第3章数控程序编制3

数字控制及装备技术研究所InstituteofNumericalControlAndEquipmentTechnology第三章数控加工程序编制2第一节概述第二节数控编程基础第三节数控系统的指令第四节数控车床程序编制第五节数控铣床程序编制第六节加工中心程序编制第七节自动编程第五节车削数控加工及其手工编程一、普通数控车床的车削加工普通数控车床能完成端面、内外圆、倒角、锥面、球面及成形面、螺纹等的车削加工。主切削运动是工件的旋转，工件的成形则由刀具在ZX平面内的插补运动保证。加工轴工件旋转车床车刀移动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第五节车削数控加工及其手工编程需要注意的问题：（1）在一个程序段中，可以采用绝对坐标编程、增量坐标编程或二者混合编程。（2）用绝对坐标编程时，坐标值X取工件的直径；增量坐标编程时，用径向实际位移量的2倍值表示，并附上方向符号。（3）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。（4）由于车削加工的余量较大，因此，为简化编程数控装置常具备不同形式的固定循环。(5)编程时，常认为刀尖是一个点，而实际中刀尖为一个半径不大的圆弧，因此需要对刀具半径进行补偿。1.单一固定循环指令（G90G92G94）内外直径（轴向）的切削循环G901）圆柱切削循环指令指令格式：G90X（U）_Z(W)_F_；指令说明X、Z表示切削终点坐标值；U、W表示切削终点相对循环起点的坐标分量；F表示进给速度。指令功能该指令用在径向余量比轴向余量多时，简化编程。3.4.3简化编程功能指令该指令将刀具“切入→切削→退刀→返回（1→2→3→4）”，用一个指令（G90）完成。例：应用圆柱面切削循环功能加工下图所示零件。程序：N10T0101；N20M03S1000；N30G00X55.0Z2.0；起刀位置N40G90X45.0Z-25.0F0.2；切削循环N50X40.0；第二刀N60X35.0；切削到尺寸N70G00X200.0Z100.0；N80M05；N90M30；例1、G90内外径切削循环程序：N10T0101；N20M03S1000；N30G00X105.0Z5.0；快速接近工件N40G90X90.0Z-80.0F0.3；粗车直径切削循环N50X85.0；第二刀吃5mmN60X80.0；第三刀吃5mmN70X75.0；第四刀吃5mmN80X70.0；切削到尺寸N90G00X150.0Z100.0；退出到安全位置N100M05；主轴停止N110M30；程序结束并返回分5次走刀2019/8/152）圆锥切削循环指令指令格式G90X（U）_Z（W）_R_F_；指令说明X、Z表示切削终点坐标值；U、W表示切削终点相对循环起点的增量坐标；R切削起点与切削终点的直径差除以2，（必须指定锥体的“R”值）；F表示进给速度。指令功能切削循环功能及用法与圆柱切削循环功能相同。R-正负的判断：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。例：圆锥切削循环功能加工图所示零件编程：……G00X70.0Z5.0；起刀位置G90X65.Z-35.R-5.0F0.3；切削循环X60.0；第二刀X55.0；第三刀X50.0；切削到尺寸G00X100.0Z100.0；回换刀点……、G90锥面切削循环程序：T0101；M03S1000；转速1000G00X105.0Z5.0；快速接近工件G90X96.Z-80.0R-10.0F0.3；锥面切削循环X93.0；第二刀X90.0；切削到尺寸G00X100.0Z100.0；退出到安全位置M05；M30；2019/8/152.端面（台阶）切削循环G941）平台阶面车削循环指令格式G94X（U）_Z（W）_F_；指令说明X、Z表示端面切削终点坐标值；U、W表示端面切削终点相对循环起点的增量坐标；F表示进给速度。指令功能：垂直端面车削循环。例：应用端面切削循环功能加工下图所示零件。程序：……G00X85.0Z5.0；G94X30.0Z-5.0F0.2；Z-10.0；Z-15.0；……G94台阶切削循环程序：N10T0101；N20M03S1000；N30G00X105.0Z5.0；快速接近工件N40G94X60.0Z-5.0F50;台阶切削循环N50Z-9.0；第二刀吃4mmN60Z-13.0；第三刀吃4mmN70Z-17.0；切削到尺寸N80G00X100.0Z100.0；退出到安全位置N90M05；N100M30；2）锥端面切削循环指令格式G94X（U）_Z（W）_K_F_；指令说明X、Z表示切削终点坐标值；U、W表示切削终点相对循环起点的增量坐标；K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K为负，反之为正。F表示进给速度。指令功能用于锥端面循环车削。点击这里看动画效果4）精加工循环（G70）指令格式G70P(ns)Q(nf)指令解释ns——精加工形状程序的第一个段号；nf——精加工形状程序的最后一个段号；指令功能：当用G71，G72、G73粗加工完毕后，用G70精车削，切除粗加工中留下的余量。注意：（1）在G71、G72、G73程序段中规定的F，S和T功能无效，但在执行G70时顺序“ns”和“nf”之间指定的F，S和T有效；（2）当G70循环加工结束时，刀具返回到起点并读下一个程序段；（3）G70到G73中ns到nf间的程序段不能调用子程序。3.复合固定循环指令（G71—G76）指令格式G71U(△d)R(e)；G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)；指令说明从顺序号ns到nf的程序段，指定A及B间的移动指令。△d:—吃刀量(半径指定)，无符号。