數(shù)控車作業(yè)和數(shù)控機床編程及加工

主講：宋心鑫

數(shù)控車床編程基礎(chǔ)歡迎同學(xué)們來工程訓(xùn)練中心崇尚實踐回歸工程?學(xué)習(xí)內(nèi)容數(shù)控車床編程基礎(chǔ)認知數(shù)控車床數(shù)控車床安全操作規(guī)程

數(shù)控車床的編程方法編程例題及作業(yè)?經(jīng)濟型數(shù)控車床(SIEMENS802C系統(tǒng))?經(jīng)濟型數(shù)控車床(FANUC0iMate-TB系統(tǒng))?全功能型數(shù)控車床（FANUC0i-TB系統(tǒng)）全功能型數(shù)控車床（FANUC0i-TB系統(tǒng)）?

立式數(shù)控車床?雙主軸車削中心返回?數(shù)控車床安全操作規(guī)程

1、數(shù)控車床只能單人操作2、零件加工時須將防護門關(guān)上3、啟動“循環(huán)啟動”按鈕前須報告指導(dǎo)老師4、嚴禁工件轉(zhuǎn)動時測量、觸摸工件5、長頭發(fā)者須戴工作帽，以防頭發(fā)卷入機床6、遵守其他《安全教育》內(nèi)容返回?數(shù)控車床的編程方法編程的基礎(chǔ)知識程序的結(jié)構(gòu)編程的步驟

編程注意事項

返回

?數(shù)控機床的坐標(biāo)系

1、坐標(biāo)系的規(guī)定

按照ISO841-1974標(biāo)準規(guī)定，數(shù)控機床的坐標(biāo)系采用笛卡爾坐標(biāo)系。2、坐標(biāo)正向規(guī)定：一般取遠離工件的方向（即工件尺寸增大的方向）為正。?數(shù)控機床的坐標(biāo)系

3、坐標(biāo)軸的確定：

先確定Z軸（為提供切削功率的軸，一般與主軸平行），再確定X軸，然后根

據(jù)笛卡爾坐標(biāo)系（右手坐標(biāo)系）確定Y

軸。?數(shù)控車床坐標(biāo)系ZX0?數(shù)控車床常用坐標(biāo)系1、機床坐標(biāo)系：機床本身固有的坐標(biāo)系，一般不能改動。在機床坐標(biāo)系中，坐標(biāo)值是刀架中心點相對機床原點的距離。2、工件坐標(biāo)系：編程員為了簡化編程，在工件上指定的坐標(biāo)系。在工件坐標(biāo)系中，坐標(biāo)值是刀尖相對工件原點的距離。工件坐標(biāo)系原點設(shè)置原則：a、

盡可能與設(shè)計、工藝和檢驗基準重合b、便于數(shù)學(xué)計算、簡化程序編制c、

便于對刀d、便于觀察

圖1圖2?機床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的區(qū)別X?程序的結(jié)構(gòu)一個完整的程序，一般由程序號、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成。例如：(以FANUC系統(tǒng)為例）

程序號O2023；N05T0101M03S300；（每一行為一程序段）N10G00X18.5Z2.0；N15G01X18.5Z-30.0F0.1；N20G01X25.0Z-30.0；程序內(nèi)容N20G00X25.0Z2.0；N25G00X13.0Z2.0；……N110G00X100.0Z100.0；N115M05；程序結(jié)束N120M02；?１、程序號：

O（四位數(shù)字）程序號O0000、O9000~O9999在數(shù)控系統(tǒng)中通常有特殊的含義，應(yīng)避免使用。建議采用O0001~O8999作為加工用程序號。２、程序段格式：Ｎ—Ｇ—Ｘ—Ｚ—Ｆ—Ｓ—Ｔ—Ｍ—EOB順序號準備功能尺寸功能進給速度主軸轉(zhuǎn)速刀具指令輔助功能結(jié)束符返回?程序號有關(guān)規(guī)定1、程序號必須寫在程序的最前面，并占一單獨的程序段。2、在同一數(shù)控機床中，程序號不可以重復(fù)使用。3、0000：不準使用4、0001～8999：用于自由存儲、刪除和編輯的程序5、9000～9999：如果參數(shù)不設(shè)定，不能用于存儲、刪除和編輯的程序6、在實際選用時，通常0001～8999常用作零件程序號，而9000～9999，為機床制造者或機床使用者用作自已開發(fā)的特殊功能程序的程序號。在用戶宏程序中，常用到9000～9999范圍內(nèi)的程序號。?F：進給速度指令

