《数控车削编程》PPT课件

第2章数控车削编程 辽宁工程技术大学职业技术学院 2 1数控车床概述2 2车床数控系统的基本功能2 3数控车床的基本编程方法2 4螺纹车削加工指令2 5循环编程2 6刀具补偿功能2 7子程序2 8SINUMERIK802D系统编程简介2 9华中HNC 21 22T车床数控系统编程简介2 10典型数控车床编程综合实例 辽宁工程技术大学职业技术学院 一 数控车床的分类二 数控车削加工零件的类型三 数控车削加工特点四 数控车床编程特点 2 1数控车床概述 数控编程与加工技术 LGDZY 一 数控车床的分类 1 按主轴的布置形式分类 1 卧式数控车床主轴轴线处于水平位置的数控车床 2 立式数控车床主轴轴线处于垂直位置的数控车床 2 四轴控制的数控车床车床上有两个独立的回转刀架 可以实现四坐标轴联动控制 2 按照数控系统控制的轴数分类 1 两轴控制的数控车床车床上只有一个回转刀架 可实现两坐标轴联动控制 二 数控车削加工零件的类型 轴套类零件的加工表面大多是内 外圆柱面 其轮廓可以是与Z轴平行的直线 切削形成阶梯轴或圆柱螺纹 也可以是与Z轴倾斜的直线 切削形成圆锥面或圆锥螺纹 还可以是圆弧或非圆曲线 切削形成曲面 1 轴套类零件 轮盘类零件的加工表面多是端面 端面的轮廓也可以是直线 斜线 圆弧 曲线或端面螺纹等 2 轮盘类零件 数控编程与加工技术 LGDZY 数控车床与普通车床一样 装上特殊卡盘可以加工偏心轴或在箱体 板材上进行钻孔 扩孔 铰孔及镗孔等 3 其它类零件 1 适应性强 用于各种小批量零件的加工 三 数控车削加工特点 2 加工精度高 零件的互换性好 3 具有较高的生产效率和较低的加工成本 四 数控车床编程特点 2 在图样上和在测量时 零件的径向尺寸均以直径表示 所以数控车床系统多以直径编程 即绝对坐标方式编程时 X值以直径表示 相对坐标方式编程时 X值以径向实际位移量的二倍表示 有的数控车床采用半径编程 即X值以半径或径向实际位移量表示 1 在一个程序段中 根据图样上标注的尺寸 可以采用绝对值编程或增量值编程 也可以采用混合编程 辽宁工程技术大学职业技术学院 一 准备功能 G代码 二 辅助功能 M代码 三 进给 主轴 刀具功能 F S T代码 2 2数控车床的基本功能 一 准备功能 G代码 数控编程与加工技术 LGDZY 准备功能也称G功能或G代码 是用来指令机床动作方式的功能 准备功能是用地址符G及其后面的数字来指令机床的动作 数控编程与加工技术 LGDZY 辅助功能是用来指令机床辅助动作的一种功能 它由地址符M及其后的两位数字组成 二 辅助功能 M代码 4 M30 程序结束 1 M00 程序停止 当执行有M00指令的程序段时 主轴的转动 刀具的进给 切削液都将停止 它与单程序段停止相同 模态信息全部被保存 以便进行某种手动操作 如换刀 测量工件的尺寸等 重新启动机床后 继续执行后面的程序 2 M01 选择停止 与M00的功能基本相同 只有在按下 选择停止 键后 M01才有效 否则机床继续执行后面的程序段 按下 启动 键后 继续执行后面的程序 3 M02 程序结束 该指令编在程序的最后一段 表示执行完程序内所有指令后 主轴 进给停止 切削液关闭 机床处于复位状态 但程序结束后不返回到程序的开头位置 使用M30时 除执行M02的功能之外 还自动返回到程序的第一条语句 准备下一个工件的加工 数控编程与加工技术 LGDZY 三 进给功能 主轴功能和刀具功能 F S T代码 表示主轴转一圈 刀具移动了1 23mm 即进给速度F 1 23mm r 1 进给功能 F代码 进给功能是指令刀具切削进给的速度 它由地址符F及其后面的数字组成 2 主轴功能 S代码 F代码用G98和G99两G指令来设定进给速度的单位 用G98来指令刀具每分钟移动的距离 用G99来指令主轴每转一转刀具移动的距离 如 G98G01XZF12 3 表示刀具一分钟移动了12 3mm 即进给速度F 12 3mm min G99G01XZF1 23 主轴功能主要用来指令主轴的转速或速度 它由地址符S及其后面的数字组成 主轴转速的计量单位有两种 一种是r min 另一种是m min 在车削端面 圆锥面或圆弧面时 用G96指令恒线速度 使工件上任意一点的切削速度都一样 1 恒线速度控制指令G96 例如 G96S125主轴恒线速度为125m min 数控编程与加工技术 LGDZY 2 主轴速度直接指令G97 直接指令主轴速度 例如 G97S1000主轴速度为1000r min 3 主轴最高转速限制指令G50 恒线速度指令后 随着工件直径变小 主轴转速会随之自动提高 为防止飞车 在用G96指令恒线速度的同时 要用G50指令来限制主轴最高转速 例如 G50S1800 指令主轴最高转速为1800r min G96S100 指令恒线速度为100m min 3 刀具功能 T代码 刀具功能主要用来选择刀具 也可用来选择刀具的长度补偿和刀具半径补偿 它由地址符T及其后面的数字组成 在FANUC0i系统中 这两种形式均可通用 例如 T0101表示采用1号刀具和1号刀补 F S T代码均为模态代码 刀具号和刀具补偿号有两种形式 辽宁工程技术大学职业技术学院 一 编程的一般规则二 快速点定位指令G00三 直线插补指令G01四 圆弧插补指令G02 G03五 暂停指令G04 