任务3 简单阶梯轴加工(一)

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1、山东科技职业学院机电学院,任务3：简单阶梯轴加工,作业本封面填写要求:,学号末两位数,课程名称,姓名,班级,作业本,机床操作,任务1 数控车床面板功能 数控车床手动操作与试切削高级坐标车床 效率极低 任务2 数控车床试切对刀及MDI检验、切削 效率也不高 任务3 简单阶梯轴加工（G00、G01） 数控车床程序输入与编辑 效率最高的运行方式,本次上机任务： 自动运行的方法加工出图示零件,零件图如右所示，所有表面粗糙度均为Ra3.2m，毛坯尺寸5555 试编程并加工该零件,轴的加工内容,一 简单阶梯轴加工 二 槽加工及切断 三 外圆锥及圆弧的加工 四 螺纹的加工 五 复杂轴类加工,任务3：简单阶梯

2、轴加工,学习目标 1.知识目标进一步理解机床坐标系、工件坐标系及建立方法掌握数控编程的方法和步骤；掌握程序的结构；掌握M指令（主轴正转、反转、停止）、S指令（主轴转速）、F指令及运动路径控制指令指令（G00、G01 ）。2.技能目标掌握自动运行的操作方法；进一步掌握数控车床对刀方法及验证方法；会处理数控机床简单报警。,程序的结构：,以上程序中每一行即称为一个程序段，共由10个程序段组成，每个程序段以序号“N”开头，此处也可以省略。M02（或M30）作为整个程序的结束。,O0100； N10 G50 X200 Z150 T0100； N20 G96 S150 M03； N30 G00 X20 Z

3、6 T0101； N40 G01 Z-30 F0.25； N50 X50； N60 X60 Z-70； N70 X90； N80 G00 X200 Z150 T00； N90 M05； N100 M02；,（程序主体）,由程序号、程序内容、程序结束三个基本部分组成。,（程序号）,(程序结束),2.4.1加工程序的结构：P44,（1）开始符（，EP）默认或省略 （2）程序号/名：有两种形式：ISO：O和4位正整数（FANUC）如O0001；SIEMENS：CH01.MPF（2个字母与数字混合组成）注：一般不需段号。 程序号是零件程序的存储代号， 与文件名的作用相似，方便检索。 （3）程序主体：

4、多个程序段，每个程序段占一行（可有多个指令），用“；”或“LF”结束，可以有段号（即顺序号） （4）程序结束指令：M02或M30，必须单独一行 （5）程序结束符,2. 程序段,一个程序段由若干个功能指令字组成， 用来指定一个加工步骤， 其推荐格式为：字地址可变程序段的格式,3. 字 与 地址符,定义：字是一系列按规定排列的字符，作为一个信息单元存储、传递和操作 构成形式：一个“字”由一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成， 这个英文字母称为地址符 。 即： “字”是由 和 （、 ）组成的。共有 类，其中，除行号字N和尺寸字（X，Y，Z，A，B，C）外，均可称 。,地址符,数字,符号,7,指令

5、,4.字符与代码的两种标准,ISO（ ）标准代码 FANUC系统 EIA（美国电子工业协会）标准代码 SIEMENS系统 不同标准，但只有部分指令不同,2.4.3常用地址符及其含义：,字及其功能：以FANUC系统为例 N：段号字， G：准备功能字： G指令（见表3-1） P48 X、Y、Z；A、B、C；I、J、K等：尺寸字（坐标值） P45 F：进给功能字：F指令，单位 P56 S：主轴转速功能字 ：S指令，单位 P56 T：刀具功能字：T指令 P56 M：辅助功能字：M指令（见表3-2） P59,2.4.3 常用字含义详解：,字及其功能：以FANUC系统为例 N：顺序号，后加4位数字，一般在

6、每把刀具或每个加工阶段前使用，以便于检查 。如：N0020N20段号的数字大小的顺序不表示加工或控制顺序，只是程序段的识别标记，以便于查找和编辑。在编程时，数字可以不连续，也可以大小颠倒，还可以部分或全部省略。但一般习惯按顺序并以5或10的倍数编程，以备插入新的程序段。 G：准备功能字： G指令 P48 （见表3-1）,3.1 数控编程概述P48,1. G指令（见表3-1）的别称：3个 准备功能指令 G功能指令 G代码指令 分类： 是否续效：两大类：模态、非模态 G指令从功能上可分为三种,注： 在不同的数控系统中，同一个G代码的功能可能会不同,同组模态G代码相互替代,G指令从功能上可分为三种,

7、1、加工方式G代码，执行时机床有相应动作。如01组的指令（G01 G02 G03 G90 G92 G94等）。 格式：G- X Z 2、功能选择G代码，相当于功能开与关的选择，编程时不用指定地址符。如05组 06组12组指令。其中G21公制G22英制，G97恒转速G96恒线速，G98每分钟进给，G99每转进给等。 3、参数设定或调用G代码。如G50坐标设定，G54执行只调用系统参数，机床不会动作。 注：有标记*的指令表示开机后默认的指令缺省准备命令一个程序段中若使用一个以上同组的代码则最后一个有效。,表3-1 常用G功能字的含意 P48,2.4.3常用字含义详解：,字及其功能：以FANUC系统