F指令用于指定加工時刀具的進給速度。單位：mm/min(程序用G98指令時）或mm/r（程序用G99指令時）。F:外圓：~0.2(mm/r)（G01）切斷：~0.05(mm/r)（G01）圓?。簙0.1(mm/r)（G02.G03）F指令為模態(tài)指令，實際進給率可通過CNC面板上的進給倍率旋鈕，在0-150%之間控制。返回?S：主軸轉(zhuǎn)速指令

S指令用于指定加工時主軸的轉(zhuǎn)速。常用單位：r／min。

（1）恒線速度（G96）：S指定的數(shù)值表示切削速度。如G96S150表示切削速度為150m/min。

（2）恒主軸轉(zhuǎn)速（G97）：S指定的數(shù)值為主軸轉(zhuǎn)速。如G97S300表示主軸轉(zhuǎn)速為300r/min。S:切斷：300r/min以下(300)粗加工：300-900r/min(400)精加工：900r/min以上(600)

S指令為模態(tài)指令，實際轉(zhuǎn)速可通過CNC面板上的修調(diào)按鈕在50-120%之間調(diào)節(jié)。

返回?T：刀具指令

T指令后接兩位或四位數(shù)字，前半部分為刀具號，后半部分為刀具補償號。

如：T0100T02021號刀取消刀補2號刀2號刀補?數(shù)控車床刀架6號刀8號刀10號刀（切斷刀）（外圓刀）（外圓刀）?刀具補償值的理解?

輔助功能M指令

輔助功能：控制數(shù)控機床輔助動作的功能，簡稱M功能。M功能由地址M及后綴兩位數(shù)字組成。常用的有M00～M99。

1、主軸操作指令：M03主軸正轉(zhuǎn)、M04主軸反轉(zhuǎn)、M05主軸停止編程格式：M03S；M04S；2、程序結(jié)束指令：整個程序結(jié)束：M02、M30程序暫停：M00（無條件）M01（有條件）3、冷卻液的開停：M08:冷卻液開M09:冷卻液關(guān)返回

?準備功能

準備功能:簡稱G功能,是使數(shù)控機床作好某種操作準備的指令。用地址G后綴兩位數(shù)字表示，從G00～G99共100種。目前，有的數(shù)控系統(tǒng)也用到了00～99之外的數(shù)字，如SIEMENS802C數(shù)控系統(tǒng)中的G500（表示取消可設(shè)定零點偏置)。1、模態(tài)指令：一經(jīng)指定一直有效,直到后面程序段出現(xiàn)同組的代碼指令取代它為止的指令。如：G00、G01是同組的模態(tài)G代碼（01組）G00X25.0Z2.0;X15.0Z2.0;（G00有效）G01X15.0Z-30.0F0.1；（G01有效）

2、非模態(tài)指令：僅在被指定的程序段有效的指令。如G04是非模態(tài)指令（00組）。?

介紹幾個常用Ｇ代碼

1、快速定位G00：刀具按系統(tǒng)設(shè)置的速度快速移動的指令編程格式：G00Ｘ

Ｚ

；注意事項：（1）G00運動軌跡通常不是直線（點位控制）（2）G00狀態(tài)時F無效（3）G00編程時應(yīng)防止撞刀?快速定位G00AB工件XZ0C卡盤?2、直線插補指令G01

G01是用于加工直線輪廓的插補指令編程格式：

G01Ｘ

Ｚ

Ｆ

；G01的運動軌跡為一嚴格的直線。（直線控制）?直線插補G01XZ0工件AB工件卡盤?3、順圓插補指令G02

G02是順時針圓弧插補指令，它命令刀具在指定的平面內(nèi)按給定的進給速度作順時針圓弧運動。

編程格式：G02Ｘ

Z

Ｒ

Ｆ

；

或G02Ｘ

Z

I

K

Ｆ；

其中I=X/2(圓心)-X/2(圓弧起點)K=Z(圓心)-Z(圓弧起點)?順圓插補G02順時針工件AB?4、逆圓插補指令G03

G03是逆時針圓弧插補指令，它命令刀具在指定的平面內(nèi)按給定的進給速度作逆時針圓弧運動。

編程格式：G03Ｘ

Z

Ｒ

Ｆ

；

或G03Ｘ

Z

I

K

Ｆ

；其中I=X/2(圓心)-X/2(圓弧起點)K=Z(圓心)-Z(圓弧起點)?逆圓插補G03逆時針工件返回AB?