2 3数控车床的基本编程方法 数控编程与加工技术 LGDZY 一 编程的一般规则 说明 1 X轴为绝对坐标 Z轴为增量坐标 2 X轴为增量坐标 Z轴为绝对坐标 1 绝对坐标编程 格式 G00XZ 说明 刀具运动的终点是用绝对坐标指令的 地址X后面的数字为直径值 2 增量坐标编程 格式 G00UW 说明 刀具运动的终点是用增量坐标指令的 地址U后面的数字为X方向实际移动量的2倍值 3 混合坐标编程 格式 1 G00XW 2 G00UZ 说明 G90指令 表示程序段中的运动坐标数字为绝对坐标值 4 特殊指令G90 G91编程 格式 G90G00XZ G91G00XZ G91指令 表示程序段中的运动坐标数字为增量坐标值 数控编程与加工技术 LGDZY 二 快速点定位指令G00 说明 1 刀具以点位控制方式从当前点快速移动到目标点 2 快速定位 无运动轨迹要求 移动速度是机床设定的空行程速度 与程序段中指定的进给速度无关 格式 G00X U Z W 3 G00指令是模态代码 其中X U Z W 是目标点的坐标 4 车削时快速定位目标点不能直接选在工件上 一般要离开工件表面1 2mm 如图所示 从起点A快速运动到目标点B 其绝对坐标方式编程为 G00X60 Z100 其增量坐标方式编程为 G00U80 W80 执行上述程序段时 刀具快速运动到点 60 60 再运动到点 60 100 所以使用G00指令时要注意刀具是否和工件及夹具发生干涉 忽略这一点 就容易发生碰撞 数控编程与加工技术 LGDZY 三 直线插补指令G01 说明 1 刀具从当前点出发 在两坐标或三坐标间以插补联动方式按指定的进给速度直线移动到目标点 G01指令是模态指令 格式 G01X U Z W 2 进给速度由F指定 它可以用G00指令取消 在G01程序段中或之前必须含有F指令 G00X200 Z100 如图所示 选右端面O为编程原点 绝对坐标编程为 G00U 150 W 98 S800M03 G01W 42 F80 U30 W 20 G00U120 W160 G00X50 Z2 S800M03 G01Z 40 F80 X80 0Z 60 增量坐标编程为 数控编程与加工技术 LGDZY 例2 1工件如图所示 刀尖从A点移动到B点 完成车外圆 车槽 车倒角的操作 或 G91G01X0Z 28 F80 车外圆 G00X20 Z2 绝对坐标方式 G90G01Z 26 F80 增量坐标方式 G01U0W 28 F80 增量坐标方式 G01U 17 F50 车槽 G00X35 26 绝对坐标方式 G01X18 F50 数控编程与加工技术 LGDZY 增量坐标方式 G01U6 W 3 F80 车倒角 G00X24 Z2 绝对坐标方式 G01X30 Z 1 F80 四 圆弧插补指令G02 G03 格式 G02 G03X U Z W I K F 或 G02 G03X U Z W R F 说明 1 G02 顺时针圆弧插补 G03 逆时针圆弧插补 2 采用绝对坐标编程时 圆弧终点坐标为工件坐标系中的坐标值 用X Z表示 当用增量坐标编程时 圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的坐标增量值 用U W表示 4 用半径R指定圆心位置时 它不能与I K同时使用 由于在同一半径R的情况下 从圆弧的起点到终点有两个圆弧路径 为区别二者 规定圆心角 180 时 用 R 表示 正号可省略 圆心角 180 时用 R 表示 用半径R指定圆心位置时 不能进行整圆加工 3 I为圆弧起点至圆弧中心在X方向上的距离 以半径值表示 K为圆弧起点至圆弧中心在Z方向上的距离 I K是增量值 并带有 号 I K方向是从圆弧起点指向圆心 其正负取决于该方向与坐标轴方向是否相同 相同为正 反之为负 数控编程与加工技术 LGDZY G02X40 Z 40 I10 K0F60 增量坐标编程方式 G00U 80 W 18 G01U0W 32 F80 G02U20 W 10 I10 K0F60 使用圆弧半径R编程G00X20 Z2 G01Z 30 F80 G02X40 Z 40 R10 F60 使用圆心坐标I K编程绝对坐标编程方式 G00X20 Z2 G01Z 30 F80 数控编程与加工技术 LGDZY 如图所示 刀具从A点开始沿B C D移动的程序段如下 使用圆心坐标I K编程绝对坐标编程方式 G00U 72 W 18 G01W 42 F80 G03U12 W 6 I0K 6 F60 G00X28 Z2 G01Z 40 F80 G03X40 Z 46 R6 F60 G00X28 Z2 G01Z 40 F80 G03X40 Z 46 I0K 6 F60 增量坐标编程方式 使用圆弧半径R编程 绝对坐标编程方式 数控编程与加工技术 LGDZY 选择刀具 确定安装位置 选择60 刀 安装于T01号位置 确定加工路线 粗车 精车 18外圆 半球SR7至图纸尺寸 编程 例2 2编制图示零件的加工程序 设置编程坐标原点 换刀点 原点在右端面中心 换刀点A 30 10 计算刀具轨迹坐标值 G50X30 Z10 S800M03T0101 G00X19 Z1 G01Z 23 F80 G00X20 Z1 X15 G01Z 13 F60 G00X16Z1 5 X0 G03X16 Z 7 