機(jī)床數(shù)控技術(shù)(第4版) 課件 2

機(jī)床數(shù)控技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社胡占齊楊莉

目錄2數(shù)值模擬研究結(jié)果3安裝工藝性驗(yàn)證試驗(yàn)大綱1項(xiàng)目要求及成果提交形式2數(shù)值模擬研究結(jié)果1項(xiàng)目要求及成果提交形式第3章

數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理第2章

零件加工程序的編制第1章

概述第6章

數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)第5章

位置檢測(cè)裝置第4章

數(shù)控裝置第2章零件加工程序的編制

第1節(jié)數(shù)控編程的基本知識(shí)1編程的過(guò)程及方法

數(shù)控編程過(guò)程確定加工方案工藝處理數(shù)學(xué)處理編寫程序清單程序檢驗(yàn)第2章零件加工程序的編制

（1）確定加工方案選擇能夠?qū)崿F(xiàn)該方案的適當(dāng)?shù)臋C(jī)床、刀具、夾具和裝夾方法。（2）工藝處理工藝處理包括選擇對(duì)刀點(diǎn)，確定加工路線和切削用量。（3）數(shù)學(xué)處理根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)求出編程所需的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。（4）編寫程序清單按照指定數(shù)控系統(tǒng)的指令系統(tǒng)。（5）制備介質(zhì)和程序檢驗(yàn)第2章零件加工程序的編制2

數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

（1）機(jī)床坐標(biāo)系的確定

1）機(jī)床相對(duì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)定在機(jī)床上，我們始終認(rèn)為工件靜止，而刀具是運(yùn)動(dòng)的。

2）機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。3）z軸坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)規(guī)定與主軸線平行的坐標(biāo)軸為z坐標(biāo)（z軸），并取工件遠(yuǎn)離刀具的方向?yàn)閦軸的正向。

第2章零件加工程序的編制4）x軸坐標(biāo)系x軸規(guī)定為水平平行于工件裝夾表面。它是刀具或工件定位平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的主要坐標(biāo)。5）y軸坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)y坐標(biāo)軸垂直于x、z坐標(biāo)軸。當(dāng)z軸、x軸確定之后，按笛卡兒直角坐標(biāo)制右手定則法判斷，y軸方向就是唯一地被確定了。

6）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)A、B和C旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用A、B和C表示，規(guī)定其分別為繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。A、B、C的正方向，相應(yīng)地表示在x、y和z坐標(biāo)軸的正方向上，按右手螺旋前進(jìn)方向。第2章零件加工程序的編制數(shù)控車床：第2章零件加工程序的編制數(shù)控立銑：第2章零件加工程序的編制加工中心：第2章零件加工程序的編制機(jī)器坐標(biāo)系的作用：第2章零件加工程序的編制Ф500Z1500XAO機(jī)床坐標(biāo)系的設(shè)定——回零第2章零件加工程序的編制（2）機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系G54編程坐標(biāo)系G59G54中的局部坐標(biāo)系G59中的局部坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系的關(guān)系第2章零件加工程序的編制編程坐標(biāo)系的設(shè)定——對(duì)刀第2章零件加工程序的編制3數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理問(wèn)題第2章零件加工程序的編制基點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)第2章零件加工程序的編制4對(duì)刀點(diǎn)的確定對(duì)刀點(diǎn)也稱起刀點(diǎn)是數(shù)控加工中刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。

a）對(duì)稱零件的對(duì)刀點(diǎn)選擇b）鉆孔加工時(shí)的對(duì)刀點(diǎn)選擇對(duì)刀點(diǎn)的選擇第2章零件加工程序的編制平頭立銑刀鉆頭球頭銑刀車刀、鏜刀刀具上的刀位點(diǎn)第2章零件加工程序的編制第2節(jié)數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)1便于數(shù)控編程的尺寸標(biāo)注第2章零件加工程序的編制2腔體尺寸設(shè)計(jì)第2章零件加工程序的編制3切入切出段設(shè)計(jì)第2章零件加工程序的編制4走刀路線設(shè)計(jì)（a）沿母線走刀（b）垂直于母線走刀第2章零件加工程序的編制

（a）行切法（b）環(huán)切法（c）混合法第2章零件加工程序的編制走刀路線第2章零件加工程序的編制5防止干涉第2章零件加工程序的編制第2章零件加工程序的編制第3節(jié)、常用數(shù)控指令

