朱2015上-数控技术—第三章数控加工程序编制.

SchoolofMechanicalandPowerEngineeringHenanPolytechnicUniversity主讲：秦歌机械与动力工程学院2015-05数控技术SchoolofMechanicalandPowerEngineeringSchoolofMechanicalandPowerEngineering第三章数控加工程序的编制SchoolofMechanicalandPowerEngineering•主要内容数控车削加工程序编制数控铣削加工程序编制数控孔加工程序编制第三章数控加工程序的编制SchoolofMechanicalandPowerEngineering车外圆车端面钻孔车内孔切槽切断车锥面车型面车螺纹数控车削的基本特征与加工范围3.1数控车床的程序编制SchoolofMechanicalandPowerEngineering一、数控车床的编程特点可以采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程；车削加工图样上的径向尺寸及测量的径向尺寸使用的是直径值，因此在数控车削加工的程序中输入的X及U坐标值也是“直径值”；为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半；要保证车削加工精度，特别是锥面和成形表面的精度，需要准确测量车刀刀尖刀刃圆弧半径，并采用刀尖半径补偿（TNR）方法进行加工；棒料和锻料加工余量大，采用多次重复固定循环切削。3.1数控车床的程序编制SchoolofMechanicalandPowerEngineering3.1数控车床的程序编制二、车削固定循环功能车削循环指令是用含有G功能的一个程序段完成多个程序段指令的加工操作，免去了复杂的数学运算，使程序得以简化。车削循环指令有单一固定循环指令和复合循环指令。包括圆柱面或圆锥面切削循环G90、G71平面端面切削循环锥面端面切削循环螺纹切削循环G92端面切削循环G94、G72SchoolofMechanicalandPowerEngineering3.1数控车床的程序编制——单一循环二、车削固定循环功能1、单一固定循环指令（FUNC-0i系统)单一固定循环可以将一系列连续加工动作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一个循环指令完成，从而简化程序。单一固定循环指令只能进行简单的重复加工，主要有：•外径/内径切削固定循环指令（G90）；•螺纹切削固定循环指令（G92)；•端面固定循环指令（G94）。单一固定循环SchoolofMechanicalandPowerEngineering1)带锥度的内（外）径切削循环指令如图所示，该指令可使刀具从循环起点A走直线轨迹，刀具刀尖从循环起点（A）开始，经A－B－C－D－A四段轨迹，依次类推，最终完成圆锥面车削。编程格式：G90X_Z_R_F_；其中，X、Z为圆锥终点坐标值；R为圆锥面切削的起点相对于终点的半径差，如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标，R值为负，反之为正；F为进给速度3.1数控车床的程序编制——单一循环SchoolofMechanicalandPowerEngineering3.1数控车床的程序编制——单一循环1)带锥度的内（外）径切削循环指令G90X_Z_R_F_；锥面上切削起点值的坐标确定：为保证刀具切削起点与工件间的安全间隙，刀具实际起点Z向坐标值宜取1~5，而不是0。因此切削锥度的起点不是零件锥度起点A，而是P点，应算出P点的坐标。ZX0切削终点切削锥度起点零件锥度起点SchoolofMechanicalandPowerEngineering圆锥面固定循环切削举例3.1数控车床的程序编制——单一循环1)带锥度的内（外）径切削循环指令G90X40.0Z20.0R-5.0F0.3;(A-B-C-D-A)X30.0;(A-E-F-D-A)X20.0;(A-G-H-D-A)G90X_Z_R_F_；SchoolofMechanicalandPowerEngineering3.1数控车床的程序编制——单一循环1）外径/内径切削固定循环指令（G90）G90X40.0Z20.0F0.3;(A-B-C-D-A)X30.0;(A-E-F-D-A)X20.0;(A-G-H-D-A)R=0时，加工圆柱面G90X_Z_F_；SchoolofMechanicalandPowerEngineering对于如图所示的工件，编制一个粗车φ32外圆的简单循环程序，每次切深1mm（半径方向）•（1）确定切削深度及循环次数，单边径向余量为（40-32）/2=4mm,每次切削深度为1mm，其循环次数为4次。外圆循环程序示例（2）编写的循环程序如下绝对坐标方式程序G90X38Z-60F300;G90X36Z-60F300;G90X34Z-60F300;G90X32Z-60F300;相对坐标方式程序G90U-4W-62F300;G90U-6W-62F300;G90U-8W-62F300;G90U-10W-62F300;SchoolofMechanicalandPowerEngineering2）带锥度的端面切削循环指令编程格式：G94X_Z_R_F_；其中，X、Z为端面切削的终点坐标轴；R为端面切削的起点相对于终点在Z轴方向的坐标分量。当起点Z向坐标小于终点Z向坐标时R为负；反之为正。如图所示。3.1数控车床的程序编制——单一循环SchoolofMechanicalandPowerEngineering3.1数控车床的程序编制——单一循环带有锥面的端面固定循环切削加工：G94X_Z_R_F_；G94X15.0Z33.48R-3.48F0.3;(A-B-C-D-A)Z31.48;(A-E-F-D-A)Z28.78;(A-G-H-D-A)SchoolofMechanicalandPowerEngineering•如右图所示的工件，编写其粗车端面的简单循环程序（z轴每次进刀3mm）①绝对坐标方式程序G94X50Z-3F200；G94Z-6；G94Z-9；②相对坐标方式程序G94U-14W-3F200；G94W-6；G94W-9；3.1数控车床的程序编制——单一循环SchoolofMechanicalandPowerEngineeringG90X_Z_F_;G90X_Z_R_F_;G94X_Z_F_;G94X_Z_R_F_;SchoolofMechanicalandPowerEngineering3.1数控车床的程序编制——复合循环二、车削固定循环功能2、复合固定循环指令复合固定循环指令能解决复杂形面的加工，与简单循环的单一程序段不同，它有若干个程序段参加循环。