华中数控车编程知识点问答.docx
《华中数控车编程知识点问答.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华中数控车编程知识点问答.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
华中数控车编程知识点问答
华中数控车编程知识点问答
中国数控信息网2008年11月26日
1、零件程序是由数控装置专用编程语言书写的一系列指令组成的。
2、数控装置将零件程序转化为对机床的控制动作。
3、最常使用的程序存储介质是磁盘和网络。
4、为简化编程和保证程序的通用性，规定直线进给坐标轴用X，Y，Z表示，常称基本坐标轴。
X，Y，Z坐标轴的相互关系用右手定则决定。
5、规定大姆指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。
围绕X，Y，Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A，B，C表示，
6、数控机床的进给运动，有的由主轴带动刀具运动来实现，有的由工作台带着工件运动来实现。
7、坐标轴正方向，是假定工件不动，刀具相对于工件做进给运动的方向。
如果是工件移动则用加“′”的字母表示，按相对运动的关系，工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反，即有：
+X=-X′,+Y=-Y′,+Z=-Z′
+A=-A′,+B=-B′,+C=-C′
同样两者运动的负方向也彼此相反。
8、机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分的布局，对车床而言：
——Z轴与主轴轴线重合，沿着Z轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离；
——X轴垂直于Z轴，对应于转塔刀架的径向移动，沿着X轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离；
——Y轴（通常是虚设的）与X轴和Z轴一起构成遵循右手定则的坐标系统。
9、机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。
在机床经过设计、制造和调整后，这个原点便被确定下来，它是固定的点。
10、为什么数控车床开机后要回参考点？
答：
数控装置上电时并不知道机床零点，为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点（测量起点），机床起动时，通常要进行机动或手动回参考点，以建立机床坐标系。
机床回到了参考点位置，也就知道了该坐标轴的零点位置，找到所有坐标轴的参考点，CNC就建立起了机床坐标系。
11、机床参考点可以与机床零点重合，也可以不重合，通过参数指定机床参考点到机床零点的距离。
12、机床坐标轴的机械行程是由最大和最小限位开关来限定的。
机床坐标轴的有效行程范围是由软件限位来界定的，其值由制造商定义。
13、工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点（也称程序原点），建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。
工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。
14、程序原点选择原则？
答：
工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差小等条件。
一般情况下，程序原点应选在尺寸标注的基准或定位基准上。
对车床编程而言，工件坐标系原点一般选在，工件轴线与工件的前端面、后端面、卡爪前端面的交点上。
15、什么是对刀点？
对刀的目的是什么？
答：
对刀点是零件程序加工的起始点。
对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可与程序原点重合，也可在任何便于对刀之处，但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系。
可以通过CNC将相对于程序原点的任意点的坐标转换为相对于机床零点的坐标。
16、加工开始时要设置工件坐标系，用G92指令可建立工件坐标系；用G54～G59及刀具指令可选择工件坐标系。
17、一个零件程序是一组被传送到数控装置中去的指令和数据。
18、一个零件程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序段是由若干个指令字组成的。
19、一个指令字是由地址符（指令字符）和带符号（如定义尺寸的字）或不带符号（如准备功能字G代码）的数字数据组成的。
20、一个程序段定义一个将由数控装置执行的指令行。
21、一个零件程序必须包括起始符和结束符。
