《数控编程》PPT课件.ppt

第五章数控车床编程 理论学时 6学时 天马行空官方博客 第5章数控车床编程 概述数控车床的刀具补偿固定循环数控车床加工编程实例 5 1 1数控车削加工的对象 5 1概述 第5章数控车床编程 主要用于轴类和盘类回转体工件的加工 能自动完全内外圆面 柱面 锥面 圆弧 螺纹等工序的切削加工 并能进行切槽 钻 扩 铰孔等加工 适合复杂形状工件的加工 轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件 精度要求高的零件 特殊的螺旋零件 淬硬工件的加工等等 5 1 2数控车削编程要点 1 绝对 增量灵活运用5 进 退刀采用快速2 直径编程更方便3 常用固定循环4 按工作轮廓编程 采用刀具半径补偿 5 2 1刀具位置补偿 5 2数控车床的刀具补偿 第5章数控车床编程 图5 1基准刀图5 2刀具位置补偿 刀具在加工过程中出现的磨损也要进行位置补偿 5 2 2刀具半径补偿 5 2数控车床的刀具补偿 第5章数控车床编程 图5 3刀尖圆弧半径和理想刀尖点 图5 4刀尖圆弧半径对加工精度的影响 图5 5理想刀尖位置号 第5章数控车床编程 5 2 3刀具圆弧半径补偿的实现 5 2数控车床的刀具补偿 G40 G41 G42 G01 G00 XZFG40 取削刀尖圆弧半径补偿 也可用T 00取消刀补 G41 刀尖圆弧半径左补偿 左刀补 顺着刀具运动方向看 刀具在工件左侧 如图 a G42 刀尖圆弧半径右补偿 右刀补 顺着刀具运动方向看 刀具在工件右侧 如图 b a b 第5章数控车床编程 5 2 3刀具圆弧半径补偿的实现 5 2数控车床的刀具补偿 1 G40 G41 G42指令为模态指令 G40为缺省值 要改变刀尖半径补偿方向 必须先用G40指令解除原来的左刀补或右刀补状态 2 G40 G41 G42指令不能与G02 G03 G71 G72 G73 G76指令出现在同一程序段 G01程序段有倒角控制功能时也不能进行刀具补偿 3 当刀具磨损 重新刃磨或更换新刀具后 刀尖半径发生变化 这时只需在刀具偏置输入界面中改变刀具参数的R值 而不需修改已编好的加工程序 4 可以用同一把刀尖半径为R的刀具按相同的编程轨迹分别进行粗 精加工 设精加工余量为 则粗加工的刀具半径补偿量为R 精加工的补偿量为R 例 车削如图所示工件 毛坯为锻件 用一把90 偏刀分粗 精车两次进给 已知刀尖圆弧半径R 0 2mm 精车余量 0 3mm 第5章数控车床编程 5 2 3刀具圆弧半径补偿的实现 5 2数控车床的刀具补偿 O0100主程序N10G90G92X60Z80N20M03N30M06T0101N40M98P0111N50T0100N60M06T0102N70M98P0111L1N80T0100N90M05N100M02 O0111子程序N120G01Z40N130X40Z15N140Z0N150G40G00X60Z80N160M99 1 内 外 径切削循环G80 5 3 1简单固定循环 5 3固定循环 1 圆柱面内 外 径切削循环程序段格式为 G80XZF 第5章数控车床编程 2 圆锥面内 外 径切削循环程序段格式为 G80XZIFI值为切削起点B与切削终点C的X坐标值之差 半径值 第5章数控车床编程 1 内 外 径切削循环G80 5 3 1简单固定循环 5 3固定循环 例 如图所示 用G80指令编程 毛坯直径 34 工件直径 24 分三次车削 用绝对值编程 O080N05M03S400N10G90G92X60Z80N15G00X40Z60N20G80X30Z20N30G80X27Z20N40G80X24Z20N50G00X60Z80N60M02 2 端面切削循环G81 5 3 1简单固定循环 5 3固定循环 1 端平面切削循环程序段格式为 G81XZF 第5章数控车床编程 2 端锥面切削循环程序段格式为 G81XZKFK值为切削起点B与切削终点C的X坐标值之差 半径值 G81与G80的区别只是切削方向的不同 G81的切削方向是X轴方向 主要适用于X向进给量大于Z向进给量的情况 第5章数控车床编程 2 端面切削循环G81 5 3 1简单固定循环 5 3固定循环 