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1、数控加工程序编制 数控编程定义根据被加工零件的图纸和技术要求 工艺要求等切削加工的必要信息 按数控系统所规定的指令和格式编制成加工程序文件 常用编程方法手工编程自动编程 图形交互式 数控编程知识简介 编程步骤人工完成零件加工的数控工艺分析零件图纸制定工艺决策确定加工路线选择工艺参数计算刀位轨迹坐标数据编写数控加工程序单验证程序 手工编程 优点主要用于点位加工 如钻 铰孔 或几何形状简单 如平面 方形槽 零件的加工 计算量小 程序段数有限 编程直观易于实现的情况等 缺点对于具有空间自由曲面 复杂型腔的零件 刀具轨迹数据计算相当繁琐 工作量大 极易出错 且很难校对 有些甚至根本无法完成 手工编程
2、基础 坐标系和运动方向命名原则 1 刀具相对于静止工件而运动原则 2 右手笛卡儿直角坐标原则 3 运动的正方向 增大工件和刀具之间距离的方向 即刀具远离工件的方向为正 基础 基础 机床坐标轴的确定 1 先确定Z轴 以平行于机床主轴的刀具运动坐标为Z轴 若没有主轴 则规定垂直于工件装夹表面的坐标轴为Z轴 Z轴正方向是使刀具远离工件的方向 2 再确定X轴 X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面 正方向也是使刀具远离工件的方向 3 Y坐标 在Z X坐标确定后 用右手直角坐标系来确定 基础 基础 基础 1 编程坐标系 工件坐标系 编程坐标系 工件坐标系 是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的
3、坐标系 编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点 基础 程序结构和程序段格式 1 1 程序结构 O1001M03S600 T0101G00X50 Z2 G00X100Z100M30 基础 1 2程序指令字 1 顺序字N 1 作用 1 对程序的校对和检索修改 2 可直观地检查程序 3 条件转向的目标 基础 2 准备功能字G 作用 建立机床或控制系统工作方式的一种命令 基础 G功能代码功能含义G00快速点定位G01直线插补G02 G03顺 逆时针圆弧插补G04刀具进给暂停G28 G29 返回机床参考点G40取消刀尖圆弧半径补偿G41 G42刀尖圆弧半径左 右补偿 基础 4 辅
4、助功能字M 功能代码功能含义M00程序停止M01选择程序停止M02程序结束M30程序结束并返回程序头M03 M04主轴正 反转M05主轴停转M08 M09冷却开 关M98调用子程序M99子程序返回 基础 5 进给功能字F 每分钟进给量 mm min 每转进给量 mm r G98 G99 6 转速字S 恒转速 r min 恒线速 m min G97 G96 7 刀具字T 第一节数控车床编程基础 3 1 2数控车床编程特点 1 数控车床的坐标方式 X轴以直径方式编程 Z轴以长度方式编程 2 数控车床的编程部分 以零件的上半部分编程 第二节数控车床的基本指令 1 绝对值编程 X Z 与相对值编程 U
5、 W 绝对值编程 G01X100 Z50 相对值编程 G01U60 W 100 绝对值和相对值混合编程 G01U60 Z50 G01X100 W 100 3 2 1基本指令 第二节数控车床的基本指令 2 快速点定位G00 格式 G00X U Z W 0 z x P1 P2 10203040 10 20 第二节数控车床的基本指令 说明 1 G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快移进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点 2 G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定 不能用程序规定 由于各轴以各自速度移动 不能保证各轴同时到达终点 因而联动直线轴的合成轨迹并不总是直线 3 快移