运用复合循环切削指令，只需指定精加工路线和粗加工的背吃刀量，系统会自动计算出粗加工路线和加工次数，使程序得到进一步简化。•外圆粗切循环指令（G71）；•端面粗切循环指令（G72）；•仿形粗切循环指令（G73）复合固定循环SchoolofMechanicalandPowerEngineering1）外圆粗切循环（G71）适用于外圆柱面需多次走刀才能完成的粗加工。指令功能切除棒料毛坯大部分加工余量，切削是沿平行Z轴方向进行。编程格式：G71U(△d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)式中：△d--表示每次切削深度（背吃刀量），即X轴向的进刀，以半径值表示，无正负号；e—每次切削结束的退刀量（半径值），无正负号；ns--表示精加工路线第一个程序段的顺序号；nf--精加工路线最后一个程序段的顺序号；△u--Ｘ方向的精加工余量，直径值；△w--Z轴向精加工余量；f、s、t--F、S、T代码。粗加工有效。SchoolofMechanicalandPowerEngineering注意：•ns→nf程序段中的F、S、T功能，其只对精加工有效，对粗车循环无效。•零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少；•G71指令中最后的加工是以包含的指令单元减去预留量（精加工）而依次切削。•G71循环时可以进行位置补偿，但是不能进行刀尖半径补偿。在G71前必须用G40取消原有的刀尖半径补偿，在ns到nf中可以用G41或G42对精车进行刀尖半径补偿。1）外圆粗切循环（G71）编程格式：G71U(△d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)SchoolofMechanicalandPowerEngineering•执行G71前，要设定合理的循环起点。从换刀点至循环点A使用G00快速定位指令，循环点A的X坐标位于毛坯尺寸之外.•G71适用于单调变化的轮廓粗加工。•循环区间首段（ns）必须应用G00或G01代码，不能含有Z轴指令。•两个符号U的含义：前一个表示背吃刀量，后一个表示X方向的精加工余量。1）外圆粗切循环（G71）A’→B是工件的轮廓线，A→A’→B为精加工路线，粗加工时刀具从A‘点后退Δu/2、Δw，即自动留出精加工余量。G00（G01）X___;SchoolofMechanicalandPowerEngineering•循环编程：前面要定义三点：1）程序起点:换刀点位置，换刀不和工件、夹具发生碰撞；2）刀具状态:M03ST;3）循环起点：X毛坯直径+1；Z：1。•△d：切深，半径值，1~2mm；•R：退刀量，0.5~1mm；•△u:0.2~0.5mm;•△w：0.05~0.1mm;1）外圆粗切循环（G71）G71U(△d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)SchoolofMechanicalandPowerEngineering1）外圆粗切循环（G71）举例N10G00X200Z12；N20M08M03S500T0101；N30G00X121Z12；N40G71U2.0R0.5；N50G71P60QU0.5W0F0.25；N60G00X40；//nsN70G01Z-30F0.15；N80X60Z-60；N90Z-80；N100X100Z-90；N110W-20;N120U20W-20；//nfN130G00X200；N140Z12；N150M30；120G00X121Z1;SchoolofMechanicalandPowerEngineering2）端面粗切循环（G72）适用于适于Z向余量小，X向余量大的棒料粗加工。X向切削。编程格式：G72W(△d)R(e)G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)式中：△d——背吃刀量；e——退刀量；ns——精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf——精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；△u——X轴向精加工余量；△w——Z轴向精加工余量；f、s、t-粗加工F、S、T代码。注意：（1）ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定对粗车循环无效。（2）零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少。（3）在顺序号为ns的程序段中，使用G72指令时不得有X轴方向的位移。AA’BZXCSchoolofMechanicalandPowerEngineering2）端面粗切循环（G72）举例O002N10G00X200Z200；N20M03T0101；N30G90G00X176Z132M08；N40G96S120；N50G72W2R0.5；N60G72P70Q130U0.2W0.5F0.2；N70G00X160；//nsN80G01X160F0.15;N90X120Z70；N100Z80；N110X80Z90；N120Z110；N130X40Z130；//nfN140G00X200Z200M02;N70G00Z60；//nsSchoolofMechanicalandPowerEngineeringG96的用法——定义恒线速度：表面光洁G96SxxxxS后的数字是指定的线速度，m/min（米/分钟）。线速度V和转速n的关系：V=n*Pi*D/1000（从mm换算成m）注意：执行G96，必须设定工件坐标系，使得刀尖在主轴回转中心时X值为0。SchoolofMechanicalan