《锥面轴的程序编制》PPT课件.ppt

数控加工程序编制-车削编程 (FANUC 0i) 任务三：锥面轴的程序编制 工作任务工作任务 编制程序 仿真加工 生产类型：单件 毛坯：4585材料 45钢 学习目标学习目标 最终目标最终目标：能够熟练的编写锥面轴类零件数控加工程序 。 促成目标：促成目标： 1会零件图的工艺分析及加工方法的选择； 2会加工顺序及进给路线的确定； 3. 会切削用量的确定； 4会数控加工工序卡的编制 5会应用刀尖圆弧半径补偿指令G41/G42/G40、单一 固定循环指令G90/G94编程指令； 相关知识相关知识 了解数控编程是什么 了解数控编程的基础知识 初步认识加工数控加工程序，并找到规律 学习基本编程指令FSMTG0G1G2G3 自己动手编制精车拉钉的完整程序，并仿真验证 数控编程中的数学处理 了解数控车削加工工艺路线制定的原则 绘制走刀路线图 了解车削圆锥的加工工艺路线 单一固定循环指令G90G94 刀尖圆弧半径补偿指令G41G42G40 数控车床上加工过程：两把刀对刀 数控编程 数控编程:就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺 参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控系统的 程序段格式和规定的语言记录在程序单上的全过程。 分 制 析 定 零 工 件 艺 图 方 样 案 数 学 处 理 编 写 程 序 程 序 校 验 修 改 数控程序编制的内容及步骤 数控编程的种类： 手工编程 人工进行刀具轨迹的运算，工艺处理，并进行指令编程。 适用于几何形状不太复杂的零件。 自动编程 利用计算机软件编制程序，由程序员对零件图分析，进行工 艺处理，按软件系统规定的语言格式，将零件的形状、尺寸、刀 具参数切削用量等信息，用较简便的方式送入计算机，由计算机 处理，编程程序向数控机床输出。 形状复杂的零件；虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有 数千个孔的零件）；虽不复杂但计算工作量大的零件（如轮廓加 工时，非圆曲线的计算） 数控编程的基础知识 程序号： FANUC 要求O及19999 范围内的任意数字组成 程序内容；是由若干个程序段组成 的。 程序结束：表示加工结束，并返回 至开头。 O0001; G54; M03S600; T0101; G00X36.Z5.; G01Z-24.; G02U4.W-2.R2.; G01Z-47. X50. G00X100.Z50. M30; 程序内容：是由若干程序段组成。 程序段：是由干程序字组成和程序段结束符号“; ”组成 。 程序字：是由地址字或与其后所带的数字一起组成 举例：程序字,如 “X-25.0” ， X为地址符； “25”为数据字， “-”为符号。 程序段的格式： 是指一个程序段中指令字的排列顺序和书写规则。 目前广泛采用的是可变程序段格式， 其编排格式如下： 这种格式的特点是： 程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无 符号的数字。 指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的书写。 不需要的指令字或者与上段相同的续效代码可以省略不写。 因此，这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。 数控程序的指令代码 n字-地址可变程序段格式的编排顺序通常如下： nN-G-X-Y-Z-I-J-K-P-Q-R-A-B- C-F-S-T-M- n在程序段中，必须明确组成程序段的各要素： n移动目标：终点坐标值X、Y、Z；车床采用直径编程。 n沿怎样的轨迹移动：准备功能字G； n进给速度：进给功能字F； n切削速度：主轴转速功能字S； n使用刀具：刀具功能字T； n机床辅助动作：辅助功能字M。 