数控加工的程序编制车床

1、第四章 数控车削加工程序编制,车削工艺,一、数控车床机床的坐标系,机床原点与机床坐标系 机床原点 ：机床坐标系的零点 机床原点的建立：用回参考点方式建立,数控车床的机床原点多定在卡盘后端面的中心,机床参考点,是用来确立机床坐标系的参照点 是各坐标轴测量的起点 是机床上固有的点,数控机床开机启动时，通常都要进行返回参考点操作，进行一次位置校准，以正确地在机床工作时建立机床坐标系,二、数控车床的编程特点 1、加工坐标系（1）加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致； （2）X轴对应径向，Z轴对应轴向，C轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为C向，顺时针为C向。 （3）加工坐标系的原点一

2、般选在便于测量的工件右端面处,车床坐标轴及方向,注：增大工件和刀具之间距离的方向为运动的正方向,2、直径编程方式X轴的坐标值取为零件图样上的直径值。 优点： 采用直径尺寸编程可与零件图样中的尺寸标注一致，可避免尺寸换算过程中可能造成的错误，给编程带来方便,A(30,80,B(40,60,3、进刀和退刀方式,进刀,退刀,三、工件坐标系的建立,Z向,x向,o,1）对刀,2）设置加工坐标系,2. 直接设置工件坐标系,编程格式 G50 X Z式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。 例：如图所示设置加工坐标的程序段如下：G50 X128.7 Z375.1,图4.10 坐标系设定指令,1. 编程格式

3、 G54 G59,四、S,F功能 (一）F功能 F指定的两种方式： 1、每分钟进给量 编程格式 G98 F* 每分钟进给量，单位为 mm/min。 例：G98 F100 表示进给量为100mm/min。 2、每转进给量 编程格式G99 F* 主轴每转进给量，单位为mm/r。 例：G99 F0.2 表示进给量为0.2 mm/r,二） S功能 1、缺省格式： 编程格式 S S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min,2、恒线速格式： 编程格式 G96 S S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。 例：G96 S150 对图中所示的零件，为保持A、B、C各点的线速度在150 m/min，则各点

4、在加工时的主轴转速分别为： A：n=1000150(40)=1193 r/min B：n=1000150(60)=795r/min C：n=1000150(70)=682 r/min,3、恒线速取消 编程格式 G97 S S后面的数字表示恒线速度取消后的主轴转速， 如S未指定，将保留G96的最终值。 例：G97 S3000 表示恒线速取消后主轴转速3000 r/min,五、T功能 T功能指令用于选择加工所用刀具。 编程格式 T T后面有两位数表示所选择的刀具号码。 若有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。 例：T0302 表示选用3号刀及2号刀具长

5、度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。 T0300 表示取消刀具补偿,六、M功能 M00： 程序暂停，可用NC启动命令（CYCLE START）使程序继续运行；M01：计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效；M03：主轴顺时针旋转；M04：主轴逆时针旋转；M05：主轴旋转停止；M08：冷却液开；M09：冷却液关；M30：程序停止，程序复位到起始位置,七、G指令部分,直线插补指令（G01） 直线插补指令用于直线或斜线运动。可使数控车床沿x轴、z轴方向执行单轴运动。 输入格式： G01 X(U) Z(W) F,相对编程,绝对编程,绝对方式编程,相对方式编程,A-B-C,

6、N010 G01 X75 Z50 F0.2 A-B,N020 G01 X100 F0.2 B-C,N010 G01 U0 W-75 F0.2 A-B,N020 G01 U25 F0.2 B-C,七、G指令部分,圆弧插补指令（G02/G03） 输入格式：顺圆 G02 X Z I K F ； 或 G02 X Z R F ； 逆圆 G03 X Z I K F ； 或 G03 X Z R F ； （1）用增量坐标U、W也可以,X、Z 指定的终点 U、W 起点与终点之间的距离 I圆弧起点到圆心之X 轴的坐标增量 K圆弧起点到圆心之Z 轴的坐标增量 R 圆弧半径(最大180 度,圆弧编程实例 A-B G0

