數(shù)控車床編程課件

數(shù)控車床編程概述數(shù)控車床的刀具補(bǔ)償固定迴圈數(shù)控車床加工編程實例

5.1.1數(shù)控車削加工的對象

5.1概述

主要用於軸類和盤類回轉(zhuǎn)體工件的加工，能自動完全內(nèi)外圓面、柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，並能進(jìn)行切槽、鑽、擴(kuò)、鉸孔等加工，適合複雜形狀工件的加工。輪廓形狀特別複雜或難於控制尺寸的回轉(zhuǎn)體零件、精度要求高的零件、特殊的螺旋零件、淬硬工件的加工等等。

5.1.2數(shù)控車削編程要點

1、絕對、增量靈活運用5、進(jìn)、退刀採用快速2、直徑編程更方便3、常用固定迴圈4、按工作輪廓編程，採用刀具半徑補(bǔ)償

5.2.1

刀具位置補(bǔ)償

5.2數(shù)控車床的刀具補(bǔ)償

圖5.1基準(zhǔn)刀

圖5.2刀具位置補(bǔ)償?shù)毒咴诩庸み^程中出現(xiàn)的磨損也要進(jìn)行位置補(bǔ)償

5.2.2

刀具半徑補(bǔ)償

5.2數(shù)控車床的刀具補(bǔ)償

圖5.3刀尖圓弧半徑和理想刀尖點

圖5.4刀尖圓弧半徑對加工精度的影響

圖5.5理想刀尖位置號

5.2.3

刀具圓弧半徑補(bǔ)償?shù)膶崿F(xiàn)5.2數(shù)控車床的刀具補(bǔ)償

G40(G41/G42)G01(G00)XZFG40：取削刀尖圓弧半徑補(bǔ)償，也可用T××00取消刀補(bǔ)；G41：刀尖圓弧半徑左補(bǔ)償（左刀補(bǔ)）。順著刀具運動方向看，刀具在工件左側(cè)，如圖（a）。G42：刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償（右刀補(bǔ)）。順著刀具運動方向看，刀具在工件右側(cè)，如圖（b）。（a）

（b）

5.2.3

刀具圓弧半徑補(bǔ)償?shù)膶崿F(xiàn)5.2數(shù)控車床的刀具補(bǔ)償

1、G40、G41、G42指令為模態(tài)指令，G40為缺省值。要改變刀尖半徑補(bǔ)償方向，必須先用G40指令解除原來的左刀補(bǔ)或右刀補(bǔ)狀態(tài)。2、G40、G41、G42指令不能與G02、G03、G71、G72、G73、G76指令出現(xiàn)在同一程式段。G01程式段有倒角控制功能時也不能進(jìn)行刀具補(bǔ)償。3、當(dāng)?shù)毒吣p、重新刃磨或更換新刀具後，刀尖半徑發(fā)生變化，這時只需在刀具偏置輸入介面中改變刀具參數(shù)的R值，而不需修改已編好的加工程式。4、可以用同一把刀尖半徑為R的刀具按相同的編程軌跡分別進(jìn)行粗、精加工。設(shè)精加工餘量為△，則粗加工的刀具半徑補(bǔ)償量為R＋△，精加工的補(bǔ)償量為R。

