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1、第五章数控车床编程主讲：王双林理论学时：6学时日照日照职业技技术学院机学院机电工程系工程系整理课件第5章数控车床编程概述数控车床的刀具补偿固定循环数控车床加工编程实例整理课件 5.1.1 数控车削加工的对象 5.1 5.1 概述概述 第5章数控车床编程主要用于轴类和盘类回转体工件的加工，能自动完全内外圆面、柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰孔等加工，适合复杂形状工件的加工。轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件、精度要求高的零件、特殊的螺旋零件、淬硬工件的加工等等。 5.1.2 数控车削编程要点 1、绝对、增量灵活运用5、进、退刀采用快速2、直径编程更方便3、
2、常用固定循环4、按工作轮廓编程，采用刀具半径补偿整理课件 刀具位置补偿 5.2 5.2 数控数控车床的刀具床的刀具补偿 第5章数控车床编程图5.1基准刀图5.2刀具位置补偿刀具在加工过程中出现的磨损也要进行位置补偿整理课件 5刀具半径补偿5.2 5.2 数控数控车床的刀具床的刀具补偿 第5章数控车床编程图5.3刀尖圆弧半径和理想刀尖点图5.4刀尖圆弧半径对加工精度的影响图5.5理想刀尖位置号整理课件 第5章数控车床编程5刀具圆弧半径补偿的实现5.2 5.2 数控数控车床的刀具床的刀具补偿 G40(G41/G42) G01(G00) X Z FG40：取削刀尖圆弧半径补偿，也可用T00取消刀补；
3、G41：刀尖圆弧半径左补偿（左刀补）。顺着刀具运动方向看，刀具在工件左侧，如图（a）。G42：刀尖圆弧半径右补偿（右刀补）。顺着刀具运动方向看，刀具在工件右侧，如图（b）。（a）（b）整理课件 第5章数控车床编程5刀具圆弧半径补偿的实现5.2 5.2 数控数控车床的刀具床的刀具补偿 1、G40、G41、G42指令为模态指令，G40为缺省值。要改变刀尖半径补偿方向，必须先用G40指令解除原来的左刀补或右刀补状态。 2、G40、G41、G42指令不能与G02、G03、G71、G72、G73、G76指令出现在同一程序段。G01程序段有倒角控制功能时也不能进行刀具补偿。 3、当刀具磨损、重新刃磨或更换
4、新刀具后，刀尖半径发生变化，这时只需在刀具偏置输入界面中改变刀具参数的R值，而不需修改已编好的加工程序。 4、可以用同一把刀尖半径为R的刀具按相同的编程轨迹分别进行粗、精加工。设精加工余量为，则粗加工的刀具半径补偿量为R，精加工的补偿量为R。 整理课件 例：车削如图所示工件。毛坯为锻件，用一把90偏刀分粗、精车两次进给，已知刀尖圆弧半径R0.2mm，mm。 第5章数控车床编程5刀具圆弧半径补偿的实现5.2 5.2 数控数控车床的刀具床的刀具补偿 O0100主程序N10G90 G92 X60 Z80N20M03N30M06T0101N40M98P0111N50T0100N60M06T0102N7
5、0M98P0111L1N80T0100N90M05N100M02O0111子程序N120G01Z40N130X40Z15N140Z0N150G40G00X60Z80N160M99整理课件 1、内(外)径切削循环G80 简单固定循环5.3 5.3 固定循固定循环 (1) 圆柱面内(外)径切削循环程序段格式为：G80XZF第5章数控车床编程(2) 圆锥面内(外)径切削循环程序段格式为：G80XZIF I值为切削起点B与切削终点C的X坐标值之差（半径值）。整理课件 第5章数控车床编程1、内(外)径切削循环G80 简单固定循环5.3 5.3 固定循固定循环 例：如图所示，用G80指令编程，毛坯直径34
6、，工件直径24，分三次车削。用绝对值编程。O080 N05 M03 S400N10 G90 G92 X60 Z80N15 G00 X40 Z60N20 G80 X30 Z20 N30 G80 X27 Z20 N40 G80 X24 Z20 N50 G00 X60 Z80 N60 M02整理课件 2、端面切削循环G81 简单固定循环5.3 5.3 固定循固定循环 (1) 端平面切削循环程序段格式为：G81XZF第5章数控车床编程(2) 端锥面切削循环程序段格式为：G81XZKF K值为切削起点B与切削终点C的X坐标值之差（半径值）。G81与G80的区别只是切削方向的不同，G81的切削方向是X轴方
