實(shí)驗(yàn)二數(shù)控車床軸類零件的編程與加工

1、實(shí)驗(yàn)二 數(shù)控車床軸類零件的編程與加工一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握數(shù)控車床常用指令及其使用方法2、學(xué)會(huì)數(shù)控程序的輸入及編輯3、掌握刀具補(bǔ)償功能的建立及應(yīng)用二、實(shí)驗(yàn)器材及設(shè)備FANUC 0I 數(shù)控車床棒料一根、外圓車刀兩把。三. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、熟悉常用的準(zhǔn)備功能 G 指令和 M 指令1）重點(diǎn)明白圓弧插補(bǔ)順和逆時(shí)針的判別方法 沿圓弧所在平面（如XZ平面）的垂直坐標(biāo)軸的負(fù)方向（一Y）看去，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)镚 02，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)?G03。注意問(wèn)題： 采用絕對(duì)值編程時(shí)， 圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)為圓弧終點(diǎn)在工 件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，用X、Z表示。當(dāng)采用增量值編程時(shí)；圓 弧終點(diǎn)坐標(biāo)為圓弧終點(diǎn)相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增量值， 用U W表示

2、。 圓心坐標(biāo)I、K為圓弧起點(diǎn)到圓弧中心所作矢量分別在 X、Z 坐標(biāo)軸方向上的分矢量（矢量方向指向圓心）。本系統(tǒng)I、K為增量值， 并帶有“±”號(hào)，當(dāng)分矢量的方向與坐標(biāo)軸的方向不一致時(shí)取“” 號(hào)。 當(dāng)用半徑只指定圓心位置時(shí)， 由于在同一半徑只的情況下， 從 圓弧的起點(diǎn)到終點(diǎn)有兩個(gè)圓弧的可能性，為區(qū)別二者，規(guī)定圓心角< 180°時(shí)，用“+ R'表示。若圓弧圓心角>180°時(shí)，用“一R'表 示。 用半徑只指定圓心位置時(shí)，不能描述整圓。2、刀尖半徑補(bǔ)償功能的格式與應(yīng)用刀尖半徑補(bǔ)償 G41/G42/G401）、為什么要用刀尖半徑補(bǔ)償編程時(shí)，通常都將

3、車刀刀尖作為一點(diǎn)來(lái)考慮，但實(shí)際上刀尖處存 在圓角，當(dāng)用按理論刀尖點(diǎn)編出的程序進(jìn)行端面、外徑、內(nèi)徑等與軸 線平行或垂直的表面加工時(shí)，是不會(huì)產(chǎn)生誤差的。但在進(jìn)行倒角、錐 面及圓弧切削時(shí)， 則會(huì)產(chǎn)生少切或過(guò)切現(xiàn)象， 具有刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償 功能的數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)刀尖圓弧半徑計(jì)算出補(bǔ)償量， 避免少切或過(guò)切 現(xiàn)象的產(chǎn)生。圖 3.402）、刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒒蛉∠闹噶頖41刀具半徑左補(bǔ)償G42刀具半徑右補(bǔ)償G40取消刀具半徑補(bǔ)償說(shuō)明：（1）刀具半徑補(bǔ)償建立或取消的指令必須在直線運(yùn)動(dòng)指令（G00 G01）中進(jìn)行，在編程時(shí)通常在切入工件前的一 直線段指令中加刀具半徑補(bǔ)償，在退出工件后的直線段 指令中取消刀具半徑

4、補(bǔ)償。（2）如果指令刀具在刀尖半徑大于圓弧內(nèi)側(cè)移動(dòng)，程序?qū)⒊?錯(cuò)。（3）由于系統(tǒng)內(nèi)部只有兩個(gè)程序段的緩沖存儲(chǔ)器，因此在執(zhí) 行刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中，不允許在程序里連續(xù)編制兩個(gè)以上沒(méi)有移動(dòng)的指令、以及單獨(dú)編寫的MS、T程序段等。3）、刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆较虿僮髡哐刂毒呗窂角斑M(jìn)方向看刀具偏在零件左側(cè)進(jìn)給為左補(bǔ)償，刀具偏在零件右側(cè)進(jìn)給為右補(bǔ)償。因?yàn)閿?shù)控車床有前置與后置刀架的區(qū)分，所以前置刀架和我們看到的方向正好相反。如下圖示：圖 3.41后置刀架前置刀架圖 3.424）、刀具半徑補(bǔ)償在機(jī)床中的建立在加工工件之前，要把刀尖半徑補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)數(shù)據(jù)輸入到機(jī)床存儲(chǔ) 器中，以便數(shù)控系統(tǒng)對(duì)刀尖的圓弧半徑引起的誤差進(jìn)行自