在数控车床进行加工的顺序规 律 O0001; G54; T0101; M03S600; M08; G00X45.Z5.; G90X35.Z-24.F0.3; G90X31.Z-24.; G90X29.Z-24.; G01X22.Z5.; G42Z1.; X28.Z-2.; Z-24.; G02U12.W-6.R6.; G01X45. G40X50.; G00X100.Z50.; M09; M05; M30; 程序号，为了区别存储器中的程序，每个程序都要有程序编号 ，在编号前采用程序编号地址码。如在FANUC数控系统中 ，一般采用英文字母O作为程序编号地址及19999范围 内的任意数字组成 顺序号又称程序段号或程序段序号。 顺序号位于程序段之首，由顺序号字N和后续数字组成。顺序 号字N是地址符，后续数字一般为14位的正整数。 数控加工中的顺序号实际上是程序段的名称，与程序执行的先 后次序无关。数控系统不是按顺序号的次序来执行程序， 而是按照程序段编写时的排列顺序逐段执行。 坐标字坐标字 用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置。 （1）用小数点表示法 （2）不用小数点表示法 如35mm，可用35.0、35.或35000表示 一般程序中都采用小数点表示方式来描述坐标位 置数值。 准备功能也叫G功能或G代码。（课本P68，表4-5） 它是使机床或数控系统建立起某种加工方式的指令。G代码由 地址G和后面的两位数字组成 （1）续效指令（模态代码）：一经在一个程序段中指定，便 保持到以后程序段中直到出现同组的另一个代码时才失效。 非续效指令（非模态代码）：只在所出现的程序段有效。 （2）同组的任意两个G代码不能同时出现在一个程序段中，若 出现则以最后面的G功能有效；但是不同组别的G功能可以 在同一个程序段中使用。 （3）数控装置的初始状态；当机床电源打开时或按了RESET 键后，数控装置所处的状态。 M功能 M00： 程序暂停，可用NC启动命令（CYCLE START）使程 序继续运行； M01：选择暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选 停止按钮”选择是否有效； M03：主轴正转（由主轴向尾座看顺时针旋转）； M04：主轴反转（由主轴向尾座看逆时针旋转）； M05：主轴旋转停止； M08：冷却液开； M09：冷却液关； M30：程序停止，程序复位到起始位置。 使用M指令时，一程序段只允许出现一个，若同时出现两 个以上，则以最后面的M代码有效，前面的M代码将 被忽略而不执行。 例如：G97 S1000 M03 M08；则执行此程序段时，主 轴不会正转，只有切削液开。 进给功能字的地址符是F，又称为F功能或F指令 用于指定切削的进给速度。对于车床，F可分为每分钟进 给和主轴每转进给两种，用G98和G99来区分。 （1）每转进给量 编程格式 G99G99 F_ F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。 例：G99 F0.2 表示进给量为0.2 mm/r。 （2）每分钟进给量 编程格式G98 F_ F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为 mm/min。 例：G98 F100 表示进给量为100mm/min。 F代码为续效代码，一经设定后，在未被重新指定前，进给速 度持续有效。 主轴转速功能（S功能）代码 主轴功能也称主轴转速功能或S功能，用来指定主轴的转速， 用字母S和其后的1-4位数字表示。S功能的单位是r/min。 在编程时， S功能代码只是设定主轴转速的大小，并不会使 主轴反转，必须用M指令指定正、反转时，主轴才开始转动 。 （1）最高转速限制 编程格式 G50 S_ S后面的数字表示的是最高转速：r/min。 例：G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min。 （2）恒线速控制 编程格式 G96 S_ S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。 