I0K 8 5F40 G01X15 G02X0Z0 5I 7 5K0F40 G01X0Z0F20 G03X14 Z 7 I0K 7 F20 G01Z 13 X18 Z 23 G00X30 Z10 M30 数控编程与加工技术 LGDZY 五 暂停指令G04 例如 车削环形槽 刀具进给暂停2秒的程序为 格式 G04X P 说明 1 执行该程序段暂停给定时间 暂停时间过后 继续执行下一段程序 2 X P 暂停时间 其中X后面可用小数表示 单位为秒 如G04X5 表示前面的程序执行完后 要经过5秒的暂停 下面的程序段才能执行 地址P后面用整数表示 单位为毫秒 如G04P1000表示暂停1000毫秒 G01U 6 F50 切槽G04X2 主轴不停 刀具在槽底停留2秒G00U6 退刀 辽宁工程技术大学职业技术学院 一 螺纹加工方法二 螺纹尺寸的计算三 螺纹车削加工指令 2 4螺纹车削加工指令 数控编程与加工技术 LGDZY 一 螺纹加工方法 在数控车床上加工螺纹的进刀方式通常有直进法和斜进法 如图所示 直进法使刀具双侧刃切削 切削力较大 一般用于螺距或导程小于3mm的螺纹加工 斜进法使刀具单侧刃切削 切削力较小 一般用于螺距或导程大于3mm的螺纹加工 加工螺距较大 牙型较深的螺纹时 常采用多次走刀 分层切削的方法进行加工 每次切削深度按递减规律分配 递减规律由数控系统设定 目的是使每次切削面积接近相等 加工多头螺纹时 首先车好一条螺纹 然后轴向移动一个螺距 再车另一条螺纹 数控编程与加工技术 LGDZY 2 螺纹进刀与退刀距离 车削螺纹时 为了避免在进给机构加减速过程中切削 应留有一定的升速进刀距离 1和减速退刀距离 2 其数值与进给系统的动态特性 螺纹精度和螺距有关 一般 1 2 5mm 2 1 4 1 2 1 刀具实际Z向行程包括螺纹有效长度L 以及升降速段距离 1和 2 二 螺纹尺寸的计算 1 螺纹牙型高度 式中h 牙型实际高度 mm H 牙型理论高度 mm P 螺距 mm 数控编程与加工技术 LGDZY 三 螺纹车削加工指令 3 当斜角 在45 以下时 螺纹导程以Z方向指定 45 以上至90 时 以X轴方向指定 1 G32 单行程螺纹切削 格式 G32X U Z W F 说明 1 X Z 单行程螺纹终点坐标 U W 单行程螺纹终点相对于螺纹起点的增量坐标 F 螺纹导程 2 在程序设计时 应将车刀的切入 切出 返回均编入程序中 说明 式中 X U Z W F含义与G32相同 K为螺纹每导程的增减量 其范围为0 0001 100mm r 2 G34 变导程螺纹切削 格式 G34X U Z W F K 辽宁工程技术大学职业技术学院 一 固定循环二 复合循环 2 5循环编程 数控编程与加工技术 LGDZY 说明 X Z为圆柱面切削终点的绝对坐标 U W为终点相对于起点的增量坐标 U W数值符号由刀具路径方向来决定 一 固定循环 1 G90 外径 内径切削循环 1 圆柱面切削循环 格式 G90X U Z W F X20 刀具运动轨迹为 A G H D A G90X40 Z30 F30刀具运动轨迹为 A B C D A X30 刀具运动轨迹为 A E F D A F 数控编程与加工技术 LGDZY 2 圆锥面切削循环 格式 G90X U Z W R F 说明 如图所示 R为锥体大小端的半径差 用增量值表示 其符号取决于刀具起于锥端面的位置 当刀具起于锥端大头时 R为正值 起于锥端小头时 R为负值 即起点坐标大于终点坐标时 R为正值 反之为负 X20 例如 加工如图所示零件的程序如下 G90X40 Z20 R 5 F30 X30 数控编程与加工技术 LGDZY 2 G92 螺纹切削循环 1 圆柱螺纹切削循环 格式 G92X U Z W F 说明 刀具从循环起点A开始 按A B C D进行自动循环 最后回到循环起点A 式中的X Z为切削终点 C点 的坐标值 U W为起点坐标到终点坐标的增值 F为螺距 2 圆锥螺纹切削循环 格式 G92X U Z W R F 说明 式中的X U Z W F的含义同上 R为圆锥螺纹终点半径与起点半径的差值 R值的正负判断方法与G90相同 数控编程与加工技术 LGDZY 例2 3 车削如图所示M30 2 6g的普通螺纹 试编写加工程序 由GB T197 2003知 该螺纹大径为 mm 取编程大径为 29 8mm 螺纹小径为d1 d 1 0825P 30 1 0825 2 27 835 取编程小径为 27 8mm 加工程序如下 M05M30 G50X200 Z100 S300M03T0101 G00X40 Z4 G92X29 1Z 49 F2 X28 6X28 2X27 9X27 8 G00X200 Z100 数控编程与加工技术 LGDZY 3 G94 端面切削循环 1 平端面切削循环 格式 G94X U Z W F 说明 如图所示 式中X U Z W F的含义与圆柱面切削循环G90基本相同 Z10 刀具运动轨迹为 A G H D A 例如 加工如图所示工件的程序为 G94X18 Z18 F30 刀具运动轨迹为 A B C D A Z14 刀具运动轨迹为 A E F D A 数控编程与加工技术 LGDZY 2 锥端面切削循环 格式 G94X U Z W R F 说明 如图所示 式中X U Z W R F的含义与圆锥面切削循环G90基本相同 