车削中心编程与操作.docx

1、车削中心编程与操作专业能力课程教学项目五 车削中心编程与操作1.项目目标：1.1 能制定典型车削中心加工零件的加工工艺。1.2 能编制车削中心数控加工程序。2.项目内容：2.1典型车铣复合加工的编制方法；2.2程序输入与零件加工。3.项目要求：3.1能进行零件的程序编制；3.2能操作DT310车削中心。任务一 车削中心编程一、轴控制和运动方向如图5-1所示，控制轴和它们的运用方向按以下表确定表5-1 轴控制和运动方向控制轴单位+方向X刀塔加工直径增加的方向Z刀塔切削刀具远离主轴移动的方向C主轴逆时针方向旋转，从主轴观察工件图5-1 机床坐标结构图二、G功能1G00快速定位2G01直线插补3G0

2、2/G03圆弧插补4G04延时5G07.1（G107）圆柱插补使用圆柱插补功能，通过将圆柱圆周展开成平面，圆柱圆周上的开槽编程可假定在一个平面上进行。即圆柱插补功能允许将圆柱圆周上的轮廓编程为平面上的轮廓。（1）指令格式G19 W0 H0（指定加工用的ZC平面）G07.1 （G107）C （调用圆柱插补模式，指定凹槽底部工件的半径）G07.1（G107） C0（取消）说明：1）在圆柱插补模式中，不能使用I 和K 定义圆弧。必须使用R 指定圆弧半径。R 指令的单位为“mm”。如G02 Z_ C_ R4.0; （半径为4 mm）2）在圆柱插补模式中，不能指定孔加工封闭循环（G83 - G85、G8

3、7 -G89）。3）若在圆柱插补模式中指定圆弧插补或刀具半径偏移，则需指定加工用的ZC 平面。4）若要在圆柱插补模式中执行刀具半径偏移功能，则在调用圆柱插补模式前取消刀具半径偏移功能，且在调用圆柱插补模式后指定刀具半径偏移功能。5）在圆柱插补模式中，不能以快速进给速度执行定位。 若要以快速进给速度执行定位，必须取消圆柱插补模式。6）在圆柱插补模式中不能指定工件坐标系（G50、G54 - G59）、本地坐标系（G52）和机床坐标系（G53）。7）在定位模式（G00）中不能指定G07.1（G107）指令。（2）编程实例如图5-2所示圆柱开槽加工，应用G07.1编程加工该零件槽。图5-2 圆柱开槽加

4、工图如图5-3所示，工件圆周100=314.1593 （mm）对应360A（100）：314.1593（100/360）=87.266（mm）B（200）：314.1593（100/360）=174.533（mm）图5-3 平面展开图计算C1C4的距离值：C1：87.266-4=83.266（mm） C1=95.416C2：87.266+4=91.266（mm） C2=91.266C3：174.533-4=170.533（mm） C3=195.416C4：174.533+4=178.533（mm） C4=204.584程 序说 明O1;N1;M45;G28 H0;G00 T0101;G97 S

5、2000 M13;X115.0 Z10.0 S500; G98 G01 X100.0 F120 G19 W0 H0;G07.1(G107) C50.0;C95.416;G02 Z14.0 C100.0 R4.0;G01 Z36.0;G03 Z40.0 C104.583 R4.0;G01 C195.416;G03 Z36.0 C200.0 R4.0;G01 Z14.0;G02 Z10.0 C204.584 R4.0;G01 C360.0;G07.1(G107) C0; G01 X115.0;G00 G99 X200.0 Z100.0 M05;G18 M46;M30;C轴连接定位在开槽开始点选择加

