数控车床的程序编制课件

數控車床的程式編制

數控車床的工藝範圍:軸類、盤類等回轉體零件內外圓柱面、圓錐面成形表面、螺紋和端面車槽、鑽孔、擴孔、鉸孔3.1數控車床程式編制的基礎

討論三個問題：數控車床的工藝裝備對刀方法數控車床的編程特點3.1.1數控車床的工藝裝備

1、數控車床可轉位刀具特點要求特

點目

的精度高可靠性高採用M級或更高精度等級的刀片；多採用精密級的刀杆；用帶微調裝置的刀杆在機外預調好。保證刀片重複定位精度，方便座標設定，保證刀尖位置精度。採用斷屑可靠性高的斷屑槽型或有斷屑臺和斷屑器的車刀；

採用結構可靠的車刀，採用複合式夾緊結構和夾緊可靠的其他結構。斷屑穩定，不能有紊亂和帶狀切屑；適應刀架快速移動和換位以及整個自動切削過程中夾緊不得有鬆動的要求。換刀迅速刀片材料刀杆截形採用車削工具系統；採用快換小刀夾。迅速更換不同形式的切削部件，完成多種切削加工，提高生產效率。刀片較多採用塗層刀片。滿足生產節拍要求，提高加工效率。刀杆較多採用正方形刀杆，但因刀架系統結構差異大，有的需採用專用刀杆。刀杆與刀架系統匹配。2、數控車床刀具的選刀過程如圖所示(1)機床影響因素1）機床類型：數控車床、車削中心2）刀具附件：刀柄的形狀和直徑，左切和右切刀柄3）主軸功率4）工件夾持方式(2)選擇刀杆刀杆類型、尺寸刀杆類型外圓加工刀杆內孔加工刀杆柄部截面形狀刀杆尺寸柄部直徑D柄部長度l1主偏角選用刀杆時，要考慮以下幾個因素：1）夾持方式2）切削層截面形狀，即切削深度和進給量3）刀柄的懸伸(3)刀片夾緊系統1）杠杆式夾緊系統特點為：定位精度高,切屑流暢,操作簡便2）螺釘夾緊系統特點：適用於小孔徑內孔以及長懸伸加工(4)選擇刀片形狀(5)工件影響因素1）工件形狀：穩定性2）工件材質：硬度、塑性、韌性、可能形成的切屑類型3）毛坯類型：鍛件、鑄件等4）工藝系統剛性：機床夾具、工件、刀具等5）表面品質6）加工精度7）切削深度8）進給量9）刀具耐用度(6)選定刀具1）選定刀片材料2）選定刀具3.1.2對刀

1、一般對刀2、機外對刀儀對刀3、自動對刀3.1.3數控車床的編程特點

1、加工坐標系

機床坐標系的座標方向一致逆時針為＋C向順時針為－C向原點選在便於測量或對刀的基準位置X軸徑向Z軸軸向C軸從機床尾架向主軸看數控車床坐標系

2、直徑編程方式與零件圖樣中的尺寸標注一致可避免尺寸換算過程中可能造成的錯誤直徑編程

3、進刀和退刀方式進刀時，快速走刀接近工件，再改用切削進給切削起始點的確定切削起點的確定：與工件毛坯餘量大小有關以刀具快速走到該點時刀尖不與工件發生碰撞為原則。3.2數控車床的基本編程方法

數控車削加工內容：內外圓柱面的車削加工端面車削加工鑽孔加工螺紋加工複雜外形輪廓回轉面的車削加工3.2.1F功能

F功能指令：控制切削進給量,有兩種使用方法。1、每轉進給量

編程格式G95F~例：G95F0.2表示進給量為0.2mm/r主軸每轉進給量，單位為mm/rF後面的數字表示2、每分鐘進給量編程格式G94F~F後面的數字表示例：G94F100表示每分鐘進給量，單位為mm/min進給量為100mm/min3.2.2S功能S功能指令：控制主軸轉速編程格式：S～S後面的數字表示主軸轉速，單位為r/minS後面的數字表示1、最高轉速限制

