數(shù)控車床加工程序編制原理概述(-)課件

第四節(jié)數(shù)控機(jī)床的程序編制一、數(shù)控車床加工程序編制主要加工對(duì)象比較適合于車削具有以下要求和特點(diǎn)的回轉(zhuǎn)體零件。

(1)精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件

(2)表面粗糙度好的回轉(zhuǎn)體零件

(3)輪廓形狀復(fù)雜的零件

(4)帶一些特殊類型螺紋的零件

(5)超精密、超低表面粗糙度的零件7/20/202317/20/20232C軸控制加工Y軸控制7/20/20233（一）數(shù)控編程的特點(diǎn)①可以采用絕對(duì)值編程，也可以采用相對(duì)值編程，或者混和編程②x坐標(biāo)采用直經(jīng)編程③x向脈沖當(dāng)量取z向的一半④為簡(jiǎn)化編程，數(shù)控系統(tǒng)常具有不同形式的固定循環(huán)功能⑤需要對(duì)刀具半徑進(jìn)行補(bǔ)償⑥換刀一般在程序原點(diǎn)進(jìn)行，同時(shí)應(yīng)注意換刀點(diǎn)選擇在工件外安全的地方7/20/20234（二）FANUC－6T系統(tǒng)概述機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定2)機(jī)床參考點(diǎn)2.工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系）7/20/20235機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系（1）機(jī)床坐標(biāo)系是以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立起來(lái)的直角坐標(biāo)系。是機(jī)床安裝、調(diào)整的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的依據(jù)。機(jī)床坐標(biāo)系在機(jī)床出廠前已調(diào)整好。（2）工件坐標(biāo)系是以工件上的某一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)．建立起來(lái)的直角坐標(biāo)系，其設(shè)定的依據(jù)是要符合圖樣加工要求。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在工件上任何一點(diǎn)都可以通常是把工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在工件的回轉(zhuǎn)中心上，具體位置可考慮設(shè)置在工件的左端面(或右端面)上，盡量使編程基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)重合。7/20/20236坐標(biāo)原點(diǎn)和參考點(diǎn)（1）機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床上一個(gè)固有的點(diǎn)，不同類型的車床其機(jī)床原點(diǎn)的位置也不相同。（2）參考點(diǎn)返回參考點(diǎn)也是機(jī)床上一個(gè)固定的點(diǎn)，它是用機(jī)械擋塊或電氣裝置來(lái)限制刀具的極限位置。參考點(diǎn)返回就是使刀具按指令自動(dòng)地返回到機(jī)床的這一固定點(diǎn)，此功能用來(lái)在加工過(guò)程中檢查坐標(biāo)系的正確與否和建立機(jī)床坐標(biāo)系，以確保精確的控制加工尺寸。這個(gè)點(diǎn)常用來(lái)作為刀具交換的點(diǎn)。7/20/20237（三）數(shù)控系統(tǒng)功能指令說(shuō)明1.F功能2.S功能3.T功能4.M功能5.G功能7/20/20238編程時(shí)還應(yīng)有F功能、S功能、T功能F功能也稱進(jìn)給功能，其作用是指定執(zhí)行元件的進(jìn)給速度。程序中用F和其后面的數(shù)字組成，F(xiàn)代碼用G98和G99指令來(lái)設(shè)定進(jìn)給單位通常CNC車床是用G99來(lái)指令主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的刀具移動(dòng)距離

G98指令(或G99指令)只能被G99指令(或G98指令)取消。機(jī)床通電時(shí)，默認(rèn)值為G99，即為每轉(zhuǎn)進(jìn)結(jié)量方式。7/20/20239S功能也稱主軸轉(zhuǎn)速功能，其作用是指定主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。程序中用S和其后的數(shù)字組成。目前有S2位和S4位的表示法，分別表示對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速的代碼和轉(zhuǎn)速，如果在S2位中，用S4值指令S功能，則后面的兩位數(shù)字無(wú)效。主抽轉(zhuǎn)速有兩種表示方式：一種是指定轉(zhuǎn)速，以r/min或rpm為計(jì)量單位，用G97來(lái)指令主軸轉(zhuǎn)速。CNC系統(tǒng)開(kāi)機(jī)狀態(tài)是G97。另一種是指定線速度，以m/min為計(jì)量單位，用G96來(lái)指令恒線速度7/20/202310T功能也稱為刀具功能，其作用是指定刀具號(hào)碼和刀具補(bǔ)償號(hào)碼。程序中的數(shù)字表示，有T2和T4之分。T□□為T2位表示方法，如T08表示第8把刀。T□□□□為T4位表示方法，這種表示方法的前兩位數(shù)字為刀具選擇號(hào)，后兩位則是表示刀具補(bǔ)償號(hào)。若要取消刀具補(bǔ)償，可寫(xiě)成T□□或T□□00。7/20/202311輔助功能指令

