第七章数控车编程.ppt
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1、 第七章第七章 数控车编程数控车编程 7.1 数控车床编程基础数控车床编程基础 7.2 数控车床编程实例数控车床编程实例 练习与思考 休息休息7.1 数控车床编程基础数控车床编程基础 一、一、数控车床编程特点数控车床编程特点二、数控车编程常用指令二、数控车编程常用指令三、数控车刀具三、数控车刀具四、主要加工方式四、主要加工方式 休息休息一、数控车床编程特点一、数控车床编程特点 数控车床加工的是回转体类的零件。车床主轴上装夹的不是刀具,而是待加工的工件,高速旋转的是工件,刀具则安装在刀架上,只能在二维平面内移动,所以其数控加工程序有如下特点:休息休息一)坐标系 坐标系是程序编制前首先要搞清楚的重
2、要概念。数控车床编程也分机床坐标系(或机械坐标系)和工件坐标系(或编程坐标系)两种。与前面所讲到的所有数控机床不同的是,数控车床的坐标系为左手坐标系。由于数控车床是回转体加工机床,一般只有两个坐标轴:X轴和Z轴。其规定为:休息休息1机床坐标系 机床坐标系的原点为主轴旋转中心线与工件卡盘后端面的交点处;其Z轴与车床导轨平行,是主轴的回转轴线,远离卡盘(或工件)方向为Z轴的正方向,趋近卡盘(或工件)方向为Z轴的负方向;X轴是与Z轴垂直的径向,刀架远离主轴轴线方向为X的正向,趋近主轴轴线方向为X的负向。休息休息 机床坐标系原点也是机床原点,机床坐标系就是以机床原点为坐标系原点建立的由Z轴和X轴组成的
3、左手坐标系。当车床回零时,刀架上的对刀参考点与机床原点重合。对刀参考点是机床的另一固定点,是由Z向与X向的机械挡块确定的,常用作程序起点。车工件前,刀架必须先进行回零操作,这样刀架在机床坐标系中才有正确的位置显示。休息休息2工件坐标系 工件坐标系是同机床坐标系规定相同的左手坐标系,其原点是程序员根据零件图纸人为设定的一个基准点。一般工件坐标系原点常选在工件右端面的中心处。工件坐标系的建立指令因机床的控制系统不同而不同。一般有两种方式:一是指定刀尖起始位置距工件坐标系原点的方位;二是指定工件坐标系原点在机床坐标系中的位置。即:休息休息1)设工件装夹以后,刀尖距工件坐标系原点的X向尺寸和Z向尺寸分
4、别为a、b,可用以下指令:G92 X a Z b 或 G50 X a Z b 其中,a、b一般应取正值,是加工过程刀尖的起始位置及加工过程中的换刀位置。G92 或G50均是以绝对值方式输入。休息休息2)若机床坐标系指令为G59(CK0630数控车床的控制系统),工件右端面中心位于机床坐标系的(0,300)处,则工件坐标系的建立指令为:G59 X0 Z300 这样系统内部就建立了一个以工件右端面中心为原点的坐标系,即工件坐标系。工件坐标系一旦建立,就取代了原来的机床坐标系。进入自动加工状态后,屏幕上显示的是加工刀具的刀尖在工件坐标系中的绝对坐标值。休息休息3.工件坐标系与机床坐标系的转换 设X、
5、Z为机床坐标系下的坐标值,Xp、Zp为工件坐标系下的坐标值,则机床坐标系与工件坐标系的关系如下:X=Xp Z=Zp+工件外伸长度+卡盘厚度(CK0630车床的卡盘厚度为20mm)休息休息注意:1)在机床坐标系中,坐标值是刀架中心相对于机床原点的距离;2)在工件坐标系中,坐标值是刀尖相对于工件原点的距离。休息休息二)输入方式 与其他数控机床加工程序不同的是,在数控车的加工程序中,同一程序段中刀位的输入方式可以是绝对输入方式也可以是增量输入方式。一般,用X Z 表示绝对输入方式,用U W 表示增量输入方式,在一条加工指令中,X(U)Z(W)可以混合使用。其中,X 或U 都是径向上的直径值或直径增量
