数控加工要点辅导

1数控加工要点辅导1．数控加工编程基础1.1编程内容与方法内容：（1）加工工艺分析（2）数值计算（3）编写零件加工程序（4）程序输入（5）程序校验与首件试切。方法：（1）手工编程（2）自动编程CAD/CAM软件数控程序的结构％O1000N01G9lG00X50Y60N02G01X1000Y5000F1505300T12M03N10G00X－50Y、60M30％结构；(1)程序起始符（2）程序名（3）程序主体（4）程序结束指令（5）程序结束符指令符号：（1）开始％；（2）程序名O（3）程序段号N（4）准备功能G；（5）尺寸字X，Y，Z，A，B，C，U，V，W，I，J，K，R；（6）进给速度F；（7）主轴速度S；（8）刀具选择T；（9）辅助功能M；（10）其它参数字符P，Q，L，D，H等℃1．2坐标系a机床坐标系与机械原点2数控机床结构：见图1数控机床的坐标系：3机床坐标系：是机床上固有的坐标系，是机床加工运动的基本坐标系，是考察刀具在机床上的实际运动位置的基准坐标系。命名与方向见图2。然而不管是刀具移动还是工作移动，机床坐标系永远假定刀具相对于静止的工件而运动。同时，运动的正方向是增大工件和刀具之间距离的方向。机床坐标系的原点：也称机床原点或零点，其位置在机床上是固定不变的。实际上是通过返回机床参考点来完成确定的。通过行程开关粗定位，又编码器零位脉冲精定位。坐标轴的命名及运动方向：见图3b.工件坐标系与程序原点工件坐标系：局部坐标系，编程坐标系。即以工件上的某一点（工件原点）为坐标系原点进行编程。数控程序中的加工刀位点坐标均以编程坐标系为参照进行计算。工件坐标系的确定：通过设置工件坐标系的原点相对机床原点的位置坐标（称为原点偏置）来确定。指令有G92X_Y_Z_（数控铣）G50X_Z_(数控车)G54~G59（绝对零点偏置）确定工件坐标系原点的过程称为“对刀”操作，此时的刀具位置称为对刀点。4对刀点：是数控加工时刀具相对于工件的起点。选择对刀点的原则是：方便数学处理和简化程序编制在机床上容易找正加工过程中易于检查引起的饿加工误差小c.坐标面选择G17(XY)G18(ZX)G19(YZ)d.绝对与增量尺寸G90G91e.半径、直径G22G23半径/直径（车床）f.英制/公制G20/G211.3刀具、进给、主轴转速a.选刀具功能T指令T03033号刀具，3号偏置量T03000T5D18D13b.换刀M06先选后换N0110G01X__Y__Z__T01；N0120……;N0130……..;N0140G28Z__M06T02;N0150……;N0160……..;N0170G28Z__M06：c.主轴转速功能G96S200；恒线速200m/minG97S200；转速200r/minS300300r/min最高速度限制G50(G92);G50S20002000r/mind.进给功能F100G94mm/min;F0.3G95mm/r1．4辅助功能5M06换刀1．5典型的准备功能模态指令（续效）非模态指令快速定位G00X_Y_Z_圆弧插补G02G03G17G02X_Y_Z_I_J_K_F_6G18G03X_Y_Z_R_F_不能描述整圆大于180度时R跟负数螺纹加工G33/G32铣床/车床车：G32X(U)_Z(W)_F__F采用旋转进给率螺距铣：G33IP_F_;IP_表示X_Y_Z_之2者刀具补偿指令G41G42G40作用：对于不同半径的刀具，编程时不考虑刀具半径的影响，需要计算刀具中心的运动轨迹，直接按图样所给的尺寸编程，只在实际加工时，输入刀具的半径即可，在控制面板上手工输入。可以使粗粗加工的程序简化。移动指令：G00和G01G41G42G40H01;偏置量20.0G90G43Z100.0H01;Z移到120.0步骤：刀具半径补偿的过程分为三步。1)刀具半径补偿的建立，刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程；2)刀具半径补偿进行，执行有G41、G42指令的程序段后，刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏置量；3)刀具半径补偿的取消，刀具离开工件，刀具中心轨迹要过渡到与编程至合的过程。