最新《数控编程技术》文档(湖北职业技术学院) PPT课件

数控编程技术 第一章 1 第1章数控技术概论 引言数控技术的发展数控机床的工作原理及基本组成数控机床的分类数控机床的特点和应用范围典型数控系统简介 2 21世纪机械制造业的竟争 其实质是数控技术的竟争 引言 覆盖领域 1 机械制造技术 2 信息处理 加工 传输技术 3 自动控制技术 4 伺服驱动技术 5 传感器技术 6 软件技术 第1章数控技术概论 3 1 1数控技术的发展 1 1 1数控机床的出现 第1章数控技术概论 1 1 2数控技术发展的几个主要阶段 1 1 3我国数控技术发展概况 1 1 4数控技术发展趋势 4 1 2数控机床的工作原理及基本组成 1 2 1数控机床的工作原理 第1章数控技术概论 1 2 2数控机床的组成 5 1 3数控机床的分类 1 3 1按加工方式分类 第1章数控技术概论 1 切削机床类 如数控车床 铣床 镗床 钻床和加工中心等 2 成型机床类 如数控冲压机 弯管机 折弯机等 3 特种加工机床类 如数控电火花 线切割 激光加工机床等 4 其它机床类 如数控等离子切割 火焰切割 点焊机 三坐标测量机等 6 1 3数控机床的分类 1 3 2按控制系统功能分类 第1章数控技术概论 1 点位控制数控机床 2 点位直线控制数控机床 7 1 3数控机床的分类 1 3 2按控制系统功能分类 第1章数控技术概论 3 轮廓控制数控机床 8 1 3数控机床的分类 1 3 3按伺服控制方式分类 第1章数控技术概论 1 开环控制数控机床 9 1 3数控机床的分类 1 3 3按伺服控制方式分类 第1章数控技术概论 2 闭环控制数控机床 10 1 3数控机床的分类 1 3 3按伺服控制方式分类 第1章数控技术概论 3 半闭环控制数控机床 11 1 3数控机床的分类 1 3 4按数控系统的功能水平分类 第1章数控技术概论 12 1 4数控机床的特点和应用范围 1 4 1数控机床的加工特点 第1章数控技术概论 1 可以加工有复杂型面的工件 2 加工精度高 产品质量稳定 3 自动化程度高 劳动强度低 4 生产效率高 5 良好的经济效益 6 有利于生产管理的现代化 13 1 4数控机床的特点和应用范围 1 4 2数控机床的使用特点 第1章数控技术概论 1 对操作维修人员的技术水平要求较高 2 对夹具和刀具的要求较高 1 最适合于数控加工的零件 2 比较适合数控加工的零件 3 不适合于数控加工的零件 1 4 3数控机床的应用范围 14 1 5典型数控系统简介 1 5 1FANUC公司的主要数控系统 第1章数控技术概论 1 高可靠性的powerMate0系列 2 普及型CNC0 D系列 4 高性 价比的0i系列 5 具有网络功能CNC16i 18i 21i系列 6 个性化CNC16 18 160 180系列 3 全功能型的0 C系列 15 1 5典型数控系统简介 1 5 2 SIEMENS公司的主要数控系统 第1章数控技术概论 1 SINUMERIK802S C 2 SINUMERIK802D 4 SINUMERIK840D 3 SINUMERIK810D 16 1 5典型数控系统简介 1 5 3FAGOR公司的数控系统 第1章数控技术概论 1 CNC8070 2 8055系列数控系统 4 8040 8055 i 8055TCO MCO系列 5 8040 8055 i 8055TC MC系列 6 8025 8035系列 3 8040 8055 i标准系列 17 1 5典型数控系统简介 1 5 4华中数控系统 第1章数控技术概论 1 5 5北京航天数控 本章小结 18 第2章数控加工编程基础 插补的基本知识数控机床坐标系刀具补偿的概念数控加工工艺分析数控加工的程序格式及编程方式 19 2 1 1插补的基本概念 2 1插补的基本知识 第2章数控加工编程基础 2 1 2常用的插补方法 20 2 2数控机床坐标系 2 2 1机床坐标系及运动方向 第2章数控加工编程基础 图2 2右手笛卡尔坐标系 21 2 2数控机床坐标系 2 2 2绝对坐标与增量坐标 第2章数控加工编程基础 所有坐标值均以机床或工件原点计量的坐标系称为绝对坐标系 在这个坐标系中移动的尺寸称为绝对坐标 也叫绝对尺寸 所用的编程指令称为绝对坐标指令 