例：G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。 （3）恒转速控制 编程格式 G97G97 S_ S后面的数字表示恒转速控制的主轴转速，如S未指定，将保 留G96的最终值。 例：G97 S3000 表示恒转速控制的主轴转速3000 r/min。 刀具功能（T功能）代码 刀具功能也称T功能，用来进行刀具的选择。刀具功能用字母 T及后面的数字表示。程序中T代码的数值直接表示选择的 刀具号码。例如在数控车床中的T代码后面的数字即包含所 选刀具号，也包含刀具补偿号，例如T0402表示选择4号刀 ，调用2号刀具补偿参数进行刀具长度和半径的补偿。 常用编程指令 绝对坐标编程和增量坐标编程 在加工程序中，表示几何点的坐标位置有绝对值和增量值 两种方式。 绝对值是以工件原点为依据来表示坐标位置。 增量值是以前一点位置坐标尺寸的增量来表示坐标位置。 用尺寸字的地址符指定（本课程中车床车床部分使用） 绝对尺寸的尺寸字的地址符用 X、Z 增量尺寸的尺寸字的地址符用 U、W 这种表达方式的特点是同一程序段中绝对尺寸和增量尺 寸可以混用，这给编程带来很大方便。 在车削加工的数控程序中，X轴的坐标值取为零件图样上 的直径值。 G00快速定位 书写格式： G00 X（U）_ Z（W）_； 说明： （1）此指令是使刀具以预先用参数设定的速度快速移动定位 到所指定的位置。 （2）不运动的坐标可以省略。 （3）X、Z表示目标点的绝对坐标值，U、W表示目标点的相 对前一点的增量坐标。小数点前最多允许4位数，小数点后 最多允许3位，正数可以省略“+”号。 绝对值方式编程举例： G00 X50.0 Z6.0； 增量方式编程举例： G00 U-70.0 W-84.0； G00指令中的快进速度用机床参数对各轴分别进行设定 ，由于各轴以各自的速度移动，不能保证各轴同时到 达终点，因而合成轨迹并不总是直线。 在FANUC系统中，运动总是先沿45角的直线移动，最 后再在某一轴单向移动至目标点位置。编程人员应了 解所使用的数控系统的刀具移动轨迹情况，以避免加 工中可能出现的碰撞。 G01直线直线插补 书写格式： G01 X（U）_ Z（W）_ F_ ； 说明： （1）采用绝对尺寸编程时，刀具以F指令指定的进给速度进 行插补，运行至坐标值为X、Z的某轨迹点上； （2）采用相对尺寸编程时，刀具运行到距当前点（起始点） 的距离为U、W的某轨迹点上；F指令为续效指令 绝对值方式编程举例： G01 X45.0 Z13.0 F120； 增量方式编程举例： G01 U20.0 W-20.0 F120； G02、G03圆弧插补 书写格式： G02 X（U）_ Z（W）_ I_ K_ F_； G03 X（U）_ Z（W）_ I_ K_ F_； G02 X（U）_ Z（W）_ R_ F_ ； G03 X（U）_ Z（W）_ R_ F_； G02 G03 X(U) _ Z(W) _ I _ K _ R F ; （1）圆弧指令G02、G03使刀具相对工件以F指令指定 的进给速度从当前点（起始点）向终点进行圆弧插补 。G02指令是顺时针圆弧插补指令，G03是逆时针圆 弧插补指令。 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G02，逆时针方向 G03。 （2）绝对尺寸编程时，X、Z为圆弧终点坐标值；增量尺寸 编程时，U、W为终点相对始点的距离；R是圆弧半径。 （3）I、K为圆心在X、Z轴上相对始点的坐标增量，当I、K 为零时可以省略；如果I、K和R同时出现在程序段上，则 以R优先，I、K无效。 绝对值方式编程举例： G02 X46.0 Z-15.078 I22.204 K6.0 F0.2 绝对值方式R编程： G02 X46.0 Z-15.078 R23.0 F0.2 增量方式编程举例： G02 U26.0 W-15.078 I22.204 K6.0 F0.2 自己编制精车拉钉的完整程序 数控编程中的数学处理 n基点 构成零件轮廓 的不同几何要素如直线 、圆弧、二次曲线等， 之间的交点或切点称为 基点。