編程格式G50S～最高轉速：r/min例：G50S3000表示：最高轉速限制為3000r/min在具有恒線速功能的機床上：2、恒線速控制編程格式G96S～S後面的數字表示恒定的線速度：m/min例：G96S150表示：切削點線速度控制在150m/min在恒線速度情況下，轉速的計算：A：n=1000×150÷(π×40)=1193r/minB：n=1000×150÷(π×60)=795r/minC：n=1000×150÷(π×70)=682r/minabc3、恒線速取消編程格式G97S～S後面的數字表示恒線速度控制取消後的主軸轉速如S未指定，將保留G96的最終值例：G97S3000表示恒線速控制取消後主軸轉速3000r/min3.2.3T功能T功能指令：選擇刀具編程格式T～若T後面兩位數則表示若T後面四位數字所選擇的刀具號碼前兩位是刀具號後兩位是刀具長度補償號，或是刀尖圓弧半徑補償號例：T0303表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。T0300表示取消刀具補償3.2.4M功能(輔助功能)M00：程式暫停，可用NC啟動命令（CYCLE

START）使程式繼續運行M01：計畫暫停，與M00作用相似，但M01可以用機床“任選停止按鈕”選擇是否有效M03：主軸順時針旋轉

M04：主軸逆時針旋轉

M05：主軸旋轉停止

M08：冷卻液開

M09：冷卻液關

M30：程式停止，程式複位到起始位置3.2.5加工坐標系設置編程格式G50X～Z～X、Z的值：起刀點相對於加工原點的位置例：按圖設置加工座標的程式段如下G50X128.7Z375.13.2.6倒角、倒圓編程1、45°倒角編程格式：G01Z(W)～I±～I的正負根據倒角是向X軸正向還是負向由軸向切削向端面切削倒角由端面切削向軸向切削倒角編程格式：G01X(U)～K±～K的正負根據倒角是向Z軸正向還是負向Z軸向X軸X軸向Z軸+x2、任意角度倒角直線進給程式段尾部加上C～C的數值是從假設沒有倒角的拐角交點距倒角始點或與終點之間的距離，如圖：例：G01X50C10

X100Z-100L1L2oab3、倒圓角編程格式：G01Z(W)～R±r圓弧倒角情況如圖所示編程格式：G01X(U)～R±r圓弧倒角情況如圖所示4、任意角度倒圓角若程式為G01X50R10F0.2

X100Z-100則加工情況如圖所示例：加工圖中所示零件的輪廓，程式如下：G00X10Z22G01Z10R5F0.2X38K-4Z0abcdef3.2.7刀尖圓弧自動補償功能G40--取消刀具半徑補償，按程式路徑進給G41--左偏刀具半徑補償，按程式路徑前進方向刀具偏在零件左側進給G42--右偏刀具半徑補償，按程式路徑前進方向刀具偏在零件右側進給例：應用刀尖圓弧自動補償功能加工如圖所示零件：刀尖位置編碼：3N10G50X200Z175T0101N20M03S1500N30G00G42X58Z10M08N40G96S200N50G01Z0F1.5N60X70F0.2N70X78Z-4N80X83N90X85Z-5N100G02X91Z-18R3F0.15N110G01X94N120X97Z-19.5N130X100N140G00G40G97X200Z175S1000N150M303.2.8單一固定迴圈1、圓柱面或圓錐面切削迴圈圓柱面切削迴圈圓錐面切削迴圈（1）圓柱面切削迴圈編程格式G90X(U)～Z(W)～F～X、Z--圓柱面切削的終點座標值

U、W--圓柱面切削的終點相對於迴圈起點座標分量例：應用圓柱面切削迴圈功能加工如圖所示零件N10G50X200Z200T0101N20M03S1000N30G00X55Z4M08N40G01G96Z2F2.5S150N50G90X45Z-25F0.2N60X40N70X35N80G00X200Z200N90M30（2）圓錐面切削迴圈編程格式G90X(U)～Z(W)～I～F～X、Z-圓錐面切削的終點座標值U、W-圓柱面切削的終點相對於迴圈起點的座標I-圓錐面切削的起點相對於終點的半徑差如果切削起點的X向座標小於終點的X向座標，I值為負，反之為正例：應用圓錐面切削迴圈功能加工如圖所示零件……G01X65Z2G90X60Z-35I-5F0.2X50G00X100Z200……2、端面切削迴圈（1）平面端面切削迴圈編程格式G94X(U)～Z(W)～F～X、Z-端面切削的終點座標值

