第六章数控车削编程.ppt

1、第六章数控车削加工编程,任务一 数控车床基本编程指令与简单程序编写 任务二 车削循环指令及编程,任务一,数控车床基本编程指令与简单程序编写,一、 数控车床编程基础 二、 基本编程指令与简单程序编写,6-1数控车床的基本知识,一、数控车床的分类 数控车床品种繁多，按数控系统的功能和机械构成可分为简易数控车床（经济型数控车床）、多功能数控车床和数控车削中心。 数控车床的各种结构特点。 （1）简易数控车床（经济型数控车床）：是低档次数控车床，一般是用单板机或单片机进行控制，机械部分是在普通车床的基础上改进设计的。 （2）多功能数控车床：也称全功能型数控车床，由专门的数控系统控制,（3）数控车削中心：

2、在数控车床的基础上增加其他的附加坐标轴。按结构和用途数控车床主要可分为数控卧式车床、数控立式车床和数控专用车床（如数控凸轮车床、数控曲轴车床、数控丝杠车床等）。二、数控车床的加工特点数控车床加工具有如下特点。（1）加工生产效率高（2）减轻劳动强度、改善劳动条件（3）对零件加工的适应性强、灵活性好（4）加工精度高、质量稳定（5）有利于生产管理,6-2、数控车床的编程基础,数控车床编程特点 一、坐标系统 机床坐标系:是数控机床安装调试时便设定好的一固定的坐标系统。机床原点在主轴端面中心，参考点在X轴和Z轴的正向极限位置处 编程坐标系:是在对图纸上零件编程时就建立的，程序数据便是基于该坐标系的坐标值

3、。 工件坐标系时编程坐标系在机床上的具体体现。由相应的编程指令建立。 由对刀操作建立三者之间的相互联系,机床原点、工件原点、参考点,a 刀架后置式,b 刀架前置式,工件原点,说明：由于车削加工是围绕主轴中心前后对称的，因此无论是前置还是后置式的，X 轴指向前后对编程来说并无多大差别。为适应笛卡尔坐标习惯，编程绘图时按后置式的方式进行表示,二、直径编程方式,在车削加工的数控程序中，X 轴的坐标值取为零件图样上的直径值的编程方式。与设计、标注一致、减少换算。,如图所示：图中A点的坐标值为（30，80）， B点的坐标值为（40,60）。,编程方式可由指令指定。也可由参数设定。 一般默认直径方式。 如

4、：华中数控 G36|直径编程 G37半径编程 西门子 G22直径编程 G23半径编程,X,Z,三、进刀和退刀方式,进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。 切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。,退刀时，沿轮廓延长线工进退出至工件附近，再快速退刀。一般先退X轴，后退Z轴。,四、 绝对编程与增量编程,数控编程通常都是按照组成图形的线段或圆弧的端点的坐标来进行的。 绝对编程：指令轮廓终点相对于工件原点绝对坐标值的编程方式。 增量编程：指令轮廓终点相对于轮廓起点坐标增量的编程方式。 有些数控系

5、统还可采用极坐标编程,绝对编程G90 增量编程G91 均为模态指令,绝对编程：G90 G01 X100.0 Z50.0; 增量编程：G91 G01 X60.0 Z-100.0;,在越来越多车床中 X、Z表示绝对编程 U、W表示增量编程 允许同一程序段中二者混合使用,绝 对 编 程 和 增 量 编 程,绝对: G01 X100.0 Z50.0; 相对: G01 U60.0 W-100.0; 混用: G01 X100.0 W-100.0; 或 G01 U60.0 Z50.0;,直线AB ,可用：,指令介绍,一、关于建立工件坐标系指令 1、设定工件坐标系 指令：坐标系设定（G50） 格式：（G50）

6、 X _ Z_ 参数说明：X、Z、为当前刀具位置相对于将要建立的工件原点的坐标值。,说明 1、一旦执行G50指令建立坐标系，后续的绝对值指令坐标位置都是此工件坐标系中的坐标值。 2、过G50指令必须跟坐标地址字，须单独一个程序段指定。且一般写在程序开始。 3、执行此指令刀具并不会产生机械位移，只建立一个工件坐标系. 4、执行此指令之前必须保证刀位点与程序起点（或对刀点）符合。 5、该指令为非模态指令。,X、Z 取值原则： 1、方便数学计算和简化编程； 2、容易找正对刀； 3、不要与机床、工件发生碰撞； 4、方便拆卸工件； 5、空行程不要太长；,2、 预置工件坐标系,指令：工件坐标系选择G54G