基点坐标是编程 中必需的重要数据。 数控车削加工工艺路线制订 （课本P65 ） 1先粗后精 选择切入切出方向 最终轮廓一次走刀完成 内外交叉 2先近后远 3刀具集中 数控车削的走刀路线的确定（P20、39 ） 走刀路线是指数控机床在加工过程中，刀具从起 刀点开始，直至加工结束返回终点的轨迹，包括 切削加工的路径以及刀具切入、切出等空运行路 线。 走刀路线是编写程序的依据之一。因此在确定走 刀路线时，最好画一张走刀路线图。 用虚线表示快速进给，实线表示切削进给用虚线表示快速进给，实线表示切削进给 走刀路线图 确定数控车削加工进给路线的主要原则： 首先按照拟定的工步顺序，确定零件各加工表面进给路线的顺序； 确定的进给路线应该能保证工件轮廓表面加工后的精度和表面粗糙 度要求； 寻求最短的进给路线（包括空行程路线和进给加工路线），以便提 高加工效率； 要选择工件在加工时变形小的路线，对横截面积小的细长零件或薄 壁零件应该采用分几次走刀加工到最后尺寸，或者用对称地去除加 工余量的方法来安排进给路线。 确定进给加工路线的重点，主要在于确定粗加工切削过程与空行程的 进给路线；精加工切削过程的进给路线，基本上都是沿着零件轮廓 的顺序进行的。 切削用量的确定 切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量和进给 量。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并 应编入程序单内。 合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高 生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本，通常选择较 大的背吃刀量和进给量，采用较低的切削速度；半精加工 和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率 、经济性和加工成本，通常选择较小的背吃刀量和进给量 ，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽 可能提高切削速度。具体数值应根据机床说明书、切削用 量手册并结合经验而定。 数控车削用量推荐表 主轴转速n(r/min)主要根据允许的切削速度c(m/min)选取。 式中： vc切削速度 D工件直径(mm)。 主轴转速n要根据计算值在机床说明书中选取标 准值。 普通精度轧制件用于轴类（零件的数控车削加 工余量 模锻毛坯用于轴类零件的数控 车削加工余量 车圆锥的加工路线分析 数控车床上车外圆锥，假设圆锥 大径为D，小径为d ，锥长为L，车圆 锥的加工路线如图所示。 按阶梯切削路线，两刀粗车，最后 一刀精车；两刀粗车的终刀距S要作 精确的计算，可有相似三角形得： D-d 2 L D-d 2 S -ap D-d 2 L（ D-d 2 S -ap ） 此种加工路线，粗车时，刀 具背吃刀量相同，但精车时，背 吃刀量不同；同时刀具切削运动 的路线最短。 按图b的相似斜线切削路线，也需计算 粗车时终刀距S，同样由相似三角形可计算 得出。按此种加工路线，刀具切削运动的距 离较短。 按图c的斜线加工路线，只需确定每次 背吃刀量ap，而不需计算终刀距，编程方便 。但在每次切削中背吃刀量是变化的，且 刀具切削运动的路线较长。 外圆切削循环指令G90 圆柱切削循环指令格式： G90 X(U)_Z(W)_F_ 该循环主要用于轴类零件的外 圆加工。 X、Z为车削循环中车削进给路径的终点 坐标， U、W是圆柱面切削终点相对于循环起 点增量坐标。 切入切削退刀返回 快速移动 进给移动 进给移动 快速移动 使用循环切削指令，注意： 刀具必须先定位至循环起点，再执行循环切削指令， 完成一循环切削后，刀具回到此循环起点。 循环切削指令为模态指令。 圆锥切削循环指令格式： G90 X(U)_Z(W)_R_F_ 该循环主要用于轴类零件 的锥面加工。 