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1、数控技术CNC第三章 数控加工程序的编制内容提纲CNC第一节 数控车床的程序编制第二节 数控铣床与加工中心的程序编制第三节 自动编程简介第一节 数控车床的程序编制CNC一、数控车床简介刀架床身主轴箱滚珠丝杠床座尾座导轨第一节 数控车床的程序编制CNC一、数控车床简介 经济型1分类（按功能分)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。 第一节 数控车床的程序编制CNC一、数控车床简介 普及型1分类（按功能分)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轴和Z轴， 普遍应用于企业 的实际生产中。第一节 数控车床的程序编制
2、CNC一、数控车床简介 高档型（车削加工中心）1分类（按功能分) 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。 第一节 数控车床的程序编制CNC一、数控车床简介第一节 数控车床的程序编制CNC一、数控车床简介C轴控制C轴控制加工第一节 数控车床的程序编制CNC一、数控车床简介 卧式1分类（按主轴位置分)分为数控水平导轨卧 式车床和数控倾斜导 轨卧式车床。其倾斜 导轨结构可以使车床 具有更大的刚性，并 易于排除
3、切屑。第一节 数控车床的程序编制CNC一、数控车床简介 立式1分类（按主轴位置分)车床主轴垂直于水平 面，用一个直径很大 的圆形工作台来装夹 工件。这类机床主要 用于加工径向尺寸大 、轴向尺寸相对较小 的大型复杂零件。内圆车刀外圆车刀第一节 数控车床的程序编制CNC一、数控车床简介2数控车床用刀具螺纹车刀第一节 数控车床的程序编制CNC一、数控车床简介切断（槽）车刀第一节 数控车床的程序编制CNC一、数控车床简介第一节 数控车床的程序编制CNC一、数控车床简介车削零件第一节 数控车床的程序编制CNC二、数控车床编程特点1）在一个程序段中，可以采用绝对坐标编程、增 量坐标编程或二者混合编程。2）
4、用绝对坐标编程时，坐标值X取工件的直径；增 量坐标编程时，用径向实际位移量的2倍值表示 ，并附上方向符号。3）为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取 Z向的一半。4）由于车削加工的余量较大，因此，为简化编程 数控装置常具备不同形式的固定循环。可进行多 次重复循环切削。第一节 数控车床的程序编制CNC二、数控车床编程特点5）为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖 常磨成一个半径不大的圆弧，当编制圆头刀程序 时，需要对刀具半径进行补偿。6）许多数控车床用X、Z表示绝对坐标指令，用U、 W表示增量坐标指令。而不用G90、G91指令。7）第三坐标指令I、K，在不同的程序段中作用也 不相同。I、K
5、在圆弧切削时表示圆心相对圆弧的 起点的坐标位置。而在有自动循环指令的程序中 ，I、K坐标则用来表示每次循环的进刀量。第一节 数控车床的程序编制CNC三、编程规则 1绝对值编程与增量值编程 绝对值编程绝对值编程是根据预先设定的编程原点计算出绝对值坐标尺寸进行编程的一种方法。即采用 绝对值编程时，首先要指出编程原点的位置，并 用地址X，Z进行编程(X为直径值)。第一节 数控车床的程序编制CNC 增量值编程绝对值编程与增量值编程混合起来进行编程的方法叫混合编程。编程时也必须先设定编程原点。 增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示位 置的一种编程方法。即程序中的终点坐标是相对于起点 坐标而言的
6、。 采用增量编程时，用地址U，W代替X，Z进行编程。U，W 的正负方向由行程方向确定，行程方向与机床坐标方向 相同时为正；反之为负。 混合编程三、编程规则 1绝对值编程与增量值编程第一节 数控车床的程序编制CNC三、编程规则 2直径编程与半径编程 当用直径值编程时，称为直径编程法。车床出厂 时设定为直径编程，所以在编制与X轴有关的各项 尺寸时，一定要用直径值编程。 用半径值编程时，称为半径编程法。如需用半径 编程，则要改变系统中相关的参数。 也有用准备功能来指定直径编程或半径编程，如 华中世纪星系统用G36和G37分别表示直径编程或 半径编程，G36为缺省值。第一节 数控车床的程序编制CNC四
7、、坐标系统 1机床坐标系 数控车床是以机床主轴轴线方向为Z轴方向，刀具 远离工件的方向为Z轴的正方向。 X轴，垂直于工件旋转轴线的方向且平行于横向滑 座，刀具远离主轴轴线的方向为X轴的正方向。2. 工件坐标系一般将工件坐标系的Z轴设成与机床主轴中心 线重合，X轴设在工件的左端面或右端面。第一节 数控车床的程序编制CNC四、坐标系统 机床 原点 O+Z+XLd旋转中心线机床坐标系O参考点工件 原点 O+Z+XLd工件坐标系起刀点第一节 数控车床的程序编制CNC五、有关编程代码说明 G00、G01、G02、G03快速点定位：G00 X（U）_ Z（W）_ ；直线插补： G01 X（U）_ Z（W）
8、_ F_ ；圆弧插补：按绝对坐标编程时程序段为G01 X30.0 Z50.0 F50；G02 X50.0 Z30.0 R25.0； 按增量坐标编程时程序段为G01 U0.0 W-20.0 F50 ；G02 U20.0 W-20.0 R25.0； 第一节 数控车床的程序编制CNC五、有关编程代码说明 G04 U_（或P_）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。 第一节 数控车床的程序编制CNC 暂停指令G04 五、有关编程代码说明 第一节 数控车床的程序编制CNC六、车削固定循环功能 车削加工多为大余量多次进给切除，设置不同 形式的固定循环功能可简化编程，提高编程质量