7、向，主要适用于X向进给量大于Z向进给量的情况整理课件 第5章数控车床编程2、端面切削循环G81 简单固定循环5.3 5.3 固定循固定循环 例：如图所示，每次吃刀2mm，每次切削起点位距工件外圆面5mm。O0081N10 G54 G90 G00 X60 Z45 M03N20 G81 X25 Z31.5 K-3.5 F100N60 M05N70 M02 整理课件 第5章数控车床编程1、内(外)径粗车复合循环G71 复合固定循环5.3 5.3 固定循固定循环 程序段格式如下：G71 U(d) R(e) P(ns) Q(nf) X(u) Z(w) F S T 其中：d切削深度(背吃刀量、每次切削量)
8、，半径值，无正负号，方向由矢量AA决定；e每次退刀量，半径值，无正负；ns精加工路线中第一个程序段(即图中AA段)的顺序号；nf-精加工路线中最后一个程序段(即图中BB段)的顺序号；uX方向精加工余量，直径编程时为u，半径编程为u/2；wZ方向精加工余量；整理课件第5章数控车床编程1、内(外)径粗车复合循环G71 复合固定循环5.3 5.3 固定循固定循环 使用G71编程时的说明：(1)G71程序段本身不进行精加工，粗加工是按后续程序段nsnf给定的精加工编程轨迹AABB，沿平行于Z轴方向进行。(2)G71程序段不能省略除F、S、T以外的地址符。G71程序段中的F、S、T只在循环时有效，精加工
9、时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。(3)循环中的第一个程序段(即ns段)必须包含G00或G01指令，即AA的动作必须是直线或点定位运动，但不能有Z轴方向上的移动。(4) ns到nf程序段中，不能包含有子程序。(5)G71循环时可以进行刀具位置补偿，但不能进行刀尖半径补偿。因此在G71指令前必须用G40取消原有的刀尖半径补偿。在ns到nf程序段中可以含有G41或G42指令，对精车轨迹进行刀尖半径补偿。整理课件第5章数控车床编程1、内(外)径粗车复合循环G71 复合固定循环5.3 5.3 固定循固定循环 例：用G71指令编程。如图5.13所示，粗车背吃刀量d=3mm，退刀量e=1mm，X
10、、Z轴方向精加工余量均为mm。O0071N10 G98 G92 X70 Z90 N20 M06 T0101N30 M03 S700N40 G00 X58 Z62N50 G71 U3 R1 P60 Q140 X0.3 Z0.3 F200N60 G41 G00 X13 Z62 F500N80 X20 Z43N90 G03 X26 Z40 R3N100 G01 X31N120 Z25N130 X50 Z15N140 Z-2N150 G00 X70 Y90 G40N160 M05N170 M02整理课件 第5章数控车床编程2、端面粗车复合循环G72 复合固定循环5.3 5.3 固定循固定循环 程序段格
11、式如下：G72 U(d) R(e) P(ns) Q(nf) X(u) Z(w) F S TN(ns)N(nf) G72指令与G71指令的区别仅在于切削方向平行于X轴，在ns程序段中不能有X方向的移动指令，其它相同。整理课件 第5章数控车床编程3、封闭轮廓复合循环G73 复合固定循环5.3 5.3 固定循固定循环 程序段格式如下：G73 U(i) W(k)R(d) P(ns) Q(nf) X(u) Z(w) F S T iX轴方向粗车的总退刀量，半径值；kZ轴方向粗车的总退刀量；d粗车循环次数；其余同G71。在ns程序段可以有X、Z方向的移动。G73适用于已初成形毛坯的粗加工。整理课件 第5章数
12、控车床编程3、封闭轮廓复合循环G73 复合固定循环5.3 5.3 固定循固定循环 例：如图所示工件。粗车分三次循环进给，每次背吃刀量为3mm，X、Z轴方向的精加工余量为mm。O0073N10G98G92X70Z90N20M03N30G73U9W9R3P40Q120X0.3Z0.3F200N40G00X13Z62F500N60Z43N70G03X26Z40R3N80G01X31N100Z25N110X50Z15N120Z0N130G00X70Z90N140M05N150M02整理课件 第5章数控车床编程1、螺纹切削G32 螺纹切削循环5.3 5.3 固定循固定循环 程序段格式：G32X(U)Z(
13、W)REPF使用G32指令能加工圆柱螺纹、锥螺纹和端面螺纹。程序段中地址X省略为圆柱螺纹车削，地址Z省略为端面螺纹车削，地址X、Z都不省略为圆锥螺纹车削。F为螺纹导程。 注意：螺纹车削加工为成型车削，且切削进给量大，刀具强度较差，一般要求分数次进给加工。在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速进刀段和降速退刀段，以消除伺服滞后造成的螺距误差。整理课件 第5章数控车床编程1、螺纹切削G32 螺纹切削循环5.3 5.3 固定循固定循环 例：车削图所示工件，车削M161的螺纹部分，螺纹大径为16mm，总背吃刀量为0.65mm，三次进给背吃刀量（半径值）分别为ap1、ap2、ap3，进退刀段取1=2mm、21
