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1、数控车床加工及编程,数控车削加工工艺,数控车床程序编制,数控车床编程实例,学习目标和重点,目标： 学习和应用FANUC数控系统的各种指令。 掌握FANUC数控系统的各种指令格式和应用范围、技巧。 中等难度的零件加工程序的编制和加工。 重点： FANUC数控系统的各种指令格式和应用范围、技巧。 数控加工及程序编制的综合能力,数控车削加工工艺,数控车床加工的主要特点 车削刀具 数控车削加工走刀路线,数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。主要是加工轴类、盘类等回转体零件的。通过数控加工程序的运行，它能自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面或非圆弧曲线轮廓面、端面和螺纹等工序的切削加工，并能进行车槽、钻
2、孔、镗孔、扩孔、铰孔等加工。此外，数控车削中心还可以在一次装夹中完成更多的加工工序，包括钻、铣、攻螺纹等。,数控车床加工的主要特点,数控车床上的各种加工方法,数控车削刀具,车削刀具的分类：,外圆车刀 内孔车刀 螺纹车刀 切断切槽刀,1、外圆车刀,1、外圆车刀,1、外圆车刀,外圆车刀主偏角K=75,该75主偏角车刀只能用于外圆粗车削,其刀片为四方形,所以可以转位八次,经济性好.,该75主偏角车刀只能用于外圆粗车削,该主偏角车刀为MCLNR车刀刀片的补充应用.,1、外圆车刀,1、外圆车刀,外圆车刀主偏角K=90,该90主偏角车刀只能用于外圆粗精车削,其刀片为三角形,切削刃较长，刀片可以转位六次,经
3、济性好,2、内孔车刀,根据以下切削方式选择内孔车削刀具形式与主偏角：,外螺纹车刀,3、螺纹车刀,带修光刃的螺纹刀片,可加工出包括牙顶在内的完整螺 纹牙型 保证了正确的底径和顶径 在车削螺纹前，毛坯不需车削， 车后不需去毛刺,内螺纹车刀,4、切断切槽刀,QZQ,QZSR,QZS,QT四大系列 最小切槽宽度1.1mm 最大切断直径60mm 左刀右刀任意选择,4、切断切槽刀,数控车床编程基础（P55）,用数字形式的指令代码来描述被加工零件的工艺过程、零件尺寸和工艺参数 根据被加工零件的图样、技术要求和工艺要求等必要信息，按照数控系统所规定的指令和格式编制的加工指令序列的过程简称数控编程,4.1.1
4、编程的基本概念,数控车床编程基础（P55）,分析零件图样（根据零件图样选择设备） 工艺处理（选择加工工艺） 数学处理（找出编程所需与工件有关的数据） 编写加工程序（根据选用的数控系统的编程要求编写程序） 输入机床（把编制好的程序送到数控系统里） 程序校核与首件试切（检验程序）,4.1.2 编程的内容及步骤,数控车床编程基础（P57）,手工编程 定义：零件图样分析、工艺处理、数值计算、书写程序单等工作都是由人工来完成 自动编程 定义：由计算机来完成加工程序编制工程的全部或大部分工作 主要有数控语言型、交互式图形编程和数字化编程三种,4.1.3 数控编程的方法,数控车床编程基础（P57）,G代码
5、分模态指令（01组）、非模态指令（00组）和初态指令,4.1.3 数控车编程的指令代码,数控车床编程基础（P57）,4.1.3 数控车编程的指令代码,数控车床编程基础（P57）,4.1.3 数控车编程的指令代码,FANUC数控系统车削G代码指令（P282）,数控车床编程基础（P57）,4.1.3 数控车编程的指令代码,数控车编程的M代码,数控车床加工的走刀路线,最短的空行程路线 粗加工（或半精加工）进给路线 精加工进给路线 特殊的进给路线,1、最短的空行程路线,巧用起刀点。（图a) 巧设换（转）刀点。(图b),2、粗加工（或半精加工）进给路线,常用的粗加工进给路线。（图a) 大余量毛坯的阶梯切