U、W-端面切削的終點相對於迴圈起點的座標例：應用端面切削迴圈功能加工圖中所示零件……G00X85Z5G94X30Z-5F0.2Z-10Z-15……（2）錐面端面切削迴圈編程格式G94X(U)～Z(W)～K～F～X、Z-端面切削的終點座標U、W-端面切削的終點相對於迴圈起點的座標K-端面切削的起點相對於終點在Z軸方向的座標分量當起點Z向座標小於終點Z向座標時K為負，反之為正例：應用端面切削迴圈功能加工如圖所示零件……G94X20Z0K-5F0.2Z-5Z-10……3.2.9複合固定迴圈1、外圓粗切迴圈適用於外圓柱面需多次走刀才能完成的粗加工編程格式：G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)G71U(△d)R(e)△d-背吃刀量e--退刀量ns--精加工輪廓程式段中開始程式段的段號nf--精加工輪廓程式段中結束程式段的段△u--X軸向精加工餘量△w--Z軸向精加工餘量f、s、t--F、S、T代碼例：按圖所示尺寸編寫外圓粗切迴圈加工程式N10G50X200Z140T0101N20G00G42X120Z10M08N30G96S120N40G71U2R0.5N50G71P60Q120U2W2F0.25N60G00X40//nsN70G01Z-30F0.15N80X60Z-60N90Z-80N100X100Z-90N110Z-110N120X120Z-130//nfN130G00X125N140X200Z140N150M02注意：1、ns→nf程式段中的F、S、T功能，即使被指定也對粗車迴圈無效。2、零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時單調增大或單調減少；X軸、Z軸方向非單調時，ns→nf程式段中第一條指令必須在X、Z向同時有運動2、端面粗切迴圈編程格式G72U(△d)R(e)G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)△d-背吃刀量e-退刀量ns-精加工輪廓程式段中開始程式段的段號nf-精加工輪廓程式段中結束程式段的段號△u-X軸向精加工餘量△w-Z軸向精加工餘量f、s、t-F、S、T代碼例：按圖所示尺寸編寫端面粗切循加工程式N10G50X200Z200T0101N20M03S800N30G90G00G41X176Z2M08N40G96S120N50G72U3R0.5N60G72P70Q120U2W0.5F0.2N70G00X160Z60//nsN80G01X120Z70F0.15N90Z80N100X80Z90N110Z110N120X36Z132//nfN130G00G40X200Z200N140M303、精加工迴圈編程格式G70P(ns)Q(nf)ns-精加工輪廓程式段中開始程式段的段號nf-精加工輪廓程式段中結束程式段的段號編程格式G74R(e)G74Z(W)Q(△k)Fe--退刀量Z(W)--鑽削深度∆k--每次鑽削長度（不加符號）3.2.10深孔鑽迴圈3.2.11外徑切槽迴圈G75X(U)P(△i)F~編程格式G75R(e)e-退刀量X(U)-槽深△i-每次迴圈切削量3.2.12螺紋切削指令基本螺紋切削方法：圓柱螺紋切削圓錐螺紋切削1、基本螺紋切削指令編程格式G32X(U)~Z(W)~F~X省略時為圓柱螺紋切削Z省略時為端面螺紋切削X、Z均不省略時為錐螺紋切削螺紋切削應注意在兩端設置足夠的升速進刀段δ1和降速退刀段δ2

X(U)、Z(W)-螺紋切削的終點座標值F-螺紋導程例：試編寫如圖所示螺紋的加工程式。（螺紋導程4mm，升速進刀段δ1=3mm，降速退刀段δ2=1.5mm，螺紋深度2.165mm）……G00U-62G32W-74.5F4G00U62W74.5U-64G32W-74.5G00U64W74.5……程式：2、螺紋切削迴圈指令編程格式G92X(U)~Z(W)~I~F~X(U)、Z(W)-螺紋切削的終點座標值

I-螺紋部分半徑之差即螺紋切削起始點與切削終點的半徑差加工圓錐螺紋時，當X向切削起始點座標小於切削終點座標時，I為負，反之為正。加工圓柱螺紋時，I=03.3數控車削加工綜合舉例

3.3.1確定工序和裝夾方式下麵以圖中所示的零件來分析數控車削工藝制訂和加工程式的編制。工序：分粗精加工兩道工序完成加工夾緊方式：通用三爪卡盤。編程原點：零件左端面3.3.2設計和選擇工藝裝備1、選擇刀具（1）刀杆選擇（2