數(shù)控車床編程課件

第7章數(shù)控車床編程7.1概述7.2車削加工編程數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程7.1概述數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程前面介紹的數(shù)控機(jī)床中，以數(shù)控銑床和銑削加工中心為主。數(shù)控車床和車削加工中心，特別是在刀具安裝、換刀等方面有自己的特點(diǎn)，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹如下。數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程圖7－１數(shù)控車床數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程圖7－２數(shù)控車床基本結(jié)構(gòu)圖7－３數(shù)控車削中心數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程在數(shù)控車床上，多數(shù)情況是將刀具安裝在轉(zhuǎn)塔刀架上（如圖7-1）。加工中所用的刀具裝在刀架上，需要換刀時(shí)，轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動(dòng)分度到相應(yīng)的位置。小型、簡(jiǎn)單數(shù)控車床多用四方轉(zhuǎn)塔刀架，大型數(shù)控車床、車削加工中心則使用六方、八方及十二方轉(zhuǎn)塔刀架。數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程圖7－４裝卸工件的機(jī)械手?jǐn)?shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程圖7－５機(jī)械手正在工作的情況7.2車削加工編程編程概述數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程對(duì)于數(shù)控車床來說，采用不同的數(shù)控系統(tǒng)，其編程方法也不盡相同。以MJ-50型數(shù)控車床的FUNUC控制系統(tǒng)為例，介紹數(shù)控車床的程序編制及相關(guān)問題。大部分代碼與國標(biāo)代碼的意義相同，不同的有以下幾個(gè)數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程國標(biāo)采用Ｇ90（絕對(duì)位置編程），Ｇ91（相對(duì)位置編程）本系統(tǒng)采用Ｕ、Ｗ進(jìn)行相對(duì)位置編程例：Ｇ01Ｇ90Ｘ100.0Ｚ100.0；／絕對(duì)坐標(biāo)編程Ｇ91Ｘ20.0Ｚ-20.0；／相對(duì)坐標(biāo)編程MJ－50程序：G01Ｘ100.0Ｚ100.0；／絕對(duì)坐標(biāo)編程Ｕ20.0Ｗ-20.0；／相對(duì)坐標(biāo)編程１、絕對(duì)位置和相對(duì)位置編程２、螺紋切削Ｇ32國標(biāo)代碼采用Ｇ33數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程３、公英制輸入Ｇ20、Ｇ21公制輸入Ｇ20，英制輸入Ｇ21４、坐標(biāo)系設(shè)定在MJ－50編程時(shí)，采用Ｇ50來設(shè)置、取消工件坐標(biāo)系。例：如圖7-８中工件坐標(biāo)系的設(shè)置程序?yàn)椋篏00X350.0Z400.0;/快速定位到機(jī)床坐標(biāo)系的350,400（直徑編程）

Ｇ50Ｘ262.75Z303.84;

/設(shè)定工件坐標(biāo)系，確定刀位點(diǎn)和工件原點(diǎn)的關(guān)系，此后都是以工件坐原點(diǎn)為編程原點(diǎn)的。…..G00Ｘ262.75Z303.84;

/快速定位到機(jī)床坐標(biāo)系的350,400（直徑編程）

Ｇ50Ｘ350.0Z400.0;

/設(shè)定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系重合，恢復(fù)機(jī)床坐標(biāo)系。>>數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程7－８工件坐標(biāo)系設(shè)置<<５、主軸恒線速度控制（Ｇ96、Ｇ97、Ｇ50）數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程轉(zhuǎn)速與切削速度的關(guān)系：V=NπD/1000N——主軸轉(zhuǎn)速r/minV——切削速度m/minD——刀尖所在位置的直徑mm在切削端面或球面時(shí)為了得到比較一致的表面質(zhì)量，可以采用恒線速度切削的功能。切削速度：指主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，工件上與刀尖接觸點(diǎn)的線速度。1）恒線速控制功能G96數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程此時(shí)用S指定的數(shù)值表示切削速度。數(shù)控裝置根據(jù)刀架位置自動(dòng)計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速，從而控制主軸的轉(zhuǎn)速。使得刀具始終能達(dá)到指定的切削速度。格式：G96S100M03；2）主軸最高速度限制G50G50有坐標(biāo)系設(shè)定和主軸最高速度設(shè)定兩中功能。S用來指定主軸最高轉(zhuǎn)速（r/min）。格式：G50S20003）恒轉(zhuǎn)速切削功能G97可以取消恒線速切削功能。此時(shí)S的數(shù)值表示主軸每分的轉(zhuǎn)速。格式：G97S2000；/取消恒線速度控制數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程３－９車端面

