項(xiàng)目十一數(shù)控車削階梯軸類零

1、項(xiàng)目十一項(xiàng)目十一 數(shù)控車削階梯軸類零件（數(shù)控車削階梯軸類零件（1 1） 項(xiàng)目式教項(xiàng)目式教學(xué)學(xué)一、數(shù)控車床編程原則 一、數(shù)控車床編程原則 1絕對值編程與增量值編程（1）數(shù)控車床編程時(shí)，可采用絕對值編程、增量值編程或兩者混合編程。由于被加工零件的徑向尺寸在圖樣上標(biāo)注和測量時(shí)，都是以直徑值表示，因此直徑方向用絕對值編程時(shí)，x以直徑值表示；用增量值編程時(shí)，以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值表示，并帶上方向符號。 一、數(shù)控車床編程原則 1絕對值編程與增量值編程（2）（1）絕對值編程 絕對值編程是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的編程原點(diǎn)（即工件坐標(biāo)系原點(diǎn)）計(jì)算出工件輪廓基點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)絕對值坐標(biāo)尺寸進(jìn)行編程的一種方法。首先找出編程原點(diǎn)的位

2、置，并用地址x、z表示工件輪廓基點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)絕對坐標(biāo)，然后進(jìn)行編程。例如程序段“g01 x 50.0 z 80.0；”中，x和z后面的坐標(biāo)值表示輪廓終點(diǎn)的絕對值坐標(biāo)（即輪廓終點(diǎn)相對于工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的值）。 一、數(shù)控車床編程原則 1絕對值編程與增量值編程（3）（2）增量值編程 增量值編程是根據(jù)與前一位置的坐標(biāo)值增量來表示位置的一種編程方法，即程序中的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對于起點(diǎn)坐標(biāo)而言的。采用增量值編程時(shí)，用u、w代替x、z進(jìn)行編程。u、w的正負(fù)由行程方向來確定，行程方向與機(jī)床坐標(biāo)方向相同時(shí)為正，反之為負(fù)。程序段“g01 u 50.0 w 80.0；”表示終點(diǎn)相對于前一加工點(diǎn)的坐標(biāo)差值在x軸方向?yàn)?0，z軸

3、方向?yàn)?0。 一、數(shù)控車床編程原則 1絕對值編程與增量值編程（4）（3）混合編程 設(shè)定工件坐標(biāo)系后，絕對值編程與增量值編程混合起來進(jìn)行編程的方法叫混合編程。數(shù)控編程時(shí)采用絕對值編程、增量值編程或混合編程，取決于數(shù)據(jù)處理的方便程度。 一、數(shù)控車床編程原則 1絕對值編程與增量值編程（5）1)絕對值編程n10 g01 x30.0 z0 f100；（以工件右端面中心為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，刀具至p0點(diǎn)）n15 x40.0 z-25.0；（刀具至p1點(diǎn)）n20 x60.0 z-40.0；（刀具至p2點(diǎn)） 一、數(shù)控車床編程原則 2）增量值編程n10 g01 u10.0 w-25.0 f100；（刀具至p1點(diǎn)）n

4、15 u20.0 w-15.0；（刀具至p2點(diǎn)）1絕對值編程與增量值編程（6） 一、數(shù)控車床編程原則 1絕對值編程與增量值編程（7）3）混合編程n10 g01 u10.0 z-25.0 f100；n15 x60.0 w-15.0； 一、數(shù)控車床編程原則 2脈沖數(shù)編程與小數(shù)點(diǎn)編程 （1）（1）脈沖數(shù)編程與數(shù)控系統(tǒng)最小設(shè)定單位(脈沖當(dāng)量)有關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)脈沖當(dāng)量為0.001時(shí)，表示對應(yīng)一個脈沖，運(yùn)動部件移動0.001mm。程序中移動距離數(shù)值以m為單位，例如x60000表示移動60000m，即移動60mm。若小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)位超過4位時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)則按四舍五入處理。 一、數(shù)控車床編程原則 2脈沖數(shù)編程與小數(shù)

5、點(diǎn)編程 （2）（2）小數(shù)點(diǎn)輸入編程表明以mm為單位，要特別注意小數(shù)點(diǎn)的輸入。例如，x60.0表示采用小數(shù)點(diǎn)編程移動距離為60mm；而x60則表示采用脈沖數(shù)編程，移動距離為60m(0.06mm)。小數(shù)點(diǎn)編程時(shí)，小數(shù)點(diǎn)后的零可省略，如x60.0與x60是等效的。 一、數(shù)控車床編程原則 二、快速點(diǎn)定位指令編程（g00） 1指令格式g00 x（u） z（w） ；goo指令是模態(tài)代碼，它命令刀具以點(diǎn)定位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速運(yùn)動到下一個目標(biāo)位置。它只是快速定位，而無運(yùn)動軌跡要求，也無切削加工過程。 絕對值編程時(shí)，刀具分別以各軸的快速進(jìn)給速度運(yùn)動到工件坐標(biāo)系x、z點(diǎn)； 增量值編程時(shí)，刀具以各軸的快速進(jìn)給

