數(shù)控運(yùn)用與維護(hù)課件

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。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。全書共XX章其內(nèi)容分別為切削原理和數(shù)控技術(shù)應(yīng)用。本書可作為高等職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)校、高等專科院校等大專層次的機(jī)械類及機(jī)電類專業(yè)的教學(xué)用書，也可供其他工程技術(shù)人員參考。主編制作主編制作第1章第5章第4章數(shù)控車削工藝第3章第2章金屬切削加工第6章第8章第9章第10章第11章第7章數(shù)控車削編程數(shù)控運(yùn)用與維護(hù)第1章緒論

第1章緒論第1章緒論第1章緒論第7章數(shù)控車削編程第7章數(shù)控車削編程

7.1單一形狀固定循環(huán)指令的應(yīng)用

7.1.2端面切削循環(huán)G947.1.1內(nèi)外徑單一形狀固定循環(huán)指令G907.2內(nèi)外徑復(fù)合形狀固定循環(huán)指令7.2.1內(nèi)外徑粗加工復(fù)合車削循環(huán)指令G717.2.2常與G71指令配合使用的指令7.2.3端面復(fù)合循環(huán)G727.2.4仿形加工G73指令7.2.5鉆孔、鏜孔循環(huán)7.2.6切槽復(fù)合循環(huán)指令G75第7章數(shù)控車削編程7.3螺紋的加工指令7.3.1、基本螺紋車削指令G327.3.2螺紋切削循環(huán)G927.3.3螺紋切削復(fù)合循環(huán)G767.4子程序的調(diào)用7.5宏程序7.5.1變量及其引用7.5.2常見的運(yùn)算指令7.5.3宏程序的調(diào)用7.5.4宏程序轉(zhuǎn)移與循環(huán)7.5.5宏程序的編制方法第7章數(shù)控車削編程7.1單一形狀固定循環(huán)指令的應(yīng)用單一形狀固定循環(huán)指令，適用于加工型面較長的單一外圓、內(nèi)孔表面。一般用于尺寸精度要求不高的表面。7.1.1內(nèi)外徑單一形狀固定循環(huán)指令G90G90指令車削內(nèi)、外圓柱面時(shí)的程序段格式如下：G90X(U)_Z(W)_(I__)F_；X、Z——絕對編程，每一層循環(huán)的終點(diǎn)坐標(biāo)；U、W――相對編程，每一層循環(huán)的終點(diǎn)相對坐標(biāo)；I――圓錐切削起、終點(diǎn)的半徑差；第7章數(shù)控車削編程切削過程如圖所示。第7章數(shù)控車削編程編程實(shí)例程序如下：（車圓錐）G00X42Z3;G90X30Z-50F0.3;X21X20F0.2G00X100Z100第7章數(shù)控車削編程7.1.2端面切削循環(huán)G94端面切削循環(huán)G94走刀路線

指令格式G94X(U)

Z(W)

K

FX、Z——每一層走刀路線切削起點(diǎn)對角點(diǎn)的坐標(biāo)；K——端面圓錐Z向起、終點(diǎn)的坐標(biāo)分量，K有正負(fù)之分；

第7章數(shù)控車削編程編程實(shí)例如圖O1236N110T0101N020M03S700N030G00X42Z2N040G90X35Z-50F0.3N050X30N060G00X32Z10N070G94X10.2Z-5K-10F0.3N080Z0N190Z-5N100Z-10N110Z-15N120Z-19.8N130G94X10Z-20K-10F0.2(最后精車圓錐端面及外圓)N140G00X100Z100N150M30G71指令適用于毛坯表面的車削，一般情況下用于加工棒料毛坯。其走刀路線如圖所示。

