2 数控加工程序设计(3)

2019/8/61第四节数控机床的程序编制一、数控车床加工程序编制主要加工对象比较适合于车削具有以下要求和特点的回转体零件。(1)精度要求高的回转体零件(2)表面粗糙度好的回转体零件(3)轮廓形状复杂的零件(4)带一些特殊类型螺纹的零件(5)超精密、超低表面粗糙度的零件2019/8/622019/8/63C轴控制加工Y轴控制2019/8/64（一）数控编程的特点①可以采用绝对值编程，也可以采用相对值编程，或者混和编程②x坐标采用直经编程③x向脉冲当量取z向的一半④为简化编程，数控系统常具有不同形式的固定循环功能⑤需要对刀具半径进行补偿⑥换刀一般在程序原点进行，同时应注意换刀点选择在工件外安全的地方2019/8/65（二）FANUC－6T系统概述1.机床坐标系1)机床坐标系的规定2)机床参考点2.工件坐标系（编程坐标系）2019/8/66机床坐标系与工件坐标系（1）机床坐标系是以机床原点为坐标原点，建立起来的直角坐标系。是机床安装、调整的基础，也是设置工件坐标系的依据。机床坐标系在机床出厂前已调整好。（2）工件坐标系是以工件上的某一点为坐标原点．建立起来的直角坐标系，其设定的依据是要符合图样加工要求。工件坐标系的原点选在工件上任何一点都可以通常是把工件坐标系的原点选在工件的回转中心上，具体位置可考虑设置在工件的左端面(或右端面)上，尽量使编程基准与设计基准、定位基准重合。2019/8/67坐标原点和参考点（1）机床原点机床原点是数控机床上一个固有的点，不同类型的车床其机床原点的位置也不相同。（2）参考点返回参考点也是机床上一个固定的点，它是用机械挡块或电气装置来限制刀具的极限位置。参考点返回就是使刀具按指令自动地返回到机床的这一固定点，此功能用来在加工过程中检查坐标系的正确与否和建立机床坐标系，以确保精确的控制加工尺寸。这个点常用来作为刀具交换的点。2019/8/68（三）数控系统功能指令说明1.F功能2.S功能3.T功能4.M功能5.G功能2019/8/69编程时还应有F功能、S功能、T功能F功能也称进给功能，其作用是指定执行元件的进给速度。程序中用F和其后面的数字组成，F代码用G98和G99指令来设定进给单位通常CNC车床是用G99来指令主轴每转一转的刀具移动距离G98指令(或G99指令)只能被G99指令(或G98指令)取消。机床通电时，默认值为G99，即为每转进结量方式。2019/8/610S功能也称主轴转速功能，其作用是指定主轴的转动速度。程序中用S和其后的数字组成。目前有S2位和S4位的表示法，分别表示对应转速的代码和转速，如果在S2位中，用S4值指令S功能，则后面的两位数字无效。主抽转速有两种表示方式：一种是指定转速，以r/min或rpm为计量单位，用G97来指令主轴转速。CNC系统开机状态是G97。另一种是指定线速度，以m/min为计量单位，用G96来指令恒线速度2019/8/611T功能也称为刀具功能，其作用是指定刀具号码和刀具补偿号码。程序中的数字表示，有T2和T4之分。T□□为T2位表示方法，如T08表示第8把刀。T□□□□为T4位表示方法，这种表示方法的前两位数字为刀具选择号，后两位则是表示刀具补偿号。若要取消刀具补偿，可写成T□□或T□□00。2019/8/612辅助功能指令辅助功能指令又称M指令或M代码。用是控制机床或系统的辅助功能动作，如冷却泵的开、关，主轴的正转、反转；程序结束等。在同一程序段中，若有两个或两个以上辅助功能指令，则读后面的指令。M指令由字母M和其后两位数组成。2019/8/613准备功能指令准备功能指令又称G指令或G代码，它是建立机床或控制数控系统工作方式的一种指令这类指令在数控装置插补运算之前需预先规定，为插补运算、刀具补偿运算、固定循环等做好准备。G指令由字母G和其后两位数字组成。不同的数控车床，其指令系统也不尽相同2019/8/614（四）部分G功能说明1.设置工件坐标系G502.快速点定位指令G003.直线插补指令G014.圆弧插补进给指令G02/G035.循环功能2019/8/615工件坐标系设置指令G50通过设置刀具起点相对工件坐标系的坐标值，来设定工件坐标系。刀具起点是加工开始时刀位点所处的位置，即刀具相对工件运动的起始点。该点必须与工件的定位基准有一定坐标尺寸关系。用此方法设定工件坐标系之前，应通过对刀，使刀具的刀位点位于刀具起点。工件坐标系可以用G50指令设定：2019/8/616G50是一个非运动指令，只起预置寄存作用，一般作为第一条指令放在整个程序的前面。应该注意，在指定了一个G50以后，直到下一个G50指令到来之前，这个设定的坐标系一直是有效的；在G50程序段中，不允许有其他功能指令，但S指令除外，因为G50指令还有另一种作用，即在恒线速度切削(G96)方式中，可以用G50来做最高转速限制用。