第6章-数控车床的编程

1第6章数控车床的编程6.1认识数控车床的编程与加工6.2数控车床编程基础6.3常用编程指令6.4固定循环功能6.5SINUMERIK802S系统数控车床编程方法6.6SINUMERIK802S的子程序6.7SINUMERIK802S的程序跳转功能6.8SINUMERIK802S的对刀6.9典型零件数控车削加工26.1认识数控车床的编程与加工1、学会数控车床编程的方法和步骤2、学会应用数控仿真软件校验加工程序3、熟悉在数控车床上加工零件的方法和步骤36.2数控车床编程基础6.2.1数控车床的坐标系1、数控车床的原点2、数控车床参考点3、工件坐标系46.2数控车床编程基础2、绝对坐标与增量坐标3、具有固定循环功能1、直径编程方式6.2.2数控车床的编程特点56.2数控车床编程基础功能BECDA准备功能G辅助功能M进给功能F刀具功能T主轴功能S6.2.2数控车床的功能66.2数控车床编程基础5、刀具功能T编程刀具功能T指令可以选择切削时用的刀具号和偏置号。编程格式：T~D~刀具号取值范围为1~32000，如果没有编写D指令，则D1自动生效。如果编程D0，则刀具补偿值无效。编程举例：N10T01D01刀具号为01，刀具偏置号为01N70T04D02刀具号为04，刀具偏置号为0276.3常用编程指令模态指令：该指令在加工程序中指定后，便持续有效，直到被同组的其他指令取代为止。非模态指令：该指令仅在指定的程序段中有效。1）绝对坐标尺寸：指在指定的坐标系中，机床运动位置的坐标值是相对于工件坐标原点给出的；2）增量坐标尺寸：指机床运动位置的坐标值是相对于前一位置给出的。一、绝对尺寸与增量尺寸指令G90、G9186.3常用编程指令一、绝对尺寸与增量尺寸指令G90、G91绝对尺寸与增量尺寸在同一程序段内只能用一种，不能混用。绝对尺寸编程格式：G90模态方式相对尺寸编程格式：G91模态方式对于绝对坐标，所有位置坐标都参照当前工件坐标原点来表示刀具运动。96.3常用编程指令P1至P3点在绝对坐标中的位置参数如下：P1对应于G90X20Y35P2对应于G90X50Y60P3对应于G90X70Y20图3-9绝对坐标方式106.3常用编程指令P1至P3点在增量坐标中的位置参数如下：P1对应于G91X20Y35P2对应于G91X30Y20P3对应于G91X20Y-35增量坐标方式116.3常用编程指令二、工作平面选择指令G17、G18、G19用来选择圆弧插补平面和刀具补偿平面。G17、G18、G19分别指令机床进行XY、ZX、YZ平面上的加工。在数控车床上一般默认为在ZX平面内加工；在数控铣床上，数控系统一般默认为在XY平面内加工。程序格式：G17/G18/G1912三、快速点定位指令G00快速点定位指令命令刀具以点位控制方式从刀具当前位置快速移动到指定的目标位置。G00的具体速度一般是用参数来设定的。G00指令的运动轨迹一般不是一条直线，而是两条或三条直线段的组合。如果忽略这一点，就容易发生碰撞。6.3常用编程指令程序格式：G00X~Y~Z~其中，X、Y、Z为目标位置的坐标值。13四、直线插补指令G01直线插补指令用于在各坐标平面内执行直线运动，也可使机床三轴联动，沿指定空间直线运动。程序格式：G01X~Y~Z~F~其中：X、Y、Z为指定直线的终点坐标值；F为直线运动的进给速度。6.3常用编程指令14五、进给速度单位设定指令G94、G95进给速度的单位常用G94、G95来设定：G94F~；进给速度的单位：mm/minG95F~；进给速度的单位：mm/r对于车削之外的控制，一般只用每分钟进给。6.3常用编程指令15六、圆弧插补指令G02、G036.3常用编程指令G02表示按指定进给速度的顺时针圆弧插补，G03表示按指定进给速度的逆时针圆弧插补。圆弧顺、逆方向的判别方法：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。