《數(shù)控車(chē)編程》ppt課件

1、 第七章第七章 數(shù)控車(chē)編程數(shù)控車(chē)編程 7.1 數(shù)控車(chē)床編程根底數(shù)控車(chē)床編程根底 7.2 數(shù)控車(chē)床編程實(shí)例數(shù)控車(chē)床編程實(shí)例 練習(xí)與思索練習(xí)與思索 休息休息7.1 數(shù)控車(chē)床編程根底數(shù)控車(chē)床編程根底 一、數(shù)控車(chē)床編程特點(diǎn)一、數(shù)控車(chē)床編程特點(diǎn)二、數(shù)控車(chē)編程常用指令二、數(shù)控車(chē)編程常用指令三、數(shù)控車(chē)刀具三、數(shù)控車(chē)刀具四、主要加工方式四、主要加工方式 休息休息一、數(shù)控車(chē)床編程特點(diǎn)一、數(shù)控車(chē)床編程特點(diǎn) 數(shù)控車(chē)床加工的是回轉(zhuǎn)體類(lèi)的零件。車(chē)床主軸上裝夾的不是刀具，而是待加工的工件，高速旋轉(zhuǎn)的是工件，刀具那么安裝在刀架上，只能在二維平面內(nèi)挪動(dòng)，所以其數(shù)控加工程序有如下特點(diǎn)：休息休息一坐標(biāo)系 坐標(biāo)系是程序編制前首先要

2、搞清楚的重要概念。數(shù)控車(chē)床編程也分機(jī)床坐標(biāo)系或機(jī)械坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系或編程坐標(biāo)系兩種。與前面所講到的一切數(shù)控機(jī)床不同的是，數(shù)控車(chē)床的坐標(biāo)系為左手坐標(biāo)系。由于數(shù)控車(chē)床是回轉(zhuǎn)體加工機(jī)床，普通只需兩個(gè)坐標(biāo)軸：X軸和Z軸。其規(guī)定為： 休息休息1機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)為主軸旋轉(zhuǎn)中心線與工件卡盤(pán)后端面的交點(diǎn)處；其Z軸與車(chē)床導(dǎo)軌平行，是主軸的回轉(zhuǎn)軸線，遠(yuǎn)離卡盤(pán)或工件方向?yàn)閆軸的正方向，趨近卡盤(pán)或工件方向?yàn)閆軸的負(fù)方向；X軸是與Z軸垂直的徑向，刀架遠(yuǎn)離主軸軸線方向?yàn)閄的正向，趨近主軸軸線方向?yàn)閄的負(fù)向。 休息休息 機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)也是機(jī)床原點(diǎn)，機(jī)床坐標(biāo)系就是以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)建立的由Z軸和X軸組成的左

3、手坐標(biāo)系。當(dāng)車(chē)床回零時(shí)，刀架上的對(duì)刀參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)重合。對(duì)刀參考點(diǎn)是機(jī)床的另一固定點(diǎn)，是由Z向與X向的機(jī)械擋塊確定的，常用作程序起點(diǎn)。車(chē)工件前，刀架必需先進(jìn)展回零操作，這樣刀架在機(jī)床坐標(biāo)系中才有正確的位置顯示。 休息休息2工件坐標(biāo)系 工件坐標(biāo)系是同機(jī)床坐標(biāo)系規(guī)定一樣的左手坐標(biāo)系，其原點(diǎn)是程序員根據(jù)零件圖紙人為設(shè)定的一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。普通工件坐標(biāo)系原點(diǎn)常選在工件右端面的中心處。 工件坐標(biāo)系的建立指令因機(jī)床的控制系統(tǒng)不同而不同。普通有兩種方式：一是指定刀尖起始位置距工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的方位；二是指定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。即： 休息休息1設(shè)工件裝夾以后，刀尖距工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的X向尺寸和Z向尺寸

