数控车床编程课件

數控車床編程概述數控車床的刀具補償固定迴圈數控車床加工編程實例

5.1.1數控車削加工的對象

5.1概述

主要用於軸類和盤類回轉體工件的加工，能自動完全內外圓面、柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，並能進行切槽、鑽、擴、鉸孔等加工，適合複雜形狀工件的加工。輪廓形狀特別複雜或難於控制尺寸的回轉體零件、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數控車削編程要點

1、絕對、增量靈活運用5、進、退刀採用快速2、直徑編程更方便3、常用固定迴圈4、按工作輪廓編程，採用刀具半徑補償

5.2.1

刀具位置補償

5.2數控車床的刀具補償

圖5.1基準刀

圖5.2刀具位置補償刀具在加工過程中出現的磨損也要進行位置補償

5.2.2

刀具半徑補償

5.2數控車床的刀具補償

圖5.3刀尖圓弧半徑和理想刀尖點

圖5.4刀尖圓弧半徑對加工精度的影響

圖5.5理想刀尖位置號

5.2.3

刀具圓弧半徑補償的實現5.2數控車床的刀具補償

G40(G41/G42)G01(G00)XZFG40：取削刀尖圓弧半徑補償，也可用T××00取消刀補；G41：刀尖圓弧半徑左補償（左刀補）。順著刀具運動方向看，刀具在工件左側，如圖（a）。G42：刀尖圓弧半徑右補償（右刀補）。順著刀具運動方向看，刀具在工件右側，如圖（b）。（a）

（b）

5.2.3

刀具圓弧半徑補償的實現5.2數控車床的刀具補償

1、G40、G41、G42指令為模態指令，G40為缺省值。要改變刀尖半徑補償方向，必須先用G40指令解除原來的左刀補或右刀補狀態。2、G40、G41、G42指令不能與G02、G03、G71、G72、G73、G76指令出現在同一程式段。G01程式段有倒角控制功能時也不能進行刀具補償。3、當刀具磨損、重新刃磨或更換新刀具後，刀尖半徑發生變化，這時只需在刀具偏置輸入介面中改變刀具參數的R值，而不需修改已編好的加工程式。4、可以用同一把刀尖半徑為R的刀具按相同的編程軌跡分別進行粗、精加工。設精加工餘量為△，則粗加工的刀具半徑補償量為R＋△，精加工的補償量為R。

例：車削如圖所示工件。毛坯為鍛件，用一把90°偏刀分粗、精車兩次進給，已知刀尖圓弧半徑R＝0.2mm，精車餘量△＝0.3mm。

5.2.3

刀具圓弧半徑補償的實現5.2數控車床的刀具補償

O0100主程序N10G90

G92

X60

Z80N20

M03N30

M06

T0101N40

M98

P0111N50

T0100N60

M06

T0102N70

M98

P0111

L1N80

T0100N90

M05N100

M02O0111副程式N120G01Z40N130X40Z15N140Z0N150G40G00X60Z80N160

M99

1、內(外)徑切削迴圈G805.3.1

簡單固定迴圈5.3固定迴圈(1)圓柱面內(外)徑切削迴圈程式段格式為：G80XZF(2)圓錐面內(外)徑切削迴圈程式段格式為：G80XZIF

I值為切削起點B與切削終點C的X座標值之差（半徑值）。

1、內(外)徑切削迴圈G805.3.1

簡單固定迴圈5.3固定迴圈例：如圖所示，用G80指令編程，毛坯直徑ф34，工件直徑ф24，分三次車削。用絕對值編程。

O080N05M03S400N10G90G92X60Z80N15G00X40Z60N20G80X30Z20N30G80X27Z20N40G80X24Z20N50G00X60Z80N60M02

2、端面切削迴圈G815.3.1

簡單固定迴圈5.3固定迴圈(1)端平面切削迴圈程式段格式為：G81XZF(2)端錐面切削迴圈程式段格式為：G81XZKF

K值為切削起點B與切削終點C的X座標值之差（半徑值）。G81與G80的區別只是切削方向的不同，G81的切削方向是X軸方向，主要適用於X向進給量大於Z向進給量的情況