R的大小：为锥度部分大端与小端 之半径差。 R的正负：起始点坐标大于终点坐 标时R为正，反之为负。 端面车削固定循环指令 G94 G94指令用于盘套类零件的垂直端 面或锥形端面的加工 。 直端面车削固定循环 指令格式为： G94 X(U)_Z(W)_F_ 锥端面车削固定循环指令格式为： G94 X(U)_Z(W)_R_F_ 刀具的几何补偿和磨损补偿 在编程时，一般以其中一 把刀具为基准，并以该刀具的 刀尖位置为依据来建立工件坐 标系。这样，当其他刀位转至 加工位置时，刀尖的位置相对 于基准刀刀尖位置就会有偏差 。由此，原来设定的工件坐标 系对这些刀具就不适用了。另 外，每把刀具在加工过程中都 有不同程序的磨损。因此，应 进行位置补偿。 刀具的补偿功能由T代码实现。 刀具几何补偿是补偿刀具形状和刀具安装位置与编程时 理想刀具或基准刀具的偏移的； 刀具磨损补偿则是用于补偿当刀具使用磨损后刀具头部 与原始尺寸的误差的。 补偿数据通常是通过对刀后采集到的，而且必须将这些 数据准确地储存到刀具数据库中，然后通过程序中的刀 补代码来提取并执行。 刀补指令用T代码表示。常用T代码格式为：T xx xx，即T 后可跟4位数，其中前2位表示刀具号，后2位表示刀具补偿号 。刀具补偿号实际上是刀具补偿寄器的地址号，该寄存中存放 有刀具的X轴偏置和Z轴偏置量。刀具补偿号为00时，表示取 消补偿。 若设定刀具几何补偿和磨损补偿同时有效时，刀补量是两 者的矢量和。若使用基准刀具，则其几何补偿位置补偿为零， 刀补只有磨损补偿。在图示按基准刀尖编程的情况下，若还没 有磨损补偿时，则只有几何位置补偿，X=Xj、Z=Zj；批 量加工过程中出现刀具磨损后，则：X=Xj+Xm、 Z=Zj+Zm； 数控系统对刀具的补偿或取消刀补都是通过拖板的 移动来实现的。对带自动换刀的车床而言，执行T指令时 ，将先让刀架转位，按前2位数字指定的刀具号选择好刀 具后，再按后2位数字对应的刀补地址中刀具位置补偿值 的大小来调整刀架拖板位置，实施刀具几何位置补偿和 磨损补偿。 尖角车刀加工时的情况 采用尖角车刀对加工及编程都很方便 刀头越尖就越容易磨损 当刀具太尖而进给速度又较大时，可明显地感 觉出一般的轮廓车削将产生车螺纹的效果，即使 减小进给速度，也会影响到加工表面的粗糙度。 将车刀刀尖磨成圆弧过渡刃 车刀车内、外圆和端面时，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状 转角处的尖角肯定是无法车出的 在切削锥面或圆弧面时，会造成过切或少切 有必要对此采用刀尖半径补偿来消除误差。 车锥面、圆弧 用刃 刀尖圆弧半径补偿 有刀尖存在时，对刀尖按轮廓线编程加工，即可以得 到理想轮廓，不需要考虑刀补； 用圆弧头车刀时： 以偏移理想轮廓一个刀具半径的轨迹线编程加工后 ，可保证切削得到理想轮廓线。 也可以按照轮廓轨迹编程，再在程序中适当位置加 上刀补代码，让机床自动进行刀补。 刀尖圆弧自动补偿 利用机床自动进行刀尖半径补偿时，需要使用G40、 G41、G42指令。 当系统执行到含T代码的程序指令时，仅仅是从中取得 了刀具补偿的寄存器地址号(其中包括刀具几何位置补 偿和刀具半径大小)，此时并不会开始实施刀尖半径补 偿。只有在程序中遇到G41、G42、G40指令时，才 开始从刀库中提取数据并实施相应的刀径补偿。 G41刀尖半径左补偿。沿着进给方向看，刀尖位置应 在编程轨迹的左边。 G42刀尖半径右补偿。沿着进给方向看，刀尖位置应 在编程轨迹的右边。 G40取消刀尖半径补偿。刀尖运动轨迹与编程轨迹一 致。 刀位点 刀位点即是指编制数控加工程序时用以确定刀具位置的基准 点。 按照试切对刀的情况看，对刀所获得的坐标数据就是刀尖的 坐标，采用对刀仪，也基本上是按刀尖对刀的。 对于圆弧头车刀： 刀尖是不存在的，是一个假想的刀尖点 也可通过测出刀尖圆弧半径值来推测出刀尖圆弧中心点 编程时，通常就是用这样两个参照点来作为刀位点的，刀尖 半径补偿也就是围绕这两种情况进行的。 假想刀尖 车锥面、圆弧用刃 当采用假想刀尖点编程补偿方式时，系统内部只对锥面及 圆弧面计算刀补，而对车端面与车外圆则不进行刀补。 