数控车床基本指令以及刀具补偿学习教案

1、会计学1数控车床基本指令以及数控车床基本指令以及(yj)刀具补偿刀具补偿第一页，共32页。1.车床的前置(qin zh)刀架与后置刀架数控车床刀架布置有两种形式：前置刀架和后置刀架。前置刀架位于Z轴的前面，与传统(chuntng)卧式车床刀架的布置形式一样，刀架导轨为水平导轨，使用四工位电动刀架；后置刀架位于Z轴的后面，刀架的导轨位置与正平面倾斜，这样的结构形式便于观察刀具的切削过程、切屑容易排除、后置空间大，可以设计更多工位的刀架，一般全功能的数控车床都设计为后置刀架。 第1页/共32页第二页，共32页。F进给(jn i)功能米制(mzh)与英制编程 数控车床使用(shyng)的长度单位量纲

2、有米制和英制两种，由专用的指令代码设定长度单位量纲，如FANUC-0TC系统用G20表示使用(shyng)英制单位量纲，G21表示使用(shyng)米制单位量纲。每转进给（G99） 每分钟进给（G98） FF第2页/共32页第三页，共32页。主轴转速(zhun s)机能 ( S 机能) G96S180-固定周速固定周速(每分钟每分钟180米米)G97S1500-固定转速固定转速(每分钟每分钟1500转转)G50S2500-设定最高转速设定最高转速(最高每分钟最高每分钟2500转转)T功能(gngnng) 第3页/共32页第四页，共32页。加工(ji gng)坐标系设置 1.编程格式(g shi

3、) G50 X_ Z_； 设置工件坐标系时，刀具起点位置(wi zhi)可以不变，通过G50指令的设定，把工件坐标系原点设在所需要的工件位置(wi zhi)上 。2.编程格式 G54G00 X_ Z_；第4页/共32页第五页，共32页。G50与G54G59的区别(qbi)G50指令与G54G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。 G50指令是通过程序(chngx)来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。 G54G59设置加工(ji gng)坐标系,通过MDI方式预先输入到系

4、统中.第5页/共32页第六页，共32页。G机能(jnng) 1.快速(kui s)定位（G00） 指令(zhlng)格式G00X（U）_ Z（W）_；指令功能 G00指令表示刀具以机床给定的快速进给速度移动到目标点，又称为点定位指令。指令说明 采用绝对坐标编程，X、Z表示目标点在工件坐标系中的坐标值；采用增量坐标编程，U、W表示目标点相对当前点的移动距离与方向 第6页/共32页第七页，共32页。1) 各轴以其最快的速度同时移动，通常情况下因速度和移动距离的不同先后到达目标(mbio)点， 刀具移动路线为任意的。2) 各轴按设定的速度以联动的方式移动到位，刀具移动路线为一条直线。3) 各轴按输入

5、的坐标字顺序分别快速移动到位，刀具的移动路线为阶梯形。 刀具(doj)的移动方式有三种：第7页/共32页第八页，共32页。数控车床中的刀具(doj)补偿 在金属切削加工过程中，刀具的刀尖部分与工件(gngjin)接触进行切削最终形成工件(gngjin)的已加工表面； 刀具刀尖点与工件(gngjin)之间的相对运动轨迹最终决定了工件(gngjin)的形状及尺寸。 所以每一把刀具刀尖点相对于工件坐标系的位置、运动(yndng)轨迹是我们在编程以及切削加工过程中控制的主要对象。 只要能有效地控制好每一把刀具的刀尖点在工件坐标系中的运动轨迹就能加工出合格的产品。一、刀具位置补偿（1）刀具位置补偿的目的

6、第8页/共32页第九页，共32页。分析(fnx)：（1）刀具在装夹过程中，不可能没有长短之分；（2）刀具磨损随时都在进行；（3）结果，由于控制部分所控制的位移量一样，由于刀具的长短不一，磨损，会产行碰撞，或加工不足等现象。第9页/共32页第十页，共32页。为我解决以上问题，我们(w men)提出如下措施：1设定不同的起刀点，建立多个加工坐标系。分析：（1）程序编制必须在现场进行；工件装夹好后，设定了换刀点后，必须精确地测量出每一刀具的刀尖点距离工件坐标原点的位置后才能准确设定每一刀具的起刀点；（2）刀具磨损，重新安装后，必须重新测量各起刀点在工件坐标系中的位置，再将程中G50后面的坐标进行适当

