第三章數(shù)控加工程序的編制

數(shù)控技術(shù)第三章數(shù)控程序的編制2023/2/11現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)掌握數(shù)控車(chē)床數(shù)控程序的編制掌握數(shù)控銑床的數(shù)控程序編制了解數(shù)控自動(dòng)編程了解數(shù)控程序編制中的數(shù)值計(jì)算本章學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)：數(shù)控車(chē)床和數(shù)控銑床的編程方法

2023/2/12學(xué)習(xí)內(nèi)容第一節(jié)數(shù)控車(chē)床的程序編制第二節(jié)數(shù)控銑床與加工中心的程序編制第三節(jié)自動(dòng)編程簡(jiǎn)介2023/2/13第一節(jié)數(shù)控車(chē)床的程序編制一、數(shù)控車(chē)床的編程特點(diǎn)二、車(chē)削固定循環(huán)功能三、車(chē)削加工編程實(shí)例2023/2/14一、數(shù)控車(chē)床的編程特點(diǎn)1編程坐標(biāo)：絕對(duì)值、增量值、混合坐標(biāo)車(chē)床一般不采用G90、G91絕對(duì)值用X、Z；增量值用U、----

混合坐標(biāo)用X、----；或U、----2直徑編程：X、U、I均以雙倍量計(jì)算與之相對(duì)的編程方法是什么？3粗加工的切削量大，采用固定循環(huán)多4刀尖并非圓弧，需要補(bǔ)償2023/2/15二、車(chē)削固定循環(huán)功能1、柱面循環(huán)2、錐面循環(huán)3、螺紋循環(huán)4、柱面循環(huán)（復(fù)合循環(huán)G71）5、柱面循環(huán)（復(fù)合循環(huán)G73）由于車(chē)削的毛坯多為棒料和鑄鍛件，因此車(chē)削加工多為大余量多次進(jìn)給切除，所以在車(chē)床的數(shù)控裝置中總是設(shè)置各種不同形式的固定循環(huán)功能2023/2/16柱面循環(huán)柱面循環(huán)指令程序段格式：N---G---X（U）--

Z（W）--I–K–H–F—I、K為每次推進(jìn)量I以直徑編程H為循環(huán)次數(shù)OZXU/2DCBAD′C′B′A′IWK走刀路線：ABCD一次自動(dòng)循環(huán)A′B′C′D′一次自動(dòng)循環(huán)′2023/2/17柱面循環(huán)假定每次吃刀量為T(mén),加工長(zhǎng)度已知，起點(diǎn)在毛坯左側(cè)2mm，在毛坯外圓外2mm杰必克增量方式:ΔU=-2TΔW=0例：NxxG22Lxx(次數(shù))xx=（D-d）/2T

NxxG00U-(2T+2)

NxxG01W-yy(yy=加工長(zhǎng)度+2)

GCDFBEA走刀路線：ABCDE一次自動(dòng)循環(huán)EFGCB一次自動(dòng)循環(huán)每一循環(huán)軌跡相同（增量）循環(huán)次數(shù)=（D-d）/2倍的吃刀量（余數(shù)再走一刀）?NxxG00U2NxxG00Wyy(yy=加工長(zhǎng)度+2)NxxG802023/2/18錐面循環(huán)錐面循環(huán)指令切削層為⊿GHI走刀路線：

A—B---C---D—…—G—HCO’OA起點(diǎn)FEB·

IGHD2023/2/19錐面循環(huán)CE//錐面ΔIBC是一次循環(huán)切去部分

AB=1mm(半徑)BC=T(mm)走道路線:ACEFGH……杰必克增量方式:ΔU=-2TΔW=0例：NxxG22Lxx(次數(shù)xx=(D-d)/2T,余量再走一刀)

NxxG01U-xx(xx=2T+2)Fxx

NxxG01U(D-d)W-xFxx

NxxG00Wx

NxxG00U(d-D+2)

