第三部分数控车床程序的编制

数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/131第三部分数控车床程序的编制新航平原公司王喜平数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/132一、数控车床程序编制特点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。数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1331．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)10020050100OAB插补A到B绝对编程：G01X200.Z50.;二、数控车床程序编制规则数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/134(2)增量值编程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。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；反之位负。10020050100OAB插补A到B相对编程：G01U100.W-50.;数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/135(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。10020050100OAB插补A到B混合编程：G01X200.W-50.;或者G01U100.Z50.;数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1362．脉冲数编程与小数点编程（1）脉冲数编程与数控系统最小设定单位(脉冲当量)有关。当系统脉冲当量为0.001时，表示对应一个脉冲，运动部件移动0.001mm。程序中移动距离数值以μm为单位，例如X60000表示移动60000μm，即移动60mm。若小数点后面的数位超过4位时，数控系统则按四舍五入处理。（2）小数点输入编程表明以mm为单位，要特别注意小数点的输入。例如，X60.0表示采用小数点编程移动距离为60mm；而X60则表示采用脉冲数编程，移动距离为60μm(0.06mm)。小数点编程时，小数点后的零可省略，如X60.0与X60．是等效的数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1373、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。当用半径值编程时，称为半径编程法。如需用半径编程，则要改变系统中相关的参数。数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1384、英制/公制转换指令（G20/G21)程序中G代码的单位可以是英制或公制，具体可由指令G20/G21制定。英制单位指令：G20，单位为in,(英寸1in=25.4mm)公制单位指令：G21，单位为mm.(1)指令应用说明:1）在程序中指令单位时，英制／米制转换指令G20/G21代码要在坐标系设定指令之前，在程序的开头用单独程序段指令。2）电源接通时，英制、米制转换的G代码与切断电源前相同。3）程序执行过程中不要变更G20、G21指令；4）英制输入(G20)和米制输入(G21)相互转换时，为使偏置值符合输入单位，应重新设定。数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/139(2)受G20/G21影响的参数1）F表示的进给速度指令值；2）与位置有关的指令值；3）偏移量；4）手摇脉冲发生器1个刻度的值：G20时最小设定单位是0.0001in，G21时最小设定单位是0.001mm；5）步进的移动量；6）某些参数。数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1310插补，即数据点的密化。插补功能是数控机床进行工作，保证零件加工合格的核心技术。零件轮廓的基本线型是直线和圆弧，一些复杂的曲线、曲面经过适当处理后，也可以用直线和圆弧去逼近、拟合。密化处理的实质就是采用一小段直线或圆弧去对实际的轮廓曲线进行拟合，以满足加工精度的要求。插补功能除了要保证密化曲线的精度要高外，还要保证其运动速度及运动平稳性满足要求数控系统输出给伺服系统的数据有脉冲数据和增量数据两种类型，对应的就有脉冲插补法和数据采样插补法两种形式。三、插补功能指令数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/13111、快速定位指令：G00格式：G00X(U)_Z(W)_;功能：快速移动到指定点（摸态指令）。Z轴X轴OΦ201811BA刀具从A点快速移动到B点：绝对编程：G00X20.Z0.;相对编程：G00U-22.W-18.;混合编程：G00X20.W-18.;数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1312GOO指令是模态代码，它命令刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。它只是快速定位，而无运动轨迹要求，也无切削加工过程。绝对值编程时，刀具分别以各轴的快速进给速度运动到工件坐标系X、Z点；增量值编程时，刀具以各轴的快速进给速度运动到距离现有位置为U、W的点。G00的定位方式可以是非线性插补和线性插补定位两种，可由参数设定（参数号1401）其对应的运动轨迹是折线和直线，非线性插补定位刀具一各轴的快速移动速度定位，刀具轨迹通常不是直线。线性插补定位刀具轨迹与直线插补（G01）相同。刀具以不大于各轴的快速移动速度在最短的时间内定位。如下图所示：数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1313起点位置直线插补非线性插补终点位置各轴快速移动的速度在出厂时已经设定，用户一般不要轻易调整。