數(shù)控車床編程基本指令

..數(shù)控車床編程基本指令導(dǎo)讀：1.常用編程指令的應(yīng)用車削加工編程一般包含X和Z坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)及繞Z軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)角坐標(biāo)C。<1>快速定位<G00或G0>刀具以點(diǎn)位控制方式從當(dāng)前所在位置快速移動(dòng)到指令給出的目標(biāo)位置。指令格式：G00X<U>Z<W>；<2>直線插補(bǔ)<G01或G1>指令格式：G01X<U>Z<W>F；圖11.常用編程指令的應(yīng)用車削加工編程一般包含X和Z坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)及繞Z軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)角坐標(biāo)C。<1>快速定位<G00或G0>刀具以點(diǎn)位控制方式從當(dāng)前所在位置快速移動(dòng)到指令給出的目標(biāo)位置。指令格式：G00X<U>Z<W>；<2>直線插補(bǔ)<G01或G1>指令格式：G01X<U>Z<W>F；圖1

快速定位

圖2

直線插補(bǔ)

G00X40.0Z56.0；

G01X40.0Z20.1F0.2；

/絕對坐標(biāo),直徑編程；

/絕對坐標(biāo),直徑編程,切削進(jìn)給率0.2mm/r

G00U-60.0W-30

G01U20.0W-25.9F0.2；

/增量坐標(biāo),直徑編程

/增量坐標(biāo),直徑編程,切削進(jìn)給率0.2mm／r

<3>圓弧插補(bǔ)<G02或G2,G03或G3>

1>指令格式:G02X<U>_Z<W>_I_K_F_；G02X<U>Z<W>RF；G03X<U>_Z<W>_I_K_F_；G03X<U>Z<W>RF；2>指令功能:3>指令說明:①G02為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令,G03為逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令。圓弧的順、逆方向判斷見圖3左圖,朝著與圓弧所在平面相垂直的坐標(biāo)軸的負(fù)方向看,順時(shí)針為G02,逆時(shí)針為G03,圖3右圖分別表示了車床前置刀架和后置刀架對圓弧順與逆方向的判斷；圖3

圓弧的順逆方向

②如圖4,采用絕對坐標(biāo)編程,X、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值；采用增量坐標(biāo)編程,U、W為圓弧終點(diǎn)相對圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量,R是圓弧半徑,當(dāng)圓弧所對圓心角為0°～180°時(shí),Ｒ取正值；當(dāng)圓心角為180°～360°時(shí),R取負(fù)值。I、K為圓心在X、Z軸方向上相對圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量〔用半徑值表示,I、K為零時(shí)可以省略。圖4

圓弧絕對坐標(biāo),相對坐標(biāo)圖5

圓弧插補(bǔ)

G02X50.0Z30.0I25.0F0.3；

G03X87.98Z50.0I-30.0K-40.0F0.3；

G02U20.0W-20.0I25.0F0.3；

/絕對坐標(biāo),直徑編程

G02X50.Z30.0R25.0F0.3；

G03U37.98W-30.0I-30.0K-40.0F0.3；

G02U20.0W-20.0R25.0F0.3；

/相對坐標(biāo),直徑編程

<4>主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置<S>車床主軸的轉(zhuǎn)速<r／min>為：式中υ為圓周切削速度,單位缺省為m／min、D為工件的外徑,單位為mm。例如,工件的外徑為200mm,要求的切削速度為300m／min,經(jīng)計(jì)算可得因此主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)為478r／min,表示為S478。<5>主軸速度控制指令

數(shù)控車削加工時(shí),按需要可以設(shè)置恒切削速度<例如,為保證車削后工件的表面粗糙度一致,應(yīng)設(shè)置恒切削速度>,車削過程中數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)車削時(shí)工件不同位置處的直徑計(jì)算主軸的轉(zhuǎn)速。恒切削速度設(shè)置方法如下：G96S；其中S后面數(shù)字的單位為r／min。設(shè)置恒切削速度后,如果不需要時(shí)可以取消,其方式如下:G97S；其中S后面數(shù)字的單位為r／min。

在設(shè)置恒切削速度后,由于主軸的轉(zhuǎn)速在工件不同截面上是變化的,為防止主軸轉(zhuǎn)速過高而發(fā)生危險(xiǎn),在設(shè)置恒切削速度前,可以將主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)置在某一個(gè)最高值。切削過程中當(dāng)執(zhí)行恒切削速度時(shí),主軸最高轉(zhuǎn)速將被限制在這個(gè)最高值。設(shè)置方法如下：G50S；其中S的單位為r／min。圖6