刀具长度补偿指令G43刀具长度正补偿G44刀具长度负补偿G49取消或者定义H00G17G43Z_H_执行G43时Z实际=Z指令+(H_)G44时Z实际=Z指令-(H_)72．影响精度的因素加工精度与表面质量影响加工精度的因素及提高精度的措施（1）产生加工误差的原因①机床原因②工艺系统。卡具，量具，对刀③编程。查补误差、逼近误差、走刀路线（2）改进措施影响表面粗糙度的因素及改进措施（1）工件材料切削加工前对材料进行调质或正火处理（2）切削用量（3）刀具几何参数、材料因素（4）切削液3．顺铣与逆铣：+Z8当工件位于铣刀进给方向的右侧时，我们称进给方向为顺时针。反之当工件位于铣刀进给方向左侧时，进给方向定义为逆时针。若铣刀主轴旋转方向与与刀具进给方向相同时；称为顺铣。若铣刀旋转方向与工件进给方向相反，称为逆铣。逆铣时，切削由薄变厚，刀齿从已加工表面切入，对铣刀的使用有利。逆铣时，当铣刀刀齿接触工件后不能马上切入金属层，而是在工件表面滑动一小段距离，在滑动过程中，由于强烈的摩擦，就会产生大量的热量，同时在待加工表面易形成硬化层，降低了刀具寿命，影响工件表面粗糙度，给切削带来不利。顺铣时，刀齿开始和工件接触时切削厚度最大，且从表面硬质层开始切入，刀齿受很大的冲击负荷，铣力变钝较快；但刀齿切人过程中没有滑移现象。顺铣的功率消耗要比逆铣时小，在同等切削条件下，顺铣功率消耗要低5％～15％，同时顺铣也更加有利于排屑。一般应尽量采用顺铣法加工，以降低被加工零件表面的粗糙度，保证尺寸精度。但是在切削面上有硬质层、积渣、工件表面凹凸不平较显著时，如加工锻造毛坯，应采用逆铣法。4．固定循环(1)车削固定循环9Fanuc简单固定循环G90G92G94数控编程技术P811）外圆切削圆柱：G90X（U）_Z（W）_F_式中，X、Z为圆柱面切削终点坐标值；U、W为圆柱面终点相对起点的增量值。切削圆锥：G90X（U）_Z（W）_R_F_式中，X、Z为圆锥面切削终点坐标值；U、W为圆锥面切削终点相对循环起点的增量值；R为切削始点与圆锥面切削终点的半径差。端面车削固定循环2）端面圆柱G94X_Z_F_端面圆锥G94X_Z_R_F_多次固定形状1）外圆粗切削循环10编程格式：G71P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F（f）S（s）T（t）；式中d——背吃刀量，用参数设定；e——退刀量，用参数设定；ns——精加工形状程序段中的开始程序段号；nf——精加工形状程序段中的结束程序段号；u——X轴方向精加工余量；w——Z轴方向的精加工余量；f，S，t——F，S，T代码所赋的值。仿形粗车循环G73适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近时的粗车，11例如，一般锻件或铸件的粗车，这种循环方式的走刀路线如图4-50所示。编程格式为G73P（ns）Q（nf）I（Δi）K（Δk）U（Δu）w（Δw）D（Δd）F_S_T_地址含义ns循环程序段中第一个程序段的顺序号nf循环程序段中最后一个程序段的顺序号Δi粗车时，径向切除的余量（半径值）Δk粗车时，轴向切除的余量Δu径向（X轴方向）的精车余量（直径值）Δw轴向（Z轴方向）的精车余量Δd每次吃刀深度（在外径和端面粗车循环）；或粗车循环次数（在固定形状粗车循环）例2例２图4－５１所示的零件，零件毛坯已基本锻造成形，用FANUC系统固定形状粗车循环指令（G73），编写粗加工12程序。加工程序单：N010G50X260.0Z220.0工件坐标系建立N020G00X220.0Z160.0S500M03至快速进刀起点N030G73P040Q090I14.0K14.0U4.0W2.0D3F30.0G73为固定形状粗车循环N040G00X80.0W-40.0S800N050G01w-20.0F15.0精加工轮廓N060X120.0W-10.0N070W-20.0S600N080G02X16O.0W-20.0I20.0N090G01X180.0W-10.0S280N100G70P040Q090精加工复合循环，循环体N040～N090N110M05主轴停止N120M30程序结束2）螺纹车削循环G92。