8、为例 N：顺序号，后加4位数字，一般在每把刀具或每个加工阶段前使用，以便于检查 。如：N0020N20 G：准备功能字： G指令 P48 尺寸字（坐标值） ： X、Y、Z；A、B、C；I、J、K； U 、V、W等 P45 车床相对坐标编程：U 、W,2.4.3常用地址符及其含义：以FANUC系统为例, F：进给功能字：F指令，F功能单位P56 数控车床：G99：mm/r或G98 mm/min ， 开机默认r/min 数控铣床：mm/min （in/min）或r/min， 开机默认mm/min或in/min 格式：F ； G99 ：每转进给量，表示主轴每转一转刀具进给量。 如：G99 F0.2；

9、表示主轴每转一转刀具进给0.2mm。即指定进给量f=0.2mm/ r。 G98：每分钟进给量，表示刀具进给速度。 如：G98 F100；表示刀具进给速度为f=100mm/min。,FANUC系统使用F功能时注意：,1、G98与G99只能相互取消； 2、数控车床默认为G99。数控铣床、加工中心默认为G94进给速度mm/min。 3、 F功能为续效代码，在G01 G02 G03等方式下一直有效，直至出现新的F所取代。在G00快速进给时F无效。 4、进给量F在实际加工时可在一定范围内调节。由控制面板上的倍率按键调节控制，范围在0120%。 5、车削螺纹时因主轴转速与刀具严格对应，故分倍率开关无效，固

10、定在100%。,2.4.3常用地址符及其含义：以FANUC系统为例, S：主轴转速功能字 ：S指令， P56 单位：车床：r/min或m/min铣床： r/min 作用是控制主轴的转速。在数控车床上，单位用G96（恒线速）和G97（恒转速）两种方式指定。（机床开机后默认为G97功能） G97：恒转速。格式：G97 S ，表示主轴每分钟转数。如： G97 S1000；表示主轴每分钟转数为1000转恒定不变。 单位为r/min。 G96：恒线速。格式：G96 S-，表示切削点的线速度不变。即切削时工件上任一点的切削 速度是固定的。 如：G96 S150，表示切削速度恒为150m/min。此时转速会

11、由数控系统自动控制做相应变化。,例： G96（恒线速）,例： G96 S150 表示切削点线速度控制在 150 m/min。 对图中所示的零件，为保持 A、B、C各点的线速度在 150 m/min，则各点在加工时的主轴转速分别为：,由= n D/1000得n =1000 / （D） nA=1000150/ （40）=1193r/min nB=1000150/ （60）=795r/min nC=1000150/（ 70）=682r/min,注：主轴最高转速限定： 格式：G 50 S- 例如：G50 S2000 表示限制主轴的最高转速为2000 r/min.,为什么要用恒线速度和限制主轴最高转速？

12、,在车削端面或工件直径变化较大时，为了保证车削表面质量一致性,使用恒线速度G96控制，当工件直径变化不大时一般选用G97恒转速控制。 用恒线速度控制加工端面、锥面和圆弧面时,由于X轴的直径D值不断变化，当刀具接近工件的旋转中心时，主轴的转速会越来越高.采用主轴最高转速限定指令，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. 故用G96恒线速时必须配合G50限速使用。（在FANUC系统的数控车床中，）,2.4.3常用地址符及其含义：以FANUC系统为例, 刀具功能字：T指令 、T功能， P56 也称刀具功能，作用是指定刀具和刀具补偿。 在FANUC系统中，格式为：T X X X X

13、， 即：由字母 T 和后面的 4 位数字组成： 前两位数字为刀具号 后两位数字为刀具偏置号 ，对应该刀具的偏置量应当通过对刀操作预先在偏置存储器中设定。 如： T0101表示选择1号刀执行1号补偿值。 T0205表示选择2号刀执行5号补偿值。 如果取消刀补用Txx00。在换刀时一般先执行Txx00。,2.4.3常用地址符及其含义：以FANUC系统为例, F：进给功能字：F指令，单位P56 S：主轴转速功能字 ：S指令，单位-P56 T：刀具功能字：T指令 P56 M：辅助功能字：M指令 （见表3-2） P59,见表3-2 辅助功能M代码,续表,回顾记忆：常用地址符及其含义,字及其功能：以FAN

14、UC系统为例 N：段号字， G：准备功能字： G指令（见表3-1） P48 X、Y、Z；A、B、C；I、J、K等：尺寸字（坐标值） P45 F：进给功能字：F指令，单位 P56 数控车床、数控铣床： S：主轴转速功能字 ：S指令，单位 P56 数控车床、数控铣床： T：刀具功能字：T指令 P56 M：辅助功能字：M指令（见表3-2） P59,G00 指令使用,快速定位指令G00（ G00指令使刀具以点控制方式，从刀具所在点快速移动到目标点。 它只是快速定位，对中间空行程无轨迹要求，G00移动速度是机床设定的空行程速度，与程序段中的进给速度无关。 格式：G00 X（U）_Z（W）_ 说明： （1

15、）G00指令刀具相对于工件从当前位置，各轴以系统预先设定的速度快速移动到指定的下一个定位点（先快速接近终点时进行减速），目的是节省非加工时间。,G00 指令使用说明,（1）G00指令：各轴以系统预先设定的速度、快速移动，目的是节省非加工时间。 （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。（为防止刀具与工件与尾座碰撞，在编写G00时，X与Z最好分开写，靠近工件时首先沿Z轴，然后再沿X轴运动；返回换刀位置时先沿X轴运运，再沿Z轴运动。） （3）快移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G32功能注销 （6）在程序中F指令对G00指令无效。,