6、工平面（ZC 平面）在圆柱插补模式中，在旋转轴（C轴）和直线轴（Z 轴）之间指定圆弧指令（G02 或G03）时，则需选择一个平面。若不需要Z 轴和C 轴运动，则指定为“G19 W0 H0; ”。 这是必须的，因为G19 指令后必须指定Z 轴和C 轴指令。调用圆柱插补模式。由于工件直径（凹槽底部）为100，所以圆柱半径为50 mm。通过同步主轴旋转（C 轴分度）和Z 轴运动执行加工，直到取消圆柱插补模式。圆柱插补模式取消取消C轴连接6G12.1（G112）/G13.1（G113）极坐标插补（1）指令格式G12.1（G112）极坐标插补（切口）G13.1（G113）极坐标插补取消（2）指令功能“切

7、口”是指切削工件表面以形成一个轮廓形状。启动旋转刀具后，指定G12.1 (G112) 指令选择极坐标插补模式。在极坐标插补模式中，可同步进行主轴旋转（低速）和旋转刀具的X 轴进给。说明：1）在极坐标插补模式中，应以直径指定X 轴值，以半径“mm”而不是角度来指定C 轴值。2）必须在不带其他指令的程序块中指定G12.1（G112） 和G13.1 （G113）指令。3）当在极坐标插补模式中执行圆弧切削时，根据直线轴的轴名确定表示圆弧半径的地址。若把X 轴作为直线轴：由于假设在XY 表面上执行圆弧插补，地址I 和J 用于指定圆弧半径。（默认值设置）若把Z 轴作为直线轴：由于假设在ZX 表面上执行圆弧

8、插补，地址I 和K 用于指定圆弧半径。注意，可用地址R 指定圆弧半径。4）在极坐标插补模式中，切勿改变坐标系（G50、G52、G53、G54 -G59 等）。5）在极坐标插补模式中，不能指定G00 指令。 只能指定下列G 代码。G01、G02、G03、G04、G40、G41、G42、G65、G66、G67、G98 和G99。6）在刀具半径偏移模式下或自动刀尖半径偏移模式中，不能指定G12.1 (G112) 和G13.1 (G113) 指令。指定G12.1 (G112) 或G13.1 (G113) 指令前，取消刀具半径偏移模式或自动刀尖半径偏移模式。7）对于 刀具几何尺寸补偿屏幕的“ X ”，刀

9、塔返回至零点后，设置主轴中心到旋转刀具中心之间的距离。 对于 刀具几何尺寸补偿屏幕的“R”，设置旋转刀具的半径。（3）编程实例用 G12.1 (G112) 和 G13.1 (G113) 编程：用20 铣刀作切口加工50 mm 50 mm 的正方形(A BCDEA)。图5-4 极坐标编程实例图程 序说 明O1;N1;M45;G28 H0;G00 T0101;G97 S100 M13;X80.0 Z30.0; G98 G01 Z20.0 F100;G18;G12.1(G112);G42 X50.0C25.0;X-50.0;.C-25.0;X50.0;C0;G40 X100.0;.G13.1(G11

10、3);ABCDEA定位在切口开始点切削至Z20.0调用极坐标插补模式，且主轴旋转与切削刀具的进给速度同步。以A BCDEA的顺序进行切削靠近点A 时，自动刀尖半径偏移功能打开。自动刀尖半径偏移功能取消切削刀具缩回至X100.0。极坐标插补模式取消7G17/G18/G19选择加工平面（1）指令功能当执行圆弧切削、刀具半径偏移或钻削时，必须选择执行调用功能的平面。对于车加工，通常选择G18 （ZX 平面）。对于铣削，根据此功能是否在XY 或YZ 平面上执行而指定G17或G19，如图5-5所示。图5-5 加工平面选择示意图8G32攻丝（在主轴中心）G32指令用于在主轴（工件）中心执行攻丝循环.（1）

11、指令格式G32 Z（W）_ F_；Z （W）：指定攻丝终点的Z 坐标（指定攻丝起点至攻丝终点的距离和方向）F：指定待切削的螺纹的螺距(mm)（2）指令功能1）执行攻丝循环期间，主轴转速必须保持不变。因此，指定G97 指令以保持主轴转速不变。2）由G32 调用的攻丝循环期间，切削进给倍率和主轴转速倍率值固定至100%，因为如果攻丝循环期间改变进给速度或主轴转速，则不能切削固定导程螺纹。3）执行攻丝循环期间，即使按下自动运行按钮 暂停，也要等到Z轴返回至指定返回点，循环才停止。4）由G32 调用的攻丝循环中，主轴必须在加工孔底停止。若要从加工孔中拔出攻丝刀具，则在切削右旋螺纹时指定M04 或在切削

