数控车床加工及编程

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1、1第4章 数控车床加工及编程41 数控车削加工工艺42 数控车床程序编制43 数控车床编程实例2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34.1 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 4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

2、削加工，并 能进行车槽、钻孔、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。4.1.1 数控车床加工的主要特点数控车床上的各种加工方法54.1.2 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61、外圆车刀外圆车刀主偏角K=95该95主偏角车刀主要用于外圆及端面的半精加工及精加工,其刀片为菱形,通用性好.71、外圆车刀外圆车刀主偏角K=4545主偏角车刀主要用于外圆及端面车削.主要用于粗车,其刀片为四方形,所以可以转位八次,经济性好.81、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

3、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.91、外圆车刀外圆车刀主偏角K=93该93主偏角车刀，其刀片为D形刀片，刀尖角为55，刀尖强度相对较弱，所以该车刀主要用于仿形精加工.101、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,经济性好112、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 ：12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

4、车刀134、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144、切断切槽刀外圆切断刀刀具中心高20、25、32 最大切断直径120 最小切宽2.5 刀片规格2.5、3、4、5、6ZP切断154.1.3 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161、最短的空行程路线 巧用起刀点。（图a) 巧设换（转）刀点。(图b) 合理安排“回零”路线。执行“回零”指令 172、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削进给路线。(图b) 双向切

5、削进给路线 。(图c）ab183、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。 194、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。 两种不同的进给方法 嵌刀

6、现象 合理的进给方案 204.2 数控车车床程序编编制 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系统的数控车床的程序编制。数控系统的功能 工件坐标系设定 加工准备类指令 基本加工类指令 单一固定循环指令 复合固定循环指令 刀具参数补偿指令 切槽加工与程序暂停指令 螺纹切削指令 子程序 214.2.1 数控系统的功能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

7、在写有该代码的程序段中才有效。224.2.1 数控系统的功能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。234.2.1 数控系统的功能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格式：G94 F；每转进给模式G95mm/r格式：G95 F；244.2.1 数控系统的功能4、主轴转速功能（S功能） 功能：用于指定主轴转速

8、，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。 转速与线速度的转换关系：n = 1000/ d 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 。254.2.1 数控系统的功能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刀具号刀具补偿号

9、G、M、F、S、T 指令中哪些指令是 模态指令？哪些是 非模态指令？部分G、M指令是模态指令 全部的F、S指令是模态指令 T指令是非模态指令！264.2.2 工件坐标系设定G50格式：G50 X Z ；功能：编程时，首先确定工件原点后用G54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。274.2.3 加工准备类指令O0001；N10 S800 M03；N20 T0101

10、M08； N30 G00 X40. Z0. ；N40 G01 X60. Z-10. F0.2；N50 Z-30.；N60 X80.；N70 G03 X100. Z-40. R10.；N80 G01 Z-50.；N90 G00 X120.；N110 M30；程序号程序体程序开始程序结束在完成数控准备类指令后，才能编制数控加工运行指令！284.2.3 加工准备类指令 快速定位指令G00 格式：G00 X_ Z_； 功能：使刀具从当前点，以系统预先设定好的速度移动定位至 所指定的目标点(X,Z)。 其中：X、Z目标点的绝对值坐标。 注意：G00的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。该指令不用指

11、定运行速度。【例】G00编程。G00 X50. Z84. ；294.2.4 基本加工类指令1、直线插补指令G01 格式：G01 X_ Z_ F_； 功能：使刀具从当前点，以指令的进给速度沿直线移动目标点(X,Z) 其中：X、Z目标点的绝对值坐标；F进给量。【例】G01编程。G01 X80. Z-80. F0.2 ；304.2.4 基本加工类指令2、圆弧插补指令G02/G03 格式：G02 / G03 X_ Z_ R_ F_； 功能：指令刀具以设定的进给速度作圆弧运动，切削出圆弧轮廓。 其中：G02顺时针圆弧插补；G03逆时针圆弧插补；R圆弧半径：圆心角180时，用+R表示；否则用-R表示 。

12、注意：采用后置刀架车床编程。G02/G03的判断。G02/G03的判断 R值的正负314.2.4 基本加工类指令【例】G02/G03编程。答：绝对编程：G02 X46.Z-15.078 R23. F0.2 ；增量编程：G02 U26. W-15.078 R23. F0.2；混合编程：G02 X46. W-15.078 R23. F0.2；G02 U26. Z-15.078 R23. F0.2； R编程有几种 编程方式？324.2.4 基本加工类指令【例】刀具按走刀路线进行加工，已知进给量0.25mm/r,切削速度 150mm/min，试编程。O4002； T0101； G50 X200. Z5

13、0.； G96 S150 M03； G00 X14. Z6.； G01 Z0. F0.25； X30.； G03 X40. Z-50. R5.； G01 Z-20.； X60. Z-30.； G02 X81.214 Z-34.393 R15.； G01 X110.； G00 X200. Z50.； M30；334.2.4 基本加工类指令3、自动倒角指令G01 由Z轴向X轴倒角 格式：G01 Z(W) I F ； 其中：Z、W图中b点的绝对值(增量)坐标。I 当向X轴正向倒角时为正值,反之,取负值。 由X轴向Z轴倒角 格式：G01 X(U) K F ； 其中：X、U图中b点的绝对值(增量)坐标。

14、 K 当向X轴正向倒角时为正值,反之,取负值。344.2.4 基本加工类指令4、自动倒圆指令G01 由Z轴向X轴倒圆 格式：G01 Z(W) R F ； 其中：Z、W图中b点的绝对值(增量)坐标。R 当向X轴正向倒角时为正值,反之,取负值。 由X轴向Z轴倒圆 格式：G01 X(U) R F ； 其中：X、U图中b点的绝对值(增量)坐标。 R 当向X轴正向倒角时为正值,反之,取负值。354.2.4 基本加工类指令【例】以图示走刀路线加工,已知进给量0.15mm/r,主轴转速800r/min, 试用自动倒角倒圆指令编程。 O4003； S800 M03； T0101 M08； G00 X21. Z

15、5.； W-5.； G01X60. K-2. F0.15； Z-12.； X72. Z-32.； Z-47.； G02 X82. Z-52. R5.； G01 X92.； U10.0 W-5.0； G00 X240. Z150. M30；364.2.5 单一固定循环指令 轴向切削循环G90 径向切削循环G94单一固定循环是指一个循环切削指令可使刀具产生四个动作，即可使刀具完成：“切入切削退刀返回”一个循环动作，可简化编程。371、轴向切削循环G90格式：G90 X（U） Z（W） R F ； （模态指令）式中：X、Z切削终点绝对坐标；U、W切削终点相对于循环起点增量坐标；R切削终点至切削起点的向量值（半径值）；功能：能完成圆柱、圆锥的粗、精切削加工。 381、轴向切削循环G90【例】使用1号粗车刀，2号精车刀车削图示外圆，切削速度120m/min。X轴精车余量0.2mm，Z向精车余量0.05mm，试用G90指令编程。O4006； G96 S120 M03； G50 S3500； T0101； G00 X55