数控车床编程与操作

数控车床编程与操作,苏州经贸职业技术学院机电系,设计者：郭秀华,目录,一、数控车床程序编制,二、数控车床编程实例,三、CYNC400P数控车床面板介绍,四、CYNC400P数控车床基本操作,数控车床编程与操作,一、数控车床程序编制,数控车床坐标系统,G准备功能,M辅助功能,程序的构成,F进给功能,S主轴转速功能,T刀具功能,数控车床的基本功能,常用G指令的编程方法,*回主目录*,程序的构成,在程序中根据机床的实际运动顺序编写这些指令。,（1）程序段一个程序段：NGX.Z.MSTN：顺序号G：准备功能X，Z：地址字M：辅助功能S：主轴功能T：刀具功能,（2）程序通常在程序的开头是程序号，在程序的最后是M30，表示结束。O0000程序号码程序段程序段程序段M30程序段结束,把按顺序排列的各指令称为程序段。为了进行连续的加工,需要很多的程序段,这些程序段的集合称为程序。为识别各程序段所加的编号称为顺序号,而为识别程序所加的编号称为程序号。程序段和程序的构成如下所示。,刀具运动顺序,程序,*回主目录*,*回上级目录*,数控车床坐标系统,数控车床是以其主轴轴线方向为Z轴方向，刀具远离工件的方向为Z轴正方向。X坐标的方向是在工件的径向上，且平行于横向拖板，刀具离开工件旋转中心的方向为X轴正方向。,机床坐标轴,机床原点、参考点、机床坐标系,工件原点和工件坐标系,绝对编程与增量编程,绝对编程是用各轴移动到终点的坐标值进行编程。增量编程是用各轴的移动量直接编程。,绝对编程时，用X、Z是表示X轴与Z轴的坐标值；增量编程时，用U、W表示在X轴和Z轴上的移动量。如图所示，绝对编程时X140Z40；增量编程时U80W-60。,*回主目录*,*回上级目录*,数控车床的基本功能,G准备功能,*回主目录*,*回上级目录*,M辅助功能,数控车床的基本功能,*回主目录*,*回上级目录*,F进给功能,数控车床的基本功能,*回主目录*,*回上级目录*,1）每分钟进给量(mm/min)(G98)指令格式:G98F_2）每转进给量(mm/r)(G99)指令格式:G99F_3）螺纹的螺距(G32/G76/G92)指令格式:G32/G76/G92F_4）借助于机床控制面板上的倍率按键，F可在一定范围内进行修调，当执行螺纹切削循环G76、G92及螺纹切削G32时，倍率开关失效，进给倍率固定在100%。5）F为续效指令，直到被新的F值所取代，而工作在G00方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度，与所编F无关。,S主轴转速功能,1）主轴最高转速限制(G50)指令格式:G50S_2）恒线速度控制(G96)指令格式:G96S_3）恒转速控制(G97)指令格式:G97S_4）设定恒线速度可以使工件各表面获得一致的表面粗糙度。因为线速度，半径小的角速度大，反之角速度小。所以使用G96指令主轴必须能自动变速。（如：伺服主轴、变频主轴）5）S所编程的主轴转速可以借助机床控制面板上的主轴倍率开关进行修调。,数控车床的基本功能,*回主目录*,*回上级目录*,T刀具功能,1）T代码用于选刀，其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀具补偿号；2）执行T指令，转动转塔刀架，选用指定的刀具；3）当一个程序段同时包含T代码与刀具移动指令时，先执行T代码指令，而后执行刀具移动指令；4）刀具的补偿包括刀具偏置补偿、刀具磨损补偿及刀尖圆弧半径补偿；5）T指令同时调入刀补寄存器中的补偿值。刀尖圆弧补偿号与刀具偏置补偿号对应；6）取消刀补T_00。,数控车床的基本功能,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G50工件坐标系设定,说明：编程时，首先应该确定工件原点并用该指令设定工件坐标系，车削加工工件原点一般设置在工件右端面与主轴轴线的交点上。其中：X、Z刀尖起始点相对于工件原点的x向和z向坐标，注意X应为直径值。