6、。当然,也有其他数控系统仍用G90、G91指令明确指定输入方式。在这种系统中,同一程序段中两种输入方式不能混合使用。休息休息三)F功能(进给量)在数控车床加工中,F指令有两种形式:1.若F后面用小数表示,如 F03 或 F1表示刀具切削进给量是mm/r(毫米/转);2.若F后面用整数表示,如 F100 或 F300表示刀具进给量是mm/min(毫米/分)。休息休息四)刀具指令数控车程序中的刀具指令常见的有两种:1Txx T后跟两位数字,第一位表示刀具号;第二位表示补偿号,0表示无补偿。2Txxxx T后跟四位数字,头两位表示刀具号;后两位表示补偿号,00表示无补偿。换刀动作不同的系统所用的指令
7、不尽相同,有的用M06与T结合表示换刀;有的直接用T表示换刀。本章采用后一种换刀方式,T10表示无刀具半径补偿,T11表示调用刀具半径补偿功能。休息休息二、数控车编程常用指令二、数控车编程常用指令 不同的数控车床,其编程功能指令基本是相同的,但也有个别的功能指令定义有所不同,这里以CK0630数控车床为例介绍数控车床的基本编程指令,其控制系统为FANUC OTE-A系统。常用的具有独特功能的准备功能指令有以下几个:休息休息1)G28 使刀架沿X轴方向(即径向)快速返回程序起始点(或对刀点)的径向位置。2)G29 使刀架沿Z轴方向快速返回程序起始点(或对刀点)的Z轴位置。3)G33 是螺纹加工指
8、令,可控制刀架按预定的方式加工螺纹。4)G36 是子程序调用指令,G36将程序运行从主程序转至子程序。5)G37 是子程序的开始语句。6)G38 是子程序的结束语句.它与G37成对使用。休息休息7)G80 表示一个循环的结束。8)G81 表示一个循环的开始。9)G96 主轴恒线速度控制指令。即G96 S50表示切削线速度为50 m/min。10)G97 恒线速度控制取消指令。G97之后的S200 则表示主轴转速为200 r/min。11)G98 表示每分钟进给量。12)G99 表示每转进给量。而G00、G01等准备功能指令及辅助功能指令M_与数控铣加工程序中的规定基本相同。这里不再赘述。休息休
9、息三、数控车刀具三、数控车刀具 由于数控车床的主轴上安装的是加工工件而不是刀具,所以其车削加工成型主要取决于所用的刀具,了解数控车刀具的形状,可以更清楚地了解数控车的加工原理。数控车床常用的刀具有外圆左右向车刀、内孔左右向车刀、端面车刀、槽刀、内外螺纹刀、及中心钻等。休息休息休息休息四、主要加工方式四、主要加工方式 1.柱面加工 2.圆弧加工 3.锥面加工 4.螺纹加工 5.循环程序 6.子程序 休息休息1.柱面加工 例例 用外圆刀T3,精车图7-2所示柱面,其中60不加工。程序如下:80546020304540休息休息2.圆弧加工数控车中,圆弧面的加工指令格式为:G02 /G03 X_ Z_
10、 I_ K_ F_其中,G02、G03的选取如图7-3所示;X_、Z_为圆弧终点坐标;I_、K_为圆心相对于圆弧起点的坐标增量,而I_为直径增量值。休息休息例例 精车图7-3所示零件。程序如下 XZG02G03休息休息3锥面加工 锥面可以分为正锥面和倒锥面。正锥面的走刀路线如图7-4所示。对于图7-4(a)的走刀路线,需要计算终刀距L,假设锥的大端直径为D,小端直径为d,吃刀深度为L,锥长为A,则由相似三角形可得 (D d)/2A=L/L L=2AL/(D-d)图7-4(b)的走刀路线不需要计算。倒锥面走刀路线如右图。休息休息例例 用外圆刀T5车图7-6所示正锥面。若采用图7-4(a)的走刀方
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