5、動(dòng)補(bǔ)償。（1）刀尖半徑工件的形狀與刀尖半徑的大小有直接的關(guān)系，必須將刀尖圓弧半徑R輸入到存儲(chǔ)器中。（2）車刀的形狀與位置參數(shù)車刀的形狀有很多，它決定刀尖圓弧所處的位置，因此也要把代 表車刀形狀和位置的參數(shù)輸入到存儲(chǔ)器中。將車刀的形狀和位置參數(shù) 稱為刀尖方位T。車刀的形狀與位置共有9種如下圖示：圖 3.43（3）參數(shù)輸入與每個(gè)刀具補(bǔ)償號(hào)相對(duì)應(yīng)的有一組 X和Z的刀具位置補(bǔ)償值、刀尖圓弧半徑R以及刀尖方位T值，程序中用到刀尖圓弧半徑補(bǔ)償時(shí), 就要將參數(shù) R和T的位置輸入相應(yīng)的刀尖半徑，與刀具位置數(shù)。如下圖示:工具補(bǔ)正0Z"1f1JC1D遼番號(hào)£01-123.5Q0-651*1.2

6、30.500 3020.0000.0000.000 003a.0000.0000.000 0040.0000.0000.000 00$0.0000-00000口Q 0060.0000.0000.0Q0 0070.0000.0000.000 0080.0000,0000.000 現(xiàn)在位置cm對(duì)座標(biāo)）U-200.000-100.000>£0TRTFMO檢索測(cè)童G輔入唏入1 輸入例如某程序中編入以下程序段：N40 GOO G42 X100 Z3 T0101;若此時(shí)輸入刀具補(bǔ)償號(hào)為01的參數(shù),CRT屏幕上顯示如上圖所示的內(nèi) 容.在自動(dòng)加工工件的過(guò)程中，數(shù)控系統(tǒng)將按照01刀具補(bǔ)償欄內(nèi)的

7、X,Z,R,T的數(shù)值，自動(dòng)修正刀具的位置誤差和自動(dòng)進(jìn)行刀尖圓弧半徑 補(bǔ)償.3、F、T、S 功能1）F功能指定進(jìn)給速度每轉(zhuǎn)進(jìn)給（G99）：系統(tǒng)開機(jī)狀態(tài)為G99功能，只有輸入G98指 令后，G99才被取消。在含有G99的程序段后面，在遇到F指令 時(shí)，則認(rèn)為F所指定的進(jìn)給速度單位為 mm/r。每分進(jìn)給（G98）：在含有G98的程序段后面，在遇到F指令時(shí), 貝y認(rèn)為F所指定的進(jìn)給速度單位為 mm/min。G98被執(zhí)行一次后， 系統(tǒng)將保持G98狀態(tài)，直到被G99取消為止。2）T 功能刀具功能，用來(lái)定義刀具和換刀，在FANUCOi系統(tǒng)中采用T2+2 的形式。女口 T0202表示2號(hào)刀具和2號(hào)刀補(bǔ)，刀補(bǔ)存儲(chǔ)

8、是公用的， 往往采用 T0101、T0202 、T0303， FANUC0i 系統(tǒng)數(shù)控車床中 0字 可以省略，即可寫成T11、T22D，但在FANUCOi TC中，刀具形式 必須寫成T0101、T0202、T0303等形式。3）S 功能主軸功能，指定主軸轉(zhuǎn)速或速度。恒表面車削速度控制（ G96）:： G96 是恒表面車削速度控制有效 指令。系統(tǒng)執(zhí)行G96指令后，S后面的數(shù)值表示切削速度。例如： G96 S100表示切削速度是100m/mi n.主軸轉(zhuǎn)速控制（ G97）： G97 是恒表面車削速度控制取消指令。系 統(tǒng)執(zhí)行G97指令后，S后面的數(shù)值表示主軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。 例如：G97 S1000表