22、一个零件程序是按程序段的输入顺序执行的，而不是按程序段号的顺序执行的，但书写程序时，建议按升序书写程序段号。
26、CNC装置可以装入许多程序文件，以磁盘文件的方式读写。
27、华中数控车系统通过调用文件名来调用程序，进行加工或编辑。
28、辅助功能由地址字M和其后的一或两位数字组成，主要用于控制零件程序的走向，以及机床各种辅助功能的开关动作。
29、M功能有非模态M功能和模态M功能两种形式。
30、非模态M功能（当段有效代码）：
只在书写了该代码的程序段中有效。
31、模态M功能（续效代码）：
一组可相互注销的M功能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直有效。
32、M功能还可分为前作用M功能和后作用M功能两类。
33、前作用M功能：
在程序段编制的轴运动之前执行；
34、后作用M功能：
在程序段编制的轴运动之后执行。
35、M00、M02、M30、M98、M99用于控制零件程序的走向，是CNC内定的辅助功能，不由机床制造商设计决定，也就是说，与PLC程序无关；
36、其余M代码用于机床各种辅助功能的开关动作，其功能不由CNC内定，而是由PLC程序指定，所以有可能因机床制造厂不同而有差异（表内为标准PLC指定的功能）。
37、程序暂停M00
38、当CNC执行到M00指令时，将暂停执行当前程序，以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作。
39、暂停时，机床的进给停止，而全部现存的模态信息保持不变，欲继续执行后续程序，重按操作面板上的“循环启动”键。
40、M00为非模态后作用M功能。
41、程序结束M02
42、M02一般放在主程序的最后一个程序段中。
43、当CNC执行到M02指令时，机床的主轴、进给、冷却液全部停止，加工结束。
44、使用M02的程序结束后，若要重新执行该程序，就得重新调用该程序。
45、M02为非模态后作用M功能。
。
46、、程序结束并返回到零件程序头M30
47、M30和M02功能基本相同，只是M30指令还兼有控制返回到零件程序头（%）的作用。
48、使用M30的程序结束后，若要重新执行该程序，只需再次按操作面板上的“循环启动”键。
49、、子程序调用M98及从子程序返回M99
50、M98用来调用子程序。
51、M99表示子程序结束，执行M99使控制返回到主程序。
52、在子程序开头，必须规定子程序号，以作为调用入口地址。
53、在子程序的结尾用M99，以控制执行完该子程序后返回主程序。
54、可以带参数调用子程序。
G65指令的功能和参数与M98相同。
55、PLC设定的辅助功能：
M03、M04、M05、M07、M09
56、主轴控制指令M03、M04、M05
57、M03启动主轴以程序中编制的主轴速度顺时针方向（从Z轴正向朝Z轴负向看）旋转。
58、M04启动主轴以程序中编制的主轴速度逆时针方向旋转。
59、M05使主轴停止旋转。
60、M03、M04为模态前作用M功能；M05为模态后作用M功能，
61、M05为缺省功能。
62、M03、M04、M05可相互注销。
63、M07指令将打开冷却液管道。
64、M09指令将关闭冷却液管道。
65、M07为模态前作用M功能；M09为模态后作用M功能，M09为缺省功能。
66、主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为：
转/每分钟（r/min）。
67、恒线速度功能时S指定切削线速度，其后的数值单位为：
米/每分钟（m/min）。
68、G96恒线速度有效、G97取消恒线速度。
69、S是模态指令，S功能只有在主轴速度可调节时有效。
70、S所编程的主轴转速可以借助机床控制面板上的主轴倍率开关进行修调。
71、进给速度F指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度。
72、F的单位取决于G94（每分钟进给量mm/min）或G95（主轴每转一转刀具的进给量mm/r）。
73、工作在G01，G02或G03方式下，编程的F一直有效，直到被新的F值所取代。
74、工作在G00方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度，与所编F无关。
75、借助机床控制面板上的倍率按键，F可在一定范围内进行倍率修调。
76、执行攻丝循环G76、G82，螺纹切削G32时，倍率开关失效，进给倍率固定在100％。
77、当使用每转进给量方式时，必须在主轴上安装一个位置编码器。
78、直径编程时，X轴方向的进给速度为：
半径的变化量/分、半径的变化量/转。
79、刀具功能（T机能）T代码用于选刀，其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀具补偿号。
80、T代码与刀具的关系是由机床制造厂规定的。
81、执行T指令，转动转塔刀架，选用指定的刀具。
82、当一个程序段同时包含T代码与刀具移动指令时：