当采用刀尖圆弧中心点编程刀补方式时，则无论什么样的 轮廓线都需要进行刀补运算。 对有刀补功能的车床有刀补功能的车床来说，无论用哪种补偿方式，我们都 只需要按零件最终得到的轮廓线进行编程只需要按零件最终得到的轮廓线进行编程，至于怎么具体 地实施刀补，则是数控系统内部要做的事情。 对于没有刀补功能的车床来说，考虑如何刀补则是编程者 必须要考虑的问题，只有正确的刀补编程才能得到准确的 轮廓轨迹。 假想刀尖方位是指假想刀尖与刀 尖圆弧中心的相对位置关系，用0 9共10个号码来表示。 如果以刀尖圆弧中心作为刀位点 ，则应选用0或9作为刀尖方位号 ； 其他号都是以假想刀尖作为刀位 点的。 假想刀尖号 G41 G01 G42 G00 刀尖圆弧半径自动补偿功能使用 ； 刀尖圆弧半径自动补偿功能的建立 G40 G01 G00 ；或单独将G40作一程序行书写 刀尖圆弧半径自动补偿功能的取消 执行过刀尖半径补偿G41或G42的指令后 刀补将持续对每一编程轨迹有效； 刀补的加载和卸载 终点 编程轨迹 编程轨迹 补偿取消 刀补卸载 G40 G42状态 刀补加载 补偿引入 编程轨迹 起点 编程轨迹 G40状态 G42 G42 编程轨迹 (1)在精车轮廓的前一程序段建立刀具半径补偿，在切削 完成轮廓的后一个程序段，用指令G40取消补偿 (2)刀径补偿的建立和取消不应在G02、G03圆弧轨迹程序 行上实施。 (3)必须在刀具补偿参数设定页面的相应刀具补偿号半径 处填入刀尖圆弧半径；假想刀尖方向处，填入该把刀具的 假想刀尖号码；编制程序时的刀具补偿号不能为00。 注意事项 （4）刀径补偿建立和取消时，刀具位置的变化是一个渐 变的过程。 （5）建立刀具半径补偿后，在Z轴的切削移动量必须大 于其刀尖半径，在X方向的切削移动量必须大于2倍刀 尖半径值。 （6）当输入刀补数据时给的是负值，则G41、G42互相 转化。 计划计划 进行零件工艺分析 制定工艺编制零件数控加工程序 仿真加工 （1）机床的选择：选用FANUC 0i-TC数控系统数控车床。 （2）毛坯的的选择：棒料4585。 （3）夹具的选择：三爪卡盘。 （4）刀具的选择：外圆车刀，切断刀。 （5）利用G90/G94/G42/G40编制程序 （6）采用试切法对刀完成坐标系设置操作及刀具补偿参数 的设置，进行仿真加工。 实施实施 2 填写数控加工工序卡 5 填写数控加工程序单 3 绘制数控加工走刀路线图 1 工艺分析 6 仿真加工 7 填写记录单 4 计算基点坐标 1)分析加工图纸。 2)确定装夹方案 3)分析走刀路线及工步顺序。 4)选择刀具。 5)确定切削用量。 6)制定加工工艺。 尺寸精度 形状精度 位置精度 结构分析 精度分析 表面粗糙度 材料分析 工艺分析 生产类型：单件 毛坯：4585 材料 45钢 数控加工工序卡 序号工艺艺内容刀具号 补偿补偿 号 刀具名 称规规格 刀尖 半径 主轴轴 转转速 r/min 进进 给给速 度 mm/r 背吃 刀量 mm 1 2 3 4 5 6 数控加工走刀路线图 粗车外圆柱面 用虚线表示快速进给，实线表示切削进给用虚线表示快速进给，实线表示切削进给 粗车外圆柱面和锥面 精车外圆和锥面 切向切入，切向切出 切断 根据左刀尖编程（考虑切断刀的宽度），对刀时，碰端面输入Z0，再测量 若根据右刀尖编程，对刀时，碰端面输入Z（切断刀宽度），再测量 基点坐标 基点ACEGIKM 坐标值标值35，229，223，217，211，25，2-1，2 基点BDFHJLN 坐标值标值45，-345，-645，-945，-1245，-1545，-1845，-21 (G90)R-5-8-11-14-17-20-23 数控加工程序清单 加工程序程序注释释 u小数点、+、-、字母O与数字0、M03与M30； u切向切入，切向切出，切入点必须在轮廓延长线上； u精加工时有G42/G40，G42放在真正切削轮廓之前，G40放在真正切出轮廓之后； u换刀时，先返回换刀点，再换刀，可同时改变转速。 