运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系称为增量坐标系 也叫相对坐标系 在这个坐标系中移动的尺寸称为增量坐标 也叫增量尺寸 所用的编程指令称为增量坐标指令 22 2 2数控机床坐标系 2 2 3机床原点与机床参考点 第2章数控加工编程基础 机床原点又称为机械原点 它是机床坐标的原点 该点是机床上的一个固定的点 其位置是由机床设计和制造单位确定的 通常不允许用户改变 机床原点是工件坐标系 编程坐标系 机床参考的基准点 这个点不是一个硬件点 而是一个定义点 机床参考点是采用增量式测量的数控机床所特有的 机床原点是由机床参考点体现出来的 机床参考点是一个硬件点 23 2 2数控机床坐标系 2 2 4工件坐标系 第2章数控加工编程基础 工件坐标系的原点就是工件原点 也叫做工件零点 与机床坐标系不同 工件坐标系是人为设定的 选择工件坐标系的原点的一般原则是 1 尽量选在工件图样的基准上 便于计算 减少错误 以利于编程 2 尽量选在尺寸精度高 粗糙度值低的工件表面上 以提高被加工件的加工精度 3 要便于测量和检验 4 对于对称的工件 最好选在工件的对称中心上 5 对于一般零件 选在工件外轮廓的某一角上 6 Z轴方向的原点 一般设在工件表面 24 2 3刀具补偿的概念 2 3 1刀位点 第2章数控加工编程基础 刀位点是在编制加工程序时用以表示刀具位置的特征点 2 3 2位置补偿 刀具位置补偿包括刀具半径和刀具长度补偿 图2 8加工内外轮廓表面的刀具半径补偿 25 2 4数控加工工艺分析 2 4 1加工方法的选择 第2章数控加工编程基础 1 数控车床的加工内容2 立式数控铣镗床或立式加工中心的加工内容3 卧式数控铣镗床或卧式加工中心的加工内容 2 4 2加工工序的编排原则 1 按工序集中划分工序的原则2 按粗 精加工划分工序的原则3 按刀具划分工序的原则4 按加工部位划分工序的原则 26 2 4数控加工工艺分析 2 4 3工件的装夹 第2章数控加工编程基础 在决定零件的装夹方式时 应力求使设计基准 工艺基准和编程计算基准统一 同时还应力求装夹次数最少 2 4 4对刀点和换刀点位置的确定 选择对刀点的原则是 1 便于数学处理 基点和节点的计算 和使程序编制简单 2 在机床上容易找正 3 加工过程中便于测量检查 4 引起的加工误差小 27 2 4数控加工工艺分析 2 4 5加工路线的确定 第2章数控加工编程基础 确定加工路线的原则 1 应尽量缩短加工路线 减少空刀时间以提高加工效率 2 能够使数值计算简单 程序段数量少 简化程序 减少编程工作量 3 使被加工工件具有良好的加工精度和表面质量 如表面粗糙度 4 确定轴向移动尺寸时 应考虑刀具的引入长度和超越长度 28 2 4数控加工工艺分析 2 4 5加工路线的确定 第2章数控加工编程基础 图2 11最短加工路线的选择 29 2 4数控加工工艺分析 2 4 5加工路线的确定 第2章数控加工编程基础 图2 12钻孔循环加工路线 30 2 4数控加工工艺分析 2 4 5加工路线的确定 第2章数控加工编程基础 图2 13刀具切入和切出方式 31 2 4数控加工工艺分析 2 4 5加工路线的确定 第2章数控加工编程基础 a b 图2 14圆柱铣的顺铣和逆铣a逆铣b顺铣 32 2 4数控加工工艺分析 2 4 6刀具及切削用量的选择 第2章数控加工编程基础 2 5数控加工程序的格式及编程方法 2 5 1程序的结构 加工程序可分为主程序和子程序 无论是主程序还是子程序 每一个程序都是由程序号 程序内容和程序结束三部分组成 程序的内容则由若干程序段组成 程序段是由若干程序字组成 每个程序字又由地址符和带符号或不带符号的数值组成 程序字是程序指令中的最小有效单位 33 第2章数控加工编程基础 2 5数控加工程序的格式及编程方法 2 5 2程序的格式 34 第2章数控加工编程基础 2 5数控加工程序的格式及编程方法 2 5 3主程序和子程序 35 第2章数控加工编程基础 2 5数控加工程序的格式及编程方法 2 5 4常用地址符及其含义 36 第2章数控加工编程基础 2 5数控加工程序的格式及编程方法 2 5 5数控程序的编制方法及步骤 图2 21手工编程过程 1 手工编程 2 自动编程 37 