第3章数控车床编程

第3章数控车床编程§3.1数控车床编程基础一、数控车床编程特点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。二、编程规则1．绝对编程与增量编程(1)绝对编程绝对值编程是根据预先设定的编程原点计算出绝对值坐标尺寸进行编程的一种方法。即采用绝对值编程时，首先要指出编程原点的位置，并用地址X，Z进行编程(X为直径值)。增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示位置的一种编程方法。即程序中的终点坐标是相对于起点坐标而言的。(2)增量值编程(3)混合编程绝对值编程与增量值编程混合起来进行编程的方法叫混合编程。编程时也必须先设定编程原点。采用增量编程时，用地址U，W代替X，Z进行编程。U，W的正负方向由行程方向确定，行程方向与机床坐标方向相同时为正；反之为负。2．直径编程与半径编程当用直径值编程时，称为直径编程法。车床出厂时设定为直径编程，所以，在编制与X轴有关的各项尺寸时，一定要用直径值编程。三、坐标系统数控车床是以机床主轴轴线方向为Z轴方向，刀具远离工件的方向为Z轴的正方向。X轴位于与工件安装面相平行的水平面内，垂直于工件旋转轴线的方向，且刀具远离主轴轴线的方向为X轴的正方向。1.机床坐标系2.工件坐标系一般将工件坐标系的Z轴设成与机床主轴中心线重合，X轴设在工件的左端面或右端面。机床原点O+Z+XLФd旋转中心线图3-1数控车床坐标系O´参考点工件原点O+Z+XLФd图3-2工件坐标系起刀点3.工件坐标系设定G50XdZL一般用G92设定该FANUC-6T指令设定刀尖与工件原点的位置关系。四、对刀问题对刀就是确定刀尖在工件坐标系中的位置。常用的对刀方法为试切法。O(b)确定刀尖在X向的位置O(a)确定刀尖在Z向的位置L图3-3数控车床的对刀根据试切后工件的尺寸确定刀尖的位置。O(a)确定刀尖在Z向的位置L图3-3数控车床的对刀O(a)确定刀尖在Z向的位置L图3-3数控车床的对刀O(b)确定刀尖在X向的位置dO(b)确定刀尖在X向的位置d五、有关编程代码说明（一）G功能1.绝对坐标G90它是加工程序的第一条指令，以便后面给出起刀点。3.起刀点和换刀点设置以绝对坐标方式给出换刀时刀尖的位置。2.相对坐标G91螺纹加工、循环加工、子程序调用须用相对坐标编程。对于CK0630型数控车床，其控制系统为FANUCOET-A指令为：G92XZ对于FANUC-6T控制系统其指令为：G50XZ4.快速点位运动G00XZO图3-3G00指令运用8090640XZO图3-3G00指令运用406ZX绝对坐标编程为：G00X40.0Z6.0相对坐标编程为：G00U-40.0W-84.05.直线插补G01XZFO图3-4G01指令运用40ZX80O图3-4G01指令运用40ZX80绝对坐标编程为：G01X40.0Z-80.0F0.4相对坐标编程为：G01U0.0W-80.0F0.46.圆弧插补指令G02、G031）用圆弧半径R指定圆心位置编程G02(或G03)XZRF(绝对)；G02(或G03)UWRF(相对)。2）用I,K指定圆心位置的编程G02(或G03)XZIKF(绝对);G02(或G03)UWIKF(相对)。X,Z是圆弧终点的坐标值；I,K是圆心相对于圆弧起点的坐标值；U,W是终点相对始点的坐标值；R是圆弧的半径值。IKWU/2X+X+Z图3-5圆弧插补ZXO6014ZXO6014ZXO6014A.绝对坐标编程(1)顺圆插补G02凹圆弧半径法：G02X60.0Z-23.0R23F30圆心法：G02X60.0Z-23.0I23K0F30B.相对坐标编程半径法：G02U46.0W-23.0R23F30圆心法：G02U46.0W-23.0I23K0F30ZXO60图3-5G02指令运用(2)逆圆插补G03凸圆弧A.绝对坐标编程半径法：G03X60.0Z-30.0R30F30圆心法：G03X60.0Z-30.0I0K-30F30B.相对坐标编程半径法：G03U60.0W-30.0R30F30圆心法：G03U60.0W-30.0I0K-30F30ZXO60图3-5G02指令运用ZXO60图3-5G03指令运用图圆弧顺逆的判断7.进给暂停G04PP后为时间值，表示延迟时间，单位为毫秒。主要用于车削环槽、不通孔和自动加工螺纹等场合。图3-6暂停指令G04图3-6暂停指令G04图3-6暂停指令G04图3-6暂停指令G04G04P10008.回参考点检验(G27)G27用于检查X轴与Z轴是否能正确返回参考点。9.沿X方向返回程序起点（或对刀点）径向位置G28当前位置程序起点图3-7返回程序起点指令G028+X+Z当前位置程序起点图3-7返回程序起点指令G28+X+Z9.沿Z方向返回程序起点(或对刀点)Z向位置G29当前位置程序起点图3-8返回程序起点指令G029+X+Z当前位置程序起点图3-8返回程序起点指令G29+X+ZT功能T功能指令：选择刀具编程格式T～若T后面两位数则表示若T后面四位数字所选择的刀具号码前两位是刀具号后两位是刀具长度补偿号，或是刀尖圆弧半径补偿号例：T0303表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。