4、分別為a 、b，可用以下指令： G92 X a Z b 或 G50 X a Z b 其中，a、b普通應(yīng)取正值，是加工過(guò)程刀尖的起始位置及加工過(guò)程中的換刀位置。G92 或G50均是以絕對(duì)值方式輸入。休息休息2假設(shè)機(jī)床坐標(biāo)系指令為G59CK0630數(shù)控車(chē)床的控制系統(tǒng)，工件右端面中心位于機(jī)床坐標(biāo)系的0，300處，那么工件坐標(biāo)系的建立指令為： G59 X0 Z300 這樣系統(tǒng)內(nèi)部就建立了一個(gè)以工件右端面中心為原點(diǎn)的坐標(biāo)系，即工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦建立，就取代了原來(lái)的機(jī)床坐標(biāo)系。進(jìn)入自動(dòng)加工形狀后，屏幕上顯示的是加工刀具的刀尖在工件坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)值。 休息休息3.工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換 設(shè)

5、X、Z為機(jī)床坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值，Xp、Zp為工件坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值，那么機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系如下： X = Xp Z = Zp + 工件外伸長(zhǎng)度 + 卡盤(pán)厚度CK0630車(chē)床的卡盤(pán)厚度為20mm 休息休息留意 ：1在機(jī)床坐標(biāo)系中，坐標(biāo)值是刀架中心相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)的間隔；2 在工件坐標(biāo)系中，坐標(biāo)值是刀尖相對(duì)于工件原點(diǎn)的間隔。 休息休息二輸入方式 與其他數(shù)控機(jī)床加工程序不同的是，在數(shù)控車(chē)的加工程序中，同一程序段中刀位的輸入方式可以是絕對(duì)輸入方式也可以是增量輸入方式。普通，用X Z 表示絕對(duì)輸入方式，用U W 表示增量輸入方式，在一條加工指令中，XU ZW 可以混合運(yùn)用。其中，X 或U 都是徑向上

6、的直徑值或直徑增量。 當(dāng)然，也有其他數(shù)控系統(tǒng)仍用G90、G91指令明確指定輸入方式。在這種系統(tǒng)中，同一程序段中兩種輸入方式不能混合運(yùn)用。 休息休息三F功能進(jìn)給量 在數(shù)控車(chē)床加工中，F(xiàn)指令有兩種方式： 1.假設(shè)F后面用小數(shù)表示，如 F03 或 F1 表示刀具切削進(jìn)給量是mm / r毫米/轉(zhuǎn)； 2.假設(shè)F后面用整數(shù)表示，如 F100 或 F300 表示刀具進(jìn)給量是mm / min毫米/分。 休息休息四刀具指令數(shù)控車(chē)程序中的刀具指令常見(jiàn)的有兩種： 1Txx T后跟兩位數(shù)字，第一位表示刀具號(hào)；第二位表示補(bǔ)償號(hào)，0表示無(wú)補(bǔ)償。 2Txxxx T后跟四位數(shù)字，頭兩位表示刀具號(hào)；后兩位表示補(bǔ)償號(hào)，00表示無(wú)

7、補(bǔ)償。 換刀動(dòng)作不同的系統(tǒng)所用的指令不盡一樣，有的用M06與T結(jié)合表示換刀；有的直接用T表示換刀。本章采用后一種換刀方式，T10表示無(wú)刀具半徑補(bǔ)償，T11表示調(diào)用刀具半徑補(bǔ)償功能。休息休息二、數(shù)控車(chē)編程常用指令二、數(shù)控車(chē)編程常用指令 不同的數(shù)控車(chē)床，其編程功能指令根本是一樣的，但也有個(gè)別的功能指令定義有所不同，這里以CK0630數(shù)控車(chē)床為例引見(jiàn)數(shù)控車(chē)床的根本編程指令，其控制系統(tǒng)為FANUC OTE-A系統(tǒng)。 常用的具有獨(dú)特功能的預(yù)備功能指令有以下幾個(gè)： 休息休息1G28 使刀架沿X軸方向即徑向快速前往程序起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)的徑向位置。2G29 使刀架沿Z軸方向快速前往程序起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)的Z軸位置。

