學(xué)習(xí)任務(wù)二數(shù)控車床程序編輯與輸入

1、學(xué)習(xí)任務(wù)二數(shù)控車床程序編輯與輸入能夠了解數(shù)控編程的基本概念及加工程序的基本格式。能夠掌握掌握程序輸入的基本方法。能夠掌握數(shù)控車床手動車削軸類工件的要點(diǎn)。1、數(shù)控車床編程的基本概念數(shù)控編程的定義根據(jù)零件加工的要求，用機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)能識別的指令形式指定數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床要做哪些動作，這個過程稱為數(shù)控編程。其實(shí)質(zhì)就是描述刀具的刀位點(diǎn)在編程坐標(biāo)系中運(yùn)動的軌跡，而刀位點(diǎn)就是車刀上可作為編程和加工基準(zhǔn)的點(diǎn)。數(shù)控編程的分類數(shù)控編程一般分為手工編程和自動編程兩類。手工編程由手工完成編制加工程序的全過程。包括圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計算、編寫程序單、制作控制介質(zhì)和程序校驗等。自動編程用計算機(jī)編制數(shù)控加工程序的過程。由編

2、程軟件或自動編程系統(tǒng)完成，較適合于復(fù)雜零件的編程。2、加工程序的基本格式一個完整的程序由程序號、程序內(nèi)容、程序結(jié)束三部分組成如下所示程序號N10T0101N20G00X51Z1N30M03S700N40G00X45.5N50G01Z-69.8F200N60X51N70G00Z1N80X41N90G01X45Z-1F100N100Z-70N110X51N120G00X100Z100O0001N130M30程序內(nèi)容程序結(jié)束-12-圖2-1編程坐標(biāo)形式程序號寫在程序的最前面，必須單獨(dú)占一行，由字母“O”加四位數(shù)字組成。程序內(nèi)容它由許多程序段構(gòu)成，每個程序段占一行，每個程序段由程序段號和程序段內(nèi)容、程

3、序段結(jié)束構(gòu)成，程序段號以“N”開頭，后為若干數(shù)字，程序段內(nèi)容由若干個小程序塊組成，每個程序塊稱為一個“字”，每個“字”由地址字（字母）和數(shù)值字組成，程序段結(jié)束用分號（；）表示。3、編程規(guī)則絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)本系統(tǒng)直接用地址符X、Z及后面的數(shù)字表示點(diǎn)在工件坐標(biāo)系下的絕對坐標(biāo)值，而用U、W及后面的數(shù)字表示輪廓上前一點(diǎn)到該點(diǎn)的增量值。例如，在圖2-1中，刀具軌跡由A切削到B,可以寫成如下三種程序段形式。G01X25Z20F200G01U15W10F200G01X25W10F200本系統(tǒng)可識別絕對坐標(biāo)編程，增量坐標(biāo)編程或混合坐標(biāo)編程。公、英制編程FANUC系統(tǒng)用G21表指定公制編程，單位為毫米（mm）

4、,用G20來指定英制編程，單位為英寸（in）。本系統(tǒng)的X軸方向坐標(biāo)值，除特殊說明外，均采用直徑值，坐標(biāo)平面為XZ平面，數(shù)字輸入可以通過系統(tǒng)參數(shù)來設(shè)定是否可以省略小數(shù)點(diǎn)。4、數(shù)控機(jī)床編程步驟數(shù)控車削加工過程如圖22所示，編程人員在拿到零件圖樣后，首先應(yīng)準(zhǔn)確地識讀零件圖樣表述的各種信息，主要包括零件幾何圖樣的識讀，零件的尺寸精度、形位精度、表面精度的分析；再根據(jù)圖樣分析的結(jié)果制定工藝流程，包括加工設(shè)備的選擇、工藝路線的確定、工夾刃量輔具的選擇、切削用量的選擇等內(nèi)容；最后是數(shù)控編程階段，主要包括相關(guān)數(shù)值的計算、程序編制、程序校驗、首件試切削等內(nèi)容。下面我們對幾個主要過程作詳細(xì)講解。圖樣分析階段工藝分

5、析階段數(shù)控編程階段零件幾何形狀分析零件精度分析（1）確定加工工藝圖22數(shù)控車削加工過程根據(jù)零件圖樣進(jìn)行工藝分析，在此基礎(chǔ)上選定機(jī)床、刀具與工夾輔具，確定零件加工的工藝路線、工藝步驟以及切削用量等工藝參數(shù)等。確定加工工藝應(yīng)遵循以下兩點(diǎn):-13-保持精度原則。工序一般要求盡可能地集中，粗、精加工通常會在一次裝夾中全部完成。為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，則應(yīng)將粗、精加工分開進(jìn)行。提高生產(chǎn)效率原則。為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時間，提高生產(chǎn)效率，應(yīng)將需要用同一把刀加工的加工部位都完成后，再換另一把刀來加工其他部位，同時應(yīng)盡量減少空行程。(2)數(shù)值計算根據(jù)零件圖

