数控加工数控车教案下.docx
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数控加工数控车教案下
(数控加工)数控车教案(下)
烟台工程职业技术学院
课时授课计划
专业学科序号16
课题
第二章
课题一:
FANUC系统编程规则
班级
周
星期
月、日
课节
08春车
10
三
11.3
1.2
教学方法
互动教学法
教具准备
教材
教案
白板笔
教学目的
1、掌握FANUC的编程规则
2、熟悉FANUC操作
教学难重点
教学过程设计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课后体会
课题一:
FANUC系统编程规则
一、FANUC的准备功能表
二、FANUC系统编程规则
1、小数点编程
在本系统中输入的任何坐标字(包括X、Z、I、K、U、W、R等)的数值后必须加小数点,即X100必须记作X100.0或X100.否则系统会默认为坐标字数值为100×0.001mm=0.1mm。
该功能可以通过参数关闭。
2、绝对方式与增量方式
FANUC-0i数控车系统中用U或W表示增量方式。
在程序段出现U即表示X方向的增量值,出现W即表示Z方向的增量值。
同时允许绝对方式与增量方式混合编程。
注意与使用G90和G91表示增量的系统的区别。
3、进给功能
系统默认进给方式为转进给。
4、程序名的指定
本系统程序名采用字母O后跟四位数字的格式。
子程序文件名遵循同样的命名规则。
通常在程序开始指定文件名,程序结束须加程序结束指令。
5.指令简写模式
系统支持G指令或M指令简写。
三、常用G代码
G00、G01、G02、G03、G04、G32的应用在通用代码中已经讲过这里不再做重复的阐述。
1、参考点返回指令G28
G28X(U)____Z(W)____;
其中X(U)、Z(W)为参考点返回时的中间点,X、Z为绝对坐标,U、W为相对坐标
G28U0W0表示直接返回参考点
2、恒线速控制
有时为了提高效率和保证工件表面精度,需要以恒定的线速度来进行切削。
指令格式:
G96S__;
S后面的数字表示的是恒定的线速度(m/min)。
例如G96S150表示切削点的线速度控制在150m/min。
用恒线速度控制加工端面、锥度和圆弧时,由于X坐标值不断变化,当刀具逐渐接近工件的旋转中心时,主轴转速会越来越高,工件有从卡盘飞出的危险,所以为防止事故的发生,必须限定主轴的最高转速。
3、恒线速取消(恒转速)
指令格式:
G97S__;
S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速。
例如G97S3000表示恒线速控制取消后主轴转速3000rpm。
如S未指定,将保留G96的最终值。
4、最高转速限制
指令格式:
G50S__;
S后面的数字表示的是最高限速(rpm)。
例如G50S3000表示最高转速限制为3000rpm。
烟台工程职业技术学院
课时授课计划
专业学科序号17
课题
第四章
课题二内/外圆切削循环指令G90
班级
周
星期
月、日
课节
08春车
13
一
11.22
1.2
教学方法
互动教学法
教具准备
教材
教案
白板笔
教学目的
1、掌握G90的格式
2、熟练掌握G90车削外圆、圆锥
教学难重点
G90车削外圆、圆锥
教学过程设计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课后体会
课题二内/外圆切削循环指令G90
单一固定循环可以把切一刀的循环过程“切入-切削-退刀-返回”用一个循环指令完成,从而简化程序。
用内/外圆切削循环指令G90可切削圆柱面和圆锥面。
1、用G90切削循环指令切削圆柱面,如图所示。
(1)指令格式:
G90X(U)_Z(W)_F_;
说明:
X、Z为圆柱面切削的终点坐标值;U、W为圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标分量。
在使用增量值指令时,U、W数值符号由刀具路径方向来决定。
在循环加工过程中,除切削加工时,刀具按F指令速度运动外,刀具在切入、退出工件和返回起始点都是快速进给速度(G00指令的速度)进行的。
(1)示例:
1应用G90循环指令加工图3-28所示零件.