8、3G33 是螺紋加工指令，可控制刀架按預(yù)定的方式加工螺紋。4G36 是子程序調(diào)用指令，G36將程序運(yùn)轉(zhuǎn)從主程序轉(zhuǎn)至子程序。5G37 是子程序的開(kāi)場(chǎng)語(yǔ)句。6G38 是子程序的終了語(yǔ)句.它與G37成對(duì)運(yùn)用。 休息休息7G80 表示一個(gè)循環(huán)的終了。8G81 表示一個(gè)循環(huán)的開(kāi)場(chǎng)。9G96 主軸恒線速度控制指令。即G96 S50表示切削線速度為50 m / min 。10G97 恒線速度控制取消指令。G97之后的S200 那么表示主軸轉(zhuǎn)速為200 r / min。11G98 表示每分鐘進(jìn)給量。12G99 表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。而G00、G01等預(yù)備功能指令及輔助功能指令M_與數(shù)控銑加工程序中的規(guī)定根本一樣。這

9、里不再贅述。 休息休息三、數(shù)控車(chē)刀具三、數(shù)控車(chē)刀具 由于數(shù)控車(chē)床的主軸上安裝的是加工工件而不是刀具，所以其車(chē)削加工成型主要取決于所用的刀具，了解數(shù)控車(chē)刀具的外形，可以更清楚地了解數(shù)控車(chē)的加工原理。數(shù)控車(chē)床常用的刀具有外圓左右向車(chē)刀、內(nèi)孔左右向車(chē)刀、端面車(chē)刀、槽刀、內(nèi)外螺紋刀、及中心鉆等。 休息休息休息休息四、主要加工方式四、主要加工方式 1.柱面加工 2.圓弧加工 3.錐面加工 4.螺紋加工 5.循環(huán)程序 6.子程序 休息休息1.柱面加工 例例 用外圓刀用外圓刀T3，精車(chē)圖，精車(chē)圖7-2所示柱面，其中所示柱面，其中60不加工。程序如下：不加工。程序如下：80546020304540休息休息2.

10、圓弧加工數(shù)控車(chē)中，圓弧面的加工指令格式為： G02 / G03 X_ Z_ I_ K_ F_其中，G02、G03的選取如圖7-3所示；X_、Z_為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)；I_、K_為圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量，而I_為直徑增量值。休息休息例例 精車(chē)圖精車(chē)圖7-3所示零件。程序如下所示零件。程序如下 XZG02G03休息休息3錐面加工 錐面可以分為正錐面和倒錐面。正錐面的走刀道路如圖7-4所示。對(duì)于圖7-4a的走刀道路，需求計(jì)算終刀距L，假設(shè)錐的大端直徑為D，小端直徑為d，吃刀深度為L(zhǎng)，錐長(zhǎng)為A ,那么由類(lèi)似三角形可得 D d/ 2A = L / L L = 2AL /D- d 圖7-4b的走刀道路不需

11、求計(jì)算。倒錐面走刀道路如右圖。休息休息例例 用外圓刀用外圓刀T5車(chē)圖車(chē)圖7-6所示正錐面。所示正錐面。 假設(shè)采用圖7-4a的走刀方式，每次進(jìn)刀2mm，根據(jù)公式計(jì)算可知，每次切削錐面的長(zhǎng)度分別為：6、12、18、24、30mm，程序可編制如下： 休息休息3螺紋加工螺紋加工指令格式為： G33 D_ I_ X_ L_ P_ Q_休息休息G33 D_ I_ X_ L_ P_ Q_D：螺紋頂徑，外螺紋為大徑，內(nèi)螺紋為小徑。I：螺紋底徑，外螺紋為小徑，內(nèi)螺紋為大徑。X：每次徑向切深直徑值。L：螺紋有效段長(zhǎng)度，不包括升降速段，數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)將升降速段計(jì)入Z向?qū)嵺`行程，車(chē)右螺紋取負(fù)值，車(chē)左螺紋取正值。 P：導(dǎo)