2019/8/6172019/8/618G92：坐标系的设定工件编程坐标系的预置寄存指令，用G92指令指定参考点在工件坐标系中的位置指令格式：G92X_Y_Z_*在开始运动之前，应将工件坐标系告诉系统。通过把编程中起刀点的位置在机床坐标系中设定，将两个坐标系联系起来。所谓的参考点是指机械上某一特定位置。一般情况下起刀点在参考点位置。2019/8/6195.循环功能循环加工指令现代数控车床一般具有不同类型的循环加工功能。循环功能适用于加工余量较大的零件表面。数控车床上加工阶梯轴零件时的毛坯常使用捧料或铸件、锻件，因为加工余量大，一般需要多次重复循环加工，才能车去全部加工余量。对于这些零件的编程，可以缩短加工程序，减少程序所占内存。2019/8/620多重复合循环指令G71/G72/G73/G70（1）纵向粗车循环G71（2）横向粗车循环G72（3）平行于零件轮廓的粗车循环G73（4）精车循环G702019/8/621纵向粗车循环G712019/8/6222019/8/6232019/8/6242019/8/6252019/8/6262019/8/627（2）横向粗车循环G722019/8/6282019/8/6292019/8/6302019/8/631（3）平行于零件轮廓的粗车循环G732019/8/6322019/8/6332019/8/6342019/8/6352019/8/6362019/8/6372019/8/6386.螺纹加工(1)螺纹切削循环G922019/8/6392019/8/6402019/8/641(2)2019/8/6422019/8/6432019/8/644(3)G76螺纹切削复合循环2019/8/6452019/8/6462019/8/647※3.6.12孔加工、外径切削加工2019/8/6482019/8/649※FANUCOT/18T系统的常用循环指令（1）外圆、内孔切削循环指令G90圆柱面切削循环G90X(U)Z(W)F*圆锥面切削循环G90X(U)Z(W)RF*2019/8/6502019/8/6512019/8/6522019/8/653※(2)端面切削循环指令圆柱面切削循环G94X(U)Z(W)F*2019/8/6542019/8/6552019/8/6567.子程序2019/8/6572019/8/658（五）圆头车刀的编程与补偿①基本的刀具偏置（什么是刀具偏置？）程序编制的结果是使标准刀具的刀尖在程序编制的轨迹上移动，并且刀具的安装要与程序中标准刀具的起始点相符合。然而实际加工使用的刀具很少能与标准刀具相符。这种情况下，标准位置与实际刀尖位置间的距离就作为偏置量。2019/8/659②用于刀具偏置的T代码T代码具有下述意义：T○○○○刀具选择号刀具偏置号A）刀具选择刀具选择是通过指定与刀具号相对应的T代码来实现，关于刀具选择号与刀具的关系请参照机床制造商发行的手册。B）刀具偏置号选择与偏置号相对应的偏置值。偏置值通过MDI/CRT输入。相应偏置号有两个偏置量，一个用于X轴，另一个用于Z轴。刀偏的输入方法，具体多少需与现场操作相结合，属于操作问题2019/8/660什么情况下能产生刀具偏置，或取消？•当指定了T代码且它的偏置号不是00时刀具偏置有效。•如果偏置号是00，则刀具偏置功能被取消。2019/8/661③偏置（如何进行偏置）•偏置X、Z是对程编轨迹而言的。T代码指定偏置号的偏置值，在每个程序段的终点位置被加上或减去。A）偏置矢量•在下图中，具有偏置X、Z的矢量叫做偏置矢量。补偿就起偏置矢量的作用。B）偏置取消•当T代码的偏置号选择了00时偏置被取消。在取消的程序段的末尾，偏置矢量为零。2019/8/662N1U50W100T0202N2W100N3U50W100T0200(假定02号偏置号中已经设定了偏置值)注:当通过手动操作或G28指令完成了返回参考点时，到达参数点的轴的偏置矢量被删除。关于如何进行刀具偏置的说明2019/8/663（二）车削刀尖半径补偿功能2019/8/664假想刀尖通常设定实际刀尖中心比较困难，而设定假想刀尖容易一些2019/8/665对于有机械零点的机床来说，一个标准点如刀架中心可以作为起点。从这个标准点到刀尖半径中心或假想刀尖中心的距离为刀具偏置值。从标准点到刀尖半径中心的距离作为偏置值，如同设置刀尖半径中心作为起点；而如果设置从标准点到假想刀尖的距离作为偏置值，如同设置假想刀尖作为起点。为了设置刀具偏置值，通常测量从标准点到假想刀尖的距离比测量从标准点到刀尖中心的距离容易。2019/8/6662019/8/6672019/8/668假想刀尖方向从刀尖中心看假想刀尖的方向由切削刀具的方向决定，所以与补偿量一起必须同时事先设置。假想刀尖的方向从下图所示的八种规格所对应的数码来选择。2019/8/669补偿号码2019/8/670