数控车床编程与操作加工知识讲解课件.ppt
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- 数控车床 编程 操作 加工 知识 讲解 课件
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1、 数控车床编程数控车床编程 数控车床编程基础数控车床编程基础 一、数控车床编程特点一、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。坐标编程或二者混合编程。 2. 用绝对坐标编程时,坐标值用绝对坐标编程时,坐标值X取工件的直径;增取工件的直径;增量坐标编程时,用径向实际位移量的量坐标编程时,用径向实际位移量的2倍值表示,并附倍值表示,并附上方向符号。上方向符号。 3. 为提高工件的径向尺寸精度,为提高工件的径向尺寸精度,X向的脉冲当量取向的脉冲当量取Z向的一半。向的一半。 4. 由于车削加工的余量较大,因此,
2、为简化编程数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。控装置常具备不同形式的固定循环。 5. 编程时,常认为刀尖是一个点,而实际编程时,常认为刀尖是一个点,而实际中刀尖为一个半径不大的圆弧,因此需要对刀具中刀尖为一个半径不大的圆弧,因此需要对刀具半径进行补偿。半径进行补偿。 二、编程规则二、编程规则 1绝对编程与增量编程绝对编程与增量编程 (1)绝对编程绝对编程 绝对值编程是根据预先设定的编程原点计算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
3、绝对值编程时,首先要指出编程原点的位置,并用地址用地址X,Z进行编程进行编程(X为直径值为直径值)。 增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示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。坐标而言的。 (2)增量值编程增量值编程 (3)混合编程混合编程 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。混合编程。编程时也必须先设定编程原点。 采用增量编程时,用地址采用增量编程时,用地址U,W代替代替
4、X,Z进行编程。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;反之位负。方向相同时为正;反之位负。 2直径编程与半径编程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,在编制与设定为直径编程,所以,在编制与X轴有关的各项尺寸轴有关的各项尺寸时,一定要用直径值编程。时,一定要用直径值编程。 二、坐标系统二、坐标系统 数控车床是以机床主轴轴线方向为数控车床是以机床主轴轴线方向为Z轴方向,刀具轴方向,刀具远离工件的方向为远离工件的方向为Z轴的正方
5、向。轴的正方向。X轴位于与工件安装轴位于与工件安装面相平行的水平面内,垂直于工件旋转轴线的方向,且面相平行的水平面内,垂直于工件旋转轴线的方向,且刀具远离主轴轴线的方向为刀具远离主轴轴线的方向为X轴的正方向。轴的正方向。 用半径值编程时,称为半径编程法。如需用半径编用半径值编程时,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。程,则要改变系统中相关的参数。1. 机床坐标系机床坐标系2. 工件坐标系工件坐标系 一般将工件坐标系的一般将工件坐标系的Z轴设成与机床主轴中心线重轴设成与机床主轴中心线重合,合,X轴设在工件的左端面或右端面。轴设在工件的左端面或右端面。机床机床原点原点O+Z+
6、XLd旋转中心线旋转中心线图图3-1 数控车床坐标系数控车床坐标系O 参考点参考点工件工件原点原点O+Z+XLd 图图3-2 工件坐标系工件坐标系起刀点起刀点3. 工件坐标系设定工件坐标系设定G50 Xd ZL该该FANUC-6T指令设定刀尖与工件原点的位置关系。指令设定刀尖与工件原点的位置关系。三、对刀问题三、对刀问题 对刀对刀就是确定刀尖在工件坐标系中的位置。常用的就是确定刀尖在工件坐标系中的位置。常用的对刀方法为试切法。对刀方法为试切法。O(b) 确定刀尖在确定刀尖在X向的位置向的位置O(a) 确定刀尖在确定刀尖在Z向的位置向的位置L图图3-3 数控车床的对刀数控车床的对刀 根据试切后工