12、左旋螺纹时指定M03。5）在地址F 中指定要使用的丝锥螺距。9G32螺纹切削 / G92螺纹切削循环10G90外（内）圆切削循环 / G94端面切削循环11G50最大和最小主轴转速设定 / G96恒线速控制（1）指令格式G50 S_ Q_ ； S指定最高主轴转速(min1)。Q指定最小主轴转速(min1)。G96 S_ M03（M04）； S指定切削速度(m/min)程 序说 明O0001;N001;G50 S1500;G96 S100 M03; N002;G50S1500; G96 S120 M03; N003;G50 S1500; G96 S200 M03;指定最大主轴转速设置使用恒线速控

13、制功能控制主轴旋转指定最大主轴转速设置使用恒线速控制功能控制主轴旋转指定最大主轴转速设置使用恒线速控制功能控制主轴旋转12G98、G99进给速度单位设定G98指定每分钟进给量G99指定每转进给量三、M功能M 代码也称为辅助功能。除了实现G 代码调用的辅助功能，它们还控制程序流程，切削油排放打开/ 关闭等。表5-2 M功能说明代码功能说 明M00程序停止暂停程序执行M01可选停止暂停程序执行。通过操作面板上的开关来选择此功能是否有效或无效。M02程序结束M03主轴正转M04主轴反转M05主轴停止M08冷却液开M09冷却液关M10卡盘夹紧M11卡盘松开M13旋转刀具主轴正转M14旋转刀具主轴反转M

14、19主轴定位1M20主轴定位2M23倒角打开M24倒角关闭M25尾架前进M26尾架后退M30程序结束并返回开头M45C轴连接M46C轴释放M90主轴/ 旋转刀具主轴同步操作模式打开M91主轴/ 旋转刀具主轴同步操作模式关闭M98子程序调用M99子程序结束M200排屑器启动（前进方向）M201排屑器停止M712尾架轴联锁功能关闭M713尾架轴联锁功能关闭取消四、F/S/T功能与FANUC系统相同。五、复合循环1车削循环G70-G76与FANUC 0i相同。2孔加工封闭循环（1）端面孔加工封闭循环表示孔加工中的封闭循环，由X 和C 轴组合定位的Z 轴执行。表5-3 端面孔加工封闭循环列表（2）侧面

15、孔加工循环侧面孔加工封闭循环表示孔加工中的封闭循环，由Z 和C 轴组合定位的X 轴执行。表5-4 侧面孔加工封闭循环列表（3）指令应用表5-5 侧面孔加工封闭循环列表名称指令格式图解说明端面高速深孔钻削循环G83 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ Q_ P_ F_ ;（参数No. 8115 = 1）侧面高速深孔钻削循环G87 Z(W)_ C(H)_ X(U)_ R_ Q_ P_ F_ ;（参数No. 8115 = 1）端面深孔钻削循环G83 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ Q_ P_ F_ ;（参数No. 8115 = 0）侧面深孔钻削循环G87 Z(W)_ C(H)_ X(

16、U)_ R_ Q_ P_ F_ ;（参数No. 8115 = 0）端面锪孔钻削循环G83 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ F_ ;侧面锪孔钻削循环G87 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ F_ ;端面锪孔钻削循环（停留时间）G83 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ P_ F_ ;侧面锪孔钻削循环（停留时间）G87 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ P_ F_ ;端面同步攻丝循环G384 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ F_ S_ D_ E_ T2.(T3.);G380;X、C：孔加工位置Z：孔底位置R：指定点RF：螺距S：进给时的主轴转速D：刀具缩回