6、速度運(yùn)動到距離現(xiàn)有位置為u、w的點(diǎn)。 二、快速點(diǎn)定位指令編程（g00） 2指令應(yīng)用說明 1）goo為模態(tài)指令，可由g01、g02、g03 等指令注銷。2）移動速度不能用程序指令設(shè)定，各軸的快移速度可以相同，可以不相同。3）goo的執(zhí)行過程為刀具由程序起始點(diǎn)加速到最大速度，然后快速移動，最后減速到終點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)快速點(diǎn)定位。4）在執(zhí)行g(shù)00指令時(shí)，由于各軸以各自速度移動，不能保證各軸同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，聯(lián)動直線軸的合成軌跡多數(shù)情況是折線，操作者要十分小心，避免刀具與工件發(fā)生碰撞。5）g00指令一般用于加工前的快速定位或加工后的快速退刀。 二、快速點(diǎn)定位指令編程（g00） 3g00指令應(yīng)用舉例 絕對值編程：g

7、00 x120.0 z100.0；增量值編程：goo u80.0 w80.0； 二、快速點(diǎn)定位指令編程（g00） 三、直線插補(bǔ)指令編程（g01） 1指令格式g01 x（u） z（w） f ；g01指令是模態(tài)代碼，它是直線運(yùn)動的命令，規(guī)定刀具在兩坐標(biāo)或三坐標(biāo)間以插補(bǔ)聯(lián)動方式按f指定的進(jìn)給速度作任意斜率的直線運(yùn)動。絕對值編程時(shí)，刀具以f指令的進(jìn)給速度進(jìn)行直線插補(bǔ)，運(yùn)動到工件坐標(biāo)系x、z點(diǎn)；增量值編程時(shí)，刀具以f進(jìn)給速度運(yùn)動到距離現(xiàn)有位置為u、w的點(diǎn)。f進(jìn)給速度在沒有新的f指令以前一直有效，不必在每個程序段中都寫入f指令。 三、直線插補(bǔ)指令編程（g01） 2指令應(yīng)用說明 1）go1為模態(tài)指令，可由g

8、00、g02、g03 等指令注銷。2）g01指令后的坐標(biāo)值取絕對值編程還是取增量值編程，由尺寸字（x、z）或（u、w）決定。3）進(jìn)給速度由f指令決定。f指令也是模態(tài)指令，可由goo指令取消。如果在g01程序段之前的程序段沒有f指令，而現(xiàn)在的g01程序段中也沒有f指令，則機(jī)床不運(yùn)動。因此，g01程序中必須含有f指令。 三、直線插補(bǔ)指令編程（g01） 3g01指令應(yīng)用舉例 （1） o2001t0101；m03 s450；g00 x16.0 z2.0；g01 x26.0 z-3.0 f60.； z-48.0； x60.0 z-58.0； x80.0 z-73.0； x90.0；g00 x100.0

9、z10.0；m05；m30； 三、直線插補(bǔ)指令編程（g01） 三、直線插補(bǔ)指令編程（g01） 3g01指令應(yīng)用舉例 （2） o2002(已調(diào)試)t0101;m03 s400;g00 x31.0 z3.0;g01 z-50.0 f80.0; x36.0; z3.0; x30.0; z-50.0; x36.0;g00 x100.0 z50.0;m05;m30;四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 1數(shù)控車床加工圓弧順圓、逆圓判斷（1）圓弧插補(bǔ)指令可指令刀具沿圓弧移動，圓弧有順圓與逆圓之分。對于數(shù)控車床，根據(jù)x、z軸的正方向，用右手法則判斷出y軸的正方向。從y軸正方向向y軸負(fù)方向看過去，順著加工方

