FANUC-0i-Mate-TB数控车床编程技术.ppt

1、第三章 FANUC 0i Mate-TB数控车床加工技术与操作实训,一、数控车床概述 二、数控车削编程加工基础 三、FANUC 0i Mate-TB数控系统的功能代码,31 数控车床概述,数控加工中用得最多的加工方法之一； 一般的数控车床：内外表面（圆柱面、圆锥面、圆弧面、台阶、沟槽等）、端面、内外螺纹等； 车削加工中心：上述各元素的车削、铣削、钻削。,31 数控车床概述,数控车床加工的主要对象 精度要求高的回转体零件 表面粗糙度要求小的回转体零件 轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件 特殊的螺旋零件 淬硬工件,31 数控车床概述,数控车床的分类 经济型数控车床 全功能型数控车床 车削中

2、心 FMC车床,32 数控车削编程加工基础,卧式数控车床坐标系：是机床能够直接建立和识别的基础坐标系，但实际加工很少在机床坐标系中工作； 工件坐标系及其设定：编程人员在工件上选择确定的一个与机床坐标系有一定关系的坐标系； 程序结构与程序段格式 数控车削加工编程简介,卧式车床坐标系,坐标轴及运动方向 机床原点：机床坐标系是机床生产后固有的坐标系，有其固定的原点，即机床原点（机械原点），不能更改； 通常将车床坐标系原点设在卡盘后端面与主轴轴线的交点处。,卧式车床坐标系,刀架中心与参考点重合,参考点,是机床上的一个固定点； 是刀具退离到一个固定不变的极限点，其位置由机械挡块或行程开关来确定； 机床通

3、电后，可采用手动返回参考点或使用回参考点指令自动返回参考点； 回参考点后，CRT屏幕上显示此时工作台在机床坐标系中的坐标，机床坐标系就确定了。,工件坐标系及其设定,工件坐标系的各轴与机床坐标轴平行； 工件坐标系的原点（工件原点或编程原点）：便于编程与加工，尽可能与图纸上的尺寸标注基准重合； 车削零件编程原点一般选在零件左、右端面与轴线的交点处，如果是左右对称的零件，编程原点可选在对称面与轴线的交点处。,工件坐标系及其设定,工件坐标系设定方法,采用可设定零点偏置（G54）等功能 工件装夹到机床上后，工件原点与机床原点之间各坐标的偏置量即已确定，通过测量后将其数值输入到机床可设定零点偏置寄存器（

4、G54 、 G55等）中，加工时在程序中用相应的可设定零点偏置指令G54 、 G55直接调用寄存器中的偏置量，建立起工件坐标系，在之后的程序中出现的坐标信息就是该工件坐标系下的目标位置。,工件坐标系设定方法,采用工件坐标系设定功能G50 通过后续坐标值设定程序启动时刀具出发点在工件坐标系中的位置，从而确定工件坐标系在机床上的位置。 G50 X Z ； 执行该指令前，必须先对刀，通过调整机床，将刀尖放在程序所要求的起刀点上；,对刀就是确定刀尖在工件坐标系中的位置。常用的对刀方法为试切法。,根据试切后工件的尺寸确定刀尖的位置。,程序结构与程序段格式,程序结构,P30; N0010 G00 Z2 S

5、10 T01 M03; N0020 G01 Z-1 F120; N0030 G01 G91 X20 Y20; N0040 X30 Y10; N0050 X30; N0060 G03 X15 Y15 I0 J15; N0070 G01 G90 X20 Y20; N0080 X0 Y0; N0090 G00 Z5 M05; N0100 M02/M30;,程序内容,程序号,程序结束,程序结构与程序段格式,字地址程序段格式 N0010 G01 Z2 F120 S10 T01 M03 ;,字符（地址）,数字,字： S10,顺序号字,准备功能字 G00G99,尺寸字,进给功能字,主轴转速 功能字,刀具功能

