机床典型数控编程

第5章典型机床数控编程第5章典型机床数控编程5.1数控车床编程5.2数控铣床编程5.3加工中心编程习题第5章典型机床数控编程5.1数控车床编程5.1.1数控车床编程概述1.数控车床编程的特点（1）在一个程序段中，可以采用绝对值编程，也可以采用增量值编程，或二者混合编程。第5章典型机床数控编程（2）由于被加工零件的径向尺寸在图样上和测量时都是以直径值表示的，因而当直径方向用绝对值编程时，X以直径值表示；用增量值编程时，以径向实际位移量的二倍值表示，并附上方向符号（正向可以省略）。（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。第5章典型机床数控编程（4）由于车削加工常用棒料或锻料作为毛坯，加工余量较大，因而为简化编程，数控装置常具备不同形式的固定循环，可以在程序中调用。（5）车床数控系统中都有刀具位置补偿功能和刀具半径补偿功能，合理利用刀具补偿功能可以简化程序编制，提高零件的加工精度。第5章典型机床数控编程2.车床数控系统的功能以FANUC－0TD系统为例1）准备功能G准备功能又称G功能或G代码，它是指定数控系统准备好某种运动和工作方式的一种命令，由地址G及其后的两位数字组成。模态代码：指某一G代码（如G01）一经指定就一直有效，直到后边程序段中使用同组G代码（如G03）时才能取代它。非模态代码：只在指定的本程序段中有效，下一段程序需要时必须重写（如G04）。第5章典型机床数控编程表5.1准备功能非模态第5章典型机床数控编程2）辅助功能M辅助功能又称M功能，主要用来表示机床操作时的各种辅助动作及其状态。它由地址M及其后的两位数字组成几种停止方式：M00程序停止－便于进行某些手动操作M01选择停止－用于抽查工件的关键尺寸M02程序结束－停止、复位，但不返回到程序开头的位置M30纸带停止－停止、复位、返回，准备加工下一个工件第5章典型机床数控编程表5.2辅助功能第5章典型机床数控编程3）F、S、T功能(均为模态代码）（1）F功能。F功能用于指定进给速度，由“F”和其后面的数字组成。（2）S功能。S功能用于指定主轴转速或速度，由“S”和其后的数字组成。第5章典型机床数控编程（3）T功能。T功能也叫刀具功能，用来指定刀位号和刀具补偿组号（简称刀补号），由“T”和其后的数字组成，格式为T××××刀具补偿组号刀具号刀具补偿号：调用刀具数据库内刀具补偿参数每个刀具只设一组刀补号刀补号与刀具号相同如T0202第5章典型机床数控编程3.车床坐标系的设定1）机床坐标系机床坐标系是以机床原点为坐标原点建立的X、Z轴直角坐标系。是机床固有的坐标系是制造与调整机床的基础是设置工件坐标系的基础是由机床生产商设定，一般不允许用户随意变动第5章典型机床数控编程机床原点：机床上的一个固定点车床的机床原点：在主轴旋转中心与卡盘后端面的交点处参考点：也是机床上的一个固定点是刀架退离机床原点最远的一个固定点位置由机械挡块来确定当机床每次开机时，或者解除急停报警、超程报警后，必须通过返回参考点操作来找正机床原点第5章典型机床数控编程图5.1机床坐标系参考点机床原点O旋转中心线＋X＋ZO第5章典型机床数控编程参考点XXMWWMOO参考点ZXWXMOMOWZ(X,Z)(X,Z)RRRR车床坐标系(a)刀架后置式；(b)刀架前置式第5章典型机床数控编程2）工件坐标系工件坐标系是编程时使用的坐标系又称为编程坐标系。是由操作编程人员设定的是为了方便编程和使各尺寸较为直观工件原点：不是固定点—般设在零件的设计基准点或工艺基准点上第5章典型机床数控编程图5.2工件坐标系O起刀点O工件原点工件＋X＋Z第5章典型机床数控编程确定工件坐标系的方法用G50指令设定：指定刀尖点相对于工件原点的位置O0010；程序号N10G00X350.Z400；在机床坐标系中，刀具从A到P0N20G50X350.Z303.84；建立工件坐标系N30G00X50.Z5.