数控车床编程实例详解A

2 1 数控车床编程基础数控车床编程基础 标题 数控车床编程基础4 课时 一 教学目的 一 教学目的 熟悉数控车床的编程特点 熟练掌握数控车床工件坐标系的建立方法和指令 理解并 掌握数控车削的基本指令 二 教学安排 二 教学安排 一 旧课复习内容 一 旧课复习内容 数控机床坐标系的设定规则 5 分钟 二 新课教学知识点与重点 难点 二 新课教学知识点与重点 难点 第 1 节 数控车床编程基础 一 数控车编程特点 理解 二 数控车的坐标系统 理解 三 直径编程方式 难点 四 进刀和退刀方式 理解 五 绝对编程与增量编程 难点 第 2 节 数控车床基本 G 指令应用 一 坐标系设定 G50 掌握 G54 G59 掌握 二 基本指令 G00 G01 G02 G03 G04 G28 掌握 三 有关单位设定 G20 G21 G94 G95 掌握 三 新课内容 三 新课内容 2 1 数控车床编程基础 第一节数控车床编程基础 一 数控车编程特点 1 可以采用绝对值编程 用 X Z 表示 增量值编程 用 U W 表示 或者二 者混合编程 2 直径方向 X 方向 系统默认为直径编程 也可以采用半径编程 但必须更 改系统设定 3 X向的脉冲当量应取 Z 向的一半 4 采用固定循环 简化编程 5 编程时 常认为车刀刀尖是一个点 而实际上为圆弧 因此 当编制加工 程序时 需要考虑对刀具进行半径补偿 二 数控车的坐标系统 加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致 X 轴对应径向 Z 轴对应轴 向 C 轴 主轴 的运动方向则以从机床尾架向主轴看 逆时针为 C 向 顺 时针为 C 向 如图 2 1 1 所示 加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置 一般在工件的右端 面或左端面上 结合生产 实际 用 实物 图 表直观教 学 图 2 1 1 数控车床坐标系 三 直径编程方式 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 如 图 2 1 2 所示 图中 A 点的坐标值为 30 80 B 点的坐标值为 40 60 采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致 这样可避免尺寸换算过程 中可能造成的错误 给编程带来很大方便 图 2 1 2 直径编程 四 进刀和退刀方式 对于车削加工 进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点 再改用切削进给 以减少空走刀的时间 提高加工效率 切削起点的确定与 工件毛坯余量大小有关 应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为 原则 如图 2 1 3 所示 图 2 1 3 切削起始点的确定 举例说明 五 绝对编程与增量编程 X Z 表示绝对编程 U W 表示增量编程 允许同一程序段中二者混合 使用 图 2 1 4 绝对值编程与增量编程 如图 2 1 4 所示 直线 A B 可用 绝对 G01 X100 0 Z50 0 相对 G01 U60 0 W 100 0 混用 G01 X100 0 W 100 0 或 G01 U60 0 Z50 0 第 2 节 数控车床的基本编程方法 数控车削加工包括内外圆柱面的车削加工 端面车削加工 钻孔加工 螺纹加工 复杂外形轮廓回转面的车削加工等 在分析了数控车床工艺装备 和数控车床编程特点的基础上 下面将结合配置 FANUC 0i 数控系统的数控车 床重点讨论数控车床基本编程方法 一 坐标系设定 编程格式编程格式 G50 X Z 式中 X Z 的值是起刀点相对于加工原点的位置 G50 使用方法与 G92 类 似 在数控车床编程时 所有 X 坐标值均使用直径值 如图 2 1 5 所示 例 按图 2 1 5 设置加工坐标的程序段如下 G50 X 121 8 Z 33 9 图 2 1 5 G50 设定加工坐标系 工件坐标系的选择指令 G54 G59 图 2 1 6 G54 设定加工坐标系 例如 用 G54 指令设定如图所示的工件坐标系 首先设置 G54 原点偏置寄存器 G54 X0 Z85 0 然后再在程序中调用 N010 G54 说明 1 G54 G59 是系统预置的六个坐标系 可根据需要选用 2 G54 G59 建立的工件坐标原点是相对于机床原点而言的 在程序运 行前已设定好 在程序运行中是无法重置的 3 G54 G59 预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用 