14、mm，进刀方法为直进法。O032N10G90G92X30Z2N20M06T0302N30M03S100N50G32Z26F1N60G00X30N70Z2N80X15N90G32Z26F1N100G00X30N110Z2N120X14.7N130G32Z26F1N140G00X30N150Z2N160T0300N170M05N180M02整理课件 第5章数控车床编程2、螺纹切削循环G82 螺纹切削循环5.3 5.3 固定循固定循环 程序段格式：G82X(U)Z(W)RECPF其中：C螺纹头数，为0或1时切削单头螺纹；程序段格式：G82X(U)Z(W)IRECPF其中：I螺纹起点B与螺纹终点C的半
15、径差。其符号为差的符号整理课件 第5章数控车床编程2、螺纹切削循环G82 螺纹切削循环5.3 5.3 固定循固定循环 例：车削图所示工件，车削M161的螺纹部分，螺纹大径为16mm，总背吃刀量为0.65mm，三次进给背吃刀量（半径值）分别为ap1、ap2、ap3，进退刀段取1=2mm、21mm，进刀方法为直进法。O0082N10G90G92X30Z2N20M03N30M06T0302N40G82X15.4Z26F1N50G82X15Z26F1N60G82X14.7Z26F1N70T0300N80M05N90M02整理课件 第5章数控车床编程2、螺纹切削循环G82 螺纹切削循环5.3 5.3 固
16、定循固定循环 例：mm，螺纹大径为16mm，总背吃刀量为3mm，三次进给背吃刀量（半径值）均为1mm，进退刀段取1=3mm、21.5mm，进刀方法为直进法。用G82指令编程。O0082N10M06T0303N20M03N30G82G91X9N40X11Z44.5N60T0300N70M05N80M02整理课件 第5章数控车床编程3、螺纹车削复合循环G76 螺纹切削循环5.3 5.3 固定循固定循环 程序段格式为：G76C(c)R(r)E(e)A(a)X(x)Z(z)I(i)K(k)U(d)V(dmin)Q(ap1)P(p)F(l)c螺纹精加工次数r螺纹Z向退尾长度，e螺纹X向退尾长度a螺纹牙型
17、角i螺纹两端的半径差k螺纹牙型高度（半径值）；d精加工余量；dmin最小背吃刀量(半径值)ap1第一次背吃刀量（半径值）；p主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角；l螺纹导程。整理课件 第5章数控车床编程螺纹切削循环5.3 5.3 固定循固定循环 例：车削如图所示工件的M30螺纹。取精加工次数2次，螺纹退尾长度为7mm，螺纹车刀刀尖角度60，最小背吃刀量取mm，精加工余量取mm，螺纹牙型高度为mm，第一次背吃刀量取mm，螺纹小径为mm。前端倒角245。O0076N10G92X80Z50N20M03N30M06T0101N40G90G00X22Z2N50G01X30Z2F100N60Z40N70
18、X34N80Z55N90G00X80Z50N100T0100N110M06T0202N120G00X45Z10Z35I0K2.3U0.3V0.1N140G00X80Z50N150T0200N160M05N170 M023、螺纹车削复合循环G76 整理课件 第5章数控车床编程5.4 5.4 数控数控车床加工床加工编程程实例例 例1：用G71和G82指令编写车削如图所示工件的加工程序。毛坯直径为28mm。工件外圆分粗、精车，精车余量在X轴方向为mm（直径值），在Z轴方向为mm。粗车时背吃刀量1mm，退刀量mm。根据普通螺纹标准和加工工艺，M16粗牙普通螺纹的大径尺寸为mm，螺距为2mm，总背吃刀量
19、mm（半径值），用高速钢螺纹车刀低速七次进给车削，背吃刀量（半径值）分别为ap1、ap2=ap3=ap4，ap5=ap6=ap7，进退刀段取1=2mm、2=1mm。1号刀为90外圆车刀，基准刀；2号刀为车槽刀，主切削刃宽3mm，左刀尖为刀位点；3号刀为60螺纹车刀；4号刀为切断刀，主切削刃宽3mm，刀头长30mm，左刀尖为刀位点。 O0001N10G92X70Z30N20M06T0100N30M03S500N40G90G00X40Z2N50G01X28F200N60G71U1R0.7P70Q130X0.4Z0.1F150N70G01X6.8Z2N80X15.8Z2.5F100N90X15.8Z