第2章数控加工编程基础 2 5数控加工程序的格式及编程方法 2 5 5数控程序的编制方法及步骤 38 第3章数控机床的操作 数控车床操作数控铣床操作加工中心操作 39 3 1 1FANUCO TD II型数控车床控制面板及操作面板 3 1数控车床的操作 1方式译码开关 第3章数控机床的操作 40 3 1 1FANUCO TD II型数控车床控制面板及操作面板 3 1数控车床的操作 2CRT MDI控制面板 第3章数控机床的操作 41 3 1 1FANUCO TD II型数控车床控制面板及操作面板 3 1数控车床的操作 3机床操作面板 第3章数控机床的操作 42 3 1 1FANUCO TD II型数控车床控制面板及操作面板 3 1数控车床的操作 3机床操作面板 第3章数控机床的操作 43 3 1 2回参考点及手动操作 3 1数控车床的操作 1 回参考点操作 第3章数控机床的操作 1 将机床操作模式开关设置在ZRN手动方式位置上 2 操作机床面板上的 X 方向按钮 进行X轴回零操作 3 X轴回零后 操作机床面板上的 Z 方向按钮 进行Z轴回零操作 4 当坐标轴返回参考点时 刀架返回参考点 确认灯亮后 操作完成 44 3 1 2回参考点及手动操作 3 1数控车床的操作 2 手动操作 第3章数控机床的操作 1 手动连续进给 2 快速进给 3 步进进给 STEP 可实现步进移动 45 3 1 3对刀及刀具补偿设置 3 1数控车床的操作 1 对刀 第3章数控机床的操作 回参考点操作 试切测量 计算坐标增量 对刀 建立工件坐标系 2 刀具补偿 直接输入刀具偏置值 偏置量的计数器输入 46 3 2 1数控铣床控制面板及操作面板 3 2数控铣床的操作 1 软件操作界面 第3章数控机床的操作 47 3 2 1数控铣床控制面板及操作面板 3 2数控铣床的操作 2 NC键盘 第3章数控机床的操作 48 3 2 1数控铣床控制面板及操作面板 3 2数控铣床的操作 3 操作面板 第3章数控机床的操作 49 3 2 2手动操作 3 2数控铣床的操作 手动移动机床坐标轴 手动控制主轴 机床锁住 Z轴锁住 刀具松紧 冷却液启停 第3章数控机床的操作 50 3 2 3MDI操作 3 2数控铣床的操作 第3章数控机床的操作 按F4键进入MDI功能子菜单1 输入MDI指令段2 运行MDI指令段3 修改某一字段的值4 清除当前输入的所有尺寸字数据5 停止当前正在运行的MDI指令 51 3 2 4坐标系数据设置 3 2数控铣床的操作 第3章数控机床的操作 52 3 2 5刀具库及刀具参数的设置 3 2数控铣床的操作 第3章数控机床的操作 53 3 2 5刀具库及刀具参数的设置 3 2数控铣床的操作 第3章数控机床的操作 54 3 3 1控制面板及操作面板 3 3加工中心的操作 第3章数控机床的操作 操作面板 软菜单键 55 3 3 1控制面板及操作面板 3 3加工中心的操作 第3章数控机床的操作 控制面板 56 3 3 1控制面板及操作面板 3 3加工中心的操作 第3章数控机床的操作 屏幕显示 软件区 57 3 3 2参数设定 3 1数控车床的操作 1 刀具参数及刀具补偿参数2 零点偏置 第3章数控机床的操作 1 开机后首先必须执行手动返回参考点 2 操作时首先选择工作方式 3 在调试加工程序进行试切时 一般选择比较小的进给倍率 如5 10 等 4 在进行加工之前 必须在NC上通过参数的输入和修改对机床 刀具进行调整 3 3 3操作要点 58 第4章数控编程常用指令 概述与坐标和坐标系有关的指令运动路径控制指令辅助功能及其他功能指令不同数控系统功能的比较 59 一 数控编程常用指令代码分类 4 1概述 1 准备功能 辅助功能 主轴功能 进给功能 刀具功能 代码2 模态 代码和非模态 代码3 模态 功能和非模态 功能4 前作用 功能和后作用 功能 第4章数控编程常用指令 二 我国JB3208 1983 M代码 见表4 1 4 2 60 4 2 1工作坐标系设定指令 4 2与坐标和坐标系有关的指令 92模态指令程序段格式为 G92XYZX Y Z为刀位点在工件坐标系中的初始位置 G92X25 0Z350 0设定工件坐标系为X1O1Z1G92X25 0Z10 0设定工件坐标系为X2O2Z2 第4章数控编程常用指令 