CNC车床编程设计教学

第二章ＣＮＣ車床程式設計2-1基本機能簡介。2-2參考點及座標系統設定。2-3絕對座標與增量座標。2-4直徑指令與半徑指令程式。2-5輸入單位系統之選擇。2-6快速定位（G00）第二章ＣＮＣ車床程式設計(續)2-7直線切削（G01）2-8原點復歸（G28）2-9圓弧切削（G02、G03）2-10暫停指令（G04）2-11單一固定切削循環（G90、G94）第二章ＣＮＣ車床程式設計(續)2-12螺紋切削（G92）2-13複合固定切削循環（G70～G76）2-1基本機能簡介電腦數值控制車床之程式是利用各種英文字母、數值、符號...等組成。機能指令,並歸類為六大類:G機能(準備機能：G00～G99)M機能(輔助機能：M00～M99)T機能(刀具機能)S機能(主軸轉速機能or切削機能)2-1基本機能簡介F機能(進給機能)N機能(程式序號機能)各種G碼代表之意義及功能G00：快速定位G01：直線插位(切削進給)G02：圓弧插位(順時針)G03：圓弧插位(逆時針)G04：暫停G20：英制資料輸入G21：公制資料輸入各種G碼代表之意義及功能G27：原點復歸檢查G28：原點復歸G32：螺紋切削G40：刀鼻半徑補正取消G41：刀鼻半徑偏左補正G42：刀鼻半徑偏右補正G50：最大主軸轉速設定各種G碼代表之意義及功能G70：精車切削循環G71：軸向複合形固定切削循環G72：端面複合形固定切削循環G73：輪廓複合形固定切削循環G74：端面（Z軸向）溝槽切削循環G75：軸向（X軸向）溝槽切削循環G76：螺紋複合形固定切削循環各種G碼代表之意義及功能G90：軸向固定切削循環G92：螺紋固定切削循環G94：端面固定切削循環G96：周速一定控制(切削速度設定)G97：主軸固定轉速設定（rpm）G98：每分鐘進給率（mm/min）G99：每轉進給率（mm/rev）M機能又稱為輔助機能M00：程式停止M01：選擇性程式停止M02：程式結束M03：主軸正轉CWM04：主軸反轉CCWM05：主軸停止M機能又稱為輔助機能M08：冷卻液開啟ONM09：冷卻液關閉OFFM30：程式結束,記憶還原M98：呼叫副程式M99：副程式結束T機能(刀具機能)刀具機能是由T□□□□位址字元後面接續4個數字號碼所組成。前兩位數字群為刀塔上之刀具編號。後兩位數字群則是刀具之補正編號。刀具機能在使用時須將刀具號碼和補正號碼同時使用。程式中若使用00補正號碼時,代表刀具補正取消。刀具機能補正範例T0303:前兩碼03代表刀具號碼,後兩碼03代表補正號碼。T0514:前兩碼05代表刀具號碼,後兩碼14代表補正號碼。T0900:前兩碼09代表刀具號碼,後兩碼00代表補正號碼取消。ＣＮＣ車床刀具資料：幾何【G】補正表刀具編號刀具名稱Ｘ補正值Ｚ補正值ＲＴT0101外粗車刀-216.014-411.8620.63T0202圓鼻刀-210.012-398.3650.83T0303外精車刀-206.844-412.1000.43T0404外牙刀-198.514-419.6620.18T0505内牙刀-201.256-359.3690.16T0606粗搪孔刀-200.987-368.1250.82T0707鑚頭-220.000-356.01207T0808精搪孔刀-200.125-358.0580.42T0909内切槽刀-189.123-423.0650.16T1010外切槽刀-201.144-425.9010.18ＣＮＣ車床刀具資料：磨耗【W】補正表刀具編號刀具名稱Ｘ補正值Ｚ補正值ＲＴT0101外粗車刀-0.04-0.020.63T0202圓鼻刀-0.06-0.040.83T0303外精車刀-0.08-0.020.43T0404外牙刀-0.0500.18T0505内牙刀0.0500.16T0606粗搪孔刀0.060.020.82T0707鑚頭0007T0808精搪孔刀0.080.040.42T0909内切槽刀0.0400.16T1010外切槽刀-0.0400.18S機能(主軸轉速機能)(一)固定切削速度設定(G96S200)EX：G96S200M03:切削速度為200(m/min)主軸正轉。