第7章數(shù)控車削編程7.2內(nèi)外徑復(fù)合形狀固定循環(huán)指令當(dāng)零件的階臺較多，表面要求一致性較高，在粗加工時(shí)，常常采用內(nèi)外徑復(fù)合形狀固定循環(huán)指令進(jìn)行粗加工。7.2.1內(nèi)外徑粗加工復(fù)合車削循環(huán)指令G71G71走刀路線圖1.指令格式G71U（Δd）R（e）G71P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F_S_T_N（ns）……N（nf）式中e——退刀時(shí)的徑向退刀量，半徑值；Δd——每次切削深度；ns——精加工走刀路線上第一個(gè)程序段順序號；nf——精加工走刀路線上最后一個(gè)程序段順序號；Δu——徑向（X軸方向）的精車余量；Δw——軸向（Z軸方向）的精車余量。第7章數(shù)控車削編程注:內(nèi)外徑粗加工指令G71，適用于單調(diào)增或單調(diào)減的輪廓。既有增，又有減的輪廓不能用該指令。否則會產(chǎn)生過切現(xiàn)象。1.G70——精車循環(huán)1）指令格式：G70P（ns）Q（nf）式中ns——精車循環(huán)的第一個(gè)程序段的順序號；nf——精車循環(huán)最后一個(gè)程序段的順序號。2）注意事項(xiàng)（1）當(dāng)用G71、G72、G73指令粗車工件后，用G70指令精車循環(huán)，切除精加工留的余量。（2）精車循環(huán)中，只有在ns～nf之間指定的F、S、T才有效。當(dāng)ns～nf程序段中不指定F、S、T時(shí)，G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令才有效。（3）當(dāng)G70循環(huán)加工結(jié)束時(shí)，刀具返回到起點(diǎn)并讀下一個(gè)程序段。（4）G70～G73中ns到nf間的程序段不能調(diào)用子程序。2.主軸恒線速指令當(dāng)工件表面粗糙度要求一致性較高，或工件的直徑差較大（如車圓錐）時(shí)，為保證表面質(zhì)量的一致性可采用主軸恒線速功能。1）指令格式：G50SNmaxG96SVc……G97S式中Nmax——主軸最高極限轉(zhuǎn)數(shù);Vc——切削時(shí)的線速度;G97——取消主軸恒線速。第7章數(shù)控車削編程7.2.2常與G71指令配合使用的指令第7章數(shù)控車削編程加工實(shí)例01234T0101M03S600G00X114Z10G71U2R1G71P10Q20U0.4F0.3N10G42G00X0G01Z0F0.2G01X32C2Z-30X48Z-60Z-80X80Z-90W-20N20X112W-20N2T0101G50S2000G96S120G70P10Q20GOOG40X200Z100G97S600M30第7章數(shù)控車削編程7.2.3端面復(fù)合循環(huán)G72端面復(fù)合循環(huán)G72，主要用于加工盤類零件，采用X向切削，Z向上刀的走刀路線如圖所示。G72走刀路線圖格式：G72W（Δd）R（e）G72P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F_S_T_N（ns）……N（nf）式中Δd——Z向上刀量（背吃刀量）；e——Z向退刀量；ns——精加工輪廓第一個(gè)程序段段號；nf——精加工輪廓最后一個(gè)程序段段號；Δu——精加工X向余量；Δw——Z向精加工余量。注：FANUC系統(tǒng)G72編程時(shí)，第一個(gè)程序段不允許出現(xiàn)X向進(jìn)給，否則系統(tǒng)報(bào)警O345T0101MO3S400G50S2000G96S80G00X110Z2G72W2R2.G72P10Q20U0.3W0.4F0.3N1N10G41G00Z-64.G01X108X80W10W10X48W8N20W16/M01N2T0101第7章數(shù)控車削編程應(yīng)用舉例如圖X32Z0G96S120G70P10Q20F0.2G00G40X100Z100G97S600M30仿形加工的用途該指令適合于加工毛坯余量較均勻的鑄件或鍛件。在表面尺寸有增有減時(shí)的零件加工。第7章數(shù)控車削編程7.2.4仿形加工G73指令

G73走到路線圖……G73U（Δi）W（Δk）R（d）G73P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F_S_式中Δi車削循環(huán)指令——X軸方向的退出距離和方向，即粗車時(shí)的徑向余量（半徑值）；當(dāng)毛坯外形沒有鑄造或鍛造出來時(shí)：Δi=D/2-ɑp（其中D表示）Δk：Z軸方向的退出距離和方向，即粗車時(shí)的軸向余量。d：粗車循環(huán)次數(shù)?？傆嗔砍员吵缘读?，圓整后的值。地址符除Δi、Δk、d之外，其余與G71中的含義相同。

第7章數(shù)控車削編程仿形加工指令G73格式注：采用仿形加工時(shí)，若有凹型面，刀具應(yīng)選擇較小的刀尖角和較大的副偏角，否則副切削刃和工件的已加工表面會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。