例如 加工如图所示工件的程序为 Z19 刀具运动轨迹为 A G H D A G94X20 Z29 R 7 F30 刀具运动轨迹为 A B C D A Z24 刀具运动轨迹为 A E F D A 数控编程与加工技术 LGDZY 二 复合循环 1 G71 外径 内径粗车循环 格式 G71U d R e G71P ns Q nf U u W w F S T N ns N nf 2 含在G71程序段中的或前面程序段中指定的F S T功能有效 包含在ns nf程序段中的F S T功能 只对精车循环有效 对粗车循环无效 说明 1 程序段中各地址符的含义为 e 回刀时的径向退刀量 由参数设定 d 每次切削深度 沿AA 方向 半径给定 ns 精加工程序第一程序段顺序号 nf 精加工程序最后程序段顺序号 u 径向 X轴方向 的精车余量 w 轴向 Z轴方向 的精车余量 数控编程与加工技术 LGDZY 2 G72 端面粗车循环 格式 G72W d R e G72P ns Q nf U u W w F S T N ns N nf 说明 1 如图所示 该指令是使刀具沿着平行于X轴从外径往轴心方向进行加工端面循环 2 程序段中各地址符的含义与它们在G71中的含义相同 数控编程与加工技术 LGDZY 3 G73 固定形状粗车循环 仿形循环 格式 G73U i W k R d G73P ns Q nf U u W w F S T 说明 1 地址符除 i k d之外 其余与G71中的含义相同 i X轴方向的退出距离和方向 即粗车时的径向余量 半径值 k Z轴方向的退出距离和方向 即粗车时的轴向余量 d 粗车循环次数 2 当 i和 k或 u和 w值分别由地址U和W规定时 它们的意义由G73程序段中的地址P和Q决定 当P和Q没有指定在同一个程序段中时 U和W分别表示 i和 k 当P和Q指定在同一个程序段中时 U和W分别表示 u和 w 3 有P和Q的G73指令执行循环加工 不同的进刀方式 u w i和 k的符号不同 应予以注意 加工循环结束时 刀具返回到A点 数控编程与加工技术 LGDZY 4 G70 精车循环 格式 G70P ns Q nf 说明 1 当用G71 G72 G73指令粗车工件后 用G70指令精车循环 切除粗加工留的余量 2 ns 精车循环的第一个程序段的顺序号 nf 精车循环的最后一个程序段的顺序号 3 精车循环中G71 G72 G73程序段中的F S T指令都无效 只有在ns nf之间指定的F S T才有效 当ns nf程序段中不指定F S T时 粗车循环中指定的F S T才有效 4 当G70循环加工结束时 刀具返回到起点并读下一个程序段 5 G70 G73中ns到nf间的程序段不能调用子程序 6 使用G70精车循环时 要注意其快速退刀的路线 防止刀具与工件碰撞 如图2 27所示 从A点开始执行G70是安全的 从B点开始执行G70将发生碰撞 数控编程与加工技术 LGDZY M30 例2 4 加工如图所示零件 其毛坯为棒料 工艺设计为 粗加工时切深5mm 进给速度0 3mm r 主轴转速500r min 精加工余量为4mm 直径量 Z向2mm 进给速度为0 15mm r 主轴转速为800r min G50X200 Z220 G00X128 Z182 M03S500T0101 G71U5 R2 G71P60Q120U4 W2 F0 3 N60G00X32 S800 ns G01Z140 F0 15 X48 Z110 Z90 X80 Z80 Z60 N120X112 Z40 nf G70P60Q120 G00X200 Z220 数控编程与加工技术 LGDZY M30 例2 5 加工如图所示零件 其毛坯为棒料 工艺设计与例2 4相同 G50X180 Z60 G00X136 Z2 M03S500T0101 G72W5 R2 G72P60Q110U4 W2 F0 3 N60G00X108 Z 64 S800 ns G01X80 W10 F0 15 W10 X48 W8 W16 N110X32 W20 nf G70P60Q110 G00X180 Z60 数控编程与加工技术 LGDZY M30 例2 6 加工如图所示零件 其毛坯为棒料 工艺设计为 粗加工分三刀进行 第一刀留给后两刀加工X Z方向单边余量均为14mm 进给速度0 3mm r 主轴转速500r min 精加工余量X向为4mm 直径量 Z向为2mm 进给速度0 15mm r 主轴转速800r min G50X200 Z200 G00X160 Z40 M03S500T0101 G73U14 W14 R3 G73P60Q110U4 W2 F0 3 N60G00X20 Z0 ns G01Z 20 F0 15S800 X40 Z 30 Z 50 G02X80 Z 70 R20 N110G01X100 Z 80 nf G70P60Q110 G00X200 Z200 数控编程与加工技术 LGDZY 5 G74 端面深孔钻削循环 格式 G74R e G74Z W Q k F f 2 式中 e为回退量 该值是模态值 Z为孔底的绝对坐标值 W为钻削深度 k为Z方向的切削量 不带符号 用最小输入增量作为单位 不支持小数点输入 f为进给速度 说明 1 G74指令切削轨迹如图所示 该指令可实现断屑加工 