N0050Ｇ50X106.0Z0.0;

/對(duì)刀后直接設(shè)定工件坐標(biāo)系N0060Ｇ50S1500；

/限制主軸最高轉(zhuǎn)速1500r/minN0070Ｇ96S120M03；

/采用恒線速度切削，120m/minN0080Ｇ99G01X0.0F0.2；

/每轉(zhuǎn)進(jìn)給0.2mm/rN0090Ｇ00Z2.0；/退刀N0100Ｘ106.0；

6、每分進(jìn)給和每轉(zhuǎn)進(jìn)給（G98G99）G99為每轉(zhuǎn)進(jìn)給單位mm/r（MJ-50開機(jī)后的默認(rèn)狀態(tài)）G98為每分進(jìn)給（mm/min）數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程7、固定切削循環(huán)（了解）G74——端面鉆孔循環(huán)G75——外圓車槽循環(huán)G76——多頭螺紋循環(huán)8、直徑編程和半徑編程

數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程車削加工的編程有直徑編程和半徑編程之分。直徑編程中，軸的坐標(biāo)指的是工件直徑，換句話講，沿軸的位移量是編程量的一半。在半徑編程中，軸的坐標(biāo)指的是工件半徑，也就是沿軸的位移量與編程量相等。MJ-50采用直徑編程方法。車削加工程序的換刀指令格式為：M06Tn1n2M06——開始換刀，T——刀具地址符，n1——刀具號(hào)（刀具安裝在轉(zhuǎn)塔式刀架上時(shí)，則為轉(zhuǎn)塔的位置號(hào)）n2——刀具的偏置號(hào)。數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程由于一把刀具可以用在不同的幾個(gè)位置，所以，刀具安裝在轉(zhuǎn)塔上時(shí)，使用刀架位置號(hào)，而不使用刀具號(hào)。圖3-10給出了四方轉(zhuǎn)塔刀架的各種位置。例如：T0501表示轉(zhuǎn)塔刀架在No.5的位置，刀具偏置參數(shù)為01號(hào)偏置寄存器中的存儲(chǔ)值。數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程圖7－10四方轉(zhuǎn)塔刀架的位置

值得注意的是，換刀之前應(yīng)將轉(zhuǎn)塔退出到換刀點(diǎn)，不會(huì)與工件發(fā)生干涉，保證轉(zhuǎn)塔刀架的分度轉(zhuǎn)動(dòng)安全進(jìn)行。數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程車刀都有刀尖半徑，車刀的編程刀位點(diǎn)是刀尖圓弧的圓心。１）刀具位置偏置使用刀具偏置就可以直接用刀位點(diǎn)編程，也可以消除刀具長(zhǎng)度的差別（比如，更換刀片帶來的刀具長(zhǎng)度變化等）、補(bǔ)償?shù)毒叩哪p。安裝好刀具后，操作者要向偏置寄存器中輸入偏置參數(shù)；當(dāng)偏置生效時(shí)，機(jī)床控制系統(tǒng)就自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。刀具的偏置參數(shù)必須在運(yùn)行程序前輸入寄存器，其格式為：偏置號(hào)X…（偏置量）Z…（偏置量）刀尖半徑

標(biāo)準(zhǔn)刀尖方向號(hào)刀尖方向號(hào)圖7-11

刀尖方向

２）使用刀具補(bǔ)償時(shí)，必須將刀尖半徑和方向輸入刀具偏置寄存器，以備調(diào)用。7．2．2車外圓和車端面數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程常用代碼：G28——回參考點(diǎn)，跟在G28之后的、坐標(biāo)值定義中間點(diǎn)。接收到G28后，刀具先回中間點(diǎn)，進(jìn)而回到參考點(diǎn)；G40——選擇低速檔；G41——選擇中速檔；G42——選擇高速檔。數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程