7、(shdng)修改才行；（3）结论占机编程、调试，生产效率大降低；必须随时更新程序。第10页/共32页第十一页，共32页。 编程时，以某一刀具为基准刀具，假定其它刀具与其等长，但我们承认各种与基准刀具之间有差距，（基准刀由操作人员决定，差异由操作人员，装好刀后进行现场测量并保存在一定的位置(wi zhi)）让数控系统来决定是该多走，还是少走.2承认差距(chj)，让数控系统自动进行处理第11页/共32页第十二页，共32页。 刀具补偿 刀具位置补偿 刀尖圆弧补偿刀具磨损偏置补偿刀具几何偏置补偿第12页/共32页第十三页，共32页。 所谓刀具补偿功能就是指用来补偿刀具实际(shj)安装位置（或者实

8、际(shj)刀尖圆弧半径）与理论位置（刀尖圆弧半径）之差的一种功能。刀具(doj)补偿功能? 刀具几何补偿是补偿刀具形状和刀具安装位置与编程时理想刀具或基准刀具的偏移的； 刀具磨损补偿则是用于补偿当刀具使用(shyng)磨损后刀具头部与原始尺寸的误差的。例：如图所示，A为基准点，B、C为工作时刀尖所处位置。（1）位置补偿量第13页/共32页第十四页，共32页。（2）刀具位置(wi zhi)补偿的方法 刀具补偿功能由程序中指定(zhdng)的T代码来实现。T代码由字母T后面跟4位数字组成，编程格式如下： 如T0101，其中(qzhng)前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号。刀具补偿号实际上是刀具补

9、偿寄存器的地址号。刀具位置补偿值的计算方法?方向:刀位点指向基准点；大小:基准点对应的机械坐标减去刀位点对应的机械坐标。第14页/共32页第十五页，共32页。二、刀具半径(bnjng)补偿（1）刀具半径(bnjng)补偿的目的 数控车床按刀尖对刀，但车刀的刀尖总有一段小圆弧，所以对刀时刀尖的位置(wi zhi)是假想刀尖P，如图所示。 用假想刀尖点编程，加工端面和外圆没有切削残留。 但若用假想刀尖点编程加工斜面时，在加工中出现CDdc部分的残留。 同样，用假想刀尖点编程加工圆弧时，在加工也会中出现部分残留，这样就会引起加工表面的形状误差。 第15页/共32页第十六页，共32页。 在实际生产(s

10、hngchn)中，若工件加工精度要求不高或留有精加工余量时可忽略此误差，否则应考虑刀尖圆弧半径对工件形状的影响，采用刀具半径补偿。 采用刀具半径补偿功能后可按工件的轮廓线编程，数控系统会自动计算刀心轨迹并按刀心轨迹运动，从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状的影响。 （2）刀具(doj)半径补偿的方法 刀具半径补偿(bchng)可通过从键盘输入刀具参数，并在程序中采用刀具半径补偿(bchng)指令实现。刀具参数包括刀尖半径、假想刀尖圆弧位置，必须将这些参数输入刀具偏置寄存器中。 第16页/共32页第十七页，共32页。OFT #1OFT #2OFT #3OFT #5OFT #4OFT #8OFT #7

11、OFT #6( Back Boring )( Boring )( OD Turing )( Back Tutning )( Back Face Grooving )( ID Profiling )( Face Grooving )( OD Profiling )第17页/共32页第十八页，共32页。刀具半径(bnjng)补偿的编程格式： G41、G42、G40指令需在G01或G00指令状态下，通过直线运动建立或取消(qxio)刀补。X（U）、Z（W）为建立或取消(qxio)刀补段中刀具移动的终点坐标。刀具半径补偿应当在切削进程启动之前完成，同样，要在切削进程之后用取消(qxio)。G41，G4