用做琢式深孔钻削循环 例2 7 如图所示深孔钻削循环 孔深80mm 切削量20000 回退量5mm 进给速度0 08mm r 主轴转速800r min 程序如下 M30 G00X50 Z100 G74Z 80 Q20000F0 08 G74R5 G00X0 Z5 S800M03 G50X50 Z100 辽宁工程技术大学职业技术学院 一 刀具位置补偿二 刀具圆弧半径补偿 2 6刀具补偿功能 数控编程与加工技术 LGDZY 一 刀具位置补偿 当车刀刀尖的实际位置与编程理论位置存在差值时 通过刀具位置补偿值的设定 使刀具在X Z轴方向获得相应的补偿量 如图所示 假定以刀架中心A作为编程起点 刀具安装后 刀尖与编程起点A不能重合 必然会存在一定的偏移 其偏移值为 X Z 如果将 X Z输入到相应的存储器中 当程序执行到刀具补偿功能时 原来的编程起点A就被刀尖的实际位置所代替了 当刀具磨损后或工件尺寸有误差时 只要修改存储器中的 X Z值即可 例如 某工件加工后外圆直径比要求的尺寸大了0 02mm 则可以用U 0 02修改相应存储器中的 X值 当长度方向尺寸有偏差时 修改方法类同 需要注意的是 刀补程序段内有G00或G01功能才能有效 而且偏移量补偿必须在一个程序段的执行过程中完成 这个过程不能省略 例如 G00X20 Z20 T0202 表示调用02号刀具 具有刀具补偿 补偿值存在02号存储器中 当选择T代码偏移号0或00时 取消刀具位置补偿 在取消程序段的终点 补偿量为0 例如 G00X20 Z20 T0200 指定偏移号00以取消02号刀具的位置补偿 数控编程与加工技术 LGDZY 二 刀尖圆弧半径补偿 1 刀尖圆弧半径补偿的概念 为了提高刀具强度和工件表面的加工质量 延长刀具的使用寿命 通常将车刀刀尖磨成圆弧状 如图所示 编程时以理想刀尖点A来编程 数控系统控制A点的运动轨迹 切削时 实际起作用的切削刃是刀尖圆弧的各切点 这会产生加工表面的形状误差 而刀尖圆弧半径补偿功能就是用来补偿由于刀尖圆弧半径R引起的工件形状误差 车内外圆柱 端面时 刀具实际切削刃的轨迹与工件轮廓一致 并无误差产生 车削锥面时 工件轮廓 即编程轨迹或理想刀尖轨迹 为实线 实际车出形状 实际切削刃轨迹 为虚线 故产生误差 同样 车圆弧面时产生误差 1 2 数控编程与加工技术 LGDZY 2 刀尖圆弧半径补偿的基本原理 在编程时 不用计算刀尖圆弧中心运动轨迹 只按零件轮廓编程即可 刀尖圆弧半径补偿值可以通过手动输入方式 直接从控制面板上输入 数控系统便能自动地计算出刀尖圆弧半径中心轨迹 并按刀尖圆弧中心轨迹运动 在执行刀尖圆弧半径补偿时 刀具自动偏离工件轮廓一个刀尖圆弧半径 从而加工出所要求的工件轮廓 同理 当用同一把刀具进行粗 精加工时 也可运用此功能进行加工 设粗加工余量为 刀具圆弧半径为r 则粗加工时可设刀具圆弧半径补偿值为r 在精加工时 刀具圆弧半径补偿值改为r 即可切除粗加工留的余量 达到精加工的要求 数控编程与加工技术 LGDZY 3 刀尖圆弧半径补偿的方法 1 刀尖圆弧半径补偿参数 刀尖圆弧半径 车刀的形状和位置 车刀形状和位置共有9种 如图所示 分别用参数0 9表示 A点为理想刀尖点 2 刀尖半径补偿指令G41 G42 G40 格式 G41 G42 G40G01 G00X U Z W 说明 G41 刀尖半径左补偿 如图所示 顺着刀具运动方向看 刀具在工件的左边 G42 刀尖半径右补偿 顺着刀具运动方向看 刀具在工件的右边 G40 取消刀尖半径补偿 车刀按理想刀尖轨迹运动 即理想刀尖轨迹与编程轨迹重合 X U Z W 建立或取消刀尖半径补偿过程中 刀具移动的终点坐标 数控编程与加工技术 LGDZY G41 G42 G40指令只能与G00 G01结合编程 通过直线运动建立或取消刀补 不能与G02 G03等其他指令结合编程 否则报警 G41 G42 G40为模态指令 G41 G42不能重复使用 前面程序段用了G41 或G42 后面就不能继续使用G42 或G41 必须先用G40指令解除G41刀补状态后 才可使用G42刀补指令 否则不能正常进行补偿 3 刀尖半径补偿的应用 X28 Z 40 如图所示的工件 使用G42指令编程如下 G00X20 Z5 G01G42X20 Z0F80 Z 22 车削如图所示的圆弧工件 如果不采用刀具半径补偿编程 车出工件如图中虚线形状 如果用以下方法编程 即可消除形状误差 辽宁工程技术大学职业技术学院 一 子程序的结构二 子程序的调用三 子程序的嵌套 2 7子程序 数控编程与加工技术 LGDZY 一 子程序的结构 例如O 子程序名 子程序内容M99 子程序结束 二 子程序的调用 一个子程序也可以调用下一级的子程序 子程序必须在主程序结束指令后建立 其作用相当于一个固定循环 FANUC0i系统子程序调用格式为 M98P 说明 M98 子程序调用字 P后面的前3位数字为子程序重复调用次数 后4位数字为子程序号 当不指定重复次数时 子程序只调用一次 该指令连续调用子程序 1002号 5次 子程序与主程序相似 由子程序名 程序内容和程序结束指令组成 例如 M98P51002 例如 G00X100 M98P1200 子程序调用指令 M98P 可以与运动指令在同一个程序段中使用 数控编程与加工技术 LGDZY 三 子程序的嵌套 子程序调用下一级子程序称为嵌套 