7、2 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； G02 X50.0 Z30.0 R25.0 F0.3； G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3,练习：B-A,A,B,O,暂停指令（G04） G04 X(U)(P) ；指令暂停进刀的时间,七、G指令部分,停留1.5秒： G04 X1.5 G04 U1.5 G04 P1500,G04 X ；秒 G04 U ；秒 G04 P ；毫秒,可用于切槽、台阶端面等需要刀具在加工表面作短暂停留的场合,4、螺纹切削指令 (1)基本螺纹切削指令（G32） 编程格式 G32 X(U) Z(

8、W) F 式中： X(U)、 Z(W) - 螺纹切削的终点坐标值； X省略时为圆柱螺纹切削，Z省略时为端面螺纹切削； F - 螺纹导程,螺纹切削应在两端设置足够的升速进刀段1和降速退刀段2,圆柱螺纹,升速进刀段1,A,B,O,降速退刀段2,每次切削深度1mm,2)螺纹切削循环指令（G92） “切入-螺纹切削-退刀-返回”四个动作作为一个循环。 编程格式 G92 X(U) Z(W) I F 式中：X(U)、 Z(W) 终点坐标值；F：螺纹导程 I - 螺纹切削起始点与切削终点的半径差。 I=0:加工圆柱螺纹， I0:X向切削起始点坐标小于切削终点坐标,I,八、子程序 子程序调出的形式： M98

9、P XX nnnn ； 子程序号 重复调用次数,实例1,已知毛坯直径32mm，长度为77mm，一号刀为外圆车刀，三号刀为切断刀，其宽度为2mm，加工过程使用切削液。（以工件右端面中心为坐标原点(工件坐标系：X-150，Z-100)，X向上为正，F=0.3 S=800,N010 G50 X150.0 Z100.; 设工件坐标系 N020 M03 S800 M08 T0101; 换刀 N030 G00 X35. Z0; 进刀 N040 X-1.0 F0.3; 车端面 N050 G00 Z2.; 退刀 N060 G00 X30.; 准备车外圆 N070 G01 Z-55. F0.3; 车外圆 N08

10、0 G00 X150. Z100. T0303; ；换刀 N090 X32. Z0.; ；准备切槽 N100 M98 P02015;调用子程序2次 切4个切槽 N110 G00 W-12.; N120 G01 X0 F0.12; 切断毛胚,O15 ；子程序 N210 G00 W-12.; N210 G01 U-12. F0.15; N220 G04 X1.0; N240 G00 U12.; N250 W-8.; N260 G01 U-12. F0.15; N270 G04 X1.0; N280 G00 U12.0; N290 M99,九、车削复合固定循环指令,1、外径粗车 外径精车 G71-G

11、70,2、端面粗车循环 G72,3、封闭切削循环 G73,4、螺纹切削指令,1、外径粗车 外径精车,编程的轨迹,A,W,u/2,e,F,d,A,C,45,B,精车后的轨迹,B,粗车后的轨迹,刀具,工件,R,R)：快速进給 (F)：切削进給,系统调整点,退刀点,1、外径粗车循环（G71） 外径精车循环（G70） 指令格式： G71U（d）R（e）； G71P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F（f）S（s）； G70P（ns）Q（nf）； N（ns）；在顺序号N（ns）和N（nf）的程序段之间指定的加工路线。 N（nf）； 其中 d 每次半径方向的吃刀量,半径值； e 每次切削循环的退刀量，半径

12、值。 ns 指定路线的第一个程序段序号； nf 指定路线的最后一个程序段序号； u X轴方向的精车余量； w Z轴方向的精车余量,应用举例：已知棒料直径44mm;进给量粗车:20mm/min 精车:10mm/min;采用恒线速加工，粗车:55m/min,精车：58m/min,应用举例：已知棒料直径44mm;进给量粗车:20mm/min 精车:10mm/min;采用恒线速加工，粗车:55m/min,精车：58m/min N010 G54； 设置工件坐标系； N020 T0101； 选择1号刀 N030 G96 S55 M04； 主轴反转，恒线速度（55m/min）控制； N040 G00 X45

13、.0 Z5.0 ； 由起点快进至循环起点A； N050 G71 U2 R1； 外圆粗车循环，粗车切深2mm，退刀量1mm； N060 G71 P070 Q110 U0.6 W0.3 F20；精车路线为N070N110。 N070 G00 X22.0 S58； 设定快进AA, 恒线速度控制； N080 G01 W-17 F10 ； 车22外圆，精车进给量15 mm/min， N090 G02 X38.0 W-8.0 R8；车R8圆弧 N100 G01 W-10.0；车38外圆 N110 X44.0 W-10.0；车锥面； N120 G70 P070 Q110； 精车循环开始结束后返回到A点； N