9、。 循环指令与程序段格式由各数控系统自行定义 。不同系统格式往往不同。用于内外圆柱面切削的循环。如图，ABCD为一次自动循 环，可用一个循环指令并用一个程序段表示圆柱切削循环。第一节 数控车床的程序编制CNC六、车削固定循环功能 1柱面循环指令程序段格式为： G X（U）_ Z（W）_ F_ ；坐标值可用增量值U、 W，也可用C点的绝对 值X、Z。 用于切削内、外锥面的自动循环，如图。锥度的斜率决 定于U、W值。U值为圆锥大、小头直径差，当用绝对值编程 时，则取B点的X值与C点的Z值。其程序段格式与柱面循环相 同 。第一节 数控车床的程序编制CNC六、车削固定循环功能 2锥面循环指令第一节 数
10、控车床的程序编制CNC六、车削固定循环功能 3简单螺纹循环指令 简单螺纹循环指令与柱面循环指令基本相似，只是将F由进 给速度改为螺距值即可。 程序中的径向进给量取略大于螺纹深度的2倍值编程。 有些机床在螺纹的终点处增加斜向退刀，如图中的CD动作 。CD在Z向的距离约为一个螺距。 切削螺纹的行程W应包括切入与切出的空刀行程。 加工圆锥螺纹与锥面循环相似。 W=L + L1 + L2 第一节 数控车床的程序编制CNC六、车削固定循环功能 4复杂螺纹循环指令复杂螺纹循环指令与简单螺纹循环指令相比， 其主要特点是每次进刀深度递减，且按一定规律自 动分配；其次是60度刀刃切入时，基本上为单侧切 削。 复
11、杂螺纹循环动作和程序段格式多样。其程序 段格式为 G X Z I D F A； 其中：X、Z为C点（螺纹终点）的绝对坐标值； I为螺纹深度；D为第一次循环的切深；F为螺距；A 为螺纹牙形角。第一节 数控车床的程序编制CNC六、车削固定循环功能 4复杂螺纹循环指令 主要用于零件需多次走刀才能加工到规定尺寸的场合。 只要给出精加工路线和粗加工每次的切削深度、循环次数等 参数，数控系统会自动地确定粗加工路线，控制机床自动地 重复切削直到工件加工完为止。第一节 数控车床的程序编制CNC六、车削固定循环功能 5复合式粗车循环指令 特点根据加工对象和走刀路线的不同，这类指令通常有三种: 分类 外圆（纵向）
12、粗车循环指令 端面（横向）粗车循环指令 组合面（仿形）粗车循环指令A是起刀点，AAB是精加工路线，e为每次切削 循环中的径向退刀量。 第一节 数控车床的程序编制CNC六、车削固定循环功能 5复合式粗车循环指令外圆粗车循环例：如图所示工件，需要进行精加工，其中85mm 外圆不加工。要求编制精加工程序。 第一节 数控车床的程序编制CNC七、车削加工编程实例 (a)8085806250M481.56560206060345R7014515529041.8 200O350X2Z145第一节 数控车床的程序编制CNC七、车削加工编程实例 程序编制的步骤如下：1.工艺分析，定工艺方案2.选择刀具并画出刀具
13、布置图3.选择切削用量4.数值计算5.编写加工程序第一节 数控车床的程序编制CNC七、车削加工编程实例 1工艺分析，定工艺方案 (1) 先从右至左切削外轮廓面其路线为：倒角切削螺纹的实际外圆切削锥度部分车削62mm外圆 倒角车80mm外圆切削圆弧部分车削80mm外圆。(a)808580 6250M481.56560206060345R7014515529041.8 200O350X2Z145第一节 数控车床的程序编制CNC七、车削加工编程实例 (3) 车M48 1.5的螺纹(2) 切3mm 45mm的槽(a)8085806250M481.56560206060345R7014515529041
14、.8 200O350X2Z145第一节 数控车床的程序编制CNC七、车削加工编程实例 2选择刀具并绘制刀具布置图据加工要求需选用三把刀具，如图(b)所示。T01号外圆车刀，T02号切槽刀，T03号螺纹车刀。(b)T01T02T033515535355螺纹 车刀外圆 车刀切槽刀(a)808580 6250M481.56560206060345R7014515529041.8 200O350X2Z145第一节 数控车床的程序编制CNC七、车削加工编程实例 3选择切削用量切削用量应根据工件材料、硬度、刀具材料及机床等因素来考虑。一般由经验确定。这里: 精车外轮廓时取s=630r/min，f=150m
15、m/min； 切槽时s=315r/min ,f=100mm/min； 车螺纹时， s=200r/min，f=1.5mm/r。第一节 数控车床的程序编制CNC七、车削加工编程实例 4数值计算 建立编程坐标系：取卡盘端面与工件中心线交点为坐标原点 起刀点（换刀点）：A（200，350） 计算出圆心坐标为（63.25，-30）（用圆心I 、K 编程法加工圆弧） 第一节 数控车床的程序编制CNC七、车削加工编程实例 5. 编制加工程序%0123 (Fanuc系统用O，华中数控用%) N001 G92 X200.0 Z350.0 ; 设定工件坐标系 N002 G00 X41.8 Z292.0 S630 M03 T0101 M08;(b)T01T02T033515535355螺纹 车刀外圆 车刀切槽刀(a)808580 6250M481.56560206060345R7014515529041.8 200O350X2Z145第一节 数控车床的程序编制CNC七、车削加工编程实例 N003 G01 X47.8 Z289.0 F150; 倒角 N004 U0