輔助功能指令又稱M指令或M代碼。用是控制機(jī)床或系統(tǒng)的輔助功能動(dòng)作，如冷卻泵的開(kāi)、關(guān)，主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)；程序結(jié)束等。在同一程序段中，若有兩個(gè)或兩個(gè)以上輔助功能指令，則讀后面的指令。M指令由字母M和其后兩位數(shù)組成。7/20/202312準(zhǔn)備功能指令準(zhǔn)備功能指令又稱G指令或G代碼，它是建立機(jī)床或控制數(shù)控系統(tǒng)工作方式的一種指令這類指令在數(shù)控裝置插補(bǔ)運(yùn)算之前需預(yù)先規(guī)定，為插補(bǔ)運(yùn)算、刀具補(bǔ)償運(yùn)算、固定循環(huán)等做好準(zhǔn)備。G指令由字母G和其后兩位數(shù)字組成。不同的數(shù)控車床，其指令系統(tǒng)也不盡相同7/20/202313（四）部分G功能說(shuō)明1.設(shè)置工件坐標(biāo)系G502.快速點(diǎn)定位指令G003.直線插補(bǔ)指令G014.圓弧插補(bǔ)進(jìn)給指令G02/G035.循環(huán)功能7/20/202314工件坐標(biāo)系設(shè)置指令G50通過(guò)設(shè)置刀具起點(diǎn)相對(duì)工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，來(lái)設(shè)定工件坐標(biāo)系。刀具起點(diǎn)是加工開(kāi)始時(shí)刀位點(diǎn)所處的位置，即刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)。該點(diǎn)必須與工件的定位基準(zhǔn)有一定坐標(biāo)尺寸關(guān)系。用此方法設(shè)定工件坐標(biāo)系之前，應(yīng)通過(guò)對(duì)刀，使刀具的刀位點(diǎn)位于刀具起點(diǎn)。工件坐標(biāo)系可以用G50指令設(shè)定：7/20/202315

G50是一個(gè)非運(yùn)動(dòng)指令，只起預(yù)置寄存作用，一般作為第一條指令放在整個(gè)程序的前面。應(yīng)該注意，在指定了一個(gè)G50以后，直到下一個(gè)G50指令到來(lái)之前，這個(gè)設(shè)定的坐標(biāo)系一直是有效的；在G50程序段中，不允許有其他功能指令，但S指令除外，因?yàn)镚50指令還有另一種作用，即在恒線速度切削(G96)方式中，可以用G50來(lái)做最高轉(zhuǎn)速限制用。7/20/2023167/20/202317G92：坐標(biāo)系的設(shè)定工件編程坐標(biāo)系的預(yù)置寄存指令，用G92指令指定參考點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置

指令格式：G92X_Y_Z_*在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)之前，應(yīng)將工件坐標(biāo)系告訴系統(tǒng)。通過(guò)把編程中起刀點(diǎn)的位置在機(jī)床坐標(biāo)系中設(shè)定，將兩個(gè)坐標(biāo)系聯(lián)系起來(lái)。所謂的參考點(diǎn)是指機(jī)械上某一特定位置。一般情況下起刀點(diǎn)在參考點(diǎn)位置。7/20/2023185.循環(huán)功能循環(huán)加工指令現(xiàn)代數(shù)控車床一般具有不同類型的循環(huán)加工功能。循環(huán)功能適用于加工余量較大的零件表面。數(shù)控車床上加工階梯軸零件時(shí)的毛坯常使用捧料或鑄件、鍛件，因?yàn)榧庸び嗔看?，一般需要多次重?fù)循環(huán)加工，才能車去全部加工余量。對(duì)于這些零件的編程，可以縮短加工程序，減少程序所占內(nèi)存。7/20/202319多重復(fù)合循環(huán)指令G71/G72/G73/G70（1）縱向粗車循環(huán)G71（2）橫向粗車循環(huán)G72（3）平行于零件輪廓的粗車循環(huán)G73（4）精車循環(huán)G707/20/202320縱向粗車循環(huán)G717/20/2023217/20/2023227/20/2023237/20/2023247/20/2023257/20/202326（2）橫向粗車循環(huán)G727/20/2023277/20/2023287/20/2023297/20/202330（3）平行于零件輪廓的粗車循環(huán)G737/20/2023317/20/2023327/20/2023337/20/2023347/20/2023357/20/2023367/20/2023376.螺紋加工(1)螺紋切削循環(huán)G927/20/2023387/20/2023397/20/202340(2)7/20/2023417/20/2023427/20/202343(3)G76螺紋切削復(fù)合循環(huán)7/20/2023447/20/2023457/20/202346※3.6.12孔加工、外徑切削加工7/20/2023477/20/202348※FANUCOT/18T系統(tǒng)的常用循環(huán)指令（1）外圓、內(nèi)孔切削循環(huán)指令G90圓柱面切削循環(huán)G90X(U)