【V=πDN/1000】(二)最高主軸轉速設定(G50S2500)程式。EX：G5OS2500:最高轉速設定為2500rpm。S機能(主軸轉速機能)(三)固定主軸轉速設定(G97S2000)通常可應用於鑽孔、切槽、螺紋切削。EX：G97S2000:主軸固定轉速為2000rpmF機能又稱進給機能刀具運動方式可分為兩種：快速運動：是執行刀具快速移動定位,須由快速定位機能指令G00執行,並可在機器操作面板上利用快速進給率轉鈕(F0、25%、50%、100%)予以調整。切削進給：則是在程式執行實際切削運動時(G01、G02、G03)用於指令其切削時之進給率。F機能又稱進給機能進給率方式可分為兩種：每分鐘進給率(mm/min)【G98】每轉進給率(mm/rev)【G99】車削加工則用每轉進給率(mm/rev)。銑削加工則用每分鐘進給率(mm/min)。進給率方式可分為兩種每分鐘進給率(mm/min)【G98】每轉進給率(mm/rev)【G99】N機能又稱程式序號機能位址字元N及正整數組成(N0001~N9999)程式序號一般為程式單節的第一個字語，程式之每一單節均須編寫程式序號。現今CNC控制器中則無須再編寫程式序號。通常只在程式執行特定控制迴路時予以使用(例：副程式指令、循環機能指令.等)。2-2參考點設定參考點(Referencecoordinates)：(1)機械參考點(Machinereferencepoint)稱為機械原點,它是機械上的一個固定的參考點。機械原點可作下列之用途:(a)作為刀具之交換點。(b)作為其他座標點之參考點。(c)機械開機後初始座標設定。2-2參考點設定(2)程式參考點(Programreferencepoints)：程式參考點又稱程式原點,它是工件上所有轉折點座標值之基準點,此點必須在編寫程式時加以選定。圖4-1CNC車床之參考點位置圖4-2座標系統之設定程式原點設定【左邊】程式原點設定【右邊】2-3絕對座標與增量座標座標之表示方式有兩種：絕對座標系統(Absolutepositioning)所謂絕對座標就是將程式原點設為永遠之座標零點,程式中之所有座標點均對該點設定之。增量座標系統(Incrementalpositioning)所謂增量座標則是程式中之座標點,均以其前一點為座標零點而設定之。圖4-3絕對座標及增量座標工作圖絕對座標：程式範例O6001(程式檔名)G50S3000(設定主軸最高轉速)T0101(刀具號碼及補正代號)G96S200M03(設定切削速度)G00X65.0Z5.0(快速移到指定位置)X30.0G01Z0F0.2X45.0Z-20.0Z-40.0X65.0G00G28U0W0M05(自動回機械原點)M30(程式結束、程式還原)增量座標：程式範例O6002(程式檔名)G50S3000(設定主軸最高轉速)T0101(刀具號碼及補正代號)G96S200M03(設定切削速度)G00X65.0Z5.0X30.0G01Z0F0.2U15.0W-20.0W-20.0U17.5G00G28U0W0M05(自動回機械原點)M30(程式結束、程式還原)2-4直徑指令與半徑指令程式編寫程式時,其X方向的尺寸標示方式可分為兩種：直徑指令(Diameterprogramming)半徑指令(radiusprogramming)圓柱形工件其X方向的尺寸則應以直徑值表示。