金工实习之数控车床编程基础

主讲：宋心鑫欢迎同学们来工程训练中心崇尚实践回归工程学习内容数控车床编程基础认知数控车床数控车床安全操作规程数控车床的编程方法编程例题及作业经济型数控车床(SIEMENS802C系统)经济型数控车床(FANUC0iMate-TB系统)全功能型数控车床（FANUC0i-TB系统）全功能型数控车床（FANUC0i-TB系统）立式数控车床双主轴车削中心返回数控车床安全操作规程1、数控车床只能单人操作2、零件加工时须将防护门关上3、启动“循环启动”按钮前须报告指导老师4、严禁工件转动时测量、触摸工件5、长头发者须戴工作帽，以防头发卷入机床6、遵守其他《安全教育》内容返回数控车床的编程方法编程的基础知识程序的结构编程的步骤编程注意事项返回数控机床的坐标系1、坐标系的规定按照ISO841-1974标准规定，数控机床的坐标系采用笛卡尔坐标系。2、坐标正向规定：一般取远离工件的方向（即工件尺寸增大的方向）为正。数控机床的坐标系3、坐标轴的确定：先确定Z轴（为提供切削功率的轴，一般与主轴平行），再确定X轴，然后根据笛卡尔坐标系（右手坐标系）确定Y轴。数控车床坐标系ZX0数控车床常用坐标系1、机床坐标系：机床本身固有的坐标系，一般不能改动。在机床坐标系中，坐标值是刀架中心点相对机床原点的距离。2、工件坐标系：编程员为了简化编程，在工件上指定的坐标系。在工件坐标系中，坐标值是刀尖相对工件原点的距离。工件坐标系原点设置原则：a、尽可能与设计、工艺和检验基准重合b、便于数学计算、简化程序编制c、便于对刀d、便于观察图1图2机床坐标系与工件坐标系的区别O机床原点工件原点刀架中心点机床坐标系工件坐标系1732φ20φ13X'Z'ZO'OX程序的结构一个完整的程序，一般由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。例如：(以FANUC系统为例）程序号O2009；N05T0101M03S300；（每一行为一程序段）N10G00X18.5Z2.0；N15G01X18.5Z-30.0F0.1；N20G01X25.0Z-30.0；程序内容N20G00X25.0Z2.0；N25G00X13.0Z2.0；……N110G00X100.0Z100.0；N115M05；程序结束N120M02；１、程序号：Oxxxx（四位数字）程序号O0000、O9000~O9999在数控系统中通常有特殊的含义，应避免使用。建议采用O0001~O8999作为加工用程序号。２、程序段格式：Ｎ—Ｇ—Ｘ—Ｚ—Ｆ—Ｓ—Ｔ—Ｍ—EOB顺序号准备功能尺寸功能进给速度主轴转速刀具指令辅助功能结束符返回程序号有关规定1、程序号必须写在程序的最前面，并占一单独的程序段。2、在同一数控机床中，程序号不可以重复使用。3、0000：不准使用4、0001～8999：用于自由存储、删除和编辑的程序5、9000～9999：如果参数不设定，不能用于存储、删除和编辑的程序6、在实际选用时，通常0001～8999常用作零件程序号，而9000～9999，为机床制造者或机床使用者用作自已开发的特殊功能程序的程序号。在用户宏程序中，常用到9000～9999范围内的程序号。F：进给速度指令F指令用于指定加工时刀具的进给速度。单位：mm/min(程序用G98指令时）或mm/r（程序用G99指令时）。F:外圆：0.1~0.2(mm/r)（G01）切断：0.02~0.05(mm/r)（G01）圆弧：0.05~0.1(mm/r)（G02.G03）F指令为模态指令，实际进给率可通过CNC面板上的进给倍率旋钮，在0-150%之间控制。返回S：主轴转速指令S指令用于指定加工时主轴的转速。常用单位：r／min。（1）恒线速度（G96）：S指定的数值表示切削速度。如G96S150表示切削速度为150m/min。（2）恒主轴转速（G97）：S指定的数值为主轴转速。如G97S300表示主轴转速为300r/min。S:切断：300r/min以下(300)粗加工：300-900r/min(400)精加工：900r/min以上(600)S指令为模态指令，实际转速可通过CNC面板上的修调按钮在50-120%之间调节。返回T：刀具指令T指令后接两位或四位数字，前半部分为刀具号，后半部分为刀具补偿号。如：T0100T02021号刀取消刀补2号刀2号刀补数控车床刀架6号刀8号刀10号刀（切断刀）（外圆刀）（外圆刀）刀具补偿值的理解OΔZΔX刀补Z值测量直径L机床原点工件原点参考点机床坐标系工件坐标系刀补X值=2LX'Z'XZO'O辅助功能M指令辅助功能：控制数控机床辅助动作的功能，简称M功能。