数控车床编程PT课件

1、第第7章章 数控车床编程数控车床编程7.1概述概述7.2车削加工编程车削加工编程数控机床 nc machine tool- 车削加工编程7.1概述数控机床 nc machine tool- 车削加工编程 前面介绍的数控机床中，以数控铣床和铣削加工中心为主。数控车床和车削加工中心，特别是在刀具安装、换刀等方面有自己的特点，现简要介绍如下。数控机床 nc machine tool- 车削加工编程图7数控车床数控机床 nc machine tool- 车削加工编程图7数控车床基本结构图7数控车削中心数控机床 nc machine tool- 车削加工编程在数控车床上，多数情况是将刀具安装在转塔刀架上

2、（如图7-1）。加工中所用的刀具装在刀架上，需要换刀时，转塔转动分度到相应的位置。小型、简单数控车床多用四方转塔刀架，大型数控车床、车削加工中心则使用六方、八方及十二方转塔刀架。数控机床 nc machine tool- 车削加工编程数控机床 nc machine tool- 车削加工编程图7 装卸工件的机械手 数控机床 nc machine tool- 车削加工编程图7 机械手正在工作的情况 7.2车削加工编程车削加工编程7.2.1mj-50编程概述编程概述数控机床 nc machine tool- 车削加工编程对于数控车床来说，采用不同的数控系统，其编程方法对于数控车床来说，采用不同的数控

3、系统，其编程方法也不尽相同。以也不尽相同。以mj-50型数控车床的型数控车床的funuc控制系统为例，控制系统为例，介绍数控车床的程序编制及相关问题。介绍数控车床的程序编制及相关问题。大部分代码与国标代码的意义相同，不同的有以下几个大部分代码与国标代码的意义相同，不同的有以下几个数控机床 nc machine tool- 车削加工编程国标采用国标采用90（绝对位置编程），（绝对位置编程），91（相对位置编程）（相对位置编程）本系统采用、进行相对位置编程本系统采用、进行相对位置编程例：例：0190100.0100.0； 绝对坐标编程绝对坐标编程9120.0-20.0；相对坐标编程；相对坐标编程m

4、j50程序：程序：g01100.0100.0；绝对坐标编程；绝对坐标编程20.0-20.0；相对坐标编程；相对坐标编程、绝对位置和相对位置编程、绝对位置和相对位置编程、螺纹切削、螺纹切削32国标代码采用国标代码采用33数控机床 nc machine tool- 车削加工编程、公英制输入、公英制输入20、21 公制输入公制输入20，英制输入，英制输入21、坐标系设定、坐标系设定在在mj50编程时，采用编程时，采用50来设置、取消工件坐标系。来设置、取消工件坐标系。例：如图例：如图7-中工件坐标系的设置程序为：中工件坐标系的设置程序为：g00 x350.0 z400.0 ; /快速定位到机床坐标系

5、的快速定位到机床坐标系的350,400（直径编程）（直径编程）50 262.75 z303.84; /设定工件坐标系，确定刀位点和工件原点的设定工件坐标系，确定刀位点和工件原点的关系关系 ，此后都是以工件坐原点为编程原点的。，此后都是以工件坐原点为编程原点的。.g00 262.75 z303.84; /快速定位到机床坐标系的快速定位到机床坐标系的350,400（直径编程）（直径编程）50 350.0 z400.0; /设定工件坐标系与机床坐标系重合，恢复机床坐设定工件坐标系与机床坐标系重合，恢复机床坐标系。标系。数控机床 nc machine tool- 车削加工编程7工件坐标系设置、主轴恒线