T0300表示取消刀具补偿M功能(辅助功能)M00：程序暂停，可用NC启动命令（CYCLESTART）使程序继续运行M01：计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效M03：主轴顺时针旋转M04：主轴逆时针旋转M05：主轴旋转停止M08：冷却液开M09：冷却液关M30：程序停止，程序复位到起始位置程序(绝对值编程)如下：O0301(程序号)N010G92X200.0Z100.0；(设定工件坐标系)N020G00X30.0Z5.0S800T0101M03；(Ｐ→Ａ点)N030G01X50.0Z-5.0F1.3；(刀尖从Ａ点按Ｆ值运动到Ｃ点)N040Z-45.0；(Ｃ→Ｄ点)N050X80.0Z-65.0；(Ｄ→Ｅ点)N060G00X200.0Z100.0T0100；(Ｅ→Ｐ点，取消刀补)N070M05；(主轴停转)N080M02；(程序结束)程序(增量值编程)如下：O0312；(程序号)N010G00U-170.0W-95.0S800T0101M03(Ｐ→Ａ点)N020G01U20.0W-10.0F1.3；(刀尖从Ａ点按Ｆ值运动到Ｃ点)N030W-40.0；(Ｃ→Ｄ点)N040U30.0W-20.0；(Ｄ→Ｅ点)N050G00U120.0W165.0T0100；(Ｅ→Ｐ点)N060M05；(主轴停转)N070M02；(程序结束)程序如下：O0302；(程序号)N001G50X100.0Z52.7；(设定工件坐标系)N002S800M03；(主轴800转/分钟,正转)N003G00X6.0Z2.0；(引入点)N004G01Z-20.0F1.3；(切￠6外圆)N005G02X14.0Z-24.0R4.0；(车R4圆弧)N006G01W-8.0；(切￠14外圆)N007G03X20.0W-3.0R3.0；(车R3圆弧)N008G01W-37.0；(切￠20外圆)N009G02U20.0W-10.0R10.0；(车R10圆弧)N010G01W-20.0；(切￠40外圆)N011G03X52.0W-6.0R6.0；(车R6圆弧)N012G02U10.0W-5.0R5.0；(车R5圆弧)N013G00X100.0Z52.7；(快速退刀至编程起点)N014M05；(主轴停转)N015M02；(程序结束)O0002（程序号）N10G50X70.0Z150.0;(建立工件坐标系)N20S630M03;(让主轴以630r/min正转)N30G00X20.0Z88.0M08;(快速移到毛坯右端,开切削液)N40G01Z78.0F100;(车外圆￠20)N50G02Z64.0R12.0;(车R12圆弧成型面)N60G01Z60.0;(车外圆￠20)N70G04X2.0;(转角处暂停２秒，清根)N80G01X24.0;(车端面)N90G03X44.0Z50.0R10.0;(车转角圆弧R10)N100G01Z20.0;(车外圆￠44)N110X55.0;(车端面并退出到工件外)N120G00X70.0Z150.0M09;(返回起刀点，头切削液)N130M05;(主轴停转)N140M02;(程序结束)10.螺纹切削G33DIXLPQ（循环）D—螺纹段外径；外螺纹为大径，内螺纹为小径I—螺纹段内径；外螺纹为小径，内螺纹为大径X—每次径向切深(直径值)；L—螺纹有效段总长，正为左旋，负为右旋；P—螺纹导程；Q—锥螺纹的大小头半径之差。注意：1在进入螺纹加工之前必须是相对坐标；2必须设置2mm升速进刀段与2mm的降速退刀段。2ID图3-9程序起点AAP*0725.1大径小径G50X270.0Z260.0坐标设定S300主轴300r/minT0101M03主轴正转G00X35.0Z104.0循环起点G91G33D30.I28.4X0.2L48.P1.5G90G00X270.0Z260.0T0000M05回起刀点，主轴停M02程序结束例1车如3-12所示的圆柱螺纹。3056104图3-12车螺纹I=30-1.0725*1.5=28.414.G81P循环加工开始P为循环次数，最多为99次。须以增量方式进入。15.G80循环加工结束循环体必须建立在G81和G80之间13.设定刀尖的起始位置，FANUCOTE-A为G92；FANUC–6T为G50G91G81P循环开始指令...G80循环结束指令说明：1）P为循环次数，最多为99次2）循环必须以增量方式进入3）循环体必须建立在G81与G80之间，且G80必须位于G81之后4）循环不能嵌套，也不能调用子程序DdLFBCED图3-15矩形循环走刀方式ST图3-15所示，工件毛坯直径为d，加工目标直径为D，每次切深为S，则单边径向加工余量T=|d-D|/2，循环次数P=T/S，若车削长度为L，则循环程序为:G00X(d+2s)ZB循环起始位置BG91G81P(T/S)增量式进入循环G00X-4S径向进刀B至CG01Z-LF轴向切削C至DX2S径向退刀D至EG00ZL轴向退刀E至FG80循环程序结束B--C--D--E--F例5如图3-16所示，用循环方式编制一个粗车外圆的加工程序（每次切深2mm）。解：T=(40-20)/2=10mmS=2mm，则：P=T/S=10/2=5N1T11N2G92X60.0Z100.0N3S600M03N4G00X44.0Z2.0循环起始位置N5G91G81P5N6G00X-8.0N7G01Z-32.0F100N8X4.0N9G00Z32.N10G80N11G90M05N12G00X60.0Z100.0N13M02+Z402030+X244图3-16例610060+Z402030+X244图3-16例6+Z402030+X238图3-16例6+Z4030+X238图3-16例6+Z4030+X238图3-16例6+Z4030+X236图3-16例6+Z4030+X236图3-16例6+Z4030+X236图3-16例6+Z4030+X236图3-16例6+Z4030+X236图3-16例6+Z4030+X220图3-16例6+Z4030+X220图3-16例6+Z4030+X260图3-16例5100待车内孔直径为d，加工目标直径为D，每次切深为S，则单边径向加工余量T=|d-D|/2，循环次数P=T/S，若