《数控车削编程》PPT课件

,数控编程与加工技术,SRZY,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,SRZY,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,SRZY,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,上饶职业技术学院,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,SRZY,华中系统中（G90/G91）、（G92/G54G59）、（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,SRZY,（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,SRZY,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：增量坐标编程时，为圆弧终点相对于圆弧始点的增量值。,R：圆弧的半径值。,（4）圆弧后倒圆角G02（G03）指令,格式：G02（G03）X（U）_Z（W）_R_RC=_,说明：该指令用于圆弧后倒圆角。,X、Z：绝对坐标编程时，为倒角前圆弧终点的坐标值。,U、W：增量坐标编程时，为圆弧终点相对于圆弧始点的增量值。,数控编程与加工技术,SRZY,RC=：倒角圆弧的半径值。,R：圆弧的半径值。,N80M30,【例2.10】如图所示，用倒角指令编程。,%2552,N10M03S300,N20G00U-70W-10,N30G01U26C3F100,N40W-22R3,N50U39W-14C3,N60W-34,N70G00U5W80,数控编程与加工技术,SRZY,【例2.11】如图所示，用倒角指令编程。,N100M30,%2553,N00T0101,N10G00X70Z10M03S400,N20G00X0Z4,N30G01W-4F100,N40X26C3,N50Z-21,N60G02U30W-15R15RL=3,N70G01Z-70,N80G00U10,N90X70Z10,数控编程与加工技术,SRZY,（3）G04可使刀具作短暂停留，以获得圆滑光整的表面。该指令除用于切槽、钻镗孔外，还可以用于拐角轨迹控制。,6、G04延时指令,格式：G04P_,说明：（1）P值是暂停时间，单位为秒。,（2）G04为非模态指令，仅在其被指定的程序段中有效。,（3）G46指令功能只在恒线速度功能有效时有效。,7、G96/G46/G97恒线速度主轴极限转速限定,格式：G96S恒线速度有效,G46X_P_主轴极限转速限定,G97S取消恒线速度功能,说明：（1）S：G96后面的S值为切削的恒线速度（m/min）。G97后面的S值为取消恒线速度后，指定的主轴转速（r/min）。,（2）X：恒线速度时主轴最低速限定（r/min）。,（3）P：恒线速度时主轴最高速限定（r/min）。,注意：（1）使用恒线速度功能，主轴必须能自动变速（如:伺服主轴、变频主轴）。,（2）在系统参数中设定主轴最高限速。,数控编程与加工技术,SRZY,【例2.12】用恒线速度指令编写如图所示零件的加工程序。,N130M30,%2554,N10T0101,N20G00X40Z5,N30M03S400,N40G96S80,N50G46X300P700,N60G00X0,N70G01Z0F60,N80G03U24W-24R15,N90G02X26Z-31R5,N100G01Z-40,N110X40Z5F500,N120G97S300,数控编程与加工技术,SRZY,（5）R、E：螺纹切削的退尾量，R表示Z向退尾量，E为X向退尾量。R、E在绝对或增量坐标编程时都是以增量方式指定，其为正表示沿Z、X正向回退，为负表示沿Z、X负向回退。使用R、E免去退刀槽。R、E可以省略，表示不用回退功能；根据螺纹标准R一般取2倍螺距，E取螺纹的牙型高度。,8、G32螺纹加工指令,格式：G32X（U）_Z（W）_R_E_P_F_,说明：（1）X、Z：绝对编程时，有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标。,（2）U、W：增量编程时，有效螺纹终点相对于螺纹切削起点的位移量。,（3）F：螺纹导程。,（4）P：主轴基准脉冲处距离螺纹切削起始点的主轴转角。,说明：I为切削起点相对于切削终点的X向有向距离。,9、G80/G81/G82简单切削循环指令,（1）G80内、外径切削循环指令,圆柱面的内、外径切削循环,格式：G80X（U）_Z（W）_F_,带锥度的内、外径切削循环,格式：G80X（U）_Z（W）_I_F_,数控编程与加工技术,SRZY,I：螺纹起点与螺纹终点的半径差。其符号为差的符号（无论是绝对值编程还是增量值编程）。,（2）G81端面切削循环指令,端平面切削循环格式：G81X（U）_Z（W）_F_,圆锥端面切削循环格式：G81X（U）_Z（W）_K_F_,说明：K为切削起点相对于切削终点的Z向有向距离。,（3）G82螺纹切削循环指令,格式：G82X（U）_Z（W）_I_R_E_C_P_F_,说明：X、Z：有效螺纹终点的坐标值，或终点相对起点的增量值。,R、E：Z、X轴向螺纹退尾量，为增量值。,P：单头螺纹切削时，为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角（缺省值为0）；多头螺纹切削时，为相邻螺纹头的切削起点之间对应的主轴转角。