数控加工工艺与编程课件 2-2台阶轴车削程序编制

数控加工工艺与编程主讲教师：项目二回转件数控车削加工与编程【项目目标】学会自觉遵守安全文明生产要求，规范地操作数控车床；熟悉数控车削加工的工作步骤，会根据零件的技术要求，合理制定零件数控加工工艺，正确编制零件数控加工程序，具备较复杂零件数控车削加工能力；掌握数控车削加工程序编制方法，学会应用车削加工基本指令、固定循环、复合循环等数控指令书写格式及应用，能编制较复杂零件数控加工程序；掌握数控车削加工工艺参数和工艺路线选择的原则，会编制数控车削较复杂零件的工艺文件；熟练掌握数控车削产品的质量检测技术，会正确选用车刀和数控车削常用量具、夹具，掌握数控车床日常维护保养的基本方法。任务2台阶轴车削程序编制【任务目标】

会读台阶轴类零件的工艺文件，并能根据工序卡片制定走刀路线；能熟练设定工件坐标系，并能计算各节点数值；了解数控程序的结构，能用基本指令编制台阶轴类零件程序；学会台阶轴类零件的测量与检验方法。任务描述任务2台阶轴车削程序编制一、任务内容某数控车间拥有配置FANUC数控系统的CAK4085数控车床8台，工厂要求该车间在一周内加工图2-2-1所示台阶轴10000件。该零件的工艺路线已由车间工艺员编制完成。请根据所提供的零件图纸及该零件数控加工工艺文件，遵守数控编程相关原则，编制该工件的数控加工程序，上交零件数控加工程序清单，以便尽快组织生产。任务描述任务2台阶轴车削程序编制二、实施条件1．生产车间或实训基地，供学生熟悉机械加工的工作过程，了解常见的加工方法、工艺装备等；2．零件的零件图纸、机械加工工艺文件等资料，供学生完成工作任务；3．数控车床编程说明书或计算机仿真软件使用手册，及数控编程的参考资料供学生获取知识和任务实施时使用。（见表2-2-1，表2-2-2）任务2台阶轴车削程序编制程序与方法任务2台阶轴车削程序编制步骤一

任务分析一、阅读数控加工工艺文件通过查看工艺文件，我们可以获得的工艺信息有：零件的材料、结构和技术要求。加工零件的场地、机床等。零件数控加工的工序内容和加工顺序。零件数控加工的工艺参数和工艺装备（刀具、夹具等）。程序与方法任务2台阶轴车削程序编制步骤一

任务分析二、了解数控编程工作步骤程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识数控车削加工编程坐标系步骤二

建立编程坐标系程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识一、基本功能指令（一）主轴功能指令S步骤三认识数控编程指令主轴功能主要用来指令主轴的转速或速度。它由地址符S及其后面的数字组成。主轴转速的计量单位有两种，一种是r/min，另一种是m/min。

<1>恒线速度控制指令G96

在车削端面、圆锥面或圆弧面时，用G96指令恒线速度，使工件上任意一点的切削速度都一样。例如：G96S125主轴恒线速度为125m/min。

<2>主轴速度直接指令G97

直接指令主轴速度。例如：G97S1000主轴速度为1000r/min。

<3>主轴最高转速限制指令G50

恒线速度指令后，随着工件直径变小，主轴转速会随之自动提高，为防止飞车，在用G96指令恒线速度的同时，要用G50指令来限制主轴最高转速。例如：G50S1800（指令主轴最高转速为1800r/min）G96S100（指令恒线速度为100m/min）程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识一、基本功能指令（二）进给功能指令F步骤三认识数控编程指令进给功能是指令刀具切削进给的速度。它由地址符F及其后面的数字组成。F代码用G98和G99两G指令来设定进给速度的单位。用G98来指令刀具每分钟移动的距离，用G99来指令主轴每转一转刀具移动的距离。如：

G98G01X

Z

F12.3；

表示刀具一分钟移动了12.3mm，即进给速度F=12.3mm/min。

G99G01X

Z

F1.23；

表示主轴转一圈，刀具移动了1.23mm，即进给速度F=1.23mm/r。

程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识一、基本功能指令（三）刀具功能指令T步骤三认识数控编程指令刀具功能主要用来选择刀具，也可用来选择刀具的长度补偿和刀具半径补偿。它由地址符T及其后面的数字组成。刀具号和刀具补偿号有两种形式：在FANUC0i系统中，这两种形式均可通用。例如：T0101表示采用1号刀具和1号刀补。