毛坯直徑φ60，對(duì)應(yīng)的公制加工程序（直徑編程）如下：圖7-12車外圓和車端面%001;N010G00G40G28X300.0Z400.0；/低速檔，快速過中間點(diǎn)回參考點(diǎn)N015X300.0Z400.0;/快進(jìn)到中間點(diǎn)N020M06T0101;/換刀，1號(hào)刀具，采用1號(hào)刀補(bǔ)N025G50X282.2Z333.4;/確定工件坐標(biāo)系（該語句中數(shù)值在加工時(shí)對(duì)刀后確定，一般在程序運(yùn)行時(shí)要修改）N030S1200M03；/主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200/分N040X62.0Z2.0；/快進(jìn)，靠近工件中間點(diǎn)N050G01X0.0F.5M08；/粗車端面，余量2mmN055G00X62.0Z10.0;/退刀N060Z0.0；/快進(jìn)，靠近工件N070G01X0.0F0.13；/精車端面N075G00X62.0Z10.0;/退刀N076X58.0Z1.0;/快進(jìn)，靠近工件N080G01Z-50.0F.5；/第一次粗車外圓，本次加工量1mmN090X67.0；/退刀N100G00X56.0Z1.0；/快退N110G01X52.0F.5；/工進(jìn)N120Z-50.0；/第二次粗車外圓，本次加工量3mmN130X67.0；/退刀N140G00X56.0Z1.0；/快退N150G01X50.0F.13；/工進(jìn)N160Z-50.0；/精車外圓，至尺寸,本次加工量1mmN170X66.0；/工進(jìn)退刀N180G00G40G28X300.0Z400.0；/低速檔，快進(jìn)，過中間點(diǎn)回參考點(diǎn)過中間點(diǎn)，回參考點(diǎn)N190M05；/主軸停N200M02；/程序結(jié)束7．2．3車錐面數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程圓錐面的車削是通過直線插補(bǔ)來實(shí)現(xiàn)的。圖3-13所示的零件為一鑄鋼件，其內(nèi)錐孔要經(jīng)過粗車和精車。車削圓錐面時(shí)，對(duì)于沒有刀具半徑補(bǔ)償功能的機(jī)床要進(jìn)行需要進(jìn)行刀具偏置計(jì)算。圖3-14給出了車刀刀尖與圓錐面之間的相對(duì)關(guān)系，有兩個(gè)位置的坐標(biāo)需要進(jìn)行偏置計(jì)算，由于其情形完全相同，所以只需計(jì)算一點(diǎn)。圖3-13第一次粗加工，留1mm的余量，則需要計(jì)算位置2的編程坐標(biāo)（直徑編程）為X86.72,Z39.00；位置3的編程坐標(biāo)為X73.32,Z1.00。

數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程圖7-13車錐面零件圖機(jī)床原點(diǎn)數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程已知毛坯直徑φ100，對(duì)應(yīng)圖3-13圓錐面加工的程序如下。數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程……N010G00G40G28X300.00Z400.00；

N015X300.0Z400.0；

N020M06T0101；

N025G50X282.2Z333.4；

N030M03S800；N040G41X104.00Z39.0；/快進(jìn)N050G01X86.72F.5M08；/車端面N060X73.32Z1.；/車錐面N070X0；/車底面N080G40G00Z40.00；/快退N090Z38.00；/準(zhǔn)備精車N085G41X104.00；/快退N100G01X88.4F.125；/車端面N110X75.0Z0.0；/車錐面N120X0.0；/車底面N130G00G40G28X300.00Z400.00M09；N140M05；/主軸停

