項(xiàng)目二簡(jiǎn)單階梯軸零件的編程與加工

1、項(xiàng)目項(xiàng)目二二 簡(jiǎn)單階梯軸的編程與加工簡(jiǎn)單階梯軸的編程與加工任務(wù)一任務(wù)一 零件編程基本知識(shí)零件編程基本知識(shí)一、編程步驟和分類(lèi)一、編程步驟和分類(lèi) 生成用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工的數(shù)控程序的過(guò)程，稱(chēng)為數(shù)控編（NCprogramming），有時(shí)也稱(chēng)為零件編程（一）數(shù)控編程的步驟1.分析零件圖樣和制定工藝方案 對(duì)零件圖樣進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容和要求；確定加工方案；選擇適合的數(shù)控機(jī)床；選擇或設(shè)計(jì)刀具和夾具；確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。這一工作要求編程人員能夠?qū)α慵D樣的技術(shù)特性、幾何形狀、尺寸及工藝要求進(jìn)行分析，并結(jié)合數(shù)控機(jī)床使用的基礎(chǔ)知識(shí)，如數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)的功能等，確定加工方

2、法和加工路線。2.數(shù)學(xué)處理3.編寫(xiě)零件加工程序4.程序輸入數(shù)控系統(tǒng)5.程序檢驗(yàn)（二）數(shù)控程序編制的方法1.手工編程：指利用一般的計(jì)算工具，通過(guò)各種數(shù)學(xué)方法，人工進(jìn)行刀具軌跡的計(jì)算，并進(jìn)行指令編程的方法。當(dāng)零件形狀不主要由人工來(lái)完成數(shù)控編程中各個(gè)階段的工作。一般對(duì)幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需的加工程序不長(zhǎng)，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，用手工編程比較合適。2.計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程：自動(dòng)編程軟件編程、CAD/CAM二、數(shù)控車(chē)床坐標(biāo)系二、數(shù)控車(chē)床坐標(biāo)系1.右手笛卡兒直角坐標(biāo)系：用于判別正負(fù)方向2.機(jī)床坐標(biāo)系(1)車(chē)床原點(diǎn)：車(chē)床原點(diǎn)又稱(chēng)機(jī)械原點(diǎn),它是車(chē)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。該點(diǎn)是車(chē)床上的一個(gè)固定的點(diǎn)，是車(chē)床制造商設(shè)置在車(chē)床上的一

3、個(gè)物理位置，通常不允許用戶(hù)改變。車(chē)床原點(diǎn)是工件坐標(biāo)系、車(chē)床參考點(diǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)。（2）車(chē)床參考點(diǎn)：車(chē)床參考點(diǎn)是機(jī)床制造商在機(jī)床上用行程開(kāi)關(guān)設(shè)置的一個(gè)物理位置，與機(jī)床原點(diǎn)的相對(duì)位置是固定的，車(chē)床出廠之前由機(jī)床制造商精密測(cè)量確定。（3）坐標(biāo)軸及其正方向 Z軸及其正向。Z軸定義為平行于車(chē)床主軸的坐標(biāo)軸，其正方向?yàn)閺墓ぷ髋_(tái)到刀具夾持的方向，即刀具遠(yuǎn)離工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向。 X軸及其正向。X軸為水平的，平行于工件裝夾面的坐標(biāo)軸，對(duì)于車(chē)床X坐標(biāo)的方向在工件的徑向上，且平行于橫滑座。前置刀架時(shí)，X軸的正方向向前；后置刀架時(shí)，X軸的正方向向后。 Y軸及其正向。根據(jù)X軸和Z軸的方向，按右手笛卡兒直角坐標(biāo)系確定Y軸。 旋轉(zhuǎn)