1G代碼常用的G指令有：（1）快速點(diǎn)定位指令G00

格式為：G00X—Y—；三種可能的路徑：第2章零件加工程序的編制

a）方案1b）方案2c）方案3

G00指令的運(yùn)動(dòng)軌跡A

A

A

BBBXXXYYY（2）直線插補(bǔ)指令G01格式：G01X—Y—F—；（3）圓弧插補(bǔ)指令G02、G03格式：G02（G03）X—Y—I—J—F—；

a）逆圓指令G03b）順圓指令G02圓弧插補(bǔ)指令第2章零件加工程序的編制（4）暫停指令G04格式：G04P—；其中P后面為暫停時(shí)間，單位是毫秒。（5）圓弧插補(bǔ)平面選擇指令G17、G18、G19（6）刀具半徑補(bǔ)償指令G40、G41、G421)刀補(bǔ)指令的定義如圖所示。第2章零件加工程序的編制第2章零件加工程序的編制ZYXG19G18G17第2章零件加工程序的編制第2章零件加工程序的編制2）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令G43、G44長(zhǎng)度短e

長(zhǎng)度長(zhǎng)e

標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度第2章零件加工程序的編制

XpqZpqQP(Xp,Zp)圖車刀長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)?章零件加工程序的編制刀補(bǔ)進(jìn)行刀補(bǔ)建立刀補(bǔ)建立刀補(bǔ)進(jìn)行刀補(bǔ)撤銷刀補(bǔ)撤銷ADDABBCCxxa)G41左刀補(bǔ)

刀具補(bǔ)償方向

b)G42右刀補(bǔ)第2章零件加工程序的編制

在切削過(guò)程中，刀具半徑補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償過(guò)程分為三個(gè)步驟：a）刀補(bǔ)建立在該段中，動(dòng)作指令只能用G00或G01。b）刀具補(bǔ)償進(jìn)行在此狀態(tài)下，G00、G01、G02、G03都可使用。c）刀補(bǔ)撤銷此時(shí)也只能用G00、G01。第2章零件加工程序的編制（7）設(shè)定當(dāng)前編程坐標(biāo)系指令G54-G59第2章零件加工程序的編制（8）絕對(duì)尺寸及相對(duì)尺寸編程指令G90、G91

（9）設(shè)置坐標(biāo)值指令G92第2章零件加工程序的編制機(jī)床原點(diǎn)的設(shè)置：在數(shù)控車床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點(diǎn)處。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機(jī)床原點(diǎn)設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。第2章零件加工程序的編制2M代碼（1）程序停止指令M00、M01和M02（2）主軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制指令M03、M04和M05（3）換刀指令M06（4）冷卻液控制指令M07、M08和M09（5）夾緊和松開(kāi)指令M10和M11（6）改變運(yùn)動(dòng)方向指令M15和M16（7）主軸定向停止指令M19（8）紙帶結(jié)束指令M30第2章零件加工程序的編制

3鉆鏜類固定循環(huán)指令固定循環(huán)的一般格式如下：G—G—X—Y—Z—R—Q—P—F—L—；動(dòng)作①動(dòng)作②R點(diǎn)動(dòng)作③動(dòng)作④動(dòng)作⑤動(dòng)作⑥Z=0ZR點(diǎn)Z點(diǎn)RR點(diǎn)ZZ點(diǎn)a）G90b）G91固定循環(huán)動(dòng)作固定循環(huán)的數(shù)據(jù)形式第2章零件加工程序的編制第2章零件加工程序的編制（1）高速深孔加工循環(huán)指令G73（2）反攻絲循環(huán)指令G74初始點(diǎn)G98R點(diǎn)qqqddz點(diǎn)G99初始點(diǎn)G98G99主軸反轉(zhuǎn)主軸正轉(zhuǎn)Z點(diǎn)圖深孔加工循環(huán)G73圖反攻絲循環(huán)G74第2章零件加工程序的編制

