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可以采用絕對值編程，也可以采用相對值編程，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)床上一個固定的點(diǎn)，它是用機(jī)械擋塊或電氣裝置來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地返回到機(jī)床的這一固定點(diǎn)，此功能用來在加工過程中檢查坐標(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。這個點(diǎn)常用來作為刀具交換的點(diǎn)。7/20/20237（三）數(shù)控系統(tǒng)功能指令說明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指令來設(shè)定進(jìn)給單位通常CNC車床是用G99來指令主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的刀具移動距離

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，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來指令主軸轉(zhuǎn)速。CNC系統(tǒng)開機(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碼和刀具補(bǔ)償號碼。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，后兩位則是表示刀具補(bǔ)償號。若要取消刀具補(bǔ)償，可寫成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)的輔助功能動作，如冷卻泵的開、關(guān)，主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)；程序結(jié)束等。在同一程序段中，若有兩個或兩個以上輔助功能指令，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通過設(shè)置刀具起點(diǎn)相對工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，來設(shè)定工件坐標(biāo)系。刀具起點(diǎn)是加工開始時刀位點(diǎn)所處的位置，即刀具相對工件運(yùn)動的起始點(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)通過對刀，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是一個非運(yùn)動指令，只起預(yù)置寄存作用，一般作為第一條指令放在整個程序的前面。應(yīng)該注意，在指定了一個G50以后，直到下一個G50指令到來之前，這個設(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_*在開始運(yùn)動之前，應(yīng)將工件坐標(biāo)系告訴系統(tǒng)。通過把編程中起刀點(diǎn)的位置在機(jī)床坐標(biāo)系中設(shè)定，將兩個坐標(biāo)系聯(lián)系起來。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，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○○○○刀具選擇號刀具偏置號A）刀具選擇刀具選擇是通過指定與刀具號相對應(yīng)的T代碼來實(shí)現(xiàn)，關(guān)于刀具選擇號與刀具的關(guān)系請參照機(jī)床制造商發(fā)行的手冊。B）刀具偏置號選擇與偏置號相對應(yīng)的偏置值。偏置值通過MDI/CRT輸入。相應(yīng)偏置號有兩個偏置量，一個用于X軸，另一個用于Z軸。刀偏的輸入方法，具體多少需與現(xiàn)場操作相結(jié)合，屬于操作問題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代碼且它的偏置號不是00時刀具偏置有效。如果偏置號是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是對程編軌跡而言的。T代碼指定偏置號的偏置值，在每個程序段的終點(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代碼的偏置號選擇了00時偏置被取消。在取消的程序段的末尾，偏置矢量為零。7/20/202361

N1U50W100T0202N2W100N3U50W100T0200(假定02號偏置號中已經(jīng)設(shè)定了偏置值)注:當(dāng)通過手動操作或G28指令完成了返回參考點(diǎn)時，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對于有機(jī)械零點(diǎn)的機(jī)床來說，一個標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)如刀架中心可以作為起點(diǎn)。從這個標(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)