第二章数控加工编程技术3

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1、主要内容: 概述 手工编程方法 数控车床编程方法 数控铣床编程方法 数控线切割编程方法 加工中心编程方法 自动编程方法,第二章 数控加工编程技术（3）,第四节 典型数控加工编程,主要内容,零件 图纸,数控工艺分析,确定加工内容、路线,数学处理,程序 编制,试切、验证,编程 手册,确定刀、夹、量具,确定切削用量,手工编程流程图,自动编程流程图,零件造型,CAD图,数控工艺分析,设置毛坯,刀具设置,加工工艺参数设置,切削方式设置,自动生成刀具路径,刀具路径模拟,后置处理,试切、验证,一、数控车床,1.数控车床简介 数控车床(主轴位置分): 立式数控车床(回转直径较大的盘类零件) 卧式数控车床(轴向

2、尺寸较长或小型盘类零件),1. 数控车床编程方法及编程实例,主要内容,单主轴单刀架,双主轴双刀架,1、 数控车床编程方法及编程实例,双主轴双刀架,立铣头,1 数控车床编程方法及编程实例,经济型数控车床属低档型，一般采用步进电动机和单片机控制，成本较低，车削精度也不高； 普通数控车床数控系统功能强，具有刀具半径补偿、固定循环等功能，可同时控制两个坐标轴，即X轴和Z轴，普遍应用于企业的实际生产中。 车削加工中心是在普通数控车床的基础上，增加了C轴和铣削动力头，有的还配备了刀库和机械手，可实现X、Z和C三个坐标轴联动。车削中心除可以进行一般车削外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回

3、转中心的孔和径向孔的钻削等加工。,数控车床(按功能分):,go,go,go,1 数控车床编程方法及编程实例,主要内容,经济型数控车床,end,1 数控车床编程方法及编程实例,主要内容,普通数控车床,end,1 数控车床编程方法及编程实例,主要内容,车削中心,1 数控车床编程方法及编程实例,主要内容,C轴控制,C轴控制加工,end,主要内容,1 数控车床编程方法及编程实例,刀架,床身,主轴箱,滚珠丝杠,床座,尾座,1 数控车床编程方法及编程实例,数控车削主要适合对象: 高精度回转零件 零件廓形复杂或难于控制尺寸的回转体零件 表面形状复杂的回转体零件 带特殊螺纹的回转零件(导程不一样),1 数控车

4、床编程方法及编程实例,高精度的机床主轴,高速电机主轴,返回,难 于 控 制 尺 寸 的 回 转 体 零 件,返回,1 数控车床编程方法及编程实例,表面形状复杂的回转体零件,返回,1 数控车床编程方法及编程实例,非标丝杠,1 数控车床编程方法及编程实例,2、数控车削工艺处理 选择零件或加工内容 数控工艺可行性分析,明确加工要求 确定工艺路线 工序详细设计 数控程序设计与调整,工艺性分析,1 数控车床编程方法及编程实例,（1）对刀具、刀座的要求,1 数控车床编程方法及编程实例,主要内容,内孔车刀,外圆车刀,1 数控车床编程方法及编程实例,主要内容,螺纹车刀,1 数控车床编程方法及编程实例,主要内容

5、,切断（槽）车刀,1 数控车床编程方法及编程实例,1 数控车床编程方法及编程实例,尽可能使用机夹刀和机夹刀片，以减少换刀时间和对刀时间；数控刀具通过刀座作过渡安装在刀架上等。,1 数控车床编程方法及编程实例,主轴旋向与刀杆方向的关系,1 数控车床编程方法及编程实例,左手刀（L）,1 数控车床编程方法及编程实例,（2）对夹具的要求,主要内容,跟刀架 中心架,三爪自定心 卡盘装夹,两顶尖之间装夹,双三爪定心卡盘装夹,卡盘和顶尖装夹,常 用 装 夹 方 式,通用夹具装夹,1 数控车床编程方法及编程实例,薄壁零件容易变形，普通三爪卡盘受力点少，采用开缝套筒或扇形软卡爪，可使工件均匀受力，减小变形。,1