uG90、G94中的R计算必须考虑切入和切出段，G90：R=(X切入点-X切出点)/2； G94： R=(Z切入点-Z切出点) uG90、G94和G02、G03中的R在宇龙仿真中不是模态代码； 加工步骤 1）开机； 2）回参考点：先回X，后回Z 3）导入程序； 4）轨迹模拟，编辑与程序调试； 5）装夹工件； 6）安装刀具，设置刀尖圆弧半径补偿； 7）对刀:两把刀G54或T0101，建立工件坐标系，设置 刀具长度补偿（记录数据） 8）运行程序加工工件； 9）测量 导入数控程序与新建一个NC程 序 导入数控程序 数控程序在记事本中输入并保存为文本格式（*.txt格式）文件 ，然后再导入（任务1）。 新建一个NC程序 按机床面板“编辑编辑 ”按钮钮 此时已进入编辑状态 按数控系统统面板PROG按钮钮 CRT界面转入编辑页面 输输入OO0001 ，CRT界面上将显示一个空程序 开始程序输入，输入一段代码后， 按 键则数据输入域中的内容将显示在CRT界面上， 用回车换行键 结束一行的输入后换行。 编辑程序 按机床面板“编辑编辑 ”按钮钮 此时已进入编辑状态 按数控系统统面板PROG按钮钮 CRT界面转入编辑页面 u移动光标： 按 和 用于翻页，按方位键 移动光标。 u插入字符： 先将光标移到所需位置 按MDI键盘上的数字/字母键，将代 码输入到输入域中 按 键，把输入域的内容插入到光标所 在代码后面。 u删除输入域中的数据： 按 键用于删除输入域中的数据。 u删除字符： 先将光标移到所需删除字符的位置，按 键，删除光标所在的代码。 u查找： 输入需要搜索的字母或代码 按软键 检索 系统开始在当前数控程序中光标所在位置后搜索。 按软键 检索 系统开始在当前数控程序中光标所在位置前搜索。 （代码可以是：一个字母或一个完整的代码。例如：“N0010”，“M”等。） 如果此数控程序中有所搜索的代码，则光标停留在找到的代码处；如果此数 控程序中光标所在位置后没有所搜索的代码，则光标停留在原处。 u替换： 先将光标移到所需替换字符的位置，将替换成的字符通过MDI键盘输入到输入 域中，按 键，把输入域的内容替代光标所在处的代码。 对刀方法 G54（相对刀偏法） ：标准刀相对于机床原点偏置（输入到坐标系G54中），其 他刀相对于标准刀偏置（输入到形状中）。 T0101（绝对刀偏法）：各把刀相对于机床原点偏置（输入到形状中） 刀尖位于工件坐标系原点时，刀架上的某点在机床坐标系中的坐标值的计算： G54中的基准刀对刀（任务1） X向对刀 将刀具移至工件端面，切外圆，沿沿Z Z向退刀向退刀至安全位置，主轴停止转动， , 测量所切外圆的实际直径值，按数控系统面板OFFSET SETTING按钮 坐标系（软键） G54 输入X （实际直径值） 测量按钮（软键） 按“手动”按钮 ， 按“主轴正转按钮” 将刀具移至工件端面，切端面，沿沿X X向退刀向退刀至安全位置，按数控系统面板 上的OFFSETSETTING按钮 坐标系（软键） G54 输入z0 测量按钮（软键） 按“手动”按钮 ， 按“主轴正转按钮” Z向对刀 将刀具移至工件端面，切端面，沿X向退刀至安全位置，按机床操作面板 上的OFFSETSETTING按钮 形状形状（软键） 输入z0 测量按钮（软键） 绝对刀偏法及G54中的非基准刀对 刀 将刀具移至工件端面，切外圆，沿Z向退刀至安全位置，停机，测量所切 外圆的实际直径值，按机床操作面板上的OFFSET SETTING按钮 形状形状 （软键） 输入X （实际直径值） 测量按钮（软键） Z向对刀 X向对刀 换刀 按机床面板“MDI”按钮 按数控系统面板PROG按钮 单击；按钮 单击INSERT按钮 输入T0202; 单击INSERT按钮 单击RESET按钮 单击循环启动按钮 即可看到2号到转到加工位置 记录单 车车端面 Z坐标标 （工件坐标标） 车车外圆圆 X直径 工件坐标标系(G54) X （机械坐标标） Z （机械坐标标） 右端 G54对刀记录表 刀补补号XZRT 01 02 刀补设置界面 记录单 报报警记录记录 记录员签记录员签 名_ 尺寸测测量记录记录 记录员签记录员签 名_ 问题问题 分析及解决记录记录 记录员签记录员签 名_ 检查检查 1加工前，轨迹模拟检验程序、检查工件坐标系建立正确 与否、检查各把刀的刀补值正确与否。 