上一级子程序与下一级子程序的关系 与主程序与第一层子程序的关系相同 G00X34 Z0 G00W 12 例2 8 如图所示为车削不等距槽 已知 毛坯直径37mm 长度77mm 一号外圆车刀 二号切断刀 宽度为2mm 加工程序如下 O0010 G50X150 Z100 T0101 S800M03M08 G01X0F0 3 G00X34 Z2 G01Z 55 F0 3 G00X150 Z100 T0202 X32 Z0 M98P20015 G00X150 Z100 M09 M30 O0015 M99 G01U 12 F0 15 G04X1 G00U12 G01U 12 F0 15 G04X1 G00U12 W 8 辽宁工程技术大学职业技术学院 一 尺寸系统二 坐标轴运动三 其他G指令四 循环指令 2 8SINUMERIK802D系统编程指令简介 数控编程与加工技术 LGDZY 一 尺寸系统 1 G90 G91 AC IC 绝对坐标 增量坐标编程指令 格式 G90 G91 X Z AC 某轴以绝对坐标输入 程序段方式 X Z IC 某轴以增量坐标输入 程序段方式 1 用X Z AC X Z IC 定义赋值时必须要有一个等于符号 数值要写在圆括号中 如 G90X20Z90绝对坐标编程X75Z IC 32 X仍然是绝对坐标 Z是增量坐标 G91X50Z30增量坐标编程X 12Z AC 18 X仍然是增量坐标 Z是绝对坐标 说明 2 圆心坐标也可以用绝对坐标I K AC 定义 数控编程与加工技术 LGDZY 2 G70 G71 英制 公制输入指令 格式 G70或G700G71或G710 2 G700和G710也适用于进给率F 单位分别为in min或mm min 说明 1 系统根据所设定的状态把所有的几何值转换为英制尺寸或公制尺寸 这里刀具补偿值和可设定零点偏置值也作为几何尺寸 如 G71X20Z30公制尺寸X50Z60G71继续生效 G70X30Z17 3开始英制尺寸 3 DIAMON DIAMOF 直径 半径数据尺寸 格式 DIAMON直径数据尺寸或DIAMOF半径数据尺寸 说明 车床常把X轴的数据作为直径尺寸编程 也可以转换为半径尺寸 如 DIAMONX44Z20X轴直径数据方式X50Z30DIAMON继续有效 DIAMOFX22Z20X轴开始转换为半径数据方式X25Z30 数控编程与加工技术 LGDZY 4 G54 G59 G500 G53 G153 可设置的零点偏置指令 G500G0X20取消可设定零点偏置 格式 G54 G59第一 第六可设定零点偏置 G500取消可设定零点偏置 模态有效 G53取消可设定零点偏置 程序段方式有效 可编程的零点偏置也一起取消 G153同G53 以程序段方式取消附加的基本框架 例如 G54调用第一可设定零点偏置 5 G25 G26 WALIMON WALIMOF 可编程的工作区域限制指令 格式 G25X Z 工作区域下限G26X Z 工作区域上限WALIMON工作区域限制有效WALIMOF工作区域限制取消 说明 1 可以用G25 G26定义所有轴的工作区域 规定哪些区域可以运行 哪些区域不可以运行 2 当刀具长度补偿有效时 刀具必须要在此区域内 否则 刀架参考点必须在此区域内 坐标值以机床为参照系 3 G25 G26可以与地址S一起 用于限定主轴转速 4 坐标轴只有在回参考点之后 工作区域限制才有效 数控编程与加工技术 LGDZY 例如 G25X0Z30工作区域限制下限G26X80Z160工作区域限制上限T1G0X70Z140WALIMON工作区域限制有效 仅在工作区域内WALIMOF工作区域限制取消 二 坐标轴运动 1 G0 快速点定位指令 格式 G0X Z 说明 1 该指令用于快速定位刀具 没有对工件进行加工 2 可以在几个轴上同时执行快速移动 由此产生一线性轨迹 2 G1 直线插补指令 格式 G1X Z F 说明 刀具以直线从起始点移动到目标位置 以地址F的进给速度运行 3 G2 G3 圆弧插补指令 格式 G2 G3X Z I K F 圆心和终点或G2 G3CR X Z F 半径和终点或G2 G3AR I K F 张角和圆心或G2 G3AR X Z F 张角和终点 数控编程与加工技术 LGDZY 说明 1 其他的圆弧编程方法有 CT 圆弧用切线连接 CIP 通过中间点的圆弧 2 已知圆心和终点的编程方法与FANUC0i系统相同 只有用圆心和终点定义的程序段才可以编程整圆 已知终点和半径编程举例 如图所示圆弧 编程如下 G90X100Z95圆弧的起始点G3X100Z12CR 55终点和半径 已知终点和张角编程举例 如图所示圆弧 编程如下 G90X100Z95圆弧的起始点G3X100Z12AR 97终点和张角 数控编程与加工技术 LGDZY 已知圆心和张角编程举例 如图所示圆弧 编程如下 G90X100Z95圆弧的起始点G3I 37K 41AR 97圆心和张角 通过中间点的圆弧插补编程举例 如图所示圆弧 编程如下 G90X98Z95圆弧的起始点CIPX98Z12I1 136K1 54终点和中间点 切线过渡圆弧插补编程举例 如图所示圆弧 编程如下 G1Z52直线ABCTX98Z95切向连接的圆弧 数控编程与加工技术 LGDZY 4 G4 暂停指令 格式 G4F 暂停时间 s G4S 