先执行T代码指令，而后执行刀具移动指令。
83、T指令同时调入刀补寄存器中的补偿值。
84、准备功能G指令由G后一或二位数值组成，它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。
85、G功能根据功能的不同分成若干组，其中00组的G功能称非模态G功能，其余组的称模态G功能。
86、非模态G功能：
只在所规定的程序段中有效，程序段结束时被注销；
87、模态G功能：
一组可相互注销的G功能，这些功能一旦被执行，则一直有效，直到被同一组的G功能注销为止。
88、模态G功能组中包含一个缺省G功能，上电时将被初始化为该功能。
89、没有共同地址符的不同组G代码可以放在同一程序段中，而且与顺序无关。
例如，G90、G17可与G01放在同一程序段。
90、华中世纪星HNC-21T数控装置G功能指令见下表。
注意：
[1]00组中的G代码是非模态的，其他组的G代码是模态的；[2]标记者为缺省值。
91、尺寸单位选择：
说明：
G20：
英制输入制式；G21：
公制输入制式；
92、G20、G21为模态功能，可相互注销，G21为缺省值。
93、进给速度单位的设定：
说明：
G94：
每分钟进给；G95：
每转进给。
94、G94为每分钟进给。
对于线性轴，F的单位依G20/G21的设定而为mm/min或in/min；对于旋转轴，F的单位为度/min。
95、G95为每转进给，即主轴转一周时刀具的进给量。
F的单位依G20/G21的设定而为mm/r或in/r。
这个功能只在主轴装有编码器时才能使用。
96、G94、G95为模态功能，可相互注销，G94为缺省值。
97、绝对值编程G90与相对值编程G91
98、G90：
绝对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于程序原点的。
99、G91：
相对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。
100、绝对编程时，用G90指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的坐标值；
101、增量编程时，用U、W或G91指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的增量值。
102、表示增量的字符U、W不能用于循环指令G80、G81、G82、G71、G72、G73、G76程序段中。
103表示增量的字符U、W可用于定义精加工轮廓的程序中。
104、G90、G91为模态功能，可相互注销，G90为缺省值。
105、选择合适的编程方式可使编程简化。
106、当图纸尺寸由一个固定基准给定时，采用绝对方式编程较为方便。
107、当图纸尺寸是以轮廓顶点之间的间距给出时，采用相对方式编程较为方便。
108、G90、G91可用于同一程序段中，但要注意其顺序所造成的差异。
109、坐标系设定G92：
说明：
X、Z：
对刀点到工件坐标系原点的有向距离。
110、当执行G92XαZβ指令后，系统内部即对（α，β）进行记忆，并建立一个使刀具当前点坐标值为（α，β）的坐标系，系统控制刀具在此坐标系中按程序进行加工。
执行G92XαZβ指令后只建立一个坐标系，刀具并不产生运动。
111、G92指令为非模态指令。
112、执行G92XαZβ指令时，若刀具当前点恰好在工件坐标系的α和β坐标值上，既刀具当前点在对刀点位置上，此时建立的坐标系即为工件坐标系，加工原点与程序原点重合。
113、执行G92XαZβ指令时，若刀具当前点不在工件坐标系的α和β坐标值上，则加工原点与程序原点不一致，加工出的产品就有误差或报废，甚至出现危险。
114、执行G92XαZβ指令时，刀具当前点必须恰好在对刀点上即工件坐标系的α和β坐标值上，由上可知要正确加工，加工原点与程序原点必须一致，故编程时加工原点与程序原点考虑为同一点。
115、执行G92XαZβ指令实际操作时怎样使两点一致，由操作时对刀完成。
116、执行G92XαZβ指令时，当α、β不同，或改变刀具位置时，既刀具当前点不在对刀点位置上，则加工原点与程序原点不一致。
117、在执行程序段G92XαZβ前，必须先对刀确定对刀点在工件坐标系下的坐标值。
118、坐标系设定G92选择的一般原则为：
1）、方便数学计算和简化编程；2）、容易找正对刀；3）、便于加工检查；
4）、引起的加工误差小；5）、不要与机床、工件发生碰撞；6）、方便拆卸工件；
7）、空行程不要太长；
119、坐标系选择G54～G59是系统预定的6个坐标系，可根据需要任意选用。
120、加工时其坐标系的原点，必须设为工件坐标系的原点在机床坐标系中的坐标值，否则加工出的产品就有误差或报废，甚至出现危险。
121、坐标系选择G54～G59这6个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值（工件零点偏置值）可用MDI方式输入，系统自动记忆。