6、速度控制（、主轴恒线速度控制（96、97、50）数控机床 nc machine tool- 车削加工编程转速与切削速度的关系：转速与切削速度的关系： v = nd/ 1000 n主轴转速主轴转速 r/minv切削速度切削速度 m/mind刀尖所在位置的直径刀尖所在位置的直径 mm在切削端面或球面时为了得到比较一致的表面质量，可以采在切削端面或球面时为了得到比较一致的表面质量，可以采用恒线速度切削的功能。用恒线速度切削的功能。切削速度：指主轴做旋转运动时，工件上与刀尖接触点的线切削速度：指主轴做旋转运动时，工件上与刀尖接触点的线速度。速度。1）恒线速控制功能恒线速控制功能g96数控机床 nc m

7、achine tool- 车削加工编程此时用此时用s指定的数值表示切削速度。数控装置根据刀架位置自指定的数值表示切削速度。数控装置根据刀架位置自动计算主轴转速，从而控制主轴的转速。使得刀具始终能达到动计算主轴转速，从而控制主轴的转速。使得刀具始终能达到指定的切削速度。指定的切削速度。格式：格式：g96 s100 m03；2）主轴最高速度限制）主轴最高速度限制g50g50有坐标系设定和主轴最高速度设定两中功能。有坐标系设定和主轴最高速度设定两中功能。s用来指定主轴最高转速（用来指定主轴最高转速（r/min ）。）。格式：格式：g50 s20003）恒转速切削功能）恒转速切削功能g97可以取消恒线

8、速切削功能。此时可以取消恒线速切削功能。此时s的数值表示主轴每分的转速。的数值表示主轴每分的转速。格式：格式：g97 s2000；/取消恒线速度控制取消恒线速度控制数控机床 nc machine tool- 车削加工编程车端面n0050 50 x106.0 z0.0; /对刀后直接设定工件坐标系对刀后直接设定工件坐标系n0060 50 s1500； /限制主轴最高转速限制主轴最高转速1500r/minn0070 96 s120 m03； /采用恒线速度切削，采用恒线速度切削，120m/minn0080 99 g01 x0.0 f0.2； /每转进给每转进给0 .2mm/rn0090 00 z2

9、.0； /退刀退刀n0100 106.0；6、每分进给和每转进给（、每分进给和每转进给（g98 g99）g99 为每转进给单位为每转进给单位mm/r（mj-50开机后的默认开机后的默认状态）状态）g98 为每分进给（为每分进给（mm/min）数控机床 nc machine tool- 车削加工编程7、固定切削循环（了解）、固定切削循环（了解）g74端面钻孔循环端面钻孔循环g75外圆车槽循环外圆车槽循环g76多头螺纹循环多头螺纹循环8、直径编程和半径编程、直径编程和半径编程 数控机床 nc machine tool- 车削加工编程车削加工的编程有直径编程和半径编程之分。直径车削加工的编程有直径编

10、程和半径编程之分。直径编程中，轴的坐标指的是工件直径，换句话讲，沿编程中，轴的坐标指的是工件直径，换句话讲，沿轴的位移量是编程量的一半。在半径编程中，轴的轴的位移量是编程量的一半。在半径编程中，轴的坐标指的是工件半径，也就是沿轴的位移量与编程坐标指的是工件半径，也就是沿轴的位移量与编程量相等。量相等。mj-50 采用直径编程方法。采用直径编程方法。车削加工程序的换刀指令格式为：车削加工程序的换刀指令格式为： m06 tn1n2m06 tn1n2m06m06开始换刀，开始换刀，t t刀具地址符，刀具地址符，n1n1刀具号（刀具安装在转塔式刀架上时，则为转塔的位置刀具号（刀具安装在转塔式刀架上时，

11、则为转塔的位置号）号）n2n2刀具的偏置号。刀具的偏置号。数控机床 nc machine tool- 车削加工编程由于一把刀具可以用在不同的几个位置，所以，刀具安装由于一把刀具可以用在不同的几个位置，所以，刀具安装在转塔上时，使用刀架位置号，而不使用刀具号。图在转塔上时，使用刀架位置号，而不使用刀具号。图3-103-10给出了四方转塔刀架的各种位置。例如：给出了四方转塔刀架的各种位置。例如：t0501t0501表示转塔刀表示转塔刀架在架在no.5no.5的位置，刀具偏置参数为的位置，刀具偏置参数为0101号偏置寄存器中的存号偏置寄存器中的存储值。储值。数控机床 nc machine tool-