6、字,辅助功能字 M00M99,程序段结束符,数控车削加工编程简介,编程特点 绝对编程、相对编程、混合编程； 直径尺寸编程； 固定循环切削； 刀尖半径补偿；,数控车削加工编程简介,数控编程步骤,33 FANUC 0i Mate-TB数控系统的功能代码,准备功能G：设定机床运动模式，共100个 辅助功能M：设定机床开关量模式，共100个 刀具功能T 主轴转速功能S 进给功能F,一、加工准备类指令,S主轴转速 单位是r/min，还要用M代码指定主轴转向； 在具有恒转速功能的机床上，S功能指令使用如下： 最高转速限制。G50（或G92） S_; 单位r/min 恒线速度控制。G96 S_; 单位m/m

7、in 恒线速度取消。G97 S_; S的数字表示恒线速度取消后的主轴转速。,一、加工准备类指令,2. M03主轴顺时针旋转 3. M04主轴逆时针旋转 4. M05主轴停止旋转 5. M08切削液开 6. M09切削液关 7. M30程序结束,一、加工准备类指令,8. G21（G20）公制和英制单位选择 G21和G20指令断电前后一致，即停机前使用的是G21和G20指令，在下次开机时仍然有效，除非重新设定。 9. G98（G99 * ） 每分钟（每转）进给 与F指令配合使用。,一、加工准备类指令,10. G50工件坐标系设定指令 格式：G50 X Z ； 规定刀具起点至工件原点的距离，在系统内

8、部建立了一个以工件原点为坐标系原点的工件坐标系； 执行该指令前，必须先对刀，通过调整机床，将刀尖放在程序所要求的起刀点上； 若指令中X 0 Z 0 ，则工件原点与起刀点重合；,（1）以工件左端面为工件原点： G50 X 260.0 Z 270.0 ； （1）以工件右端面为工件原点： G50 X 260.0 Z 140.0 ； （1）以卡盘前端面为工件原点： G50 X 260.0 Z 260.0 ；,一、加工准备类指令,11. G00快速定位 格式：G00 X(U)_ Z(W)_； 刀具以预先用参数设定的速度快速移动到所指定的位置；,绝对坐标编程为：G00 X40.0 Z6.0；,相对坐标编程

9、为：G00 U-40.0 W-84.0；,一、加工准备类指令,12. F进给速度设定 G98 F180.0:每分钟，工作台进给180mm； G99 F3.0:主轴每转一转，工作台进给3mm；,二、基本加工类指令,1. G01直线插补 格式： G01 X(U)_ Z(W)_ F_； 刀具以F指令指定的进给速度沿直线到终点， F 为续效指令（一经指定一直有效，直到被新的F指令取代）；,绝对坐标编程为：G01 X40.0 Z-80.0 F0.4；,相对坐标编程为：G01 U0.0 W-80.0 F0.4；,二、基本加工类指令,2. G02/G03圆弧插补 格式：G02/G03 X(U)_ Z(W)_

10、 R_ F_ ； G02/G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_ ； 顺逆圆判断：顺着圆弧所在 平面的垂直轴的负方向看， 圆弧为顺就用G02，圆弧为 逆就用G03。,二、基本加工类指令,2. G02/G03圆弧插补 格式：G02/G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_ ； G02/G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_ ； 绝对尺寸编程时， X、 Z为圆弧终点坐标值；增量尺寸编程时， U、W为终点相对起点的坐标值； R是圆弧半径，车削中圆弧都是180圆弧， R为正； I、K为圆心在X、 Z轴上相对于起点的增量；,A. 绝对坐标编程,(1) 顺圆插补 G02,半径法： G

