数控加工与编程 教学课件 ppt 作者 顾晔 第3章

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1、第3章 数控车床的编程,3.1 数控车床系统的主要功能 3.2 一般工件的编程 3.3 圆弧程序的编制 3.4 循环加工 3.5 螺纹加工 3.6 子程序的应用 3.7 零点偏置 3.8 圆头车刀的编程与补偿 3.9 数控车床编程举例 思考与练习,3.1 数控车床系统的主要功能,3.1.1 准备功能 准备功能又称G功能或G代码。G代码由地址 字G加其后2位数字组成，它用来规定刀具和 工件的相对运动轨迹、坐标设定、刀具补偿 偏置等多种加工操作。,G功能根据功能的不同分成若干组，有模态和 非模态2种形式。模态代码表示该代码一经在 一个程序段中指定，一直有效，直到出现同 组的另一个G代码时才失效；非

2、模态代码只在 所指定的程序段中有效。 下表其中00组的G功能为非模态G功能，其余 组的为模态G功能,3.1.2 辅助功能 辅助功能又称M功能或M代码。M代码由地 址字M和其后2位数字组成，主要用于控制 零件程序的走向，以及机床各种辅助功能的 开关动作。 使用M代码时应注意：一个程序段只能一个 M指令有效，当程序段中出现2个或2个以上 的M指令时，系统报警。 M代码及功能见下图：,1进给速度功能（F功能） 进给速度功能也称F功能或F指令，表示工件 被加工时刀具相对于工件的合成进给速度。F 指令由地址F加几位数字组成，进给速度值直 接写在字母F的后面，如F200、F0.3等。 F的单位由G98（每

3、分钟进给量mm/min）或 G99（主轴每转一转刀具的进给量mm/r）代 码指定。,3.1.3 其他功能,2主轴转速功能（S功能） 主轴转速功能用来指定主轴的转速，也称S功 能或S指令。S功能由地址符S加几位数字组 成。 3刀具功能（T功能） 刀具功能也称为T功能或T指令。它是由地址 符T加4位数字组成。执行T指令时，将转动刀 架到指定的刀号位置，同时将使用指定的刀 具补偿号的补偿值。,3.2.1 快速定位指令G00 执行G00指令时，刀具快速移动并定位在指 令的目标点。该指令主要应用于刀具的快进 、快退及刀具的空行程运动。,3.2 一般工件的编程,1指令格式 G00 X（U）_Z（W）_;

4、说明： X_Z_表示快速移动的目标点绝对坐标。 U_W_表示快速移动的目标点相对刀具当前点的相对坐标位移。 X（U）坐标按直径输入。 在某一轴上相对位置不变时，可以省略该轴的移动指令。 在同一程序段中，绝对坐标指令和相对坐标指令可以混用。,2G00指令运动轨迹 在执行G00指令时，X、Z轴以各自独立的快 速速度移动，不能保证各轴同时到达终点， 因此X、Z轴的合成轨迹不一定是直线，在通 常情况下多为折线轨迹,3应用和编程方法 G00指令主要用于刀具快进、快退及空刀快 速移动时的编程，移动过程中不能对工件进 行切削加工。 如图所示，刀具从 点快速运动到点， AB的程序如下。 绝对值编程：G00 X

5、20.0 Z25.0； 相对值编程：G00 U-22.0W-18.0；,3.2.2 直线插补G01 执行G01指令时，刀具按程序给定的F进给 速度作直线运动到指令目标点。该指令主要 应用于刀具的切削运动。,1指令格式 G01 X（U）_Z（W）_F_； 说明： X（U）_Z（W）_表示同G00指令。 F_表示进给速度。,2G01指令运动轨迹 G01指令的运动轨迹是一条从当前点到终点 间的直线。,3应用和编程方法 如图所示为加工圆锥面，车刀由当前点沿圆 锥面直线差补至终点。进给速度设定为 0.3mm/r。 编程方法如下： 绝对值编程：G01 X60.0 Z7.0 F 0.3； 增量值编程：G01