例：車削如圖所示工件。毛坯為鍛件，用一把90°偏刀分粗、精車兩次進(jìn)給，已知刀尖圓弧半徑R＝0.2mm，精車餘量△＝0.3mm。

5.2.3

刀具圓弧半徑補(bǔ)償?shù)膶崿F(xiàn)5.2數(shù)控車床的刀具補(bǔ)償

O0100主程序N10G90

G92

X60

Z80N20

M03N30

M06

T0101N40

M98

P0111N50

T0100N60

M06

T0102N70

M98

P0111

L1N80

T0100N90

M05N100

M02O0111副程式N120G01Z40N130X40Z15N140Z0N150G40G00X60Z80N160

M99

1、內(nèi)(外)徑切削迴圈G805.3.1

簡單固定迴圈5.3固定迴圈(1)圓柱面內(nèi)(外)徑切削迴圈程式段格式為：G80XZF(2)圓錐面內(nèi)(外)徑切削迴圈程式段格式為：G80XZIF

I值為切削起點B與切削終點C的X座標(biāo)值之差（半徑值）。

1、內(nèi)(外)徑切削迴圈G805.3.1

簡單固定迴圈5.3固定迴圈例：如圖所示，用G80指令編程，毛坯直徑ф34，工件直徑ф24，分三次車削。用絕對值編程。

O080N05M03S400N10G90G92X60Z80N15G00X40Z60N20G80X30Z20N30G80X27Z20N40G80X24Z20N50G00X60Z80N60M02

2、端面切削迴圈G815.3.1

簡單固定迴圈5.3固定迴圈(1)端平面切削迴圈程式段格式為：G81XZF(2)端錐面切削迴圈程式段格式為：G81XZKF

K值為切削起點B與切削終點C的X座標(biāo)值之差（半徑值）。G81與G80的區(qū)別只是切削方向的不同，G81的切削方向是X軸方向，主要適用於X向進(jìn)給量大於Z向進(jìn)給量的情況

2、端面切削迴圈G815.3.1

簡單固定迴圈5.3固定迴圈例：如圖所示，每次吃刀2mm，每次切削起點位距工件外圓面5mm。

O0081N10G54G90G00X60Z45M03N20G81X25Z31.5K-3.5F100N30X25Z29.5K-3.5N40X25Z27.5K-3.5N50X25Z25.5K-3.5N60M05N70M02

1、內(nèi)(外)徑粗車複合迴圈G715.3.2

複合固定迴圈5.3固定迴圈程式段格式如下：G71U(△d)R(e)P(ns)Q(nf)X(△u)Z(△w)FST

其中：△d—切削深度(背吃刀量、每次切削量)，半徑值，無正負(fù)號，方向由向量AA′決定；e—每次退刀量，半徑值，無正負(fù)；ns—精加工路線中第一個程式段(即圖中AA′段)的順序號；nf--精加工路線中最後一個程式段(即圖中BB′段)的順序號；△u—X方向精加工餘量，直徑編程時為△u，半徑編程為△u/2；△w—Z方向精加工餘量；1、內(nèi)(外)徑粗車複合迴圈G715.3.2

複合固定迴圈5.3固定迴圈使用G71編程時的說明：(1)G71程式段本身不進(jìn)行精加工，粗加工是按後續(xù)程式段ns～nf給定的精加工編程軌跡A→A′→B→B′，沿平行於Z軸方向進(jìn)行。(2)G71程式段不能省略除F、S、T以外的地址符。G71程式段中的F、S、T只在迴圈時有效，精加工時處於ns到nf程式段之間的F、S、T有效。(3)迴圈中的第一個程式段(即ns段)必須包含G00或G01指令，即A→A′的動作必須是直線或點定位運動，但不能有Z軸方向上的移動。(4)ns到nf程式段中，不能包含有副程式。(5)G71迴圈時可以進(jìn)行刀具位置補(bǔ)償，但不能進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償。因此在G71指令前必須用G40取消原有的刀尖半徑補(bǔ)償。在ns到nf程式段中可以含有G41或G42指令，對精車軌跡進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償。

1、內(nèi)(外)徑粗車複合迴圈G715.3.2

複合固定迴圈5.3固定迴圈

例：用G71指令編程。如圖5.13所示，粗車背吃刀量△d=3mm，退刀量e=1mm，X、Z軸方向精加工餘量均為0.3mm。O0071N10G98G92X70Z90N20M06T0101N30M03S700N40G00X58Z62N50G71U3R1P60Q140X0.3Z0.3F200N60G41G00X13Z62F500N70G01X20Z58.5N80X20Z43N90G03X26Z40R3N100G01X31N110X34Z38.5N120Z25N130X50Z15N140Z-2N150G00X70Y90G40N160M05N170M02