切削方向依照AA’的方向决定（如下图）；e—每次切削结束的退刀量；ns—精车加工程序第一个程序段段的顺序号；nf—精车加工程序最后一个程序段的顺序号；△u—X轴方向精加工余量的距离及方向（以直径表示）；△w—Z轴方向精加工余量的距离及方向；指令功能G71指令的粗车是以多次Z轴方向走刀以切除工件余量，为精车提（G70）供一个良好的条件，适用于毛坯是圆钢的工件。1）外圆粗车固定循环（G71）G71刀具运动轨迹示意图注意◎△u、△w精加工余量的正负判断（如下图）F、S或T功能在(G71)循环时无效，而在(G70)循环时ns～nf程序段中的F、S、或T功能有效；◎ns～nf程序段中恒线速功能无效；◎ns～nf程序段中不能调用子程序；◎起刀点A和退刀点B必须平行；◎零件轮廓A～B间必须符合X轴、Z轴方向同时单向增大或单向减少；◎ns程序段中可含有G00、G01指令，不许含有Z轴运动指令。例：按下图所示尺寸编写外圆粗切循环加工程序。N10T0101M03S450；N20G00G42X121.0Z10.0M08；起刀位置N30G71U2.0R0.5；外圆粗车固定循环N40G71P50Q110U2.0W2.0F0.2N50G00X40.0；//ns第一段，不允许有Z方向的定位。N60G01Z-30.0；N70X60.0Z-60.0；N80Z-80.0；N90X100.Z-90.0；N100Z-110.0；N110X120.0Z-130.0；//nf最后一段N120G00G40X200.0Z140.0M09；N130M05；主轴停N140M30；程序:例7、G71+G70粗、精加工循环程序：N010T0101；刀具补偿N020M03S800；N030G00X105.0Z2.0；快速接近工件N040G71U2.0R1.0；粗车削循环N050G71P060Q150U1.0W1.0F0.2；N060G00X21.8；ns//N070G01X23.8Z-2.0F0.1；N080Z-21.0；N090X28.07；N100X34.0Z-33.0；N110Z-48.0；N120X42.0；N130Z-58.0；N140X100.0；N150Z-100.0；nf//N160G70P060Q150；精加工循环N170G00X150.Z100.；退出到安全位置N180M05；N190M30；例8、G71+G70粗、精加工循环程序：N10T0101；N20M43；N30M03S200；N40G00X165.0Z2.0；N50G71U2.0R1.0;N60G71P70Q160U1.0W0.5F0.3；N70G00X161.0；N80G01Z-1.0F0.1；N90X0.;N100G03X100.0W-50.0R50.0；N110G01W-20.0；N120X120.0W-20.0；N130X150.0；N140G03X160.0W-5.0R5.0；N150G01W-15.0；N160G70P70Q160；N170G00X150.0Z50.0；N180M05；N190M30；2）端面车削固定循环（G72）指令格式G72W(△d)R(e)；G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)；指令说明△d、e、ns、nf、△u、△w，f、s及t的含义与G71相同。ns程序段中可含有G00、G01指令，不许含有X轴运动指令。指令功能除了是平行于X轴外，本循环与G71相同。但粗车是以多次X轴方向走刀来切除工件余量，适用于毛坯是圆、钢各台阶面直径差较大的工件。点击这里看动画效果G72刀具运动轨迹示意图程序：N10T0101；N20M03S600；N30G00G41X165.0Z2.0M08；N40G72W4.0R1.0；N50G72P60Q130U1.0W1.0F0.2；N60G00Z-110.0；//ns此段不允许有X方向的定位。N70G01X160.0F0.15；N80Z-80.0；N90X120Z-70.0；N100Z-50.0；N110X80.0Z-40.0；N120Z-20.0；N130X40.0Z0.；//nfN140G00G40X200.0Z200.0M09；N150M05；N160M30；例：按图所示尺寸编写端面粗切循加工程序。例9、G72+G70端面车削固定循环程序：N10T0101；N20M03S600；N30G00G41X165.0Z2.0M08；加入刀尖补偿N40G72W2.0R1.0；吃刀量2mm，退刀量1mmN50G72P60Q130U1.0W1.F0.2；精车余量1mmN60G00Z-110.0；//ns此段不允许有X方向的定位。N70G01X160.0F0.15；N80Z-80.0；N90X120Z-70；N100Z-50；N110X80.0Z-40.0；N120Z-20.0；N130X40.0Z0.；//nfN140G70P60Q130；精车循环N150G00G40X200.0Z200.0M09；N160M05；N170M30；3）固定形状粗车复合循环（G73）指令格式G73U(△i)W(△k)R(d)；G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)；指令说明A和B间的运动指令指定在从顺序号ns到nf的程序段中（如下图）△i——X轴方向退刀距离(毛坯余量，半径表示)；△k——Z轴方向退刀距离(毛坯余量)；d——分割次数，这个值与粗加工重复次数相同；ns——精加工程序第一个程序段的顺序号；nf——精加工程序最后一个程序段的顺序号；△u——X轴方向精加工余量的距离及方向（以直径表示)；△w——Z轴方向精加工余量的距离及方向。指令功能：本功能用于重复切削一个逐渐变换的固定形式，用本循环，可有效的切削一个用粗加工锻造或铸造等方式已经加工成型的工件。◎ns～nf程序段中的F、S或T功能在循时环无效，而在G70时，程序段中的F，S或T功能有效。◎加工余量的计算:毛坯Φ−工件最小Φ2◎△u、△w精加工余量的正负判断：1—(减1是为了少走一空刀)。注意：G73刀具运动轨迹示意图程序：N10T0101；N20M03S800；N30G00G42X140.0Z5.0M08；N50G73U9.5W9.5R3.；（X，Z向退刀量9