,例当以工件左端面为工件原点时:G50X200Z260当以工件右端面为工件原点时:G50X200Z120当以卡爪前端面为工件原点时:G50X200Z250,格式：G50X_Z_,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,*回主目录*,*回上级目录*,G00快速定位指令,格式：G00X（U）_Z（W）_,说明：1）X、Z目标点绝对值坐标2）U、W目标点相对前一点的增量坐标3）G00是使刀具以系统预先设定的速度移动定位至所指定的位置。,G00动画演示,绝对值编程：G00X30Z15G00X100Z40增量值编程：G00U-70W-25G00U50W100,常用G指令的编程方法,G01直线插补指令,绝对值编程：G01X30Z-60F100G01X50增量值编程：G01U0W-75G01U20W0,G01动画演示,格式：G01X（U）_Z（W）_F_,说明：1）G01是使刀具以指令的进给速度沿直线移动到目标点,2）X、Z目标点绝对值坐标3）U、W目标点相对前一点的增量坐标4）F进给量，若在前面已指定，可以省略。,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G00和G01走刀轨迹比较,G01动画演示,刀具从点(3,5)至点(0,0),G00动画演示,G00X0Z0（进刀）,G01X0Z0（进刀）,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G02顺时针圆弧插补G03逆时针圆弧插补,格式：G02/G03X（U）_Z（W）_I_K_(R_)F_,*回主目录*,*回上级目录*,说明：X，Z圆弧终点绝对坐标值；U，W圆弧终点相对圆弧起点增量坐标；I，K圆心相对圆弧起点增量坐标（IK编程）；R圆弧编程（R编程）F圆弧插补的进给量。,常用G指令的编程方法,编程举例：命令刀具加工图中的外轮廓,G01X20Z-30F100G02X40Z-40R10,G01X28Z-40F100G03X40Z-46R6,G02动画演示,G03动画演示,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,1)X，U，P暂停时间（S）2)该指令控制系统按指定时间暂时停止执行后续程序段。暂停时间结束则继续执行。该指令为非模态指令，只在本程序段有效。3)用地址P表示暂停时间单位是毫秒(ms)；例:若要暂停2s，可以写成：G04X2.0;或G04U2.0;或G04P2000,G04暂停指令,格式：G04X（U）（P）_,说明：,*回主目录*,*回上级目录*,G40:取消刀尖圆弧半径补偿G41:刀具左补偿G42:刀具右补偿,说明:G41或G42指令必须和G00或G01指令一起使用,且当切削完成轮廓后即用指令G40取消补偿。,常用G指令的编程方法,假想刀尖轨迹动画演示,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G28自动回参考点,说明：1）G28指令的功能是从当前位置以快速定位(G00)移动方式,经过中间点回到参考点。指定中间点的目的是使刀具沿着一条安全路径回到参考点;2）X、Z刀具经过中间点的绝对坐标；3）U、W刀具经过的中间点相对于起点的增量坐标,例：G28U0W0;表示从当前位置直接回参考点,格式：G28X（U）_Z（W）_,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G32单行程螺纹切削指令,说明：X、Z终点绝对坐标值U、W切削终点相对起点的增量坐标F螺纹导程例：G32X18Z-55F2,G32动画演示,格式：G32X（U）_Z（W）_F_,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,N10T0303;调螺纹刀到工作位置N20G97G99S400M03;设定主轴转速和进刀量单位N30M08;开切削液N40G00X18Z5;到螺纹车削起点N50X15.3;X向进刀,准备车第一刀N60G32Z-22F1;车第一刀N70G00X18;X向退刀N80Z5;Z向退刀N90X14.9;X向进刀,准备车第二刀N100G32Z-22F1;车第二刀N110G00X18;X向退刀N120Z5;Z向退刀N130X14.7;X向进刀,准备车第三刀N140G32Z-22F1;车第三刀N150G00X18;X向退刀N160Z5;Z向退刀N170G28U0W0M05;回机床零点，主轴停N180M09;关切削液N190M30;程序结束,G32编程实例,工艺计算:1.