華中數(shù)控編程與操作(ppt 43頁).ppt

1、2020/8/12,1,普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材,數(shù)控加工技術(shù) 吳明友 編 第 十 二 講 （90 Min、2節(jié)課）,2020/8/12,2,第四章 數(shù)控車床（華中數(shù)控）編程與操作（二）第二節(jié) 華中（HNC-21/22T）系統(tǒng)基本編程指令（二）,10刀具補償功能指令（20Min） 刀具偏置（幾何）補償和刀具磨損補償。 刀具的補償包括刀具的偏置和磨損補償、刀尖半徑補償。 刀具偏置（幾何）補償和刀具磨損補償。編程時，設(shè)定刀架上各刀在工作位置時，其刀尖位置是一致的。但由于刀具的幾何形狀及安裝的不同，其刀尖位置是不一致的，其相對于工件原點的距離也是不同的。因此需要將各刀具的位置值進(jìn)行比較或

2、設(shè)定，稱為刀具偏置補償。刀具偏置補償可使加工程序不隨刀尖位置的不同而改變。刀具偏置補償有兩種形式：,2020/8/12,3,1）相對補償形式。如圖4-9所示，在對刀時，通常先確定一把刀為基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)）刀具，并以其刀尖位置A為依據(jù)建立工件坐標(biāo)系。這樣，當(dāng)其他各刀轉(zhuǎn)到加工位置時，刀尖位置B相對基準(zhǔn)刀刀尖位置A就會出現(xiàn)偏置，原來建立的坐標(biāo)系就不再適用，因此應(yīng)對非基準(zhǔn)刀具相對于基準(zhǔn)刀具之間的偏置值x、z進(jìn)行補償，使刀尖位置B移至位置A。 2）絕對補償形式。即機床回到機床零點時，工件坐標(biāo)系零點相對于刀架工作位置上各刀刀尖位置的有向距離。當(dāng)執(zhí)行刀偏補償時，各刀以此值設(shè)定各自的加工坐標(biāo)系，如圖4-10所示。,

3、2020/8/12,4,圖4-9 刀具偏置的相對補償形式,2020/8/12,5,刀具使用一段時間后，會因磨損而使產(chǎn)品尺寸產(chǎn)生誤差，因此需要對其進(jìn)行補償。該補償與刀具偏置補償存放在同一個寄存器的地址號中。各刀的磨損補償只對該刀有效（包括基準(zhǔn)刀）。 刀具的補償功能由T代碼指定，其后的4位數(shù)字分別表示選擇的刀具號和刀具偏置補償號。例如T0303表示選用3號刀具和3號刀補。 刀具補償號是刀具偏置補償寄存器的地址號，該寄存器存放刀具的X軸和Z軸偏置補償值、刀具的X軸和Z軸磨損補償值。 T加補償號表示開始補償功能。補償號為00表示補償量為0，即取消補償功能。系統(tǒng)對刀具的補償或取消都是通過拖板的移動來實現(xiàn)

4、的。,2020/8/12,6,圖4-10 刀具偏置的絕對補償形式,2020/8/12,7,刀尖圓弧半徑補償指令G41/G42/G40。 數(shù)控程序一般是針對刀具上的某一點即刀位點，按工件輪廓尺寸編制的。車刀的刀位點一般為理想狀態(tài)下的假想刀尖點或刀尖圓弧圓心點。但實際加工中的車刀，由于工藝或其他要求，刀尖往往不是一理想點，而是一段圓弧。切削加工時，刀具切削點在刀尖圓弧上變動，在切削內(nèi)孔、外圓及端面時，刀尖圓弧不影響加工尺寸和形狀，但在切削錐面和圓弧時，會造成過切或少切現(xiàn)象（見圖4-11）。此時，可以用刀尖半徑補償功能來消除誤差。 刀尖圓弧半徑補償是通過G41/G42/G40代碼及T代碼指定的刀尖圓

5、弧半徑補償號來加入或取消半徑補償?shù)?。其程序段格式為?X_ Z_,2020/8/12,8,圖4-11 刀尖圓角造成的少切和過切,2020/8/12,9,G40為取消刀尖半徑補償。G41為左刀補（在刀具前進(jìn)方向左側(cè)補償），G42為右刀補（在刀具前進(jìn)方向右側(cè)補償），如圖4-12所示。,圖4-12 左刀補和右刀補 a）上手刀，刀架在操作者的外側(cè) b）下手刀，刀架在操作者的內(nèi)側(cè),2020/8/12,10,注意： G41G42不帶參數(shù)，其補償號（代表所用刀具對應(yīng)的刀尖半徑補償值）由T代碼指定。其刀尖圓弧補償號與刀具偏置補償號對應(yīng)。 刀尖半徑補償?shù)慕⑴c取消只能用G00或G01指令，不能用G02或G03。