例 如图所示 每次吃刀2mm 每次切削起点位距工件外圆面5mm O0081N10G54G90G00X60Z45M03N20G81X25Z31 5K 3 5F100N30X25Z29 5K 3 5N40X25Z27 5K 3 5N50X25Z25 5K 3 5N60M05N70M02 第5章数控车床编程 1 内 外 径粗车复合循环G71 5 3 2复合固定循环 5 3固定循环 程序段格式如下 G71U d R e P ns Q nf X u Z w FST其中 d 切削深度 背吃刀量 每次切削量 半径值 无正负号 方向由矢量AA 决定 e 每次退刀量 半径值 无正负 ns 精加工路线中第一个程序段 即图中AA 段 的顺序号 nf 精加工路线中最后一个程序段 即图中BB 段 的顺序号 u X方向精加工余量 直径编程时为 u 半径编程为 u 2 w Z方向精加工余量 第5章数控车床编程 1 内 外 径粗车复合循环G71 5 3 2复合固定循环 5 3固定循环 使用G71编程时的说明 1 G71程序段本身不进行精加工 粗加工是按后续程序段ns nf给定的精加工编程轨迹A A B B 沿平行于Z轴方向进行 2 G71程序段不能省略除F S T以外的地址符 G71程序段中的F S T只在循环时有效 精加工时处于ns到nf程序段之间的F S T有效 3 循环中的第一个程序段 即ns段 必须包含G00或G01指令 即A A 的动作必须是直线或点定位运动 但不能有Z轴方向上的移动 4 ns到nf程序段中 不能包含有子程序 5 G71循环时可以进行刀具位置补偿 但不能进行刀尖半径补偿 因此在G71指令前必须用G40取消原有的刀尖半径补偿 在ns到nf程序段中可以含有G41或G42指令 对精车轨迹进行刀尖半径补偿 第5章数控车床编程 1 内 外 径粗车复合循环G71 5 3 2复合固定循环 5 3固定循环 例 用G71指令编程 如图5 13所示 粗车背吃刀量 d 3mm 退刀量e 1mm X Z轴方向精加工余量均为0 3mm O0071N10G98G92X70Z90N20M06T0101N30M03S700N40G00X58Z62N50G71U3R1P60Q140X0 3Z0 3F200N60G41G00X13Z62F500N70G01X20Z58 5N80X20Z43 N90G03X26Z40R3N100G01X31N110X34Z38 5N120Z25N130X50Z15N140Z 2N150G00X70Y90G40N160M05N170M02 第5章数控车床编程 2 端面粗车复合循环G72 5 3 2复合固定循环 5 3固定循环 程序段格式如下 G72U d R e P ns Q nf X u Z w FSTN ns N nf G72指令与G71指令的区别仅在于切削方向平行于X轴 在ns程序段中不能有X方向的移动指令 其它相同 第5章数控车床编程 3 封闭轮廓复合循环G73 5 3 2复合固定循环 5 3固定循环 程序段格式如下 G73U i W k R d P ns Q nf X u Z w FST i X轴方向粗车的总退刀量 半径值 k Z轴方向粗车的总退刀量 d 粗车循环次数 其余同G71 在ns程序段可以有X Z方向的移动 G73适用于已初成形毛坯的粗加工 第5章数控车床编程 3 封闭轮廓复合循环G73 5 3 2复合固定循环 5 3固定循环 例 如图5 16所示工件 粗车分三次循环进给 每次背吃刀量为3mm X Z轴方向的精加工余量为0 3mm O0073N10G98G92X70Z90N20M03N30G73U9W9R3P40Q120X0 3Z0 3F200N40G00X13Z62F500N50G01X20Z58 5N60Z43N70G03X26Z40R3N80G01X31N90X34Z38 5N100Z25N110X50Z15 N120Z0N130G00X70Z90N140M05N150M02 第5章数控车床编程 1 螺纹切削G32 5 3 3螺纹切削循环 5 3固定循环 程序段格式 G32X U Z W REPF使用G32指令能加工圆柱螺纹 锥螺纹和端面螺纹 程序段中地址X省略为圆柱螺纹车削 