20、28N100X24Z38N110Z48N120G02X24Z66R15N130G01Z80N140G00X70Z30N150M06T0202N160S200N170G00X30Z28N180G01X20F300N190X12F50N200G04X1N220X18.8Z25N230G00X70Z30N240T0200N250M06T0303N260S150N270G00X24Z2N280G82X15Z26F2N290X14.6Z26F2N300X14.2Z26F2N310X13.8Z26F2N320X13.6Z26F2N330X13.4Z26F2N340X13.2Z26F2N350G00X70Z
21、30N360T0300N370M06T0404N380S200N390G00X30Z83N400G01X1F50N410G00X30N420G00X70Z30N430T0400N440M05N450 M02整理课件 第5章数控车床编程5.4 5.4 数控数控车床加工床加工编程程实例例 例2：完成如图所示零件的加工。毛坯尺寸50114。1图纸分析（1）加工内容：此零件加工包括车端面，外圆，倒角，圆弧，螺纹，槽等。（2）工件坐标系：该零件加工需调头，从图纸上尺寸标注分析应设置2个坐标系，2个工件零点均定于装夹后的右端面（精加工面）*装夹50外圆，平端面，对刀，设置第1个工件原点。此端面做精加工面，
22、以后不再加工。*调头装夹48外圆，平端面，测量总长度，设置第2个工件原点（设在精加工端面上）（3）换刀点：（120，200）（4）公差处理：尺寸公差取中值。2工艺处理（1）工步和走刀路线的确定：装夹50外圆表面，探出65mm,粗加工零件左侧外轮廓：245倒角，48外圆，R20，R16，R10圆弧。*精加工上述轮廓。*手工钻孔，孔深至尺寸要求。*粗加工孔内轮廓。*精加工孔内轮廓。*调头装夹48外圆，粗加工零件右侧外轮廓：245倒角，螺纹外圆，36端面，锥面，48外圆到圆弧面。*精加工上述轮廓。*切槽。*螺纹加工。（2）刀具的选择和切削用量的确定2刀具确定T0101mm,切深2mm，主轴转速800
23、r/min,进给速度150mm/min。T0202mm,mm，主轴转速1500r/min,进给速度80mm/min。T0303切 槽 ： 刀 宽 4mm， 主 轴 转 速450r/min,进给速度20mm/min。T0404加工螺纹：刀尖角60，主轴转速400r/min,进给速度2mm/r（螺距）。T0505钻孔：钻头直径16mm，主轴转速450r/min。T0606mm,切深1mm，主轴转速500r/min,进给速度100mm/min。T0707mm,mm，主轴转速800r/min,进给速度60mm/min。2数值计算未知点坐标计算：P1(40.7,-33.52),P2(42.95,-53.
24、36)4编程设经对刀后刀尖点位于（120，200），加工前各把刀已经完成对刀。装夹50外圆，探出65mm，手动平端面。%0001N10 T0101 M03 S800 G00 X60 Z30 G01 X51 Z5 F150 G71 U2 R2 P20 Q30 X0.5 Z0.1 F150 G00 X120 Z200 T0202 M03 S1500 N20 G00 X40 Z2 G01 X47.985 Z-2 F80 Z-22G03 X40.7 Z-33.52 R20 F60 G02 X42.95 Z-53.36 R16N30 G03 X48 Z-60 R10 G00 X120 Z200 M05
25、M02 %0002N10 T0606 M03 S500 G00 X15 Z10 G71 U1 R1 P20 Q30 X-0.4 Z0.1 F100 G00 Z200 X120 T0707 M03 S800 N20 G00 X36.015 Z2 G01 Z-10 F60 X20.015 Z-28 Z-45N30 X15 G00 Z200 X120 M05 M02%0003 N10 T0101 M03 S800 G00 X60 Z30 G01 X51 Z5 F150 G71 U2 R2 P20 Q30 X0.5 Z0.1 F150 G00 X120 Z200 T0202 M03 S1500N20 G00 X23.8 Z2 G01 X31.8 Z-2 F80 Z-30 X47.985 Z-42N30 Z-53 G00 X120 Z200 T0303 M03 S450 N40 G00 X38 Z-30 G01 X28 F20 G04 X4 G01 X38 G00 X120 Z200 T0404 M03 S400 N50 G00 X38 Z5 G82 X31.2 Z-27 F2 G82 X30.6 Z-27 F2 G82 X30.2 Z-27 F2 G82 X29.9 Z-27 F2 G82 X29.835 Z-27 F2 G00 X120 Z200 M05 M02整理课件