,F：螺纹导程。,C：螺纹头数，为0或者1时切削单头螺纹。,数控编程与加工技术,SRZY,【例2.13】用螺纹切削循环G82指令编写如图所示螺纹加工程序。,%2560,N10T0101,N20G00X35Z104,N30M03S300,N40G82X29.2Z18.5C2P180F3,N50X28.6Z18.5C2P180F3,N60X28.2Z18.5C2P180F3,N70X28.04Z18.5C2P180F3,N80M30,数控编程与加工技术,SRZY,f、s、t：粗加工时G71中编程F、S、T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。,10、G71/G72/G73/G76复合循环指令,（1）G71内、外径粗加工循环指令,无凹槽内（外）径粗车复合循环,格式：G71U(d)R(r)P(ns)Q(nf)X(x)Z(z)F(f)S(s)T(t),说明：,d：切削深度（每次切削量），指定时不加符号，方向由矢量决定。,r：每次退刀量。,ns：精加工路径开始程序段的顺序号。,nf：精加工路径最后程序段的顺序号。,x：X方向精加工余量。,z：Z方向精加工余量。,【例2.14】用无凹槽外径粗车复合循环G71指令编写如图所示零件加工程序。,数控编程与加工技术,SRZY,N170M30,%2561,N00T0101,N10G00X60Z30,N20M03S460,N30G01X46Z3F100,N40G71U1.5R1P50Q130X0.4Z0.1,N50G01X0Z0F100,N70X10Z-2,N80Z-20,N90G02U10W-5R5,N100G01W-10,N110G03U14W-7R7,N120G01Z-52,N130U10W-8,N140W-18,N150X50,N160G00X80Z80,N60X6,数控编程与加工技术,SRZY,在顺序号ns到顺序号nf的程序段中，不能有子程序。,有凹槽内（外）径粗车复合循环,格式：G71U(d)R(r)P(ns)Q(nf)E(e)F(f)S(s)T(t),说明：e：精加工余量，其为X方向的等高距离；外径切削为正，内径切削为负；其他参数含义同前。,注意：,G71指令必须带有P、Q地址ns、nf，且与精加工路径起、止顺序号对应，否则不能加工。,ns的程序段必须为G00/G01指令，即G71指令必须要有径向移动且是直线运动或点位运动。,【例2.15】用有凹槽外径粗车复合循环G71指令编写如图所示零件加工程序。,N05T0101,%2562,N10G00X80Z100,N20M03S400,N30G00X42Z3,数控编程与加工技术,SRZY,N210M30,N40G71U1R1P80Q190E0.3F100,N50G00X80Z100,N60T0202,N70G00G42X42Z3,N80G00X10,N90G01X20Z-2F80,N100Z-8,N110G02X28Z-12R4,N120G01Z-17,N130U-10W-5,N140W-8,N150U8.66W-2.5,N160Z-37.5,N170G02X30.66W-14R10,N180G01W-10,N190X40,N200G00G40X80Z100,数控编程与加工技术,SRZY,其他参数含义同前。,（2）G72端面粗加工复合循环指令,格式：G72W(d)RP(ns)Q(nf)X(x)Z(z)F(f)S(s)T(t),说明：x：X方向精加工余量；z：Z方向精加工余量。,该循环与G71的区别仅在于切削方向平行于X轴。,在顺序号ns到nf的程序段中，可有G02/G03指令，但不能有子程序。,注意：,G72指令必须带有P、Q地址，否则不能加工。,ns的程序段应包含G00/G01指令，且该程序段中，不应有X向移动指令。,【例2.16】用端面粗加工循环G72指令编写如图所示零件加工程序。,%2563,N10T0101,N20G00X100Z80,N30M03S400,数控编程与加工技术,SRZY,N200M30,N40X80Z1,N50G72W1.2R1P80Q170X0.2Z0.5F100,N60G00X100Z80,N70G42X80Z1,N80G00Z-53,N90G01X54Z-40F80,N100Z-30,N110G02U-8W4R4,N120G01X30,N130Z-15,N140U-16,N150G03U-4W2R2,N160G01Z-2,N170U-6W3,N180G00X50,N190G40X100Z80,数控编程与加工技术,SRZY,格式：G73U(I)W(K)R(r)P(ns)Q(nf)X(x)Z(z)F(f)S(s)T(t),（3）G73封闭轮廓粗加工循环指令,其他参数含义同前。,说明：,I：X方向粗加工总余量。,K：Z方向粗加工总余量。,【例2.17】用封闭轮廓粗加工循环G73，编写如图所示零件加工程序。,N150M30,%2564,N05T0101,N10G00X80Z80,N20M03S400,N30G00X60Z5,N40G73U3W0.9R3P50Q130X0.6Z0.1F120,N50G00X0Z3,N60G01U10Z-2F80,N70Z-20,N80G02U10W-5R5,N90G01Z-35,N100G03U14W-7R7,N110G01Z-52,N120U10W-10,N130U10,N140G00X80Z80,数控编程与加工技术,SRZY,说明：c：精车次数（199），为模态值。