2、端面粗車複合迴圈G725.3.2

複合固定迴圈5.3固定迴圈程式段格式如下：G72U(△d)R(e)P(ns)Q(nf)X(△u)Z(△w)FSTN(ns)…………N(nf)

……

G72指令與G71指令的區(qū)別僅在於切削方向平行於X軸，在ns程式段中不能有X方向的移動指令，其他相同。

3、封閉輪廓複合迴圈G735.3.2

複合固定迴圈5.3固定迴圈程式段格式如下：G73U(△i)W(△k)R(d)P(ns)Q(nf)X(△u)Z(△w)FST

△i—X軸方向粗車的總退刀量，半徑值；△k—Z軸方向粗車的總退刀量；d—粗車迴圈次數(shù)；其餘同G71。在ns程式段可以有X、Z方向的移動。G73適用於已初成形毛坯的粗加工。

3、封閉輪廓複合迴圈G735.3.2

複合固定迴圈5.3固定迴圈例：如圖5.16所示工件。粗車分三次迴圈進(jìn)給，每次背吃刀量為3mm，X、Z軸方向的精加工餘量為0.3mm。

O0073N10G98G92X70Z90N20M03N30G73U9W9R3P40Q120X0.3Z0.3F200N40G00X13Z62F500N50G01X20Z58.5N60Z43N70G03X26Z40R3N80G01X31N90X34Z38.5N100Z25N110X50Z15N120Z0N130G00X70Z90N140M05N150M02

1、螺紋切削G32

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈程式段格式：G32X(U)Z(W)REPF使用G32指令能加工圓柱螺紋、錐螺紋和端面螺紋。程式段中地址X省略為圓柱螺紋車削，地址Z省略為端面螺紋車削，地址X、Z都不省略為圓錐螺紋車削。F為螺紋導(dǎo)程。

注意：螺紋車削加工為成型車削，且切削進(jìn)給量大，刀具強(qiáng)度較差，一般要求分?jǐn)?shù)次進(jìn)給加工。在螺紋加工軌跡中應(yīng)設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段δ和降速退刀段δ′，以消除伺服滯後造成的螺距誤差。

1、螺紋切削G32

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈例：車削圖5.18所示工件，車削M16×1的螺紋部分，螺紋大徑為ф16mm，總背吃刀量為0.65

mm，三次進(jìn)給背吃刀量（半徑值）分別為ap1=0.3mm、ap2=0.2mm、ap3=0.15mm，進(jìn)退刀段取1=2mm、2＝1mm，進(jìn)刀方法為直進(jìn)法。

O032N10G90

G92

X30

Z2N20

M06

T0302N30

M03S100N40

G00

X15.4N50

G32

Z-26

F1N60

G00

X30N70

Z2N80

X15N90

G32

Z-26

F1N100

G00

X30N110

Z2N120

X14.7N130

G32

Z26

F1N140

G00

X30N150

Z2N160

T0300N170

M05N180

M02

2、螺紋切削迴圈G82

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈程式段格式：G82X(U)Z(W)RECPF

其中：C—螺紋頭數(shù)，為0或1時切削單頭螺紋；程式段格式：

G82X(U)Z(W)IRECPF

其中：I—螺紋起點B與螺紋終點C的半徑差。其符號為差的符號

2、螺紋切削迴圈G82

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈例：車削圖5.18所示工件，車削M16×1的螺紋部分，螺紋大徑為ф16mm，總背吃刀量為0.65

mm，三次進(jìn)給背吃刀量（半徑值）分別為ap1=0.3mm、ap2=0.2mm、ap3=0.15mm，進(jìn)退刀段取1=2mm、2＝1mm，進(jìn)刀方法為直進(jìn)法。

