数控技术_数控车床编程

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1、 第3章 数控车床编程 3. 1 数控车床编程基础 一、数控车床编程特点 1. 在一个程序段中，可以采用绝对坐标编程、增量 坐标编程或二者混合编程。 2. 用绝对坐标编程时，坐标值X取工件的直径；增 量坐标编程时，用径向实际位移量的2倍值表示，并附 上方向符号。 3. 为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取 Z向的一半。 4. 由于车削加工的余量较大，因此，为简化编程数 控装置常具备不同形式的固定循环。 5. 编程时，常认为刀尖是一个点，而实际 中刀尖为一个半径不大的圆弧，因此需要对刀具 半径进行补偿。 二、编程规则 1绝对编程与增量编程 (1)绝对编程 绝对值编程是根据预先设定的编程原点

2、计算 出绝对值坐标尺寸进行编程的一种方法。即采用 绝对值编程时，首先要指出编程原点的位置，并 用地址X，Z进行编程(X为直径值)。 增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示 位置的一种编程方法。即程序中的终点坐标是相对于起点 坐标而言的。 (2)增量值编程 (3)混合编程 绝对值编程与增量值编程混合起来进行编程的方法叫 混合编程。编程时也必须先设定编程原点。 采用增量编程时，用地址U，W代替X，Z进行编程。 U，W的正负方向由行程方向确定，行程方向与机床坐标 方向相同时为正；反之位负。 2直径编程与半径编程 当用直径值编程时，称为直径编程法。车床出厂时 设定为直径编程，所以，在编制与X轴

3、有关的各项尺寸 时，一定要用直径值编程。 三、坐标系统 数控车床是以机床主轴轴线方向为Z轴方向，刀具 远离工件的方向为Z轴的正方向。X轴位于与工件安装 面相平行的水平面内，垂直于工件旋转轴线的方向，且 刀具远离主轴轴线的方向为X轴的正方向。 用半径值编程时，称为半径编程法。如需用半径编 程，则要改变系统中相关的参数。 1. 机床坐标系 2. 工件坐标系 一般将工件坐标系的Z轴设成与机床主轴中心线重 合，X轴设在工件的左端面或右端面。 机床 原点 O +Z +X L d 旋转中心线 图3-1 数控车床坐标系 O 参考点 工件 原点 O +Z +X L d 图3-2 工件坐标系 起刀点 3. 工件

4、坐标系设定G50 Xd ZL 该FANUC-6T指令设定刀尖与工件原点的位置关系。 四、对刀问题 对刀就是确定刀尖在工件坐标系中的位置。常用的 对刀方法为试切法。 O (b) 确定刀尖在X向的位置 O (a) 确定刀尖在Z向的位置 L 图3-3 数控车床的对刀 根据试切后工件的尺寸确定刀尖的位置。 O (a) 确定刀尖在Z向的位置 L 图3-3 数控车床的对刀 O (a) 确定刀尖在Z向的位置 L 图3-3 数控车床的对刀 O (b) 确定刀尖在X向的位置 d O (b) 确定刀尖在X向的位置 d 五、有关编程代码说明 （一）G功能 1. 绝对坐标G90 它是加工程序的第一条指令，以便后面给出

5、起刀点。 3. 起刀点和换刀点设置 以绝对坐标方式给出换刀时刀尖的位置。 2. 相对坐标G91 螺纹加工、循环加工、子程序调用须用相对坐标编程 。 对于CK0630型数控车床，其控制系统为FANUC OET-A 指令为：G92 X Z 对于FANUC-6T控制系统其指令为：G50 X Z 4.快速点位运动G00 XZ O 图3-3 G00指令运用 80 90 6 40 X Z O 图3-3 G00指令运用 40 6 Z X 绝对坐标编程为：G00 X40.0 Z6.0 相对坐标编程为：G00 U-40.0 W-84.0 5. 直线插补G01XZF O 图3-4 G01指令运用 40 Z X 8

6、0 O 图3-4 G01指令运用 40 Z X 80 绝对坐标编程为：G01 X40.0 Z-80.0 F0.4 相对坐标编程为：G01 U0.0 W-80.0 F0.4 6. 圆弧插补指令G2、G3 1）用圆弧半径R指定圆心位置编程 G2(或G3) X Z R F (绝对)； G2(或G3) U W R F (相对) 。 2）用I, K指定圆心位置的编程 G2(或G3) X Z I K F (绝对); G2(或G3) U W I K F (相对)。 X, Z是圆弧终点的坐标值； I, K是圆心相对于圆弧起点的坐标值； U, W是终点相对始点的坐标值； R是圆弧的半径值。 I K W U/2

7、X R +X +Z 图3-5 圆弧插补 Z X O R23 60 14 Z X O 60 14 Z X O 60 14 A. 绝对坐标编程 (1) 顺圆插补 G02 半径法： G02 X60.0 Z-23.0 R23 F30 圆心法： G02 X60.0 Z-23.0 I23 K0 F30 B. 相对坐标编程 半径法： G02 U46.0 W-23.0 R23 F30 圆心法： G02 U46.0 W-23.0 I23 K0 F30 Z X O 60 图3-5 G02指令运用 (2) 逆圆插补 G03 A. 绝对坐标编程 半径法： G03 X60.0 Z-30.0 R30 F30 圆心法： G

8、03 X60.0 Z-30.0 I0 K-30 F30 B. 相对坐标编程 半径法： G03 U60.0 W-30.0 R30 F30 圆心法： G03 U60.0 W-30.0 I0 K-30 F30 Z X O 60 图3-5 G02指令运用 Z X O 60 图3-5 G02指令运用 7. 进给暂停G04P P后为时间值，表示延迟时间，单位为毫秒。 主要用于车削环槽、不通孔和自动加工螺纹等场合。 图3-6 暂停指令G04图3-6 暂停指令G04图3-6 暂停指令G04图3-6 暂停指令G04 G04 P1000 8. 回参考点检验 (G27) G27用于检查X轴与Z轴是否能正确返回参考点