牙深=11.3=1.3mm(双边)2.牙底直径=16-1.3=14.7mm3.进刀量分配:0.7,0.4,0.2；对应的直径值为:15.3,14.9,14.7。4.螺纹头尾加减速段设定加速段L1=5mmnP/400，减速段L2=2mmnP/1800。,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G90轴向切削循环指令,格式：G90X(U)_Z(W)_(F_);（加工内、外圆柱面）或G90X(U)_Z(W)_R_(F_);（加工圆锥面）,G90动画演示,说明:1)X、Z切削终点绝对坐标值2)U、W切削终点相对起点的增量坐标3）F为切削进给量；4）R为圆锥半径差，R=圆锥起点半径圆锥终点半径。,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G92螺纹切削循环,说明:1)X、Z切削终点绝对坐标值2)U、W切削终点增量坐标3）F螺纹螺距；4）R为螺纹的锥度：R=圆锥起点半径圆锥终点半径。,G92动画演示,格式：G92X(U)_Z(W)_F_；(圆柱螺纹)或G92X(U)_Z(W)_R_F_；(圆锥螺纹),*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G92编程实例,N10T0303;调螺纹刀到工作位置N20G97G99S400M03;设定主轴转速和进刀量单位N30M08;开切削液N40G00X18Z5;到螺纹车削循环起点N50G92X15.3Z-20F1.5;车第一刀N60X14.9;车第二刀N70X14.7;车第三刀N80G28U0W0M05;回机床零点，主轴停N90M09;关切削液N100M30;程序结束,工艺计算:1.牙深=11.3=1.3mm2.牙底直径=16-1.3=14.7mm3.进刀量分配:0.7,0.4,0.2；对应的直径值:15.3,14.9,14.7。4.螺纹头尾加减速段设定加速段L1=5mmnP/400，减速段L2=2mmnP/1800。,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G94径向切削循环指令,说明：1)X、Z切削终点绝对坐标值;2)U、W切削终点相对起点的增量坐标;3）F切削进给速度;4）R刀具路径起点和终点的Z坐标之差;R=圆锥起点Z坐标圆锥终点Z坐标。,G94动画演示,格式：G94X(U)_Z(W)_(F_)；(车削直端面）或G94X(U)_Z(W)_R_(F_);（车削锥度端面）,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G71轴向粗车复合循环指令,说明:d切削深度(半径值,不指定正负号)；e退刀量；ns精加工形状程序段中的开始程序段号；nf精加工形状程序段中的结束程序段号；uX轴方向精加工余量(直径值)；wZ轴方向的精加工余量；f进给速度。,G71动画演示,格式：G71U(d)_R(e)_G71P(ns)_Q(nf)_U(u)_W(w)_F(f)_,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G71实例车外圆过程演示,G71编程实例,G71实例车外圆仿真演示,*回主目录*,*回上级目录*,N10T0101；外形刀到工作位置N20G97G99S1200M03；设定主轴转速和进刀量单位N30M08；开切削液N40G00X122Z6；到外轮廓车削循环起点N50G71U1R4；粗车每次背吃刀量1mm,退刀量4mmN60G71P70Q130U0.6W0.3F0.1；X方向精加工余量为0.6mm,Z方向精加工余量为0.3mmN70G00X40F0.05；精车开始程序段N80G01Z-30；N90X60Z-60；N100Z-80；N110X100Z-90；N120Z-110；N130X120Z-130；精车完成程序段N140G70P70Q130;精车循环N150G00X200Z100M05;快速退至安全点N160M09;关切削液N170M30;程序结束,常用G指令的编程方法,说明:1)d背吃刀量；2)e退刀量；3)ns精加工形状程序段中的开始程序段号；4)nf精加工形状程序段中的结束程序段号；5)uX轴方向精加工余量；6)wZ轴方向的精加工余量；7)F、S、T分别是进给量、主轴转速、刀具号地址符。