数控编程】第4章 数控车床编程

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1、数控编程电子教案长江师范学院机械工程学院主讲教师：何仁琪第4章 数控车床编程 4.1 数控车床编程基础 4.2 数控车床的常用编程方法 4.3 数控车床典型编程实例 思考题题与习题习题4.1 数控车床编程基础 4.1.1 数控车床的分类与特点1. 数控车床的分类1. 1 按主轴位置分类（1）立式数控车床：加工径向尺寸大，轴向尺寸小的回转体大型零件。第4章 数控车床编程 4.1 数控车床编程基础 4.1.1 数控车床的分类与特点1. 数控车床的分类1. 1 按主轴位置分类（1）卧式数控车床：加工回转体小型零件。第4章 数控车床编程 4.1 数控车床编程基础 4.1.1 数控车床的分类与特点1.

2、数控车床的分类1. 2 按刀架数量分类（1）单刀架数控车床：一个刀架。第4章 数控车床编程 4.1 数控车床编程基础 4.1.1 数控车床的分类与特点1. 数控车床的分类1. 2 按刀架数量分类（1）双刀架数控车床：两个刀架。第4章 数控车床编程 4.1 数控车床编程基础4.1.1 数控车床的分类与特点1. 数控车床的分类1. 3 其他分类方法（1）控制轨迹方式分：点位控制、直线控制、轮廓控制。（2）控制工艺性能分：螺纹数控车床、活塞数控车床、曲轴数控车床等。第4章 数控车床编程 4.1 数控车床编程基础4.1.1 数控车床的分类与特点2. 数控车床的特点（1）可自动完成的操作较多：主轴、XZ

3、两向运动、刀架、切削液等。（2）F与S联系：用每转进给量。（3）主轴调速范围大。（4）刀具补偿功能和程序跳段功能。（5）X、Z两轴联动。第4章 数控车床编程 4.1.2 数控车床的编程特点1. 加工坐标系一般确定在工件右端面加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致，X轴对应径向，Z轴对应轴向，C轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为C向，顺时针为C向，加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。通常将X轴原点设在主轴中心线上，而Z轴原点设在加工工件精车后的右端面上。 第4章 数控车床编程 4.1.2 数控车床的编程特点2. 直径方式编程在车削加工的数

4、控程序中，X轴的坐标值取为零件图样上的直径值，下图中A点的坐标值为（30，80），B点的坐标值为（40，60）。采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致，这样可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。 第4章 数控车床编程 XZ4.1.2 数控车床的编程特点3. 绝对增量可混用一个程序段中可采用绝对坐标编程、增量坐标编程或二者混合编程。如：G01X10W10F0.24. 进刀和退刀方式对于车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯余量 大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为

5、原则。第4章 数控车床编程 4.1.2 数控车床的编程特点5. X向的脉冲当量是Z向的一半为提高径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半。6. 广泛应用固定循环由于车削加工常用棒料或锻件作为毛坯，加工余量较大，所以为简化编程，数控装置常具备有不同形式的固定循环，可以进行多次重复循环切削。7. 需进行刀尖半径补偿常认为车刀刀尖是一点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常被磨成一个半径不大的圆弧，因此，当编制圆头车刀程序时，需要对刀具进行半径补偿。8. I、K坐标含义多义I、K在数车中少于表示圆心坐标，多用于循环程序中表示每次循环的进刀量，I为直径值。第4章 数控车床编程 4.1.3

6、 数控系统的功能1. 准备功能G指令P137见表4-1 说明2. 辅助功能M指令P139见表4-2 说明3. N、F、T、S功能（1）N功能：一般四位，常可略（2）F功能：每分钟进给量G98（G94）；每转进给量G99（G95）。（3）T功能：一般用四位数字。前两位表刀号，后两位表刀补号。（4）S功能：主轴转速或者线速度。线速度控制G96：每分钟米；主轴转速控制G97：每分钟转；最高速度限制G50：限制最高转速，与G96配用。第4章 数控车床编程 查看查看准备功能G指令第4章 数控车床编程 华中数控准备功能G指令第4章 数控车床编程 返回辅助功能M指令第4章 数控车床编程 M功能字 含 义 M

7、00 程序停止 M01 计划停止 M02 程序停止 M03 主轴顺时针 旋转 M04 主轴逆时针 旋转 M05 主轴旋转停止 M06 换刀 M07 2号冷却液开 M08 1号冷却液开 M09 冷却液关 M30 程序停止并返回开始处 M98 调用子程序 M99 返回子程序 返回4.1.4 数控车床刀具补偿1. 刀具位置补偿车床刀架上不同的刀具长度不同，通过对刀确定刀位点（刀尖）位置偏置值。 一般有两种方法：（1）基准刀偏置法：由基准刀确定后，后面的刀具只找出相差值。P141（2）单刀偏置法：各刀具以原点对刀确定各刀具的偏置坐标值。演示第4章 数控车床编程 4.1.4 数控车床刀具补偿2. 刀具半

8、径补偿（1）无刀具半径补偿功能编程时，通常都将车刀刀尖作为一点来考虑，但实际上刀尖处存在圆角，如 左所示。当用按理论刀尖点编出的程序进行端面、外径、内径等与轴线平行或垂 直的表面加工时，是不会产生误差的。但在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会 产生少切或过切现象，如右图所示。具有刀尖圆弧自动补偿功能的数控系统能根 据刀尖圆弧半径计算出补偿量，避免少切或过切现象的产生。 第4章 数控车床编程 4.1.4 数控车床刀具补偿2. 刀具半径补偿在设置刀尖圆弧自动补偿值时，还要设置刀尖圆弧位置编码，指定编码值的方法参考下图。 参考教材P145图4-9、表4-3说明。 刀尖位置代码将在刀具补偿数据中设定。