主軸速度控制例如：在刀具T01切削外形時(shí)用G96設(shè)置恒切削速度為200m／min,而在鉆頭T02鉆中心孔時(shí)用G97取消恒切削速度,并設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為1100r／min。這兩部分的程序頭如下：G50S2500T0101M08；/G50限定最高主軸轉(zhuǎn)速為2500r／min；G96S200M03；/G96設(shè)置恒切削速度為200m／min,主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)G00X48.0Z3.0；/快速走到點(diǎn)<48.0,3.0>G01Z-27.1F0.3；/車削外形G00Ul.0Z3.0；/快速退回…T0202；/調(diào)02號刀具G97Sll00M03；/G97取消恒切削速度,設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為ll00r／minG00X0.0Z5.0M08；/快速走到點(diǎn)<0,5.0>,冷卻液打開G01Z-5.0F0.12；/鉆中心孔…<6>進(jìn)給率和進(jìn)給速度設(shè)置指令在數(shù)控車削中有兩種切削進(jìn)給模式設(shè)置方法,即進(jìn)給率<每轉(zhuǎn)進(jìn)給模式>和進(jìn)給速度<每分鐘進(jìn)給模式>。1>進(jìn)給率,單位為mm/r,其指令為：

G99；/進(jìn)給率轉(zhuǎn)換指令,

G01XZF；/F的單位為mm／r2>進(jìn)給速度,單位為mm／min,其指令為：

G98；/進(jìn)給速度轉(zhuǎn)換指令

G01XZF；/F的單位為mm／min圖7

進(jìn)給率和進(jìn)給速度a：G99G01Z-27.1F0.3;

b：G98G01Z-10.0F80;

表示進(jìn)給率為0.3mm／r

表示進(jìn)給速度為80mm／min

CNC系統(tǒng)缺省進(jìn)給模式是進(jìn)給率,即每轉(zhuǎn)進(jìn)給模式。<7>工件原點(diǎn)設(shè)置工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)有兩種設(shè)置方法。1>用G50指令進(jìn)行工件原點(diǎn)設(shè)置,分以下兩種設(shè)置情況：圖8

工件原點(diǎn)設(shè)置①坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置在卡盤端面如圖8a所示,這種情況下z坐標(biāo)是正值。工件原點(diǎn)設(shè)置在卡盤端面：G50X85.Z210.；/*將刀尖當(dāng)前位置的坐標(biāo)值定為工件坐標(biāo)系中的一點(diǎn)<85.,210.>。②坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置在零件右端面如圖8b所示,這種情況下Z坐標(biāo)值是負(fù)值。工件原點(diǎn)設(shè)置在工件右端面：G50X85.0Z90.0；則刀尖當(dāng)前位置即為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。<8>端面及外圓車削加工

端面及外圓的車削加工要用到插補(bǔ)指令G01。

為正確地編寫數(shù)控程序,應(yīng)在編寫程序前根據(jù)工件的情況選擇工件原點(diǎn)。確定好工件原點(diǎn)后,還必須確定刀具的起始點(diǎn)。

編程時(shí)還應(yīng)考慮車削外圓的始點(diǎn)和端面車削的始點(diǎn),這兩點(diǎn)的確定應(yīng)結(jié)合考慮工件的毛坯情況。如果毛坯余量較大,應(yīng)進(jìn)行多次粗車,最后進(jìn)行一次精車,因而每次的車削始點(diǎn)都不相同。圖9

確定車削原點(diǎn)a>工件原點(diǎn)在左端面時(shí)