2、端面切削迴圈G815.3.1

簡單固定迴圈5.3固定迴圈例：如圖所示，每次吃刀2mm，每次切削起點位距工件外圓面5mm。

O0081N10G54G90G00X60Z45M03N20G81X25Z31.5K-3.5F100N30X25Z29.5K-3.5N40X25Z27.5K-3.5N50X25Z25.5K-3.5N60M05N70M02

1、內(外)徑粗車複合迴圈G715.3.2

複合固定迴圈5.3固定迴圈程式段格式如下：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)，半徑值，無正負號，方向由向量AA′決定；e—每次退刀量，半徑值，無正負；ns—精加工路線中第一個程式段(即圖中AA′段)的順序號；nf--精加工路線中最後一個程式段(即圖中BB′段)的順序號；△u—X方向精加工餘量，直徑編程時為△u，半徑編程為△u/2；△w—Z方向精加工餘量；1、內(外)徑粗車複合迴圈G715.3.2

複合固定迴圈5.3固定迴圈使用G71編程時的說明：(1)G71程式段本身不進行精加工，粗加工是按後續程式段ns～nf給定的精加工編程軌跡A→A′→B→B′，沿平行於Z軸方向進行。(2)G71程式段不能省略除F、S、T以外的地址符。G71程式段中的F、S、T只在迴圈時有效，精加工時處於ns到nf程式段之間的F、S、T有效。(3)迴圈中的第一個程式段(即ns段)必須包含G00或G01指令，即A→A′的動作必須是直線或點定位運動，但不能有Z軸方向上的移動。(4)ns到nf程式段中，不能包含有副程式。(5)G71迴圈時可以進行刀具位置補償，但不能進行刀尖半徑補償。因此在G71指令前必須用G40取消原有的刀尖半徑補償。在ns到nf程式段中可以含有G41或G42指令，對精車軌跡進行刀尖半徑補償。

1、內(外)徑粗車複合迴圈G715.3.2

複合固定迴圈5.3固定迴圈

例：用G71指令編程。如圖5.13所示，粗車背吃刀量△d=3mm，退刀量e=1mm，X、Z軸方向精加工餘量均為0.3mm。O0071N10G98G92X70Z90N20M06T0101N30M03S700N40G00X58Z62N50G71U3R1P60Q140X0.3Z0.3F200N60G41G00X13Z62F500N70G01X20Z58.5N80X20Z43N90G03X26Z40R3N100G01X31N110X34Z38.5N120Z25N130X50Z15N140Z-2N150G00X70Y90G40N160M05N170M02

2、端面粗車複合迴圈G725.3.2

複合固定迴圈5.3固定迴圈程式段格式如下：G72U(△d)R(e)P(ns)Q(nf)X(△u)Z(△w)FSTN(ns)…………N(nf)

……

G72指令與G71指令的區別僅在於切削方向平行於X軸，在ns程式段中不能有X方向的移動指令，其他相同。

3、封閉輪廓複合迴圈G735.3.2

複合固定迴圈5.3固定迴圈程式段格式如下：G73U(△i)W(△k)R(d)P(ns)Q(nf)X(△u)Z(△w)FST

△i—X軸方向粗車的總退刀量，半徑值；△k—Z軸方向粗車的總退刀量；d—粗車迴圈次數；其餘同G71。在ns程式段可以有X、Z方向的移動。G73適用於已初成形毛坯的粗加工。

3、封閉輪廓複合迴圈G735.3.2

複合固定迴圈5.3固定迴圈例：如圖5.16所示工件。粗車分三次迴圈進給，每次背吃刀量為3mm，X、Z軸方向的精加工餘量為0.3mm。

O0073N10G98G92X70Z90N20M03N30G73U9W9R3P40Q120X0.3Z0.3F200N40G00X13Z62F500N50G01X20Z58.5N60Z43N70G03X26Z40R3N80G01X31N90X34Z38.5N100Z25N110X50Z15N120Z0N130G00X70Z90N140M05N150M02

1、螺紋切削G32

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈程式段格式：G32X(U)Z(W)REPF使用G32指令能加工圓柱螺紋、錐螺紋和端面螺紋。程式段中地址X省略為圓柱螺紋車削，地址Z省略為端面螺紋車削，地址X、Z都不省略為圓錐螺紋車削。F為螺紋導程。

注意：螺紋車削加工為成型車削，且切削進給量大，刀具強度較差，一般要求分數次進給加工。在螺紋加工軌跡中應設置足夠的升速進刀段δ和降速退刀段δ′，以消除伺服滯後造成的螺距誤差。