,G72径向粗车复合循环指令,G72动画演示,格式：G72W(d)_R(e)_G72P(ns)_Q(nf)_U(u)_W(w)_F(f)_,进刀,退刀,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G73仿形粗车循环指令,说明:iX轴上退刀距离和方向（半径值）；kZ轴上退刀距离和方向；d重复加工次数；ns精加工形状程序段中的开始程序段号；nf精加工形状程序段中的结束程序段号；uX轴方向精加工余量(直径值)；wZ轴方向的精加工余量.,G73动画演示,格式：G73U(i)_W(k)_R(d)_G73P(ns)_Q(nf)_U(u)_W(w)_F(f)_,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,N10T0101N20G97G99S1200M03N30M08N40G00X140Z20N50G73U40W0R10,N60G73P70Q130U0.6W0.3F0.1N70G00X20N80G01Z-20F0.05N90X40Z-30N100Z-40N110G02X80Z-70R30N120G01X100Z-90N130X106N140G70P70Q130N150G00X150;N160Z200;N170M05N180M09N190M30,G73编程实例,G73例题加工过程演示,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G76复合螺纹切削循环指令,P1由6个数字表示,即PXXXXXX。PXXXXXX精加工次数，可以设定00-99。PXXXXXX退尾倒角量（PF）,用00-99两位数字表示0.1F的倍数。即:PF=XX*0.1F。PXXXXXX刀尖角度，可以选择0,29,30,55,60,80.例如:精加工2次，倒角量为1.2F，牙型角为60时即可表示为P021260。Q1最小切深（用半径值表示），单位:um。R1精加工余量（mm）。,格式：G76P1_Q1_R1_G76X_Z_R2_P2_Q2_F_,说明：,G76动画演示,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G76复合螺纹切削循环指令,格式：G76P1_Q1_R1_G76X_Z_R2_P2_Q2_F_,X,Z螺纹切削终点在工件坐标系中的坐标。R2螺纹切削路径终点与起点的半径差。P2螺纹牙深（半径值表示），单位:um。Q2第一刀切深（半径值表示），单位:um。F螺距或导程，单位:mm。,说明：,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G76编程实例,工艺计算:1.牙深=11.3=1.3mm2.牙底直径=16-1.3=14.7mm3.进刀量分配:由G76指令自动分配。4.螺纹头尾加减速段设定加速段L1=5mmnP/400，减速段L2=2mmnP/1800。,N10T0303；调螺纹刀到工作位置N20G97G99S400M03；设定主轴转速和进刀量单位N30M08；开切削液N40G00X40Z5；到螺纹车削循环起点N50G76P010060Q100R0.15；N60G76X14.7Z-22R0P650Q350F1；N70G28U0W0M05；回机床零点，主轴停N80M09；关切削液N90M30；程序结束,*回主目录*,*回上级目录*,常用G指令的编程方法,G70精加工循环指令,说明:1)ns精加工形状程序段中的开始程序段号；2)nf精加工形状程序段中的结束程序段号；3)G70指令用于G71、G72、G73循环留下的余量，使工件达到编程路径所要求的尺寸。