9、示主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min。系統(tǒng)開機(jī)狀態(tài)為G97狀態(tài)。F功能、T功能、S功能均為模態(tài)指令。4、加工程序的格式 所有的加工程序都有加工程序號(hào)、程序段、程序結(jié)束符等幾部分 組成。（1 ）加工程序號(hào)格式為： O x x x xO x x x x 為加工程序號(hào)，可以從 0000-9999。數(shù)控系統(tǒng)中的零件加工程序號(hào)不能相同（2）程序段 格式為：X(U) xx.xx Z(W)xx.xx坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)尺寸NxxxxGxx程序段號(hào)準(zhǔn)備功能Fxxxx Sxxxx Mxx Txxxx工藝性指令結(jié)束符FANUCOi系統(tǒng)默認(rèn)的程序段號(hào)從5開始，以5遞增（3）程序結(jié)束符 FANUCOi系統(tǒng)程序結(jié)束符為“ ”。5、程序輸

10、入與修改程序輸入和修改操作同樣也必須在編輯（EDIT）方式下進(jìn)行。（1）建立一個(gè)新程序步驟： 選定某一還沒(méi)有被使用的程序番號(hào)作為待輸程序番號(hào)（如00012；,鍵入該番號(hào) 00012;后按插入（INSERT）鍵，則該程序 番號(hào)就自動(dòng)出現(xiàn)在程序顯示區(qū)，各具體的程序行就可在其后輸入。 將上述編程實(shí)例的程序順次輸入到機(jī)床數(shù)控裝置中，可通過(guò)CRT 監(jiān)控顯示該程序。注意每一程序段（行）間應(yīng)用 “；”（EOB鍵）分 隔。（2）調(diào)入已有的程序若要調(diào)入先前已存貯在存貯器內(nèi)的程序進(jìn)行編輯修改或運(yùn)行，可先鍵入該程序的番號(hào)如 O0001 ”后再按向下的光標(biāo)鍵，即可將該番號(hào)的程 序作為當(dāng)前加工程序。（3）程序的編輯與修

11、改 采用手工輸入和修改程序時(shí)，所鍵入的地址數(shù)字等字符都是首先 存放在鍵盤緩沖區(qū)內(nèi)， 此時(shí)若要修改可用退格鍵 “CAN ”來(lái)進(jìn)行擦除重 輸，當(dāng)一行程序數(shù)據(jù)輸入無(wú)誤后，可按 insert”或Alter”鍵以插 入或改寫的方式從緩沖區(qū)送到程序顯示區(qū)（同時(shí)自動(dòng)存貯） ，這時(shí)就 不能再用 “CAN ”鍵來(lái)改動(dòng)了。 若要修改程序局部，可移光標(biāo)至要修改處，再輸入程序字，按 “改 寫（ALTER） ”鍵則將光標(biāo)處的內(nèi)容改為新輸入的內(nèi)容；按 插入（INSERT） ”鍵則將新內(nèi)容插入至光標(biāo)所在程序字的后面；若要?jiǎng)h除 某一程序字，則可移光標(biāo)至該程序字上再按 “刪除（ DELET） ”鍵。 FANUC系統(tǒng)中程序的修改不能細(xì)致到某一個(gè)字符上，而是以程序字（某一個(gè)地址后跟一些數(shù)字）作為程序更改的最小單位。 若要?jiǎng)h除某一程序行，可移光標(biāo)至該程序行的開始處，再按“； ”+“DELET”。3） 程序的模擬及空運(yùn)行調(diào)試 模擬操作方法： 將光標(biāo)移至主程序開始處， 或在編輯檔方式下按復(fù) 位（RESET）鍵使光標(biāo)復(fù)位到程序頭部，再把功能旋鈕旋至自動(dòng)（MEM或AUTO）”檔，調(diào)整機(jī)床顯示界面至模擬界面（CUSTOMEGRAP）按下手動(dòng)操作面板上的 DRY RUN （空運(yùn)行）”開關(guān)至燈亮 后，把機(jī)床鎖住按鈕按下，再按 CYCLE START （循環(huán)啟動(dòng)）”按鈕， 機(jī)床即開始以快進(jìn)速度執(zhí)行