7、59,格式,它是先测定出欲预置的工件原点相对于机床原点的偏置值，并把该偏置值通过参数设定的方式预置在机床参数数据库中。,当工件原点预置好以后，便可用 “G54 G00 X Z ” 指令让刀具移到该预置工件坐标系中的任意指定位置。 G54G59 方式在机床坐标系中直接设定工件原点，与起刀点的位置无关。,说明,1、G54G59是系统预置的六个坐标系，可根据需要选用。 2、G54G59建立的工件坐标原点是相对于机床原点而言的，在程序运行前已设定好，在程序运行中是无法重置的。 3、G54G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用 MDI 方式输入，系统自动记忆。 4、使用该组指令前，必须先

8、回参考点。 5、G54G59为模态指令，可相互注销。,例:如下图所示,使用工件坐标系编程:要求刀具从当前点移动到A点,再从A点移动到B点.,G54 G00 G90 X40.Z30. G59 G00 X30. Z30.,3、T 指令建立工件坐标系,越来越多的数控车床采用 T 指令建立工件坐标系。 把对刀过程记录的坐标值以MDI方式输入到某刀偏表地址码中（如 01 地址号），则在编程中直接用指令 TXX01 即可自动按机床坐标系的绝对偏置坐标关系建立起工件坐标系。 这种方式与 G54 预置的方式实质是一样的，只不过不用去记录和计算预置的 X、Z轴坐标，而是数控系统自动计算这两个值。,1、尺寸单位选

9、择： 格式：G 20 英制输入制式 英寸输入 G 21 公制输入制式 毫米 输入 (默认) 2、进给速度单位的设定 每分钟进给 G94 （G98） ：mm/min (默认) 每转进给 G95 （G99） ：r/mm 以上均为模态指令,可互相注销.,二、有关单位设定,三、主轴功能 S,在具有恒线速度功能的机床上，S 功能还有其它作用： 1、恒线速控制 编程格式 G96 S S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。例：G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。(主轴转速非恒定),2、恒线速取消(恒转速) 编程格式 G97 S 单位:r/min。 S 后面的数字表示恒线速度控

10、制取消后的主轴转速。 如S 未指定，将保留G96的最终值。 例：G97 S1000 表示恒线速控制取消后主轴转速1000 r/min。 (恒转速控制一般在车螺纹或车削工件直径变化不大时使用),3、主轴最高转速限定： 格式：G 50 例如：G50 S2000 表示限制主轴的最高转速为2000 r/min.,为什么要用恒线速度和限制主轴最高转速？,在车削端面或工件直径变化较大时,为了保证车削表面质量一致性,使用恒线速度控制. 用恒线速度控制加工端面、锥面和圆弧面时,由于X轴的值不断变化,当刀具接近工件的旋转中心时,主轴的转速会越来越高.采用主轴最高转速限定指令,可防止因主轴转速过高,离心力太大,产

11、生危险及影响机床寿命.,任务二 车削循环指令及编程,车削循环指令概述,车削循环指令是指用含G功能的一个程序段来完成本来需要用多个程序段指令的编程指令，使程序简化。 车削循环一般用在去除大部分余量的粗加工中。 各类数控系统循环指令的形式和编程方法相差甚大. 本节主要介绍华中数控系统的车削循环指令.,一、车削循环指令分类,二、简单车削循环指令,1、外圆车削循环G80 动作组成 指令格式 G80 X. Z. I. F. 参数意义 X、Z表示切削终点位置 I 表示切削起点与切削终点的半径差值。 F 切削速度,外圆车削循环,编程算法： G80 X xb Z zb I (xc/2-xb/2) F f G8