②圆柱面固定循环切削加工举例:
G90X40Z20F0.3;A→B→C→D→A
X30;A→E→F→D→A
X20;A→G→H→D→A
1、用G90切削循环指令切削圆锥面,如图所示。
(1)指令格式:
G90X(U)_Z(W)_R_F_;
(2)说明:
X、Z为圆锥面切削的终点坐标值;
U、W为圆锥面切削的终点相对于循环起点的坐标;
R为圆锥面切削的起点相对于终点的半径差。
以增量值表示,其正负符号取决于锥端面位置,当刀具起于锥端大头时,R为正值:
起于锥端小头时,R为负值。
即如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标,R值为负,反之为正值。
烟台工程职业技术学院
课时授课计划
专业学科序号18
课题
第四章
课题三:
G90应用举例
班级
周
星期
月、日
课节
08春车
13
二
11.23
3、4
教学方法
互动教学法
教具准备
教材
教案
白板笔
教学目的
1、掌握G90的编程技巧
2、熟悉G90操作
教学难重点
教学过程设计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课后体会
题三:
G90应用举例
1、应用圆柱面切削循环功能加工图所示零件。
N10T0101;
N20M03S1000;
N30G00X55Z4M08;
N40G01G96Z2F2.5S150;
N50G90X45Z-25F0.2;
N60X40;
N70X35;
N80G00X200Z200;
N85T0100;
N90M30;
2、圆锥面固定循环切削加工举例:
G90X40Z20R-5F0.3;A→B→C→D→A
X30R-5;A→E→F→D→A
X20R-5;A→G→H→D→A
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课时授课计划
专业学科序号19
课题
第四章
课题四:
端面车削循环
班级
周
星期
月、日
课节
08春车
13
三
11.24
1.2
教学方法
互动教学法
教具准备
教材
教案
白板笔
教学目的
1、掌握G94的格式
2、熟练掌握G94车削外圆、圆锥
教学难重点
教学过程设计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课后体会
课题四端面切削循环
端面切削循环是一种单一固定循环。
适用于端面切削加工,如图所示。
1、平面端面切削循环
(1)编程格式:
G94X(U)~Z(W)~F~;
式中:
X、Z-端面切削的终点坐标值;
U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标。
(2)端面固定循环切削加工举例:
G94X50Z16F0.3;A→B→C→D→A
Z13;A→E→F→D→A
Z10;A→G→H→D→A
2、锥面端面切削循环
(1)编程格式G94X(U)~Z(W)~R~F~;
式中:
X、Z-端面切削的终点坐标值;
U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标;
R-端面切削的起点相对于终点在Z轴方向的坐标分量。
当起点Z向坐标小于终点Z向坐标时K为负,反之为正。
如图所示。
(2)例:
应用端面切削循环功能加工图所示零件。
……
G94X20Z0R-5F0.2;
Z-5;
Z-10;
……
(3)带有锥面的端面固定循环切削加工举例:
G94X15.0Z33.48R-3.48F0.3;A→B→C→D→A
Z31.48;A→E→F→D→A
Z28.78;A→G→H→D→A
烟台工程职业技术学院
课时授课计划
专业学科序号20
课题
第四章
课题五:
子程序调用
班级
周
星期
月、日
课节
08春车
14
一
11.29
1.2
教学方法
互动教学法
教具准备
教材
教案
白板笔
教学目的
1、掌握M98、M99的编程格式
2、熟悉M98编程技巧
教学难重点
M98、M99的编程格式
教学过程设计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课后体会
课题五:
子程序调用
1、子程序概述
1)子程序的概念
当在一个加工程序中,若有几个程序段完全相同,或在几个程序中都要使用某个程序段,为减少不必要的重复编程和简化编程,可将这些重复的程序段单独抽出,按规定的程序格式编成固定程序,并单独命名,这组程序段就称为子程序。
当程序段中有调用子程序的指令时,数控机床就按子程序进行工作。
当遇到子程序返回到主程序的指令时,机床才返回主程序,继续按主程序的指令进行工作。