7、件的尺寸确定刀尖的位置。根据试切后工件的尺寸确定刀尖的位置。O(a) 确定刀尖在确定刀尖在Z向的位置向的位置L图图3-3 数控车床的对刀数控车床的对刀O(a) 确定刀尖在确定刀尖在Z向的位置向的位置L图图3-3 数控车床的对刀数控车床的对刀O(b) 确定刀尖在确定刀尖在X向的位置向的位置 dO(b) 确定刀尖在确定刀尖在X向的位置向的位置 d三、有关编程代码说明三、有关编程代码说明 (一)(一)G功能功能 准备功能也称为准备功能也称为G功能(或称功能(或称G代码),它是用代码),它是用来指令机床动作方式的功能。准备功能是用地址来指令机床动作方式的功能。准备功能是用地址G及及其后面的数字来指令机
8、床动作的。如用其后面的数字来指令机床动作的。如用G00来指令运来指令运动坐标快速定位。表动坐标快速定位。表3-2为为FANUC-0TD系统的准备功系统的准备功能能G代码表。代码表。(1 1)号表示电源接通时的)号表示电源接通时的G G代码状态;代码状态;(2 2)0000组的组的G G代码为一次性代码为一次性G G代码;代码;(3 3)一旦指定了)一旦指定了G G代码,一览表中没有的代码,一览表中没有的G G代代码显示报警信号;码显示报警信号;(4 4)无论有几个不同组的)无论有几个不同组的G G代码,都能在同一代码,都能在同一程序段内指令,如果同组的程序段内指令,如果同组的G G代码在同一程
9、序代码在同一程序段内指令了段内指令了2 2个以上时,后指令者有效;个以上时,后指令者有效;(5 5)可按组号显示)可按组号显示G G代码。代码。注:注: 1. 绝对坐标绝对坐标G90 它是加工程序的第一条指令,以便后面给出起刀点。它是加工程序的第一条指令,以便后面给出起刀点。 3. 起刀点和换刀点设置起刀点和换刀点设置 以绝对坐标方式给出换刀时刀尖的位置。以绝对坐标方式给出换刀时刀尖的位置。 2. 相对坐标相对坐标G91 螺纹加工、循环加工、子程序调用须用相对坐标编程。螺纹加工、循环加工、子程序调用须用相对坐标编程。对于对于CK0630型数控车床,其控制系统为型数控车床,其控制系统为FANUC
10、 OET-A 指令为:指令为:G92 X Z 对于对于FANUC-6T控制系统其控制系统其指令为:指令为:G50 X Z4.快速点位运动快速点位运动G00XZ ;O图图3-3 G00指令运用指令运用 80906 40XZO图图3-3 G00指令运用指令运用 406ZX绝对坐标编程为:绝对坐标编程为:G00 X40.0 Z6.0;相对坐标编程为:相对坐标编程为:G00 U-40.0 W-84.0; 这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置 (在绝对在绝对坐标方式下坐标方式下), 或者移动到某个距离处或者移动到某个距离处 (在增量坐标方式下在增量坐标
11、方式下)。 1、非直线切削形式的定位、非直线切削形式的定位我们的定义是:采用独立的快速移动速率来决定每我们的定义是:采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。刀具路径不是直线,根据到达的顺一个轴的位置。刀具路径不是直线,根据到达的顺序,机器轴依次停止在命令指定的位置。序,机器轴依次停止在命令指定的位置。定位方式:定位方式:2、 直线定位直线定位刀具路径类似直线切削刀具路径类似直线切削(G01) 那样,以最短的时间那样,以最短的时间(不超过每一个轴快速移动速率)定位于要求的位(不超过每一个轴快速移动速率)定位于要求的位置置 5. 直线插补直线插补G01 X ZF ;O图图3-4 G01指令运用
12、指令运用 40ZX80O图图3-4 G01指令运用指令运用 40ZX80绝对坐标编程为:绝对坐标编程为:G01 X40.0 Z-80.0 F0.4;相对坐标编程为:相对坐标编程为:G01 U0.0 W-80.0 F0.4; 直线插补以直线方式和命令给定的移动速率从当前位直线插补以直线方式和命令给定的移动速率从当前位置移动到命令位置。置移动到命令位置。 6. 圆弧插补指令圆弧插补指令G2、G3 1)用圆弧半径)用圆弧半径R指定圆心位置编程指定圆心位置编程G2(或或G3) X Z R F (绝对绝对);G2(或或G3) U W R F (相对相对) ; 2)用)用I, K指定圆心位置的编程指定圆心