9、。 9. 沿X方向返回程序起点（或对刀点）径向位置G28 当前位置 程序起点 图3-7 返回程序起点指令G28 +X +Z 当前位置 程序起点 图3-7 返回程序起点指令G28 +X +Z 9. 沿Z方向返回程序起点(或对刀点)Z向位置 G29 当前位置 程序起点 图3-8 返回程序起点指令G29 +X +Z 当前位置 程序起点 图3-8 返回程序起点指令G29 +X +Z 10. 螺纹切削G33D IX L PQ D螺纹段外径； I 螺纹段内径； X 每次径向切深(直径值)； L 螺纹有效段总长，正为左旋，负为右旋； P 螺纹导程； Q 锥螺纹的大小头半径之差。 注意：1在进入螺纹加工之前必

10、须是相对坐标； 2 必须设置2mm升速进刀段与2mm 的降速退刀段。 2 I D 图3-9 程序起点A A 例1 如图3-10所示的圆柱螺纹，螺纹导程为1.5mm。 11. 整数导程螺纹切削 (G32) G32 X (U) Z (W) F或E G00 Z104.0 X29.3 ap1=0.35 G32 Z56.0 F1.5 G00 X40.0 Z104.0 X28.9 ap2=0.2 G32 Z56.0 G00 X40.0 Z104.0 X28.5 ap2=0.2 . 30 56 104 图3-10 车螺纹 例2 如图3-11所示的圆锥螺纹，螺纹导程为3.5mm， 1=2mm， 2=1mm，每

11、次背刀量为1mm。 1 2 40 43 14 50 图3-11 车削圆锥螺纹 G00 X12.0 G32 X41.0 W-43.0 F3.5 G00 X50.0 W43.0 X10.0 G32 X39.0 W-43.0 W43.0 12. 螺纹切削循环 (G92) G92 X (U) Z (W) I F或E X, Y为螺纹终点坐标值，U, W为螺纹终点相对循环起点的坐标 分量，I为锥螺纹始点与终点的半径差。 G50 X270.0 Z260.0 坐标设定 M03 S300 主轴正转, 300r/min G00 X35.0 Z104.0 G92 X29.2 Z56.0 F1.5 切削循环1 X28

12、.6 切削循环2 X28.2 切削循环3 X28.04 切削循环4 G00 X270.0 Z260.0 M05 回起刀点，主轴停 M02 程序结束 例3 车如3-12所示的圆柱螺纹。 30 56 104 图3-12 车螺纹 例4 车如3-13所示的圆锥柱螺纹。 12 62 2 2 +Z +X 50 40 50 图3-13 车削圆锥螺纹 80 G50 X270.0 Z260.0 G97 S300 M03 T0101 G00 X80.0 Z62.0 G92 X49.6 Z12.0 I-5.0 F2.0 X48.7 X48.1 X47.5 X47.1 G00 X270.0 Z260.0 T0000

13、M05 M02 13. G36 A 子程序调用 A为子程序号，199。须以增量方式进入。 14. G37 A 子程序开始 A为子程序号，199。 15. G38 子程序结束 子程序格式： G37 A 子程序体 G38 说明：1）子程序中不得有循环体； 2）子程序必须在M02以后建立； 3）G38必须位于子程序的最后。 例5 编制如图3-14所示零件的数控程序，已知毛坯 32mm，长度77mm。 N1 G90 T01 N2 G92 X60. Z50. M03 S1000 (b) 60 T01T02 35 5 35 5 外圆 车刀 切槽刀 222 61010 50 20 30 图3-14 例5 +

14、X +Z 50 62 60 50 30 图3-14 例5 +X +Z 50 N3 G00 X34. Z0 N4 G01 X0 F110 车端面 N5 G00 Z2. N6 X30. N7 G01 Z-55. F110 车外圆 34 50 30 图3-14 例5 +X +Z 34 50 30 图3-14 例5 +X +Z 50 30 图3-14 例5 +X +Z 2 50 30 图3-14 例5 +X +Z 2 50 30 图3-14 例5 +X +Z 2 50 30 图3-14 例5 +X +Z 2 50 30 图3-14 例5 +X +Z 2 50 30 图3-14 例5 +X +Z N8

15、G28 N9 G29 M06 T02 换切槽刀 (b) T01T02 35 5 35 5 外圆 车刀 切槽刀 50 30 图3-14 例5 +X +Z (b) 60 T01T02 35 5 35 5 外圆 车刀 切槽刀 50 30 图3-14 例5 +X +Z 50 32 30 +X +Z -12 N10 G00 X32. Z-12. 以左刀尖对刀 N11 G91 G36 A1 调用子程序A1车右端两个槽 N19 G37 A1 子程序 N20 G01 U-12. F80 以增量方式径向车槽 N21 G04 P1000 槽刀径向移动暂停以使车削面光华 N22 G00 U12. 径向快速退刀 N23 W-8. 轴向快速移至下一个槽的进刀点 N24 G01 U-12. F80 径向车槽 N25 G04 P1000 径向暂停 N26 G00 U12. 径向快退 N27 G38 子程序结束 20 30 +X +Z 32 30 +X +Z 32 30 +X +Z 20 30 +X +Z 32 30 +X +Z N12 G90 G00 X32. Z-32. 以左刀尖对刀 N13 G91 G36 A1 调用子程序A1车左端两个槽 N19 G37