1、螺紋切削G32

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈例：車削圖5.18所示工件，車削M16×1的螺紋部分，螺紋大徑為ф16mm，總背吃刀量為0.65

mm，三次進給背吃刀量（半徑值）分別為ap1=0.3mm、ap2=0.2mm、ap3=0.15mm，進退刀段取1=2mm、2＝1mm，進刀方法為直進法。

O032N10G90

G92

X30

Z2N20

M06

T0302N30

M03S100N40

G00

X15.4N50

G32

Z­26

F1N60

G00

X30N70

Z2N80

X15N90

G32

Z-26

F1N100

G00

X30N110

Z2N120

X14.7N130

G32

Z26

F1N140

G00

X30N150

Z2N160

T0300N170

M05N180

M02

2、螺紋切削迴圈G82

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈程式段格式：G82X(U)Z(W)RECPF

其中：C—螺紋頭數，為0或1時切削單頭螺紋；程式段格式：

G82X(U)Z(W)IRECPF

其中：I—螺紋起點B與螺紋終點C的半徑差。其符號為差的符號

2、螺紋切削迴圈G82

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈例：車削圖5.18所示工件，車削M16×1的螺紋部分，螺紋大徑為ф16mm，總背吃刀量為0.65

mm，三次進給背吃刀量（半徑值）分別為ap1=0.3mm、ap2=0.2mm、ap3=0.15mm，進退刀段取1=2mm、2＝1mm，進刀方法為直進法。

O0082N10G90

G92

X30

Z2N20

M03N30

M06

T0302N40

G82

X15.4

Z-26

F1N50

G82

X15

Z-26

F1N60

G82

X14.7

Z-26

F1N70

T0300N80

M05N90

M02

2、螺紋切削迴圈G82

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈例：車削如圖所示圓錐螺紋。螺距為3.5mm，螺紋大徑為16mm，總背吃刀量為3mm，三次進給背吃刀量（半徑值）均為1mm，進退刀段取1=3mm、2＝1.5mm，進刀方法為直進法。用G82指令編程。

O0082N10

M06

T0303N20

M03N30

G82

G91

X-9

Z-44.5

I-12.5

F3.5N40

X-11

Z-44.5

I-12.5

F3.5N50

X-13

Z-44.5

I-12.5

F3.5N60

T0300N70

M05N80

M02

3、螺紋車削複合迴圈G76

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈程式段格式為：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—螺紋精加工次數r—螺紋Z向退尾長度，e—螺紋X向退尾長度a—螺紋牙型角i—螺紋兩端的半徑差k—螺紋牙型高度（半徑值）；d—精加工餘量；△dmin—最小背吃刀量(半徑值)

ap1—第一次背吃刀量（半徑值）；p—主軸基準脈衝處距離切削起始點的主軸轉角；l—螺紋導程。

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈例：車削如圖所示工件的M30×3.5螺紋。取精加工次數2次，螺紋退尾長度為7mm，螺紋車刀刀尖角度60°，最小背吃刀量取0.1mm，精加工餘量取0.3mm，螺紋牙型高度為2.3mm，第一次背吃刀量取0.6mm，螺紋小徑為25.4mm。前端倒角2×45°。

O0076N10

G92

X80

Z50N20

M03N30

M06

T0101N40

G90

G00X22

Z2N50

G01

X30Z-2

F100N60

Z-40N70

X34N80

Z-55N90

G00

X80

Z50N100

T0100N110

M06

T0202N120

G00

X45

Z10N130G76C2R7A60X-24.6Z-35I0K2.3U0.3V0.1Q0.6F3.5N140

G00

X80

Z50N150

T0200N160

M05N170

M023、螺紋車削複合迴圈G76

5.4數控車床加工編程實例例1：用G71和G82指令編寫車削如圖所示工件的加工程式。毛坯直徑為ф28mm。工件外圓分粗、精車，精車餘量在X軸方向為0.4mm（直徑值），在Z軸方向為0.1mm。粗車時背吃刀量1mm，退刀量0.7mm。根據普通螺紋標準和加工工藝，M16粗牙普通螺紋的大徑尺寸為15.8mm，螺距為2mm，總背吃刀量1.3mm（半徑值），用高速鋼螺紋車刀低速七次進給車削，背吃刀量（半徑值）分別為ap1=0.4mm、ap2=ap3=ap4=0.2mm，ap5=ap6=ap7=0.1mm，進退刀段取1=2mm、2=1mm。1號刀為90°外圓車刀，基準刀；2號刀為車槽刀，主切削刃寬3mm，左刀尖為刀位點；3號刀為60°螺紋車刀；4號刀為切斷刀，主切削刃寬3mm，刀頭長30mm，左刀尖為刀位點。