2-5輸入單位系統之選擇G20:英制單位系統G21:公制單位系統通常CNC車床之使用單位為公制系統,以被設定為公制單位系統(G21)。若該程式輸入之資料為英制單位時,則需在程式之開頭編寫(G20)之指令。2-6快速定位（G00）【指令格式】G00XZ；(絕對座標模式)G00UW；(增量座標模式)G00之XZ或UW是代表位移目標之指定位置。EX：G00X65.0Z5.0圖4-5G00之運動路徑(一)圖4-6G00之運動路徑(二)2-7直線切削（G01）【指令格式】G0lXZF(絕對座標模式)G0lUWF(增量座標模式)G0l後面之XZ或UW是代表刀具切削之目標指定位置。F則代表切削之進給率：單位為公厘/每轉(mm/rev)。EX：G01X65.0Z5.0F0.2mm/rev。圖4-8直線切削之路徑圖4-8軸向直線切削範例(P1)O6005(程式檔名)G00G28U0W0(自動回機械原點)G50S3000(設定主軸最高轉速)T0101(刀具號碼及補正代號)G96S200M03(設定切削速度)G00X45.0Z1.0(快速移到指定位置)G01Z-40.0F0.3(直線切削)圖4-8軸向直線切削範例(P2)X52.0(直線切削)X65.0G00G28U0W0M05(自動回機械原點)M30(程式結束、程式還原)圖4-7端面切削之路徑圖4-7端面直線切削範例(P1)O6006(程式檔名)G00G28U0W0(自動回機械原點)G50S3000(設定主軸最高轉速)T0101(刀具號碼及補正代號)G96S200M03(設定切削速度)G00X52.0Z-1.0(快速移到指定位置)G01X-1.8F0.2(直線切削)圖4-7端面直線切削範例(P2)Z5.0(直線切削)G00X60.0Z10.0(快速移至目標位置)G00G28U0W0M05(自動回機械原點)M30(程式結束、程式還原)2-7直線切削（G01）直線切削(G01)一般可車削：端面車削外徑車削錐度車削切槽車削鑚孔車削搪孔車削圖4-9錐度之定義圖4-11錐度車削之路徑圖4-11錐度車削範例(P1)O6007(程式檔名)G00G28U0W0(自動回機械原點)G50S3000(設定主軸最高轉速)T0101(刀具號碼及補正代號)G96S200M03(設定切削速度)G00X27.0Z2.0(快速移到指定位置)G01Z0F0.2(直線切削)圖4-11錐度車削範例(P2)X35.0Z-40.0(錐度切削)Z-50.0(直線切削)X55.0(直線切削)G00X60.0Z10.0(快速移至目標位置)G00G28U0W0M05(自動回機械原點)M30(程式結束、程式還原)2-8原點復歸（G28）原點復歸時先快速位移至指定位置(G28XZorG28U0W0座標值)，以自動方式回機械原點。因此G28指令之座標點可謂回機械原點前之中間點。EX：G28X65.0Z-20.0EX：G28U5.0W5.0EX：G28U0W0以絕對座標模式自動原點復歸範例：EX：G28X65.0Z-20.0→【圖4-12】以增量座標模式自動原點復歸範例：EX：G28U5.0W5.0→【圖4-13】以增量座標模式，且增量值為零，自動原點復歸範例：EX：G28U0W0→【圖4-14】圖4-15直線切削實作練習圖4-15直線切削程式設計O6014(程式檔名)G00G28U0W0(自動回機械原點)G50S3000(設定主軸最高轉速)T0101(外粗刀號碼及補正代號)G96S200M03(設定切削速度)G00X70.0Z5.0(快速移到指定位置)G94X-1.8Z2.0F0.3Z1.0Z0G00X70.0Z3.0G71U2.0R1.0G71P10Q20U0.4W0.2F0.3N10G00G42X20.0G01X30.0Z-2.0F0.1Z-22.0X42.0Z-42.0X51.0Z-55.0X58.0Z-70.0X65.0Z-72