122、工件坐标系一旦选定，后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。
123、G54～G59为模态功能，可相互注销，G54为缺省值。
124、使用G54～G59指令前，先用MDI方式输入各坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值。
125、使用G54～G59指令前，必须先回参考点
126、直接机床坐标系编程G53是机床坐标系编程，在含有G53的程序段中，绝对值编程时的指令值是在机床坐标系中的坐标值。
127、G53其为非模态指令。
128、G36直径编程、G37半径编程
129、数控车床的工件外形通常是旋转体，其X轴尺寸可以用两种方式加以指定：
直径方式和半径方式。
130、G36为缺省值，机床出厂一般设为直径编程。
131、使用直径、半径编程时，系统参数设置要求与之对应
132、快速定位G00说明：
X、Z：
为绝对编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标；
U、W：
为增量编程时，快速定位终点相对于起点的位移量；
133、G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。
134、G00指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定，不能用F规定。
135、G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。
136、快移速度可由面板上的快速修调按钮修正。
137、G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G32功能注销。
138、在执行G00指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。
139、执行G00指令时，常见的做法是将X轴移动到安全位置，再放心地执行G00指令。
140、线性进给及倒角G01
141、G01X（U）_Z（W）_F_；说明：
X、Z：
为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标；U、W：
为增量编程时终点相对于起点的位移量；F_：
合成进给速度。
142、G01指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线（联动直线轴的合成轨迹为直线）移动到程序段指令的终点。
143、G01是模态代码，可由G00、G02、G03或G32功能注销。
144、★倒直角
1）格式：
G01X（U）____Z（W）____C____；
2）说明：
直线倒角G01，指令刀具从A点到B点，然后到C点。
3）X、Z：
为绝对编程时，未倒角前两相邻轨迹程序段的交点G的坐标值；
4）U、W：
为增量编程时，G点相对于起始直线轨迹的始点A点的移动距离。
5）C：
是相邻两直线的交点G，相对于倒角始点B的距离。
145、★倒圆角
1）格式：
G01X（U）____Z（W）____R____；
2）说明：
直线倒角G01，指令刀具从A点到B点，然后到C点。
3）X、Z：
为绝对编程时，未倒角前两相邻轨迹程序段的交点G的坐标值；
4）U、W：
为增量编程时，G点相对于起始直线轨迹的始点A点的移动距离。
5）R：
是倒角圆弧的半径值。
146、在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令；
147、X，Z轴指定的移动量比指定的R或C小时，系统将报警，即GA长度必须大于GB长度。
钼合金零件（螺纹）数控车加工编程实例
中国数控信息网2008年12月19日来源：
本站阅读：
6730次
钼合金的强度、硬度均较高，韧性差，性脆易折断，可加工性差，但因其具有熔点高、密度低和热胀系数小的特性，常用于制造航空和航天的各种高温部件。
两种钼合金零件分别为钼螺钉和钼螺栓，如附图所示。
毛坯来料为热轧Ф16mm钼合金钢棒，加工中发现该材料密度低，表皮硬度非常高，应为退火残余硬度。
表层以内硬度仍然很高，韧性差，导热慢。
使用普通高速钢或硬质合金刀具加工非常困难。
首先，刀具前、后刀面及刀尖磨损很快，加注切削液，使用常态下不同切削用量多次试验，均无法获得满意效果，一般外圆刀片加工不过4件就需更换；其次，零件在刀具稍有磨损时即出现掉渣缺陷，平端面、切断及车螺纹时均出现掉渣现象。
外圆加工及端面加工在精车刀保持锋利情况下可基本满足图样要求，但螺纹加工掉渣始终无法避免。
在实际加工中M6螺纹车制效果较差，加工中常发生螺纹段从收尾处折断现象，无法避免。
只有采用板牙加工。
M12则采用数控车高速双刀车螺纹，效果非常理想。
由于两种零件均较长，因此实际加工中，一般把车螺纹工步放在车外圆→切断→平总长加工完最后进行。
由于工艺文件中M6螺钉、M12螺栓均不允许留有中心孔，因此卧式车床加工中最后还需把中心孔平掉。