12、 车削加工编程图710 四方转塔刀架的位置 值得注意的是，值得注意的是，换刀之前应将转塔退出到换刀点，不会换刀之前应将转塔退出到换刀点，不会与工件发生干涉，保证转塔刀架的分度转动安全进行。与工件发生干涉，保证转塔刀架的分度转动安全进行。数控机床 nc machine tool- 车削加工编程车刀都有刀尖半径，车刀的编程刀位点是刀尖圆弧的圆心。车刀都有刀尖半径，车刀的编程刀位点是刀尖圆弧的圆心。）刀具位置偏置）刀具位置偏置使用刀具偏置就可以直接用刀位点编程，也可以消除刀具长度使用刀具偏置就可以直接用刀位点编程，也可以消除刀具长度的差别（比如，更换刀片带来的刀具长度变化等）、补偿刀具的差别（比如，

13、更换刀片带来的刀具长度变化等）、补偿刀具的磨损。安装好刀具后，操作者要向偏置寄存器中输入偏置参的磨损。安装好刀具后，操作者要向偏置寄存器中输入偏置参数；当偏置生效时，机床控制系统就自动进行补偿。刀具的偏数；当偏置生效时，机床控制系统就自动进行补偿。刀具的偏置参数必须在运行程序前输入寄存器，其格式为：置参数必须在运行程序前输入寄存器，其格式为： 偏置号偏置号 x x（偏置量）（偏置量） z z（偏置量）（偏置量） 刀尖半径刀尖半径 标准刀尖方向号标准刀尖方向号刀尖方向号图7-11 刀尖方向 ）使用刀具补）使用刀具补偿时，必须将刀偿时，必须将刀尖半径和方向输尖半径和方向输入刀具偏置寄存入刀具偏置寄

14、存器，以备调用。器，以备调用。7 72 22 2 车外圆和车端面车外圆和车端面数控机床 nc machine tool- 车削加工编程常用代码：常用代码：g28回参考点，跟在回参考点，跟在g28之后的、坐标值定义中间点。接之后的、坐标值定义中间点。接收到收到g28后，刀具先回中间点，进而回到参考点；后，刀具先回中间点，进而回到参考点；g40选择低速档；选择低速档；g41选择中速档；选择中速档；g42选择高速档。选择高速档。 数控机床 nc machine tool- 车削加工编程 毛坯直径毛坯直径60，对应的公制加工程序（直径编程）如下：对应的公制加工程序（直径编程）如下：图7-12 车外圆和

15、车端面%001;n010 g00 g40 g28 x300.0 z400.0；/低速档低速档，快速过中间点回参考点快速过中间点回参考点n015 x300.0 z400.0; /快进到中间点快进到中间点n020 m06 t0101; /换刀，换刀，1号刀具，采用号刀具，采用1号刀补号刀补n025 g50 x282.2 z333.4; /确定工件坐标系（该语句中数值在加工时对刀确定工件坐标系（该语句中数值在加工时对刀 后确定，一般在程序运行时要修改）后确定，一般在程序运行时要修改）n030 s1200 m03； /主轴正转，转速主轴正转，转速1200/分分n040 x62.0 z2.0；/快进，靠

16、近工件快进，靠近工件中间点n050 g01 x0.0 f.5 m08；/ 粗车端面，余量粗车端面，余量2mmn055 g00 x62.0 z10.0; /退刀退刀n060 z0.0；/快进，靠近工件快进，靠近工件n070 g01 x0.0 f0.13；/精车端面精车端面n075 g00 x62.0 z10.0; /退刀退刀n076 x58.0 z1.0; /快进，靠近工件快进，靠近工件n080 g01 z-50.0 f.5；/第一次粗车外圆，本次加工量第一次粗车外圆，本次加工量1mmn090 x67.0；/退刀退刀n100 g00 x56.0 z1.0；/快退快退n110 g01 x52.0

