数控车床(第2讲)

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1、数控加工技术实习-数控车床 连福群 实验师 高云峰 高级技师 杨增玲 副教授 刘 贤 副教授 崔 涛 讲师 中国农业大学 工程训练中心 指导教师 程序段的组成 内容提纲 程序的主要代码 圆柱表面及端面的数控车削 螺纹切削指令 螺纹的数控加工 1.程序的主要代码 （1）快速定位指令G00 用途：控制刀具以点位控制的方式快速移动到目标 位置。 格式：G00 X(U)_ Z(W)_ X、Z刀具要到达的目标点的绝对值坐标； U、W刀具目标点相对于前一点的增量坐标 ；本次实习均采用绝对值坐标。 注意：X是直径编程 补充知 识点 直径编程方式 在车削加工的数控程序中，X轴的坐标值取为零件图样 上的直径值，

2、可与零件图中的尺寸标注一致，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。 编程方式由系统参数设定 知识点补充 如图所示 ： A点坐标： B点坐标： (25,0) (30,-20) 工件坐标系原点 X=0,Z=0 1.程序的主要代码 （1）快速定位指令G00 说明 G00不能加工，仅在刀具与工件不接触时使用，其移 动速度是机床出厂时由生产厂家设置默认的，加速- 最大行进-减速-终点； G00是模态指令，是续效的，即：前面程序制定了 G00，紧接后面的程序可不写，只需写出移动坐标即 可。 （1）快速定位指令G00 控制刀具以点位控制的方式快速移动到目标位置。 格式：G00 X(U)_

3、Z(W)_ B(32,0) A(100,100) 从A点移动到B点: G00 X32 Z0 工件坐标系原点 X=0,Z=0 G00U-68W-100 从机床回零点移动 到A点再移动到B点 : G00X100Z100 X32 Z0 1.程序的主要代码 （2）直线插补指令G01 用途：刀具以程序中设定的进给速度，从某一点出发 ，直线移动到目标点。 格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_ X、Z刀具要到达的目标点的绝对值坐标； F刀具的进给速度。 说明： G01是在刀具加工直线轨迹时采用的，如车外圆、 端面、切槽等； 机床执行G01时，程序段中必须有F； G01和F都是模态指令。 1.程序的主要

4、代码 （3）进给速度指令 用途：指定刀具进给移动的快慢。 格式： a) 转进给方式 G99 F_，F指定的是主轴转一转 ，刀具沿进给方向移动的距离，单位是mm/r b) 分进给方式 G98 F_，F指定的是刀具每分钟 移动的距离，单位是mm/min 说明： 都是模态指令 我们机床默认是转进给方式 1.程序的主要代码 （4）刀具控制指令 用途：用于选择所需的刀具。 格式： TXXXX 一般数控车床T后面用四位数字表示，前两位是 刀具号，后两位是刀具补偿号；如T0101 注意：沈阳机床厂的CAK3675V是四位数字； 宝鸡机床厂的CJK1630和TK40A是两位数 字。 1.程序的主要代码 （5）

5、M指令 M03 主轴正转 M04 主轴反转 M05 主轴旋转停止 M08 切削液开 M09 切削液关 M30 程序停止，程序复位到起始位置 1.程序的主要代码 （6）主轴转速控制指令 用途：控制主轴速度的快慢。 格式： a) 恒转速控制 G97 S_，S指定的是主轴转速，单位是 r/min b) 恒线速控制 G96 S_，S指定的是主轴的线速度，单位 是m/min 说明： 都是模态指令； 恒转速控制是数控车床的默认状态，一般情况下都采用此 种方式。 沈阳机床厂CAK3675V的主轴转速由S指令 指定； 宝鸡机床厂的CJK1630，主轴转速由手柄 控制，程序中不用S指令指定； 宝鸡机床厂的TK4

6、0A，分档位设定转速， 需要先用M41（低档）、 M42（中档）、 M43（高档）指令，把主轴转速调到相应 档，然后在程序中用S指令指定具体的转 速。 实习所用机床的说明 （7）程序代码表 代码功 能 是否模 态 代码功 能 是否模 态 G00定位(快速定位)模态G42刀尖半径补偿(左)模态 G01直线插补(进给)模态G50绝对零点编程非模态 G02圆弧插补(顺时针方向)模态G70精加工循环非模态 G03圆弧插补(逆时针方向)模态G71外圆车削非模态 G04暂停非模态G72平面车削非模态 G20英制数据输入模态G73图形复制非模态 G21公制数据输入模态G74Z轴方向的多孔钻非模态 G22存贮

7、行程限位ON模态G75X轴方向切槽非模态 G23存贮行程限位OFF模态G76螺纹切削循环非模态 G27返回参考点检查非模态G90切削循环A(平面切削)模态 G28返回参考点非模态G92螺纹切削循环模态 G29离开参考点非模态G94切削循环B(平面切削)模态 G30返回第二参考点非模态G96恒表面速度控制模态 G32螺纹切削(直螺纹,锥螺纹)模态G97恒表面速度控制取消模态 G40刀尖半径补偿取消模态G98每分钟进给量模态 G41刀尖半径补偿（左）模态G99每转进给量模态 G功能代码表 代码功 能是否模态代码功 能是否模态 M00程序停止非模态M50棒料进给器夹紧及前进模态 M01停止非模态M5

