数控车床编程基本知识

数控车床编程基本知识王博数控编程是实现零件数控加工的关键环节，它包括从零件分析到获得数控加工程序的全部过程。一、数控车加工工艺基础1、数控车床的基本组成及控制原理数控机床主要由机床主体、数控装置、伺服驱动装置和其它装置构成。2、机床坐标系数控车床的坐标系以径向为x轴方向，纵向为z轴方向。指向主轴箱的方向为z轴的负方向，指向尾架方向是z轴的正方向。x轴是以操作者面向的方向为x轴正方向。3、加工范围数控车床主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等综合特点，其加工范围较普通车削广，不仅可以进行车削还可以铣削。主要可以进行以下加工：车外圆车端面钻孔车内孔切槽切断车型面车螺纹4、数控车床加工工艺安排一般遵循先粗后精、先近后远、内外交叉的原则。A.数控车削外表面及端面加工方案的确定：(1)加工精度为IT7~IT8级、Ra0.8~1.6μm的除淬火钢以外的常用金属，可采用普通型数控车床，按粗车、半精车、精车的方案加工。(2)加工精度为IT5~IT6级、Ra0.2~0.63μm的除淬火钢以外的常用金属，可采用精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、细车的方案加工。(3)加工精度高于IT5级、Ra0.08μm的除淬火钢以外的常用金属，可采用高档精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、精密车的方案加工。B.数控车削加工内表面加工方案的确定(1)加工精度为IT8~IT9级、Ra1.6~3.2μm的除淬火钢以外的常用金属，可采用普通型数控车床，按粗车、半精车、精车的方案加工。(2)加工精度为IT6~IT7级、Ra0.2~0.63μm的除淬火钢以外的常用金属，可采用精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、细车的方案加工。(3)加工精度为IT5级、Ra＜0.2μm的除淬火钢以外的常用金属，可采用高档精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、精密车的方案加工。5、数控车进给路线的确定确定进给路线的工作重点，主要在于确定粗加工及空行程的进给路线，因精加工切削过程的进给路线基本上都是沿零件轮廓顺序进行的。①首先按已定工步顺序确定各表面加工进给路线的顺序。②所定加工路线应能保证零件轮廓表面加工后的精度和粗糙度要求。按照零件图纸要求③寻求最短加工路线（包括空行程路线和切削路线），减少行走时间以提高加工效率。④要选择零件在加工时变形小的路线。⑤简化数值计算和减少程序段,减小编程工作量。⑥据工件的形状、刚度、加工余量和机床系统的刚度等情况，确定循环加工次数。⑦合理设计刀具的切入与切出的方向。举例分析：常用的粗加工进给路线二、数控车编程基础1、数控程序的组成结构一个完整的数控加工程序由程序头、程序内容和程序结束语三部分组成。一般由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序段是由若干个指令字组成的。%或O为程序起始符，单列一行。程序名单列一行，Oxxxx。程序内容由多个程序段组成。程序段由不同的程序字组成。最后%为程序结束符。2、程序字的格式由地址符+数字组成，表示不同的含义，如下图：3、程序段的格式由一系列的的程序字组合在一起，将由数控装置执行的指令行。常见格式如下：N…G…X…Y…Z…T…D…M…S…F…；4、准备指令准备功能G指令由G后一或二位数值组成，它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。G功能根据功能的不同分成若干组，其中00组的G功能（G04、G28、G29、G92）称非模态G功能，其余组的称模态G功能。5、辅助功能M代码辅助功能由地址字M和其后的一或两位数字组成，主要用于控制零件程序的走向，以及机床各种辅助功能的开关动作。6、主轴功能S主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为：转/每分钟(r/min)。7、进给功能FF指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度，F的单位取决于G94(每分钟进给量mm/min)或G95(每转进给量mm/r)。8、刀具功能T代码用于选刀，其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀具补偿号。Txxxx。三、数控车程序编制基本方法1.快速移动指令G00(模态指令)格式：G00X(U)___Z(W)____;说明：X、Z，绝对坐标方式时的目标点坐标；U、W，增量坐标方式时的目标点坐标。2.直线插补指令G01(模态指令)格式：G01X(U)___Z(W)___F___;编程实例5-1：如图5.5所示的刀具切削路线为A→B→C，编程如下。G00X95Z0;G01Z-70F100;X160Z-130;或：G01W-70F100;U65W-60F100;3.圆弧插补指令G02、G03(模态指令)圆弧插补指令是使刀具在指定的平面内，按给定的进给速度从圆弧的起点沿圆弧移动到圆弧的终点。圆弧插补分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03。由于数控车床的刀架位置有两种形式，分为刀架在操作者外侧(如图b所示)和操作者一侧(如图a)所示)，所以应根据刀架的位置判别圆弧插补的顺逆。圆弧插补有两种编程格式：圆弧圆心相对起点坐标(I、K)的坐标值编程；圆弧半径R编程。格式：G02(G03)X(U)___Z(W)___I___K___F____;或：G02(G03)X(U)___Z(W)___R___F____;X、Z为圆弧终点坐标；I、K为圆心相对圆弧起点的增加量；R为圆弧半径。4、复合循环指令（举例）粗车循环G73可以粗车削固定的图形，有效地切削铸造成型，锻造成型或已粗车成型的工件。格式：G73U(Δi)W(Δk)R(d)；G73P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)；精车循环(G70)用G71、G72和G73粗车后，用G70指令实现精加工。格式：G70P(ns)Q(nf)；编程举例：O0008;N10TO1O1G00X100Z100;N20M03S400;N30G00X60Z5;N40G73U3W0.9R3;N50G73P60Q140U0.6W0.1F150;N60G00X0Z3;N70G01U10C-2;N80Z-20;N90G03U10W-5R5;N100G01Z-35;N110G02U14W-7R7;N120G01Z-52;N130U10W-10;N140U10;N150G00X60Z5;N160G70P60Q140;N170G00X100Z100;N180M30;编程实例：