17、时的主轴转速E：定点检查（=0有效；=1无效）T：攻丝方向（T2右旋；T3左旋）侧面同步攻丝循环G384 Z(W)_ C(H)_ X(U)_ R_ F_ S_ D_ E_ T1.(T4.);G380;X、C：孔加工位置Z：孔底位置R：指定点RF：螺距S：进给时的主轴转速D：刀具缩回时的主轴转速E：定点检查（=0有效；=1无效）T：攻丝方向（T1右旋；T4左旋）端面镗孔循环G85 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ P_ F_ ;侧面镗孔循环G89 Z(W)_ C(H)_ X(U)_ R_ P_ F_ ;G84 同步攻丝循环（主轴中心）S_ ;G84 Z(W)_ F_ ;G80;（4）编程

18、实例1）如图5-6所示，铣刀10，用G83铣削加工310端面孔。图5-6 端面孔加工O0010M45;G28 H0;G98 T0101;G97 S1500 M13;G0 X24. Z30. C30.;G83 X24.Z-5.R-27.P100F100;C150.;C270.;G80;M46;2）如图5-7所示，铣刀8，用G83铣削加工48端面孔。图5-7 侧面孔加工O0010M45;G28 H0;G98 T0101;G97 S1500 M13;G0 X72. Z-24. C0.;G83 X32.Z-24.R-27.P100 F100;C90.;C180.;C270.;G80;M46;任务二 编

19、程实例一、孔加工编程根据图5-8所示要求编程。图5-8 编程实例1工序T代码刀具名称主轴转速进给速度刀具偏移编号N1T0101中心钻20001501N2T02026.8直径钻头13002002N 3T0303M8（P1.25）丝锥4005003程 序说 明O0001;N1（CENTER DRILL）G98;M45;G28 H0;G00 T0101G97 S2000 M13;X150.0 Z30.0 C30.0;G83 H60.0 Z-5.0 R-27.0 F150 K6;G80;G00 X200.0 Z100.0 M05;M46;G99;M01;用中心钻进行钻削设定每分钟进给量模式C轴连接将C

20、轴返回至机床零点旋转刀塔以选择1号刀具以2000 r/min的转速启动旋转主轴刀具以快速进给速度定位在孔加工起点位置执行端面锪孔钻削循环G83H60 增量值：当前位置BCDEFAZ-5.0 点Z（孔底）的Z坐标值R-27.0 从初始点到R点的距离和方向F150 150mm/min的进给速度K6 重复次数6次取消孔加工循环停止旋转刀具主轴取消C轴连接调用每转进给量模式可选停止N2（6.8 DRILL）G98;M45;G28 H0;G00 T0202G97 S1300 M13;X150.0 Z30.0 C30.0;G83 H60.0 Z-30.0 R-27.0 F200 K6;G80;G00 X2

21、00.0 Z100.0 M05;M46;G99;M01;用6.8直径钻头进行钻削设定每分钟进给量模式C轴连接将C轴返回至机床零点旋转刀塔以选择2号刀具以1300 r/min的转速启动旋转主轴刀具以快速进给速度定位在孔加工起点位置执行端面锪孔钻削循环G83H60 增量值：当前位置BCDEFAZ-30.0 点Z（孔底）的Z坐标值R-27.0 从初始点到R点的距离和方向F200 200mm/min的进给速度K6 重复次数6次取消孔加工循环停止旋转刀具主轴取消C轴连接调用每转进给量模式可选停止N3（M8P.25 TAP）G98;M45;G28 H0;G00 T0303;G97;X150.0 Z30.0

22、 C30.0;G384 Z-20.0 R5.0 F1.25 S400 T2;G384 C90.0;G384 C150.0;G384 C210.0;G384 C270.0;G384 C330.0;G380;G00 X200.0 Z100.0 M05;M46;G99;M30;用M8P1.25丝锥攻丝设定每分钟进给量模式C轴连接将C轴返回至机床零点旋转刀塔以选择2号刀具采用恒转速模式以快速进给速度定位在孔加工起点位置在点A端面执行端面同步攻丝循环G384Z-20.0 点Z（孔底）的Z坐标值Z=-（丝锥深度+攻丝长度）= -（15+5）= -20R5.0 R点位置（绝对指令）F1.25 螺距1.25

