数控车床编程数控车床编程.pptx
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1、数控车削加工FANUC系统 数控车床是目前使用最广泛的数控机数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运类等回转体零件。通过数控加工程序的运行,可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成行,可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工,形表面、螺纹和端面等工序的切削加工,并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序,提高加工精度和生产效率,特别适工序,提高加工精度和生产效率,特别适
2、合于复杂形状回转类零件的加工。合于复杂形状回转类零件的加工。一、数控车床编程的特点一、数控车床编程的特点(1 1)数控车削加工的内容)数控车削加工的内容)数控车削加工的内容)数控车削加工的内容(a)端面切削)端面切削 (b)外轴肩切削)外轴肩切削(c)锥面切削)锥面切削 (d)圆弧面切削)圆弧面切削(e)车退刀槽)车退刀槽 (f)切断)切断(g)镗孔)镗孔 (h)镗内锥孔)镗内锥孔(c)钻孔)钻孔 (d)车销内、外螺纹)车销内、外螺纹(2 2)数控车削加工的编程特点)数控车削加工的编程特点)数控车削加工的编程特点)数控车削加工的编程特点 在一个程序段中,在一个程序段中,可以采用绝对值编程或增量
3、值可以采用绝对值编程或增量值编程,也可以采用混合编程。编程,也可以采用混合编程。被加工零件的径向尺寸在图样上和测量时,一般被加工零件的径向尺寸在图样上和测量时,一般用用直径值直径值表示。所以采用表示。所以采用直径尺寸直径尺寸编程更为方便,编程更为方便,因而在用绝对值编程时,以直径值编程;用增量值因而在用绝对值编程时,以直径值编程;用增量值编程时,以径向实际位移量的两倍值编程并有正、编程时,以径向实际位移量的两倍值编程并有正、负方向(正号省略)。负方向(正号省略)。由于车削加工常用棒料或锻料作为毛坯,加工余由于车削加工常用棒料或锻料作为毛坯,加工余量较大,为简化编程,数控装置常具备不同形式的量较
4、大,为简化编程,数控装置常具备不同形式的固定循环,可进行多次重复循环切削。固定循环,可进行多次重复循环切削。编程时,编程时,认为车刀刀尖是一个点认为车刀刀尖是一个点,而实际上为了提高,而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量,车刀刀尖常磨成一个半径不刀具寿命和工件表面质量,车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧,为提高工件的加工精度,编制圆头刀程序时,大的圆弧,为提高工件的加工精度,编制圆头刀程序时,需要对刀具半径进行补偿。大多数数控车床都具有刀具需要对刀具半径进行补偿。大多数数控车床都具有刀具半径自动补偿功能(半径自动补偿功能(G41、G42),这类数控车床可),这类数控车床可直接直接按工件轮廓尺寸
5、编程按工件轮廓尺寸编程。对于实心回转体端面的车削,由于现代数控机床都具对于实心回转体端面的车削,由于现代数控机床都具有恒速切削功能,为提高表面质量和刀尖寿命,应采用有恒速切削功能,为提高表面质量和刀尖寿命,应采用恒切速程序。恒切速程序。加工坐标系加工坐标系加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致,加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致,X轴对应径向,轴对应径向,Z轴对应轴向,轴对应轴向,C轴(主轴)的运动方向则以从机床尾架向主轴看,逆时针为轴(主轴)的运动方向则以从机床尾架向主轴看,逆时针为C向,顺时针为向,顺时针为C向,如下图所示:向,如下图所示:加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置,
6、一般在工件的右端面加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置,一般在工件的右端面或左端面上。或左端面上。(3 3)数控车削加工的编程基础)数控车削加工的编程基础)数控车削加工的编程基础)数控车削加工的编程基础 XZ 直径编程方式直径编程方式直径编程方式直径编程方式在车削加工的数控程序中,在车削加工的数控程序中,在车削加工的数控程序中,在车削加工的数控程序中,X X轴的坐标值取为零件图样轴的坐标值取为零件图样轴的坐标值取为零件图样轴的坐标值取为零件图样上的直径值,如下图所示:上的直径值,如下图所示:上的直径值,如下图所示:上的直径值,如下图所示:图中图中图中图中A A点的坐标值为(点的坐标值为