編程注意事項1、X值指定問題：（1）直徑編程：X軸坐標(biāo)值就是圖紙上給出的直徑值。（2）半徑編程：X軸坐標(biāo)值就是離開零件中心大小的距離。2、數(shù)控系統(tǒng)問題：各數(shù)控系統(tǒng)編程有很大差異，編程前應(yīng)仔細閱讀各系統(tǒng)的編程說明書。

返回?

編程的步驟

1、分析零件圖樣

2、確定工藝過程

3、數(shù)值計算

4、編寫零件加工程序

5、程序校驗及修改

返回?

例題

編程須知：1、1號刀為外圓刀，2號刀為切斷刀；2、用FANUC系統(tǒng)格式直徑編程3、材料為φ20鋁棒4、粗車外圓切削深度≤3mm精車外圓切削深度≤1mm車削程序為：O2023；文件名N10T0101M03S400；調(diào)用1號刀、主軸正轉(zhuǎn)N15G00X18.5Z2.0；刀具快速定位N25G01X25.0；退刀?N30G00Z2.0；快速退刀N35G00X13.0；快速定位N40G01X13.0Z-17.0；粗車φ13.0外圓N45G01X18.5Z-20.0；車錐角N50G00X18.5Z2.0；快速退刀N55G00X4.0；快速定位N60G01X12.0Z-2.0S600；車倒角N70G02X18.0Z-20.0R3F0.05；車R3圓弧N80G00X100.0Z100.0；快速退到換刀點N85M05；主軸停止N90T0202M03S300；換切斷刀N95G00X25.0Z-33.0；快速定位N100G01X-1.0F0.02；切斷N105G00X100.0Z100.0；快速移到安全處N110M05；主軸停止N115M02；程序結(jié)束

?

習(xí)題

編程要求：1、每人必須編一程序，并畫出零件圖樣；2、直徑編程；3、1號刀為外圓刀，2號刀為切斷刀；4、粗車外圓切削深度≤3mm，精車外圓切削深度≤1mm；5、材料為φ20鋁棒；6、用FANUC系統(tǒng)格式編程。?返回????螺紋加工指令FANUC0i系統(tǒng)1、圓柱螺紋G32Z(W)F;2、圓錐螺蚊G32X(U)Z(W)F;3、端面螺紋G32X(U)F;注：式中F為螺距車圓錐螺紋時，當(dāng)半錐角小于45度時，F(xiàn)為Z軸方向螺距；當(dāng)半錐角大于45度時，F(xiàn)為X軸方向螺距SIEMENS802C系統(tǒng)1、圓柱螺紋G33ZK2、圓錐螺蚊G33X—Z—K—（半錐角小于45度時）G33X—Z—I—（半錐角大于45度時）3、端面螺紋G33X—I—注：式中K為Z軸方向螺距；I為X軸方向螺距。?機床坐標(biāo)系XOZ?ZXO工件坐標(biāo)系?數(shù)控機床編程及加工機械工程實驗教學(xué)中心實驗?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗程序，然后在數(shù)控機床上對工件進行加工；結(jié)合機械加工工藝，實現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機床的運動以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機床，數(shù)控機床的CNC裝置對程序經(jīng)過處理之后，向機床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動機床完成相應(yīng)的運動。機械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對程序及首件試加工。機械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗及試切數(shù)控機床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運動控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機床控制兩大部分組成。機械工程實驗教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹機械工程實驗教學(xué)中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補G01X(U)_Z(W)_√G02順時針圓弧插補G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時針圓弧插補G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點G27

G28Z軸返回程序零點G28

G92定義絕對坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關(guān)冷卻液M09√

6M97程序跳轉(zhuǎn)M97P_

M98子程序調(diào)用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開關(guān)1有效M20√M21自定義開關(guān)1無效M21√8M22自定義開關(guān)2有效M22√M23自定義開關(guān)2無效M23√9S主軸轉(zhuǎn)速控制S00～S07；S0000～S9999√1