任务1阶梯轴类零件的数控编程及加工基本编程指令.ppt
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1、2019/4/16,1,数控加工编程及操作,机电系数控教研组 赵剑庆,2019/4/16,2,数控车床基本编程指令,数控教研组 赵剑庆,2019/4/16,3,学生作品,2019/4/16,4,数控车床的基本编程方法,数控车削加工包括内外圆柱面的车削加工、端面车削加工、钻孔加工、螺纹加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工等,在分析了数控车床工艺装备和数控车床编程特点的基础上,下面将结合配置FANUC数控系统的数控车床重点讨论数控车床基本编程方法。,2019/4/16,5,数控车床的基本编程方法,一、数控系统的功能 二、编程基本指令,2019/4/16,6,一、数控系统的功能,1、准备功能(G功能)
2、 是使机床或数控系统建立起某种加工方式的指令。 G代码由地址G和后面的两位数字组成,从G00-G99共100种。 G指令主要用于规定刀具和工件的相对运动轨迹(即插补功能)、机床坐标系、刀具补偿等多种加工操作。 不同的数控系统, G指令的功能不同,编程时需要参考机床制造厂的编程说明书。,2019/4/16,7,表1-1 常用G功能指令,注:1、00组G代码为非模态,其他各组中的G代码均为模态。2、标有*的代码均为数控系统通电后的代码。 3、 表内00组为非模态指令,只在本程序段内有效。其他组为模态指令,一次指定后持续有效,直到被本组其他代码所取代。,2019/4/16,8,2、辅助功能( M功能
3、),表示机床操作时各种辅助动作及其状态。靠继电器的得、失电来实现其控制过程,如: M00:程序暂停,可用NC启动命令(CYCLE START)使程 序继续运行; M01:计划暂停,与M00作用相似,但M01可以用机床“任 选停止按钮”选择是否有效; M03:主轴顺时针旋转; M04:主轴逆时针旋转; M05:主轴旋转停止; M08:冷却液开; M09:冷却液关; M02:程序停止,程序不复位到起始位置; M30:程序停止,程序复位到起始位置; M98:调用子程序; M99:子程序结束,返回主程序。,2019/4/16,9,3、 主轴功能(S功能),S功能指令用于控制主轴转速。用地址S和其后的数
4、字组成。S后面的数字表示主轴转速,单位为r/min。在具有恒线速功能的机床上,S功能指令还有如下作用。 (1)、主轴最高转速限制(G50) 编程格式: G50 S S后面的数字表示的是最高转速:r/min。 例:G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min。,2019/4/16,10,为什么要用恒线速度和限制主轴最高转速?,在车削端面或工件直径变化较大时,为了保证车削表面质量一致性,使用恒线速度控制. 用恒线速度控制加工端面、锥面和圆弧面时,由于X轴的值不断变化,当刀具接近工件的旋转中心时,主轴的转速会越来越高.采用主轴最高转速限定指令,可防止因主轴转速过高,离心力太大,产生危险及
5、影响机床寿命.,(2)、恒线速控制(G96) 编程格式 :G96 S S后面的数字表示的是恒定的线速度:m/min。 例:G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。,2019/4/16,11,对图中所示的零件,为保持A、B、C各点的线速度在150 m/min,则各点在加工时的主轴转速分别为: A:n=1000150(40)=1193 r/min B:n=1000150(60)=795r/min C:n=1000150(70)=682 r/min,图4-1 恒线速切削方式,2019/4/16,12,(3)、恒线速取消(G97) 编程格式: G97 S S后面的数字表示恒线速度控
6、制取消后的 主轴转速,如S未指定,将保留G96的最终值。 例:G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min。 恒转速控制一般在车螺纹或车削工件直径变化不大时使用。,2019/4/16,13,4、进给功能(F功能),F功能指令用于控制切削进给量。在程序中,有两种使用方法。 、每转进给量(G99) 编程格式: G99 F; F后面的数字表示的是主轴每转刀具的进给量,单位为mm/r。 例如:G99 F0.2 ,表示进给量为0.2 mm/r。 、每分钟进给量(G98); 编程格式:G98 F; F后面的数字表示的是刀具每分钟的进给量,单位为 mm/min。 例如:G98 F10