b>工件原點(diǎn)在右端面時(shí)1>工件原點(diǎn)在左端面o0001/*程序編號o0001N0G50X85.0Z210.0；/*設(shè)置工件原點(diǎn)在左端面N1G30U0W0；/*返回第二參考點(diǎn)N2G50S1500T0101M08；/*限制最高主軸轉(zhuǎn)速為1500r／min,調(diào)01號刀具,M08為打開冷卻液N3G96S200M03；/*指定恒切削速度為200m／minN4G00X40.4Z153.0；/*快速走到外圓粗車始點(diǎn)N5G01Z40.2F0.3；/*以進(jìn)給率0.3mm/r車削外圓N6X60.4；/*臺(tái)階車削N7Z20.0；/*φ60.4mm處長度為20.0mm的一段外圓N8G00X62.0Z150.2；/*刀具快速退到點(diǎn)<62.0,150.2>N9X41.0；/*刀具快速走到點(diǎn)<41.0,150.2>N10G01X-1.6；/*車削右端面N1lG00Zl52.0；/*刀具快速退到點(diǎn)〔-1.6,152.0N12G30U0W0；/*直接回第二參考點(diǎn)以進(jìn)行換刀N13<Finishing>；/*精車開始,括號為程序說明N14G50S1500T0202；/*限制最高主軸轉(zhuǎn)速為1500r／min,調(diào)02號刀具N15G96S250；/*指定恒切削速度為250m／minN16G00X40.0Z153.0；/*快速走到外圓精車始點(diǎn)<40.0,153>N17G42G01Z151.0FN18Z40.0；/*φ40.4mm一段外圓的精車N19X60.0；/*臺(tái)階精車N20Z20.0；/*φ60.0mm處長度為20.0mm外圓的精車N21G40GN22X41.0；/*刀具快速走到點(diǎn)<41.0,150.0>N23G41GN24G01X-1.6；/*精車右端面N25G40G00Zl52.0MN26G30U0W0M05；/*返回第二參考點(diǎn),主軸停止N27M30；/*程序結(jié)束2>工件原點(diǎn)在右端面：工件原點(diǎn)設(shè)置在右端面與設(shè)置在左端面的區(qū)別僅在于Z坐標(biāo)為負(fù)值,程序編寫過程完全相同。O0002；/*程序編號N0G50X85.0Z90.0/*設(shè)置工件原點(diǎn)在右端面N2G30U0W0；/*返回第二參考點(diǎn)N4G50S1500T0101M08；/*限制最高主軸轉(zhuǎn)速N6G96S200M03；/*指定恒切削速度為200m／min,主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)N8G00X30.4Z3.0；/*快速走到點(diǎn)<30.4,3.0>N10G01W-33.0F0.3；/*以進(jìn)給率0.3mm/r粗車φ30.4處外圓N12U30.0W-50.0；/*粗車錐面N14W-10.0；/*粗車φ60.4mm處長度為10的一段外圓N16G00Ul.6W90.2;/*刀具快速走到點(diǎn)<62.0,0.2>N18U-31.0；/*刀具快速走到點(diǎn)<3l,0.2>N20G01U-32.6；/*粗車端面N22G00W2.0；/*刀具快速走到點(diǎn)<-1.6,2>N24G30U0W0；/*返回第二參考點(diǎn)N26<Finishing>；/*精車開始N28G50S1500T0202;/*設(shè)置主軸最高轉(zhuǎn)速1500r／min,調(diào)2號刀具N30G96S250；/*指定恒切削速度為250m／minN32G00X30.0Z3.0；/*刀具快速走到精車始點(diǎn)<30.0,3.0>N34G42G01W-2.0FN36W-31.0；/*精車ф30.4mm處外圓N38U30.0W-50.0；/*精車錐面N40W-10.0；/*精車ф60.0mm處外圓N42G40GN44U-31.0；/*刀具快速走到點(diǎn)<31,0.0>N46G41GN48G01U-32.6；/*精車端面N50G40G00W2.0MN52G30U0W0M30；/*返回參考點(diǎn),程序結(jié)束實(shí)例：

如圖10所示零件圖10

數(shù)控車削綜合編程實(shí)例N0050G01X32Z0;

N0110G02X16Z-15R2;N0060G01X-0.5;

N0120G01X20;N0070G00Z1;

N0130G01Z35;N0080G00X10;

N0140X26;N0090G01X12Z1;

N0150Z50;N0100G01X12Z1;

N0160X32;為1500r／min,調(diào)1號刀具,M08為打開冷卻液在這種情況下,如果設(shè)置指令寫成：

G50X0Z0；G02、G03指令表示刀具以Ｆ進(jìn)給速度從圓弧起點(diǎn)向圓弧終點(diǎn)進(jìn)行圓弧插補(bǔ)。刀具以一定的進(jìn)給速度從當(dāng)前所在位置沿直線移動(dòng)到指令給出的目標(biāo)位置。2.循環(huán)加工指令

當(dāng)車削加工余量較大,需要多次進(jìn)刀切削加工時(shí),可采用循環(huán)指令編寫加工程序,這樣可減少程序段的數(shù)量,縮短編程時(shí)間和提高數(shù)控機(jī)床工作效率。根據(jù)刀具切削加工的循環(huán)路線不同,循環(huán)指令可分為單一固定循環(huán)指令和多重復(fù)合循環(huán)指令。<1>單一固定循環(huán)指令

對于加工幾何形狀簡單、刀具走刀路線單一的工件,可采用固定循環(huán)指令編程,即只需用一條指令、一個(gè)程序段完成刀具的多步動(dòng)作。固定循環(huán)指令中刀具的運(yùn)動(dòng)分四步：進(jìn)刀、切削、退刀與返回。1>外圓切削循環(huán)指令〔G90指令格式:G90X〔U_Z〔W_R_F_指令功能:實(shí)現(xiàn)外圓切削循環(huán)和錐面切削循環(huán)。