6、速度可由面板上的快速修调旋钮修正 4 G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀 5 G00为模态功能 可由G01 G02 G03或G33功能注销 第二节数控车床的基本指令 3 直线插补G01 格式 G01X U Z W F P2 第二节数控车床的基本指令 说明 1 G01指令刀具从当前位置以联动的方式 按程序段中F指令规定的合成进给速度 按合成的直线轨迹移动到程序段所指定的终点 2 实际进给速度等于指令速度F与进给速度修调倍率的乘积 3 G01和F都是模态代码 如果后续的程序段不改变加工的线型和进给速度 可以不再书写这些代码 4 G01可由G00 G02 G03或G33功能注销 第二节数控
7、车床的基本指令 4 圆弧插补G02 03 格式 G02 03X U Z W RF G02 03X U Z W IKF P1 0 z x P2 10203040 10 20 第二节数控车床的基本指令 说明 1 G02 G03时 刀具相对工件以F指令的进给速度从当前点向终点进行插补加工 G02为顺时针方向圆弧插补 G03为逆时针方向圆弧插补 顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向 2 圆弧半径编程时 当加工圆弧段所对的圆心角为0 180 时 R取正值 当圆心角为180 360 时 R取负值 在同一程序段中I K R同时指令时 R优先 I K无效 3 X Z同时省略时 表
8、示起 终点重合 若用I K指令圆心 相当于指令了360 的弧 若用R编程时 则表示指令为0 的弧 G02 G03 I 整圆 G02 G03 R 不动 4 无论用绝对还是用相对编程方式 I K都为圆心相对于圆弧起点的坐标增量 为零时可省略 第二节数控车床的基本指令 5 暂停指令G04 格式 G04X P 说明 1 G04在前一程序段的速度降到零之后才开始暂停动作 2 在执行含G04指令的程序段时 先执行暂停功能 3 G04为非模态指令 4 G04可使刀具作短暂停留 以获得圆整而光滑的表面 该指令除用于切槽 钻镗孔外 还可用于拐角轨迹控制 第二节数控车床的基本指令 3 2 2编程例题 坐标 O 4
9、5 5 1 20 0 2 20 20 3 40 20 4 40 50 例1 第二节数控车床的基本指令 T0101S1000M03G00X45 Z5 G01X20 Z0F0 5Z 20 F0 1X40 Z 50 G00X45 Z5 M05M30 第二节数控车床的基本指令 例2 第二节数控车床的基本指令 T0101S1000M03G00X45 Z5 G00X18 G01Z0 F0 3X20 Z 1 Z 10 G02X40 Z 20 R10 G01Z 50 G00X45 Z5 M05M30 第三节刀具补偿功能 第三节刀具补偿功能 第三节刀具补偿功能 1 刀具补偿指令G41 刀具半径左补偿G42 刀具
10、半径右补偿G40 刀具半径补偿取消 格式 G41 G42 G40G00 G01D X U Z W F 第三节刀具补偿功能 2 刀尖圆弧半径对加工的影响 第三节刀具补偿功能 1 欠切现象 第三节刀具补偿功能 2 过切现象 实际切削刃轨迹 第三节刀具补偿功能 3 补偿方向的判断 按程序路径前进方向 刀具偏在零件左侧进给为左补偿 刀具偏在零件右侧进给 为右补偿 第三节刀具补偿功能 4 刀具假想位置 第三节刀具补偿功能 5 刀具补偿注意事项 1 刀补的引入和取消要求必须在G00或G01程序段 不应在G02 G03程序段上进行 2 当刀补数据为负值时 则G41 G42功效互换 3 G41 G42指令不要
11、重复规定 否则会产生一种特殊的补偿 4 G40 G41 G42都是模态代码 可相互注销 第三节刀具补偿功能 6 例题 例2 T0101S1000M03G00X45 Z5 G42G00X18 G01Z0 F0 2X20 Z 1 Z 10 G02X40 Z 20 R10 G01Z 50 X42 G40G00X45 Z5 M05M30 第三节刀具补偿功能 例3 第四节车削固定循环 3 4 1单一形状的固定循环 1 内外直径的切削循环 G90 直线切削循环 G90X U Z W F 第四节车削固定循环 2 锥体切削循环 G90X U Z W R F 必须指定锥体的 R 值 切削功能的用法与直线切削循环