O0082N10G90

G92

X30

Z2N20

M03N30

M06

T0302N40

G82

X15.4

Z-26

F1N50

G82

X15

Z-26

F1N60

G82

X14.7

Z-26

F1N70

T0300N80

M05N90

M02

2、螺紋切削迴圈G82

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈例：車削如圖所示圓錐螺紋。螺距為3.5mm，螺紋大徑為16mm，總背吃刀量為3mm，三次進(jìn)給背吃刀量（半徑值）均為1mm，進(jìn)退刀段取1=3mm、2＝1.5mm，進(jìn)刀方法為直進(jìn)法。用G82指令編程。

O0082N10

M06

T0303N20

M03N30

G82

G91

X-9

Z-44.5

I-12.5

F3.5N40

X-11

Z-44.5

I-12.5

F3.5N50

X-13

Z-44.5

I-12.5

F3.5N60

T0300N70

M05N80

M02

3、螺紋車削複合迴圈G76

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈程式段格式為：G76C(c)R(r)E(e)A(a)X(x)Z(z)I(i)K(k)U(d)V(△dmin)Q(ap1)P(p)F(l)c—螺紋精加工次數(shù)r—螺紋Z向退尾長度，e—螺紋X向退尾長度a—螺紋牙型角i—螺紋兩端的半徑差k—螺紋牙型高度（半徑值）；d—精加工餘量；△dmin—最小背吃刀量(半徑值)

ap1—第一次背吃刀量（半徑值）；p—主軸基準(zhǔn)脈衝處距離切削起始點的主軸轉(zhuǎn)角；l—螺紋導(dǎo)程。

5.3.3

螺紋切削迴圈5.3固定迴圈例：車削如圖所示工件的M30×3.5螺紋。取精加工次數(shù)2次，螺紋退尾長度為7mm，螺紋車刀刀尖角度60°，最小背吃刀量取0.1mm，精加工餘量取0.3mm，螺紋牙型高度為2.3mm，第一次背吃刀量取0.6mm，螺紋小徑為25.4mm。前端倒角2×45°。

O0076N10

G92

X80

Z50N20

M03N30

M06

T0101N40

G90

G00X22

Z2N50

G01

X30Z-2

F100N60

Z-40N70

X34N80

Z-55N90

G00

X80

Z50N100

T0100N110

M06

T0202N120

G00

X45

Z10N130G76C2R7A60X-24.6Z-35I0K2.3U0.3V0.1Q0.6F3.5N140

G00

X80

Z50N150

T0200N160

M05N170

M023、螺紋車削複合迴圈G76

5.4數(shù)控車床加工編程實例例1：用G71和G82指令編寫車削如圖所示工件的加工程式。毛坯直徑為ф28mm。工件外圓分粗、精車，精車餘量在X軸方向為0.4mm（直徑值），在Z軸方向為0.1mm。粗車時背吃刀量1mm，退刀量0.7mm。根據(jù)普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)和加工工藝，M16粗牙普通螺紋的大徑尺寸為15.8mm，螺距為2mm，總背吃刀量1.3mm（半徑值），用高速鋼螺紋車刀低速七次進(jìn)給車削，背吃刀量（半徑值）分別為ap1=0.4mm、ap2=ap3=ap4=0.2mm，ap5=ap6=ap7=0.1mm，進(jìn)退刀段取1=2mm、2=1mm。1號刀為90°外圓車刀，基準(zhǔn)刀；2號刀為車槽刀，主切削刃寬3mm，左刀尖為刀位點；3號刀為60°螺紋車刀；4號刀為切斷刀，主切削刃寬3mm，刀頭長30mm，左刀尖為刀位點。