6、 注意上手刀和下手刀G41/G42的區(qū)別，見圖4-12。 刀尖圓弧半徑補償寄存器中，定義了車刀圓弧半徑及刀尖的方向號。車刀刀尖的方向號定義了刀具刀位點與刀尖圓弧中心的位置關(guān)系，從09有十個方向，如圖4-13所示，表示刀具刀位點，表示刀尖圓弧中心位置。,2020/8/12,11,圖4-13 車刀刀尖位置碼定義 a）上手刀，刀架在操作者的外側(cè) b）下手刀，刀架在操作者的內(nèi)側(cè),2020/8/12,12,例4-5 考慮刀尖半徑補償，編制圖4-8所示工件的加工程序。,圖4-8 圓弧插補編程實例,2020/8/12,13,0005 ； 程序名 N10 G92 X40 Z5 T0101 ； 建立工件坐標(biāo)系，

7、換1號刀，定義起刀點的位置 N20 M03 S1000 ； 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min N30 G96 S80 ； 恒線速度有效，線速度為80m/min N40 G00 X0 ； 刀到中心，轉(zhuǎn)速升高，直到主軸到最大限速 N50 G95 G01 G42 Z0 F0.1 ；加入刀具圓弧半徑補償，工進(jìn)接觸工件，每轉(zhuǎn)進(jìn)給 N60 G03 U24 W-24 R15 ； 加工R15圓弧段 N70 G02 X26 Z-31 R5 ； 加工R5圓弧段 N80 G01 Z-40 ； 加工26外圓 N90 G00 G40 X40 Z5 ； 取消半徑補償，快退回起刀點 N100 G97 S300 ； 取消恒線

8、速度功能，設(shè)定主軸按300r/min旋轉(zhuǎn) N110 M30 ； 主軸停轉(zhuǎn)、主程序結(jié)束并復(fù)位,2020/8/12,14,11螺紋切削指令G32 （25Min） 指令格式為：G32 X（U）_ Z（W）_ R_ E_ P_ F_； 螺紋切削分為單行程螺紋切削、螺紋切削循環(huán)和螺紋切削復(fù)合循環(huán)。 單行程螺紋切削指令G32程序段格式為： G32 X（U）_ Z（W）_ R_ E_ P_ F_； G32指令可以執(zhí)行單行程螺紋切削，車刀進(jìn)給運動嚴(yán)格根據(jù)輸入的螺紋導(dǎo)程進(jìn)行，如圖4-14所示。切削螺紋一般分四步形成一個循環(huán)：進(jìn)刀（AB）切削（BC）退刀（CD）返回（DA）。這四個步驟均需編入程序。,2020/8

9、/12,15,X、Z：絕對編程時，為有效螺紋終點在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。 U、W：增量編程時，為有效螺紋終點相對螺紋切削起點的增量。 F：螺紋導(dǎo)程，即主軸每轉(zhuǎn)一圈，刀具相對工件的進(jìn)給值。 R、E：螺紋切削的退尾量，R為Z向退尾量；E為X向退尾量，R、E在絕對或增量編程時都是以增量方式指定，其值如正表示沿Z、X正向回退，如負(fù)表示沿Z、X負(fù)向回退。使用R、E可免去退刀槽。R、E如省略，表示不用回退功能。根據(jù)螺紋標(biāo)準(zhǔn)R一般取0.751.75倍的螺距，E取螺紋的牙型高。P為主軸基準(zhǔn)脈沖處距離螺紋切削起始點的主軸轉(zhuǎn)角，默認(rèn)值為0。,2020/8/12,16,圖4-14 圓柱螺紋加工,2020/8/12,1

10、7,對圓柱螺紋，由于車刀的軌跡為一直線，所以X（U）為0，其格式為： G32 Z（W）_ R_ E_ P_ F_ 錐螺紋（見圖4-15）的斜角在45以下時，螺紋導(dǎo)程以Z軸方向指定，在45以上至90時，以X軸方向指定，該指令一般很少使用。,2020/8/12,18,圖4-15 圓錐螺紋加工,2020/8/12,19,螺紋切削時應(yīng)注意的問題： 從螺紋粗加工到精加工，主軸的轉(zhuǎn)速必須保持一常數(shù)。 在沒有停止主軸的情況下，停止螺紋的切削將非常危險，因此螺紋切削時進(jìn)給保持功能無效，如果按下進(jìn)給保持按鍵，刀具在加工完螺紋后停止運動。 在螺紋加工中不使用恒定線速度控制功能。 螺紋加工中，徑向起點（編程大徑）的