（3）

精鏜循環(huán)指令G76

（4）

鉆孔和鏜孔循環(huán)G81qG98R點(diǎn)G99q初始點(diǎn)G98G99R點(diǎn)Z點(diǎn)精鏜循環(huán)G76鉆、鏜孔循環(huán)G81第2章零件加工程序的編制（5）鉆、擴(kuò)、鏜階梯孔循環(huán)G82（6）深孔加工循環(huán)G83（7）攻絲循環(huán)G84初始點(diǎn)G98初始點(diǎn)R點(diǎn)G99Z點(diǎn)qqqdG98G99R點(diǎn)主軸正轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)深孔加工循環(huán)G83攻絲循環(huán)G84第2章零件加工程序的編制數(shù)控鏜削加工指令臥式鏜床

圖T68型臥式鏜床外觀圖后立柱工作臺(tái)鏜軸徑向刀架主軸箱前立柱尾架床身下滑座上滑座平旋盤第2章零件加工程序的編制床身立柱橫梁工作臺(tái)立柱頂梁主軸箱坐標(biāo)鏜床

圖立式雙柱坐標(biāo)鏜床外觀圖第2章零件加工程序的編制（10）鏜孔循環(huán)G85該指令與G84指令相同，只是返回時(shí)主軸不反轉(zhuǎn)。（11）鏜孔循環(huán)G86該指令與G81相同，但到孔底后主軸停止，然后快速退回。（12）鏜孔循環(huán)G89該指令與G86指令相同，但在孔底有暫停。（13）取消固定循環(huán)指令G80。

第2章零件加工程序的編制4車削固定循環(huán)指令（1）直線和錐度切削固定循環(huán)G77該循環(huán)的動(dòng)作順序見(jiàn)圖，指令格式為：G77X（U）—Z（W）—I—F—；在增量編程中，地址U、W值的符號(hào)取決于軌跡1、2的方向。圖中的W符號(hào)為負(fù)，U的符號(hào)也為負(fù)。X為直徑值，U為直徑方向的增量。第2章零件加工程序的編制ozX/2U/221234ZwxoxzX/22Zw3U/241a）G77指令用于加工柱面b）G77指令用于加工錐面圖直線和錐度切削切削固定循環(huán)G77第2章零件加工程序的編制圖錐度切削G77符號(hào)與刀具軌跡的關(guān)系U/2WU/2W(a)I>0(b)I<0

II(2)螺紋切削固定循環(huán)G78第2章零件加工程序的編制rrU/2W1234U/2rrlW1234a）車直螺紋b）車錐螺紋圖螺紋切削G78時(shí)的動(dòng)作圖第2章零件加工程序的編制（3）端面切削固定循環(huán)G79X/2U/21234oxZWzZWX/21234a)端面切削b）端面錐度切削圖端面切削G79時(shí)的動(dòng)作圖第2章零件加工程序的編制KWW1234a）K〈0b）K〉0U/2U/2圖端面錐度切削符號(hào)與刀具軌跡關(guān)系圖5其他代碼（1）主軸功能S

（2）刀具功能T（3）進(jìn)給功能F第2章零件加工程序的編制第4節(jié)數(shù)控加工程序?qū)嵗?/p>

1鉆孔加工程序（1）孔加工程序的特點(diǎn)1）編程中坐標(biāo)性質(zhì)2）注意提高對(duì)刀精度3）注意使用刀具補(bǔ)償功能4）在鉆孔量很大時(shí)，為了簡(jiǎn)化編程，應(yīng)使用固定循環(huán)指令。第2章零件加工程序的編制Φ25鉆頭補(bǔ)償值b=-4mm20ABC303030501203530318522圖2-25孔加工零件編程實(shí)例第2章零件加工程序的編制（2）編程實(shí)例[例1]使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和一般指令加工圖所示的零件中A、B、C三個(gè)孔。N01G92X0Y0Z0；設(shè)定坐標(biāo)系N02G91G00X120.0Y80.0；定位到A點(diǎn)N03G43Z-32.0T1H01；刀具快速移動(dòng)到工進(jìn)起點(diǎn)

，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償N04S600M03M07；主軸啟動(dòng)N05G01Z-21.0F1000；加工A孔N06G04P2000；孔底停留2秒

N07G00Z21.0；快速返回到工進(jìn)起點(diǎn)N08X30.0Y-50.0；定位到B點(diǎn)第2章零件加工程序的編制N09G01Z-38.0；加工B孔N10G00Z38.0；快速返回到工進(jìn)起點(diǎn)N11X50.0Y30.0；定位到C孔N12G01Z-25.0；加工C孔N13G04P2000；孔底停留2秒鐘N14G00Z57.0H00；Z坐標(biāo)返回到程序起點(diǎn)，

