《数控编程》PPT课件

第五章数控车床编程,主讲：夏梦,理论学时：6学时,安丘职业学院数控部,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T00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R0.2mm，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；uX方向精加工余量，直径编程时为u，半径编程为u/2；wZ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nsnf给定的精加工编程轨迹AABB，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AA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)FSTiX轴方向粗车的总退刀量，半径值；kZ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M161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、21mm，进刀方法为直进法。,O032N10G90G92X30Z2N20M06T0302N30M03S100N40G00X15.4N50G32Z26F1N60G00X30N70Z2N80X15,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M161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、21mm，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、21.5mm，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M303.5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245。,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2：完成如图5.26所示零件的加工。毛坯尺寸50114。,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：245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：245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