该指令可车削锥螺纹和圆柱螺纹，刀具从循环起点开始按梯形循环，最后又回到循环起点。如图4-38、图4-39所示，图中刀具路径中R为快速移动；F为工作进给速度运动。·锥螺纹的编程格式为G92X（U）_Z（W）_I_F_式中，X、Z为螺纹终点坐标值；U、W为螺纹终点相对循环起点的增量值；I为锥螺纹始点与终点的半径差；F为进给率，采用与螺距相对应的旋转进给率。·圆柱螺纹的编程格式为G92X（U）_Z（W）_F_13式中，X、Z为螺纹终点坐标值；U、W为螺纹终点相对循环起点的增量值；F为进给率，采用与螺距相对应的旋转进给率。例１：加工如图4－41所示锥螺纹，起刀点设在X100.0、Z150.0位置，利用螺纹固定循环指令，编写加工程序。N010G50X100.0Z150.0坐标系设定N020G97S300主轴转速N030T0101M03选择1号刀，卫号刀具补偿建立N040G00X80.0Z62.0刀具快速移动到循环起点N050G92X49.6Z12.0R-5.0FZ,0螺纹切削循环1N060X48．7螺纹切削循环20.9(查表)N070X48．l螺纹切削循环30.6N080X47．5螺纹切削循环40.6N090X47．l螺纹切削循环50.4N100X47．0螺纹切削循环60.1N110G00X100.0Z150.0T0100M05回起刀点，刀具补偿N120M02取消，主轴停，程序结束G82Z_F_S_Z控制螺纹深F导程S主轴转速14(2)铣削固定循环表5－6FANUC固定循环功能G73间歇进给一快速进给高速深孔往复排屑钻循环G74切削进给暂停一主轴正转切削进给攻左反攻丝G76切削进给主轴准确停止快速进给精镗G80取消固定循环G81切削进给一快速进给钻孔、锪孔G82切削进给暂停快速进给钻孔、阶梯镗孔G83间歇进给一快速进给深孔钻循环G84切削进给暂停～主轴反转切削进给攻丝G85切削进给一切削进给镗削G86切削进给主轴停止快速进结镗削G87切削进给主轴正转快速进给背镗削G88切削进给暂停一主轴停止手动镗削G89切削进给暂停切削进给镗削１.FANUCoi－MA固定循环功能数控系统的不同，固定循环的代码及其编程格式有很大差别。固定循环动作：15固定循环通常由6个动作组成，如图5－24所示。①X轴和Y轴的快速定位(初始点)；③刀具快速从初始点进给到R点；③以切削进给的方式执行孔加工的动作；④在孔底相应的动作；⑤返回至R点；③快速返回到初始点。初始平面是为了安全下刀而规定的一个平面；R点平面表示刀具下刀时自快进转为工进的高度平面。对于立式数控铣床，孔加工都是在XY平面定位并在Z轴方向进行。固定循环的编程格式如下。G××X_Y_Z_R_Q_P_F_K_X_Y_用增量值或绝对值指定孔位置，轨迹及进给速度与G00的定位相同Z_增量为R点到孔底的距离，绝对值时指定孔底的位置，进给速度在动作3由F指定，在动作5时根据加工方式变为快速进给成由F指定R_指从初始点到R点的距离，或绝对值指定R点位值，Q_指定G73、G83中每次的切入量或G76、G87中的偏移量（常为增量）P_指定孔底的停留时间，其指定数值与G04相同F_指定切削进给速度K_决定动作的重复次数，未指定时时为1次固定循环的定义平面①初始平面初始平面是为了安全下刀而规定的一个平面。初始平面到零件表面的距离可以任意设定在一个安全的高度上，当使用同一把刀具加工若干孔时，只有孔间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完了时，才使用G98功能使刀具返回到初始平面上的初始点。②R点平面R点平面又叫R参考平面，这个平面是刀具下刀时自快进转为工进的高度平面。距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化，一般可取2～