6、樣上尺寸及工藝路線的要求，在規(guī)定的坐標(biāo)系內(nèi)計算零件輪廓和刀具運(yùn)動軌跡的坐標(biāo)值(諸如幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心，兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)等坐標(biāo)尺寸，有時還包括由這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化而來的刀具中心軌跡的坐標(biāo)尺寸)，并以這些坐標(biāo)值作為編程參照。(3)編制加工程序單及初步校驗根據(jù)制定的加工路線、切削用量、刀具號碼、刀具補(bǔ)償及刀具軌跡，按照機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)使用的指令代碼及程序格式，編寫零件加工程序單，并進(jìn)行檢查。(4)程序校驗及試切削將編制好的程序通過鍵盤直接輸入或通過傳送電纜傳送至數(shù)控機(jī)床，在有圖形模擬功能的數(shù)控機(jī)床上，可進(jìn)行圖形模擬，或通過空運(yùn)行檢查程序每步的走刀位置是否與編程設(shè)計一致。確認(rèn)程序可行后，進(jìn)行

7、首件試制。在試切削過程中檢查切削用量的選擇是否能滿足零件的精度要求等。5、對刀原理及萬法對刀的目的就是建立工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的聯(lián)系。一般是通過刀具位置補(bǔ)償(刀偏)的執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)的。(1)刀位點(diǎn)車刀上可以作為編程和加工基準(zhǔn)的點(diǎn)稱為刀位點(diǎn)，對尖形車刀，在不考慮刀尖微小圓弧的情況下，可認(rèn)為刀尖即為刀位點(diǎn)。例如，90°外圓車刀的刀位點(diǎn)即為主切削刃和副切削刃的交點(diǎn)。數(shù)控編程的實(shí)質(zhì)就是描述刀具的刀位點(diǎn)在編程坐標(biāo)系中運(yùn)動的軌跡。(2)刀具位置補(bǔ)償(刀偏)一個數(shù)控車床加工程序不可能只由一把刀具完成，要用到外圓車刀、螺紋車刀、切斷刀等多把刀具。刀具安裝在刀架中的相對位置又不盡相同。如果我們選擇四

8、方刀架的中心作為參照點(diǎn)，如圖2-4中，l號刀具的刀位點(diǎn)到刀架參照點(diǎn)的距離T1X(X方向)、T1Z(Z方向)與2號刀具的對應(yīng)值T2X、T2Z就不相等。以1號車刀建立的編程坐標(biāo)系在刀具自動更換后，再繼續(xù)加工就可能出現(xiàn)刀具與工件碰撞或刀具未達(dá)到理想進(jìn)刀深度，甚至刀具根本沒有與工件接觸的現(xiàn)象。為避免出現(xiàn)這種情況，就需要進(jìn)行刀具位置補(bǔ)償。刀具位置補(bǔ)償就是數(shù)控系統(tǒng)在換刀后，對刀具的安裝位置和刀具形狀引起的刀位點(diǎn)位置變化進(jìn)行的自動補(bǔ)償。在FANUC系統(tǒng)中，刀具一般由四位數(shù)字組成，前兩位表示刀號，后兩位表示刀偏。例如，T0101表示使用1號刀具和1號刀偏。(3)絕對刀偏法和相對刀偏法對刀加工工件時，通常要使用

9、多把刀具，我們將其中的一把圖2-4刀具刀位點(diǎn)與刀架參考點(diǎn)的關(guān)系常用的刀稱為基準(zhǔn)刀，把其它的刀稱為非基準(zhǔn)刀。根據(jù)非基準(zhǔn)刀刀位點(diǎn)相對位置的不同，可以把刀位偏差分為絕對刀偏和相對刀偏。某一把的絕對刀偏是指該把刀的刀位點(diǎn)位于工件原點(diǎn)時，刀架參考點(diǎn)相對于機(jī)床零點(diǎn)在X和Z向的偏差。而相對刀偏是指非基準(zhǔn)刀的刀位點(diǎn)位于工件原點(diǎn)時刀架參考點(diǎn)相對于基準(zhǔn)刀的-14-刀位點(diǎn)位于工件原點(diǎn)時刀架參考點(diǎn)在X、Z方向的偏差。根據(jù)所采用的刀位偏差的不同，對刀又可以分為，色對刀偏對刀法和相對刀偏對刀法。絕對刀偏法對刀的過程，實(shí)質(zhì)上就是在某一把刀的刀位點(diǎn)與工件原點(diǎn)M合時，找出刀架參考點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。相對刀偏法只為基準(zhǔn)刀建立

