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1、 概述手工编程方法数控车床编程方法数控铣床编程方法加工中心编程方法自动编程方法 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 一 数控车床的分类1 按主轴位置分 立式数控车床 回转直径较大的盘类零件 卧式数控车床 轴向尺寸较长或小型盘类零件 第一节数控车床编程 单主轴单刀架 双主轴双刀架 双主轴双刀架 立铣头 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 2 按功能分 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
2、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 中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工 车削中心 C轴控制 C轴控制加工 刀架 床身 主轴箱 滚珠丝杠 床座 尾座 高精度导轨 二 数控车削主要适合对象 1 高精度回转零件2 零件廓形复杂或难于控制尺寸的回转体零件 4 带特殊螺纹的回转零件 导程不一样 3 表面形状复杂的回转体零件 高精度的机床主轴 高速电机主轴 高精度回转零件 难于控制尺寸的回转体零件 表面形状复杂
3、的回转体零件 非标丝杠 三 数控车削工艺处理 1 选择零件或加工内容2 数控工艺可行性分析 明确加工要求3 确定工艺路线4 工序详细设计5 数控程序设计与调整 工艺性分析 1 对刀具 刀座的要求 内孔车刀 外圆车刀 螺纹车刀 切断 槽 车刀 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 主轴旋向与刀杆方向的关系 左手刀 L 2 对夹具的要求 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 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 薄
4、壁零件如何装夹 3 坐标系统 机床原点定义为主轴旋转中心线与车床端面的交点 为方便编程和简化数值计算 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 1 在一个零件的加工程序段中 根据图纸上标注的尺寸 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常用代码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 2 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 3 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 二 数控车床编程特点 G00 G01 G
5、02 G03 数控车床常用指令介绍 快速点定位 G00X U Z W 直线插补 G01X U Z W F 圆弧插补 按绝对坐标编程时程序段为G01X30 0Z50 0F50 G02X50 0Z30 0R25 0 按增量坐标编程时程序段为G01U0 0W 20 0F50 G02U20 0W 20 0R25 0 刀具半径补偿建立与取消指令G41 G42 G40 一般车刀均有刀尖半径 即在车刀刀尖部分有一圆弧构成假想圆的半径值 用假想刀尖 实际不存在 编程时 当车外径或端面时 刀尖圆弧大小并不起作用 当车削倒角 锥面或圆弧时 则会引起过切或欠切 刀尖半径补偿指令程序段格式为G41 G42X U Z
6、W 刀具位置偏置 是对编程时所用刀具 基准刀具 与实际使用的刀具的位置偏差进行自动补偿的功能 G99F 每转进给模式 G95 G98F 每分钟进给模式 F S指令设置 恒切削速度的设置方法为G96S 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G97S 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G50S S的单位为r min 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 G04U 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
7、模式下 则为暂停进刀的主轴回转数 三 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G90X U Z W F 圆锥切削循环程序段格式为G90X U Z W I F 锥体切削始点与切削终点的半径差 N10G90X35 0Z20 0F50 N20X30 0 N30X25 0 N10G90X40 0Z20 0I 5 0F50 N20X35 0 N30X30 0 2 端面切削循环 G94X U Z W F N10G94X30 0Z 5 0F50 N20Z 8 0 N30Z 15 0 3 螺纹切削循环 G92X U Z W I F N50G92X28 9Z56 0F2 N
8、70X28 2 N80X27 7 N90X27 3 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 4 多重复合循环 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 G71U d R e G71P ns Q nf U u W w F S T 代表刀号 u x向精车余量 w z向精车余量e 每次退刀量 d 每次背吃刀量ns 精车程序段开始一段段号nf 精车程序段开始结束段号N ns N nf G71U d R e G71P ns Q nf U u W w F S T u x向精车余量 w
9、 z向精车余量e 每次退刀量 d 每次背吃刀量 ns 精车程序段开始一段段号 nf 精车程序段开始结束段号N ns N nf 数控车床中F指的是进给量 即走刀速度的快慢程度 它分为每分钟进给和每转进给 G99是主轴每转一圈的进给量 后面F是接0 3 代表的意思是 主轴每转一圈 刀具进给0 3毫米G98是每分钟的进给量 F200 代表的意思是刀具每分钟进给的速度是200毫米所以 G99是和F零点几配合 G98是喝F几十 或者几百配合 C为粗车循环的起点 A是毛坯外径与轮廓端面的交点 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 N20G00Xl70 0Z180 0
10、S750T0202M03 N30G71U5 0R1 0 N35G71P40Q100U4 0W2 0F0 3S500 N40G00X45 0S750 N50G01Z140 0F0 1 N60X65 0Z110 N70Z90 0 N80X140 0Z80 0 N90Z60 0 N100Xl50 0Z40 0 b 端面车加工循环G72 G72U d R e G72P ns Q nf U u W w F S T N ns N nf 端面车加工循环 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 N40G00X176 0Z130 25 N50G72U1 0
11、R0 3 N60G72P70Q120U1 0Z0 25F0 3S500 N70G00Z56 0S600 N80G01X120 0Z70 0F0 15 N90W10 0 N100X80 0Wl0 0 N110W20 0 N120X36 0W22 0 c 成形车削循环G73 G73U i W k R d G73P 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 加工短轴 X轴方向退刀量为14mm Z轴方向退刀量为14mm X方向精车余量为0 25mm Z方向精车余量为0 25mm 重复加工次数为3 编写该粗
12、加工程序 N30G73U14 0W14 0R3 N40G73P50Q100U0 5W0 25F0 3S180 N50G00X80 0W 40 0 N60G01W 20 0F0 15S600 N70X120 0W 10 0 N80W 20 0S400 N90G02X160 0W 20 0R20 0 N100G01X180 0W 10 0S280 N110G70P50Q100 N120G00X260 0Z220 0 N130M30 d 精车循环G70 在采用G71 G72 G73指令进行粗车后 用G70指令可以作精加工循环切削 程序段格式为G70P Q 四 车削加工实例如图所示工件 需要进行精加工
13、 其中 85mm外圆不加工 毛坯为 85mm 340mm棒材 材料为45钢 O0003 N10G50X200 0Z350 0 工件坐标系设定N20G30U0W0T0101 换1号刀N20S630M03 N30G00X41 8Z292 0M08 N40G01X47 8Z289 0F0 15 N50Z230 0 N60X50 0 N70X62 0W 60 0 N80Z155 0 N90X78 0 N100X80 0W 10 0 N110W 19 0 N120G02W 60 0I63 25K 30 0 N130G01Z65 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 8 7 8 9 9
14、10 10 11 11 N140X90 0 N150G00X200 0Z350 0T0100M09 N160G30U0W0T0202 换2号刀N170S315M03 N180G00X51 0Z230 M08 N190G01X45 0F0 16 N200G04O5 0 N210G00X51 0 N220X200 0Z350 0T0200M09 12 12 N230G30U0W0T0303 换3号刀N240S200M03 N250G00X62 0Z296 0M08 快速接近车螺纹进给刀起点N260G92X47 54Z231 5F1 5 螺纹切削循环 螺距为1 5mmN270X46 94 螺纹切削循环 螺距为1 5mmN280X46 54 螺纹切削循环 螺距为1 5mmN290X46 38 螺纹切削循环 螺距为1 5mmN300G00X200 0Z350 0T0300M09 N310M05 N320M30 课堂练习题 参考答案