4、坐標(biāo)軸A、B和C。旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸A、B和C的正方向相應(yīng)地在X、Y、Z坐標(biāo)軸正方向上，按右手螺旋前進(jìn)的方向來(lái)確定。3.工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系（也稱(chēng)編程坐標(biāo)系）是以工件設(shè)計(jì)尺寸為依據(jù)建立的坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系的原點(diǎn)可由編程人員根據(jù)具體情況設(shè)置，其坐標(biāo)軸的方向與機(jī)床坐建立工件坐標(biāo)系的目的主要是為了方便編程。（1）工件原點(diǎn)：也稱(chēng)編程原點(diǎn)或程序零點(diǎn)，是編程員在數(shù)控編程過(guò)程中定義在工件上的幾何基準(zhǔn)點(diǎn)（2）選擇工件原點(diǎn)的原則 選在工件圖樣的基準(zhǔn)上，以利于編程。 選在尺寸精度高、粗糙度值低的工件表面上。 選在工件的對(duì)稱(chēng)中心上。 便于測(cè)量和驗(yàn)收。三、程序格式三、程序格式1.程序的構(gòu)成 加工程序就是一系列指令有序的集合。通

5、過(guò)這些指令，使刀具按直線、圓弧或其它曲線運(yùn)動(dòng)來(lái)完成切削加工，同時(shí)控制主軸的正、反轉(zhuǎn)，停止、切削液的開(kāi)、關(guān)，自動(dòng)換刀和拖板的移動(dòng)動(dòng)作等。程序由程序名、程序內(nèi)容 和程序結(jié)束 等 三個(gè)部分組成。O0111; N10 G50 X50 Z100； N20 S2 T0101 M03F100； N30 G00 X27 Z0； N40 G01 X0 F30； N50 G00 X27 Z2； N60 G90 X23.5 Z-35 ； N530 M05 T0100；N540 M30; 程序結(jié)束%程序名程序內(nèi)容指令字： 2.程序段格式 四、基本的指令代碼四、基本的指令代碼1.準(zhǔn)備功能：準(zhǔn)備功能也稱(chēng)為G功能或G代碼，

6、它是用來(lái)指令機(jī)床動(dòng)作方式的功能。準(zhǔn)備功能使用地址G及其后面的數(shù)字來(lái)指令機(jī)床動(dòng)作，如用G00來(lái)指令運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)快速定位。G G代碼代碼組別組別功功 能能G72G720000端面粗加工循環(huán)端面粗加工循環(huán)G73G73封閉切削循環(huán)封閉切削循環(huán)G74G74端面深孔加工循環(huán)端面深孔加工循環(huán)G75G75切槽循環(huán)切槽循環(huán)G76G76螺紋復(fù)合切削循環(huán)螺紋復(fù)合切削循環(huán)G90G900101內(nèi)外圓車(chē)削循環(huán)內(nèi)外圓車(chē)削循環(huán)G92G92螺紋切削循環(huán)螺紋切削循環(huán)G94G94端面切削循環(huán)端面切削循環(huán)G96G960202恒線速開(kāi)恒線速開(kāi)G97G97恒線速關(guān)恒線速關(guān)G98G980303每分進(jìn)給每分進(jìn)給G99G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給每轉(zhuǎn)進(jìn)給G指令

7、分為00、01、02、03、04組。其中00組G指令為非模態(tài)G指令，其它組G指令為模態(tài)G指令。 2、輔助功能：輔助功能也稱(chēng)M功能或M指令，由指令地址M和其后的12位數(shù)字或4位數(shù)組成，主要用于指定主軸啟動(dòng)/停止、程序結(jié)束等。不同機(jī)床制造商對(duì)部分M指令定義了不同的功能，但多數(shù)常用的M指令，在所有的機(jī)床都是通用的。指令功能備注M00程序暫停M03主軸正轉(zhuǎn)功能互鎖，狀態(tài)保持M04主軸反轉(zhuǎn)M05主軸停止M08冷卻液開(kāi)功能互鎖，狀態(tài)保持M09冷卻液關(guān)M10尾座進(jìn)功能互鎖，狀態(tài)保持M11尾座退M12卡盤(pán)夾緊功能互鎖，狀態(tài)保持M13卡盤(pán)松開(kāi)M32潤(rùn)滑開(kāi)功能互鎖，狀態(tài)保持M33潤(rùn)滑關(guān)M41、M42、M43、M4