10、了一個工件坐標(biāo)系，而非基準(zhǔn)刀是根據(jù)其刀位偏差的正負(fù)，來確定它在對應(yīng)的X、Z方向應(yīng)比基準(zhǔn)刀多走或少走一個刀位偏差，從而“長度不一樣的刀具達(dá)到同一實(shí)際位置。FANUC系統(tǒng)有三種對刀方法可以將工件坐標(biāo)系建立起來。第一種方法是用G54G59選擇工件坐標(biāo)系，X而將工件坐標(biāo)系建立起來。這種方法是一種相對刀偏對刀法，它實(shí)際上是通過尋找工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，從而將基準(zhǔn)刀的工件坐標(biāo)系建立起來。我們可以把G54G59看成是六個寄存器，對刀過程“質(zhì)上就是一個尋找工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，并把這個坐標(biāo)存在六個寄存器中的任一一個寄存器的過程。而調(diào)用G54G59的過程，實(shí)質(zhì)上就是從對應(yīng)的寄存器中將工件原點(diǎn)在機(jī)

11、床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)取出p,并在該坐標(biāo)對應(yīng)的點(diǎn)上將工件坐標(biāo)系建立起來的過程。第二種方法是用G50來建立工件坐標(biāo)系。這種方法對刀的實(shí)質(zhì)是通過確定對刀點(diǎn)或起刀點(diǎn)（調(diào)用程序加工之前，刀具所在的位置點(diǎn)）在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，從而將工件坐標(biāo)系建立起來。它的格式為：G50XZ_，其中X_、Z是對刀點(diǎn)或起刀點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。這種對刀方法采用的也是一種相對刀偏法。第三種方法是直接用T指令建立工件坐標(biāo)系，它采用的是絕對刀偏法對刀，實(shí)質(zhì)就是使某一把刀的刀位點(diǎn)與工件原點(diǎn)重合時，找出刀架的轉(zhuǎn)塔中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，并把它存儲到刀補(bǔ)寄存器中。1、程序的輸入方法（以O(shè)0001為例）將工作方式旋鈕調(diào)至“EDIT&qu

12、ot;，選擇編輯模式。按功能鍵pROG|,將程序鎖打開。輸入O0001,按下INSERT|鍵，按下EOB|鍵，再按下|lNSERT|鍵，顯示O0001;N10-。將程序內(nèi)容輸入即可，每輸入一行都按EOB鍵。輸入內(nèi)容過程中，在輸入行字的刪除用CanI鍵，已完成輸入的字的刪除用DELETE|鍵。2、手動車削簡單軸類工件材松璉W3012.5/1圖1手動車削零件加工任務(wù)圖-15-屋學(xué)習(xí)引導(dǎo)如圖1,用直徑50mm的毛坯料，車削一段30mm長的臺階軸。內(nèi)容較簡單，其參考步驟如下。對刀（90°外圓車刀）。選擇手輪方式，按下主軸正轉(zhuǎn)按鈕（轉(zhuǎn)速700轉(zhuǎn)/分）。按叵|（位置）鍵，并按屏幕下方軟鍵綜唾一|

13、選擇增量步長“X100”，合理選擇進(jìn)給軸，用手搖輪將刀具靠近工件。選擇增量步長“X10”，將刀具移動至點(diǎn)（51、1）處。選X軸方向手輪進(jìn)給，將刀具移至點(diǎn)（48、1）處。選擇Z軸方向手輪進(jìn)給，切削至點(diǎn)（48、30）。選擇X軸方向手輪進(jìn)給，切削退刀至點(diǎn)（51、30）處。選擇Z軸方向手輪進(jìn)給，并選增量步長“X100”，手搖快退至點(diǎn)（51、1）處。（10）同樣方式完成對46處外圓表面的切削。1、簡述數(shù)控編程的分類。2、談?wù)勀銓?shù)控編程的認(rèn)識。3、要編好一個零件的加工程序，你需要做好哪些準(zhǔn)備工作?4、說說程序輸入的步驟。5、Can|鍵和Delete|鍵有什么區(qū)別？6、請寫出手動加工下面零件的步驟。圖2-3手動車削零件練習(xí)圖（45鋼450X145）-16-;評價與分析表21手動操作練習(xí)件（圖23）評分表班級姓名工件編號得分檢查項目序號技術(shù)要求配分評分標(biāo)準(zhǔn)檢測記錄得分工件加