6、 U20.0 W25.0 F 0.3；,3.2.3 暂停G04 执行G04指令，使程序暂停，经过暂停延时之后 执行下一个程序段。指令格式：G04 X_； 或 G04 U_； 或 G04 P_； 说明： X及U后面的时间数采用小数点指定，P后面的数不能使用小数点。 在暂停指令同一语句段内不能指令进给速度。 在G98进给模式中，指令中输入的时间即为停止进给时间，X_或U_的单位为秒（s），P_的单位为毫秒（ms）。 在没有出现G98时，数控车床程序默认G99进给方式,3.3 圆弧程序的编制 圆弧插补指令G02、G03是用来指令刀具在 给定平面内以F进给速度，作圆弧插补运动 的指令。该指令主要用于圆

7、弧表面切削。 G02为顺时针方向旋转圆弧，简称顺圆； G03为逆时针方向旋转圆弧，简称逆圆。 指令格式：,说明： 与圆弧加工有关的指令说明如表所示。, 顺时针圆弧插补（G02）与逆时针圆弧插补（G03）的判断方法：沿着弧所在平面（如XZ平面）的垂直坐标轴的正向（+Y）向负向（Y）看去，圆弧插补按顺时针方向进行为G02，按逆时针方向进行为G03， 对于R值，当圆弧所对应的圆心角（）0180时，R取正值。 I、K可理解为圆弧起始点指向圆心的矢量分别在X、Z轴上的投影。 在同一程序段中，如I、K与R同时出现时，R有效。,使用G02、G03如图,3.4 循 环 加 工 3.4.1 单一固定循环G90、

8、G94 1外（内）圆切削循环G90 G90指令主要用于零件的外（内）圆柱和圆锥面 的切削加工。 指令格式： G90 X（U）_Z（W）_R_F_；,G90车削外圆循环轨迹,2端面车削循环G94 指令格式： G94 X（U）_Z（W）_K（或R）_F_；,G94车削带有锥度的端面循环轨迹,3.4.2 复合形状固定循环指令G71、G72、G73、G70 1外径粗车循环G71 G71指令主要应用于圆棒料毛坯粗车外径。 （1）指令格式 G71 U(d) R(e)； G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t)； 式中，d 背吃刀量（半径指定，无符号）； e 退刀量（

9、半径指定，无符号）； ns 精加工形状程序段中的开始程序段号； nf 精加工形状程序段中的结束程序段号； u X轴方向的精加工余量（直径值，缺省输入时，系统按u0处理），对于右手刀来讲，外形轮廓加工取正值，内孔镗削取负值； w Z轴方向的精加工余量（缺省输入时，系统按w0处理）； f、s、t F、S、T代码所赋的值。,（2）注意事项图3-21 G71指令应用实例 在使用G71进行粗加工循环时，只有含在G71程序段中的F、S、T功能才有效；而包含在nsnf精加工形状程序段中的F、S、T功能，对粗车循环无效。 在AA 间顺序号ns的程序段中只能含有G00或G01指令，而且必须指定，且不能含有Z向移

10、动。 AB之间必须符合X、Z轴方向的单调增大或减小的模式，即一直增大或一直减小。 在加工循环中可以进行刀具补偿。 在顺序号为nsnf的程序段中，不应包含子程序。,G71外径粗车循环 路线图,2端面粗加工循环G72 G72指令应用于圆柱棒料毛坯端面方向粗车，是沿着平行于X轴方向进行端面切削循环的。 指令格式如下： G72 W(d) R(e)； G72 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f ) S(s) T(t)； 式中各参数的含义和要求与G71相同。,G72端面粗车循环路线图,3仿形粗车循环G73 G73仿形粗车循环就是按照一定的切削形状逐渐地 接近最终形状，这种方式对于铸造或锻造