6、削进给路线。(图b) 双向切削进给路线 。(图c）,3、精加工进给路线,完工轮廓的连续切削进给路线。 在安排一刀或多刀进行的精加工进给路线时，其零件的完工轮廓应由最后一刀连续加工而成 。 各部位精度要求不一致的精加工进给路线。 若各部位精度相差不是很大时，应以最严的精度为准，连续走刀加工所有部位； 若各部位精度相差很大，则精度接近的表面安排同一把刀走刀路线内加工，并先加工精度较低的部位，最后再单独安排精度高的部位的走刀路线。,4、特殊的进给路线,在数控车削加工中，一般情况下，Z坐标轴方向的进给路线都是沿着坐标的负方向进给的，但有时按这种常规方式安排进给路线并不合理，甚至可能车坏工件。,数控车床
7、程序编制,数控车床的品种繁多，结构及数控系统各异，但在许多方面仍有共同之处。本章介绍采用FANUC和广数系统的数控车床的程序编制。,工件坐标系设定 数控系统的功能 加工准备类指令 刀具参数补偿指令 基本加工类指令 单一固定循环指令 复合固定循环指令 切槽加工与程序暂停指令 螺纹切削指令 子程序,数控车床程序编制,数控车床的品种繁多，结构及数控系统各异，但在许多方面仍有共同之处。本章介绍采用FANUC和广数系统的数控车床的程序编制。,如图5-1 数控车削常见加工表面,数控车削的加工对象及内容（P89）,以数字控制代替机械传动，进给运动是由伺服电机经滚动丝 杠，传动到滑板和刀架，实现横向（X轴）和
8、纵向（Z轴）移 动,数控车床程序编制,数控车削的加工对象及内容（P89）,数控车床程序编制,5.1.2 数控车削的编程特点（P90）,（3）数控编程的形式：绝对值编程、增量值编程和混合坐标编程 如：绝对 G01 X21.0 Z32.0 增量 G01 U-5 W15 混合 G01 X21.0 W15,（2）多数数控车床用X、Z表示绝对坐标指令，用U、W表示增 量坐标指令，而不用G90、G91指令,（1）数控车编程可以用手工编程或自动编程,（4）编程时径向尺寸一般用X表示直径,（5）手工编程时可以使用固定循环指令,（6）具有刀具半径自动补偿功能,数控车床编程的几何基础坐标系（P58）,1：机床坐标
9、系 采用“右手定则的笛卡尔坐标系”（三垂直坐标 X、Y、Z） 三坐标的交点为坐标系的零点 2：轴及方向规定 Z轴 规定与机床主轴平行的坐标轴为Z轴，刀具远离工件的方向为Z的正向 X轴 对于工件做旋转运动的机床，规定为工件的径向运动为X轴，刀具远 离工件的方向为Z的正向 3：机床坐标系（机床零点） 机床出厂时已经设定 用于数控装置的计算,数控车床编程的几何基础坐标系（P60）,3.1 编程坐标（工件坐标） A：编制程序时，工件的坐标计算完全在编程坐标系里进行 B：编程坐标系零点要尽量满足编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差小 等条件 C:编程零点与尺寸标注的基准尽量一致,数控车床编程的几何基础坐
10、标系（P60）,编程零点与尺寸标注的基准尽量一致,尺寸标注 的基准,编程零点,工件坐标系设定G50（P91）,格式：G50 X Z ； 功能：编程时，首先确定工件原点后用G50设定工件坐标系。 式中：X、Z刀尖（刀位点）起始点相对于工件原点的X、Z向 坐标值（X为直径值）。,G50 X200. Z150.；,在执行G50前必须进行什么操作？,在执行G50前必须先调整机床，将刀尖放在程序所要求的起始点位置上“对刀”,【例】G50指令设定工件坐标系。,数控系统的指令功能,5.2 数控车床的刀具及刀具补偿（P91） 1：刀具号功能 格式：T 如 T01表示1号刀 T02表示2号刀 T0*表示*号刀,
11、2：刀补号功能 格式：01表示1号刀补 0*表示*号刀补,3：刀具及补偿 格式：T_ _ _ _ 注：T后面的1、2两位数表示刀具号 T后面的3、4两位数表示刀补号,如：T0101 表示1号刀，用1号刀补,4.2.1 数控系统的指令功能,5.2.1 刀具位置补偿（P92） 刀具位置补偿又称刀具长度补偿，是刀具几何位置偏移和磨损补偿，可用来补偿不同刀具之间的刀尖位置偏移,5.2.2 刀尖圆弧半径补偿(P92) 可以用来补偿由于刀尖圆弧半径引起的过切或欠切及加工误差 G41 左补偿 G42 右补偿 G40 取消刀具圆弧补偿,数控系统的辅助功能指令,辅助功能指令 M A:辅助功能指令：也称M功能、M