8、4、主軸自動(dòng)換擋功能互鎖，狀態(tài)保持 （1）程序停止M00：M00也可寫(xiě)為M0，執(zhí)行M00指令后，程序運(yùn)行停止，顯示“暫?！弊謽?，按循環(huán)啟動(dòng)鍵后，程序繼續(xù)運(yùn)行。 （2）程序結(jié)束M02: M02也可以寫(xiě)成M2，在自動(dòng)方式下，執(zhí)行M02指令，當(dāng)前程序段的其它指令執(zhí)行完成后，自動(dòng)運(yùn)行結(jié)束，光標(biāo)停留在M02指令所在的程序段，不返回程序開(kāi)頭。若要再次執(zhí)行程序，必須讓光標(biāo)返回程序開(kāi)頭。 (3)程序運(yùn)行結(jié)束M30: 在自動(dòng)方式下，執(zhí)行M30指令，當(dāng)前程序段的其它指令執(zhí)行完成后，自動(dòng)運(yùn)行結(jié)束，取消刀尖半徑補(bǔ)償，光標(biāo)返回程序開(kāi)頭。（是否返回程序開(kāi)頭由參數(shù)決定） （4）主軸功能M03/M04/M05: M03用于機(jī)

9、床主軸順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)（CW）,一般稱(chēng)為正轉(zhuǎn)。M04用于機(jī)床主軸逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)（CCW）,一般稱(chēng)為反轉(zhuǎn)。M05指令表示主軸停轉(zhuǎn)。 （5）M98/M99子程序調(diào)用: M98被規(guī)定為子程序調(diào)用指令，當(dāng)調(diào)用的子程序結(jié)束返回其主程序用M99。3.主軸功能:是用來(lái)指定主軸轉(zhuǎn)速的功能，由地址符S及后面的一組數(shù)字組成，通常稱(chēng)S功能。根據(jù)加工需要，主軸轉(zhuǎn)速分為轉(zhuǎn)速S和恒線速V兩種，分別用G97和G96來(lái)設(shè)定。（1）轉(zhuǎn)速S。用準(zhǔn)備功能G97來(lái)設(shè)定，單位是r/min。其格式為G97 S_ 如G97 S1000;(表示主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min)。（2）恒線速度v。用準(zhǔn)備功能G96來(lái)設(shè)定，單位是根據(jù)采用公制或英制分

10、別為m/min或ft/min. 其格式為G96 S_ 如G96 S100; (表示主軸轉(zhuǎn)速為100m/min)。 (3)最高轉(zhuǎn)速限制。用恒線速度進(jìn)行編程時(shí)，當(dāng)?shù)毒咔邢髦睆捷^小或切端面靠近工件中心時(shí)，其轉(zhuǎn)速升得很高，為防止事故的出現(xiàn)，數(shù)控系統(tǒng)采用G50來(lái)限制其最高轉(zhuǎn)速。其格式為G50 S_如G50 S2000;(表示限定主軸最高轉(zhuǎn)速為2000r/min)。 4.進(jìn)給功能：進(jìn)給功能又稱(chēng)F功能，是用來(lái)指定刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)速度的功能，由地址符F合其后面的數(shù)字組成。根據(jù)加工需要，進(jìn)給功能分為每分進(jìn)給和每轉(zhuǎn)進(jìn)給兩種，分別用G98和G99來(lái)設(shè)定。（1）每分進(jìn)給。用準(zhǔn)備功能G98來(lái)設(shè)定，在F后面的數(shù)值直接指