14、130 G00 X150.0 Z10.0 ； N135 M05; N140 M30；程序结束,10,N040 G00 X45.0 Z5.0 ； 由起点快进至循环起点A； N050 G71 U2 R1； 外圆粗车循环，粗车切深2mm，退刀量1mm； N060 G71 P070 Q110 U0.6 W0.3 F20；精车路线为N070N110。 N070 G00 X22.0 S58； 设定快进AA, 恒线速度控制；指定了粗加工深度 N080 G01 W-17 F10 ； 车22外圆，精车进给量15 mm/min， N090 G02 X38.0 W-8.0 R8；车R8圆弧 N100 G01 W-1

15、0.0；车38外圆 N110 X44.0 W-10.0；车锥面； N120 G70 P070 Q110； 精车循环开始结束后返回到A点,10,退刀调整点,A,2、端面粗车循环（G72,C,d,A,A,e,F,R,R,45,F,B,U/2,w,R：快速进給 F：切削进給,2、端面粗车循环（G72） G72W（d）R（e）； G72P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F（f）S（s）T（t）； N（ns）；在N（ns）和N（nf）的程序段间，指定粗加工路线。 N（nf）； 其中 d 每次Z方向的吃刀量； e 每次切削循环的退刀量。 ns 指定精加工路线的第一个程序段序号； nf 指定精加工路线的最

16、后一个程序段序号； u X轴方向的精车余量（直径/半径指定）； w Z轴方向的精车余量,作业4,如下零件图。毛坯为长度140，直径70的棒料。（注：用G71/G70/G92编程,应用举例：已知粗车切深为2mm，余量在X轴方向为0.5 mm，Z轴方向为2mm,粗:f=0.5 s=500,精：f=0.15 s800,A,150,120,80,O,B,1,200,88,A,C,X,2,0.5,140,35,10,15,40,z-100,应用举例：已知粗车切深为2mm，余量在X轴方向为0.5 mm，Z轴方向为2mm。 N10 G54 N15 G00 X200.0 Z142.0 N20 T0101；自动

17、换刀，采用1号刀具； N30 G00 X176.0 Z2.0 ；由起点快进至循环起点A，； N40 M03 S500 ；主轴正转； N50 G72W2.0；端面粗车循环，Z向切深2mm，退刀量由参数指定； N60 G72P70Q100U2.0 W0.5 F0.3；精车路线为N107N100。 N70 G00Z-100.0 F0.15 S800； N80 G01 X150 N90 G01 X120.0 Z-60.0； 移动到120、Z-60 mm； N100 Z-35.0； 车120的外圆； N110 X80.0 W35.0；车锥面。 N120 G70 P70 Q100；精车循环； N130 G

18、00 X200.0 Z142.0； 返回到换刀点； N140 M30；程序结束,3、封闭切削循环,3、封闭切削循环 是一种复合固定循环。它适于对铸、锻毛坯切削，对零件轮廓的单调性则没有要求。编程格式 G73 U(i) W(k) R(d) G73 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) 式中：i-X轴向总退刀量(半径值）；k-Z轴向总退刀量；d-重复加工次数；ns-精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf-精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；u-X轴向精加工余量；w-Z轴向精加工余量；f、s、t-F、S、T代码,例：封闭切削循环加工程序。 N50 G73 U9.5 W9.5 R3 N60 G73 P70 Q130 U1 W0.5 F0.3 N70 G00 X20 Z0 /ns N80 G01 Z-20 F0.15 N90 X40 Z-30,N100 Z-50 N110 G02 X80 Z-70 R20 N120 G01 X100 Z-80 N130 X105 /nf N140 G70 P70 Q130,综合练习,加工图所示的零件，毛坯长60mm,直径30mm。零件右端面中心为工件原点，X轴向上为正。在数控车床上加工共用3把刀：1号为45度外圆车刀，2号刀为割刀，割刀宽度为4mm，以左刀尖为准编程，3号刀为螺纹刀,请编写程序,G50 X100 Z