第3章 数控车床的程序编制Word下载.docx

1、在数控车床加工过程中，具体在确定加工方案时，可按先粗后精、先近后远、刀具集中、程序段最少、走刀路线最短等原则综合考虑。 1.先粗后精 如图（1）所示，粗加工完成后，接着进行半精加工和精加工。其中，安排半精加工的的是：当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时，则可安排半精加工作为过度性工序，以便使精加工余量小而均匀。 精加工时，零件的轮廓应由最后一刀连续加工而成。 对既有内孔，又有外圆的回转体零件，应先进行 图（1） 内外表面粗加工，后进行内外表面精加工。 2.先近后远 这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。通常在粗加工时，离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加

2、工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。例如， 当加工图（2）这类直径相差不大的台阶轴， 当第一刀的切削深度（图中最大背吃刀量可为3mm 图（2） 左右）未超限时，宜按34mm36m38mm 的顺序先近后远安排加工。 3.刀具集中 即用一把刀加工完相应各部位，再换加一把刀，加工相应的其他部位，以减少完行程和换刀时间。 影响数控车削加工路线的因素较多，必须根据具体情况制定合理的工艺方案，才能收到预期的效果。二、 数控车用刀具：结构、材料粗加工，大切深、大走刀要求强度高、耐用性好；精加工要求精度高、稳定性好，所以刀具材料选高速钢、硬质合金钢。车床上多用硬质合金可转位式刀 刀片的选择：材质依据工件

3、材料、被加工表面质量、精度要求，切削载荷的大小以及切削过程中有无冲击和振动等。尺寸：有限切削长度形状：依据被加工表面的形状、切削方法、刀具寿命和刀片的转位次数等选择刀片型号： 用十个号位表示 ISO1832-1985 车刀角度的选择三、切削用量的确定背吃刀量：按加工余量选择，在工艺性和机床功率许可的条件下，尽可能大。当余量过大，工艺系统刚性不足时可分次去除余量，各次余量按递减原则确定。精加工0.10.4mm，半径加工0.52mm，进给速度：满足加工质量要求时尽可能大。粗车0.38mm/r，精车0.10.3mm/r,切断0.050.2主轴转速：据被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等

4、允许的切削速度来确定。光轴速度n=1000vc/D；螺纹：n1200/p-k,p导程，k保险系数，一般取8033数控车床指令系统FANUC-A TYPE指令系统一、 准备功能：G代码准备功能：1 00组非模态，其余组模态2 不同组G代码可在同一段使用，但同组代码在同一段中出现几个只有最后面的一个有效3 打星的为机床开机后的缺省代码4 加工坐标系设置G50 编程格式 G50 X Z 式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。G50使用方法与G92类似。 在数控车床编程时，所有X坐标值均使用直径值，如图所示 例：按图设置加工坐标的程序段如下： G50 X128.7 Z375.1二、 辅助功能：M

5、功能（常用11个）M00： 程序暂停，可用NC启动命令（CYCLE START）使程序继续运行； M01：计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效； M03：主轴顺时针旋转； M04：主轴逆时针旋转； M05：主轴旋转停止； M08：冷却液开； M09：冷却液关； M30：程序停止，程序复位到起始位置子程序M98 PXXXX XXXX M99 调用次数 程序号三、 F功能 F功能指令用于控制切削进给量。在程序中，有两种使用方法。 （1）每转进给量 编程格式 G99 F F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。G99 F0.2 表示进给量为0.2 m

6、m/r。 （2）每分钟进给量 编程格式G98 F F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为 mm/min。G98 F100 表示进给量为100mm/min。每转进给 G99 FXX（mm/r）每分钟进给G98 F*（mm/min）四、 S功能S功能指令用于控制主轴转速。 编程格式 S 恒转速 G97 S1000（r/min）恒线速度G96 S180（m/min）限制最高转速G50 S3500（r/min）S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还有如下作用。 （1）最高转速限制 编程格式 G50 S S后面的数字表示的是最高转速：r/min。G50 S3

7、000 表示最高转速限制为3000r/min。 （2）恒线速控制 编程格式 G96 S S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。 （3）恒线速取消 编程格式 G97 S S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留G96的最终值。G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min。五T功能T功能指令用于选择加工所用刀具。 编程格式 T T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。T0303 表示选用3号刀及3

8、号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。 T0300 表示取消刀具补偿T11 22：11刀号22刀补号作业1：3.3 常用指令（2学时）关于指令要知道指令格式与走刀轨迹（G00，G01，G02，G03，G042学时）一、 快速定位指令G00格式G00 x（u） z（w）以机床默认速度快速运动到目标点 轨迹可是直线或折线二、 直线插补g01格式：G01 x（u） z（w） f 以给定的进给速度沿直线移动到目标点，轨迹一定为直线三、 圆弧插补（顺，凹）G02 x（u） z（w） R 或 G02 x（u） z（w） I K （逆，凸） G03 x（u） z（w） R 或G03 x（u） z（w） R1