17、f.5 ；/工进工进n120 z-50.0；/第二次粗车外圆，本次加工量第二次粗车外圆，本次加工量3mmn130 x67.0；/退刀退刀n140 g00 x56.0 z1.0；/快退快退n150 g01 x50.0 f.13 ；/工进工进n160 z-50.0 ；/精车外圆，至尺寸精车外圆，至尺寸,本次加工量本次加工量1mmn170 x66.0；/工进退刀工进退刀n180 g00 g40 g28 x300.0 z400.0 ；/低速档低速档，快进，过中间点回参考点，快进，过中间点回参考点过中间点，回参考点n190 m05；/主轴停主轴停n200 m02；/程序结束程序结束723 车锥面数控机床

18、 nc machine tool- 车削加工编程圆锥面的车削是通过直线插补来实现的。图圆锥面的车削是通过直线插补来实现的。图3-133-13所所示的零件为一铸钢件，其内锥孔要经过粗车和精车。示的零件为一铸钢件，其内锥孔要经过粗车和精车。车削圆锥面时，对于没有刀具半径补偿功能的机床车削圆锥面时，对于没有刀具半径补偿功能的机床要进行需要进行刀具偏置计算。图要进行需要进行刀具偏置计算。图3-143-14给出了车刀给出了车刀刀尖与圆锥面之间的相对关系，有两个位置的坐标刀尖与圆锥面之间的相对关系，有两个位置的坐标需要进行偏置计算，由于其情形完全相同，所以只需要进行偏置计算，由于其情形完全相同，所以只需计

19、算一点。需计算一点。图图3-13 3-13 第一次粗加工，留第一次粗加工，留1mm1mm的余量，则需要计算的余量，则需要计算位置位置2 2的编程坐标（直径编程）为的编程坐标（直径编程）为x86.72,z39.00x86.72,z39.00；位置位置3 3的编程坐标为的编程坐标为x73.32,z1.00x73.32,z1.00。 数控机床 nc machine tool- 车削加工编程图图7-13车锥面零件图车锥面零件图机床原点数控机床 nc machine tool- 车削加工编程已知毛坯直径已知毛坯直径100100，对应图，对应图3-133-13圆锥面加工的程序如下。圆锥面加工的程序如下。数

20、控机床 nc machine tool- 车削加工编程n010 g00 g40 g28 x300.00 z400.00n010 g00 g40 g28 x300.00 z400.00；n015 x300.0 z400.0n015 x300.0 z400.0；n020 m06 t0101n020 m06 t0101；n025 g50 x282.2 z333.4n025 g50 x282.2 z333.4；n030 m03 s800n030 m03 s800；n040 g41 x104.00 z39.0n040 g41 x104.00 z39.0；/ /快进快进n050 g01 x86.72 f.

21、5 m08n050 g01 x86.72 f.5 m08；/ /车端面车端面n060 x73.32 z1.n060 x73.32 z1.；/ /车锥面车锥面n070 x0n070 x0；/ /车底面车底面n080 g40 g00 z40.00n080 g40 g00 z40.00；/ /快退快退n090 z38.00n090 z38.00；/ /准备准备精车精车n085 g41 x104.00n085 g41 x104.00；/ /快退快退n100 g01 x88.4 f.125n100 g01 x88.4 f.125；/ /车端面车端面n110 x75.0 z0.0n110 x75.0 z0

22、.0；/ /车锥面车锥面n120 x0.0n120 x0.0；/ /车底面车底面n130 g00 g40 g28 x300.00 z400.00 m09n130 g00 g40 g28 x300.00 z400.00 m09；n140 m05n140 m05；/ /主轴停主轴停n150 m02；/程序结束程序结束过中间点回参考点7 72.4 2.4 车球面车球面 数控机床 nc machine tool- 车削加工编程球面的车削是用圆弧插补（球面的车削是用圆弧插补（g02/g03g02/g03）实现的。数控车床上的球面加工）实现的。数控车床上的球面加工程序编制有两种方式，即用球心编程和用半径编

