第3章 数控车床的程序编制.

第3章数控车床的程序编制3.1数控车床程序编制基础一、数控车床的主要功能1、简易数控车床2、经济型数控车床3、多功能数控车床4、车削中心3.1数控车床程序编制基础二、工艺装备特点1、对刀具的要求（1）刀具结构（2）刀具强度、耐用度（3）良好的断屑槽2、对刀座的要求3.1数控车床程序编制基础3、数控机床可转位刀具特点3.1数控车床程序编制基础三、对刀1、一般对刀2、机外对刀仪对刀3、ATC对刀4、自动对刀3.2数控车床程序编制的基本方法一、F功能1、在G99（G95）码状态下单位：㎜/r2、在G98（G94）码状态下单位：㎜/min3.2数控车床程序编制的基本方法二、S功能1、主轴最高转速限制（G50）指令格式：G50S___；2、恒线速度控制（G96）指令格式：G96S___；单位：m/min3、恒线速度取消（恒转速）（G97）指令格式：G97S___；单位：r/min3.2数控车床程序编制的基本方法三、T功能指令格式：Txx—四、M功能（1）M00（2）M01（3）M03（4）M04（5）M05（6）M08（7）M09（8）M30（9）M98（10）M993.2数控车床程序编制的基本方法五、G功能1、加工坐标系设定（G50）指令格式：G50X__Z__；2、倒角、倒圆角编程（1）45°倒角与1/4倒圆角45°倒角格式为：G01Z(W)__I__；G01X(U)___K___；3.2数控车床程序编制的基本方法¼圆角倒圆格式为：G01Z(W)__R__；G01X(U)__R__；3.2数控车床程序编制的基本方法举例：3.2数控车床程序编制的基本方法（2）任意角度倒角与倒圆倒角格式：N10G01X__（Z__）C__；N20G01X__Z__；倒圆格式：N10G01X__（Z__）R__；N20G01X__Z__；3.2数控车床程序编制的基本方法举例：3.2数控车床程序编制的基本方法3.2数控车床程序编制的基本方法3、刀尖圆弧自动补偿功能3.2数控车床程序编制的基本方法3.2数控车床程序编制的基本方法为了在不改变程序的情况下使刀具切削路径与工件轮廓吻合一致，加工出尺寸正确的工件，就必须使用刀尖圆弧半径补偿指令。刀尖圆弧半径补偿指令如下：G40:取消刀尖圆弧半径补偿。G41:刀尖左补偿。G42:刀尖右补偿。3.2数控车床程序编制的基本方法使用刀尖半径补偿指令时应注意下列几点：（1）G41或G42指令必须和G00或G01指令一起使用，且当切削完成轮廓后即用G40取消补偿。（2）工件有锥度、圆弧时，必须在精车锥度或圆弧前一程序段建立半径补偿，一般在切入工件时的程序段建立半径补偿。（3）必须在刀具补偿参数设定页面的刀尖半径处填入该把刀具的刀尖半径值，则CNC装置会自动计算应该移动的补偿量，作为刀尖半径补偿的依据。3.2数控车床程序编制的基本方法3.2数控车床程序编制的基本方法举例：3.2数控车床程序编制的基本方法4、单一固定循环（G90、G94）使用单一循环指令每一个指令可以产生四个动作；即“切入—切削—退刀—返回”；这样可以简化编程。G90为轴向切削循环指令；G94为径向切削循环指令；并且G90、G94均为模态指令。1、轴向切削循环指令（G90）（1）圆柱切削循环指令格式：G90X(U)___Z(W)___F___;式中X(U)、Z(W)为圆柱面切削终点坐标；（2）圆锥切削循环指令格式：G90X(U)__Z(W)__R__（I__）F__;式中X(U)、Z(W)为圆锥面切削终点坐标；R是指切削终点至起点的向量值在X轴上的投影值（以半径表示）；P1(X1,Z1)P2(X2,Z2)P3(X3,Z3)P4(X4,Z4)R=(X2-X3)/23.2数控车床程序编制的基本方法举例：3.2数控车床程序编制的基本方法3.2数控车床程序编制的基本方法3.2数控车床程序编