暂停主轴转数 说明 1 该指令可以使加工暂停给定的时间 如切削退刀槽 2 G4指令单程序段有效 例如 G1Z 50F200S200M3设定进给率F和主轴速度S X50F指令和S指令继续有效 G4F3暂停3秒 Z70 G4S20主轴暂停20r 相当于在200r min时暂停0 1min 5 G33 恒螺距螺纹切削指令 格式 G33Z K SF 圆柱螺纹G33Z X K SF 锥螺纹 锥角小于45 G33Z X I SF 锥螺纹 锥角大于45 G33X I SF 横向 端面 螺纹 说明 1 用来加工带恒定螺距的螺纹 要求主轴有位置测量系统 2 SF 起始点偏移 绝对坐标 在加工螺纹中切削位置偏移后以及在加工多头螺纹时 均要求起始点偏移一段距离 3 在具有两个坐标轴尺寸的圆锥螺纹加工中 螺距地址I或K下必须设置较大位移的螺纹尺寸 另一个较小的螺纹尺寸不用给出 数控编程与加工技术 LGDZY 4 M3为右旋螺纹 M4为左旋螺纹 5 螺纹长度中要考虑导入空刀量和退出空刀量 G0X54 6 G331 G332 螺纹插补指令 G332Z K 退刀 说明 1 主轴必须是位置控制的主轴 且具有位置测量系统 例2 9 圆柱双头螺纹 起始点偏移180 螺纹长度 包括导入和退出空刀量 100mm 螺距4mm r 右旋 圆柱已经预制 程序如下 G54G0G90X50Z0S500M3回起始点 主轴右转 G33Z 100K4SF 0螺距 4mm r G0X54 Z0 X50 G33Z 100K4SF 180第二条螺纹线 180 偏移 格式 SPOS 主轴处于位置调节状态 G331Z K S 加工螺纹 K为正时 主轴右旋 反之左旋 3 在G332中编程的螺距与在G331中编程的螺距一样 主轴自动反向 2 Z为攻丝深度 K为螺距 数控编程与加工技术 LGDZY 5 该指令在加工螺纹时坐标轴速度由主轴转速和螺距确定 而与进给率F没有关系 F处于存储状态 7 G74 G75 回参考点 返回固定点指令 如 G74 G75X1 0Z1 0程序段中X1和Z1的数值不识别 8 G94 G95 直线进给率 旋转进给率指令 如 G94F310进给率310mm minS200M3主轴旋转G95F15进给率15mm r 格式 G94F直线进给率mm minG95F旋转进给率mm r 说明 G94 G95可扩展到恒切削速度G96 G97功能 会对主轴S产生影响 9 G9 G60 G64 准确定位 连续路径加工 格式 G9准确定位 单程序段有效 G60准确定位 模态有效 G64连续路径加工 4 在攻丝之前 必须用SPOS 指令使主轴处于位置控制运行状态 格式 G74 G75X Z 说明 该指令需要独立程序段 并且程序段方式有效 G94和G95更换时要求写入一个新的地址F 数控编程与加工技术 LGDZY 说明 1 该指令生效时 当到达定位精度后 移动轴的进给速度减小到零 2 G64加工方式 是在一个程序段转到下一个程序段的过程中 避免进给停顿 使其尽可能以相同的轨迹速度转换到下一个程序段 并以可预见的速度过渡执行下一个程序段 三 其他G指令 如 G25S20主轴转速下限 20r minG26S800主轴转速上限 800r min 1 G25 G26 主轴极限转速指令 格式 G25S 主轴转速下限 G26S 主轴转速上限 说明 该指令可限制特定情况下主轴的极限范围 并覆盖以前设定的数据 G97取消恒定切削指令 2 G96 G97 恒定切削速度指令 格式 G96S LIMS F 恒定切削指令 说明 1 该指令生效后 主轴转速随着当前加工工件直径的变化而变化 从而始终保证刀具切削点处的切削速度S为常数 2 S为切削速度 单位为m min LIMS 为主轴转速上限 只在G96中生效 F为旋转进给率 单位为mm r 数控编程与加工技术 LGDZY 2 只有在线性插补 G0或G1 时 才可进行刀尖半径补偿 3 当工件从大径加工到小径时 主轴转速可能提高很多 因而在此建议给定主轴转速极限值LIMS LIMS值只对G96指令有效 3 G40 G41 G42 刀尖半径补偿指令 格式 G41X Z 刀尖半径左补偿 G42X Z 刀尖半径右补偿 G40X Z 取消刀尖半径补偿 说明 1 刀具必须有相应的刀具补偿号 D 才能有效 4 G450 G451 拐角特性指令 3 G451指令以刀尖半径为距离的等距线的交点 刀具在工件转角处不切削 格式 G450圆弧过渡 G451交点 说明 1 在G41 G42有效且一段轮廓到另一段轮廓以不连续的拐角过渡时 可通过该指令调节拐角特性 2 G450指令的刀具中心轨迹为一个圆弧 其起点为前一曲线的终点 终点为后一曲线的起点 半径为刀尖半径 数控编程与加工技术 LGDZY 5 子程序 子程序的结构与主程序的结构一样 子程序名开始的两个符号必须是字母 其后的符号可以是字母 数字或下划线 不得使用分隔符 最多为16个字符 用M2指令结束子程序 子程序结束后返回主程序 除了用M2指令外 还可以用RET指令结束子程序 RET指令要占用一个程序段 子程序不仅可以从主程序中调用 也可以从其他子程序中调用 这个过程称为子程序的嵌套 子程序的嵌套深度为8层 子程序名还可以使用地址字L后面加数字构成 L后面的数字最多7位 并且只能为整数 数字中的每个零都有意义 不能省略 如 L123并非L0123或L00123 