子程序的调用与返回如图所示
2)子程序的应用范围
(1)工件上有若干个相同的轮廓形状。
(2)加工中经常出现或具有相同的加工路线轨迹。
(3)某一轮廓或形状需要分层加工的。
3)子程序的编程格式
子程序的格式除有子程序名以外,结束行还要有代码M99,作为子程序结束并返回主程序的指令(返回主程序或上一层子程序,其指令字各系统很不统一,如FANUC系统用M99,SIEMENS系统用M17)。
子程序的编写与主程序完全相同,第一行是子程序编号,最后一行是子程序结束指令,它们之间是子程序体。
O××××;子程序名
…
…
…
M99;子程序返回
2、子程序的调用方式
在主程序中,调用子程序的指令是一个程序段,其格式随具体的数控系统而定,FANUC0i数控车床系统常用的子程序调用格式如下:
1)格式:
2)说明:
(1)子程序号同主程序,不同的是子程序用M99结束。
(2)子程序执行完请求的次数以后返回到主程序M98的下一句继续执行。
如果子程序结束后没有M99,将不能返回主程序。
(3)省略循环次数时,默认循环次数为一次。
3、子程序的嵌套
子程序可以由主程序调用,已被调用的子程序也可以调用其他的子程序,这种子程序调用另一个子程序的功能,称为子程序的嵌套。
如图所示为子程序的嵌套及执行顺序。
从主程序调用的子程序称为一重,子程序嵌套不是无限次的,子程序可以嵌套多少层由具体的数控系统决定,在FANUC0i系统中总共可以嵌套调用四重。
上一级子程序与下一级子程序的关系,与主程序与第一层子程序的关系相同。
可以用一条调用子程序指令连续重复调用同一子程序,最多可重复调用999次。
4、如图所示的多槽轴零件,毛坯为Φ32mm×70mm的棒料,材料为45号钢。
参考程序
程序
说明
O6003
程序名
N010T0101G99
N020M03S800;
N030M08G00X35.Z0;
N040G01X0F0.1;
N050G00X30.Z2.;
N060G90X30.3Z-52.F0.2;
N065G90X30.F0.1;
N070G00X100.Z100.;
N080T0202;
N090M03S400;
N0100G00X32.Z0;
N0110M98P0026006;
N0120G00W-12.;
N130G01X0F0.05.;
N140G04P2.;
N150G00X100.Z100.M09;
N160M30;
换1号外圆车刀
主轴正传800r/min
移至断面切削起点
切削端面
移至外圆切削起点
粗车Φ30外圆
精车Φ30外圆
快速退刀至换刀点
换切断刀刃口2mm(以左刀尖为准)
调整转速400r/min
移到子程序起点处
调用子程序,循环2次
移至切断起
切断,调整进给速度
暂停2s
快速退刀至安全点,关闭冷却液
程序结束
O6004
N10G00W-12.;
N020G01U-12.F0.05;
N030G04P1.;
N040G00U12.;
N050W-8.;
N060U-12.;
N070G04P1.;
N080G00U12.;
N090M99;
子程序
移至槽的切削起点处
切槽至φ20mm,调整进给速度
槽底暂停1s
X向退刀
Z向偏移至第二个槽切削起点处
切槽至φ20mm
槽底暂停1s
X向退刀
子程序结束,并返回到主程序
烟台工程职业技术学院
课时授课计划
专业学科序号21
课题
第四章
课题六:
G71内外径粗车循环
班级
周
星期
月、日
课节
08春车
14
二
1130
3、4
教学方法
互动教学法
教具准备
教材
教案
白板笔
教学目的
1、掌握G71的编程格式
2、掌握G71的编程技巧
教学难重点
G71的编程格式
教学过程设计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课后体会
课题六:
内外径粗车循环
1、概述
加工余量较大的表面,采用循环编程,可以缩短程序段的长度,减少程序所占内存。
各类数控系统复合循环的形式和使用方法(主要是编程方法)相差很大。
在实际加工中,对于棒料毛坯车削阶梯相差较大的轴,或切除铸、锻件的毛坯余量时,都有一些多次重复进行的动作,借助复合固定循环,可以简化编程。
固定循环的作用是:
“告诉”数控系统零件最终的外形轮廓,通过指令每次的切深或切削循环次数,机床就会自动地重复切削直到工件加工完为止。
不同的数控系统,复合固定循环指令的格式可能差别比较大。
但是基本的原理都是相通的。
复合固定循环指令主要有以下几种;G71、G72、G73、G74、G75、G76、G70等。