12、0 U(xb-xa) W(zb-za) I(xc/2-xb/2) F f,适于：毛坯轴向余量比径向余量多,G80 可用于加工外（内）圆柱面和外（内）圆锥面（I取不同值时）,G80 编程举例1,G80 编程举例2,(70,50),O0005 G92 X70 Z50 G00 X40 Z3 S400 M03 G80 X30 Z-30 I-5.5 F10 G80 X27 Z-30 I-5.5 G80 X24 Z-30 I-5.5 G00 X70 Z50 M05 M30,2、端面车削循环G81 动作组成 指令格式 G81 X. Z. K. F. 参数意义 X、Z表示切削终点位置 K 表示切削起点与切削终

13、点的Z坐标差值。 F 切削速度,端面车削循环,适于：毛坯径向余量比轴向余量多,编程算法： G81 X xb Z zb K (Zc-Zb) F f G81 U(xb-xa) W(zb-za) K(Zc-Zb) F f,G81 可用于加工外（内）圆柱端面和外（内）锥端面（K 取不同值时）,G81 编程举例1,G80、G81综合 编程举例,三、复合车削循环指令,要完成一个多型面粗车过程,，用简单车削循环编程需要人工计算分配车削次数和吃刀量，再一段段地用简单循环程序实现。 比用基本加工指令要简单，但使用起来还是很麻烦。 若使用复合车削循环则只须指定精加工路线和吃刀量，系统就会自动计算出粗加工路线和加工

14、次数。可大大简化编程工作。,三、复合车削循环指令,1、外圆粗车复合循环G71,（1）粗车外径走刀路线 精车路线： AA1BA,（2）适于：圆柱毛坯料粗车外圆 圆筒毛坯料粗车内径,外 圆 粗 车 复 合 循 环G71,（3）指令格式 无凹槽加工时 G71 U(d) R(e) P(ns) Q(nf) X(u) Z(w) F(f) S(s) T(t) （4）参数说明： d 每次吃刀深度(半径值) e 退刀量 ns 精加工程序段的开始程序行号 nf 精加工程序段的结束程序行号 u 径向（X轴方向）的精加工余量(直径值) w 轴向（Z轴方向）的精加工余量 F、S、T 粗切时的进给速度、主轴转速、刀补设定

15、 精车的F、S、T 在ns nf 的程序段中指定。,外 圆 粗 车 复 合 循 环G71,有凹槽加工时 G71 U(d) R(e) P(ns) Q(nf) E(e) F(f) S(s) T(t) e 精加工余量,其为X轴方向的等高距离,（4）G71 指令编程举例,外 圆 粗 车 复 合 循 环G71,精车路线： AA1B1A2A,O0007 G92 X0 Z0; G90 G00 X40.0 Z5.0 M03 ; G71 U2 R0.5 P100 Q200 X0.2 Z0.2 F50 ; N100 G00 X18.0 Z5.0 ; G01 X18.0 Z-15.0 F30 ; X22.0 Z-2

16、5.0 ; X22.0 Z-31.0 ; G02 X32.0 Z-36.0 R5.0 ; G01 X32.0 Z-40.0 ; N200 G01 X36.0 Z-50.0 ; G00 X40.0 Z5.0 ; M05 M02 ;,2、端面粗车复合循环G72,（1）粗车走刀路线 精车路线： AA1BA,（2）适于：圆柱毛坯料粗车外圆 圆筒毛坯料粗车内径,端 面 粗 车 复 合 循 环G72,（3）指令格式 G72 W(d) R(e) P(ns) Q(nf) X(u) Z(w) F(f) S(s) T(t) （4）参数说明： d 每次吃刀深度 e 退刀量 ns 精加工程序段的开始程序行号 nf 精加工程序段的结束程序行号 u 径向（X轴方向）的精加工余量 w 轴向（Z轴方向）的精加工余量 F、S、T 粗切时的进给速度、主轴转速、刀补设定 精车的F、S、T 在ns nf 的程序段中指定。,（4）G72 指令编程举例,端 面 粗 车 复 合 循 环G72,精车路线： AA2B1A1A,3、环状粗车复合循环G73,（1）粗车走刀路线 精车路线： AA1BA,（2）适于：铸、锻成型毛坯,复 合 粗 车 复 合 循 环G73,（3）指令格式 G73 U(i) W(k) R(m) P(ns)