數(shù)控車床編程實(shí)例詳解

1、2.1 數(shù)控車床編程基礎(chǔ)標(biāo)題：數(shù)控車床編程基礎(chǔ)4課時(shí)一、教學(xué)目的：熟悉數(shù)控車床的編程特點(diǎn)，熟練掌握數(shù)控車床工件坐標(biāo)系的建立方法和指令。理解并掌握數(shù)控車削的基本指令。二、教學(xué)安排：（一）舊課復(fù)習(xí)內(nèi)容： 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的設(shè)定規(guī)則（5分鐘）（二）新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)與重點(diǎn)、難點(diǎn)： 第1節(jié) 數(shù)控車床編程基礎(chǔ) 一、數(shù)控車編程特點(diǎn)（理解） 二、數(shù)控車的坐標(biāo)系統(tǒng)（理解） 三、直徑編程方式（難點(diǎn)） 四、進(jìn)刀和退刀方式理解（理解） 五、絕對(duì)編程與增量編程（難點(diǎn)）第2節(jié) 數(shù)控車床基本G指令應(yīng)用一、坐標(biāo)系設(shè)定 G50（掌握） G54G59（掌握）二、基本指令 G00、G01、G02、G03、G04、G28（掌握）三、有關(guān)

2、單位設(shè)定 G20、G21、G94、G95（掌握）三、新課內(nèi)容： 2.1數(shù)控車床編程基礎(chǔ)第一節(jié)數(shù)控車床編程基礎(chǔ)一、數(shù)控車編程特點(diǎn)(1) 可以采用絕對(duì)值編程(用X、Z表示)、增量值編程(用U、W表示)或者二者混合編程。(2) 直徑方向(X方向) 系統(tǒng)默認(rèn)為直徑編程，也可以采用半徑編程，但必須更改系統(tǒng)設(shè)定。(3) X向的脈沖當(dāng)量應(yīng)取Z向的一半。(4)采用固定循環(huán)，簡(jiǎn)化編程。(5) 編程時(shí)，常認(rèn)為車刀刀尖是一個(gè)點(diǎn)，而實(shí)際上為圓弧，因此，當(dāng)編制加工程序時(shí)，需要考慮對(duì)刀具進(jìn)行半徑補(bǔ)償。二、數(shù)控車的坐標(biāo)系統(tǒng)加工坐標(biāo)系應(yīng)與機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向一致，X軸對(duì)應(yīng)徑向，Z軸對(duì)應(yīng)軸向，C軸（主軸）的運(yùn)動(dòng)方向則以從機(jī)床尾

3、架向主軸看，逆時(shí)針為C向，順時(shí)針為C向，如圖2.1.1所示： 加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在便于測(cè)量或?qū)Φ兜幕鶞?zhǔn)位置，一般在工件的右端面或左端面上。 圖數(shù)控車床坐標(biāo)系三、直徑編程方式在車削加工的數(shù)控程序中，X軸的坐標(biāo)值取為零件圖樣上的直徑值，如圖2.1.2所示：圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)值為（30，80），B點(diǎn)的坐標(biāo)值為（40，60）。采用直徑尺寸編程與零件圖樣中的尺寸標(biāo)注一致，這樣可避免尺寸換算過程中可能造成的錯(cuò)誤，給編程帶來很大方便。圖2.1.2 直徑編程四、進(jìn)刀和退刀方式對(duì)于車削加工，進(jìn)刀時(shí)采用快速走刀接近工件切削起點(diǎn)附近的某個(gè)點(diǎn)，再改用切削進(jìn)給，以減少空走刀的時(shí)間，提高加工效率。切削起點(diǎn)的確定與工件毛坯余量

4、大小有關(guān)，應(yīng)以刀具快速走到該點(diǎn)時(shí)刀尖不與工件發(fā)生碰撞為原則。如圖所示。圖2 .1.3切削起始點(diǎn)的確定五、絕對(duì)編程與增量編程X、Z表示絕對(duì)編程，U、W表示增量編程，允許同一程序段中二者混合使用。 圖2 .1.4 絕對(duì)值編程與增量編程如圖2.1.4所示，直線AB ,可用：絕對(duì): G01 X100.0 Z50.0; 相對(duì): G01 U60.0 W-100.0;混用: G01 X100.0 W-100.0; 或 G01 U60.0 Z50.0; 第2節(jié) 數(shù)控車床的基本編程方法數(shù)控車削加工包括內(nèi)外圓柱面的車削加工、端面車削加工、鉆孔加工、螺紋加工、復(fù)雜外形輪廓回轉(zhuǎn)面的車削加工等，在分析了數(shù)控車床工藝裝備

5、和數(shù)控車床編程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，下面將結(jié)合配置FANUC-0i數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控車床重點(diǎn)討論數(shù)控車床基本編程方法。 一、坐標(biāo)系設(shè)定編程格式 G50 X Z式中X、Z的值是起刀點(diǎn)相對(duì)于加工原點(diǎn)的位置。G50使用方法與G92類似。在數(shù)控車床編程時(shí)，所有X坐標(biāo)值均使用直徑值，如圖所示。 例：按圖2.1.5設(shè)置加工坐標(biāo)的程序段如下：G50 X 121.8 Z 33.9圖 G50設(shè)定加工坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系的選擇指令G54G59圖2.1.6 G54設(shè)定加工坐標(biāo)系例如，用G54指令設(shè)定如圖所示的工件坐標(biāo)系。首先設(shè)置G54原點(diǎn)偏置寄存器：G54 X0 Z85.0；然后再在程序中調(diào)用：N010 G54；說明：1、G54G

