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1、数控车床的基本操作与简单程序调试一、实训目的V1 掌握数控车削加工基本编程指令及其应用v 2 熟悉了解数控车床的操作面板和控制软件；v 3掌握数控车床的基本操作方法和步骤；V 4进一步了解数控车床的结构组成、加工控制原理；v 5 熟练掌握精车程序的输入调 试过程；二、预习要求认真阅读数控车床组成、位置调整和坐标系设定及基本编程指令与调试的章节内容。三、实训理论基础1 基本编程指令功能介绍1 ) G功能(格式：G2 G后可跟2位数)常用G功能指令代码组意义代码组意义代码组意义*G0001快速点定位*G40刀补取消G7300车闭环复合循环G01直线插补G4107左刀补G76车螺纹复合循环G02顺圆
2、插补G42右刀补G8001车外圆固定循环G03逆圆插补G5200局部坐标系设置G81车端面固定循环G32螺纹切削G5411JEr 零点G82车螺纹固定循环G0400暂停延时G59偏置*G9003绝对坐标编程G2002英制单位G6500简单宏调用G91增量坐标编程*G21公制单位G6612宏指令调用G9200工件坐标系指定G27回参考点检查G67宏调用取消* G9805每分钟进给方式G2806回参考点G7100车外圆复合循环G99每转进给方式G29参考点返回G72车端面复合循环(1) 、表内00组为非模态指令，只在本程序段内有效。其它组为模态指令，一次指定后持续有效，直到被本组其它代码所取代。(
3、2) 、标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。2 ）. M功能（格式：M2 M后可跟2位数）车削中常用的M功能指令有:M00-进给暂停M01-条件暂停M02-M03-主轴正转M04-主轴反转M05-M98-子程序调用M99-子程序返回。程序结束主轴停转程序结束并返回到开始处有的机床T后只允许跟2位数字，即只表示刀具号，刀具补偿则由其它指令。有的机床T后则允许跟4位数字，前2位表示刀具号，后2位表示刀具补偿号。如:M08-开切削液M09-关切削液M30- 3）. T功能（格式：T2或T4 ）T0211表示用第二把刀具，其刀具偏置及补偿量等数据在第11号地址中 4 ）. S功能（格式：S4
4、 S 后可跟4位数）用于控制带动工件旋转的主轴的转速。实际加工时，还受到机床面板上的主轴速度修调倍率开关的影响。按公式： N=1000Vc / p D可根据某材料查得切削速度Vc，然后即可求得 N.例如：若要求车直径为 60mm的外圆时切削速度控制到48mm/min，则换算得：N=250 rpm （转/分钟）则在程序中指令 S250;5 ） 车床的编程方式（1）.绝对编程方式和增量编程方式。图2-1编程方式示例绝对编程是指程序段中的坐标点值均是相对于坐标原点来计量的，常用G90来指定。增量（相对）编程是指程序段中的坐标点值均是相对于起点来计量的。常用G91来指定。如对图2-1所示的直线段AB编
5、程绝对编程：G90 G01 X100.0 Z50.0;增量编程：G91 G01 X60.0 Z-100.0;(注：在某些机床中用X、Z表示绝对编程，用U、W表示相对编程，允许 在同一程序段中混合使用绝对和相对编程方法。如上图直线AB ,可用：绝对：G01 X100.0 Z50.0; 相对：G01 U60.0 W-100.0;混用：G01 X100.0 W-100.0; 或 G01 U60.0 Z50.0;这种编程方法不需要在程序段前用G90或G91来指定。)(2 ).直径编程与半径编程当地址X后所跟的坐标值是直径时，称直径编程。如前所述直线AB的编程例子。当地址X后所跟的坐标值是半径时，称半径
6、编程。则上述应写为：G90G01X50.0Z50.0;注：(1 )直径或半径编程方式可在机床控制系统中用参数来指定。(2 )无论是直径编程还是半径编程，圆弧插补时R、I和K的值均以半径值计量图2-2点、线控制2 基本编程指令及其用法1 ) GOO、G01 -点、线控制。格式：G90 (G91) GOO X. Z.G90 (G91) G01 X. Z. F.G00用于快速点定位、G01用于直线插补加工。如图2-2所示从A到B，其编程计算方法如下：绝对增量G90 G00 X xb Z zb ;:G91 GOO X (xb -xa ) Z (zb -za );绝对G9O GO1 X xb Z zb
7、F f;增量:G91 GO1 X(xb -xa ) Z(zb -za ) F f;说明:(1)GOO时X、Z轴分别以该轴的快进速度向目标点移动，行走路线通常为折线。图示AB段,GOO时，刀具先以X、Z的合成速度方向移到 C点，然后再由余下行程的某轴单独地快速移动而走到 B点。（2 ） G00时轴移动速度不能由 F代码来指定，只受快速修调倍率的影响。一般地，G00代码段只能用于工件外部的空程行走，不能用于切削行程中。（3 ）G01时，刀具以F指令的进给速度由 A向B进行切削运动，并且控制装置还需要进 行插补运算，合理地分配各轴的移动速度，以保证其合成运动方向与直线重合。G01时的实际进给速度等于