11、02 X60.0 Z-23.0 R23 F30；,圆心法： G02 X60.0 Z-23.0 I23 K0 F30；,B. 相对坐标编程,半径法： G02 U46.0 W-23.0 R23 F30；,圆心法： G02 U46.0 W-23.0 I23 K0 F30；,(2) 逆圆插补 G03,A. 绝对坐标编程,半径法： G03 X60.0 Z-30.0 R30 F30；,圆心法： G03 X60.0 Z-30.0 I0 K-30 F30；,B. 相对坐标编程,半径法： G03 U60.0 W-30.0 R30 F30；,圆心法： G03 U60.0 W-30.0 I0 K-30 F30；,二

12、、基本加工类指令,3. G04程序暂停 格式： G04 P 或 G04 X(U) ； P、 X、U后的数值为暂停时间，其中P后面的数值可为整数，单位为s； X(U)后带小数，单位为s； 该指令使指令暂停执行，但主轴不停转，用于车削环槽、不通孔、拐角轨迹控制。 非模态指令，只在本程序段内有效； 例： G04 P 1500； G04 X1.5； G04 U2.5；,G04 P1000,二、基本加工类指令,4. G32螺纹切削 格式： G32 X(U)_ Z(W)_ F_； X(U)、Z(W)是螺纹终点的绝对、相对坐标；螺纹导程用F（mm/min）指定； 切圆柱螺纹： G32 Z(W)_ F_； 切

13、端面螺纹： G32 X(U)_ F_； 螺纹切削应注意在螺纹两端设置引入距离（23mm）和引出距离（1mm），以避免电机升降速过程对螺纹导程造成误差； 螺距较大时，要分多次进刀，每次进刀深度按递减规律分配；,例1 如图所示的圆柱螺纹，螺纹导程为1.5mm。,G32 X (U) Z (W) F或E,G00 X40.0 Z104.0； X29.3 ； ap1=0.35 G32 Z56.0 F1.5； G00 X40.0； Z104.0； X28.9 ； ap2=0.2 G32 Z56.0； G00 X40.0； Z104.0； X28.5 ； ap2=0.2 .,例2 如图3-11所示的圆锥螺纹，

14、螺纹导程为3.5mm，1=2mm， 2=1mm，每次背刀量为1mm。 本例中只进行了两次进刀：,G00 X12.0； G32 X41.0 W-43.0 F3.5； G00 X50.0； W43.0； X10.0； G32 X39.0 W-43.0； W43.0；,三、循环加工类指令,1. G92螺纹切削循环 格式： G92 X(U)_ Z(W)_ R_ F_； 用于切削锥螺纹和柱螺纹； X、 Z为螺纹终点坐标值；U、W为螺纹终点相对于循环起点的坐标增量；R为螺纹起点与螺纹终点的半径差，加工柱螺纹时，R为零，可以省略；,G50 X270.0 Z260.0； 坐标设定 G97 S300； 主轴30

15、0r/min T0101 M03 ； 主轴正转 G00 X35.0 Z104.0； G92 X29.2 Z56.0 F1.5； 切削循环1 X28.6 ； 切削循环2 X28.2 ； 切削循环3 G00 X270.0 Z260.0 T0000 M05 ； 回起刀点，主轴停 M02 ； 程序结束,例3 车如3-12所示的圆柱螺纹。,例4 车如3-13所示的圆锥柱螺纹。,G50 X270.0 Z260.0； G97 S300； M03； T0101； G00 X80.0 Z62.0； G92 X49.6 Z12.0 I-5.0 F2.0； X48.7； X48.1； X47.5 ； X47.1；

16、G00 X270.0 Z260.0 T0000 M05； M02；,三、循环加工类指令,2. G90外圆切削循环 格式： G90 X(U)_ Z(W)_ F_； 刀具走矩形循环，X、 Z为圆柱面切削的终点坐标值；U、W为圆柱面切削的终点相对于循环起点的坐标增量；,三、循环加工类指令,2. G90外圆切削循环,例6 如图3-16所示， 用循环方式编制一个粗车外圆的加工程序（每次切深2mm）。,解：T=(40-20)/2=10mm S=2mm，则： P=T/S=10/2=5,40,30,+X,36,40,30,N1 T0101； N2 G50 X60.0 Z100.0；设定坐标系 N3 S600