7、点的坐标值为(点的坐标值为(3030,8080),),),),B B点的坐标值为(点的坐标值为(点的坐标值为(点的坐标值为(4040,6060)。)。)。)。采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致,采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致,采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致,采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致,这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误,给编程带来很这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误,给编程带来很这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误,给编程带来很这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误,给编程带来很大方便。大方便。大方便。大方便。进刀和退刀方式进刀和退刀
8、方式进刀和退刀方式进刀和退刀方式对于车削加工,进刀时采用快速走刀接近工对于车削加工,进刀时采用快速走刀接近工对于车削加工,进刀时采用快速走刀接近工对于车削加工,进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点,再改用切削进给,以件切削起点附近的某个点,再改用切削进给,以件切削起点附近的某个点,再改用切削进给,以件切削起点附近的某个点,再改用切削进给,以减少空走刀的时间,提高加工效率。切削起点的减少空走刀的时间,提高加工效率。切削起点的减少空走刀的时间,提高加工效率。切削起点的减少空走刀的时间,提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关,应以刀具快速走确定与工件毛坯余量大小有关,应以刀具快
9、速走确定与工件毛坯余量大小有关,应以刀具快速走确定与工件毛坯余量大小有关,应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如下图到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如下图到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如下图到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如下图所示。所示。所示。所示。切削起始点的确定切削起始点的确定 二、基本功能及其指令的编程二、基本功能及其指令的编程1、尺寸系统、尺寸系统(1)工件坐标系设定指令)工件坐标系设定指令 编程格式编程格式:G50 X()Z()注意事项:有些数控机床用注意事项:有些数控机床用G92指令建指令建立工件坐标系,如华中数控立工件坐标系,如华中数控HNC-21T
10、系统;系统;有的数控系统则直接采用零点偏置指令有的数控系统则直接采用零点偏置指令(G54G57)建立工件坐标系,如)建立工件坐标系,如SIMENS 802S/C系统。系统。例例1、建立如、建立如图所示零件的图所示零件的工件坐标系。工件坐标系。G50 XG50 X150.150.Z Z20.20.;(2)绝对和增量尺寸编程()绝对和增量尺寸编程(G90/G91)注意注意注意注意:有些数控数控系统没有绝对和增量尺寸:有些数控数控系统没有绝对和增量尺寸:有些数控数控系统没有绝对和增量尺寸:有些数控数控系统没有绝对和增量尺寸指令,当采用绝尺寸编程时,尺寸字用指令,当采用绝尺寸编程时,尺寸字用指令,当采
11、用绝尺寸编程时,尺寸字用指令,当采用绝尺寸编程时,尺寸字用X X、Y Y、Z Z表示;采用增量尺寸编程时,尺寸字用表示;采用增量尺寸编程时,尺寸字用表示;采用增量尺寸编程时,尺寸字用表示;采用增量尺寸编程时,尺寸字用U U、V V、WW表示。表示。表示。表示。数控车床采用数控车床采用数控车床采用数控车床采用X X、Z Z和和和和U U、WW分别表示分别表示分别表示分别表示绝对和增量尺寸。绝对和增量尺寸。绝对和增量尺寸。绝对和增量尺寸。(3)公制尺寸)公制尺寸/英制尺寸指令英制尺寸指令 公制与英制单位的换算关系为:公制与英制单位的换算关系为:公制与英制单位的换算关系为:公制与英制单位的换算关系为