NxxG80CO’OxA起點(diǎn)FEB·

IGHDd2023/2/110螺紋循環(huán)螺紋循環(huán)指令程序段格式：N---G---X---Z---I---D---F---A---；X、Z為螺紋終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)I為螺紋深度D為第一次循環(huán)的切深F為螺距A為螺紋牙形角2023/2/111柱面循環(huán)(外徑粗車(chē)循環(huán)G71

)功能：該指令由刀具平行于Z軸方向（縱向）進(jìn)行切削循環(huán)，又稱(chēng)縱向切削循環(huán)。適合加工軸類(lèi)零件。格式：G00X

Z

循環(huán)起點(diǎn)

G71U△u

R△e

G71P

Q

U△u1W△w1Ff

開(kāi)始和結(jié)束段號(hào)。X向和Z向精車(chē)余量,mm。進(jìn)給速度。X向每次吃刀量退刀量，mm2023/2/112柱面循環(huán)(外徑粗車(chē)循環(huán)G71

)★G71循環(huán)程序段的第一句只能寫(xiě)X值，不能寫(xiě)Z或X、Z同時(shí)寫(xiě)入。★該循環(huán)的起始點(diǎn)位于毛坯外徑處。★該指令只能切削前小后大的工件，不能切削凹進(jìn)形的輪廓?！镉蒅71每一次循環(huán)都可以車(chē)削得到工件，避免了G73出現(xiàn)的走空刀的情況。因此，當(dāng)加工程序既可用G71編制，也可用G73編制時(shí)，盡量選取G71編程。由于G71循環(huán)按照直線車(chē)削，加工速度高于G73，有利于提高工作效率。2023/2/113柱面循環(huán)(外徑粗車(chē)循環(huán)G71

)2023/2/114柱面循環(huán)(外徑粗車(chē)循環(huán)G71

)G70P5Q13；G98G21；(G99——mm/r,

G21——米制)(G98——mm/min,

G20——英制)2023/2/115柱面循環(huán)(外徑粗車(chē)循環(huán)G73

)2023/2/116柱面循環(huán)(外徑粗車(chē)循環(huán)G73)2023/2/117柱面循環(huán)(外徑粗車(chē)循環(huán)G73)G99G21；(G99——mm/min,

G21——米制)2023/2/118三、車(chē)削加工編程實(shí)例1車(chē)削加工，圖中φ85外圓不加工。要求編制精加工程序。2023/2/119軸1、確定工藝方案（1）從右到左切削零件的外輪廓面。（2）切槽（3）車(chē)螺紋2023/2/1202、刀具選擇與安裝1號(hào)刀車(chē)外圓對(duì)刀時(shí)以1號(hào)刀為基準(zhǔn)對(duì)刀2號(hào)刀切槽3號(hào)刀車(chē)螺紋其刀尖相對(duì)于1號(hào)刀尖在Z向偏置10mm編程時(shí)要考慮刀具的偏置補(bǔ)償:以保持每把刀的刀尖位置一致.補(bǔ)償數(shù)值通過(guò)通過(guò)控制面板手工輸入。2023/2/1213、切削用量選擇根據(jù)工件材料、硬度、刀具材料、機(jī)床等因素考慮切削用量，一般由經(jīng)驗(yàn)確定。精車(chē)外輪廓:主軸轉(zhuǎn)速S＝630r/min,進(jìn)給速度F＝150mm/min切槽:主軸轉(zhuǎn)速S＝315r/min,進(jìn)給速度F＝100mm/min2023/2/122N1G92X200Z350；坐標(biāo)系設(shè)定N2G00X41.8Z292S630M03T11M08；N3G01X47.8Z289F150；倒角N4U0W－59；車(chē)φ47.8(螺紋外徑)4、編寫(xiě)加工程序絕對(duì)/相對(duì)坐標(biāo)混合直徑編程2023/2/1234、編寫(xiě)加工程序N5X50W0；退刀N6X62W-60；車(chē)錐度N7U0Z155；車(chē)φ62外圓N8X78W0；橫向退刀N9X80W-1；倒角N10U0W-19；車(chē)φ80外圓2023/2/1244、編寫(xiě)加工程序N11G02U0W-60I63.25*2K-30；?車(chē)R70圓弧N12G01U0Z65；車(chē)φ80外圓N13X90W0；退刀N14G00X200Z350T10M09；退刀返回?fù)Q刀點(diǎn)N15X51Z230S23M03T22M08；換刀并準(zhǔn)備切退刀槽N16G01X45W0F10；切退刀槽2023/2/125N17G04U5；延遲N18G00X51W0；退刀N19X200Z350T20M09；返回?fù)Q刀點(diǎn)N20G00X52Z296S200M03T33M08；換刀并準(zhǔn)備螺紋N21G33X47.2Z231.5F1.50；……車(chē)螺紋循環(huán)N25G00X200Z350T30M02；返回起刀點(diǎn)三、車(chē)削加工編程實(shí)例12023/2/126三、車(chē)削加工編程實(shí)例2如圖所示，工藝設(shè)計(jì)規(guī)定：粗車(chē)時(shí)進(jìn)刀深度為1mm，進(jìn)給速度0.1mm/r，主軸轉(zhuǎn)速800r/min，精加工余量為0.4mm(x向),0.1mm(z向)運(yùn)用外圓粗加工循環(huán)指令編程。2023/2/127毛坯：直徑40，長(zhǎng)度100工藝：右端圓弧—外圓（11*10）--圓錐（17*10）--外圓（17*15）--圓角R7.5—外圓（29*12.652）--換刀---切斷刀具：T1---外圓刀；T2---切斷刀機(jī)床：法拉克車(chē)床循環(huán)指令：G71U△u