61 4 2 2工件坐标系选择指令 工件坐标系选择指令有G54 G55 G56 G57 G58 G59 均为模态指令 加工之前 通过MDI 手动键盘输入 方式设定这6个坐标系原点在机床坐标系中的位置 系统则将它们分别存储在6个寄存器中 程序中出现G54 G59中某一指令时 就相应地选择了这6个坐标系中的一个 程序段格式为 G54 第4章数控编程常用指令 4 2与坐标和坐标系有关的指令 62 G52 属于非模态指令 仅在本程序段中有效 程序段格式为 G52XYZABC 第4章数控编程常用指令 4 2 3局部坐标设定指令 4 2与坐标和坐标系有关的指令 4 2 4直接机床坐标系编程指令 直接机床坐标系编程指令G53 属于非模态指令 只在本程序段中有效 在含有G53指令的程序段中 利用绝对值编程的移动指令的坐标位置是相对于机床坐标系的 63 G17 G18 G19指令功能为指定坐标平面 都是模态指令 相互之间可以注销 G17 G18 G19分别指定空间坐标系中的XY平面 ZX平面和YZ平面 第4章数控编程常用指令 4 2 5坐标平面选择指令 4 2与坐标和坐标系有关的指令 4 2 6绝对值编程指令与增量值编程指令 绝对值编程指令是G90 增量值编程指令是G91 它们是一对模态指令 G90出现后 其后的所有坐标值都是绝对坐标 当G91出现以后 G91以后的坐标值则为相对坐标 64 1 尺寸单位设定指令 第4章数控编程常用指令 4 3 1单位设定指令 4 3运动路径控制指令 尺寸单位设定指令有G20 G21 其中G20表示英制尺寸 G21表示公制尺寸 G21为缺省值 SIMENS和FAGOR系统采用G71 G70代码 2 进给速度单位的设定指令 G94 G95 均为模态指令 G94为缺省值 程序段格式为 G94F 或G95FG94设定每分钟进给量 G20 in min G21 mm min G95设定每转进给量 G20 in r G21 mm r 65 3 半径和直径编程 第4章数控编程常用指令 4 3 1单位设定指令 4 3运动路径控制指令 半径和直径编程指令分别为G22和G23 注意 华中数控世纪星HNC 21 22T系统的直径 半径编程采用G36 G37代码 如图 刀尖从A到B时 以绝对值编程为例 程序段为 直径编程G90G01X36Z8半径编程G90G01X18Z8 66 第4章数控编程常用指令 4 3 2快速定位指令 4 3运动路径控制指令 G00为快速定位指令 刀具以点位控制方式从刀具所在位置以各轴设定的最高允许速度移动到指定位置 属于模态指令 程序段格式为 G00XYZ XYZ为目标点坐标 指令F对G00程序段无效 G60与G00的功能相似 它们都是快速地进行定位 只不过G60定位的方式不同 它先快速到达一个中间点 然后再以一固定速度移到定位点 为非模态指令 仅在本程序段中有效 程序段格式为 G60XYZ 其中X Y Z为定位终点 4 3 3方向定位指令 67 第4章数控编程常用指令 4 3 4线性进给指令 4 3运动路径控制指令 G01指令即直线插补指令 按程序段中规定的进给速度F 由某坐标点移动到另一坐标点 插补加工出任意斜率的直线 机床在执行G01指令时 在该程序段中必须具有或在该程序段前已经有F指令 如无F指令则认为进给速度为零 G01和F均为模态代码 程序段格式为 G01XYZFXYZ为目标点坐标 68 第4章数控编程常用指令 4 3 4线性进给指令 4 3运动路径控制指令 例如图4 6所示路径 要求用G01 坐标系原点O是程序起始点 要求刀具由O点快速移动到A点 然后沿AB BC CD DA实现直线切削 再由A点快速返回程序起始点O 其程序如下 0001N01G92X0Y0N10G90G00X10Y12S600T01M03N20G01Y28F100N30X42N40Y12N50X10N60G00X0Y0N70MO5N80M02 69 第4章数控编程常用指令 4 3 5圆弧进给及螺旋线进给指令 4 3运动路径控制指令 G02 G03为圆弧插补指令 该指令的功能是使机床在给定的坐标平面内进行圆弧插补运动 圆弧插补指令首先要指定圆弧插补的平面 插补平面由G17 G18 G19选定 圆弧插补有两种方式 一是顺时针圆弧插补 02 一是逆时针插补 03 编程格式有两种 