加工编程,O0001 ; G99 M03 S600 ; T0101 ; G00 X38. Z5. ; G71 U2.

56、 R1. ; G71 P1 Q2 U-0.5W0.3 F0.5 ; N1 G00 X64. ; G01 Z0. ; X58. Z-3. ; Z-45. ; X52. ; Z-80. ; N2 X38. ; G70 P1 Q2 S900 F0.1 ; G00 X100. Z100. ;,T0202 S400 ; G00 X58. ; Z-45. ; G01 X68. ; X58. ; G00 Z100. ; X100. ; T0303 S450 ; G00 X55. Z2. ; G92 X58.6 Z-41. F2.0 ; X59.2 ; X59.8 ; X60. ; G00 Z100. ; X

57、100. ; T0100 ; M05 ; M30 ;,练习1,内轮廓加工编程,练习2,内轮廓加工编程,练习3,内轮廓加工编程,练习4,内轮廓加工编程,刀具补偿：由于刀具的安装误差、磨损和刀尖圆弧半径等因素的影响，实际加工刀具与编程理想刀具、换刀前一刀尖位置和换刀后刀具的刀尖位置之间会出现的偏差，因此在数控加工中必须利用刀具补偿功能予以补偿。 刀具功能（T功能），进行刀具选择和刀具补偿的功能。 格式： T 刀具号 刀具补偿号 说明：1）刀具补偿号为00时表示取消某号刀的刀具补偿。 2）刀具号和刀具补偿号可以不一致，但为了减少 错误，通常指定同一编号。,刀具补偿功能,刀具补偿分类,刀具补偿功能,在

58、下面三种情况下，均需进行刀具位置的补偿。,刀具补偿功能,1）多把刀加工时由于刀具的几何形状不同，应对加工时使用的所有刀具进行对刀，设置不同的工件坐标系，或对各刀位置进行比较,设定刀具偏差补偿。,2）同一把刀重磨后再安装会存在位置误差，必须用刀具位置补偿功能来修正安装位置误差。 3）刀具磨损后刀具的刀尖位置与编程位置存在差值，会造成加工误差，可以用刀具位置补偿的方法来解决。,刀具补偿功能,刀具位置补偿设置方法： 机床所配对刀仪自动完成 手动对刀和测量工件加工尺寸，测出每把刀具的位置补偿量并输入到相应的存储器中。当程序执行了刀具位置补偿功能（T指令）后，刀尖的实际位置就代替了原来的位置。,刀具补偿

59、功能,刀具补偿功能,1、刀尖圆弧半径补偿的目的 编程时，通常都将车刀刀尖作为一点（理论刀尖点P）来考虑，但实际刀尖处通常磨成半径不大的圆弧（R在0.41.6mm之间），切削时实际起作用的切削刃是圆弧的各切点。,2.刀具半径对切削的影响 当用按理论刀尖点编出的程序进行端面、外径、内径等与轴线平行或垂直的表面加工时，是不会产生误差的。 当车削圆锥面和圆弧面时，会产生过切和欠切现象，因而直接影响到工件的加工精度，而且刀尖圆弧半径越大，加工误差越大。,刀具补偿功能,3实现刀尖圆弧半径补偿功能的准备工作 在加工工件之前，要把刀尖半径补偿的有关数据输入到存储器中： （1）刀尖半径R 常见的刀尖圆弧半径为0.2mm、0.4mm、0.8mm、1.2mm。 （2）刀尖方位T 车刀的形状和位置参数，决定刀尖圆弧所在的位置，即从刀尖圆弧的中心看假想刀尖的方向，共9种，用数字1-9表示。,刀具补偿功能,刀具补