取消刀補(bǔ)N15X-200.0Y-60.0；X、Y坐標(biāo)返回到程序起點(diǎn)N16M05M09；主軸停止N17M02；程序結(jié)束第2章零件加工程序的編制[例2]使用固定循環(huán)指令加工例1中的三個(gè)孔。分析圖紙和數(shù)據(jù)處理的過(guò)程同例1，使用固定循環(huán)指令編出的程序清單如下：N05G92X0Y0Z0；N10G91T1;N15M03S600M07；主軸啟動(dòng)N20G43H01；設(shè)置刀具補(bǔ)償N30G99G82X120.0Y80.0Z-21.0R-32.0P2000F1000；鉆孔A

N40G99G81X30.0Y-50.0Z-38.0;鉆孔BN50G98G82X50.0Y30.0Z-25.0P2000;鉆孔CN60G00X-200.0Y-60.0H00；返回起刀點(diǎn)N70M05M09；N80M02；程序結(jié)束第2章零件加工程序的編制2車削程序（1）車削加工程序的特點(diǎn)

1）坐標(biāo)的取法及坐標(biāo)指令。

2）刀具補(bǔ)償。

3）車削固定循環(huán)功能。（2）車削加工程序?qū)嵗齕例3]手工編寫圖所示零件的車削加工程序。該零件需要精加工，圖中φ85表面不加工。選用具有直線、圓弧插補(bǔ)功能的數(shù)控車床加工該零件。第2章零件加工程序的編制Ⅰ355Ⅱ

535

5

3510Ⅲ圖刀具布置圖第2章零件加工程序的編制

R70M48x1.5

φ85φ78oφ45zφ80φ62φ50φ41.8

1x45oφ2003xφ45

6510602060602290350xA

圖車削零件圖第2章零件加工程序的編制N01G92X200.0Z350.0；起點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)定N02G00X41.8Z292.0S31M03T11M08；移到刀路起點(diǎn)N03G01X47.8Z289.0F15；倒角N04U0W-59.0；切φ47.8圓N05X50.0W0；切圓錐小頭N06X62.0W-60.0；切錐度N07U0Z155.0；切φ62.0圓N08X78.0W0；N09X80.0W-1.0；倒角N10U0W-19.0；切φ80.0圓N11G02U0W-60.0I63.25K-30.0切圓弧N12G01U0Z65.0；切φ80.0圓N13X90.0W0；退刀第2章零件加工程序的編制N14G00X200.0Z350.0M05T10M09；退回?fù)Q刀點(diǎn)，主軸停N15X51.0Z230.0S23M03T22M08；換刀,開(kāi)主軸N16G01X45.0W0F10；切退刀槽N17G04U0.5；延遲N18G01X51.0W0；退刀N19G00X200.0Z350.0M05T20M09；到換刀位置，關(guān)主軸，換刀N20X52.0Z296.0S22M03T33M08；換刀，開(kāi)主軸N21G78X47.2Z231.5F330.0；切螺紋，粗切N22X46.6W-64.5；切螺紋，半精切第2章零件加工程序的編制N23X46.1W-64.5；切螺紋，半精切N24X45.8W-64.5；切螺紋，精切N25G00X200.0Z350.0T30M02；退至起刀點(diǎn)[例4]圖示零件的車削程序。

N01T0100M41；設(shè)定刀具號(hào)，主軸高速擋N02G97S200M08；定主軸轉(zhuǎn)速表示方法，

開(kāi)冷卻N03G00X150.0Z110.0T0101M03；

取1號(hào)刀具1號(hào)刀補(bǔ)，開(kāi)主軸第2章零件加工程序的編制N04G96S120；恒切削速度控制N06G73P7Q13U0.2W0.2I9.0K3.0D3F0.3；閉環(huán)切削循環(huán),粗切N07G00X20.0Z110.0；移動(dòng)到起刀點(diǎn)N08G01X20.0Z80.0F0.15S150；切φ20圓N09X40.0Z70.0；切小錐面N10Z50.0；切φ40圓N11G02X80.0Z30.0R40.0；切圓弧N12G01X120.0Z10.0；切大錐面N13G00X150.0Z110.0；退刀N14G70P7Q13;N15M09M05;N16M02;第2章零件加工程序的編制1001020201020