各轴快速移动的设定有参数（参数1420）设定，一旦设定，即是一个固定值，G00指令不能调整其移动速度。对于设定为非线性插补快速移动的数控机床，由于刀具的快速移动常常是折线，所以要注意产生干涉而打坏刀具过损坏机床。即使指定了线性插补定位，在执行G28、G53指令时仍然还是用非线性插补定位，因此，同样可能会出现干涉现象。G00指令移动轨迹数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1314指令说明：1）GOO为模态指令，可由G01、G02、G03等指令注销。2）移动速度不能用程序指令设定，各轴的快移速度可以相同，可以不相同。3）GOO的执行过程为刀具由程序起始点加速到最大速度，然后快速移动，最后减速到终点，实现快速点定位。4）在执行G00指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，联动直线轴的合成轨迹多数情况是折线，操作者要十分小心，避免刀具与工件发生碰撞。5）G00指令一般用于加工前的快速定位或加工后的快速退刀。数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1315G00应用举例：绝对值编程：G00X60.0Z100.0；增量值编程：GOOU40.0W80.0；数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/13162、直线插补指令G01格式：G01X(U)_Z(W)_F_;功能：按F给定的进给速度直线移动到指定点（模态指令）。Z轴X轴OΦ602010起点终点刀具从起点点直线插补到终点：绝对编程：G01X60.Z0.F0.05;相对编程：G01U20.W-20.F0.05;混合编程：G01X60.W-20.F0.05;数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1317直线插补指令G01制定机床的X、Y轴以联动方式指定刀具直线插补到规定的位置，其刀具的移动速度由进给功能指令F指定。这个移动速度属于切削加工的进给速度，其速度大小可调。绝对坐标编程和相对坐标编程可以再同一个程序段中使用。F代码指定刀具移动的进给速度每位每分钟进给或每转进给，F中指定的进给速度一直有效，直到指定新值。因此，不必每个程序段都指定F。如果没有指定F代码，则认为进给速度为零。对于每分钟进给方式两坐标轴联动控制，沿每个坐标轴移动的进给速度如下：已知指令为：G01XαZβFff为进给速度，mm/min则各坐标轴的进给速度为：fx=α/L*ffy=β/L*f其中：L=√α2+β2数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1318αβLffxfy由以上分析可以看出，直线插补运动时各轴的进给速度与各轴的移动距离成正比关系。G01指令X、Z轴进给速度G01指令举例说明：数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1319%O2001T0101；M03S450；G00X20.0Z2.0；Z0.G01X26.0Z-3.0F0.2；Z-48.0；X60.0Z-58.0；X80.0Z-73.0；X90.0；G00X100.0Z10.0；M05；M30；%数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/13203、圆弧插补G02、G03圆弧插补指令可指令刀具沿圆弧移动，圆弧有顺圆与逆圆之分。对于数控车床，根据X、Z轴的正方向，用右手法则判断出Y轴的正方向。从Y轴正方向向Y轴负方向看过去，顺着加工方向，是顺时针方向的圆弧即为顺圆，逆时针方向的圆弧即为逆圆。__;______0302FRWZUXGG__;________0302FKIWZUXGGG18G18数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1321后置刀架前置刀架数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1322X、Z：为绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标；U、W：为增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量；I、K：指令圆心位置，具体为圆弧起点到圆弧中心的矢量在相应坐标轴上的的分量，I、K分别对应X、Z坐标轴，它与圆弧终点坐标位置是绝对值指令还是增量值指令无关，始终未增量值坐标，同时，I值与X是半径编程还是直径编程也是无关的，在直径、半径编程时I都是半径值R：圆弧半径，也是指令圆心位置，为不带符号的圆弧半径。但是由于过起点和终点的原话可以有两个，即小于180°的原话和大与180°的圆弧，为区分是指令那个圆弧，特规定，对于小于180°的圆弧，半径值用正值表示；而大于等于180°的圆弧，在数控车削加工中不能指令，即不能再一个程序段中指令。对于这种情况，要么分段指令，要么改用I、K指令编程。数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1323F：沿圆弧插补方向的进给速度；数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/1324指令说明：1）对于数控车削，默认的工作平面就是XZ平面，所以书写程序时可以不必指令插补平面，即可以不写G18指令。2）圆弧插补方向的判别是：从坐标平面垂直轴正方向想负向看，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。注意到实际数控车床有后置刀架与前置刀架两种，因此在判别圆弧方向时要引起注意。后置刀架前置刀架数控技术第二章数控加工程序编制数控技术数控车床编程的基本知识2019/8/13253）圆弧圆心的指定方法：对于圆弧，仅有圆弧的起点和终点坐标还不能确定圆弧的形状，还必须知道圆弧的圆心坐标才能确定圆弧的形状。因此圆弧的数控编程方法有两种：I、J、K编程和R编程，对于数控车床编程即是I、K编程。用I、K指令圆心，其