M功能由地址M及后缀两位数字组成。常用的有M00～M99。1、主轴操作指令：M03主轴正转、M04主轴反转、M05主轴停止编程格式：M03S__；M04S__；2、程序结束指令：整个程序结束：M02、M30程序暂停：M00（无条件）M01（有条件）3、冷却液的开停：M08:冷却液开M09:冷却液关返回准备功能准备功能:简称G功能,是使数控机床作好某种操作准备的指令。用地址G后缀两位数字表示，从G00～G99共100种。目前，有的数控系统也用到了00～99之外的数字，如SIEMENS802C数控系统中的G500（表示取消可设定零点偏置)。1、模态指令：一经指定一直有效,直到后面程序段出现同组的代码指令取代它为止的指令。如：G00、G01是同组的模态G代码（01组）G00X25.0Z2.0;X15.0Z2.0;（G00有效）G01X15.0Z-30.0F0.1；（G01有效）2、非模态指令：仅在被指定的程序段有效的指令。如G04是非模态指令（00组）。介绍几个常用Ｇ代码1、快速定位G00：刀具按系统设置的速度快速移动的指令编程格式：G00ＸＺ；注意事项：（1）G00运动轨迹通常不是直线（点位控制）（2）G00状态时F无效（3）G00编程时应防止撞刀快速定位G00AB工件XZ0C卡盘2、直线插补指令G01G01是用于加工直线轮廓的插补指令编程格式：G01ＸＺＦ；G01的运动轨迹为一严格的直线。（直线控制）直线插补G01XZ0工件AB工件卡盘3、顺圆插补指令G02G02是顺时针圆弧插补指令，它命令刀具在指定的平面内按给定的进给速度作顺时针圆弧运动。编程格式：G02ＸZＲＦ；或G02ＸZIKＦ__；其中I=X/2(圆心)-X/2(圆弧起点)K=Z(圆心)-Z(圆弧起点)顺圆插补G02顺时针工件AB4、逆圆插补指令G03G03是逆时针圆弧插补指令，它命令刀具在指定的平面内按给定的进给速度作逆时针圆弧运动。编程格式：G03ＸZＲＦ；或G03ＸZIKＦ；其中I=X/2(圆心)-X/2(圆弧起点)K=Z(圆心)-Z(圆弧起点)逆圆插补G03逆时针工件返回AB编程注意事项1、X值指定问题：（1）直径编程：X轴坐标值就是图纸上给出的直径值。（2）半径编程：X轴坐标值就是离开零件中心大小的距离。2、数控系统问题：各数控系统编程有很大差异，编程前应仔细阅读各系统的编程说明书。返回编程的步骤1、分析零件图样2、确定工艺过程3、数值计算4、编写零件加工程序5、程序校验及修改返回例题编程须知：1、1号刀为外圆刀，2号刀为切断刀；2、用FANUC系统格式直径编程3、材料为φ20铝棒4、粗车外圆切削深度≤3mm精车外圆切削深度≤1mm车削程序为：O2009；文件名N10T0101M03S400；调用1号刀、主轴正转N15G00X18.5Z2.0；刀具快速定位N20G01X18.5Z-30.0F0.1；粗车φ18.5外圆N25G01X25.0；退刀N30G00Z2.0；快速退刀N35G00X13.0；快速定位N40G01X13.0Z-17.0；粗车φ13.0外圆N45G01X18.5Z-20.0；车锥角N50G00X18.5Z2.0；快速退刀N55G00X4.0；快速定位N60G01X12.0Z-2.0S600；车倒角N65G01X12.0Z-17.0；精车φ12.0外圆N70G02X18.0Z-20.0R3F0.05；车R3圆弧N75G01X18.0Z-30.0F0.1；精车φ18.0外圆N80G00X100.0Z100.0；快速退到换刀点N85M05；主轴停止N90T0202M03S300；换切断刀N95G00X25.0Z-33.0；快速定位N100G01X-1.0F0.02；切断N105G00X100.0Z100.0；快速移到安全处N110M05；主轴停止N115M02；程序结束习题编程要求：1、每人必须编一程序，并画出零件图样；2、直径编程；3、1号刀为外圆刀，2号刀为切断刀；4、粗车外圆切削深度≤3mm，精车外圆切削深度≤1mm；5、材料为φ20铝棒；6、用FANUC系统格式编程。返回螺纹加工指令FANUC0i系统1、圆柱螺纹G32Z(W)__F__;2、圆锥螺蚊G32X(U)__Z(W)__F__;3、端面螺纹G32X(U)__F__;注：式中F为螺距车圆锥螺纹时，当半锥角小于45度时，F为Z轴方向螺距；当半锥角大于45度时，F为X轴方向螺距SIEMENS802C系统1、圆柱螺纹G33Z__K__2、圆锥螺蚊G33X—Z—K—（半锥角小于45度时）G33X—Z—I—（半锥角大于45度时）3、端面螺纹G33X—I—注：式中K为Z轴方向螺距；I为X轴方向螺距。机床坐标系XOZZXO工件坐标系