G2和G3一直有效，直到被G功能组中其它的指令(G0，G1，…)取代为止。圆弧顺、逆方向的判别17程序格式：在XY平面内G17G02/G03X~Y~I~J~F~G17G02/G03X~Y~CR~F~在ZX平面内G18G02/G03X~Z~I~K~F~G18G02/G03X~Z~CR~F~在YZ平面内G19G02/G03Y~Z~J~K~F~G19G02/G03Y~Z~CR~F~6.3常用编程指令其中：X、Y、Z为指定圆弧终点的位置；多数数控系统规定，I、J、K在任何情况下都是从圆弧起点开始到圆心的增量尺寸。圆弧编程实例1）圆心坐标和终点坐标在图(a)中，绝对方式编程为：G90G02X58Y50I18J8F200；增量方式编程为：G91G02X26Y18I18J8F200；在图(b)中，绝对方式编程为：G90G03X70Y75I19J30F200；在图(c)中，绝对方式编程为：G90G02/G03X45Y24I-17J0F200；192）终点和半径尺寸N5G90Z30X40G22G0；用于N10的圆弧起始点N10G2Z50X40CR=12.207；终点和半径说明：CR数值前带负号“-”表明所选插补圆弧段大于半圆。6.3常用编程指令203）终点和张角尺寸N5G90Z30X40G22G0；用于N10的圆弧起始点N10G2Z50X40AR=105；终点和张角6.3常用编程指令214）圆心与张角尺寸N5G90Z30X40G22G0；用于N10的圆弧起始点N10G2K10I-7AR=105；圆心和张角6.3常用编程指令22七、倒角/倒圆指令（CHF=/RND=）在一个零件的加工过程中，经常会出现倒角或倒圆，此时利用SINUMERIK802S的指令CHF=…或者RND=…与加工拐角的轴运动指令一起写入到程序段中，可以很方便地实现倒角、倒圆加工。6.3常用编程指令编程格式：CHF=~插入倒角，数值表示倒角长度RND=~插入倒圆，数值表示倒圆半径23G01倒角/倒圆如果其中一个程序段轮廓长度不够，则在倒圆或倒角时会自动削减编程值。如果几个连续编程的程序段中有不含坐标轴移动指令的程序段，则不可以进行倒角或倒圆。6.3常用编程指令24编程举例如图所示，零件的粗加工已完成，利用倒角/倒圆功能编写精加工程序。6.3常用编程指令程序如下：QAZ123.MPFN5G90G54G40G23G95LFN10G74X0Z0LFN15G00X120Z50LFN20T2D02LFN25G96S80LIMS=2000F0.1LFN30G00G42X15Z2M3LFN35G1Z-15LFN40X35CHF=4.242LFN45Z-35LFN50X45RND=5LFN55X50LFN56Z-50LFN60X60CHF=7.07LFN70Z-65LFN75X70RND=4LFN80Z-80LFN85X75LFN90G97S800LFN95G00G40X120Z50LFN100M30LF26已知圆弧轮廓上三个点的坐标，则可以使用G05功能通过起始点和终点之间的中间点位置确定圆弧的方向。G05为模态指令，直到被G功能组中同组的其他G指令（如G00，G01，G02等）取代才失效。八、通过中间点进行圆弧插补指令(G05)6.3常用编程指令编程格式：G05Z~X~KZ=~IX=~其中：Z~X~表示圆弧终点坐标；KZ=~IX=~表示圆弧中间点坐标。编程举例：采用G05编写图示圆弧的加工程序。LQW13.MPFLFN1G90G54G95LFN05G00X100Z50LFN10T01D01LF刀具号为1，刀具补偿号为1N15S500M03LFN20G00X20Z-10LFN25G05Z-50X20KZ=-30IX=60LF…M30LF28九、恒螺距螺纹切削指令(G33)G33功能可以加工下述各种类型的恒螺距螺纹：①圆柱螺纹；②端面螺纹；③圆锥螺纹；④单螺纹和多重螺纹；⑤多段连续螺纹。6.3常用编程指令G33被指定之后一直有效，直到被G功能组中的其他指令（如G0，G1，G2，G3等）取代才失效。