17、M03； N4 G00 X44.0 Z2.0；到循环起点 N5 G90 X36.0 Z-30.0 F100；循环 N6 X32.0 ； N7 X28.0 ； N8 X24.0 ； N9 X20.0 ； 循环5次后回到循环起点 N10 G00 X60.0 Z100.0；回起刀点 N11 M05； N12 M02；,从起刀点到A A-B1-C1-D-A A-B2-C2-D-A A-B3-C3-D-A A-B4-C4-D-A A-B5-C5-D-A 从A回到起刀点,三、循环加工类指令,G90 X(U)_ Z(W)_ R_ F_； 刀具走梯形循环，X、 Z为圆锥面切削的终点坐标值；U、W为圆锥面切削的

18、终点相对于循环起点的坐标增量；R为圆锥面的切削起点相对于切削终点的半径差；,3. G90圆锥面切削循环,N1 G00 X50.0 Z2.0； N2 G90 X40.0 Z-40.0 R-5.0 F0.3； N3 X36.0 ； N4 X32.0； N5 X28.0；,三、循环加工类指令,G90 X(U)_ Z(W)_ F_； X、Z为端平面切削终点坐标值；U、W为端平面切削终点相对于循环起点的坐标增量；,4. G94端面切削循环,三、循环加工类指令,4. G94端面切削循环,G90 X(U)_ Z(W)_ R_ F_； X、Z为锥端面切削终点坐标值；U、W为锥端面切削终点相对于循环起点的坐标增

19、量； R为锥端面切削起点至锥端面切削终点在Z轴上的坐标增量；,四、刀具参数补偿指令,刀具的几何、磨损补偿 为什么要补偿？ 如何补偿？ 刀具的补偿功能由程序中指定的T代码来实现。T,四、刀具参数补偿指令,刀具的几何、磨损补偿 偏移量补偿必须在一个程序段的执行过程中完成。 刀具补偿程序段中必须有G00或G01功能才有效。 G00 X20.0 Z10.0 T0202 调用2号刀具，具有刀具补偿，补偿量在02号存储器中。,例7 在CK7815型数控车床上对图3-19(a)所示的零件进行精加工，图中85mm不加工。要求编制，精加工程序。,(a),(b),图3-19 例7图,80,85,80,62,50,

20、M48X1.5,65,60,20,60,60,3X45,R70,1X45,155,290,44.8,200,T01,T02,T03,35,15,5,35,35,5,O,350,X,2,螺纹车刀,外圆车刀,切槽刀,Z,1X45,1首先根据图纸要求按先主后次的加工原则，确定工艺路线。,(1) 先从左至右切削外轮廓面。,其路线为：倒角切削螺纹的实际外圆切削锥度部分车削62mm外圆 台阶倒角车80mm外圆切削圆弧部分车削80mm外圆。,(3) 车M48 1.5的螺纹。,(2) 切3mm 45mm的槽。,2选择刀具并绘制刀具布置图,根据加工要求需选用三把刀具，如图3-19(b)所示。T01号外圆车刀，T

21、02号切槽刀，T03号螺纹车刀。,3. 编制的程序,N0001 G50 X200.0 Z350.0 T0101 设定起刀点,N0002 S630 M03 主轴正转，转速630r/min,N0003 G00 X41.8 Z292.0 M08 快进至X=41.8mm， Z=292mm，开切削液,N0004 G01 X47.8 Z289.0 F0.15 工进至X=47.8mm， Z=289mm，速度0.15mm/r（倒角） Z227.0 Z向工进至Z =227mm(精车47.8mm 螺纹外径) X50.0 X向工进至X =50mm(退刀),X62.0 W-60.0 X向工进至X =62mm(退刀)，-Z 向工进60mm(精车锥面) Z155.0 Z向工进至Z =155mm(精车62