23、mmT2 攻丝方向（Z轴方向右旋螺纹）在点B至F执行端面同步攻丝循环G384取消孔加工循环停止旋转刀具主轴取消C轴连接调用每转进给量模式程序结束二、铣端面六方根据图5-9所示要求编程。图5-9 编程实例2三、典型车铣复合加工应用车削中心编程，加工如图5-10所示右端轮廓。图5-10 编程实例31分析工艺（1）车端面；粗、精车外圆-T0404（2）切槽-T0101（3）端面钻孔-T0707（4）铣十字外形-T0909（5）铣六方-T0909（6）六方侧面钻孔-T1111（7）柱面铣槽-T11112编制程序%O6610加工主程序M98P0001调用端面加工程序M98P0002调用外轮廓粗、精加工程

24、序M98P0003M98P0004G10P09R0.1M98P0005G10P09R0M98P0005G10P09R0.1M98P0006G10P09R0M98P0061M98P0008M98P0009M30O1端面车削G53G0X-2.回第二机床原点G53G0Z-50.G54建立工件坐标系T404选择4号刀具M46取消C轴离合方式G99设定每转进给率方式G50S3000设定最高转速3000r/minG96M4S200启用恒线速度200m/minG0Z0.快速定位至端面X65.G1X-0.8F0.1车端面Z0.5退刀G53G0X-2.回第二机床坐标原点G53G0Z-50.M05主轴停M99子程

25、序结束并返回主程序O2应用G71、G70循环粗、精车外轮廓G53G0X-2.回第二机床原点G53G0Z-50.G54建立工件坐标系T404选择4号刀G50S3000设定最高转速3000r/minG99设定每转进给率方式G96S200M4启用恒线速度200m/minG0Z5.快速定位靠近工件X65.G0X62.Z2.定位至粗加工起点G71U2.R0.5设置G71粗加工循环参数N10G0X39.S300精加工轮廓程序起始段X40.W-0.5Z-5.2X49.X50.W-0.5Z-25.X57.X58.W-0.5Z-55.N20G1X62.F0.2精加工轮廓程序末尾段G53G0X-2.回第二机床原点

26、G53G0Z-50.M5主轴停止M0程序停G50S3000设定最高转速3000r/minG96M4S200启用恒线速度200m/minT404更新刀补G99每转进给率设定G0X62.Z2.定位至精加工起点G70P10Q20精加工外轮廓G53G0X-2.回第二机床原点G53G0Z-50.M05主轴停M99子程序结束并返回主程序O3(切槽)G53G0X-2.G53G0Z-50.G54T101G99G97S2000M4G0Z-24.99X65.G1X51.F0.2G1X40.F0.1X52.F0.1W1.G1X40.F0.1Z-25.F0.1X62.F0.1G53G0X-2.G53G0Z-50.M0

27、5M00M99O4(铣端面孔)G53G0X-2.G53G0Z-50.G54M45G28H0.T707M13S4000G98G0Z5.X50.C90.Q2000C180.Q2000C270.Q2000G80G4X0.5M5M46G53G0X-2.G53G0Z-50.M05M00M99O5(铣端面十字外形)G53G0X-2.G53G0Z-50.G54T909M45M13S4000G98G28H0.G0C0.G0Z5.X70.G1Z-5.F500G12.1G41G01X44.F200C-6.X24.G03X12.C-12.R6.G1C-22.G1X-12.G1C-12.G3X-24.C-6.R6.G1X-44.G1C6.G1X-24.G1C22.G1X12.G1C12.G1X44.G1C-8.X60.G40G01X80.G13.1G04X0.4M5M46G53G0X-2.G53G0Z-50.M05M00M99O6(铣六边形主程序)G0G53X-2.G0G53Z-100.T09