12、程單頭螺紋即為螺距。Q：錐螺紋的錐角所對(duì)應(yīng)的直徑值或錐螺紋大小端直徑之差，圓柱螺紋時(shí)Q值為0。 休息休息螺紋加工指令運(yùn)用闡明：1螺紋車(chē)削必需以增量方式進(jìn)入。例如： G91 G33 D_ I_ X_ L_ P_ Q_ G90 2螺紋加工必需設(shè)置2mm升速進(jìn)刀段與2mm降速退刀段，如圖7-7所示。螺紋加工前刀尖至圖中A點(diǎn)X方向位于螺紋頂徑處、Z方向位于距螺紋有效段起點(diǎn)2mm的處，螺紋加工循環(huán)自動(dòng)完成后，刀尖前往A點(diǎn)，然后以A點(diǎn)為起點(diǎn)編寫(xiě)后續(xù)程序段。 休息休息例例 知毛坯知毛坯72mm ，L = 80mm，加工如圖，加工如圖7-8所示所示內(nèi)螺紋工件。內(nèi)螺紋工件。選用外圓刀T1，中心鉆T2，T3為寬2

13、mm的割刀，T4為36mm鉆頭，T6為內(nèi)圓車(chē)刀，T8內(nèi)螺紋刀，編程如下： 休息休息4循環(huán)程序 當(dāng)車(chē)削加工的余量比較大時(shí)，如圖7-6中的錐面加工，可采用循環(huán)方法編程，這樣可以減少程序段的數(shù)量，減少程序所占內(nèi)存，并使程序簡(jiǎn)短明了。因此，同一外形，非一刀能加工完成的部分均可用一個(gè)循環(huán)程序段來(lái)執(zhí)行多次加工過(guò)程。格式與闡明。 休息休息循環(huán)編程的格式為： G81 P_ 循環(huán)開(kāi)場(chǎng)指令 循環(huán)體G80 循環(huán)終了指令 休息休息闡明：1P為循環(huán)次數(shù)，最多為99次；2循環(huán)必需以增量方式進(jìn)入，即在循環(huán)指令開(kāi)場(chǎng)前，必需先調(diào)用G91指令；3循環(huán)體必需建立在G81和G80之間，G80必需位于G81之后；4循環(huán)不能嵌套，也不能

14、調(diào)用子程序。根據(jù)反復(fù)車(chē)削的刀具軌跡，分矩形循環(huán)、梯形循環(huán)及組合循環(huán)三種。車(chē)外圓和內(nèi)圓時(shí)是矩形循環(huán)，車(chē)錐面時(shí)為梯形循環(huán)，當(dāng)車(chē)削面有多種幾何元素組成時(shí)為組合循環(huán)。 休息休息矩形循環(huán)矩形循環(huán) 如圖7-9所示，設(shè)待車(chē)外圓內(nèi)加工時(shí)為內(nèi)孔直徑為d，加工目的直徑為D，每次切深為s，那么單邊徑向加工余量T = |d D| / 2 ，循環(huán)次數(shù)P = T / s ，假設(shè)車(chē)削長(zhǎng)度為L(zhǎng)，那么循環(huán)程序構(gòu)造為：休息休息 車(chē)外圓 車(chē)內(nèi)孔 G00 X d + 2s ZB G00 X d - 2s ZB 循環(huán)起始位置B G91 G81 PT / s G91 G81 PT / s 增量方式進(jìn)入循環(huán) G00 X -4s G00 X

15、 4s 徑向進(jìn)刀B至C G01 Z L F_ G01 Z L F_ 軸向切削C至D G01 X 2s G01 X -2s 徑向退刀D至E G00 Z L G00 Z L 軸向快退E至F G80 G80 循環(huán)程序終了標(biāo)志休息休息例 如圖7-10所示，用循環(huán)方式編制一個(gè)粗車(chē)外圓的加工程序每次切深2mm。由圖可知，單邊徑向切削余量T = 40 20/ 2 = 10mm，s = 2mm，循環(huán)次數(shù)P = T/ s = 5，那么加工程序可編制如下： 休息休息 例例 如圖如圖7-11所示，在已有所示，在已有20內(nèi)孔的棒內(nèi)擴(kuò)內(nèi)孔的棒內(nèi)擴(kuò)30、深、深40mm的孔，粗車(chē)內(nèi)孔的加工程序每次切深的孔，粗車(chē)內(nèi)孔的加工程