第7章數(shù)控車削編程應(yīng)用舉例仿形加工G73指令應(yīng)用例題

O0023T0101M03S600G00X50Z2G73U13R6G73P10Q20U0.4F0.3N10G00X20G01Z0F0.2G01X24Z-2Z-18X30C1Z-28G02X30Z-48R15G03X30Z-58R7.5G01X42Z-66第7章數(shù)控車削編程N(yùn)20G01Z-80G50S200G96S120G70P10Q20G97S600G00X100Z100M30經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床(FANUC0iMate-TB系統(tǒng))在孔的加工中常需要鉆孔和鏜孔。對于深度較小的孔可以采用直接進(jìn)給，一次切削完成孔的鉆削。對于深度較大的孔，為排屑方便可采用啄式鉆孔。特別是對于孔徑小且深度較大時(shí)，斷屑鏜孔更可有效地避免切屑纏繞在刀具上。啄式鉆孔、鏜孔的走刀路線如圖所示。第7章數(shù)控車削編程7.2.5鉆孔、鏜孔循環(huán)G74啄式鉆孔、鏜孔的走刀路線G74R（e）G74X(U)Z（W）P(Δi)Q（△K）R(△d)F

式中e——每進(jìn)給一個(gè)△K后，Z向回退量，當(dāng)e≥L工時(shí)，為深孔排屑鉆孔；Δi——X軸方向的移動量，半徑值（μm）；△K——Z方向上的進(jìn)給移動量（μm）；△d——加工最后的Z向退刀量；F——進(jìn)給速度。

第7章數(shù)控車削編程編程格式：注：1）當(dāng)X(U)、P(Δi)、R(△d)省略，可用于鉆孔加工。該指令是采用往復(fù)排屑式鉆孔（啄鉆），用于較深的孔的加工。2）不省略狀態(tài)則是鏜孔粗加工循環(huán)。3）本指令只適合于單一型面的孔加工，復(fù)合型面孔的加工，可采用G71指令編程。第7章數(shù)控車削編程應(yīng)用舉例編制如圖所示的零件內(nèi)孔的加工程序

第7章數(shù)控車削編程零件加工程序切槽復(fù)合循環(huán)指令G75，主要用于切削寬度較大的溝槽，可實(shí)現(xiàn)分刀切削的目的。其走刀路線如圖所示。

第7章數(shù)控車削編程7.2.6切槽復(fù)合循環(huán)指令G75切槽復(fù)合循環(huán)指令走刀路線G75R(e)G75X(U)

Z(W)

P(△i)Q(△k)R(△d)F

式中X(U)、Z(W)——切削終點(diǎn)的坐標(biāo)；e——X向回退刀量；△i——X方向每次切入的深度（μm）；△k——Z方向每次循環(huán)的吃刀量（μm）；△d——工件加工最后的退刀量。第7章數(shù)控車削編程指令格式：注：1）△d的設(shè)置應(yīng)根據(jù)工件的形狀考慮，如果工件溝槽沒有預(yù)做出形狀時(shí)，不得設(shè)置△d值，否則可能損壞刀具。2）循環(huán)起點(diǎn)的設(shè)置要考慮對刀的刀位點(diǎn)及刀具的寬度。3）每次切削的寬度，應(yīng)小于刀頭寬度，以保證槽底光滑。若精度較高時(shí)，應(yīng)預(yù)留加工余量，最后精加工。

編制如圖所示外溝槽的加工程序。外表面已加工完成。采用高速鋼切槽刀切槽，刀寬4mm。第7章數(shù)控車削編程應(yīng)用舉例O0235T0202；M03S200；G00X42Z-29；M08；G75R1；G75X20Z-45；P10000Q3000F0.1；G00X100；Z100；M30；第7章數(shù)控車削編程7.3螺紋的加工指令7.3.1、基本螺紋車削指令G32G32指令是螺紋加工的最基本指令，與其子程序、宏程序配合編輯可實(shí)現(xiàn)直進(jìn)法、左右切削法和斜進(jìn)法。是大螺距螺紋編程中必不可少的指令，其走刀路線如圖7-15所示。螺紋指令G32的走刀路線利用G32指令編程，需要分別把車螺紋的上刀動作、切削進(jìn)給、X向退刀動作及Z向退刀動作逐一編寫，缺一不可（見圖中1R、2F、3R、4R）。四個(gè)語句只完成一次切削，要實(shí)現(xiàn)分層切削需要重復(fù)編寫。在車螺紋時(shí)，在起點(diǎn)處應(yīng)設(shè)立升速段δ1，在退刀時(shí)應(yīng)設(shè)置降速段δ2。一般情況下，δ1=（1.5—2）Pδ2=（0.5—1）P第7章數(shù)控車削編程G32指令的格式：G00XxaZza（定位到螺紋的起點(diǎn)）G32XxbZzbFp（螺紋切削）G00XxcG00Zza式中xa、za——螺紋起點(diǎn)坐標(biāo)；xb、zb——螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)；P——螺紋導(dǎo)程。