7、0 表示进给量为100mm/min。,2019/4/16,14,进给速度 用F表示刀具中心运动时的进给速度。由地址码F和后面若干位数字构成。进给率的单位是直线进给率mm/min,还是旋转进给率mm/r,取决于每个系统所采用的进给速度的指定方法。,图4-2 G98进给速度 G99进给量,2019/4/16,15,5、刀具功能(T功能),T功能指令用于选择加工所用刀具和刀具参数。 编程格式: T T后面通常用四位数字,前两位是刀具号,后两位是刀具长度补偿号,又是刀尖圆弧半径补偿号。例:T0303 表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。T0300 表示取消刀具补偿。,2019/4/
8、16,16,二、编程基本指令,1、工件坐标系设定指令(G50) 编程格式 :G50 X Z 式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。G50使用方法与G92类似。在数控车床编程时,所有X坐标值均使用直径值,如图所示。,例:按图设置加工坐标的程序段如下: G50 X128.7 Z375.1,2019/4/16,17,1、工件坐标系设定指令(G50) 当X、Z值不同或改变刀具的当前位置时,所设定的工件坐标系的工件原点位置也不同。 说明: 1、在执行程序段G50 X Z前,必须先对刀,通过调整机床,将刀尖放在程序所要求的起刀点位置上。 2、此指令并不会产生机械移动,只是让系统内部用新的坐标值取代旧
9、的坐标值,从而建立新的坐标系。,2019/4/16,18,2、预置工件坐标系指令(G54 G59) 说明: 1、G54G59是系统预置的六个坐标系,可根据需要选用。 2、G54G59建立的工件坐标原点是相对于机床原点而言的,在程序运行前已设定好,在程序运行中是无法重置的。 3、G54G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用 MDI 方式输入,系统自动记忆。 4、使用该组指令前,必须先回参考点。 5、G54G59为模态指令,可相互注销。,2019/4/16,19,格式:G20 英制输入( 英寸输入) G21 公制输入(毫米 输入 (默认)) 注意: 、必须在程序的开头一个独立的程序
10、段指定上述G代码。然后才能输入坐标尺寸。 、当系统通电后,NC保留前次关机时的G20或G21;程序中间不能转换;当两者相互转换时,偏移量相应转换。 、FANUC系统需使用小数点输入数字。十进制小数点用于输入距离、速度或角度。小数点表示毫米、英寸、度数或时间秒。,3、有关单位设定:公制/英制变换(G21/(G20),2019/4/16,20,功能:G00指令使刀具在点位控制方式下,从刀 具所在点以快速移动到目标点。 格式:G00 X(U) Z(W); 说明:、采用绝对坐标X、Z编程时用终点的坐标值编程;采用增量坐标U、W编程时,用刀具的移动距离编程。不运动的坐标可以省略。 、X(U)的坐标值均为
11、直径量。 、G00快速移动的速度不需要指定,由生产厂家确定。可通过操作面板上的速度修调开关进行调节。 、X轴和Z轴的进给速率不同,因此机床执行指令时两轴的合成运动轨迹不一定是直线。 、使用时,一定要特别注意避免刀具和工件及夹具发生碰撞。,4、快速点位运动(G00),2019/4/16,21,说明: (1)、G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快移进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点; (2)、G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定,不能用程序规定。由于各轴以各自速度移动,不能保证各轴同时到达终点,因而联动直线轴的合成轨迹并不总是直线。 (3)、快移速度可由面板上的快速