O0001N10G92X70Z30N20M06T0100N30

M03S500N40

G90

G00

X40

Z2N50

G01

X28

F200N60

G71

U1

R0.7

P70Q130

X0.4

Z0.1

F150N70

G01

X6.8

Z2N80X15.8Z-2.5

F100N90

X15.8

Z-28N100

X24

Z-38N110

Z-48N120

G02

X24

Z-66

R15N130

G01

Z-80N140

G00

X70

Z30N150

M06

T0202N160

S200N170

G00

X30

Z-28N180

G01

X20

F300N190

X12

F50N200

G04

X1N210

G01X12.8N220

X18.8

Z-25

N230G00

X70

Z30N240

T0200N250

M06

T0303N260

S150N270

G00

X24

Z2N280

G82

X15

Z-26

F2N290

X14.6

Z-26

F2N300

X14.2

Z-26

F2N310

X13.8

Z-26

F2N320

X13.6

Z-26

F2N330

X13.4

Z-26

F2N340

X13.2

Z-26

F2N350

G00

X70

Z30N360

T0300N370

M06

T0404N380

S200N390

G00

X30

Z83N400

G01

X-1

F50N410

G00X30N420

G00

X70

Z30N430

T0400N440

M05N450

M02

5.4數控車床加工編程實例例2：完成如圖5.26所示零件的加工。毛坯尺寸ф50×114。

1．圖紙分析（1）加工內容：此零件加工包括車端面，外圓，倒角，圓弧，螺紋，槽等。（2）工件坐標系：該零件加工需調頭，從圖紙上尺寸標注分析應設置2個坐標系，2個工件零點均定於裝夾後的右端面（精加工面）*裝夾ф50外圓，平端面，對刀，設置第1個工件原點。此端面做精加工面，以後不再加工。*調頭裝夾ф48外圓，平端面，測量總長度，設置第2個工件原點（設在精加工端面上）（3）換刀點：（120，200）（4）公差處理：尺寸公差取中值。

2．工藝處理

（1）工步和走刀路線的確定：·裝夾ф50外圓表面，探出65mm,粗加工零件左側外輪廓：2×45°倒角，ф48外圓，R20，R16，R10圓弧。*精加工上述輪廓。*手工鑽孔，孔深至尺寸要求。*粗加工孔內輪廓。*精加工孔內輪廓。*調頭裝夾ф48外圓，粗加工零件右側外輪廓：2×45°倒角，螺紋外圓，ф36端面，錐面，ф48外圓到圓弧面。*精加工上述輪廓。*切槽。*螺紋加工。（2）刀具的選擇和切削用量的確定

2．刀具確定

T0101——外輪廓粗加工：刀尖圓弧半徑0.8mm,切深2mm，主軸轉速800r/min,進給速度150mm/min。T0202——外輪廓精加工：刀尖圓弧半徑0.8mm,切深0.5mm，主軸轉速1500r/min,進給速度80mm/min。T0303——切槽：刀寬4mm，主軸轉速450r/min,進給速度20mm/min。T0404——加工螺紋：刀尖角60°，主軸轉速400r/min,進給速度2mm/r（螺距）。T0505——鑽孔：鑽頭直徑16mm，主軸轉速450r/min。T0606——內輪廓粗加工：刀尖圓弧半徑0.8mm,切深1mm，主軸轉速500r/min,進給速度100mm/min。T0707——內輪廓精加工：刀尖圓弧半徑0.8mm,切深0.4mm，主軸轉速800r/min,進給速度60mm/min。2．數值計算

未知點座標計算：P1(40.7,-33.52),P2(42.95,-53.36)螺紋尺寸計算：螺紋外圓＝32-0.2=31.84．編程設經對刀後刀尖點位於（120，200），加工前各把刀已經完成對刀。裝夾ф50外圓，探出65mm，手動平端面。

%0001N10T0101M03