當(dāng)G32XxbZzbFp中省略X坐標(biāo)，即G32ZzbFp時(shí)，則為加工圓柱螺紋。第7章數(shù)控車削編程應(yīng)用舉例編寫如圖所示零件的加工程序O0324T0303M03S600G00X34Z4G00X29G32Z-62F2G00X34Z4G00X28G32Z-62F2G00X34Z4G00X27.6G32Z-62F2G00X34Z100M30第7章數(shù)控車削編程7.3.2螺紋切削循環(huán)G92G76指令是斜進(jìn)法車削螺紋指令。該指令一經(jīng)指定，就可自動完成螺紋的全部加工，是螺紋指令中最簡潔的一種。切削中，第一刀的切深為Δd，以后每一層的切深，按第一刀切削深度遞減。第n層的遞減量為：當(dāng)遞減到最小切深Δdmin時(shí)，不再遞減。該指令可實(shí)現(xiàn)螺紋的粗、精加工。其走刀路線如圖7-17所示。第7章數(shù)控車削編程7.3.3螺紋切削復(fù)合循環(huán)G76第7章數(shù)控車削編程指令格式G76P(m)（r）(a)Q(Δdmin)R(d)G76X(U)

Z(W)

R(i)P(k)Q(Δd)F式中m——螺紋精加工的次數(shù);r——螺紋的退尾長度參數(shù),用兩位數(shù)字計(jì)數(shù)（00—99），其換算公式為：r=Lr/0.1p,（即以0.1倍的螺距為單位長度），所得的數(shù)值圓整后就是換算后的r值，式中Lr——螺紋退尾長度（mm），P——螺紋螺距；a——螺紋的牙形角的度數(shù)；Δdmin——螺紋的最小切深（μm）；d——精加工余量（mm），直徑量；X(U)、Z(W)——螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)值，圖7-17C點(diǎn)位置；r——圓錐螺紋半徑差。i=0時(shí)為圓柱螺紋，可省略；k——螺紋的牙形高，半徑量；Δd——第一刀的切削深度。第7章數(shù)控車削編程應(yīng)用舉例編寫如圖所示零件的加工程序