12、修调旋钮修正。 (4)、G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。 (5)、G00为模态功能,可由G01、G02、G03功能注销。,2019/4/16,22,绝对坐标编程为:G00 Z6.0; X40.0; 相对坐标编程为:G00 W-84.0; U40.0;,坐标: O (80.0,90.0) 1 (40.0,6.0),2019/4/16,23,0,z,x,P1,P2,10 20 30 40,10,20,绝对坐标编程为:G00 X40.0 Z40.0; X20.0 Z10.0; 相对坐标编程为:G00 U-60.0 W-60.0; U-20.0 W-30.0;,坐标: O (100.,1
13、00.) 1 (40.0,40.0) 2 (20.0,10.0),2019/4/16,24,绝对坐标编程为:G00 X141.2 Z70.6; Z98.1; 相对坐标编程为:G00 U91.8 W45.9; U0 W27.5;,练习:P17图1-19 坐标: A (49.4,24.7) B (141.2,70.6) C (141.2,98.1),2019/4/16,25,绝对坐标编程为:G00 X120.0 Z60.0; Z100.0; 相对坐标编程为:G00 U80.0 W40.0; W40.0;,练习:P21图1-22 坐标: A (40.0,20.0) B (120.0,60.0) C
14、(120.0,100.0),2019/4/16,26,功能:G01指令使刀具以F指定的进给速度,从当前位置 直线移动到指令中的目标点位置。一般作为切削 加工运动指令,既可以单坐标移动,又可以两坐 标同时插补运动。 格式:G01 X(U) Z(W)F; 说明:、X(U)、Z(W)为目标点坐标。不运动的坐 标可以省略。程序中只有一个坐标值X或Z时,刀具将沿该坐标方向移动;有两个坐标值X和Z时,刀具将按所给的终点直线插补运动。 、F为进给速度(进给率)。F为续效指令,可在本程序段或前面程序段中指定。 、在G98指令下,F为每分钟进给(mm/min);在G99(默认状态)指令下,F为每转进给(mm/r
15、)。,5、直线插补指令(G01),2019/4/16,27,说明: (1)、G01指令刀具从当前位置以联动的方式, 按程序段中F指令规定的合成进给速度,按合成的直线 轨迹移动到程序段所指定的终点。 (2)、实际进给速度等于指令速度F与进给速度 修调倍率的乘积。 (3)、G01和F都是模态代码,如果后续的程序 段不改变加工的线型和进给速度,可以不再书写这 些代码。 (4)、G01可由G00、G02、G03注销。,2019/4/16,28,绝对坐标编程为:G00 Z2.0; X40.0; G01 X40.0 Z-80.0 F0.1; 相对坐标编程为:G00 W-98.0.; U-60.0.; G0
16、1 U0.0 W-82.0 F0.1;,坐标: O (100.0,100.0) 1 (40.0,2.0) 2 (40.0,-80.0),2019/4/16,29,例:如图刀具从P0P1P2P3P0点运动(图中为G00方式;为G01方式)。编写刀具运动轨迹。,图4-7,坐标: O (200.0,100.0) 1 (50.0,2.0) 2 (50.0,-40.0) 3 (83.0,-62.0),2019/4/16,30,例:如图刀具从P0P1P2P3P0点运动(图中为G00方式;为G01方式)。加工程序为:,绝对坐标方式: G00 X50.0 Z2.0; (P0P1) G01 Z-40.0 F0.
17、1; (P1P2) X83.0 Z-62.0; (P2P3) G00 X200.0 Z100.0; (P3P0) 增量坐标方式: G00 U-150.0 W-98.0; (P0P1) G01 W-42.0 F0.1; (P1P2) U33.0 W-22.0; (P2P3) G00 U120.0 W160.0; (P3P0),坐标: O (200.0,100.0) 1 (50.0,2.0) 2 (50.0,-40.0) 3 (83.0,-62.0),2019/4/16,31,编程例题,坐标: A (100.0,100.0) B (45.0,2.0) 1 (20.0,2.0) 2 (20.0,-2
18、0.0) 3 (40.0,-20.0) 4 (40.0,-55.0),2019/4/16,32,O0001; G21 G40 G97 G99; T0101 S1000 M03; G00 X100.0 Z100.0; G00 Z2.0; X45.0; X20.0; G01 Z-20.0 F0.1; X40.0; Z-55.0; G01 X45.0 F0.2; G00 X100.0; Z100.0; M05; M30;,2019/4/16,33,P2,O0002; G21 G40 G97 G99; T0101 S1000 M03; G00 X100.0 Z100.0; G00 Z42.0; X45