R△e

G71P

Q

U△u1W△w1Ff

三、車(chē)削加工編程實(shí)例22023/2/128O7777M99G21T0101；M03S800；G00X40Z2；G71U1.0R0.5；G71P010Q020U0.4W0.1F0.1；N010G00X0；G01Z0；G03X11Z-5.5R5.5；G01Z-15.5；G01X17Z-16.5；G01Z-31.5；G02X29Z-39R7.5；三、車(chē)削加工編程實(shí)例2G01Z-60.5；N020X40.2；G00X200Z20.；M05；M30；2023/2/129三、車(chē)削加工編程實(shí)例32023/2/130三、車(chē)削加工編程實(shí)例32023/2/131三、車(chē)削加工編程實(shí)例42023/2/132三、車(chē)削加工編程實(shí)例42023/2/133三、車(chē)削加工編程實(shí)例52023/2/134三、車(chē)削加工編程實(shí)例52023/2/135第二節(jié)數(shù)控銑床與加工中心的程序編制一數(shù)控銑床的編程特點(diǎn)二銑床編程的特殊功能指令三數(shù)控銑床編程實(shí)例四加工中心編程2023/2/136一數(shù)控銑床的編程特點(diǎn)1能解決復(fù)雜的、難加工的工件。能提高加工效率。兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)：平面輪廓；三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)：立體輪廓；銑鏜加工中心：多工位、多工件、多種工藝進(jìn)行加工2具有多種插補(bǔ)方式3具有各種刀補(bǔ)功能4非圓曲線、空間曲線和曲面的輪廓的銑削加工，數(shù)學(xué)處理比較復(fù)雜，一般采用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算和自動(dòng)編程2023/2/137二銑床編程的特殊功能指令1工件坐標(biāo)系設(shè)定指令2鏡像加工指令3固定循環(huán)指令2023/2/138二銑床編程的特殊功能指令1工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G92也可用G54—G59指令G92是在程序中直接給定兩坐標(biāo)系的偏置值G54等是用MDI方式將偏置值輸入到偏置值存儲(chǔ)器中G54設(shè)定的工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的關(guān)系2023/2/139二銑床編程的特殊功能指令2鏡像加工指令G11關(guān)于Y軸鏡像G12關(guān)于X軸鏡像G13關(guān)于原點(diǎn)鏡像N---G11N30.60.02含義:將30-60之間的程序段按Y軸對(duì)稱(chēng)加工，循環(huán)兩次2023/2/140二銑床編程的特殊功能指令3固定循環(huán)指令銑削加工通過(guò)固定循環(huán)指令，只用一個(gè)指令，一個(gè)程序段，即可完成一些特定表面的加工。（典型孔加工）相關(guān)平面：初始平面R點(diǎn)平面孔底平面