数车加工中采用分段加工的办法，不钻一中心孔。
分段加工Ф12mm外圆（M12大端直径）→切断；分段加工Ф6mm外圆（M6大端直径）→车锥而→切断。
程序较为简单，在此略去。
需注意的是Ф6mm外圆尺寸加工至Ф5.85～Ф5.93mm时，明显有利于套制螺纹。
外圆大于Ф5.93mm则套制余量大，易发生螺纹掉渣、缺螺纹等牙型不完整现象。
外圆小于Ф5.85mm则套丝时挤压变形量有限，如机床尺寸发生波动，易使M6螺纹大端尺寸接近极限或超差。
另外切断时，总长留量需大于1.5mm以上。
以防切断刀变钝或排屑不畅挤压，使零件根部锥面（螺钉）掉渣，在平完端面后也无法修复。
亦即平完端面后零件仍有掉渣缺陷。
加工这两种零件外圆及总长时，普通硬质合金刀具的材料牌号选用YG6或YG8，磨制角度可参照不锈钢半精加工刀具角度磨制，如有条件采用机夹刀加工、使用涂层刀具效果较好。
涂层刀具一般分为物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。
与传统硬质合金刀具相比，涂层刀具强度、硬度、耐磨性有很大提高。
对硬度55HRC以下材料可实行高速切削，在对该两种零件外圆加工时（PVD）或（CVD）均可，使用（CVD）刀片略好。
切削用量：
转速600～900r/min。
背吃刀量0.3～0.6mm。
进给量0.2～0.3mm/r。
由于产生的切削热很大，加工时使用以冷却为主的水溶性切削液。
加工完外形及总长尺寸后，即要开始加工螺纹，在加工M6-6h螺纹时，卡盘定心须准确。
尽量不要使用板牙架，用套丝器加工较好，因材料硬、脆。
板牙架夹持板牙的中心线与工件中心线稍有偏移，零件就极易折断或掉渣。
套丝器则可适当补偿二者中心线的偏差，套丝时采用以润滑为主的切削油工业用豆油。
在加工M12-6h螺纹时，由于套丝加工时扭矩大，不易夹紧，导致工件打转。
更严重的是，由于材料的特殊性，螺纹会产生严重掉渣缺陷，牙型不完整。
使用板牙无法加工出合格的产品。
在卧式车床上使用螺纹刀车螺纹，采用高速钢（W18Cr4V）刀具切削，使用低速（50r/min）加工，很快达到刀具磨损极限，切削效果也非常不理想。
而在数车上采用硬质合金YG8，YG6，YW1等焊接刀具及涂层刀具PVD，CVD使用1200r/min以下各转速试验，效果也均不理想。
针对实验结果及材料特性，决定使用国际上新的加工理论——高速、快走、小吃刀切削法试验。
针对材料特性及刀具磨损情况，车螺纹采用难度较大的高速（2100r/min），双刀分粗、精车法加工。
经过对螺纹加工指令格式的比较，首先淘汰了G34（变螺距螺纹指令）和G32（单一螺纹切削指令，进退刀须另外指定，太繁琐），决定使用G92和G76编程分别试验。
加工程序如下：
加工中，粗加工1号螺纹刀使用以冷却为目的的水溶性切削液；精加工2号螺纹刀工作时使用以润滑为目的的工业用豆油，用毛刷蘸抹。
编程说明：
（1）以上两个程序O0001和O0002是基于发那科0—T系统编制，O0001程序中间即使省略了很长一段，仍可看出用G92编程远远繁琐于用G76编程。
（2）两种螺纹切削循环指令格式特点：
G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式，由于刀具两侧刃同时切削工件，切削力较大，而且排屑困难，因此在切削时，两切削刃容易磨损。
在切削螺距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，从而造成螺纹中径产生误差。
但由于其加工的牙型精度较高，因此一般多用于小螺距、高精度螺纹的加工。
由于其刀具移动切削均靠编程来完成，所以加工程序较长。
由于刀刃在加工中易磨损，因此在加工中要经常测量。
G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式，由于单侧刀刃切削工件，刀刃容易损伤和磨损，使加工的螺纹面不直，刀尖角发生变化，而造成牙型精度较差。
但由于其为单侧刃工作，刀具负载较小，排屑容易，并且切削深度为递减式，因此，此加工方法一般适用于大螺距、低精度螺纹的加工。
此加工方法排屑容易，刀刃加工工况较好，在螺纹精度要求不高的情况下，此加工方法更为简捷方便。
如果需加工高精度、大螺距的螺纹，则可采用G92、G76混用的办法，即先用G76进行螺纹粗加工，再用G92进行精加工。
需要注意的是粗精加工时的起刀点要相同，以防止螺纹乱扣的产生。
（3）O0001程序编制繁复，容易出错。
但在配合试验件试切加工的基础上，认真编制、调试、定型程序后是完全可以加工出合格零件的。
针对刀具易磨损和零件易掉渣的缺点，粗加工程序中通过改变螺纹刀起刀点位置的措施来改变刀具和零件受力状况，以改善二者的工作环境，从而达到延长刀具寿命和减少掉渣的效果。
另外使用第二把螺纹刀加工可以获得稳定的螺纹中径尺寸，保证螺纹精度，有效地补偿了G92指令格式的缺憾。
精加工中，改变螺纹刀起刀点位置，则是为修光螺纹两侧面所进行的“赶刀”，
升级会员 