6、 数控车床编程方法及编程实例,（3）坐标系统,数控车床的机床原点定义为主轴旋转中心线与车床端面的交点； 为了方便编程和简化数值计算，数控车床的工件坐标系原点一般选在工件的回转中心与工件右端面或左端面的交点上。,1 数控车床编程方法及编程实例,主要内容,（4）切入、切出方式及走刀路线的确定,切入零件时采用快速走刀接近工件切削起始点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空行程时间，提高加工效率。,合理设置起刀点：,1 数控车床编程方法及编程实例,圆 弧 面 走 刀 路 线,1 数控车床编程方法及编程实例,锥 面 走 刀 路 线,进给总长度最短,编程方便。但在每次切削中背吃刀量是变 形的，且刀切削运动

7、的路线较长。,刀具切削运动的距离较短。,1 数控车床编程方法及编程实例,3、数控车床的编程特点: 在一个零件的加工程序段中，根据纸图上标注的尺寸，可以按绝对坐标编程、增量坐标编程或两者混合编程。当按绝对坐标编程时用代码X和Z表示；按增量坐标编程时则用代码U 和W表示，一般不用G90、G91指令，用G50完成工件坐标系设定。 直径方向按绝对坐标编程时以直径值表示，按增量坐标编程时，以径向实际位移量的2倍值表示 由于车削常用的毛坯为棒料或锻件，加工余量较大，可充分利用各种固定循环功能，达到多次循环切削的目的。 为提高径向尺寸精度X轴方向脉冲当量取Z轴的一半.,1 数控车床编程方法及编程实例,4.

8、数控车床常用指令介绍,1) G00、G01、G02、G03指令,快速点定位：G00 X（U）_ Z（W）_ ； 直线插补： G01 X（U）_ Z（W）_ F_ ； 圆弧插补：,1 数控车床编程方法及编程实例,主要内容,1 数控车床编程方法及编程实例,按绝对坐标编程时程序段为 G01 X30.0 Z50.0 F50； G02 X50.0 Z30.0 R25.0；,按增量坐标编程时程序段为 G01 U0.0 W-20.0 F50 ； G02 U20.0 W-20.0 R25.0；,1 数控车床编程方法及编程实例,G99 F_；（每转进给模式,G95） G98 F_；（每分钟进给模式）,2) F、

9、S指令设置,恒切削速度的设置方法为 G96 S_ ；（S的单位为m/min） 主轴转速也可不设置成恒切削速度，指令格式为 G97 S_ ；（S的单位为r/min） 设置成恒切削速度时，为防止计算出的主轴转速过高而发生危险，在设置前应将主轴最高转速设置在某一最高值。指令格式为 G50 S_ ；（S的单位为r/min）,1 数控车床编程方法及编程实例,3) 暂停指令G04,在车削加工中，该指令可用于车削环槽、不通孔以及加工螺纹等场合；,G04 U_（或P_）； 在G98进给模式下，指令中输入的时间即为停止进给的时间；在G99进给模式下，则为暂停进刀的主轴回转数。,1 数控车床编程方法及编程实例,4

10、) 车削常用固定循环指令,(1）单一形状圆柱或圆锥切削循环,圆柱切削循环程序段格式为 G90 X（U）_ Z（W）_ F_ ； 圆锥切削循环程序段格式为 G90 X（U）_ Z（W）_ I_ F_ ；,锥体切削始点与切削终点的半径差,1 数控车床编程方法及编程实例,1 数控车床编程方法及编程实例,N10 G90 X35.0Z20.0F50；,N10G90X40.0Z20.0I-5.0F50； N20 X35.0； N30 X30.0；,N20 X30.0；,N30 X25.0；,半径差,1 数控车床编程方法及编程实例,格式：,(2）端面切削循环,G94 X（U）_ Z（W）_ F_ ；,1 数