A(1)(2)(3)(5)E(4)(6)切削進(jìn)給快速進(jìn)給B(X,Y)孔加工循環(huán)的組成動(dòng)作R2023/2/141二銑床編程的特殊功能指令孔加工指令格式（G90/G91）（G98/G99）GΔΔ

X—Y—Z—R—Q—P—F—L-；注意事項(xiàng)：模態(tài)指令撤消指令G80G00、G02G03循環(huán)指令執(zhí)行前必須用M指令使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)刀具補(bǔ)償指令在刀具至R點(diǎn)時(shí)生效G98和G99指令功能AEB(X,Y)RAEB(X,Y)R2023/2/142三、數(shù)控銑床編程實(shí)例1分析零件圖樣2工藝處理3數(shù)學(xué)處理4編寫(xiě)加工程序單數(shù)控銑床編程的步驟2023/2/143銑削外輪廓2023/2/144利用刀具半徑補(bǔ)償編程2023/2/145編程實(shí)例1如圖所示零件以φ30的孔定位，精銑外輪廓。2023/2/146%0001G92X150.0Y160.0Z120.0G90G00X100.0Y60.0G01Z40S100M03G42G01X75.0D01F100X35.0G02X15.0R10.0G01Y70.0G03X-15.0R15.0G01Y60.0G02X-35.0R10.0G01X-75.0Y0X45.0X75.0Y20.0Y65.0G40G00X100.0Y60.0

G00Z120.0X150.0Y160.0M05M30編程實(shí)例12023/2/147編程實(shí)例2在數(shù)控銑床上精銑圖示零件。對(duì)刀點(diǎn)及坐標(biāo)原點(diǎn)為圖中A點(diǎn)。銑刀下端面距零件下表面50m，并考慮1mm超調(diào)量。下刀后，走刀路徑A→B→C→D→E→A。選用φ20mm的立銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為300r/min，進(jìn)給速度為80mm/min。對(duì)于有刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償?shù)臄?shù)控系統(tǒng)，直接按工件輪廓編程。刀具半徑補(bǔ)償存儲(chǔ)地址為D01，并存入10.0mm。2023/2/148編程實(shí)例2①基點(diǎn)計(jì)算BC弧的終點(diǎn)C：XC=XG+Rsin30°=30+30sin30°=45(mm)YC=YG＋Rcos30°=25+30cos30°=50.98(mm)CD段的終點(diǎn)D：XD=98(mm)YD=YC-(XE-XC)tan30°=50.98-53tan30°=20.38(mm)②程序編制根據(jù)以上的數(shù)值計(jì)算，編制的加工程序單如表所示。2023/2/149銑削外輪廓%0001G92X0Y0Z40;(設(shè)定工件坐標(biāo)系)M03S300;G90G00X-10;G00Z1;G01Z-11F80M08;G41G01X0Y0D01;Y25.0G02X45Y50.98R30G01X98Y20.38G01X98Y0G01X0Y0;G40G01X-10Y-10;G00Z40M09M02;2023/2/150四、加工中心編程1、加工中心編程的特點(diǎn)2、換刀程序的編制數(shù)控加工中心是一種帶有刀庫(kù)并能自動(dòng)更換刀具，對(duì)工件能夠在一定范圍內(nèi)進(jìn)行多種加工的數(shù)控機(jī)床。數(shù)控加工中心加工零件的特點(diǎn)：1、被加工零件經(jīng)過(guò)一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床不同的工序自動(dòng)選擇和更換刀具；2、自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其它輔助功能，連續(xù)地對(duì)工件各加工面自動(dòng)地進(jìn)行鉆孔、惚孔、鉸孔等過(guò)工序加工。2023/2/151加工中心編程的特點(diǎn)進(jìn)行合理的工藝分析；根據(jù)加工批量等情況，決定采用自動(dòng)換刀還是手工換刀；自動(dòng)換刀要留有足夠的換刀空間；為提高機(jī)床利用率，盡量采用刀具機(jī)外預(yù)調(diào)，并將測(cè)量尺寸填寫(xiě)到刀具卡片中；盡量把不同工序內(nèi)容的程序，分別安排到不同的子程序中；一般應(yīng)使一把刀具盡可能擔(dān)任較多的表面加工，進(jìn)給路線設(shè)計(jì)應(yīng)合理。2023/2/152換刀程序的編制：%N1M19主軸定向停止在換刀位置N2T01選取T01刀N3M06換上T01刀N4T02選取T02刀N11Y500M06換上T02刀N12T03選取T03刀N13G01X-79換刀程序的編制加工中心換刀動(dòng)作包括“換刀”和“選刀”兩項(xiàng)內(nèi)容?！皳Q刀”是把主軸上的刀具取下，換上選用的刀具；“選刀”是將從主軸上取下的刀具送回刀庫(kù)，同時(shí)在刀庫(kù)中選取下次要更換的刀具。2023/2/153第三節(jié)自動(dòng)編程簡(jiǎn)介一、自動(dòng)編程的概念、類(lèi)型和原理二、自動(dòng)編程的發(fā)展三、自動(dòng)編程系統(tǒng)的信息處理過(guò)程四、自動(dòng)編程技術(shù)的新進(jìn)展五、自動(dòng)編程舉例2023/2/154一、自動(dòng)編程的概念、類(lèi)型和原理自動(dòng)編程：用計(jì)算機(jī)來(lái)代替手工編程。程序編制的大部分或全部工作是由計(jì)算機(jī)來(lái)完成的。類(lèi)型：以自動(dòng)編程語(yǔ)言為基礎(chǔ)的；以計(jì)算機(jī)繪圖為基礎(chǔ)的；2023/2/155一、自動(dòng)編程的概念、類(lèi)型和原理自動(dòng)編程原理：自動(dòng)編程系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)+外設(shè)+自動(dòng)編程軟件，一個(gè)完整的自動(dòng)編程軟件，必須包括主處理程序（MainProcesser）和后置處理程序(PostProcesser)兩個(gè)部分。刀位數(shù)據(jù)(CLD,CutterLocationData)2023/2/156二、自動(dòng)編程的發(fā)展從適用范圍看：大而全（APT）