13、位置的编程G2(或或G3) X Z I K F (绝对绝对);G2(或或G3) U W I K F (相对相对); X, Z是圆弧终点的坐标值;是圆弧终点的坐标值; I, K是圆心相对于圆弧起点的坐标值;是圆心相对于圆弧起点的坐标值; U, K是终点相对始点的坐标值;是终点相对始点的坐标值; R是圆弧的半径值。是圆弧的半径值。IKWU/2XR+X+Z图图3-5 圆弧插补圆弧插补ZXOR23 60 14ZXO 60 14ZXO 60 14 A. 绝对坐标编程绝对坐标编程 (1) 顺圆插补顺圆插补 G02半径法:半径法: G02 X60.0 Z-23.0 R23. F30;圆心法:圆心法: G02
14、 X60.0 Z-23.0 I23. K0 F30; B. 相对坐标编程相对坐标编程半径法:半径法: G02 U46.0 W-23.0 R23. F30;圆心法:圆心法: G02 U46.0 W-23.0 I23. K0 F30;ZXO 60图图3-5 G02指令运用指令运用 (2) 逆圆插补逆圆插补 G03 A. 绝对坐标编程绝对坐标编程半径法:半径法: G03 X60.0 Z-30.0 R30 F30;圆心法:圆心法: G03 X60.0 Z-30.0 I0 K-30 F30; B. 相对坐标编程相对坐标编程半径法:半径法: G03 U60.0 W-30.0 R30 F30;圆心法:圆心法
15、: G03 U60.0 W-30.0 I0 K-30 F30;ZXO 60图图3-5 G03指令运用指令运用ZXO 60图图3-5 G03指令运用指令运用 7. 进给暂停进给暂停G04X(P) ; X值可输入两位整数值可输入两位整数,(P值可输入四位整数值可输入四位整数)表示延迟表示延迟时间,单位为时间,单位为(毫毫)秒。主要用于车削环槽、不通孔和自动秒。主要用于车削环槽、不通孔和自动加工螺纹等场合。加工螺纹等场合。图图3-6 暂停指令暂停指令G04图图3-6 暂停指令暂停指令G04图图3-6 暂停指令暂停指令G04图图3-6 暂停指令暂停指令G04G98(G99) G04 P1000;G98
16、(G99) G04 X1.0;8. 8. 回参考点检验回参考点检验 (G28)(G28)输入格式:输入格式: G28 X(U) Z(W) T00;(1)X(U) 和和Z(W) 为中间点的坐标。为中间点的坐标。(2)T00(刀具复位)指令必须写在(刀具复位)指令必须写在G28指令的同一指令的同一程序段或该程序段之前。程序段或该程序段之前。 自动回原点指令使刀具自动返回机械原点或经某一自动回原点指令使刀具自动返回机械原点或经某一中间点回机械原点(如图中间点回机械原点(如图3-20和图和图3-21所示)。所示)。9. 整数导程螺纹切削整数导程螺纹切削 (G32) G32 X (U) Z (W) F
17、;F F 螺纹导程设置螺纹导程设置 (mm) 在编制切螺纹程序时应当带主轴转速在编制切螺纹程序时应当带主轴转速RPM RPM 均匀控制的功能均匀控制的功能 (G97)(G97),并且要考虑螺纹部,并且要考虑螺纹部分的某些特性。在螺纹切削方式下移动速率分的某些特性。在螺纹切削方式下移动速率控制和主轴速率控制功能将被忽略。而且在控制和主轴速率控制功能将被忽略。而且在送进保持按钮起作用时,其移动进程在完成送进保持按钮起作用时,其移动进程在完成一个切削循环后就停止了。一个切削循环后就停止了。 例例1 如图如图3-10所示的圆柱所示的圆柱螺纹,螺纹导程为螺纹,螺纹导程为1.5mm。G00 Z104.0
18、X29.3 ap1=0.35G32 Z56.0 F1.5G00 X40.0 Z104.0 X28.9 ap2=0.2G32 Z56.0 F1.5G00 X40.0 Z104.0 X28.5 ap2=0.2. 3056104图图3-10 车螺纹车螺纹 例例2 如图如图3-11所示的圆锥所示的圆锥螺纹,螺纹导程为螺纹,螺纹导程为3.5mm, 1=2mm, 2=1mm,每次背刀量为,每次背刀量为1mm。 1 240 43 14 50图图3-11 车削圆锥车削圆锥螺纹螺纹G00 X12.0G32 X41.0 W-43.0 F3.5G00 X50.0 W43.0 X10.0G32 X39.0 W-43.