,格式：G70P(ns)_Q(nf)_,*回主目录*,*回上级目录*,二、数控车床编程实例,2刀具号,1切屑用量表,*回主目录*,零件加工过程演示,二、数控车床编程实例,N10T0101调外形刀到工作位置；N20G97G99S1200M03设定主轴转速和进刀量单位；N30G00X44Z0快速到车削起点；N40M08开切削液；N50G01X13F0.1车端面；N60Z3；N70G00X70Z20到外轮廓车削循环起点；N80G73U5W0R5X方向退刀距离为0.6mm，Z方向退刀距离为0mm，粗切削5次；N90G73P100Q160U0.6W0F0.15X方向精加工余量为0.6mm,Z方向精加工余量为0mm/*精加工程序段*/N100G00X33Z2N110G01Z0F0.1N120X35Z-1,*外轮廓粗加工*,%O0013程序号,N130Z-6N140G02X35.734Z-29.896R25N150G03X38Z-34R8N160G01Z-45N170G00X150X方向退至安全点;N180Z200Z方向退至安全点;N190M09关切削液;N200M05主轴停;N210M00程序暂停；/*检测零件尺寸*/,*回主目录*,*外轮廓精加工*,N220T0101N230G97G99S1500M03N240G00X70Z20N250M08N260G70P100Q160精车循环N280G00X150X方向退至安全点；N290Z200Z方向退至安全点；,二、数控车床编程实例,N400G00X28N410G01Z0F0.05N420X26Z-1N430Z-10N440X20N450Z-20N460X16N470X15Z-21N480Z-45N481G00X180X方向退至安全点；N485Z150Z方向退至安全点；N490M09关切削液;N500M05主轴停;N510M00程序暂停/*检测零件尺寸*/,*内孔粗加工*,*回主目录*,N300M09关切削液;N310M05主轴停;N320M00程序暂停；/*检测零件尺寸*/,N330T0202调镗孔刀到工作位置；N340G97G99S800M03；N350G00X14.8Z5快速定位至循环起点；N370M08开切削液；N380G71U1R0.1粗车每次背吃刀量1mm,退刀量0.1mmN390G71P400Q480U-0.4W0F0.1X方向精加工余量为0.4mm,Z方向精加工余量为0mm，粗车进给量0.1mm/r/*精加工程序段*/N400G00X28N410G01Z0F0.05精车进给量0.05mm/rN420X26Z-1,*内孔精加工*,N520T0202N530G97G99S800M03N540G00X14.8Z5,二、数控车床编程实例,N720T0303调割刀到工作位置；N730G99G97S800M03；N740G00X44Z10；N750M08开切削液；N760Z-44.07快速至割断起点位置；N770G01X13F0.1N780G00X150X方向退至安全点；N785Z150Z方向退至安全点；N790M09关切削液;N800M05主轴停;N810M30程序结束；%,N695Z150Z方向退至安全点；N697M09关切削液;N700M05主轴停;N710M00程序暂停/*检测零件尺寸*/,*车螺纹*,*割断*,*回主目录*,N550M08开切削液N560G70P400Q480精车循环N570M09关切削液;N580G00X180X方向退至安全点；N590Z150Z方向退至安全点；N600M05主轴停;N610M00程序暂停/*检测零件尺寸*/,N620T0404调螺纹刀到工作位置N630G97G99S300M03设定主轴转速和进刀量单位N640G00X14.8Z5快速至螺纹车削循环起点N645M08N650G92X15.4Z-42F1车第一刀N660X15.8车第二刀N670X16车第三刀N680X16车第四刀N690G00X150X方向退至安全点；,1、FANUC0i系统面板,软键,CRT显示器,FANUC0i系统面板,三、CYNC400P数控车床面板介绍,*回主目录*,三、CYNC400P数控车床面板介绍,2、CYNC400P数控车床操作面板,*回主目录*,3、FANUC0i系统面板按键介绍,数字/字母键:用于输入数据到输入区域,系统自动判别取字母还是取数字。