小而專(zhuān)（FAPT）從系統(tǒng)功能看：只處理幾何圖形的（APT）

既---，又進(jìn)行工藝處理（EXAPT）從結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義看：詞匯式（APT）

符號(hào)式（FAPT）2023/2/157三、自動(dòng)編程系統(tǒng)的信息處理過(guò)程1語(yǔ)言式自動(dòng)編程系統(tǒng)主要由數(shù)控語(yǔ)言、編譯程序、通用計(jì)算機(jī)組成，數(shù)控語(yǔ)言是類(lèi)似車(chē)間用語(yǔ)的工藝語(yǔ)言。它由一些基本符號(hào)、字母、數(shù)字組成的具有一定語(yǔ)法的語(yǔ)句構(gòu)成。它是用來(lái)描述零件的幾何形狀、尺寸、運(yùn)動(dòng)、工藝參數(shù)等的。源程序就等同于手工編寫(xiě)的加工程序單，對(duì)嗎？譯碼處理后置處理數(shù)學(xué)處理APT程序NC程序2023/2/1582圖形交互式自動(dòng)編程系統(tǒng)建立在CAD和CAM的基礎(chǔ)上的幾何造型刀具路徑的產(chǎn)生后置處理三、自動(dòng)編程系統(tǒng)的信息處理過(guò)程2023/2/159四、自動(dòng)編程技術(shù)的新進(jìn)展1在線編程2實(shí)物編程3語(yǔ)音編程4視覺(jué)編程2023/2/160五、自動(dòng)編程舉例1、APT語(yǔ)言編寫(xiě)一個(gè)加工外輪廓程序2、FAPT語(yǔ)言編寫(xiě)一個(gè)雕刻鬼臉程序2023/2/161加工外輪廓2023/2/162雕刻鬼臉