19、.0; G01 X40.0; Z40.0; G01 X20.0 Z10.0 F0.1; G01 X45.0 F0.2; G00 X100.0; Z100.0; M05; M30;,坐标: A (100.0,100.0) B (45.0,42.0) 1 (40.0,40.0) 2 (20.0,10.0),2019/4/16,34,功能:G04指令可使刀具做短时间的停顿。 应用:车削沟槽或钻孔时,为提高槽底或孔底的 表面加工质量及有利于铁屑充分排出,在 加工到槽底或孔底时,暂停适当时间。 格式:G04 X ;或 G04 P; 说明:、X或P为暂停时间。 其中:X后面可用带小数点的数,单位为秒(s)
20、;P后面不允许用小数点,单位为毫秒(ms)。 、该指令按给定时间延时,不做任何动作,延时结束后再自动执行下一段程序。 例:程序暂停2.5秒。 可编程:G04 X2.5;或G04 P2500;,6、暂停指令(G04),暂停2秒几种表达?,2019/4/16,35,例:如图所示,编写程序。,车外圆坐标: O (100.0,100.0) 1 (65.0,2.0) 2 (50.0,2.0 ) 3 (50.0,-40.0) 4 (60.0,-40.0) 5 (60.0,-75.0),切槽坐标: O (100.0,100.0) 1 (100.0,-40.0) 2 (62.0,-40.0 ) 3 (40.0
21、,-40.0) 4 (62.0,-40.0),2019/4/16,36,O0003; G21 G40 G97 G99; T0101 S1000 M03; G00 X100.0 Z100.0; G00 Z2.0; X65.0; X50.0; G01 Z-40.0 F0.1; X60.0; Z-75.0; G01 X65.0 F0.2; G00 X100.0 Z100.0;,车外圆坐标: O (100.0,100.0) 1 (65.0,2.0) 2 (50.0,2.0 ) 3 (50.0,-40.0) 4 (60.0,-40.0) 5 (60.0,-75.0),2019/4/16,37,T0202
22、 S400 M03; G00 X100.0 Z100.0; G00 Z-40.0; X62.0; G01 X40.0 F0.1; G04 X3.0(P3000); G01 X62.0 F0.2; G00 X100.0 Z100.0; M05; M30;,切槽坐标: O (100.0,100.0) 1 (100.0,-40.0) 2 (62.0,-40.0 ) 3 (40.0,-40.0) 4 (62.0,-40.0),2019/4/16,38,7、参考点返回检测G27 格式:G27 X(U);X向参考点检查; G27 Z(W);Z向参考点检查; G27 X(U) Z(W);X、Z向参考点检查。
23、 说明: 、该指令用于参考点位置检测。执行该指令时刀具以快速运动方式在被指定的位置上定位,到达的位置如果是参考点,则返回参考点灯亮。仅一个轴返回参考点时对应轴的灯亮。若定位结束后被指定的轴没有返回参考点则出现报警。执行该指令前也应取消刀具位置偏置。 、X、Z为参考点的坐标值,U、W表示到参考点的距离。 、执行G27指令的前提是机床在通电后必须返回过一次参考点。,2019/4/16,39,8、自动返回参考点G28 格式:G28 X(U);X向返回参考点; G28 Z(W);Z向返回参考点; G28 X(U) Z(W);X、Z向同时返回参考点。 说明: 、该指令可使被指令的轴自动地返回参考点。X(
24、U)、 Z(W)是返回参考点过程中的中间点位置,用绝对坐标或增量坐标指令。 、X(U)、 Z(W)是刀架出发点与参考点之间的任一中间点,但此中间点不能超过参考点。有时为保证返回参考点的安全,应先X向返回参考点,然后Z向再返回参考点。,2019/4/16,40,图4-6 自动返回参考点,R-参考点,如图4-6所示,在执行G28 X80 Z50程序后,刀具以快速移动速度从B点开始移动,经过中间点A(40,50),移动到参考点R;或编程G28 U2 W2后,则刀具沿X、Z快速离开B点,经过中间点(相对于B点U=2,W=2),移动到参考点R。,2019/4/16,41,刀尖圆弧自动补偿功能,编程时,通
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