地址Z省略为端面螺纹车削 地址X Z都不省略为圆锥螺纹车削 F为螺纹导程 注意 螺纹车削加工为成型车削 且切削进给量大 刀具强度较差 一般要求分数次进给加工 在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速进刀段 和降速退刀段 以消除伺服滞后造成的螺距误差 第5章数控车床编程 1 螺纹切削G32 5 3 3螺纹切削循环 5 3固定循环 例 车削图5 18所示工件 车削M16 1的螺纹部分 螺纹大径为 16mm 总背吃刀量为0 65mm 三次进给背吃刀量 半径值 分别为ap1 0 3mm ap2 0 2mm ap3 0 15mm 进退刀段取1 2mm 2 1mm 进刀方法为直进法 O032N10G90G92X30Z2N20M06T0302N30M03S100N40G00X15 4N50G32Z 26F1N60G00X30N70Z2N80X15 N90G32Z 26F1N100G00X30N110Z2N120X14 7N130G32Z26F1N140G00X30N150Z2N160T0300N170M05N180M02 第5章数控车床编程 2 螺纹切削循环G82 5 3 3螺纹切削循环 5 3固定循环 程序段格式 G82X U Z W RECPF其中 C 螺纹头数 为0或1时切削单头螺纹 程序段格式 G82X U Z W IRECPF其中 I 螺纹起点B与螺纹终点C的半径差 其符号为差的符号 第5章数控车床编程 2 螺纹切削循环G82 5 3 3螺纹切削循环 5 3固定循环 例 车削图5 18所示工件 车削M16 1的螺纹部分 螺纹大径为 16mm 总背吃刀量为0 65mm 三次进给背吃刀量 半径值 分别为ap1 0 3mm ap2 0 2mm ap3 0 15mm 进退刀段取1 2mm 2 1mm 进刀方法为直进法 O0082N10G90G92X30Z2N20M03N30M06T0302N40G82X15 4Z 26F1N50G82X15Z 26F1N60G82X14 7Z 26F1 N70T0300N80M05N90M02 第5章数控车床编程 2 螺纹切削循环G82 5 3 3螺纹切削循环 5 3固定循环 例 车削如图所示圆锥螺纹 螺距为3 5mm 螺纹大径为16mm 总背吃刀量为3mm 三次进给背吃刀量 半径值 均为1mm 进退刀段取1 3mm 2 1 5mm 进刀方法为直进法 用G82指令编程 O0082N10M06T0303N20M03N30G82G91X 9Z 44 5I 12 5F3 5N40X 11Z 44 5I 12 5F3 5N50X 13Z 44 5I 12 5F3 5 N60T0300N70M05N80M02 第5章数控车床编程 3 螺纹车削复合循环G76 5 3 3螺纹切削循环 5 3固定循环 程序段格式为 G76C c R r E e A a X x Z z I i K k U d V dmin Q ap1 P p F l c 螺纹精加工次数r 螺纹Z向退尾长度 e 螺纹X向退尾长度a 螺纹牙型角i 螺纹两端的半径差k 螺纹牙型高度 半径值 d 精加工余量 dmin 最小背吃刀量 半径值 ap1 第一次背吃刀量 半径值 p 主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角 l 螺纹导程 第5章数控车床编程 5 3 3螺纹切削循环 5 3固定循环 例 车削如图所示工件的M30 3 5螺纹 取精加工次数2次 螺纹退尾长度为7mm 螺纹车刀刀尖角度60 最小背吃刀量取0 1mm 精加工余量取0 3mm 螺纹牙型高度为2 3mm 第一次背吃刀量取0 6mm 螺纹小径为25 4mm 前端倒角2 45 O0076N10G92X80Z50N20M03N30M06T0101N40G90G00X22Z2N50G01X30Z 2F100N60Z 40N70X34N80Z 55N90G00X80Z50 N100T0100N110M06T0202N120G00X45Z10N130G76C2R7A60X 24 6Z 35I0K2 3U0 3V0 1Q0 6F3 