,（4）G76螺纹切削复合循环指令,格式：G76C(c)R(r)E(e)A(a)X(x)Z(z)I(i)K(k)U(d)V(dmin)Q(d)P(p)F(L),x：绝对编程时为螺纹终点的X轴坐标值；增量编程时为螺纹终点相对于循环起点在X轴的有向距离。,r：Z轴方向螺纹退尾长度（模态值）。,e：X轴方向螺纹退尾长度（模态值）。,a：螺纹牙型角，即刀尖角度，可在80、60、55、30、29、0六个角度中选择（为模态值）。,dmin：最小切削深度，即当第n次切削，深度小于此值时，以该值半径进行切削（半径值）,z：绝对编程时为螺纹终点的Z轴坐标值；增量编程时为螺纹终点相对于循环起点在Z轴的有向距离。,i：螺纹两端的半径差；如i=0，为直螺纹切削方式。,k：螺纹牙型高度（半径值）。,d：精加工余量（半径值）。,p：主轴基准脉冲处距离切削起点的主轴转角。,d：第一次切削深度（半径值）。,L：螺纹导程（同G32）。,数控编程与加工技术,SRZY,【例2.18】用螺纹切削复合循环G76指令编写如图所示螺纹加工程序。,%2565,N10T0101,N20G00X100Z100,N30M03S400,N40G00X90Z4,N50G80X61.125Z-30I-1.063F80,N60G00X100Z100M05,N70T0202,N80M03S300,N90G00X90Z4,N100G76C2R-3E1.3A60X58.15Z-24I-0.875K1.299U0.1V0.1Q0.9F2,N110G00X100Z100,N120M30,在复合循环G71、G72、G73中，由P、Q指定顺序号的程序段之间，不应包含M98子程序调用及M99子程序返回指令。,（5）复合循环指令注意事项,G71、G72、G73复合循环中地址P指定的程序段，应有准备功能的G00或G01指令，否则产生报警。,在MDI方式下，不能运行G71、G72、G73指令，可运行G76指令。,上饶职业技术学院,2.10典型数控车床编程综合实例,一、轴类零件加工二、盘类零件加工,数控编程与加工技术,SRZY,一、轴类零件加工,【例2.19】如图所示为一阶梯轴，以棒料为毛坯。,（1）装夹：采用三爪卡盘,（2）确定坐标原点和加工路线,坐标原点选在工件的左端面中心，加工路线为P0P1P2P3P4P5P6P7P0。,（3）坐标计算,刀具起点距右端面X200,Z80.则P0(200,185)P1点考虑C2倒角直线插补。选定各点为：P1(30,108)，P2(40,103)，P3(40,75)，P4(60,65)，P5(60,35)，P6(70,30)，P7(70,20)。,（4）选择刀具及切削用量,根据工件材料、刀具耐用度等要求，取n=600r/min，f=0.12mm/r。,数控编程与加工技术,SRZY,（5）程序说明：毛坯是棒料，用G71多重循环切除余量。精车余量0.5mm，u=1mm，w=0.5，d=3.5，f=0.12，s=250。,（6）加工程序,O0010,S600M03T0101,G00X80.Z108.,G71P40Q100U2.W1.D2.F0.2S250,N40G00X30.F0.1S250,G01X40.W-5.,W-28.,X60W-10.,W-30.,G03X70.W-5.R5.,N100G01W-5.,G70P0040Q0100,G00X200.Z200.,M30,G50X200.Z188.,数控编程与加工技术,SRZY,（7）若工件毛坯为锻件，粗车循环可用G73功能。如图所示，大端端面与外圆已粗车，外圆尺寸为70。设X轴余量为10，Z轴余量为8。精车余量为0.5，即i=5，k=4，u=1，w=0.5，d=3，程序如下：,O0010,G50X200.Z305.,S400M03T0101,G00X80.Z105.,G01X0F0.1,G00X85.W10.,G73P70Q120I5.K4.U1.W0.5D3.F0.2S250T0101,G73N70G00X20.W-7.,G01X30.W-5.F0.1S300,W-28.,X60.W-10.,W-30.,N120G03X70.W-5.R5.,G70P70Q120,G00X200.Z305,M30,数控编程与加工技术,SRZY,（8）工件有圆柱面、圆锥面和圆弧面，使用刀具半径补偿功能G41、G42。在补偿之前要将刀具半径值、刀具方向输入到刀具补偿存储器中。,（9）若工件是阶梯轴，则在不同直径处，为了保证同一切削速度v0，其主轴转速n会不同。可用主轴恒速切削功能，指令形式为“G96S60”，S60表示主轴线速度为60m/min，在指令中增加限速指令“G50S2000”，即主轴转速最高2000r/min。取消恒速切削功能指令为“G97S250”，表明取消恒速切削功能后，主轴转速为250r/min。将上述三条指令插入到程序中的相应位置即可实现恒速切削。,【例2.20】用G71和G92指令编写车削如图所示工件的加工程序，毛坯直径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，粗车时每次吃刀深度1mm。M16螺纹大径为15.8mm，螺距为2mm，总吃刀深度1.3mm（半径值）。用高速钢螺纹车刀低速7次进给车削，每次吃刀深度（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，左边为刀位点；3号刀为60螺纹刀；4号刀为切断刀，主切削刃宽