6、59是系統(tǒng)預(yù)置的六個(gè)坐標(biāo)系，可根據(jù)需要選用。2、G54G59建立的工件坐標(biāo)原點(diǎn)是相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)而言的，在程序運(yùn)行前已設(shè)定好，在程序運(yùn)行中是無法重置的。3、G54G59預(yù)置建立的工件坐標(biāo)原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值可用 MDI 方式輸入，系統(tǒng)自動(dòng)記憶。4、使用該組指令前，必須先回參考點(diǎn)。5、G54G59為模態(tài)指令，可相互注銷。二、基本指令G00、G01、G02、G03、G04、G281快速點(diǎn)位移動(dòng)G00 格式：G00 X(U)_Z(W)_； 其中，X(U)_、Z(W)_為目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)值。2直線插補(bǔ)G01 格式：G01 X(U)_Z(W)_ F_；其中，X(U)、Z(W)為目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)，F(xiàn)為進(jìn)給速度。

7、機(jī)床執(zhí)行G01指令時(shí)，如果之前的程序段中無F指令，在該程序段中必須含有F指令。G01和F都是模態(tài)指令。3圓弧插補(bǔ)G02、G03順時(shí)針圓弧插補(bǔ)用G02指令，逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)用G03指令。1) 用圓弧半徑R和終點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行圓弧插補(bǔ)格式：G18 G02(G03)X(U)_Z(W)_ R _ F_；其中：X(U)和Z(W)為圓弧的終點(diǎn)坐標(biāo)值，絕對(duì)值編程方式下用X和Z，增量值編程方式下用U和W。規(guī)定圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角小于等于180°時(shí)，用“R”表示；反之，用“R”表示。F為加工圓弧時(shí)的進(jìn)給量。 2) 用分矢量和終點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行圓弧插補(bǔ)格式：G18 G02(G03)X(U)_Z(W)_I _K _F_；其

8、中：X(U)和Z(W)為圓弧的終點(diǎn)坐標(biāo)值，絕對(duì)值編程方式下用X和Z，增量值編程方式下用U和W。I、K分別為圓弧的方向矢量在X軸和Z軸上的投影(I為半徑值)。當(dāng)分矢量的方向與坐標(biāo)軸的方向不一致時(shí)取負(fù)號(hào)。如圖所示，圖中所示I和K均為負(fù)值。圖2.1.7 圓弧指令編程4暫停指令G04格式：G04 X(P)_； 其中，X(P)為暫停時(shí)間。 X后用小數(shù)表示，單位為秒； P后用整數(shù)表示，單位為毫秒。 如 ： G04 X2.0表示暫停2秒； G04 P1000表示暫停1000毫秒。5返回參考點(diǎn)指令G28G28指令可以使刀具從任何位置以快速點(diǎn)定位方式經(jīng)過中間點(diǎn)返回參考點(diǎn)。 格式：G28 X _Z _； 其中，X

9、、Z是中間點(diǎn)的坐標(biāo)值。三、有關(guān)單位設(shè)定1、尺寸單位選擇：格式：G 20 英制輸入制式 英寸輸入 G 21 公制輸入制式 毫米輸入 (默認(rèn))2、進(jìn)給速度單位的設(shè)定 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 編程格式 G95 F F后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為mm/r。例：G95 F0.2 表示進(jìn)給量為0.2 mm/r。每分鐘進(jìn)給量 編程格式G94 F F后面的數(shù)字表示的是每分鐘進(jìn)給量，單位為 mm/min。例：G94 F100 表示進(jìn)給量為100mm/min。 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，用實(shí)物、圖表直觀教學(xué)，舉例說明舉例說明CAD/CAM中心仿真加工教學(xué)利用仿真加工軟件教學(xué)四、新課小結(jié)：1、首先要了解數(shù)控車床的加工方式：工件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具作直線（或圓?。┻M(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而完成零件的切削。所以數(shù)控車削加工的零件是回轉(zhuǎn)體，徑向尺寸通常采用直徑標(biāo)注，所以在數(shù)控車編程時(shí)采用直徑編程，這點(diǎn)對(duì)于初學(xué)者較難理解，容易出錯(cuò)，要多作練習(xí)，是重點(diǎn)注意的知識(shí)點(diǎn)。2、采用絕對(duì)值編程和相對(duì)值編程時(shí)也容易坐標(biāo)值計(jì)算錯(cuò)誤，經(jīng)常是二者之間出現(xiàn)混淆，需要特別小心。分析總結(jié)五、作業(yè)：1、數(shù)控車床的類型有哪些？CK7815型數(shù)控車床床身導(dǎo)軌傾斜60°布置有什么好處？ 2、數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)、參考點(diǎn)及工件原點(diǎn)之間有何區(qū)別？試以某具有參考點(diǎn)功能的車床為例，用圖示表達(dá)出它們之間的相對(duì)位置關(guān)系。 3、G00和G0