12、类似 第四节车削固定循环 2 台阶切削循环 G94 1 格式平台阶切削循环 G94X U Z W F 锥台阶切削循环 G94X U Z W R F 第四节车削固定循环 第四节车削固定循环 3 4 2多重固定循环 1 外圆粗车固定循环 G71 1 格式G71U d R e G71P ns Q nf U u W w F f S s T t d 切削深度 半径指定 e 退刀行程ns 精加工形状程序的第一个段号nf 精加工形状程序的最后一个段号 u X方向精加工预留量的距离及方向 w Z方向精加工预留量的距离及方向 第四节车削固定循环 2 功能如果在下图用程序决定A至A 至B的精加工形状 用 d 切削
13、深度 车掉指定的区域 留精加工预留量 u 2及 w 第四节车削固定循环 T0101 S800M03 G00X120 Z2 G71U3 R0 5 G71P10Q20U1 W0 2F0 2 N10G42G00X40 G01Z0F0 1 X60 Z 30 W 20 G02U40 W 20 R20 G01X110 X112 N20G40X120 G00X200 Z100 M05 M30 例6 第四节车削固定循环 例7 T0202S800M03G00X28 Z2 G71U2 R0 5G71P10Q20U 0 5W0 1F0 15N10G41G00X46 G01Z0F0 08U 4 Z 2 Z 46 5G
14、03U 7 W 3 5R3 5G01X32 G01Z 70 N20G40G01X28 M05M30 第四节车削固定循环 2 端面车削固定循环 G72 1 格式G72W d R e G72P ns Q nf U u W w F f S s T t t e ns nf u w f s及t的含义与G71相同 第四节车削固定循环 2 功能如下图所示 除了是平行于X轴外 本循环与G71相同 第四节车削固定循环 3 成型加工复式循环 G73 1 格式G73U i W k R d G73P ns Q nf U u W w F f S s T t i X轴方向退刀距离 半径指定 k Z轴方向退刀距离 半径指定
15、 d 分割次数 第四节车削固定循环 2 功能本功能用于重复切削一个逐渐变换的固定形式 用本循环 可有效的切削一个用粗加工段造或铸造等方式已经加工成型的工件 第四节车削固定循环 例8 图3 T0303S1000M03G00X45 Z5 G73U20 W2 R20G73P10Q20U0 5W0F0 2N10G42G00X0G01Z0F0 2G03X28 692Z 19 28R15 G02X40 Z 40 R20 G01W 10 G01X42 N20G40X44 M05M30 第四节车削固定循环 4 精加工循环 G70 1 格式G70P ns Q nf 2 功能用G71 G72或G73粗车削后 G7
16、0精车削 第四节车削固定循环 5 端面啄式钻孔循环 G74 1 格式G74R e G74X u Z w P i Q k R d F f e 后退量X B点的X坐标Z C点的Z坐标 i X方向的移动量 k Z方向的移动量 d 在切削底部的刀具退刀量 d的符号一定是 但是 如果X U 及 I省略 可用所要的正负符号指定刀具退刀量 第四节车削固定循环 第四节车削固定循环 6 外经 内径啄式钻孔循环 G75 宽槽循环 1 格式G75R e G75X u Z w P i Q k R d F f 第四节车削固定循环 2 功能可在X轴割槽及X轴啄式钻孔 第五节螺纹加工指令 1 螺纹加工指令G32 1 格式G32X U Z W F G32X U Z W E F 螺纹导程设置E 螺距 毫米 第五节螺纹加工指令 G00X29 4 G32Z 23 F2 G00X32 Z4 X29 G32Z 23 F2 G00X32 Z4 第五节螺纹加工指令 2 切削螺纹循环 G92 1 直螺纹切削循环 G92X U Z W F 第五节螺纹加工指令 2 锥螺纹切削循环 G92X U Z W R F 第五节螺纹加工指令 第五节