23、程。程序编制有两种方式，即用球心编程和用半径编程。用球心编程时，用球心编程时，i i、k k分别表示球心在分别表示球心在x x轴和轴和z z轴上的坐标值，球面加工程轴上的坐标值，球面加工程序序x x轴上的坐标值始终使用半径编程的方式，不受程序其它部分的影响。轴上的坐标值始终使用半径编程的方式，不受程序其它部分的影响。程序段格式为：程序段格式为：n n g02 x g02 x z z i i k k n n g03 x g03 x z z i i k k其中，其中，g02g02是顺时针圆弧插补；是顺时针圆弧插补；g03g03是逆时针圆弧插补；是逆时针圆弧插补；x x z z是圆弧终是圆弧终点的坐

24、标值点的坐标值；i i k k是球心的坐标值。是球心的坐标值。用半径编程时，使用地址符用半径编程时，使用地址符r r，半径值紧跟其后。程序段格式为：，半径值紧跟其后。程序段格式为：n n g02 x g02 x z z r rn n g03 x g03 x z z r r其中，其中，g02是顺时针圆弧插补；是顺时针圆弧插补；g03是逆时针圆弧插补是逆时针圆弧插补；x z是圆弧是圆弧终点的坐标值；终点的坐标值；r是加工球面的半径值是加工球面的半径值。数控机床 nc machine tool- 车削加工编程过中间点回参考点球面加工程序一（球心编程）：球面加工程序一（球心编程）：%002;%002;

25、n010 g00 g40 g28 x300.0 z300.00n010 g00 g40 g28 x300.0 z300.00；n015 x300.0 z300.0n015 x300.0 z300.0；n020 m06 t0101n020 m06 t0101；n025 g50 x211.2 z157.8n025 g50 x211.2 z157.8；/ /工件坐标系设定工件坐标系设定n030 m03 s150n030 m03 s150；n040 x45.0 z0.0n040 x45.0 z0.0；/ /快进快进n050 g01 x42 f.015 m08n050 g01 x42 f.015 m08

26、；/ /工进工进n060 g02 x0.0 z21.0 i-21.0 k0.0n060 g02 x0.0 z21.0 i-21.0 k0.0；/ /粗车球面留粗车球面留1mm1mm余量余量n070 g00 g40 x50.0 z21.0n070 g00 g40 x50.0 z21.0；/ /快退快退n080 x45.0 z0.0n080 x45.0 z0.0；/ /快进快进n090 g01 x40.0 f.01n090 g01 x40.0 f.01；/ /工进工进n100 g02 x0.0 z20.0 i-20.0 k0.0n100 g02 x0.0 z20.0 i-20.0 k0.0；/ /

27、精车球面精车球面n110 g00 g40 x50.0 z20.0 m09n110 g00 g40 x50.0 z20.0 m09；/ /快退快退n100 g28 x300.0 z300.0 m05n100 g28 x300.0 z300.0 m05；/ /回参考点回参考点n110 m30n110 m30；数控机床 nc machine tool- 车削加工编程球面加工程序一（半径编程）：球面加工程序一（半径编程）：%003;%003;n010 g00 g40 g28 x300.0 z300.00n010 g00 g40 g28 x300.0 z300.00；n015 x300.0 z300.0

28、n015 x300.0 z300.0；n020 m06 t0101n020 m06 t0101；n025 g50 x211.2 z157.8n025 g50 x211.2 z157.8；n030 m03 s150n030 m03 s150；n040 x45.0 z0.0n040 x45.0 z0.0；/ /快进快进n050 g01 x42 f.015 m08n050 g01 x42 f.015 m08；/ /工进工进n060 g02 x0.0 z21.0 r21.0n060 g02 x0.0 z21.0 r21.0；/ /粗车球面留粗车球面留1mm1mm余量余量n070 g00 g40 x50