MDI 方式输入 系统自动记忆 4 使用该组指令前 必须先回参考点 5 G54 G59 为模态指令 可相互注销 二 基本指令 G00 G01 G02 G03 G04 G28 举例说明 CAD CAM 中心仿真 加工教学 O 109 7 X O 33 9 P 60 9 Z X O 85 X P Z X G54 1 快速点位移动 G00 格式 G00 X U Z W 其中 X U Z W 为目标点坐标值 2 直线插补 G01 格式 G01 X U Z W F 其中 X U Z W 为目标点坐标 F 为进给速度 机床执行 G01 指令时 如果之前的程序段中无 F 指令 在该程序段中必 须含有 F 指令 G01 和 F 都是模态指令 3 圆弧插补 G02 G03 顺时针圆弧插补用 G02 指令 逆时针圆弧插补用 G03 指令 1 用圆弧半径 R 和终点坐标进行圆弧插补 格式 G18 G02 G03 X U Z W R F 其中 X U 和 Z W 为圆弧的终点坐标值 绝对值编程方式下用 X 和 Z 增量值编程方式下用 U 和 W 规定圆弧对应的 圆心角小于等于 180 时 用 R 表示 反之 用 R 表示 F 为加工圆弧时的进给量 2 用分矢量和终点坐标进行圆弧插补 格式 G18 G02 G03 X U Z W I K F 其中 X U 和 Z W 为圆弧的终点坐标值 绝对值编程方式下用 X 和 Z 增量值编程方式下用 U 和 W I K 分别为圆弧的方向矢量在 X 轴和 Z 轴上的投影 I 为半径值 当分 矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取负号 如图 2 1 7 所示 图中所示 I 和 K 均为负值 图 2 1 7 圆弧指令编程 4 暂停指令 G04 格式 G04 X P 其中 X P 为暂停时间 X 后用小数表示 单位为秒 P 后用整数表示 单位为毫秒 如 G04 X2 0 表示暂停 2 秒 G04 P1000 表示暂停 1000 毫秒 利用仿真 加工软件 教学 X Z O B K I A 5 返回参考点指令 G28 G28 指令可以使刀具从任何位置以快速点定位方式经过中间点返回参考 点 格式 G28 X Z 其中 X Z 是中间点的坐标值 三 有关单位设定 1 尺寸单位选择 格式 G 20 英制输入制式 英寸输入 G 21 公制输入制式 毫米输入 默认 2 进给速度单位的设定 每转进给量 编程格式编程格式 G95 F F 后面的数字表示的是主轴每转进给量 单位为 mm r 例 G95 F0 2 表示进给量为 0 2 mm r 每分钟进给量 编程格式编程格式 G94 F F 后面的数字表示的是每分钟进给量 单位为 mm min 例 G94 F100 表示进给量为 100mm min 四 新课小结 四 新课小结 1 首先要了解数控车床的加工方式 工件作旋转运动 刀具作直线 或圆弧 进给运动 从而完成零件的切削 所以数控车削加工的零件是回转体 径向 尺寸通常采用直径标注 所以在数控车编程时采用直径编程 这点对于初学 者较难理解 容易出错 要多作练习 是重点注意的知识点 2 采用绝对值编程和相对值编程时也容易坐标值计算错误 经常是二者之间 出现混淆 需要特别小心 分析总结 五 作业 五 作业 1 数控车床的类型有哪些 CK7815 型数控车床床身导轨倾斜 60 布置有什么 好处 2 数控车床的机床原点 参考点及工件原点之间有何区别 试以某具有参考 点功能的车床为例 用图示表达出它们之间的相对位置关系 3 G00 和 G01 都是从一点移到另一点 它们有什么不同 各适用于什么场合 4 数控车床圆弧的顺逆应如何判断 六 教学后记 六 教学后记 从本次课开始学生们开始编制数控程序 学生们是否对编程感兴趣 是 否愿意进一步学习编程的相关知识 本次课非常关键 课程采取多媒体教学 方式 并利用仿真软件辅助教学 使编制的程序立即进行仿真加工 加深对 指令的理解 数控车床编程实例数控车床编程实例 收藏此信息 打印该信息 添加 用户发布 来源 未知 1 根据零件图样要求 毛坯情况 确定工艺方案及加工路线 1 对细长轴类零件 轴心线为工艺基准 用三爪自定心卡盘夹持 58 外圆一头 使工 件伸出卡盘 175 用顶尖顶持另一头 一次装夹完成粗精加工 注 切断时将顶尖退出 2 工步顺序 粗车外圆 基本采用阶梯切削路线 粗车 56 S S50 36 M30 各外圆段 以及锥长为 10 的圆锥段 留 1 的余量 自右向左精车各外圆面 螺纹段右倒角 切削螺纹段外圆 30 车锥长 10 的圆锥 车 36 圆柱段 车 56 圆柱段 车 5 26 螺纹退刀槽 倒螺纹段左倒角 车锥长 10 的圆锥以及车 