11、定刀具每分鐘的進(jìn)給量，單位是mm/min或in/min。其格式為G98 F_如G98 F100；（表示進(jìn)給速度為100mm/min）。 （2）每轉(zhuǎn)進(jìn)給。用準(zhǔn)備功能G99來(lái)設(shè)定，在F后面的數(shù)值直接指定機(jī)床主軸每轉(zhuǎn)的刀具進(jìn)給量，單位是mm/r或in/r。其格式為G98 F_如G98 F0.3；（表示假定主軸的轉(zhuǎn)速為500 r/min，進(jìn)給速度為0.3mm/r，換算成每分鐘進(jìn)給為500*0.3=150mm/min）。5.刀具功能刀具功能又稱(chēng)T功能是用以讓系統(tǒng)選刀的功能，由地址符T及其后面的一組數(shù)字組成，廣數(shù)928TD系統(tǒng)采用T4位數(shù)法。其格式為 T00 00 前兩位是目標(biāo)刀具號(hào)，后兩位是刀具偏置號(hào)。

12、如：T0202 表示選用刀架或刀庫(kù)中的2號(hào)刀具和數(shù)控系統(tǒng)刀具存儲(chǔ)器中的2號(hào)補(bǔ)償值。任務(wù)二任務(wù)二 快速點(diǎn)定位快速點(diǎn)定位G00和直線插補(bǔ)和直線插補(bǔ)G01一、快速點(diǎn)定位（一、快速點(diǎn)定位（G00）(一) 指令格式G00 X（U）_ Z（W）_式中：X、Z：絕對(duì)編程時(shí)，X軸、Z軸同時(shí)從起點(diǎn)以各自的快速移動(dòng)速度移到目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)。U、W：增量編程時(shí)表示X軸、Z軸移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的距離。(二) 特點(diǎn)1.G00指令不能實(shí)際切削工件，只能空運(yùn)行。2.G00指令中的快移速度由機(jī)床參數(shù)“快移進(jìn)給速度”對(duì)各軸分別設(shè)定，不能用程序規(guī)定。在G00中同時(shí)指令X Z軸時(shí)，X ,Z軸按向各自的最高速度及加速度同時(shí)獨(dú)立運(yùn)行，

13、互不影響。任何一軸到位自動(dòng)停止運(yùn)行，另一軸繼續(xù)移動(dòng)直到指令位置。如換刀及刀補(bǔ)指令與G00指令在同一程序段中時(shí)刀補(bǔ)值與G00的移動(dòng)值合并執(zhí)行，以提高工作效率。3.G00指令各自的快速移動(dòng)速度分別由系統(tǒng)數(shù)據(jù)參數(shù)NO 022、NO 023確定。4.G00為模態(tài)指令，下一段相同時(shí)可省略不寫(xiě)。5.G00可以簡(jiǎn)寫(xiě)成G0，G0與G00等效。提示：G00指令當(dāng)X，Z軸同時(shí)移動(dòng)時(shí)應(yīng)特別注意刀具的位置是否在安全區(qū)域，以避免撞刀。(三) 實(shí)例例如：如圖所示，刀尖從起刀點(diǎn)A快進(jìn)到C點(diǎn)，準(zhǔn)備車(chē)外圓，分別用絕對(duì)坐標(biāo)、增量坐標(biāo)方式寫(xiě)出G00程序段。 功能2252二、直線插補(bǔ)指令（二、直線插補(bǔ)指令（G01）G01代碼用于刀具直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。G01指令使刀具以一定的進(jìn)給速度，從所在點(diǎn)出發(fā)，直線移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。因此G00指令可以加工圓柱、圓錐面，倒角、端面、切槽等形狀。(一一) 指令格式指令格式G01 X（U）_ Z（W）_ F 式中：X、Z：為絕對(duì)編程時(shí)目標(biāo)點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；U、W：為增量編程時(shí)目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)的增量；F：進(jìn)給速度。進(jìn)給速度有兩種表示方法，一種是每分鐘