29、.0 z21.0n070 g00 g40 x50.0 z21.0；/ /快退快退n080 x45.0 z0.0n080 x45.0 z0.0；/ /快进快进n090 g01 x40 f.01n090 g01 x40 f.01；/ /工进工进n100 g02 x0.0 z20.0 r20.0n100 g02 x0.0 z20.0 r20.0；/ /精车球面精车球面n110 g00 g40 x50.0 z20.0 m09n110 g00 g40 x50.0 z20.0 m09；/ /快退快退n100 g28 x300.0 z300.0 m05n100 g28 x300.0 z300.0 m05；/

30、 /回参考点回参考点n110 m30n110 m30；数控机床 nc machine tool- 车削加工编程7 72 25 5 车螺纹车螺纹 在数控车床上车削螺纹，可用两种方式，一种是用在数控车床上车削螺纹，可用两种方式，一种是用g32g32代代码，另一种是用车削螺纹的固定循环码，另一种是用车削螺纹的固定循环g92g92。使用。使用g32g32代码时，代码时，一次走刀完了，要使刀具返回螺纹车削的起始点，然后再用一次走刀完了，要使刀具返回螺纹车削的起始点，然后再用g32g32代码，进行第二次走刀，这样重复使用代码，进行第二次走刀，这样重复使用g32g32，直至加工出，直至加工出完整的螺纹牙形。

31、使用固定循环完整的螺纹牙形。使用固定循环g92g92代码时，上述这些工作均代码时，上述这些工作均由数控系统自动完成。由数控系统自动完成。使使g32用该指令可以进行等距直螺纹、锥螺纹及端面螺纹的用该指令可以进行等距直螺纹、锥螺纹及端面螺纹的切削切削格式：格式：g32x（u）-z（w） - f -(导程）；导程）；数控机床 nc machine tool- 车削加工编程 在螺纹加工中，开始端与终端部分，由于伺服系统的滞后作用，在螺纹加工中，开始端与终端部分，由于伺服系统的滞后作用，可能产生螺距误差，为避免这种情况，应使指令中的加工中的指令可能产生螺距误差，为避免这种情况，应使指令中的加工中的指令长

32、度大于实际切削长度，让刀具在螺纹两端有一段空行程，以保证长度大于实际切削长度，让刀具在螺纹两端有一段空行程，以保证螺距的正确。螺距的正确。 要车削出正确的完整螺纹牙形，必须正确的确定刀具的起始位置，要车削出正确的完整螺纹牙形，必须正确的确定刀具的起始位置，即正确确定图即正确确定图7-167-16中所示的中所示的1, 2的数值。不同厂家生产的机床，的数值。不同厂家生产的机床，起始距离的数值不尽相同，使用时应认真阅读机床使用说明书起始距离的数值不尽相同，使用时应认真阅读机床使用说明书. . 例：切图例：切图7-16示的直螺纹，已知螺距为示的直螺纹，已知螺距为2，1=3mm, 2=1.5mm,共共切

33、削切削2次。次。数控机床 nc machine tool- 车削加工编程数控机床 nc machine tool- 车削加工编程7-16车螺纹图图7-167-16螺纹加工程序如下（相对坐标编程螺纹加工程序如下（相对坐标编程）%004;%004;n010 g00 g40 g28 x200.0 z100.00n010 g00 g40 g28 x200.0 z100.00；n015 x300.0 z100.0n015 x300.0 z100.0；n020 m06 t0101n020 m06 t0101；n025 g50 x211.2 z157.8;n025 g50 x211.2 z157.8;n030 g00 u-62.0n030 g00 u-62.0；/ /刀具向下移动刀具向下移动6262，相对坐标编程，相对坐标编程n040 g32 w-74.5 f