12、指令或M代码它是M和后两 位数字组成 B:辅助功能指令主要用作在机床加工时的辅助性动作控制，如主轴正、反转，冷却液开、关等。 注意！：一句指令里只能指定一个M代码，如果指定了一个以上时，则最后一个M代码有效！ M代码共有100种，从M00-M99。不同的数控系统指定的定义不尽相同，注意根据系统说明书使用,数控系统的辅助功能指令,数控车床常用辅助功能指令： M00 程序暂停 M02 程序结束 M03 主轴顺时针方向转 M04 主轴逆时针方向转 M05 主轴停止 M06 换刀 M07 2号冷却液开 M08 1号冷却液开 M09 冷却液关,数控系统的辅助功能指令,数控车床常用辅助功能指令： M10
13、液压卡盘夹紧 M11 液压卡盘松开 M30 程序结束、关闭M、S、T功能，光标回到程序开头 M98 调用子程序 M99 结束子程序并返回主程序,数控系统的辅助功能指令,数控车床 S、F 功能指令： 1：主轴功能 S 指令 主轴功能是指设定主轴转速或速度的指令，用字母S和其后面的数字表示，程序段开始前一般要与M03或M04一起使用。 如：M03 S560 或 M04 S560 2：进给功能指令（F） 进给指令时设定进给速度指令，用字母F和其后面的数字表示 如:G99 每转进给模式(广数) G01 X50 Z-20 F0.5 进给速度为0.5mmr G98 每分钟进给模式（广数） G01 X50
14、Z-20 F0.5 进给速度为0.5mmmin,数控系统的辅助功能指令,数控车床其它常用编程地址符号 %、O、P、N % 程序结束符 O 程序编号 由O和其后4位数组成程序名 如 O1314 P 子程序的指定 由P和其后面的数字表示 如 P101314 N 指定程序段号 由N和其后面的数字表示 如N1、N1000,数控系统的指令功能（FANUC）,1、准备功能（G功能） 功能：使机床或数控系统建立起某种加工方式的指令。 格式：G （G00G99共100种）,【概念】 模态指令：又称续效代码。该指令代码一经定义，其功能一直保持有效，直到被相应的代码取消或被同组的代码所取代。 非模态指令：只在写有
15、该代码的程序段中才有效。,数控系统的指令功能（FANUC）,2、辅助功能（M功）能 功能：控制机床或系统的开关功能的一种命令。 格式：M （从M00M99共100种） 常用指令： M03主轴正转；M04主轴反转；M05主轴停止； M08切削液开；M09切削液关；M30程序结束。,数控系统的指令功能（FANUC）,3、进给功能（F功能） 功能：用于指定刀具进给速度。F为续效代码。 进给模式：数控车床分每转进给mm/r和每分钟进给mm/min 。 每分钟进给模式G94mm/min（FANUC） 格式：G94 F； 每转进给模式G95mm/r (FANUC) 格式：G95 F；,数控系统的指令功能（
16、FANUC）,4、主轴转速功能（S功能） 功能：用于指定主轴转速，一般为r /min 模式：数控车床有恒转速与恒线速控制模式 恒线速度控制G96m/min 格式：G96 S； 功能：在车削端面或工件直径变化较大时使用，提高切削质量。 恒转速控制G97（上电时默认状态）r/min 格式：G97 S； 功能：该指令可设定主轴转速并取消恒线速度控制，在车削螺纹或工件直径变化不大时使用。 主轴最高转速限制G92r/min 格式：G92 S； 功能：可防止因主轴转速过高，离心力太大，产生危险及影响机床寿命。,数控系统的功能（FANUC）,5、刀具功能（T功能） 功能：用于选择刀具与刀具偏置量。 格式：T,G、M、F、S、T指令中哪些指令是模态指令？哪