；在工件坐标系中，快速接近工件...N100G00X350.Z303.84；在？？坐标系中，返回P0点N120M30；程序结束第5章典型机床数控编程图5.3设定工件坐标系实例机床原点XO工件原点5080303.845070350400A392Z825P0参考点第5章典型机床数控编程4.刀具补偿功能1）刀具位置补偿2）刀具半径补偿第5章典型机床数控编程右端面外圆车刀左端面外圆车刀尖头外圆车刀切断刀切槽刀左螺纹车刀右螺纹车刀右内螺纹车刀左内螺纹车刀内孔切槽刀内孔车刀常用车刀类型第5章典型机床数控编程内孔刀具外圆车刀外圆车刀座套第5章典型机床数控编程1）刀具位置补偿又叫刀具长度补偿、刀具偏置或刀具偏移以下三种情况下均需要进行刀具位置补偿：（1）用多把不同尺寸的刀具对同一个零件的轮廓尺寸进行连续加工的过程中，每把刀具的刀尖之间存在位置偏差，必须利用刀具位置补偿功能将所有刀具的刀尖都偏置到同一个基准点上。第5章典型机床数控编程（2）对同一把刀来说，当刀具重磨后再把它安装在原来的位置时，会产生安装误差。因此，在重新开始加工以前，也必须利用刀具位置补偿功能来修正安装位置误差。（3）每把刀具在其使用过程中都会有不同程度的磨损，这时的刀尖位置与磨损前的刀尖位置存在偏差，这势必造成加工误差。第5章典型机床数控编程2）刀具半径补偿在编制数控车床加工程序时，通常将刀尖看作是一个点。然而在实际应用中，为了提高刀具寿命和降低加工表面的粗糙度，一般将车刀刀尖磨成半径约为0.4～1.6mm的圆弧，如图5.4所示。第5章典型机床数控编程图5.4刀尖圆弧半径补偿对加工精度的影响误差工件加工要求的轨迹无刀具补偿时的轨迹BCAPAPDR第5章典型机床数控编程刀具半径补偿参数：1）刀尖半径R2）刀尖方位T第5章典型机床数控编程图5.5车刀刀尖方位代号P7P5XP2P61POP3P84PP9/0Z第5章典型机床数控编程表5.3典型车刀的形状、位置和参数之间的关系参数刀尖圆弧的位置典型车刀形状384PPP第5章典型机床数控编程51627PPPPP第5章典型机床数控编程3）刀具补偿参数的输入每个刀具补偿号对应一组X、Z、R、T值。其中X、Z为刀具位置补偿值（刀偏值）R、T为刀具半径补偿值第5章典型机床数控编程图5.6显示器屏幕显示刀补参数XZRT0.961.530.83010203…刀具补偿号补偿值刀尖圆弧半径刀尖方位刀具位置第5章典型机床数控编程4）刀具半径补偿的方向将刀补参数输入到CNC装置后，当执行到含有T功能（如T0101）的程序段时，刀具位置补偿参数即可生效，而刀具半径补偿参数则必须执行到含有刀具半径补偿方向指令G41或G42指令时才可生效G41指定左刀补，刀具沿编程轨迹前进方向左侧行进；G42指定右刀补，刀具沿编程轨迹前进方向右侧行进。G40指令，取消刀具半径补偿第5章典型机床数控编程图5.7刀具半径补偿G41、G42G42G41第5章典型机床数控编程5.1.2常用G指令1.快速点定位G00指令功能：使刀具快速定位到指定的目标位置，运动过程中无运动轨迹要求指令格式：G00X（U）____Z（W）____；第5章典型机床数控编程图5.8快速点定位X6020020100ZA(20,20)B(60,100)(60,60)60从起点A快速定位到目标点B，可以有三种编程方式第5章典型机床数控编程（1）绝对值方式编程如下：G00X120.0Z100.0（mm）；或G00X120000Z100000（μm）；X6020020100ZA(20,20)B(60,100)(60,60)60第5章典型机床数控编程（2）增量值方式编程如下：G00U80.0W80.0；X6020020100ZA(20,20)B(60,100)(60,60)60第5章典型机床数控编程（3）绝对/增量混合方式编程如下：G00U80.0Z100.0；或G00X120.W80.0；X6020020100ZA(20,20)B(60,100)(60,60)60第5章典型机床数控编程50XBAZ15010040OG00三种编程方式示例第5章典型机床数控编程G00练习：快速定位到B点第5章典型机床数控编程2.