一是I J K格式 另一种是R格式 1 圆弧插补指令 70 第4章数控编程常用指令 4 3 5圆弧进给及螺旋线进给指令 4 3运动路径控制指令 1 圆弧插补指令 程序段格式 G02XYIJF或G02XYRFG03XYIJF或G03XYRF 71 第4章数控编程常用指令 4 3 5圆弧进给及螺旋线进给指令 4 3运动路径控制指令 1 圆弧插补指令 如图4 9所示图例 设刀具由坐标原点O相对工件快速进给到A点 从A点开始沿着A B C D E F A的线路切削 最终回到原点O 0001N10G92X0Y0N20G90G17M03N30GOOX15Y10N40G01X43F180S400N50G02X20Y20I20F80 N60G01X0Y18F180N70X 40N80G03X 23Y 23J 23F80N90G01Y 15F180N100G00X 15Y 10N110M02 使用R格式编程N50G02X78Y30R20F80N80G03X15Y25R23F80R表示圆心角小于180 的圆弧用R 表示圆心角大于180 的圆弧 整圆只能用圆心坐标编程 72 第4章数控编程常用指令 4 3 5圆弧进给及螺旋线进给指令 4 3运动路径控制指令 2 螺旋线进给指令 以XY平面为例 程序段格式为 G17G02 G03XYIJZF或G17G02 G03XYRZF螺旋线进给指令的执行方式如图4 12所示 图4 12螺旋线插补 73 第4章数控编程常用指令 4 3 6暂停指令 4 3运动路径控制指令 G04为暂停指令 该指令的功能是使刀具作短暂的无进给加工 主轴仍然在转动 经过指令的暂停时间后再继续执行下一程序段 以获得平整而光滑的表面 G04指令为非模态指令 其程序段格式为 G04X 或P或F或S N05G90G1F120Z 50S300M03N10G04X2 5 暂停2 5秒N15Z70N20G04S30 主轴暂停30转N30G00XOY0 进给率和主轴转速继续有效N40 74 第4章数控编程常用指令 4 4 1辅助功能指令 4 4辅助功能及其它功能指令 M00指令实际上是一个暂停指令 功能是执行此指令后 机床停止一切操作 按下控制面板上的启动指令后 机床重新启动 继续执行后面的程序 1 M00 程序停止指令 2 M01 计划停止指令 M01指令的功能与M00相似 不同的是 M01只有在预先按下控制面板上 选择停止开关 按钮的情况下 程序才会停止 3 M02 程序结束指令 M02指令的功能是程序全部结束 此时主轴停转 切削液关闭 数控装置和机床复位 该指令写在程序的最后一段 75 第4章数控编程常用指令 4 4 1辅助功能指令 4 4辅助功能及其它功能指令 M03表示主轴正转 M04表示主轴反转 所谓主轴正转 是从主轴向Z轴正向看 主轴顺时针转动 反之 则为反转 M05表示主轴停止转动 4 M03 M04 M05 主轴正转 反转 停止指令 5 M06 自动换刀指令 M06为手动或自动换刀指令 当执行M06指令时 进给停止 但主轴 切削液不停 6 M07 M08 M09 冷却液开关指令 M07表示2号冷却液或雾状冷却液开 M08表示1号冷却液或液状冷却液开 M09表示关闭冷却液开关 76 第4章数控编程常用指令 4 4 1辅助功能指令 4 4辅助功能及其它功能指令 M30指令与M02指令的功能基本相同 不同的是 M30能自动返回程序起始位置 为加工下一个工件作好准备 7 M30 程序结束指令 8 M98 M99 子程序调用与返回指令 M98为调用子程序指令 M99为子程序结束并返回到主程序的指令 77 第4章数控编程常用指令 4 4 2刀具功能指令 4 4辅助功能及其它功能指令 刀具功能用地址符T加4位数字表示 前两位是刀具号 后两位是刀补号 如果后两位数为00 则表示刀具补偿取消 1 指令编程 2 指令编程 T后接两位数字 表示刀号 选择刀具 D后面也是接两位数 表示刀补号 如果选用了D0 则表示取消刀具补偿 78 第4章数控编程常用指令 4 4 3进给功能指令 4 4辅助功能及其它功能指令 也称F功能 表示进给速度 属于模态代码 在G01 G02 G03和循环指令程序段中 必须要有F指令 或者在这些程序段之前已经写入了F指令 进给功能用地址符F和其后1至5位数字表示 