制的基本方法（2）端面切削循环指令（G94）G94用于车削直端面和锥端面；1）直端面车削循环指令格式：G94X(U)___Z(W)___F___;式中X(U)、Z(W)为圆柱面切削终点坐标；3.2数控车床程序编制的基本方法例3.2数控车床程序编制的基本方法3.2数控车床程序编制的基本方法2）锥端面车削循环格式：G94X(U)__Z(W)__R__（K__）F__;式中X(U)、Z(W)为圆柱面切削终点坐标；R是指切削终点至起点在的向量值在Z轴上的投影值；P1(X1,Z1)P2(X2,Z2)P3(X3,Z3)P4(X4,Z4)R=Z2-Z33.2数控车床程序编制的基本方法例3.2数控车床程序编制的基本方法5、复合形固定循环（G70~G76）（1）轴向粗车复合循环（G71）该指令适用于圆柱棒料毛坯粗车阶梯轴的外圆或内孔，需要切除较多余量时的情况。格式：G71U△dRe；G71PnsQnfU△uW△wF△fS△sTt;Nns………F△fS△s..Nnf…循环加工时的背吃刀量，一定为正值。每次切削结束后的退刀量精车开始程序段的顺序号精车结束程序段的顺序号X轴方向精加工余量，直径值Z轴方向精加工余量粗加工时的进给速度粗加工时的主轴转速粗车时使用的刀具3.2数控车床程序编制的基本方法G71使用方法说明：（1）在精加工程序中由循环起点C到A点只能使用G00或G01指令，并且不能有z轴方向移动指令。（2）精加工程序车削的路径必须是单调增加或减小。不能有内凹的轮廓外形。（3）精加工路径可以使用刀具半径补偿3.2数控车床程序编制的基本方法例3.2数控车床程序编制的基本方法2、径向粗车复合循环（G72）此指令用于当直径方向的切削余量比轴向余量大时。指令格式为：格式：G72W△dRe；G72PnsQnfU△uW△wF△fS△sTt;Nns………F△fS△s..Nnf…指令中各项的意义与G71相同。3.2数控车床程序编制的基本方法例3.2数控车床程序编制的基本方法3.仿形粗车循环（G73）G73指令用于零件毛坯已基本成形的铸件或锻件的加工。格式：G73U△iW△kRd；G73PnsQnfU△uW△wF△fS△sTt;Nns………F△fS△s..Nnf…△i:x轴方向退刀距离和方向；△k：z轴方向退刀距离和方向；d:粗车削次数其他各项的意义与G71相同3.2数控车床程序编制的基本方法△i和△k为第一次车削时退离工件轮廓的距离及方向，确定该值时应参考毛坯的粗加工余量大小，以使第一次走刀时就有合理的切削深度。计算方法为：△i=（x轴粗加工余量）—（第一次切削深度）△k=（z轴粗加工余量）—（第一次切削深度）例如：若x轴方向粗加工余量为6mm，分三次走刀，每一次切削深度2mm，则：△i=6-2=4d=33.2数控车床程序编制的基本方法例：3.2数控车床程序编制的基本方法（4）精加工循环指令（G70）格式：G70PnsQnf；使用G70时应注意下列事项：（1）必须先使用G71或G72或G73指令后，才能使用G70指令。（2）G70指令指定的ns至nf间精车的程序段中，不能调用子程序。（3）ns至nf间精车的程序段所指令的F和S是给G70精车时使用。（4）G70、G71、G72、G73指令只能采用存储器工作方式。3.2数控车床程序编制的基本方法使用G70~G73复合循环指令时应注意：（1）同一程序内P、Q所指定的顺序号码必须是唯一的，不可重复使用。（2）由P至Q所指定顺序号中的程序段中，不能使用G00、G01、G02、G03、G41、G42以外的G功能指令。不能使用M98、M99。3.2数控车床程序编制的基本方法（5）深孔钻循环（G74）1.格式G74R(e);G74X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)F(f)e:后退量本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。