8、F指令速度与进给速度修调倍率的乘积。另外G01指令还可用于在两相邻轨迹线间自动插入倒角或倒圆控制功能。在指定直线插补 或圆弧插补的程序段尾，若加上C，则插入倒角控制功能；加上R，则插入倒圆控制功能。C后的数值表示倒角起点和终点距未倒角前两相邻轨迹线交点的距离，R后的值表示倒圆半径。如图2-3所示几段轨迹间，可使用倒角或倒圆控制功能编程。对应部分程序为:O0001G91 G01 Z-75.0 R6.0;X40.0 Z-10.0 C3.0;Z-80.0;M02;注：（1 ）第二直线段必须由点 B而不是从点C开始；（2 ）在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令；（3 ）X Z轴指定的移动量比指定的
9、R或C小时，系统将报警图2-4圆弧控制2 ). G02、G03 -圆弧控制。格式:G90 (G91) G02 X. Z. R. ( I . K.J F.G90 (G91) G03 X. Z. R. ( I . K. ) F.如图2-4所示弧AB，编程计算方法如下：绝对:G90 G02 X xb Z zb R r1 F f; - R 编程或 G90 G02 X xb Z zb I (x1 -xa )/2 K(z1 -za ) F f ;土增量:G91 G02 X(xb -xa ) Z(zb -za ) R r1 F f ;或 G91G02 X(xb -xa ) Z(zb -za ) I (x1
10、-xa )/2 K(z1 -za ) F f ;图示弧BC，编程计算方法如下:绝对：G90 G03 X xc Z zc R r2 Ff ;-R编程或 G90 G03 X xc Z zc I (x2 -xb )/2 K(z2 -zb ) Ff ;土增量:G91 G03 X(xc -xb ) Z(zc -zb ) R r2 F f ;或 G91 G03 X(xc -xb ) Z(zc -zb ) I (x2 -xb )/2 K(z2 -zb ) F f ;说明：（1 ）G02、G03时，刀具相对工件以F指令的进给速度从当前点向终点进行插补加工，G02为顺时针方向圆弧插补，G03为逆时针方向圆弧插补
11、。0180 时，R取正值，当圆心角K、R同时指令时，R优先，I 、KI 、K指令圆心，相当于指令了360 （2 ）圆弧半径编程时，当加工圆弧段所对的圆心角为 为180360 时，R取负值。同一程序段中 I 无效。（3 ） X Z同时省略时，表示起终点重合，若用 的弧，若用R编程时，则表示指令为 0 的弧。G02 (G03) I .;整圆 G02 (G03) R.; 不动（4 ）无论用绝对还是用相对编程方式,I 、K都为圆心相对于圆弧起点的坐标增量，为零时可省略。（也有的机床厂家指令 I 、K为起点相对于圆心的坐标增量）3 ).G04暂停延时格式：G04 P.后跟整数值，单位 m s （ 微秒）
12、或 G04 X （ U ）.后跟带小数点的数，单位s （ 秒）由于在两不同轴进给程序段转换时存在各轴的自动加减速调整，可能导致刀具在拐角处的切削不完整。如果拐角精度要求很严，其轨迹必须是直角时，应在拐角处使用暂停指令。女口：欲停留1.5s 时，程序段为： G04 X1.5 ; 或：G04 P1500 ;4）. G20、G21 -输入数据单位设定，即单位制式（英制和米制）的设定。G20和G21是两个互相取代的 G代码，机床岀厂时将根据使用区域设定默认状态，但可按需要重新设定，在我国一般均以米制单位设定（如G21 ），常用于米制（单位：mm 尺寸零件的加工。如果一个程序开始用G20指令，则表示程序
13、中相关的一些数据均为英制（单位：in/10 ）;在一个程序内，不能同时使用G20与G21指令，且必须在坐标系确定之前指定。系统对本指令状态具有断电记忆功能，一次指定，持续有效，直到被另一指令取代。3 编程实例精车如图2-5所示零件。图2-5精车轮廓编程图例该零件车削的整体程序由程序头、程序主干及程序尾组成其通用加工程序如下：若以工件右端轴心为原点，则程序如下：00002G92 X70.0 Z150.0 ;S630 M03 ;建立工件坐标系让主轴以630 rpm 正转刀具快速移到毛坯的右端O0003G92 X70.0 Z64.0;S630 M03;程序G90G00X20.0Z88.0M08;工进
14、车外圆F20G90 G00 X20.0 Z2.0;头G01 Z78.0 F100 ;车R12圆弧成型面G01 Z-8.0 F10;程G02 Z64.0 R12.0 ;车外圆F20G02 Z-22.0 R12.0;序G01 Z60.0 ;转角处暂停G01 Z-26.0;主G04 X2.0 ;车端面G04 X2.0;干G01 X24.0 ;车转角圆弧R10G01 X24.0;程G03X44.0Z50.0R10.0 ;车外圆F44G03 X44.0 Z-36.0 R10.0;序G01 Z20.0 ;车端面并退出到工件外G01 Z-66.0;尾X55.0 ;返回起刀点X55.0;G00 X70.0 Z150.0 M09 ;主轴停转G00 X70.0 Z64.0;M05;程序结束M05;