11、控车床编程方法及编程实例,N10 G94X30.0Z-5.0F50； N20 Z-8.0； N30 Z-15.0；,1 数控车床编程方法及编程实例,(3) 螺纹切削指令 功能：加工圆柱、圆锥螺纹 过程：主轴转一转，刀具移动一个螺距。 格式：G92 X（U）_ Z（W）_ I_ F_ ； I: 锥螺纹切削始点与终点的半径差。 F：螺距导程=螺距头数。 实际加工螺纹长度：W=L+1+ 2,1 数控车床编程方法及编程实例,螺纹切削方式,1 数控车床编程方法及编程实例,1 数控车床编程方法及编程实例,N50 G92 X28.9 Z56.0 F2； N60 X28.2； N60 X27.7； N60 X

12、27.3；,1 数控车床编程方法及编程实例,1 数控车床编程方法及编程实例,左旋(逆时针旋入)；右旋(顺时针旋入)。,1 数控车床编程方法及编程实例,1 数控车床编程方法及编程实例,螺纹加工进刀次数及进刀量的选择,应根据螺距 来选择走刀 次数及进给 量，以保证 螺纹的精度 及质量,主要内容,（4）多重复合循环,功能：在多重循环中，只须指定精加工路线和粗加工的背吃刀量，系统就会自动计算出粗加工路线和走刀次数。,(a)外圆粗车循环G71,G71 U（d） R（e）； G71 P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F_ S_ T_ ； N（ns） N（nf）,1 数控车床编程方法及编程实例,C为粗车循

13、环的起点，A是毛坯外径与轮廓端面的交点,1 数控车床编程方法及编程实例,主要内容,切削深度为5mm，退刀量为1mm， X向精车余量为2mm，Z向精车余量为2mm，,1 数控车床编程方法及编程实例,N20 G00 Xl70.0 Z180.0 S750 T0202 M03； N30 G71 U5.0 R1.0； N35 G71 P40 Q100 U4.0 W2.0 F0.3 S500； N40 G00 X45.0 S750； N50 G01 Z140.0； N60 X65.0 Z110； N70 Z90.0； N80 X140.0 Z80.0； N90 Z60.0； N100 Xl50.0 Z40

14、.0；,1 数控车床编程方法及编程实例,主要内容,（b）端面车加工循环G72,G72 U（d） R（e）； G72 P（ns） Q（nf）U（u）W（w）F_S_T_； N（ns） N（nf）,1 数控车床编程方法及编程实例,假设粗车深度为1mm，退刀量为0.3mm， X向精车余量为0.5mm，Z向精车余量为0.25mm,1 数控车床编程方法及编程实例,N40 G00 X176.0 Z130.25； N50 G72 U1.0 R0.3； N60 G72 P70 Q120 U1.0 Z0.25 F0.3 S500； N70 G00 Z56.0 S600； N80 G01 X120.0 Z70.0

15、 F0.15； N90 W10.0； N100 X80.0 Wl0.0； N110 W20.0； N120 X36.0 W22.0；,1 数控车床编程方法及编程实例,1 数控车床编程方法及编程实例,（c）成形车削循环G73,G73 U（i） W（k） R（d）； G73 P（ns） Q（nf） U（u） W（w）F_S_T_； N（ns） N（nf）,i为沿X轴方向的退刀量（半径编程）,k为沿Z轴方向的退刀量；,d为重复加工次数,适用范围：适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近的毛坯的粗加工,1 数控车床编程方法及编程实例,1 数控车床编程方法及编程实例,1 数控车床编程方法及编程实例,N30 G73 U14.0W14.0R3； N40 G73 P50 Q100 U0.5W0.25 F0.3 S180； N50 G00 X80.0W-40.0； N60 G01 W-20.0 F0.15 S600； N70 X120.0 W-10.0； N80 W-20.0 S400； N90 G02 X160.0W-20.0 R20.0； N100 G01 X180.0W-10.0 S280； N110 G70 P50 Q100； N120 G00 X260.0 Z220.0； N130 M30；,1 数控车床编程方法及编程实例,（d）精车循环G70,在采用G71、G72、G73