29编程格式：G33Z~K~圆柱螺纹G33Z~X~I~圆锥螺纹，X轴尺寸变化较大G33Z~X~K~圆锥螺纹，Z轴尺寸变化较大G33X~I~端面螺纹其中：X~Z~表示螺纹终点的坐标；I~K~表示螺距。6.3常用编程指令右旋和左旋螺纹的加工由主轴旋转方向M3和M4确定（M3-右旋，M4-左旋）。30G33螺纹切削中可编程的尺寸量6.3常用编程指令31Z轴/X轴螺距举例6.3常用编程指令32注释：①螺纹长度中要考虑足够的导入量和退出量。②在加工螺纹中切削位置偏移以后以及在加工多头螺纹时均要求起始点偏移一位置。G33螺纹加工中，在地址SF下编程起始点偏移量（绝对位置，单位为度）。如果没有编程起始点偏移量，则设定数据中的值有效。6.3常用编程指令③在G33螺纹切削中，进给速度由主轴转速和螺距的大小确定。④在螺纹加工期间，主轴修调开关必须保持不变。⑤在螺纹加工期间，进给修调开关无效。33普通螺纹牙深＝0.6495P(P为螺距)螺距/mm11.52.02.5牙深/mm0.6490.9741.2991.6241次0.70.80.91.02次0.40.60.60.73次0.20.40.60.64次0.160.40.45次0.10.4切削深度(mm)及走刀次数6次0.15注：表中切削深度为直径值；切削深度及走刀次数根据工件材料和刀具的不同可酌情增减。6.3常用编程指令表6-1普通螺纹切削深度及走刀次数参考表编程举例：在配置为SINUMERIK802S系统的数控车床上车削如图所示的圆柱螺纹，螺纹长度(包括导入空刀量7mm和退出空刀量3mm)为60mm，螺距为2mm。右旋螺纹，圆柱表面已经加工完成。程序如下：LWQ123.MPFN05G54G90S500M3LFN10G0X100Z50LFN15T01D01LFN20G0X50Z7LFN25X39.1LFN30G33Z-53K2LFN35G0X50LFN40Z7LFN45X38.5LFN50G33Z-53K2LFN55G0X50LFN60Z7LFN65X37.9LFN70G33Z-53K2LFN75G0X50LFN80Z7LFN85X37.5LFN90G33Z-53K2LFN95G0X50LFN100Z7LFN105X37.4LFN110G33Z-53K2LFN115G0X50LFN120G0X100Z50LFN125M30LF36十、暂停指令（G04）通过在两个程序段之间插入一个G4程序段，可以使加工中断给定的时间。G4程序段（含地址F或S）只对自身程序段有效，并暂停所给定的时间。在此之前程编的进给量F和主轴转速S保持存储状态。6.3常用编程指令编程：G4F…；暂停时间（秒）G4S…；暂停主轴转速37十、暂停指令（G04）6.3常用编程指令例：N5G1F200Z-50S300M3；进给率F，主轴转数SN10G4F2.5；暂停2.5秒N20Z70N30G4S30；主轴暂停30转，相当于在S=300转/分钟和转速修调100%时暂停t=0.1分钟N40X…；进给率和主轴转速继续有效38十一、主轴极限转速指令（G25/G26）6.3常用编程指令通过在程序中写入G25或G26指令和地址S下的转速，可以限制特定情况下主轴的极限值范围。G25或G26指令均要求占用一个独立的程序段，原先编写的转速S保持存储状态。程序格式：G25S~设定主轴转速下限G26S~设定主轴转速上限39编程格式：G96S~LIMS=~G97S~十二、切削速度控制指令（G96/G97）6.3常用编程指令G97：主轴恒转速控制指令，S单位为r/min，这是系统开机默认指令。G96：主轴恒线速度控制指令，S单位为m/min。G96、G97均为模态指令。G96功能生效以后，主轴转速随当前加工工件直径的变化而变化，从而始终保证刀具切削点处编程的切削速度S为常数（主轴转速×直径＝常数）。例如，G96S150表示切削点线速度控制在150m/min。对图示零件，为保持A、B、C各处的线速度