2在工件加工过程中，要注意以下几项内容检查： （1）工件加工前，必须再次检查空运行是否已经取消。 （2）工件首次加工时，正常切削工件前，必须用单段方式 运行程序，且检查一段运行一段。切入工件而且切削正常 后，方可取消单段运行方式。 3加工完后，看工件的形状是否正确、测量尺寸是否合格 总结、评价与提升总结、评价与提升 问题 评价 拓展 进一步思考 整理实训报告 预习 问题 没有锥顶切入点坐标不正确、刀尖圆弧半径补偿不正确 圆柱部分长度不对切断刀Z向对刀不正确 评价 自我评价 教师评价 自主学习的能力都有了不同程度的提高。 u王超：从例题找编程规律，且自己编出程序，从而带动大家。 u闫超合：借鉴普车的加工工艺 u谢国强：从车间的实例找出应用较多的指令，作为学习的重点。 uD08先按老师课件中的走刀路线和数据编程序，即先做到真正理解指 令的应用。 关于圆锥部分的走刀路线共有5种，编程方案2种。教学相长。 学习的积极性都有了不同程度的提高。 仿真中暴露出来的问题： 问题1：小数点、+、-、字母O与数字0 问题2：切槽后无退刀而直接返回 方法：绘制走刀路线图 问题3：G90、G94的终点坐标及R值不正确 方法：绘制走刀路线图 标注工件原点、计算或查询坐标值、填入基点坐标表格 计算R，填入表格 问题4：仿真结果无锥顶 方法：切入点确保在延长线（绘图、计算） 对刀正确 程序中的刀尖圆弧半径补偿应用正确（指令、位置、刀补号） 刀补界面R、T正确 问题5：未体现数控加工工艺特点最终轮廓一次走刀完成 问题：仿真正确的同学少 方法：不断总结，不断提高，学会学习 指令格式、走刀路线、 格式中的参数和指令应用等必须的理解透再编程。 脚踏实地按步骤做。如：规范地绘制走刀路线图、确定工件坐标系原点 、求基点坐标等等。 每位同学提前将程序写好，成员之间相互检查。最好再在仿真软件上先解决 轨迹正确 老师平时增加面上的检查、突出点上的检查、做好课后小结，控制好进度。 体会：觉着会（如基点坐标的计算），远不等于仿真结果正确，之间有很大 的距离。 忠告：差一点，仿真考试可能为0分，实操轻者造成废品，重者碰撞； 碰撞结果，轻者刀具和毛坯报废、降低机床精度；重者危及操作者生命。后 果学生自己承担。 拓展 车圆弧的加工路线分析 应用G02（或G03）指令车圆弧，若用一刀就把圆弧加工 出来，这样吃刀量太大，容易打刀。所以，实际车圆弧 时，需要多刀加工，先将大多余量切除，最后才车得所 需圆弧。 右图为车圆弧的阶梯切削路线。即先粗车 成阶梯，最后一刀精车出圆弧。此方法在 确定了每刀吃刀量ap后，须精确计算出粗 车的终刀距S，即求圆弧与直线的交点。 此方法刀具切削运动距离较短，但数值计 算较繁。 右图为车圆弧的同心圆弧切削路线。即用不同 的半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。 此方法在确定了每次吃刀量a P后，对90圆弧 的起点、终点坐标较易确定，数值计算简单， 编程方便，常采用。但按图b加工时，空行程 时间较长。 右图为车圆弧的车锥法切削路线。即先车一个 圆锥，再车圆弧。但要注意，车锥时的起点和 终点的确定，若确定不好，则可能损坏圆锥表 面，也可能将余量留得过大。确定方法如图所 示，连接OC交圆弧于D，过D点作圆弧的切线 AB。 用虚线表示快速进给，实线表示切削进给用虚线表示快速进给，实线表示切削进给 数控加工走刀路线图 基点A 切向切入 BCDEF 切向切出 坐标值标值 工件坐标标系原点 计算基点坐标 问题及思考 1编制程序控制数控车床进行加工的顺序规律是什么？ 2数控车削加工工艺路线制订的原则是什么 ？ 3走刀路线图包括哪些内容？如何绘制？ 4G00与G01有何异同点？ 5圆弧插补指令（ G02与G03）有哪几种表达方法？ 如何判断顺时针和逆时针？ 6. 刀具长度补偿和刀尖圆弧半径补偿的作用是什么？ 7. 使用刀尖圆弧半径补偿功能有哪几个步骤？ 8. 在哪个程序段建立刀尖圆弧半径补偿？在哪个程序段 取消刀尖