12、2，G40均为模态指令。G41、G42分别为刀具左、右半径(bnjng)补偿指令，G40为取消刀具半径(bnjng)补偿指令。第18页/共32页第十九页，共32页。第19页/共32页第二十页，共32页。编程应用(yngyng)示例 ZX第20页/共32页第二十一页，共32页。数控车床单一固定循环(xnhun)指令第21页/共32页第二十二页，共32页。 当车削加工余量较大，需要多次进刀切削加工时，可采用循环指令编写加工程序，这样可减少程序段的数量(shling)，缩短编程时间和提高数控机床工作效率。根据刀具切削加工的循环路线不同，循环指令可分为单一固定循环指令和多重复合循环指令。 单一固定循环

13、可以将一系列连续加工动作，如图所示“切入-切削-退刀-返回”，用一个循环指令(zhlng)完成，从而简化程序。 第22页/共32页第二十三页，共32页。当材料轴向切除量比径向(jn xin)多时，使用G90轴向循环车削指令；指令格式 G90X（U）_ Z（W）_ F_；指令功能 实现外圆切削循环切削循环，刀具从循环起点(qdin)按图示走刀路线，最后返回到循环起点(qdin)，图中虚线表示按快速移动，实线表示按F指定的工件进给速度移动。指令说明 X、Z 表示切削终点坐标值；U、W 表示切削终点相对循环起点(qdin)的坐标分量；表示进给速度。1.外圆切削(qixio)循环指令（G90）第23页

14、/共32页第二十四页，共32页。例：圆柱面切削循环(xnhun)功能加工图所示零件，编制其程序。 N10 G50 X200 Z200 T0101 N20 M03 S1000N30 G00 X55 Z4 M08N40 G01 G96 Z2 F2.5 S150N50 G90 X45 Z-25 F0.2N60 X40N70 X35N80 G00 X200 Z200 N90 M30.G90 X40 Z20 F30 A-B-C-D-A X30A-E-F-D-A X20A-G-H-D-A. 第24页/共32页第二十五页，共32页。2.圆锥(yunzhu)面切削循环（G90） 指令格式 G90X（U）_ Z

15、（W）_ R_ F_；指令功能 实现锥面切削循环，刀具从循环起点按图示走刀路线，最后返回到循环起点，图中虚线表示按快速(kui s)移动，实线表示按F指定的工件进给速度移动。指令说明 X、Z 表示切削终点坐标值；U、W 表示切削终点相对循环起点的坐标分量；R 表示切削始点与切削终点在轴方向的坐标增量（半径值；表示进给速度。第25页/共32页第二十六页，共32页。第26页/共32页第二十七页，共32页。例：圆锥面切削(qixio)循环功能加工图所示零件，编制其加工程序。G01 X65 Z2 G90 X60 Z-35 R-5 F0.2 X50G00 X100 Z200G90 X40 Z20 R-5

16、 F30 A-B-C-D-A X30 A-E-F-D-A X20 A-G-H-D-A.第27页/共32页第二十八页，共32页。3.螺纹切削(qixio)循环（G92）指令格式 G92X（U）_ Z（W）_ R_ F_指令功能 切削圆柱螺纹(luwn)和锥螺纹(luwn)，刀具从循环起点，按图示走刀路线，最后返回到循环起点，图中虚线表示按快速移动，实线按指定的进给速度移动。指令说明 X、Z表示螺纹(luwn)终点坐标值；U、W表示螺纹(luwn)终点相对循环起点的坐标分量；R表示锥螺纹(luwn)始点与终点在轴方向的坐标增量（半径值），圆柱螺纹(luwn)切削循环时为零，可省略；F表示螺纹(luwn)导程。 第28页/共32页第二十九页，共32页。例：试编写(binxi)图所示圆柱螺纹的加工程序。G00 X35 Z104G92 X29.2 Z53. F1.5 X28.6X28.2X28.04G00 X200 Z200例：试编写图所示圆锥螺纹(luwn)的加工程序。 G00 X80 Z62 G92 X49.6 Z12 R-5 F2 X48.7 X48.1 X47.5 X47 G00 X200 Z200 第29页/共32页第三十页，共32页。4.径向车削(ch