在这一组多次固定循环指令中,G70是G71、G72、G73粗加工后的精加工指令,G74是深孔钻削固定循环指令,G75切槽固定循环指令,G76螺纹加工固定循环。
2、内、外径粗车复合循环指令G71
该指令适用于毛坯料的粗车外径与粗车内径。
如图所示为粗车外径的加工路径,图中C是粗加工循环的起点,A是毛坯外径与端面的交点,B是加工终点。
该指令的执行过程如图所示,其指令格式为:
G71U(Δd)R(e);
G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F__S__T__;
指令中各参数的意义如下:
Δd:
车削深度,无符号。
车削方向取决于方向AA′。
该参数为模态值。
e:
退刀量,该参数为模态值。
ns:
精车削程序第一段程序号。
nf:
精车削程序最后一段程序号。
Δu:
X方向精车预留量的距离和方向。
Δw:
Z方向精车预留量的距离和方向。
F、S、T:
粗车过程中从程序段号P到Q之间包括的任何F、S、T功能都被忽略,只有G71指令中指定的F、S、T功能有效
3、精车循环指令G70
由G71、G72、G73完成粗加工后,可以用G70进行精加工。
精加工时,G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令无效,只有在ns_nf_程序段中的F、S、T才有效。
指令格式:
G70P(ns)_Q(nf)_;
说明:
ns—精加工轮廓程序段中开始程序段的段号;
nf—精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。
在G71、G72、G73指令中的nf程序段后再加上“G70P(ns)_Q(nf)_”程序段,并在ns_nf_程序段中加上精加工适用的F、S、T,就可以完成从粗加工到精加工的全过程。
2、G71示例:
如图所示棒料,采用外径粗车复合循环指令G71和精车循环指令G70编写加工程序。
解:
毛坯为棒料,粗加工切削深度;△d=7mm;
精加工余量X向;△u=4mm(直径指定)
精加工余量Z向;△w=2mm
粗加工进给量;0.3mm/r,主轴转速为500rpm;
精加工进给量;0.15mm/r,主轴转速为800rpm;
O0001
N01G50X200.0Z220.0;坐标系设定
N02M03S800T0101;主轴正转
N03G00X160.0Z180.0;设定循环起点(X160.0Z180.0)
N04G71U7.0R0.5;粗车循环
N05G71P06Q12U4.0W2.0F0.30S500;
N06G00X40.0S800;
N07G01W-40.0F0.15;
N08X60.0W-30.0;
N09W-20.0;
N10X100.0W-10.0;
N11W-20.0;
N12X140.0W-20.0;
N13G70P06Q12;
N14G00X200.0Z220.0;回到起刀点
N15M05;主轴停
N16M30;程序结束
烟台工程职业技术学院
课时授课计划
专业学科序号22
课题
第四章
课题七:
G71应用举例
班级
周
星期
月、日
课节
08春车
14
三
12.1
1.2
教学方法
互动教学法
教具准备
教材
教案
白板笔
教学目的
1、掌握G71的编程方法
2、熟悉G71车外径的操作
教学难重点
G71的编程方法
教学过程设计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课后体会
课题七:
G71应用举例
1、分析下图毛坯:
φ130×200
编写加工程序
O0100
N10G54G00X150.0Z100.0;(起刀点)
N20M03S1200T0101G98;(主轴正转1200转、1号刀1号补偿)
N30G00X130.0Z10.; (快移到切入点)
N30G71U5.0R1.0;(粗加工循环)
N40G71P50Q120U0.2W0.2F160;
N50G00X50.0Z10; (精加工开始段)
N60G01Z-45.0F60; (加工φ45圆柱面)
N70X70.0 Z-65.0;(加工圆锥面)
…
2、如图所示,运用外圆粗加工循环指令编程。
O0002
N010G50X150Z100T0101;
N020G98G00X41Z0;
N030G71U2R1;
N040G71P50Q120U0.5W0.2F100;
N050G01X0Z0;
N060G03X11W-5.5R5.5;
N070G01W-10;
N080X17W-10;
N090W-15;
N100G02X29W-7.348R7.5;
N110G01W-12.652;
N120X41;
N130G70P50Q120F30;
……