x:B点的X坐标u:从a至b增量z:c点的Z坐标w:从A至C增量△i:X方向的移动量△k:Z方向的移动量f:进给率：3.2数控车床程序编制的基本方法（5）外径切槽循环（G75）1.格式G75R(e);G75X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)2.功能以下指令操作如下图所示，除X用Z代替外与G74相同，在本循环可处理断削，可在X轴割槽及X轴啄式钻孔。3.2数控车床程序编制的基本方法例3.2数控车床程序编制的基本方法6、螺纹切削（1）螺纹切削（G32）格式：G32X_Z_F_；使用螺纹指令时的注意事项：（1）主轴应指令恒转速（G97指令）（2）在切削螺纹时要有切入、切出段。切入段：δ1=n×p/400δ2=n×P/1800n为主轴转速，r/min；p为螺纹导程，mm；但是一般不少于1个导程。3.2数控车床程序编制的基本方法3.2数控车床程序编制的基本方法例：3.2数控车床程序编制的基本方法在编程前，应先作下列计算：（1）先决定主轴转速由v=πdn/1000，n=1592r/min验算n×p值，n×p=1592×2.5=39804000取：n=1500r/min（2）计算δ1=n×p/400=9.4㎜δ2=n×P/1800=2.1㎜（3）计算螺纹牙底直径螺纹牙底直径=大径-2×牙深=16.752㎜3.2数控车床程序编制的基本方法（2）螺纹切削循环（G92）G92指令可完成圆柱螺纹和圆锥螺纹的循环切削。格式：G92X(U)__Z(W)__R__（I）F__；式中：X(U)、Z(W)为螺纹切削终点坐标；F为螺纹导程；R为锥螺纹终点半径与起点半径的差值；切削圆柱螺纹时R=0，可以省略。3.2数控车床程序编制的基本方法O4010;T0201;G50S3500;G97S500;G00X26Z11.0M03;G92X19Z-33F2.5;X18.3;X17.7;X17.3;X16.9;X16.75;G00X100Z100;M30;3.2数控车床程序编制的基本方法例：3.2数控车床程序编制的基本方法（3）复合螺纹切削循环（G76）格式：G76PmraQ△dminRd；G76X(U)__Z(W)__RiPkQ△dFf；m：车削次数，必须用两位数表示，01~99r：螺纹末端倒角量，必须用2位数表示，00~99；例如：r取10、L=10，倒角量=10×0.1×L=10；a：刀具角度，有00°、29°、30°、55°、60°等几种。m、r、a都必须用两位数表示，同时由P指定，3.2数控车床程序编制的基本方法△dmin：最小切削深度，不能用小数点表示。例如△dmin=0.02mm；需要写成Q20；d：精车余量；X(U)、Z(W)：螺纹终点坐标。I：车锥度螺纹时，终点B到起点A的向量值；k：x轴方向之螺纹深度，以半径表示。K值不能小数点表示。△d：第一刀切削深度，以半径表示，不能用小数点表示，例如△d=0.6mm，需要写成Q600；f：螺纹螺距；3.2数控车床程序编制的基本方法3.2数控车床程序编制的基本方法已知T0303为螺纹车刀，S=1000r/min。进刀段δ1=n×p/400=1000×2/400=5㎜，取δ1=8㎜。牙底直径=30-1.299×2=27.402㎜；牙型高度=0.6495×2=1.299㎜；3.2数控车床程序编制的基本方法O4013T0303;G97M03S1000;G00X38.Z8.;G76P050060Q20R0.02;G76X27.402Z-15.P1.299Q500F2.;G00X150.Z200.;M30;3.2数控车床程序编制的基本方法六、编程举例3.2数控车床程序编制的基本方法3.2数控车床程序编制的基本方法