直线插补G01指令功能：按F指定的进给速度切削任意斜率的直线指令格式：G01X（U）______Z（W）_____F_____；第5章典型机床数控编程N10G00X50.0Z2.0S800T01M03；（P0→P1点）N20G01Z-40.0F80；（刀尖从P1点按F速度进给到P2点）N30X80.0Z-60.0；（P2→P3）以F速度进给N40G00X200.0Z100.0；（P3→P0）快速返回80204050O100200P3P2P1P0图5.9直线插补绝对值方式第5章典型机床数控编程80204050O100200P3P2P1P0图5.9直线插补请用增量方式编程第5章典型机床数控编程G00、G01练习：A→B→C→D→E第5章典型机床数控编程N10G00X22.0Z1.0；（快速靠近工件，P0到P1）N20G01U4.0W-2.0；（倒角C3，P1到P2）N30W-47.0(N30G01U0.0W-47.0)；（车外圆φ26,P2到P3）N40U34.0W-10.0；（车锥面，P3到P4）N50U20.0W-15.0；（车锥面，P4到P5）N60G00X100.0Z10.0；（快速返回，P5到P0）第5章典型机床数控编程第5章典型机床数控编程3.圆弧插补G02/G03指令功能：使刀具按F给定的进给速度切削出圆弧轮廓G02：顺时针圆弧（CW）G03：逆时针圆弧（CCW）指令格式：（1）终点+圆心（I，K）：G02或G03X（U）___Z（W）___I_K_F_；（2）终点+圆弧半径R：G02或G03X（U）___Z（W）___R___F_；必须用增量第5章典型机床数控编程图5.10圆弧插补时R与-R的区别2－RR1起点XZ终点O圆弧半径R：圆心角α≤180°：＋R圆心角α＞180°：－R第5章典型机床数控编程图5.11顺时针圆弧插补4020OZ1003040X100R10N03G00X20.0Z2.0;N04G01Z-30.0F80N05G02X40.0Z-40.0I10.0K0F60终点＋圆心绝对值编程第5章典型机床数控编程图5.12逆时针圆弧插补X46402840OZR6N04G00X28.0Z2.0;N05G01Z-40.0F80N06G03X40.0Z-46.0R6F60终点＋半径绝对值编程第5章典型机床数控编程编程练习：A→B→C→D→E→A第5章典型机床数控编程编程练习：A→B→C→D→E→F第5章典型机床数控编程作业：SAPT→靠近工件→L1→L2→L3→C1→L4→C2→L5补充：1）L2的斜率为12）C1与L3、L4相切第5章典型机床数控编程4.螺纹切削指令G32指令功能：切削圆柱螺纹、圆锥螺纹、端面螺纹指令格式：G32X（U）_____Z（W）_____F_____；其中F为螺纹导程第5章典型机床数控编程5.暂停指令G04指令功能：使刀具进行暂短的无进给光整加工，主要用于切槽、钻到孔底以及自动加工螺纹等场合指令格式：G04X（U）_____P_____可以带小数点，s不能带小数点，ms第5章典型机床数控编程图5.15G04暂停指令切槽或切断刀具在槽底暂停钻头在孔底暂停第5章典型机床数控编程6.自动返回参考点指令G28指令功能：使刀具自动返回参考点或经过某一中间位置再回到参考点指令格式：G28X（U）_____Z（W）_____T00；T00(刀具复位)指令必须写在G28指令的同一程序段或该程序段之前；X(U)必须按直径值输入；该指令以设定的速度快速移动。第5章典型机床数控编程图5.16自动返回参考点指令(a)经过中间点返回参考点；(b)从当前位置返回参考点(a)(b)(30.0,15.0)当前位置程序：G28X30.0Z15.0X轴中间点参考点X轴参考点当前位置(＝中间点)程序：G28U0W0第5章典型机床数控编