N150M02；/程序結(jié)束過中間點(diǎn)回參考點(diǎn)7．2.4車球面

數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程球面的車削是用圓弧插補(bǔ)（G02/G03）實(shí)現(xiàn)的。數(shù)控車床上的球面加工程序編制有兩種方式，即用球心編程和用半徑編程。用球心編程時(shí)，I、K分別表示球心在X軸和Z軸上的坐標(biāo)值，球面加工程序X軸上的坐標(biāo)值始終使用半徑編程的方式，不受程序其它部分的影響。程序段格式為：N…G02X…Z…I…K…N…G03X…Z…I…K…其中，G02是順時(shí)針圓弧插補(bǔ)；G03是逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)；X…Z…是圓弧終點(diǎn)的坐標(biāo)值；I…K…是球心的坐標(biāo)值。用半徑編程時(shí)，使用地址符R，半徑值緊跟其后。程序段格式為：N…G02X…Z…R…N…G03X…Z…R…其中，G02是順時(shí)針圓弧插補(bǔ)；G03是逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)；X…Z…是圓弧終點(diǎn)的坐標(biāo)值；R…是加工球面的半徑值。數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程過中間點(diǎn)回參考點(diǎn)球面加工程序一（球心編程）：

%002;

N010G00G40G28X300.0Z300.00；

N015X300.0Z300.0；

N020M06T0101；

N025G50X211.2Z157.8；/工件坐標(biāo)系設(shè)定

N030M03S150；

N040X45.0Z0.0；/快進(jìn)

N050G01X42F.015M08；/工進(jìn)

N060G02X0.0Z21.0I-21.0K0.0；/粗車球面留1mm余量

N070G00G40X50.0Z21.0；/快退

N080X45.0Z0.0；/快進(jìn)

N090G01X40.0F.01；/工進(jìn)

N100G02X0.0Z20.0I-20.0K0.0；/精車球面

N110G00G40X50.0Z20.0M09；/快退

N100G28X300.0Z300.0M05；/回參考點(diǎn)

N110M30；數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程球面加工程序一（半徑編程）：

%003;

N010G00G40G28X300.0Z300.00；

N015X300.0Z300.0；

N020M06T0101；

N025G50X211.2Z157.8；

N030M03S150；

N040X45.0Z0.0；/快進(jìn)

N050G01X42F.015M08；/工進(jìn)

N060G02X0.0Z21.0R21.0；/粗車球面留1mm余量

N070G00G40X50.0Z21.0；/快退

N080X45.0Z0.0；/快進(jìn)

N090G01X40F.01；/工進(jìn)

N100G02X0.0Z20.0R20.0；/精車球面

N110G00G40X50.0Z20.0M09；/快退

N100G28X300.0Z300.0M05；/回參考點(diǎn)

N110M30；數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程7．2．5車螺紋在數(shù)控車床上車削螺紋，可用兩種方式，一種是用G32代碼，另一種是用車削螺紋的固定循環(huán)G92。使用G32代碼時(shí)，一次走刀完了，要使刀具返回螺紋車削的起始點(diǎn)，然后再用G32代碼，進(jìn)行第二次走刀，這樣重復(fù)使用G32，直至加工出完整的螺紋牙形。使用固定循環(huán)G92代碼時(shí)，上述這些工作均由數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)完成。使G32用該指令可以進(jìn)行等距直螺紋、錐螺紋及端面螺紋的切削格式：G32X（U）--Z（W）--F--(導(dǎo)程）；數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程

在螺紋加工中，開始端與終端部分，由于伺服系統(tǒng)的滯后作用，可能產(chǎn)生螺距誤差，為避免這種情況，應(yīng)使指令中的加工中的指令長(zhǎng)度大于實(shí)際切削長(zhǎng)度，讓刀具在螺紋兩端有一段空行程，以保證螺距的正確。

要車削出正確的完整螺紋牙形，必須正確的確定刀具的起始位置，即正確確定圖7-16中所示的δ1,δ2的數(shù)值。不同廠家生產(chǎn)的機(jī)床，起始距離的數(shù)值不盡相同，使用時(shí)應(yīng)認(rèn)真閱讀機(jī)床使用說明書.

例：切圖7-16示的直螺紋，已知螺距為2，δ1=3mm,δ2=1.5mm,共切削2次。數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程數(shù)控機(jī)床NCMACHINETOOL-----------

車削加工編程7-16車螺紋<<圖7-16螺紋加工程序如下（相對(duì)坐標(biāo)編程）%004;N010G00G40G28X200.0Z100.00；

N015X300.0Z10