φ100φ80φ40φ20z

φ150φ200

91103x120

圖2-28車削程序例21001020201020

φ100φ80φ40φ20z

φ150φ200

91103x120第2章零件加工程序的編制ΔiΔu/2ΔkΔw(150,0)9.13.2AΦ12010020Φ80第2章零件加工程序的編制N01T0303；N02M03S200;N04G00X150.0Z0.0;N06G73P7Q9I9.0K3.0U0.2W0.2D3F0.3；閉環(huán)切削循環(huán)，粗切N07G00X80.0Z2.0；移動(dòng)到起刀點(diǎn)N08G01Z-100.0F0.15；切φ80圓N09X124.0W-22.0；切錐面N10G70P7Q9;N11G00X200.0Z10.0T0300；N13M02;第2章零件加工程序的編制這段程序中的G73是閉環(huán)切削指令。其功能是按照一定的切削形狀，逐漸去除余量，達(dá)到最終尺寸。巧妙地使用G73指令可以簡(jiǎn)化車削程序。這是車削加工中的一個(gè)特殊指令，格式如下：G73P(ns)Q(nf)I±(Δi)K±(Δk)U±(Δu)W±(Δw)D(d)F(f)S(s)；N(ns)；

......N(nf)；其中P——表示最終形狀的程序段首段程序號(hào)(ns)；Q——表示最終形狀的程序段末段程序號(hào)(nf)；I——X軸方向的讓刀距離及方向(Δi，半徑指定)；第2章零件加工程序的編制K——Z軸方向的讓刀距離及方向(Δk)；

U——X方向精加工余量及方向(Δu，直徑指定)；

W——Z方向的精加工余量(Δw)；

D——切削次數(shù)(d)；

F——進(jìn)給量；

S——主軸功能。3輪廓銑削程序（1）輪廓銑削編程特點(diǎn)

1）數(shù)控銑床功能各異，品種繁多。選擇機(jī)床時(shí)要考慮如何最大限度地發(fā)揮數(shù)控銑床的特點(diǎn)。第2章零件加工程序的編制

2）數(shù)控銑床的數(shù)控裝置具有多種插補(bǔ)方法。

3）數(shù)控銑床一般都具有刀具位置補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、刀具半徑補(bǔ)償和各種固定循環(huán)等功能，合理地使用這些功能可以簡(jiǎn)化編程。

4）銑削和由直線、圓弧組成的平面輪廓銑削數(shù)學(xué)處理比較簡(jiǎn)單，可以手工計(jì)算。（2）銑削加工程序?qū)嵗齕例5]編寫在具有刀具補(bǔ)償功能的銑床上銑削零件外輪廓的零件加工程序。第2章零件加工程序的編制YRRRRRDCEB1501209060300GAJIHF306090120150180第2章零件加工程序的編制N01G92X0Y0Z0；建立工件坐標(biāo)系N02G30Y0M06T06；返回第二參考點(diǎn)換刀N03G00G90X0Y90.0；快速移至起刀點(diǎn)N04G43Z0H03S440M03；長(zhǎng)度補(bǔ)償，主軸正轉(zhuǎn)N05G01Z-10;N06G41G17X30.0D30F100；半徑補(bǔ)償，移至A點(diǎn)N07G01X60.0Y120.0；加工AB段N08G02X90.0Y90.0I0J-30.0；加工BC段N09G01X120.0；加工CD段N10G02X150.0Y120.0I30.0J0；加工DE段N11G01X135.0Y90.0；加工EF段N12X150.0Y60.0；加工FG段N13X120.0；加工GH段N14X90.0Y30.0；加工HI段第2章零件加工程序的編制N15X45.0Y60.0；N16X30.0Y90.0；加工JA段N17G40G00X0Y90.0；取消刀補(bǔ)，回到A點(diǎn)N18X0Y0Z20；返回原點(diǎn)N19M30；程序結(jié)束在立式加工中心上利用上述程序加工圖示零件的過(guò)程如下：（1）程序原點(diǎn)設(shè)定（2）試運(yùn)行與試切（3）對(duì)試切工件進(jìn)行檢測(cè)合格后，就可以進(jìn)行正式的全

自動(dòng)加工了。第2章零件加工程序的編制圖工件的加工過(guò)程

第2章零件加工程序的編制作業(yè)在數(shù)控鉆床上對(duì)圖示零件3個(gè)Φ12