10、向，是順時(shí)針方向的圓弧即為順圓，逆時(shí)針方向的圓弧即為逆圓。 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 1數(shù)控車床加工圓弧順圓、逆圓判斷（2）后置刀架 前置刀架 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 2指令格式（1） _;_0302fkiwzuxgg _;_0302frwzuxgg 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 2指令格式（2） （2）指令中字符含義 指令中符號含義如下：1）指令格式中g(shù)02表示順圓插補(bǔ)，g03表示逆圓插補(bǔ)。2）采用絕對值編程時(shí)，用x、z表示圓弧終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值；采用增量編程時(shí)，用u、w表示圓弧終點(diǎn)相對于圓弧起點(diǎn)的增量值。3）圓心坐標(biāo)i、k為圓弧起點(diǎn)到圓弧中心

11、所作矢量分別在x、z軸方向上的分矢量(矢量方向指向圓心)，當(dāng)分矢量方向與坐標(biāo)軸的方向一致時(shí)為“+”號，反之為“-”號，圓心坐標(biāo)i、k正負(fù)取值如圖所示。編程時(shí)i0、k0可以省略不寫。 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 2指令格式（3） 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 2指令格式（4） 4）用半徑r指定圓心位置時(shí)，由于在同一半徑r的情況下，從圓弧的起點(diǎn)到終點(diǎn)有兩個圓弧（優(yōu)弧和劣?。┑目赡苄裕虼?，在編程的時(shí)候規(guī)定圓心角小于或等于180圓弧時(shí)r值為正；圓心角大于180圓弧時(shí)r值為負(fù)，如圖所示。 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 2指令格式（5） 5）程序段中同時(shí)給出i、k和r值，

12、以r值優(yōu)先，i、k無效。6）g02、g03用半徑指定圓心位置時(shí)，不能描述整圓，如果需要用指令描述整圓時(shí)，只能使用分矢量編程，同時(shí)終點(diǎn)坐標(biāo)可以省略不寫，如“g02（g03）i k ；”。但在數(shù)控車床上，由于刀具結(jié)構(gòu)的原因，一般不超過180。7）f為圓弧切削時(shí)的圓弧切線方向進(jìn)給速度。 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 3g02/g03指令應(yīng)用舉例 （1） （1）采用后置刀架加工時(shí)：1）絕對值編程：g02 x50.0 z-20.0 r25.0 f0.3；2）增量值編程：g02 u20.0 w-20.0 i25.0 f0.3； 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 3g02/g03指令應(yīng)用舉例

13、 （2） （2）采用前置刀架加工時(shí)：1）絕對值編程：g02 x50.0 z-20.0 r25.0 f0.3；2）增量值編程：g02 u20.0 w-20.0 i25.0 f0.3； 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 3g02/g03指令應(yīng)用舉例 （3） o2003t0101；m03 s400；g50 s1500g50 s1500；g96 s40g96 s40；g00 x0.0 z5.0；g01 z0.0 f60.0；g03 x24.0 z-24.0 r15.0；g02 x26.0 z-31.0 r5.0；g97 s400g97 s400；g01 z

14、-40.0；x40.0；g00 x100.0 z50.0；m05;m30；3g02/g03指令應(yīng)用舉例 （4） 選擇內(nèi)孔為25，外形尺寸為50100的毛坯棒料；選擇內(nèi)孔車刀作為孔加工刀具 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 3g02/g03指令應(yīng)用舉例 （5） 建立工件系（對刀方式）裝夾毛坯在工件內(nèi)表面試切一刀；保持刀具位置不變測量刀具所在位置x、z方向坐標(biāo)尺寸（注意z坐標(biāo)帶符號）；進(jìn)行形狀補(bǔ)正設(shè)定，通過“測量”方式輸入測量參數(shù)；工件坐標(biāo)系由此建立。 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 3g02/g03指令應(yīng)用舉例 （6） 試切及測量畫面3g02

15、/g03指令應(yīng)用舉例 （7） 刀具形狀補(bǔ)正參數(shù)設(shè)定 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 3g02/g03指令應(yīng)用舉例 （8） o2004(已調(diào)試);t0101;m03 s400;g00 x30.0 z3.0;g01 z-20.0 f50.0;g02 x26.0 z-22.0 r2.0;g01 z-40.0; x24.0;g00 z50.0; x100.0;m05;m30; 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 四、圓弧插補(bǔ)指令編程（g02/g03） 3g02/g03指令應(yīng)用舉例 （8） 零件加工完工及程序畫面五、暫停指令編程（g04） 1指令格式g04 x（u） （s）或g04 p （m