5 34 的 槽 车螺纹 自右向左粗车 R15 R25 S 50 R15 各圆弧面及 30 的圆锥面 自右向左精车 R15 R25 S 50 R15 各圆弧面及 30 的圆锥面 切断 2 选择机床设备 根据零件图样要求 选用经济型数控车床即可达到要求 故选用 CK0630 型数控卧式 车床 3 选择刀具 根据加工要求 选用三把刀具 T01 为粗加工刀 选 90 外圆车刀 T03 为切槽刀 刀宽为 3 T05 为螺纹刀 同时把三把刀在自动换刀刀架上安装好 且都对好刀 把它们的刀偏值输入相应的刀 具参数中 4 确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能 相关的手册并结合实际经验确定 详见加工 程序 5 确定工件坐标系 对刀点和换刀点 确定以工件左端面与轴心线的交点 O 为工件原点 建立 XOZ 工件坐标系 采用手动试切对刀方法 操作与上面数控车床的对刀方法相同 把点 O 作为对刀点 换刀点设置在工件坐标系下 X70 Z30 处 6 编写程序 该程序用于 CK0630 车床 按该机床规定的指令代码和程序段格式 把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单 该工件的加工程序如下 N0010 G59 X0 Z195 N0020 G90 N0030 G92 X70 Z30 N0040 M03 S450 N0050 M06 T01 N0060 G00 X57 Z1 N0070 G01 X57 Z 170 F80 N0080 G00 X58 Z1 N0090 G00 X51 Z1 N0100 G01 X51 Z 113 F80 N0110 G00 X52 Z1 N0120 G91 N0130 G81 P3 N0140 G00 X 5 Z0 N0150 G01 X0 Z 63 F80 N0160 G00 X0 Z63 N0170 G80 N0180 G81 P2 N0190 G00 X 3 Z0 N0200 G01 X0 Z 25 F80 N0210 G00 X0 Z25 N0220 G80 N0230 G90 N0240 G00 X31 Z 25 N0250 G01 X37 Z 35 F80 N0260 G00 X37 Z1 N0270 G00 X23 Z 72 5 N0280 G00 X26 Z1 N0290 G01 X30 Z 2 F60 N0300 G01 X30 Z 25 F60 N0310 G01 X36 Z 35 F60 N0320 G01 X36 Z 63 F60 N0330 G00 X56 Z 63 N0340 G01 X56 Z 170 F60 N0350 G28 N0360 G29 N0370 M06 T03 N0380 M03 S400 N0390 G00 X31 Z 25 N0400 G01 X26 Z 25 F40 N0410 G00 X31 Z 23 N0420 G01 X26 Z 23 F40 N0430 G00 X30 Z 21 N0440 G01 X26 Z 23 F40 N0450 G00 X36 Z 35 N0460 G01 X26 Z 25 F40 N0470 G00 X57 Z 113 N0480 G01 X34 5 Z 113 F40 N0490 G00 X57 Z 111 N0500 G01 X34 5 Z 111 F40 N0510 G28 N0520 G29 N0530 M06 T05 N0540 G00 X30 Z2 N0550 G91 N0560 G33 D30 I27 8 X0 1 P3 Q0 N0570 G01 X0 Z1 5 N0580 G33 D30 I27 8 X0 1 P3 Q0 N0590 G90 N0600 G00 X38 Z 45 N0610 G03 X32 Z 54 I60 K 54 F40 N0620 G02 X42 Z 69 I80 K 54 F40 N0630 G03 X42 Z 99 I0 K 84 F40 N0640 G03 X36 Z 108 I64 K 108 F40 N0650 G00 X48 Z 113 N0660 G01 X56 Z 135 4 F60 N0670 G00 X56 Z 113 N0680 G00 X40 Z 113 N0690 G01 X56 Z 135 4 F60 N0700 G00 X50 Z 113 N0710 G00 X36 Z 113 N0720 G01 X56 Z 108 F60 N0730 G00 X36 Z 45 N0740 G00 X36 Z 45 N0750 M03 S800 N0760 G03 X