O0001N10G92X70Z30N20M06T0100N30

M03S500N40

G90

G00

X40

Z2N50

G01

X28

F200N60

G71

U1

R0.7

P70Q130

X0.4

Z0.1

F150N70

G01

X6.8

Z2N80X15.8Z-2.5

F100N90

X15.8

Z-28N100

X24

Z-38N110

Z-48N120

G02

X24

Z-66

R15N130

G01

Z-80N140

G00

X70

Z30N150

M06

T0202N160

S200N170

G00

X30

Z-28N180

G01

X20

F300N190

X12

F50N200

G04

X1N210

G01X12.8N220

X18.8

Z-25

N230G00

X70

Z30N240

T0200N250

M06

T0303N260

S150N270

G00

X24

Z2N280

G82

X15

Z-26

F2N290

X14.6

Z-26

F2N300

X14.2

Z-26

F2N310

X13.8

Z-26

F2N320

X13.6

Z-26

F2N330

X13.4

Z-26

F2N340

X13.2

Z-26

F2N350

G00

X70

Z30N360

T0300N370

M06

T0404N380

S200N390

G00

X30

Z83N400

G01

X-1

F50N410

G00X30N420

G00

X70

Z30N430

T0400N440

M05N450

M02

5.4數(shù)控車床加工編程實例例2：完成如圖5.26所示零件的加工。毛坯尺寸ф50×114。

1．圖紙分析（1）加工內(nèi)容：此零件加工包括車端面，外圓，倒角，圓弧，螺紋，槽等。（2）工件坐標(biāo)系：該零件加工需調(diào)頭，從圖紙上尺寸標(biāo)注分析應(yīng)設(shè)置2個坐標(biāo)系，2個工件零點均定於裝夾後的右端面（精加工面）*裝夾ф50外圓，平端面，對刀，設(shè)置第1個工件原點。此端面做精加工面，以後不再加工。*調(diào)頭裝夾ф48外圓，平端面，測量總長度，設(shè)置第2個工件原點（設(shè)在精加工端面上）（3）換刀點：（120，200）（4）公差處理：尺寸公差取中值。

2．工藝處理

（1）工步和走刀路線的確定：·裝夾ф50外圓表面，探出65mm,粗加工零件左側(cè)外輪廓：2×45°倒角，ф48外圓，R20，R16，R10圓弧。*精加工上述輪廓。*手工鑽孔，孔深至尺寸要求。*粗加工孔內(nèi)輪廓。*精加工孔內(nèi)輪廓。*調(diào)頭裝夾ф48外圓，粗加工零件右側(cè)外輪廓：2×45°倒角，螺紋外圓，ф36端面，錐面，ф48外圓到圓弧面。*精加工上述輪廓。*切槽。*螺紋加工。（2）刀具的選擇和切削用量的確定

2．刀具確定

T0101——外輪廓粗加工：刀尖圓弧半徑0.8mm,切深2mm，主軸轉(zhuǎn)速800r/min,進(jìn)給速度150mm/min。T0202——外輪廓精加工：刀尖圓弧半徑0.8mm,切深0.5mm，主軸轉(zhuǎn)速1500r/min,進(jìn)給速度80mm/min。T0303——切槽：刀寬4mm，主軸轉(zhuǎn)速450r/min,進(jìn)給速度20mm/min。T0404——加工螺紋：刀尖角60°，主軸轉(zhuǎn)速400r/min,進(jìn)給速度2mm/r（螺距）。T0505——鑽孔：鑽頭直徑16mm，主軸轉(zhuǎn)速450r/min。T0606——內(nèi)輪廓粗加工：刀尖圓弧半徑0.8mm,切深1mm，主軸轉(zhuǎn)速500r/min,進(jìn)給速度100mm/min。T0707——內(nèi)輪廓精加工：刀尖圓弧半徑0.8mm,切深0.4mm，主軸轉(zhuǎn)速800r/min,進(jìn)給速度60mm/min。2．?dāng)?shù)值計算

未知點座標(biāo)計算：P1(40.7,-33.52),P2(42.95,-53.36)螺紋尺寸計算：螺紋外圓＝32-0.2=31.84．編程設(shè)經(jīng)對刀後刀尖點位於（120，200），加工前各把刀已經(jīng)完成對刀。裝夾ф50外圓，探出65mm，手動平端面。

%0001N10T0101M03