11、確定決定于螺紋大徑。徑向終點（編程小徑）的確定取決于螺紋小徑。螺紋小徑d可按經(jīng)驗公式dd2（0.550.6495）P確定。式中：d 為螺紋公稱直徑；d為螺紋小徑（編程小徑）；P為螺距。,2020/8/12,20,在螺紋加工軌跡中應(yīng)設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段（空刀導(dǎo)入量）1和降速退刀段（空刀導(dǎo)出量）2，如圖4-15所示，以消除伺服滯后造成的螺距誤差。1的數(shù)值與工件螺距和主軸轉(zhuǎn)速有關(guān)，按經(jīng)驗，一般1取12倍螺距，2取0.5倍螺距以上。 在加工多頭螺紋時，可先加工完第一條螺紋，然后在加工第二條螺紋時，車刀的軸向起點與加工第一條螺紋的軸向起點偏移一個螺距P即可。 分層背吃刀量，如果螺紋牙型較深、螺距較大，可

12、分幾次進(jìn)給。每次進(jìn)給的背吃刀量用螺紋深度減精加工背吃刀量所得的差按遞減規(guī)律分配。,2020/8/12,21,例4-6。 編制圖4-16所示普通螺紋（M241.5）的加工程序，其中13mm，21mm （1）計算螺紋底徑d： dd-20.62P（24-20.621.5）22.14mm （2）確定背吃刀量分布： 1mm、0.5mm、0.3mm、0.06mm,2020/8/12,22,圖4-16 圓柱螺紋加工,2020/8/12,23,（3）加工程序 %0006 ； 程序名 N100 S300 M03 ； 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速300r/min N105 T0303 ； 換3號螺紋刀 N110 G00 X23

13、 Z3 ； 快速進(jìn)刀至螺紋起點 N115 G32 Z-23 F1.5 ； 切削螺紋，背吃刀量1mm （或G32 W-26.5 F1.5） N120 G00 X30 ； X軸向快速退刀 N125 G00 Z3 ； Z軸快速返回螺紋起點處 N130 G00 X22.5 ； X軸快速進(jìn)刀至螺紋起點處 N135 G32 Z-23 F1.5 ； 切削螺紋，背吃刀量0.5mm N140 G00 X30 ； X軸向快速退刀 N145 G00 Z3 ； Z軸快速返回螺紋起點處,2020/8/12,24,N150 G00 X22.2 ； X軸快速進(jìn)刀至螺紋起點處 N155 G32 Z-23 F1.5 ； 切削螺

14、紋，背吃刀量0.3mm N160 G00 X30 ； X軸向快速退刀 N165 G00 Z3 ； Z軸快速返回螺紋起點處 N170 G00 X22.14 ； X軸快速進(jìn)刀至螺紋起點處 N175 G32 Z-23 F1.5 ； 切削螺紋，背吃刀量0.06mm N180 G00 X100 ； 退回?fù)Q刀點 N185 G00 Z100 ； 退回?fù)Q刀點 N190 M00 ； 程序暫停,2020/8/12,25,例4-7。 編制圖4-17所示圓錐螺紋的加工程序，其中螺距P2mm，13mm，22mm。 （1）計算錐螺紋小端小徑： d120.62P35-20.62232.52mm （2）計算錐螺紋大端小徑：

15、d220.62P55-20.62252.52mm （3）確定背吃刀量分布： 1mm、0.7mm、0.5mm、0.2mm、0.08mm,2020/8/12,26,圖4-17 圓錐螺紋加工,2020/8/12,27,（4）加工程序： %0007 ； 程序名 N100 T0303 ； 換3號螺紋刀 N105 S300 M03 ； 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速300r/min N110 G00 X70 Z3 ； 快速進(jìn)刀 N115 G00 X34 ； X軸快速進(jìn)刀至螺紋起點處 N120 G32 X54 Z-42 F2 ； 切削錐螺紋，背吃刀量1mm N125 G00 X70 ； X軸向快速退刀 N130 Z3 ；

16、Z軸快速返回螺紋起點處 N135 X33.3 ； X軸快速進(jìn)刀至螺紋起點處 N140 G32 X53.3 Z-42 F2 ； 切削錐螺紋，背吃刀量0.7mm N145 G00 X70 Z3 ； 快速退刀,2020/8/12,28,N150 X32.8 ； X軸快速進(jìn)刀至螺紋起點處 N155 G32 X52.8 Z-42 F2 ； 切削錐螺紋，背吃刀量0.5mm N160 G00 X70 Z3 ； 快速退刀 N165 X32.6 ； X軸快速進(jìn)刀至螺紋起點處 N170 G32 X52.6 Z-42 F2 ； 切削錐螺紋，背吃刀量0.2mm N175 G00 X70 Z3 ； 快速退刀 N180