16、s）其中x、u、p為暫停時(shí)間：p后面的數(shù)值為整數(shù)，單位為ms；x(u)后面為帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)，單位為s。例如，欲停留1.5s的時(shí)間，則程序段為：g04 x1.5或g04 p1500。 五、暫停指令編程（g04） 2指令應(yīng)用說明1）該指令為非模態(tài)指令，僅在其規(guī)定的程序段中有效。2）g04指令可使刀具作短暫的停留，以獲得圓整而光滑的表面質(zhì)量，常用于鉆鏜孔、車槽等加工時(shí)，刀具在很短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)無進(jìn)給光整加工。3）g04指令除了用于切槽、鉆鏜孔外，還可以用于拐角軌跡的控制，如車臺階軸，以彌補(bǔ)跟隨誤差。4）g04指令可以用于實(shí)現(xiàn)暫停，暫停結(jié)束后，繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。 五、暫停指令編程（g04） 六、單位選擇指

17、令編程（g20/g21）1受g20/g21影響的參數(shù)1）f表示的進(jìn)給速度指令值；2）與位置有關(guān)的指令值；3）偏移量；4）手搖脈沖發(fā)生器1個刻度的值：g20時(shí)最小設(shè)定單位是0.0001in，g21時(shí)最小設(shè)定單位是0.001mm；5）步進(jìn)的移動量；6）某些參數(shù)。 六、單位選擇指令編程（g20/g21）2指令應(yīng)用說明1）在程序中指令單位時(shí)，英制米制轉(zhuǎn)換指令g20/g21代碼要在坐標(biāo)系設(shè)定指令之前，在程序的開頭用單獨(dú)程序段指令。2）電源接通時(shí)，英制、米制轉(zhuǎn)換的g代碼與切斷電源前相同。3）程序執(zhí)行過程中不要變更g20、g21指令；4）英制輸入(g20)和米制輸入(g21)相互轉(zhuǎn)換時(shí)，為使偏置值符合輸入單

18、位，應(yīng)重新設(shè)定。 六、單位選擇指令編程（g20/g21）七、直徑編程和半徑編程 1.直徑編程g22和半徑編程g23 車削類零件橫斷面一般為圓形，所以關(guān)于尺寸指定有半徑指定和直徑指定兩種方法。當(dāng)用直徑指定時(shí)稱為直徑編程；當(dāng)用半徑指定時(shí)稱為半徑編程。具體到機(jī)床，是用直徑指定還是用半徑指定，是通過機(jī)床參數(shù)的設(shè)定來確定的。 七、直徑編程和半徑編程 八、自動返回參考點(diǎn)指令g28 1指令格式g28 x(u) z(w) ；執(zhí)行該指令時(shí)，刀具先快速移動到指令中x(u)、z(w)所指的中間點(diǎn)坐標(biāo)位置，然后自動回參考點(diǎn)。到達(dá)參考點(diǎn)后，相應(yīng)的坐標(biāo)指示燈亮。 八、自動返回參考點(diǎn)指令g28 2指令應(yīng)用說明 1）x、z表

19、示絕對編程時(shí)，中間點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，u、w表示增量編程時(shí)，中間點(diǎn)相對于起點(diǎn)的位移量。2）g28指令用于刀具自動更換或者消除機(jī)械誤差，在執(zhí)行該指令之前用t0000方式取消刀具位置偏置及刀尖半徑補(bǔ)償。3）在g28程序段中不僅產(chǎn)生坐標(biāo)軸移動指令，而且記憶了中間點(diǎn)坐標(biāo)值，以供g29使用。4）電源接通后，在沒有手動返回參考點(diǎn)的狀態(tài)下，指定g28時(shí)，從中間點(diǎn)自動返回參考點(diǎn)，與手動返回參考點(diǎn)相同。這時(shí)從中間點(diǎn)到參考點(diǎn)的方向就是機(jī)床參數(shù)“回參考點(diǎn)方向”設(shè)定的方向。5）g28指令僅在其被規(guī)定的程序段中有效。 八、自動返回參考點(diǎn)指令g28 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例1.示例1

20、(1)（1）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 該零件為簡單階梯軸，尺寸公差按未注公差處理，無形位公差要求，表面粗糙度全部為ra6.3。（2）毛坯選擇 選擇毛坯尺寸為3530pvc棒料。（3）設(shè)備選擇 選擇實(shí)訓(xùn)車間現(xiàn)有數(shù)控臥式車床。（4）裝夾方式選擇 用三爪卡盤裝夾及軟爪或護(hù)套裝夾。（5）刀具選擇 外圓端面車刀（t0101）。1.示例1(2) 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例 切削深度ap進(jìn)給量f主軸轉(zhuǎn)速s粗加工380/ min400r/min精加工0.550/ min600r/min1.示例1(3)（6）切削用量選擇： 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例（7）加工工藝路線安排 零件加工工藝路線安排如下：1）車端面：用