16、序每次切深1mm。 由圖可知，單邊徑向切削余量由圖可知，單邊徑向切削余量T = 30 20/ 2 = 5mm，s = 1mm，循環(huán)次數(shù)，循環(huán)次數(shù)P = T/ s = 5，那么加工程序可編制如下：，那么加工程序可編制如下：休息休息梯形組合循環(huán)梯形組合循環(huán) 車(chē)削面由多種幾何元素組成，如圖車(chē)削面由多種幾何元素組成，如圖7-12所所示，假設(shè)待加工外圓直徑為示，假設(shè)待加工外圓直徑為d，徑向單邊，徑向單邊總余量為總余量為T(mén)，每次切深為，每次切深為s，車(chē)削長(zhǎng)度分，車(chē)削長(zhǎng)度分別為別為L(zhǎng)1、L2，循環(huán)次數(shù)，循環(huán)次數(shù)P = T / s，那么這，那么這種梯形組合循環(huán)程序的構(gòu)造為：種梯形組合循環(huán)程序的構(gòu)造為： 休息休

17、息G00 Xd + 2T ZB 刀尖快速移至循環(huán)起點(diǎn) G91 G81 PT / s 增量方式進(jìn)入循環(huán)G00 X-2T + 2s 徑向進(jìn)刀G01 Z-(L1+ 2) F_ 軸向車(chē)柱面G01 X2T Z-L2 F_ 軸向車(chē)錐面G00 Z L1 + L2+ 2 軸向快退G80 循環(huán)體終了休息休息 例例 如圖如圖7-13所示，編制粗車(chē)所示零件的加工程序所示，編制粗車(chē)所示零件的加工程序每次切深每次切深2mm。 由圖可知，徑向單邊總余量由圖可知，徑向單邊總余量T=60 40/ 2 = 10mm，每次切深，每次切深 a = 2mm，循環(huán)次數(shù)，循環(huán)次數(shù)P = T/a = 5，利用循環(huán)方式加工的程序可編制如下利

18、用循環(huán)方式加工的程序可編制如下 休息休息 例例 零件如圖零件如圖7-14所示，螺紋螺距為所示，螺紋螺距為1.5，知坯件為，知坯件為100mm，長(zhǎng)，長(zhǎng)175mm的棒料。的棒料。 這是一個(gè)由多種幾何元素組成的軸類(lèi)零件。采用循環(huán)方這是一個(gè)由多種幾何元素組成的軸類(lèi)零件。采用循環(huán)方式編程，設(shè)每次切深式編程，設(shè)每次切深2mm，徑向單邊余量，徑向單邊余量T = 100 / 2 = 50mm，循環(huán)次數(shù)，循環(huán)次數(shù)P = 25。加工工序?yàn)椋河?。加工工序?yàn)椋河?號(hào)外圓刀號(hào)外圓刀T1車(chē)工件外形；再用車(chē)工件外形；再用3號(hào)寬為號(hào)寬為5mm的槽刀的槽刀T3車(chē)螺紋與錐面之車(chē)螺紋與錐面之間的槽；最后用間的槽；最后用5號(hào)螺紋刀號(hào)

19、螺紋刀T5車(chē)端部螺紋。加工程序可編車(chē)端部螺紋。加工程序可編制如下：制如下：休息休息6子程序 在一個(gè)零件上，凡是有兩處或兩處以上外形和大小都一樣的部分，均可以用子程序調(diào)用來(lái)加工。例如車(chē)槽，假設(shè)槽為等距的，那么用循環(huán)比較簡(jiǎn)單，假設(shè)為不等距的，那么用子程序比較簡(jiǎn)單。格式、闡明與調(diào)用方式 休息休息子程序格式： G37 A _ 子程序體 G38休息休息闡明： 1A 為子程序標(biāo)示符，_ 可從0199； 2子程序中不得有循環(huán)體； 3子程序必需在M02以后建立，其作用好像一個(gè)固定循環(huán)，供主程序調(diào)用； 4G38必需位于子程序的最后，表示該子程序終了，前往主程序。 休息休息子程序調(diào)用方式： G36 A -本指令的功能是調(diào)