通常 F 表示 单位一般为mm min 当进给速度与主轴转速有关时 如车削螺纹 单位为mm r 1 切向进给速度的恒定控制 2 进给量设定 94 95 98 99 3 进给速度的调整进给修调开关 4 快速移动速度进给修调开关 79 第4章数控编程常用指令 4 4 4主轴转速功能指令 4 4辅助功能及其它功能指令 也称S功能 主要表示主轴转速或速度 属于模态代码 主轴转速功能用地址符S加二到四位数字表示 用G97和G96分别指令单位为r min或m min 通常使用G97 r min G96S300 主轴转速为300m minG97S1500 主轴转速为1500r min在车床系统里 G97表示主轴恒转速 G96表示恒切削速度 4 5不同数控系统功能的比较 80 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 81 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 82 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 83 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 84 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 85 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 86 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 87 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 88 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 89 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 90 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 91 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 92 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 93 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 94 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 95 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 96 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 97 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 98 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 99 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 100 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 101 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 102 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 103 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 104 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 105 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 2 数值计算未知点坐标计算 P1 40 7 33 52 P2 42 95 53 36 螺纹尺寸计算 螺纹外圆 32 0 2 31 84 编程设经对刀后刀尖点位于 120 200 加工前各把刀已经完成对刀 装夹 50外圆 探出65mm 手动平端面 0001N10T0101M03S800G00X60Z30G01X51Z5F150G71U2R2P20Q30X0 5Z0 1F150G00X120Z200T0202M03S1500N20G00X40Z2G01X47 985Z 2F80Z 22 G03X40 7Z 33 52R20F60G02X42 95Z 53 36R16N30G03X48Z 60R10G00X120Z200M05M02 0002N10T0606M03S500G00X15Z10G71U1R1P20Q30X 0 4Z0 1F100G00Z200X120T0707M03S800N20G00X36 015Z2G01Z 10F60X20 015Z 28Z 45 N30X15G00Z200X120M05M02 0003N10T0101M03S800G00X60Z30G01X51Z5F150G71U2R2P20Q30X0 5Z0 1F150G00X120Z200T0202M03S1500N20G00X23 8Z2G01X31 8Z 2F80Z 30X47 985Z 42 N30Z 53G00X120Z200T0303M03S450N40G00X38Z 30G01X28F20G04X4G01X38G00X120Z200T0404M03S400N50G00X38Z5G82X31 2Z 27F2G82X30 6Z 27F2G82X30 2Z 27F2G82X29 9Z 27F2G82X29 835Z 27F2G00X120Z200M05M02 106 第6章数控铣床编程 数控铣床加工的特点数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令固定循环数控铣加工编程实例 107 6 1 1数控铣床加工的对象 6 1数控铣床加工的特点 数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件 还可以加工复杂型面的零件 如凸轮 样板 模具 螺旋槽等 同时也可以对零件进行钻 扩 铰 锪和镗孔加工 6 1 2数控铣床加工的特点 1 零件加工的适应性强 灵活性好 能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件 如模具 壳体类零件等 2 能加工普通机床无法加工或很难加工的零件 如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件 3 能加工一次装夹定位后 需进行多道工序加工零件 4 加工精度高 加工质量稳定可靠 5 生产自动化程序高 6 生产效率高 7 属于断续切削方式 对刀具的要求较高 具有良好的抗冲击性 韧性和耐磨性 在干式切削下 要有红硬性 第6章数控铣床编程 108 第6章数控铣床编程 6 1 3数控铣床编程时应注意的问题 6 1数控铣床加工的特点 了解数控系统的功能及规格 不同的数控系统在编写数控加工程序时 在格式及指令上是不完全相同的 熟悉零件的加工工艺 合理选择刀具 夹具及切削用量 切削液 编程尽量使用子程序 程序零点的选择要使数据计算的简单 109 第6章数控铣床编程 6 2 1刀具半径补偿G40 G41 G42 6 2数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令 刀具半径补偿指令格式如下 G17G41 或G42 G00 或G01 XYD或G18G41 或G42 G00 或G01 XZD或G19G41 或G42 G00 或G01 YZD 为刀补号地址G40为取消刀具半径补偿 41刀具左补偿 顺铣 42刀具右补偿 逆铣 110 第6章数控铣床编程 6 2 1刀具半径补偿G40 G41 G42 6 2数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令 按增量方式编程 O0001N10G54G91G17G00M03G17