F、S、T代码均为模态代码。程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识一、基本功能指令（四）辅助功能指令M步骤三认识数控编程指令辅助功能是用来指令机床辅助动作的一种功能，它由地址符M及其后的两位数字组成。（1）M00——程序停止当执行有M00指令的程序段时，主轴的转动、刀具的进给、切削液都将停止。它与单程序段停止相同，模态信息全部被保存，以便进行某种手动操作，如换刀、测量工件的尺寸等。重新启动机床后，继续执行后面的程序。（2）M01——选择停止与M00的功能基本相同，只有在按下“选择停止”键后，M01才有效，否则机床继续执行后面的程序段；按下“启动”键后，继续执行后面的程序。（3）M02——程序结束该指令编在程序的最后一段，表示执行完程序内所有指令后，主轴、进给停止，切削液关闭，机床处于复位状态，但程序结束后不返回到程序的开头位置。（4）M30——程序结束使用M30时，除执行M02的功能之外，还自动返回到程序的第一条语句，准备下一个工件的加工。程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识二、基本运动（插补）指令（一）快速点定位G00步骤三认识数控编程指令G00X（U）

Z（W）

；GOO指令是模态代码，它命令刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。它只是快速定位，而无运动轨迹要求，也无切削加工过程。

●绝对值编程时，刀具分别以各轴的快速进给速度运动到工件坐标系X、Z点；●增量值编程时，刀具以各轴的快速进给速度运动到距离现有位置为U、W的点。程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识二、基本运动（插补）指令（一）快速点定位G00步骤三认识数控编程指令1）GOO为模态指令，可由G01、G02、G03等指令注销。2）移动速度不能用程序指令设定，各轴的快移速度可以相同，可以不相同。3）GOO的执行过程为刀具由程序起始点加速到最大速度，然后快速移动，最后减速到终点，实现快速点定位。4）在执行G00指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，联动直线轴的合成轨迹多数情况是折线，操作者要十分小心，避免刀具与工件发生碰撞。5）G00指令一般用于加工前的快速定位或加工后的快速退刀程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识二、基本运动（插补）指令（一）快速点定位G00步骤三认识数控编程指令绝对值编程：G00X120.0Z100.0；增量值编程：GOOU80.0W80.0；程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识二、基本运动（插补）指令（二）直线插补指令G01步骤三认识数控编程指令G01X（U）

Z（W）

F

；●G01指令是模态代码，它是直线运动的命令，规定刀具在两坐标或三坐标间以插补联动方式按F指定的进给速度作任意斜率的直线运动。●绝对值编程时，刀具以F指令的进给速度进行直线插补，运动到工件坐标系X、Z点；●增量值编程时，刀具以F进给速度运动到距离现有位置为U、W的点。●F进给速度在没有新的F指令以前一直有效，不必在每个程序段中都写入F指令。程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识二、基本运动（插补）指令（二）直线插补指令G01步骤三认识数控编程指令1）GO1为模态指令，可由G00、G02、G03 等指令注销。2）G01指令后的坐标值取绝对值编程还是取增量值编程，由尺寸字（X、Z）或（U、W）决定。3）进给速度由F指令决定。F指令也是模态指令，可由GOO指令取消。如果在G01程序段之前的程序段没有F指令，而现在的G01程序段中也没有F指令，则机床不运动。因此，G01程序中必须含有F指令。程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识一、数控车刀的刀位点步骤四计算刀位点坐标值图2-2-12车刀刀位点程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识二、刀具的走刀路线步骤四计算刀位点坐标值程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识三、数控车削编程中的数值处理步骤四计算刀位点坐标值（一）数控编程中数值计算的内容1．基点和节点的坐标计算零件的轮廓是由许多不同的几何元素组成。如直线、圆弧、二次曲线及列表点曲线等。各几何元素间的联结点称为基点（图2-2-13）。数控装置不具备零件外形曲线的插补功能时，其数值计算就比较复杂。在满足允许的编程误差的条件下，用若干直线段或圆弧来逼近给定的曲线，逼近线段的交点或切点称为节点，编写程序时，应按节点划分程序段。2．刀位点轨迹的计算对于具有刀具半径补偿功能的数控机床，通过对机床的刀具参数设置后，可直接按零件轮廓形状，计算各基点和节点坐标，并作为编程时的坐标数据。当机床所采用的数控系统不具备刀具半径补偿功能时，编程时，需对刀具的刀位点轨迹进行数值计算，按零件轮廓的等距线编程。程序与方法任务2台阶轴车削程序编制相关知识一、数控加工程序组成步骤五编写加工程序O1234;T0101;M03S600;G00X32.0Z2.0;G01X-0.5F0.2;G00X26.0Z2.0;X21.0M30;程序名：程序开始程序段：以“；”结束M30：程序结束；图2-2-1