它们表示3个不同的子程序 在一个程序中 主程序或子程序 可以直接用程序名调用子程序 如 N10L123调用子程序N20HAO7调用子程序HAO7 如 L246P4调用子程序L246 运行4次 如果要求多次连续地执行某一子程序 则在编程时必须在所调用子程序的程序名后地址P下写入调用次数 用RET指令结束子程序 返回主程序时不会中断G64连续路径运行方式 用M2指令则会中断G64运行方式 并进入停止状态 数控编程与加工技术 LGDZY 格式 CYCLE93 SPD SPL WIDG DIAG STA1 ANG1 ANG2 RCO1 RCO2 RCI1 RCI2 FAL1 FAL2 IDEP DTB VARI 四 循环指令 1 CYCLE93 凹槽循环 说明 SPD 端面轴的起点SPL 纵向轴的起点WIDG 凹槽宽度 无符号DIAG 凹槽深度 无符号STA1 轮廓与纵轴的夹角ANG1 侧角1 在凹槽的起始点ANG2 侧角2 在其他的起始点RCO1 倒角1 凹槽边的外部起点RCO2 倒角2 凹槽底部的外部起点RCI1 倒角1 凹槽根部的内部起点RCI2 倒角2 凹槽根部的内部起点FAL1 凹槽底部的精加工余量 FAL2 材料的精加工余量IDEP 进给深度 无符号DTB 凹槽底部暂停VARI 加工类型 数控编程与加工技术 LGDZY 说明 SPD 端面轴的起点 SPL 纵向轴的终点 FRPM 定义形状 E 形状E F 形状F 2 CYCLE94 退刀槽循环 精车 格式 CYCLE94 SPD SPL FRPM 格式 CYCLE95 NPP MID FALZ FALX FAL FF1 FF2 FF3 VARI DT DAM VRT 3 CYCLE95 坯料切削循环 说明 NPP 轮廓子程序名称MID 进给深度 无符号FALZ 沿纵轴的精加工余量FALX 沿端面轴的精加工余量FAL 沿轮廓的精加工余量FF1 粗加工的进给率FF2 进入凹槽的进给率FF3 精加工的进给率VARI 加工类型DT 粗加工时的暂停时间DAM 粗加工中断路径 VRT 从轮廓返回的路径 数控编程与加工技术 LGDZY 4 CYCLE97 螺纹切削循环 格式 CYCLE97 PIT MRIT SPL FPL DM1 DM2 APP ROP TDEP FAL IANG NSP NRC NID VARI NOMTH 说明 PIT 螺纹导程值MRIT 以螺距为螺纹尺寸SPL 螺纹纵向起点FPL 螺纹纵向终点DM1 在起点的螺纹直径DM2 在终点的螺纹直径APP 导刀路径 无符号ROP 摆动路径 无符号TDEP 螺纹深度 无符号FAL 精加工余量 无符号IANG 进给角度 带符号NSP 第一螺纹起点偏置NRC 粗加工次数NID 空刀次数VARI 螺纹加工类型NOMTH 螺纹数 辽宁工程技术大学职业技术学院 2 9华中HNC 21 22T车床数控系统编程指令简介 数控编程与加工技术 LGDZY 华中系统中 G90 G91 G92 G54 G59 G00 G01 G02 G03 G28 G29 G41 G42 G43 等指令与FANUC0i系统格式 含义相同 与FANUC0i系统不同的部分有 2 数控车床加工的工件外形通常是旋转体 其X轴的尺寸可以用两种方式加以指定 直径方式与半径方式 G36为缺省值 机床出厂一般设为直径编程 本书例题 未经说明均为直径编程 1 G20 G21 英制 公制尺寸单位的设定 格式 G20 G21 说明 1 G20 英制输入制式 英寸 G21 公制输入制式 毫米 2 G20 G21为模态指令 可相互注销 G21为缺省值 2 G36 G37 直径 半径编程 格式 G36 G37 说明 1 G36 直径编程G37 半径编程 数控编程与加工技术 LGDZY 4 G94 G95为模态指令 可相互注销 G94为缺省值 3 G53 机床坐标系编程 G53是机床坐标系编程 在含有G53的程序段中 绝对值编程时的指令值是在机床坐标系中的坐标值 其为非模态指令 4 G94 G95 进给速度单位的设定 格式 G94F G95F 说明 1 G94 每分钟进给量 G95 每转进给量 2 G94 对于线性轴 F的单位依G20 G21的设定而为mm min或in min 对于旋转轴 F的单位为度 min 3 G95 F的单位依G20 G21的设定而为mm r或in r 这个功能只在主轴装有编码器时才能使用 格式 G01X U Z W C 5 倒角加工指令 1 直线后倒直角G01指令 C 两直线交点相对于倒角终点的距离 即倒角的直角边长度 说明 该指令用于直线后倒直角 X Z 绝对坐标编程时 为倒角前两直线的交点坐标 U W 增量坐标编程时 为倒角前两直线交点相对于起始直线始点的移动距离 数控编程与加工技术 LGDZY 格式 G01X U Z W R 2 直线后倒圆角G01指令 R 倒角圆弧的半径值 说明 该指令用于直线后倒圆角 X Z 绝对坐标编程时 为倒角前两直线交点的坐标值 U W 增量坐标编程时 为倒角前两直线交点相对于起始直线始点的移动距离 RL 倒角终点相对于圆弧终点的距离 即倒角的直角边长度 3 圆弧后倒直角G02 G03 指令 格式 G02 G03 X U Z W R RL 说明 该指令用于圆弧后倒直角 X Z 绝对坐标编程时 为倒角前圆弧终点的坐标值 U W