Z(W)

F

*圓錐面切削循環(huán)G90X(U)

Z(W)

R

F

*7/20/2023497/20/2023507/20/2023517/20/202352※(2)端面切削循環(huán)指令圓柱面切削循環(huán)G94X(U)

Z(W)

F

*7/20/2023537/20/2023547/20/2023557.子程序7/20/2023567/20/202357（五）圓頭車刀的編程與補(bǔ)償

①基本的刀具偏置（什么是刀具偏置？）程序編制的結(jié)果是使標(biāo)準(zhǔn)刀具的刀尖在程序編制的軌跡上移動(dòng)，并且刀具的安裝要與程序中標(biāo)準(zhǔn)刀具的起始點(diǎn)相符合。然而實(shí)際加工使用的刀具很少能與標(biāo)準(zhǔn)刀具相符。這種情況下，標(biāo)準(zhǔn)位置與實(shí)際刀尖位置間的距離就作為偏置量。7/20/202358②用于刀具偏置的T代碼T代碼具有下述意義：

T○○○○刀具選擇號(hào)刀具偏置號(hào)A）刀具選擇刀具選擇是通過(guò)指定與刀具號(hào)相對(duì)應(yīng)的T代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，關(guān)于刀具選擇號(hào)與刀具的關(guān)系請(qǐng)參照機(jī)床制造商發(fā)行的手冊(cè)。B）刀具偏置號(hào)選擇與偏置號(hào)相對(duì)應(yīng)的偏置值。偏置值通過(guò)MDI/CRT輸入。相應(yīng)偏置號(hào)有兩個(gè)偏置量，一個(gè)用于X軸，另一個(gè)用于Z軸。刀偏的輸入方法，具體多少需與現(xiàn)場(chǎng)操作相結(jié)合，屬于操作問(wèn)題7/20/202359什么情況下能產(chǎn)生刀具偏置，或取消？當(dāng)指定了T代碼且它的偏置號(hào)不是00時(shí)刀具偏置有效。如果偏置號(hào)是00，則刀具偏置功能被取消。7/20/202360③

偏置（如何進(jìn)行偏置）偏置X、Z是對(duì)程編軌跡而言的。T代碼指定偏置號(hào)的偏置值，在每個(gè)程序段的終點(diǎn)位置被加上或減去。A）偏置矢量在下圖中，具有偏置X、Z的矢量叫做偏置矢量。補(bǔ)償就起偏置矢量的作用。B）偏置取消當(dāng)T代碼的偏置號(hào)選擇了00時(shí)偏置被取消。在取消的程序段的末尾，偏置矢量為零。7/20/202361

N1U50W100T0202N2W100N3U50W100T0200(假定02號(hào)偏置號(hào)中已經(jīng)設(shè)定了偏置值)注:當(dāng)通過(guò)手動(dòng)操作或G28指令完成了返回參考點(diǎn)時(shí)，到達(dá)參數(shù)點(diǎn)的軸的偏置矢量被刪除。關(guān)于如何進(jìn)行刀具偏置的說(shuō)明7/20/202362（二）車削刀尖半徑補(bǔ)償功能7/20/202363假想刀尖通常設(shè)定實(shí)際刀尖中心比較困難，而設(shè)定假想刀尖容易一些7/20/202364對(duì)于有機(jī)械零點(diǎn)的機(jī)床來(lái)說(shuō)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)如刀架中心可以作為起點(diǎn)。從這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)到刀尖半徑中心或假想刀尖中心的距離為刀具偏置值。從標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)到刀尖半徑中心的距離作為偏置值，如同設(shè)置刀尖半徑中心作為起點(diǎn)