8、1棒料进给器放松及后退模态 M02程序结束非模态M52自动门打开模态 M03主轴正传（顺时针）模态M53自动门关闭模态 M04主轴反转（逆时针）模态M58中心架夹紧模态 M05主轴停止模态M59中心架放松模态 M08冷却液开模态M66卡盘外卡方式模态 M09冷却液关模态M67卡盘内卡方式模态 M10零件收集器前伸模态M68液压卡盘夹紧模态 M11零件收集器收回模态M69液压卡盘放松模态 M13吹气1模态M74错误检测开模态 M14吹气2模态M75错误检测关模态 M17两轴选择模态M76螺纹倒角开模态 M18三轴选择模态M77螺纹倒角关模态 M19主轴分度模态M78尾座套筒前进模态 M20主轴定

9、向模态M79尾座套筒后退模态 M30程序结束和倒带模态M80对刀仪臂伸出模态 M31互锁解除（卡盘，尾座）模态M81对刀仪臂后退模态 M41主轴低档模态M88C轴低夹紧模态 M42主轴中档模态M89C轴高夹紧模态 M43主轴高档模态M90C轴低松开模态 M46程控尾座松开模态M98子程序调用模态 M47程控尾座夹紧模态M99子程序调用结束模态 辅助功能代码表 2.程序段的组成 OXXXX程序名 N10 G54； N20 T0101; N30 M3 S500 G99 F0.2;程序段 N40 N50 N320 M30;程序结束 程 序 号 【工程实例】如图所示的零件，其材料为45钢。欲在数 控车

10、床上进行精加工，编制精加工程序。 3.圆柱表面及端面的数控车削 技术要求：粗糙度为3.2 倒角145。 （1）零件图样及信息分析 零件表面主要是圆柱面组成的简单回转体零件。零 件表面粗糙度分析，需要进行粗车和精车分开加 工。 毛坯尺寸31mm100mm。 （2）加工工艺 从右至左粗加工各面，先大后小，留精加工余量 0.5mm； 从右至左连续精加工各表面和倒角，达到加工要求 ； 技术要求：粗糙度为3.2 倒角145。 换刀点 切入点 对刀点 （3）走刀路线 原则：首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量，其 次考虑数值计算简单，走刀路线尽量短 圆柱表面的加工通常采用矩形走刀路线 切削有膨胀，矩

11、 形走刀路线可避 免影响精度 （4）切削速度的选择 根据被加工零件表面质量要求、刀具材料和工件材料，参 考切削用量书册等资料选取切削速度，计算主轴转速。 本例选择： 钢件：粗车外圆选用S500 F0.15；精车外圆选用S800 F0.05。 塑料件：粗车外圆选用S500 F0.2；精车外圆选用S500 F0.1。 工艺1： 粗加工 O0100； /程序名 T0101; /使用1#刀，刀补番号01# M3 S500 G99 F0.2; /设定主轴转速和进给速度 （5）编写数控加工程序 G54； /使用工件坐标系编程 G00 X100 Z100; /设定下刀点、换刀点 换刀点G00 Z1; X32

12、; /提刀 G00 X32 Z0; /设定切入点 切入点 G01 X0 ; /车端面 Z1 X28.5; Z-35; /粗车第一级台阶，留0.5mm精车量 X25.2; /粗车第二级台阶，留0.5mm精车量 G01 Z-20; X30; G00 Z1; 对刀点 注意：粗车 背吃刀量 1mm。 M3S800 F0.05; /精车参数设定 G00 X22.7 Z1; Z0; 工艺2：精车外圆轮廓及倒角 备注：精车过程中背吃刀量：0.5mm （5）编写数控加工程序 G01 X24.7 Z-1; /倒角 Z-20; /小外圆柱面 X26; X28 Z-21; /倒角 Z-32; /大外圆柱面 X30;

13、 /提刀 G00 X100 Z100; /回换刀点 M30； /程序结束 技术要求：粗糙度为3.2 倒角145。 MDI工作模式： 在MDI的工作模式，可直接输入程序及指令，按循环启动键执行输入的程 序及指令； MDI模式下，可以手动编辑简单程序，在该模式下编辑的程序不会被保存 ，FANUC系统在使用一次或复位后程序消失。 EDIT模式： 用于在客户程序区新建、编辑、调用、删除程序，通过不同程序号可分 开存储多个程序； 程序在通过传输进入机床后也存储于客户程序区，如修改或调用也应在 EDIT模式下。 两种输入方式: （5）数控加工程序输入及验证 编辑 PROG 键入程序名(不加分号) Inse

14、rt:输入 Can:取消前一 步输入/退格 Alter:替换已有 的程序段 Eob:分号 程序执行: 自动循环启动 可使用单段执行 键入程序与数控加工演示 4.螺纹切削指令 格式：G32 X_ Z_ F_ X、Z螺纹切削的终点绝对坐标值； F螺距 补充知识点 1和2的确定 说明： 加工螺纹时，面板上的进给速度倍率、主轴速度倍率开关 无效 由于螺纹存在挤压变形，加工外径时公称直径要小一些， 如M301.5，外径加工到29.8mm 由于伺服系统具有滞后性，在螺纹切削时需要考虑足够的 切入距离1和切出距离2 切削螺纹引入距离 1和2的数值与机床拖动系统的动态特性有关，与螺纹的螺距 和螺纹的精度有关。一般1为35 mm，对大螺距和高精度的螺 纹取大值；2一般取1-1.5 mm。若螺纹收尾处没有退刀槽时， 收尾处的形状与数控系统有关，一般按45退刀收尾。 知识点补充 4.螺纹切削指令 在加工螺纹之前，应先计算出牙型高度，再根据其高度分配 进刀次数及背吃刀量 普通螺纹牙型高度：p=0.6495螺距 螺纹加工中的背吃刀量大小和进刀次数会直接影响螺纹的加 工质量和效率，一般按