9、第4章 数控车床编程 4.1.5 数控车床坐标系统1. 原点、参考点和机床坐标系 第4章 数控车床编程 4.1.5 数控车床坐标系统2. 工件原点和工件坐标系 第4章 数控车床编程 4.1.5 数控车床坐标系统3. 工件坐标系设定（1）G92 预置寄存刀尖所在位置相对于原点的坐标 （2）G50 预置寄存刀尖所在位置相对于原点的坐标 （3）T0101：由该刀具偏置号中的刀具偏置值建立工件坐标系。 第4章 数控车床编程 G92X128.7Z375.1G50X128.7Z375.14.1.5 数控车床坐标系统4. 绝对编程法和增量编程法如下面左图所示5. 直径编程法和半径编程法：如下右图所示第4章

10、数控车床编程 4.2 数控车床常用编程方法1. 快速点定位G00：G0 X（U）_Z（W）_如图所示第4章 数控车床编程 4.2 数控车床常用编程方法2. 直线插补G01： G1 X（U）_Z（W）_F_（P150例图4-18）第4章 数控车床编程 4.2 数控车床常用编程方法2. 直线插补G01： G1 X（U）_Z（W）_F_直线插补G01 的特殊形式：（1）45倒角由轴向切削向端面切削倒角，即由Z轴向X轴倒角，i的正负根据倒角是向X轴正向还是负向,如图a所示。编程格式为 G01 Z(W) Ii （华中G01 Z(W) C ）由端面切削向轴向切削倒角，即由X轴向Z轴倒角，k的正负根据倒角是

11、向Z轴正向还是负向，如图b所示。编程格式 G01 X(U) Kk（华中G01 X(U) C ）第4章 数控车床编程 b) X轴向Z轴a) Z轴向X轴4.2 数控车床常用编程方法2. 直线插补G01： G1 X（U）_Z（W）_F_直线插补G01 的特殊形式：（2）任意角度倒角在直线进给程序段尾部加上C，可自动插入任意角度的倒角。C的数值是从 假设没有倒角的拐角交点距倒角始点或与终点之间的距离，如图。 编程格式为 G01 X（U）Z(W) C （华中G01X(U) Z(W) C ）例:G01 X50 C10X100 Z-100 第4章 数控车床编程 4.2 数控车床常用编程方法2. 直线插补G0

12、1： G1 X（U）_Z（W）_F_直线插补G01 的特殊形式：（3）倒圆角编程格式 G01 Z(W) Rr时，图a为X向。编程格式 G01 X(U) Rr时，图b为Z向。 （4）任意角度倒圆角（华中： G01 X(U) Z(W) R ）第4章 数控车床编程 a) Z轴向X轴b) X轴向Z轴4.2 数控车床常用编程方法2. 直线插补G01： 直线插补G01 的特殊形式：（5） 圆角、倒圆角编程实例：加工图示零件的轮廓，程序如下：G00 X10 Z22G01 Z10 R5 F0.2 X38 K-4Z0第4章 数控车床编程 G00 X10 Z22G01 Z10 R5 F0.2 X38 C4Z04.

13、2 数控车床常用编程方法3. 圆弧插补G02/G03： G2/G3 X（U）_Z（W）_R_F_或者G2/G3 X（U）_Z（W）_I_K_ F_第4章 数控车床编程 4.2 数控车床常用编程方法3. 圆弧插补G02/G03： G2/G3 X（U）_Z（W）_R_F_或者G2/G3 X（U）_Z（W）_I_K_ F_第4章 数控车床编程 4.2 数控车床常用编程方法3. 圆弧插补G02/G03： G2/G3 X（U）_Z（W）_R_F_或者G2/G3 X（U）_Z（W）_I_K_ F_第4章 数控车床编程 4.2 数控车床常用编程方法4. 暂停G04：（非模态）G04 P_(后跟整数，单位ms

14、)或G04X（U）_（后跟小数，单位s 。5. 英制和米制输入G20和G21：G20 表示英制G21表示米制（初态）。第4章 数控车床编程 4.2 数控车床常用编程方法6. 返回参考点指令：（1）G27 ：返回参考点确认G27X（U）_ Z（W）_ T0000（XZ为参考点坐标）。（2）G28：返回参考原点G28X（U）_ Z（W）_ T0000（XZ为中间点坐标）。注意中间后的快移（3）G29：从参考点回到切削点G29X（U）_ Z（W）_ （XZ为切削点坐标，UW为切削点相对中间点增量）。第4章 数控车床编程 4.2 数控车床常用编程方法7. 螺纹加工：（1）G32 ：单一导程螺纹加工G3

15、2X（U）_ Z（W）_ F_（XZ为切削结束点坐标，F为螺纹导程）。注意：1）升速进刀段1与降速退刀段21= 0.0015nP， 2= 0.00042nP2）切削螺纹大径d与小径d1的计算一般普通螺纹： d= d 0.10.2d； d1=d 1.3P3)螺纹加工进给次数与背吃刀量：参考P155表4-44)G32为单一切削程序段（轨迹为一直线段）。第4章 数控车床编程 第4章 数控车床编程 常用螺纹切削的进给次数与吃刀量R4.2 数控车床常用编程方法7. 螺纹加工：（2）G34 ：变导程螺纹加工G34X（U）_Z（W）_F_K_（XZ为切削结束点坐标，F为螺纹导程，K为每转F增量）。一般少用。第4章 数控车床编程 4.2 数控车床常用编程方法7. 螺纹加工：（3）G92 ：螺纹加工循环（模态）G92X（U）_Z（W）_I_F_ (G82 X(U) Z(W) I F)（非模态）注意：1）XZ为切削结束点坐标，2）F为螺纹导程，3）I为锥螺