5N140G00X80Z50N150T0200N160M05N170M02 3 螺纹车削复合循环G76 第5章数控车床编程 5 4数控车床加工编程实例 例1 用G71和G82指令编写车削如图所示工件的加工程序 毛坯直径为 28mm 工件外圆分粗 精车 精车余量在X轴方向为0 4mm 直径值 在Z轴方向为0 1mm 粗车时背吃刀量1mm 退刀量0 7mm 根据普通螺纹标准和加工工艺 M16粗牙普通螺纹的大径尺寸为15 8mm 螺距为2mm 总背吃刀量1 3mm 半径值 用高速钢螺纹车刀低速七次进给车削 背吃刀量 半径值 分别为ap1 0 4mm ap2 ap3 ap4 0 2mm ap5 ap6 ap7 0 1mm 进退刀段取1 2mm 2 1mm 1号刀为90 外圆车刀 基准刀 2号刀为车槽刀 主切削刃宽3mm 左刀尖为刀位点 3号刀为60 螺纹车刀 4号刀为切断刀 主切削刃宽3mm 刀头长30mm 左刀尖为刀位点 O0001N10G92X70Z30N20M06T0100N30M03S500N40G90G00X40Z2N50G01X28F200N60G71U1R0 7P70Q130X0 4Z0 1F150N70G01X6 8Z2N80X15 8Z 2 5F100N90X15 8Z 28 N100X24Z 38N110Z 48N120G02X24Z 66R15N130G01Z 80N140G00X70Z30N150M06T0202N160S200N170G00X30Z 28N180G01X20F300N190X12F50N200G04X1 N210G01X12 8N220X18 8Z 25N230G00X70Z30N240T0200N250M06T0303N260S150N270G00X24Z2N280G82X15Z 26F2N290X14 6Z 26F2N300X14 2Z 26F2N310X13 8Z 26F2 N320X13 6Z 26F2N330X13 4Z 26F2N340X13 2Z 26F2N350G00X70Z30N360T0300N370M06T0404N380S200N390G00X30Z83N400G01X 1F50N410G00X30N420G00X70Z30 N430T0400N440M05N450M02 第5章数控车床编程 5 4数控车床加工编程实例 例2 完成如图5 26所示零件的加工 毛坯尺寸 50 114 1 图纸分析 1 加工内容 此零件加工包括车端面 外圆 倒角 圆弧 螺纹 槽等 2 工件坐标系 该零件加工需调头 从图纸上尺寸标注分析应设置2个坐标系 2个工件零点均定于装夹后的右端面 精加工面 装夹 50外圆 平端面 对刀 设置第1个工件原点 此端面做精加工面 以后不再加工 调头装夹 48外圆 平端面 测量总长度 设置第2个工件原点 设在精加工端面上 3 换刀点 120 200 4 公差处理 尺寸公差取中值 2 工艺处理 1 工步和走刀路线的确定 装夹 50外圆表面 探出65mm 粗加工零件左侧外轮廓 2 45 倒角 48外圆 R20 R16 R10圆弧 精加工上述轮廓 手工钻孔 孔深至尺寸要求 粗加工孔内轮廓 精加工孔内轮廓 调头装夹 48外圆 粗加工零件右侧外轮廓 2 45 倒角 螺纹外圆 36端面 锥面 48外圆到圆弧面 精加工上述轮廓 切槽 螺纹加工 2 刀具的选择和切削用量的确定 2 刀具确定T0101 外轮廓粗加工 刀尖圆弧半径0 8mm 切深2mm 主轴转速800r min 进给速度150mm min T0202 外轮廓精加工 刀尖圆弧半径0 8mm 切深0 5mm 主轴转速1500r min 进给速度80mm min T0303 切槽 刀宽4mm 主轴转速450r min 进给速度20mm min T0404 加工螺纹 刀尖角60 主轴转速400r min 进给速度2mm r 螺距 T0505 钻孔 钻头直径16mm 主轴转速450r min T0606 内轮廓粗加工 刀尖圆弧半径0 8mm 切深1mm 主轴转速500r min 进给速度100mm min T0707 内轮廓精加工 刀尖圆弧半径0 8mm 切深0 4mm 主轴转速800r min 进给速度60mm min