12、1 mm 0.0394 in.1 mm 0.0394 in.1 in.=25.4mm1 in.=25.4mm注意注意注意注意:数控系统不同,公制数控系统不同,公制数控系统不同,公制数控系统不同,公制/英制尺寸指令不同。英制尺寸指令不同。英制尺寸指令不同。英制尺寸指令不同。FANUCFANUC系统系统系统系统采用采用采用采用G21/G20G21/G20代码;代码;代码;代码;SIEMENSSIEMENS和和和和FAGORFAGOR系统采用系统采用系统采用系统采用G71/G70G71/G70代码。代码。代码。代码。使用公制英制转换时,必须在程序开头独立的程序使用公制英制转换时,必须在程序开头独立
13、的程序使用公制英制转换时,必须在程序开头独立的程序使用公制英制转换时,必须在程序开头独立的程序段中指定上述段中指定上述段中指定上述段中指定上述GG代码,然后才能输入坐标尺寸。代码,然后才能输入坐标尺寸。代码,然后才能输入坐标尺寸。代码,然后才能输入坐标尺寸。(4)半径)半径/直径数据尺寸直径数据尺寸 SIEMENS 802S/C数控系统,数控系统,G22和和G23指令定义为半径指令定义为半径/直径数据尺寸编直径数据尺寸编程。在数控车床中,可把程。在数控车床中,可把X轴方向的终轴方向的终点坐标作为半径数据尺寸,也可作为直点坐标作为半径数据尺寸,也可作为直径数据尺寸,通常把径数据尺寸,通常把X轴的
14、位置数据用轴的位置数据用直径数据编程更为方便。直径数据编程更为方便。注意注意:华中数控的世纪星:华中数控的世纪星HNC-21/22T系统的直径系统的直径/半径编程采用半径编程采用G36/G37代码。代码。2、常用的辅助功能、常用的辅助功能 M00程序停止程序停止 实际上是一个暂停指令。当执行有实际上是一个暂停指令。当执行有M00指令的程序段后,主轴的转动、进指令的程序段后,主轴的转动、进给、切削液都将停止。它与单程序段停给、切削液都将停止。它与单程序段停止相同,模态信息全部被保存,以便进止相同,模态信息全部被保存,以便进行某一手动操作,如换刀、测量工件的行某一手动操作,如换刀、测量工件的尺寸等
15、重新启动机床后,继续执行后尺寸等。重新启动机床后,继续执行后面的程序。面的程序。M01M01选择停止选择停止选择停止选择停止 与与与与M00M00的功能基本相似,只有在按下的功能基本相似,只有在按下的功能基本相似,只有在按下的功能基本相似,只有在按下“选选选选择停止择停止择停止择停止”后,后,后,后,M01M01才有效,否则机床继续执行才有效,否则机床继续执行才有效,否则机床继续执行才有效,否则机床继续执行后面的程序段;按后面的程序段;按后面的程序段;按后面的程序段;按“启动启动启动启动”键,继续执行后面键,继续执行后面键,继续执行后面键,继续执行后面的程序。的程序。的程序。的程序。M02M
16、02程序结束程序结束程序结束程序结束 该指令编在程序的最后一条,表示执行完该指令编在程序的最后一条,表示执行完该指令编在程序的最后一条,表示执行完该指令编在程序的最后一条,表示执行完程序内所有指令后,主轴停止、进给停止、切程序内所有指令后,主轴停止、进给停止、切程序内所有指令后,主轴停止、进给停止、切程序内所有指令后,主轴停止、进给停止、切削液关闭,机床处于复位状态。削液关闭,机床处于复位状态。削液关闭,机床处于复位状态。削液关闭,机床处于复位状态。M03M03主轴正转。用于主轴顺时针方向转动主轴正转。用于主轴顺时针方向转动主轴正转。用于主轴顺时针方向转动主轴正转。用于主轴顺时针方向转动M04
17、M04主轴反转。用于主轴逆时针方向转动主轴反转。用于主轴逆时针方向转动主轴反转。用于主轴逆时针方向转动主轴反转。用于主轴逆时针方向转动M05M05主轴停止转动主轴停止转动主轴停止转动主轴停止转动M06M06换刀指令换刀指令换刀指令换刀指令M07M07冷却液开,用于切削液冷却液开,用于切削液冷却液开,用于切削液冷却液开,用于切削液1 1开开开开M08M08冷却液开,用于切削液冷却液开,用于切削液冷却液开,用于切削液冷却液开,用于切削液2 2开开开开M09M09冷却液关,用于切削液关冷却液关,用于切削液关冷却液关,用于切削液关冷却液关,用于切削液关M30M30程序结束程序结束程序结束程序结束使用使
18、用使用使用M30M30时,除表示执行时,除表示执行时,除表示执行时,除表示执行M02M02的内容之外,还的内容之外,还的内容之外,还的内容之外,还返回到程序的第一条语句,准备下一个工件的返回到程序的第一条语句,准备下一个工件的返回到程序的第一条语句,准备下一个工件的返回到程序的第一条语句,准备下一个工件的加工。加工。加工。加工。M98M98子程序调用,用于调用子程序;子程序调用,用于调用子程序;子程序调用,用于调用子程序;子程序调用,用于调用子程序;M99M99子程序返回,用于子程序结束及返回。子程序返回,用于子程序结束及返回。子程序返回,用于子程序结束及返回。子程序返回,用于子程序结束及返回