11、毛坯的车 削编程来说效率很高。G73循环方式如图3-24所示。 指令格式： G73 U(i) W(k) R(d)； G73 P(ns) Q(nf) U(d) W(w) F(f ) S(s) T(t)； 式中，iX轴上总吃刀量（半径值）； kZ轴上的总吃刀量； d重复加工次数。 其他参数的含义同G71。,G73仿形粗车循环路线图,4精加工循环G70 由G71、G72和G73指令完成粗加工后，可以 用G70指令对零件进行精加工。 指令格式：G70 P(ns) Q(nf) F(f) 式中ns和nf与前述的含义相同。 注意：G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令对精加工循环无效，只有在nsnf

12、程序段中F、S、T，对精加工循环有效。,5端面切槽、深孔加工循环G74 G74指令主要用于在工件端面加工环形槽或中心深孔。加工中轴向断续切削起到断屑、及时排屑的作用。 （1）指令格式 G74 R(e)； G74 X(U) Z(W) P(i) Q(k) R(d) F ； 式中， e 每次沿轴向（Z方向）切削k后的退刀量（mm），无符号； X(U) Z(W) 切削终点的坐标值，即最后一次轴向进刀的终点。 i X方向每次循环的进刀量，单位0.001mm，无符号，直径指定； k Z方向每次切削的进刀量，单位0.001mm，无符号； d 切削到轴向切削终点后，沿X方向的退刀量，单位mm，直径指 定。d的

13、符号总是“+”，但缺省X(U)和i时，则视为0； F 切削进给速度。,G74指令循环运动轨迹,6外圆切槽循环G75 G75指令主要用于加工径向环形槽。加工中径向断续切削起到断屑、及时排屑的作用。 （1）指令格式 G75 R(e)； G75 X(U) Z(W) P(i) Q(k) R(d) F ； 式中， e 每次沿径向（X方向）切削i后的退刀量（mm），无符号； X(U) Z(W) 切削终点的坐标值，即最后一次径向进刀的终点； i X方向每次循环的进刀量，单位0.001mm，无符号，直径指定； k Z方向每次切削的进刀量，单位0.001mm，无符号； d 切削到径向切削终点后，沿Z方向的退刀量

14、，单位mm，直径指定。d的符号总是“+”，但缺省Z(W)和k时，则视为0。 F 切削进给速度。,G75指令循环轨迹,7复合循环指令编程的注意事项 在指定复合形状固定循环的程序段中，R、P、Q、X、Z、U、W等必要的参数，在每个程序段中必须正确。 在G71、G72、G73指令的程序段中，如果有P指令了顺序号，那么对应此顺序号的程序段必须指令01组G代码的G00或G01，否则报警。 在MDI方式中，不能执行G70、G71、G72、G73指令，否则报警，而G74、G75指令可以执行。 在指令G70、G71、G72、G73的程序段以及这些程序段中的P和Q顺序号之间的程序段中，不能指令M98、M99。,

15、 在G70、G71、G72、G73程序段中，用P和Q指令顺序号的程序段范围内，不能有G00、 G01、G02、G03以外的01组代码。 在执行复合固定循环（G70G76）中，可以使动作停止插入手动运动，但要再次开始执行复合固定循环时，必须返回到插入手动运动前的位置。如果不返回就再开始，手动的移动量不加在绝对值上，后面的动作将错位，其值等于手动的移动量。 执行G70、G71、G72、G73时，用P和Q指定的顺序号在这个程序内不能重复。,3.5 螺 纹 加 工 3.5.1 单行程螺纹切削G32 G32指令是执行单行程螺纹切削。 1指令格式 G32 X(U)_Z(W)_F_； 式中，X(U)_Z(W)_的含义与G00相同； F 螺纹导程。对锥螺纹，其斜角在45以下时，螺纹导程以Z轴方向值指定；在4590时，以X轴方向值指定,G32单行程螺纹切削轨迹,3.5.2 螺纹切削循环G92 G92指令是执行螺纹切削单一循环 。 1指令格式 G92 X(U)_Z(W)_ R_ F_； 说明： 如下图所示，执行该指令刀具从循环起始点开始按ABCDA作循环运动，最后又回到循环起始点。图中虚线表示快速移动，实线表示切削进给。其中A为循环起始点（也是循环的终点），B为切削起始点，C为切削终点，D为退刀点。 X_ Z_为切削