17、X32.52 ； X軸快速進(jìn)刀至螺紋起點處 N185 G32 X52.52 Z-42 F2 ； 切削錐螺紋，背吃刀量0.08mm N190 G00 X100 Z100 ； 退回?fù)Q刀點 N195 M30 ； 程序結(jié)束,2020/8/12,29,12螺紋切削循環(huán)指令G82 （25Min） 直螺紋指令格式為： G82 X（U）_Z（W）_ R_ E_ C_ P_ F_； 錐螺紋指令為： G82 X（U）_ Z（W）_ I_R_ E_ C_ P_ F_； 螺紋切削循環(huán)指令G82可切削圓柱螺紋和圓錐螺紋。圖4-18為圓柱螺紋循環(huán)，圖4-19為圓錐螺紋循環(huán)。刀具從循環(huán)起點A開始，按ABCDA進(jìn)行自動循環(huán)。

18、 X、Z：絕對編程時，為有效螺紋終點在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。 U、W：增量編程時，為有效螺紋終點相對螺紋切削起點的增量。 I：為錐螺紋起點B與螺紋終點C的半徑差。,2020/8/12,30,R、E：螺紋切削的退尾量，R為Z向退尾量；E為X向退尾量，R、E在絕對或增量編程時都是以增量方式指定，其值如正表示沿Z、X正向回退，如負(fù)表示沿Z、X負(fù)向回退。使用R、E可免去退刀槽。R、E如省略，表示不用回退功能。 C：螺紋頭數(shù)，0或1時為切削單頭螺紋。 P：單頭螺紋切削時，為主軸基準(zhǔn)脈沖處距離切削起始點的主軸轉(zhuǎn)角（默認(rèn)值為0）；多頭螺紋切削時，為相鄰螺紋頭的切削起始點之間對應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)角。 F：螺紋導(dǎo)程，即主

19、軸每轉(zhuǎn)一圈，刀具相對工件的進(jìn)給值。,2020/8/12,31,圖4-18 圓柱螺紋切削循環(huán),2020/8/12,32,圖4-19 圓錐螺紋切削循環(huán),2020/8/12,33,例4-8 用G82螺紋循環(huán)指令編制圖4-17所示圓錐螺紋的加工程序。 0008 ； 程序名 N100 T0303 ； 換3號螺紋刀 N105 S300 M03 ； 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速300r/min N110 G00 X70 Z3 ； 快速進(jìn)刀 N115 G82 X54 Z-42 I-10 F2 ； 錐螺紋切削循環(huán)1，背吃刀量1mm,2020/8/12,34,N120 X53.3 ； 錐螺紋切削循環(huán)2，背吃刀量0.7mm N1

20、25 X52.8 ； 錐螺紋切削循環(huán)3，背吃刀量0.5mm N130 X52.6 ； 錐螺紋切削循環(huán)4，背吃刀量0.2mm N135 X52.52 ； 螺紋切削循環(huán)5，背吃刀量0.08mm N140 G00 X100 Y100 ； 退回起刀點 N145 M30 ； 程序結(jié)束 例4-9。 用G82螺紋循環(huán)指令編制圖4-20所示雙頭螺紋的加工程序。14mm，21.5mm。,2020/8/12,35,圖4-20 G82切削雙頭螺紋,2020/8/12,36,0009 程序名 N5 G55 G00 X35 Z104 ；建立G55工件坐標(biāo)系，快進(jìn)至循環(huán)起點 N10 S300 M03 ； 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速3

21、00r/min N15 T0303 ； 換3號螺紋刀 N20 G82 X29.2 Z18.5 C2 P180 F3 ；螺紋切削循環(huán)1，背吃刀量0.8mm N25 X28.6 Z18.5 C2 P180 F3 ；螺紋切削循環(huán)2，背吃刀量0.6mm N30 X28.2 Z18.5 C2 P180 F3 ； 螺紋切削循環(huán)3，背吃刀量0.4mm N35 X28.14 Z18.5 C2 P180 F3 ；螺紋切削循環(huán)4，背吃刀量0.06mm N40 M30 ； 正轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)，主程序結(jié)束并復(fù)位,2020/8/12,37,13螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76 （20Min） G76指令格式為：G76 C（c）R（r）E（e）A（a） X（x） Z（z）I（i）K（k）U（d）V（dmin）Q（d）P（p）F（L） 螺紋切削固定循環(huán)指令G76執(zhí)行如圖4-21所示的加工軌跡。其單邊切削及參數(shù)如圖4-22所示。其中： c：精整次數(shù)（199），模態(tài)值。 r：螺紋Z向退尾長度（0099），模態(tài)