9、 顺、逆判断顺着Y轴负向看XZ面内圆弧的加工轨迹，顺时针为顺，逆时针为逆2 半径编程R为圆弧的半径，总为正3 圆心坐标编程，I,K为起点与原心连线形成的矢量在对应坐标轴的分量，有正负四、 刀具暂停G04G04 X（U） 小数（秒s） 整数（毫秒ms）G04 p 后面只能是整数（毫秒ms）例暂停1秒G04 X（U） 1.或G04 X（U）（P）1000 五、 G01自动倒角（不常用）1、 自动倒C角（45度角）Z向X倒角 G01 Z I Z向X正向倒角 I为正，反则为负,Z为B点Z坐标X向Z倒角 G01 X K X向Z正向倒角 K为正，反则为负2、 自动倒1/4圆角Z向X倒角 G01 Z R Z

10、向X正向倒角 R为正，反则为负X向Z倒角 G01 X R X向Z正向倒角 R为正，反则为负简单实例作业2：上机一：用基本指令编制零件的精加工程序并仿真加工（2学时）六、 车螺纹（2学时）普通三角螺纹的基本牙型如图2所示，各基本尺寸的名称如下：图2 普通三角螺纹基本牙型 D内螺纹大径（公称直径）；d外螺纹大径（公称直径）；D2 内螺纹中径；d2外螺纹中径；D1 内螺纹小径；d1外螺纹小径；P螺距；H原始三角形高度。格式:G32 X（u） Z （w） F螺纹导程螺纹的形状及加工的特殊性 d D 1 2 b L B1.要有必要的进刀升速段和退刀减速段 2.进刀方式：直进法，切削力较大，排屑困难，两切

11、削刃磨损均匀。用于小螺距螺纹及精加工。常用于G32编程斜进法：单侧刃加工，刀刃磨损不均匀，刀具负载小，排屑容易，用于粗加工和大螺距加工，用于G76螺纹循环编程。直进法 斜进法理论齿高H=0.866P，实际齿高h=0.6459P,需分几次加工，保证不乱牙，加工螺纹过程中，主轴转速及进给速度要保持不变。理论公式：（d 外螺纹，D内螺纹）螺纹大径：d大=d公称=D大螺纹小径：d小=D小=d公称-0.5413*2*螺距螺纹中径：d中=D中=d公称-0.6495*螺距实际加工时计算：要求计算三方面的内容径向切深=大径-小径。 大径=公称直径-（0.1-0.14）*螺距。小径=公称直径-1.3*螺距轴向距

12、离=升速段+螺纹长+减速段。升速段=np/400,使进给速度由0变到指定的螺距值。减速段=np/1800上机二:螺纹切削加工（2学时）七、 常用循环指令（2学时）（一）单循环指令：循环路径为一个封闭框。（01组2学时）1.轴向车削： G90 X（U） Z（W） F.2.轴向车削螺纹G923.径向车削循环 g94 格式：G90 x（u） z（w） R（轴向车削循环）G94 （径向车削循环）G92 （螺纹轴向车削循环）车锥有两种走刀方法，斜走刀，每一刀的背吃刀量在走刀过程中不同，刀具磨损不均匀，但计算简单，平行走刀，走刀过程中切削量相同，刀具磨损均匀，但需计算每次的终刀距位置。G90循环车锥，采用

13、平行走刀，用于锥面较长，但锥度不大的斜面。车锥G90 X Z R （第2点与第三点的半径差）为计算方便，循环起点的Z坐标是关键值，一般取z=L/n，则，R=R+R/n，一般取n=10，正锥时R为负，倒锥时为正。多次循环只需更改x的值即可，一般x的值逆着给出，先确定最后一次循环的x值，然后据各次背吃刀量，依次给出，最后给出循环起点的xX3循环轨迹为矩形或梯形，目标点为轨迹第三点（对角点），G90,G92中R为第二点与第三点的半径之差，R有正负，正锥为负倒锥为正，循环起点的Z坐标决定R的大小。锥长能被起点Z坐标除尽，则R是有限小数，否则R有误差。G94中R为第二点与第三点的Z坐标之差，R有正负，正

14、锥为负倒锥为正，循环起点的X坐标决定R的大小。锥半径能被起点X坐标除尽，则R是有限小数，否则R有误差。循环起点h=H/n（二）、复合循环（00组）（2学时）1.轴向粗车循环G71G71 U_d ReG71 P（ns）Q（nf）U（u）W（w） F（f）S（s）T（t）N（ns）S（s）F（f）N（nf） w Z w A u/2 w d e d B A C u/2 最后一次粗车循环轨迹 X w E图示说明：指令中各项的意义： d:：每次切削的背吃到量，用半径值表示，一定为正值。 e：每次切削结束的退刀量， s精车开始程序段的顺序号， f精车结束程序段的顺序号 u：x向的精车余量，直径值，有正负，