字母和数字键通过“SHIFT”键切换输入，如：OP，7A。,软键：根据其使用场合，软键有各种功能。软键功能对应地显示在CRT屏幕的底部。,三、CYNC400P数控车床面板介绍,*回主目录*,替换键：用输入的数据替换光标所在的数据。,编辑键,删除键：删除光标所在的数据；或者删除一个程序或者删除全部程序。,插入键：把输入区之中的数据插入到当前光标之后的位置。,取消键：消除输入区内的数据。,回车换行键：结束一行程序的输入并且换行。,上档键,EOBE,SHIFT,三、CYNC400P数控车床面板介绍,*回主目录*,页面切换键,程序显示与编辑页面。,SYSTEM,OFFSETSETTING,POS,PROG,CUSTOMGRAPH,MESSAGE,位置显示页面。位置显示有三种方式，用“PAGE”按钮选择。,参数输入页面。按第一次进入坐标系设置页面，按第二次进入刀具补偿参数页面。进入不同的页面以后，用“PAGE”按钮切换。,系统参数页面,信息页面，如“报警”,图形参数设置页面,系统帮助页面,HELP,复位键,三、CYNC400P数控车床面板介绍,*回主目录*,翻页按钮（PAGE）,向上翻页。,向下翻页。,光标移动（CURSOR）,光标移动键：编辑程序时移动光标。1：此键用于将光标朝右移动。3：此键用于将光标朝左移动。4：此键用于将光标朝下移动。2：此键用于将光标朝上移动。,输入键,输入键：把输入区内的数据输入参数页面。,三、CYNC400P数控车床面板介绍,*回主目录*,右上角按钮是X,Z向手动进给方向选择开关。拨动此开关选择坐标轴，旋动手摇轮，可将滑板在指定方向移动到指定的位置。,(a)在手动进给方式下，按下其中任一键，滑板就以进给倍率指定的进给率，在相应的方向上移动。(b)按中间的快速移动键，并同时按下其中任一方向键，滑板就以快速移动进给倍率指定的速度，在相应的方向上移动。,手轮,点动按钮（JOG）,4、CYNC400P数控车床操作面板按键介绍,三、CYNC400P数控车床面板介绍,*回主目录*,用于选择一种工作方式:（1）自动方式：EDIT用于输入输出程序、编辑程序。AUTO用于运行程序加工零件及图形模拟时所选用方式。在此方式下，机床处于程序控制下运行。MDI直接用系统键盘将程序输入到MDI储存器内，来做MDI运行操作，其操作方法与“自动”操作相同，另外，该方式也用于输入系统参数。（2）手动方式：手轮倍率调整用于移动滑板，手轮转动一个分度（格），X1移动量：0.001mm；X10移动量：0.01mm；X100移动量：0.1mm。ZRN使滑板返回参考位置建立机床坐标系。JOG移动滑板，其移动速度取决于“进给倍率”。,方式选择,三、CYNC400P数控车床面板介绍,*回主目录*,进给倍率：指定滑板的移动速度。(a)F进给修调：在自动方式下，在0150的范围内，以每10的增量，对程序中F指定的速度进行修调，其修调后的进给率即为滑板的实际移动速度。(b)JOG进给倍率修调：在点动方式下（JOG），在01260mm/min范围内调整滑板移动速度。(c)G00进给修调:系统预先设定速度范围为0%,25%,50%,100%。,用于出现紧急情况时，使CNC停止工作。压下此按钮后，机床所有运动部件停止移动（转动），同时CRT屏幕显示报警信息，再按箭头方向旋转按钮则解除停止，需按“复位键（RESET）”一下，并回参考点后方可工作。,进给倍率,紧急停止,三、CYNC400P数控车床面板介绍,*回主目录*,程式启动按钮,程式停止按钮,程式输入保护开关,刀架旋转,冷却液开,冷却液关,主轴正转,主轴停,主轴反转,机床准备完成,错误显示,程式结束显示,程式跳读选择,空运转,单步运行,电源开,电源关,其它按钮,三、CYNC400P数控车床面板介绍,*回主目录*,四、CYNC400P数控车床基本操作,程序编辑过程,目录,典型零件加工过程,开机回参考点,对刀过程,*回主目录*,1、打开机床总电源开关（电柜）。2、机床钥匙开关打到“ON”位置（后门），风机启动。3、按下操作面板“NC电源”键，系统上电。4、选择“方式选择”按钮中的“ZRN”方式。5、旋转“进给倍率”开关，选择合适的移动速度。6