工藝分析：該工件為雙線螺紋，且牙形深度較大，應(yīng)采用斜進(jìn)法加工。在完成第一條螺旋線后，采用軸向分線法加工第二條螺旋線。斜進(jìn)法車削螺紋應(yīng)用例題第7章數(shù)控車削編程０1235N1T0101M03S600G00X40Z2G90X36Z-64F0.2X32X29.8G00X26G01Z0G01X30Z-3G00X100Z100M00N2T0202M03S400G00X32Z-64G01X22F0.1G00X100G00Z100M00N3T0303M03S600G00X354Z10（車第一條螺旋線）G76P020190Q100R0.1G76X25.1Z-62P1950Q600F6G00X40Z13（車第二條螺旋線）G76P020190Q100R0.15G76X25.1Z-62P1950Q600F6G00X100Z100M03在編程時(shí)，對程序中有一些順序固定或反復(fù)出現(xiàn)的加工圖形，可將其寫成子程序，然后由主程序來調(diào)用，這樣可以大大簡化整個(gè)程序的編寫。加工時(shí)CNC系統(tǒng)先按主程序指令運(yùn)行，在主程序中遇見調(diào)用子程序的指令時(shí)，將開始按子程序的指令運(yùn)行；在子程序中遇見調(diào)用結(jié)束指令時(shí)，自動返回并將控制權(quán)重新交給主程序。加工中不但主程序可以調(diào)用子程序，子程序也可以調(diào)用其他的子程序，這就是子程序的嵌套。子程序一般最多可以嵌套8層。在FUNAC0iMate—TB中,最多可嵌套4層。1.子程序的調(diào)用指令不同的數(shù)控系統(tǒng)子程序的調(diào)用格式不盡相同，常見的有如下兩種：1）M98P*******式中后4位數(shù)字是子程序號；前三位是重復(fù)調(diào)用該子程序的次數(shù)，當(dāng)不指定重復(fù)次數(shù)時(shí)默認(rèn)調(diào)用一次。2）M98P****L***式中P后數(shù)字是子程序號；L后的數(shù)值代表重復(fù)調(diào)用該子程序的次數(shù)。子程序的編制時(shí)，必須要有單獨(dú)的程序名。子程序的最后必須用M99結(jié)束。執(zhí)行M99指令后，退出子程序，返回主程序繼續(xù)執(zhí)行。第7章數(shù)控車削編程7.4子程序的調(diào)用應(yīng)用舉例第7章數(shù)控車削編程該工件有梯形螺紋、三角螺紋及尺寸精度要求較高的加工表面，采用一夾一頂?shù)难b夾方法。根據(jù)精度要求，分粗、精加工進(jìn)行。在粗車外圓后，打另一端頂尖孔，先加工左端，梯形螺紋外徑留0.2mm余量，調(diào)頭粗車另一端。梯形螺紋是加工的難點(diǎn)，梯形螺紋采用X向分層，Z向左右進(jìn)給的切削方法加工。編程時(shí)將螺紋的加工指令編寫成子程序，調(diào)用子程序。子程序采用相對編程，利用G32指令實(shí)現(xiàn)加工時(shí)左右切削。軸類零件主要的形位要求是同軸度，必要時(shí)可多調(diào)一次頭，調(diào)整兩端中心孔的同軸度。精度較高的應(yīng)采用四爪卡盤裝夾，找正的誤差要小于0.02mm。也可以采用三爪卡盤，用軟卡爪裝卡工件，必要時(shí)要精修軟卡爪。第7章數(shù)控車削編程工藝分析O1236N1T0101M03S600G00X45Z2G71U2R2G71P10Q20U0.5F0.3N10G00X20G01Z0F0.2G01X24Z-2G01Z-30G01X28G01Z-50G01X36.2W-3.5N20G01W-105\M00N2第7章數(shù)控車削編程加工程序單\T0101M03S600G50S2000G96S120G70P10Q20G97G00X300M30調(diào)頭(主程序)O1237M03S600G00X38Z2G71U2R2T0101G71P10Q20U0.5F0.3N10G00X23G01Z0G01X26.8Z-2G01Z-30N20G01X36.2W-3.5G00X300T0202S400G00X29Z-30G01X23F0.1G00X300第7章數(shù)控車削編程T0303S100M08G00X40Z-20G01X36M98P351238G00X300T0404G00Z2G92X26Z-28F2X25.6X25.2X24.9X24.6X24.5X24.4X24.4G00X300T0101G00X35.9Z-28S900G01Z-80F0.2G00X300Z2M30子程序01238（梯形螺紋程序）G01U-0.2F0.3G32W-65F6G00U10G00W64.6G00U-10G32W-64.6F6G00U10G00W65G00U-10M99第7章數(shù)控車削編程常規(guī)的主程序和子程序中，總是將一個(gè)具體的數(shù)值賦給一個(gè)地址符。使用宏程序時(shí)，數(shù)值可以直接指定，也可以用變量指定。當(dāng)用變量指定時(shí)，變量可以由主程序賦值或通過CRT/MDI設(shè)定，或在執(zhí)行用戶宏程序本體時(shí)賦給計(jì)算出的值。用戶程序中可以使用多個(gè)變量，這些變量可以用變量號來區(qū)別。1.變量形式在ISO代碼中變量由#號和變量序號組成，如：#ｉ（ｉ＝１，２，３．．．．．．）.變量除用變量序號指定外，還可以用表達(dá)式來表示，如：#［#１＋２＊#２］．2.變量的引用將跟隨在地址符后的數(shù)值用變量來代替的過程稱為引用變量。在程序中引用變量，包括給變量賦值和將變量賦給地址符。如：#1=10#2=40（給變量賦值）G01X#3Z-#［#１＋２＊#２］F0.33.變量的類型變量分為局部變量（或稱為自變量、參數(shù)）、公共變量（或稱為全局變量）和系統(tǒng)變量。不同的數(shù)控系統(tǒng)中的變量及其用途和性質(zhì)都不同。變量的與參數(shù)對應(yīng)關(guān)系見表7-1變量的分類。第7章數(shù)控車削編程7.5宏程序7.5.1變量及其引用第7章數(shù)控車削編程變量號變量種類功能FANUCOi#0通常為空該變量總為空變量，沒有值賦給該變量。#1～#33局部變量局部變量，只能在宏程序中存儲數(shù)據(jù)。停電時(shí)局部變量清空。#1