15、外轮廓为正，内孔轮廓为负 w：z向的精车余量 f：粗车时的进给量 s：粗车时的主轴转速t：粗车时所用刀具s：精车主轴转速f：精车进给量注意：由循环起点c到A只能用G00或G01，且不可有Z方向移动指令。即N（ns）段中Z坐标不可变；车削的路径必须是单调增大或减小，即不可有内凹的轮廓外形。若粗车与精车用不同的刀，则在N（nf）程序段后加退刀和换刀程序段，换好刀后，刀具要运动到循环起点C，再执行精车循环G702径向粗车循环G72G72W_d ReG72 P（ns）Q（nf）U（u）W（w） F（f）S（s）T（t） B u/2 A A C u/2 d w径向粗车循环指令中的各项含义同G71中一样，

16、使用方式如同G71。注意起点的X坐标不可有移动。3仿形粗车循环G73G73U（i ）W_k RdG73 P（ns）Q（nf）U（u）W（w） F（f）S（s）T（t）指令中各项的含义： i：X轴方向退刀距离和方向，半径值，X正方向退刀时为正，反之为负 k：Z轴方向退刀距离和方向，半径值，Z正方向退刀时为正，反之为负d粗切削次数上机四：（2学时）4.螺纹车削多次循环（手工编程很少用）G76 P（m r a）Q（dmin）R（d）G76 X（U）Z（W）R（i）P（k）Q（d）F（l）m：精车次数，必须用两位数表示r螺纹末尾倒角量，r是倒角系数，必须用两位数表示，0099，实际倒角距离=r*0.1

17、*导程,即0.1个导程为1个单位量，r即单位量的数目a刀具角度，用两位数表示，有00，29， 30， 55，60等几种dmin 最小切削深度，只能用整数表示，单位微米um，例最小切深0.02mm，写为Q20d金车余量，半径值X（U），Z（W）螺纹终点坐标，X为小径，Z为螺纹的长度i：车锥螺纹时，锥面终点到起点向量在x轴向的分量d第一刀的切削深度，以半径值表示L螺纹的螺距思考题：多头螺纹如何加工？5.精车循环G70 P（ns）Q（nf）使用复合循环时注意，（1）同一程序段内，P、Q所指定的顺序号码必须是唯一的，不可重复使用，（2）P至Q所指定顺序号中的程序段中，不能使用G00，G01，G02，G

18、03以外的G功能，不能使用T功能 M98和M99上机三：八、 调用子程序M98 PP后最多跟8位数字，前四位表示调用次数，后四位表示子程序号。4位数字以下，则数字只表示子程序号，该子程序调用一次。子程序应用举例3020 Z 6 2 10 2 6 2 10 4050 X 图示：毛坯直径32mm75，加工时T01为外圆车刀，T03为切槽刀，刃宽为2mm。主程序 子程序O0005 O0015 N0010 T0101 N0010 G00 W-12N0020 G97 S900 M03 N0020 G01 U-12 F20N0030 G00 X35 Z0 M08 N0030 G04 P1N0040 G98

19、 G01 X0 F30 N0040 G00 U12N0050 G00 X32 Z2 N0050 W-8N0060 G01 X30 F100 N0060 G01 U-12 F20N0070 G01 Z-53 F50 N0070 G04 P1N0080 G00 X60 Z80 T0303 N0080 G00 U12N0090 G00 X32 Z0 N0090 M99N0100 M98 P20015N0110 G00 W-12N0120 G01 X0 F20N0130 G00 X60N0140 Z80 N0150 M30综合编程实例（2学时）复习：一、 数控装置功能（FANUC-0T）（一）G功能：

20、机床建立起某种加工方式的指令00组非模态。其他组模态01组插补，02组主轴功能，03组绝对相对坐标05组进给，06组（公、英制），07组（半径补偿）（二）M功能：指定主轴的旋转方向、启、停，冷却、刀具工件的夹紧或松开、刀具的更换M00,M01,M02,M30, M03 ,M04,M05, M08,M09 ,M97,M98,M99（三）S功能恒线速度个G96限制最高转速G50恒转速G97（四）F每分钟进给G98 F60. 一般铸铁，钢 几十，铝可达到200左右每转进给G99 F0.2粗加工0.150.8，精加工小于0.2（五）T（六）坐标值绝对X,Z相对U,W二、 常用G指令（一） G00（二） G01（三） G02,G03（2）（四） G32（2）（五） G41 G42 G40（2）（六） G04,G27,G28,G29三、 循环指令（一） 单循环 G90 G94 G92（2）（二） 复合循环 G71（2）G72（2）G73（3）四、 子程序M98,M99,（2）