19、三、插补指令的编程三、插补指令的编程1、快速线性移动指令快速线性移动指令G00(1 1)编程格式)编程格式)编程格式)编程格式 G00 XG00 X(U U)Z Z(WW)_ _ _ _ ;式中:式中:式中:式中:X X、Z Z为刀具移动的目标点坐标。为刀具移动的目标点坐标。为刀具移动的目标点坐标。为刀具移动的目标点坐标。(2 2)注意事项)注意事项)注意事项)注意事项 使用使用使用使用G00G00指令时,刀具的实际运动路线指令时,刀具的实际运动路线指令时,刀具的实际运动路线指令时,刀具的实际运动路线并不一定是直线,并不一定是直线,并不一定是直线,并不一定是直线,而是一条折线而是一条折线而是
20、一条折线而是一条折线。因此,要。因此,要。因此,要。因此,要注意刀具是否与工件和夹具发生干涉。对不注意刀具是否与工件和夹具发生干涉。对不注意刀具是否与工件和夹具发生干涉。对不注意刀具是否与工件和夹具发生干涉。对不适合联动的场合,每轴可单动。适合联动的场合,每轴可单动。适合联动的场合,每轴可单动。适合联动的场合,每轴可单动。1、快速线性移动指令快速线性移动指令G00执行该段程序时,刀具首先以快速进给速执行该段程序时,刀具首先以快速进给速执行该段程序时,刀具首先以快速进给速执行该段程序时,刀具首先以快速进给速度运动到(度运动到(度运动到(度运动到(6060,6060)后在运动到()后在运动到()后
21、在运动到()后在运动到(6060,100100)。)。)。)。例例2:ABC G50 X80.0 Z222.0;G00 X40.0 Z162.0;(或(或U40.0 W-60.0);AD C G50 X80.0 Z222.0;G00 Z162.0(或(或W60.0);X40.0(或(或U40.0););2 2、带进给率的线性插补指令带进给率的线性插补指令带进给率的线性插补指令带进给率的线性插补指令G01 G01 G01 XG01 X(U U)Z Z(WW)F F;说明说明G01指令后的坐指令后的坐标值取绝对值编程标值取绝对值编程还是取增量值编程还是取增量值编程由由G90/G91决定。决定。F指
22、令也是模态指指令也是模态指令,令,F的单位由直线的单位由直线进给率或旋转进给进给率或旋转进给率指令确定。率指令确定。例例例例3 3:下图为典型车削加工的直线插补实例。下图为典型车削加工的直线插补实例。下图为典型车削加工的直线插补实例。下图为典型车削加工的直线插补实例。3、圆弧插补指令圆弧插补指令G02/G03 (1 1)G02/G03G02/G03的编程格式的编程格式的编程格式的编程格式 用用用用I I、K K指定圆心指定圆心指定圆心指定圆心位置:位置:位置:位置:G02 XG02 X(U U)Z Z(WW)I I K K F F _ _;G03 XG03 X(U U)Z Z(WW)I I K
23、 K F F _ _;用圆弧用圆弧用圆弧用圆弧半径半径半径半径R R指定圆心位置:指定圆心位置:指定圆心位置:指定圆心位置:G02 XG02 X(U U)Z Z(WW)R R F F_ _;G03G03 X X(U U)Z Z(WW)R R F F _ _;(2)说明)说明采用绝对值编程时,采用绝对值编程时,圆弧终点坐标为圆弧终点坐标为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值,用圆弧终点在工件坐标系中的坐标值,用X、Z表示表示;当采用增量值编程时,;当采用增量值编程时,圆弧圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值。增量值。数控车床的圆心数控车床的圆心坐标为坐标为I、
24、K,表示圆,表示圆弧起点到圆弧中心所作矢量分别在弧起点到圆弧中心所作矢量分别在X、Z坐标轴方向上的分矢量(矢量方向指向坐标轴方向上的分矢量(矢量方向指向圆心)。图中分别给出了在绝对坐标系圆心)。图中分别给出了在绝对坐标系中,顺弧与逆弧加工时的圆心坐标中,顺弧与逆弧加工时的圆心坐标I、K的关系。的关系。刀具起点刀具起点刀具终点刀具终点圆弧圆心圆弧圆心顺圆顺圆顺圆顺圆刀具起点刀具起点刀具终点刀具终点圆弧圆心圆弧圆心逆圆逆圆逆圆逆圆当用半径指定圆心位置当用半径指定圆心位置当用半径指定圆心位置当用半径指定圆心位置时,由于在同一半径时,由于在同一半径时,由于在同一半径时,由于在同一半径R R的的的的情况
25、下,从圆弧的起点到情况下,从圆弧的起点到情况下,从圆弧的起点到情况下,从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性,终点有两个圆弧的可能性,终点有两个圆弧的可能性,终点有两个圆弧的可能性,为区别二者,规定圆心角为区别二者,规定圆心角为区别二者,规定圆心角为区别二者,规定圆心角180180时,用时,用时,用时,用“R R”表示,表示,表示,表示,如图中的圆弧如图中的圆弧如图中的圆弧如图中的圆弧1 1;180180时,用时,用时,用时,用“R R”表示,如图表示,如图表示,如图表示,如图中的圆弧中的圆弧中的圆弧中的圆弧2 2。用用用用半径半径半径半径R R R R指定圆心位置指定圆心位置指定圆心位置指定圆
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