21、三爪卡盤夾持毛坯約12左右，校正，夾緊，用外圓端面車刀加工零件20側(cè)端面。2）粗車外圓：零件20側(cè)加工余量為15（直徑方向），粗加工分兩次走刀，每次吃刀深度均為3.5，留0.5精加工余量。3）精加工外圓至尺寸。4）工件掉頭安裝：用軟爪或護(hù)套夾持20加工側(cè)，校正，夾緊。5）加工30側(cè)端面，并保證工件全長。6）粗加工30側(cè)外圓表面，留0.5精加工余量。7）精加工30側(cè)外圓表面至圖紙尺寸要求。1.示例1(4) 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例1.示例1(5)o2006(已調(diào)試)t0101;m03 s400;g00 x36.0 z0.0;g01 x-1.0 f50.0;g00

22、 x28.0 z1.0;g01 z-15.0 f80.0;x36.0;g00 z1.0;x21.0;g01 z-15.0 f80.0;x36.0;g00 z1.0; x16.0;g01 x20.0 z-1.0 f50.0 s600;z-15.0;x28.0;x30.0 z-16.0;g00 x100.0;z100.0;m05;m30;o2007(已調(diào)試)t0101;m03 s400;g00 x36.0 z3.0;g01 x-1.0 f50.0; x36.0 z5.0; z1.0 x-1.0; x36.0 z5.0; z0.0; x-1.0;g00 x31.0 z1.0;g01 z-12.0 f

23、80.0;x36.0;g00 z1.0;x26.0;g01 x30.0 z-1.0 f50.0 s600;z-12.0;g00 x100.0 z100.0;m05;m30;工件掉頭裝夾時(shí) 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例1.示例1(6)零件右端加工及其完工畫面加工前刀具需要對刀及設(shè)置形狀補(bǔ)正參數(shù) 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例1.示例1(7)工件調(diào)頭裝夾及其試切測量畫面1.示例1(8)對于本工件而言，毛坯比工件長5mm；z方向?qū)Φ恫Φ秴?shù)通過“測量測量”方式輸入后形成z向形狀補(bǔ)正值，實(shí)際工件坐標(biāo)系z方向值應(yīng)在該補(bǔ)正值基礎(chǔ)上減去5mm。5mm 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例 十、數(shù)控車床基本指令編程

24、舉例1.示例1(9)刀具補(bǔ)正畫面2.示例2（1） 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例2.示例2（2）（1）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 該零件為含圓弧要素階梯軸，兩處圓柱表面有尺寸及其公差要求，大圓弧半徑為r10，小圓弧半徑為r5，除圓柱體外其余尺寸公差按未注公差處理，無形位公差要求，表面粗糙度全部為ra3.2，未注倒角為145。 編程時(shí)，對于有公差要求的尺寸，按公差范圍的中間值取值。 如 ，尺寸范圍為29.97-30，精加工編程時(shí)取中間值為29.985。003. 030 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例2.示例2（3）（2）毛坯選擇 選擇毛坯尺寸為3537，pvc棒料。（3）設(shè)備選擇 選擇實(shí)訓(xùn)車間現(xiàn)有數(shù)控臥式車

25、床。（4）裝夾方式選擇 用三爪卡盤裝夾及軟爪或護(hù)套裝夾。（5）刀具選擇 外圓端面車刀（t0101）。 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例2.示例2（4） 切削深度ap進(jìn)給量f主軸轉(zhuǎn)速s粗加工380/ min400r/min精加工0.550/ min600r/min（6）切削用量選擇 如表示。 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例2.示例2（5）（7）加工工藝路線安排 零件加工工藝路線安排如下：1）車右端面：用三爪卡盤夾持毛坯約10左右，校正，夾緊，用外圓端面車刀加工零件20側(cè)端面。2）粗車外圓：零件20側(cè)加工余量為15（直徑方向），粗加工分三次走刀，圓弧側(cè)精加工前要沿45斜線去掉邊角余量，粗加工后單邊留0.5精加工余量。3）精加工外圓表面至尺寸。 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例2.示例2（6）4）工件掉頭安裝：用軟爪或護(hù)套夾持20加工側(cè)，校正，夾緊。注意建立工件坐標(biāo)系時(shí)z方向尺寸比對刀尺寸少5mm,因?yàn)槊鞅裙ぜL5mm。5）加工30側(cè)端面，分三次吃刀，最終保證工件全長。6）粗加工30側(cè)外圓表面，單邊留0.5精加工余量。7）精加工30側(cè)外圓表面至圖紙尺寸要求。 十、數(shù)控車床基本指令編程舉例 十、數(shù)控車床