刀具從循環(huán)起點(diǎn)按圖11與圖12所示走刀路線,最后返回到循環(huán)起點(diǎn),圖中虛線表示按Ｒ快速移動(dòng),實(shí)線表示按F指定的工件進(jìn)給速度移動(dòng)。圖11

外圓切削循環(huán)圖12

錐面切削循環(huán)指令說明:①X、Z表示切削終點(diǎn)坐標(biāo)值；②U、W表示切削終點(diǎn)相對循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量；③R表示切削始點(diǎn)與切削終點(diǎn)在Ｘ軸方向的坐標(biāo)增量〔半徑值,外圓切削循環(huán)時(shí)R為零,可省略；④Ｆ表示進(jìn)給速度。例題如圖13所示,運(yùn)用外圓切削循環(huán)指令編程。

G90X40Z20F30A

X30

A-E-F-D-A

X20

A-G-H-D-A圖13

外圓切削循環(huán)例題

例題如圖14所示,運(yùn)用錐面切削循環(huán)指令編程。G90X40Z20R-5F30

A-B-C-D-A

X30

A-E-F-D-A

X20

A-G-H-D-A圖14

錐面切削循環(huán)例題2>端面切削循環(huán)指令〔G94指令格式:G94X〔U_Z〔W_R_F_指令功能:實(shí)現(xiàn)端面切削循環(huán)和帶錐度的端面切削循環(huán)。刀具從循環(huán)起點(diǎn),按圖15與圖16所示走刀路線,最后返回到循環(huán)起點(diǎn),圖中虛線表示按R快速移動(dòng),實(shí)線按Ｆ指定的進(jìn)給速度移動(dòng)。圖15

端面切削循環(huán)

圖16

帶錐度的端面切削循環(huán)

①X、Z表示端平面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值；②U、W表示端面切削終點(diǎn)相對循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量；③R表示端面切削始點(diǎn)至切削終點(diǎn)位移在Z軸方向的坐標(biāo)增量,端面切削循環(huán)時(shí)R為零,可省略；④F表示進(jìn)給速度。例題:如圖17所示,運(yùn)用端面切削循環(huán)指令編程。G94X20Z16F30A

Z13A-E-F-D-A

Z10A-G-H-D-A圖17

端面切削循環(huán)例題

圖18

帶錐度的端面切削循環(huán)例題例題:如圖18所示,運(yùn)用帶錐度端面切削循環(huán)指令編程。G94X20Z34R-4F30A

Z32

A-E-F-D-A

Z29A-G-H-D-A<2>多重復(fù)合循環(huán)指令〔G70——G76>

運(yùn)用這組G代碼,可以加工形狀較復(fù)雜的零件,編程時(shí)只須指定精加工路線、徑向軸向精車留量和粗加工背吃刀量,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算出粗加工路線和加工次數(shù),因此編程效率更高。

在這組指令中,G71、G72、G73是粗車加工指令,G70是G71、G72、G73粗加工后的精加工指令,G74是深孔鉆削固定循環(huán)指令,G75是切槽固定循環(huán)指令,G76是螺紋加工固定循環(huán)指令。1>外圓粗加工復(fù)合循環(huán)〔G71指令格式：G71UΔdRe

G71PnsQnfUΔuWΔwFfSsTt指令功能：切除棒料毛坯大部分加工余量,切削是沿平行Z軸方向進(jìn)行,如圖19所示。A為循環(huán)起點(diǎn),A-A'-B為精加工路線。圖19

外圓粗加工復(fù)合循環(huán)

圖20

端面粗加工復(fù)合循環(huán)指令說明:①Δd表示每次切削深度〔半徑值,無正負(fù)號；②e表示退刀量〔半徑值,無正負(fù)號；③ns表示精加工路線第一個(gè)程序段的順序號；④nf表示精加工路線最后一個(gè)程序段的順序號；

⑤Δu表示X方向的精加工余量,直徑值；例題:如圖21所示,運(yùn)用外圓粗加工循環(huán)指令編程。圖21

外圓粗加工復(fù)合循環(huán)例題N010G50X150Z100N020G00X41Z0N030G71U2R1N040G71P50Q120U0.5W0.2F100N050G01X0Z0N060G03X11W-5.5R5.5N070G01W-10N080X17W-10N090W-15N100

G02

X29

W-7.348

R7.5N110

G01W-12.652N120

X41N130

G70

P50

Q120

F302>端面粗加工復(fù)合循環(huán)〔G72指令格式:G72WΔdRe

G72PnsQnfUΔuWΔwFfSsTt指令功能:除切削是沿平行X軸方向進(jìn)行外,該指令功能與G71相同,如圖20所示。指令說明