19、0 W43.010.10.刀具偏置功能刀具偏置功能 (G40/G41/G42) (G40/G41/G42) 1. 1. 格式格式 G41 X_ Z_;G42 X_ Z_;G41 X_ Z_;G42 X_ Z_; 在刀具刃是尖利时,切削进程按照程序指定的形状执行不会发生问题。不过,真实的刀具刃是由圆弧构成的 (刀尖半径) 就像上图所示,在圆弧插补和攻螺纹的情况下刀尖半径会带来误差。 2. 偏置功能偏置功能 命令命令切削位置切削位置刀具路径刀具路径G40G40取消取消刀具按程序路径的移动刀具按程序路径的移动G41G41右侧右侧刀具从程序路径左侧移动刀具从程序路径左侧移动G42G42左侧左侧刀具从程
20、序路径右侧移动刀具从程序路径右侧移动 补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向,它总是与切削表面法向里的半径矢量不重合。因此,补偿的基准点是刀尖中心。通常,刀具长度和刀尖半径的补偿是按一个假想的刀刃为基准,因此为测量带来一些困难。 把这个原则用于刀具补偿,应当分别以 X 和 Z 的基准点来测量刀具长度刀尖半径 R,以及用于假想刀尖半径补偿所需的刀尖形式数 (0-9)。 这些内容应当事前输入刀具偏置文件。 “刀尖半径偏置” 应当用 G00 或者 G01功能来下达命令或取消。不论这个命令是不是带圆弧插补, 刀不会正确移动,导致它逐渐偏离所执行的路径。因此,刀尖半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成;
21、并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。反之,要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消过 .1111、 工件坐标系设定指令工件坐标系设定指令 主轴最高转速的设定主轴最高转速的设定 工件坐标系设定指令以程序原点为工件坐标系的中工件坐标系设定指令以程序原点为工件坐标系的中心(原点),指定刀具出发点的坐标值(如图心(原点),指定刀具出发点的坐标值(如图3-193-19所示所示)。图)。图3-19 G503-19 G50设定工作坐标系设定工作坐标系 输入格式:输入格式:G50 X Z ,其中,其中X Z 为刀具出发点为刀具出发点的坐标(如图的坐标(如图3-19所示)。所示)。(G50) S ;中;
22、中S 为主轴最高转速。为主轴最高转速。(G50) 11、工件坐标系选择(G54-G59) 1. 1. 格式格式 G54 X_ Z_;G54 X_ Z_;2. 功能功能 通过使用通过使用 G54 G59 G54 G59 命令,来将机床坐标系的一个任命令,来将机床坐标系的一个任意点意点 ( (工件原点偏移值工件原点偏移值) ) 赋予赋予 1221 1226 1221 1226 的参数,并设的参数,并设置工件坐标系(置工件坐标系(1-61-6)。该参数与)。该参数与 G G 代码要相对应如下:代码要相对应如下:工件坐标系工件坐标系 1 (G54) -1 (G54) -工件原点返回偏移值工件原点返回偏
23、移值-参数参数 12211221工件坐标系工件坐标系 2 (G55) -2 (G55) -工件原点返回偏移值工件原点返回偏移值-参数参数 12221222工件坐标系工件坐标系 3 (G56) -3 (G56) -工件原点返回偏移值工件原点返回偏移值-参数参数 12231223工件坐标系工件坐标系 4 (G57) -4 (G57) -工件原点返回偏移值工件原点返回偏移值-参数参数 12241224工件坐标系工件坐标系 5 (G58) -5 (G58) -工件原点返回偏移值工件原点返回偏移值-参数参数 12251225工件坐标系工件坐标系 6 (G59) -6 (G59) -工件原点返回偏移值工件
24、原点返回偏移值-参数参数 12261226 在接通电源和完成了原点返回后,系统自动选择工件坐在接通电源和完成了原点返回后,系统自动选择工件坐标系标系 1 (G54) 1 (G54) 。在有。在有 “ “模态模态”命令对这些坐标做出改变之命令对这些坐标做出改变之前,它们将保持其有效性。前,它们将保持其有效性。 除了这些设置步骤外,系统中还有一参数可立刻变更除了这些设置步骤外,系统中还有一参数可立刻变更G54G59 G54G59 的参数。工件外部的原点偏置值能够用的参数。工件外部的原点偏置值能够用 1220 1220 号参号参数来传递。数来传递。 1212、精加工循环、精加工循环(G70)(G70
25、) 1. 格式格式 G70 P(ns) Q(nf)ns:精加工形状程序的第一个段号。精加工形状程序的第一个段号。nf:精加工形状程序的最后一个段号精加工形状程序的最后一个段号2. 功能功能用用G71、G72或或G73粗车削后,粗车削后,G70精车削。精车削。 1212、外圆粗车固定循环、外圆粗车固定循环(G71) (G71) G71U(d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)N(ns).F_从序号ns至nf的程序段,指定A及B间的移动指令。.S_.T_N(nf)d:切削深度(半径指定)不指定正负符号。切削方向依照AA的方向决定,在另一个值指定前不会改变。F
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