数控编程14 数控车编程

单元14数控车编程19.8.15一、数控车床加工的主要特点图4.1数控车床加工的典型零件1.加工工艺范围：数控车床主要用于加工形状复杂、精度要求高的轴类、盘类等回转体零件。如图4.1所示：加工零件类型单元14数控车编程19.8.152.数控车床加工的主要特点：（1）加工灵活、通用性强、能适合产品品种和规格频繁变化的特点；（2）能满足新产品的开发和多品种、小批量、生产自动化的要求。单元14数控车编程19.8.15二、按数控系统的功能（1）经济型数控车床如图4.2（2）全功能型数控车床如图4.3（3）车削中心如图4.4（4）ＦＭＣ车床：数控车床、机器人等组成柔性加工单元单元14数控车编程19.8.15二、按主轴的配置形式分1.卧式数控车床如图4.5所示2.立式数控车床如图4.6所示三、按数控系统控制轴数分1.双轴控制数控车床（1）双轴卧式数控车床如图4.7所示（2）双轴立式数控车床2.四轴控制数控车床第一节数控车削加工工艺德州科技职业学院单元14数控车编程19.8.15M功能辅助功能字由M地址符及随后的两位数字组成，所以也称为M功能或M指令。它用来指令数控机床的辅助动作及其状态。常用的M功能有：M00：程序暂停，可用NC启动命令使程序继续运行；M01：计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效；M03：主轴顺时针旋转；M04：主轴逆时针旋转；M05：主轴停止；M06：换刀;M08：冷却液开；M09：冷却液关；M30：程序停止，程序复位到起始位置。数控车床程序编制单元14数控车编程19.8.15F、S、T功能1.F功能:用于指定进给速度，有每转进给和美分钟进给两种。（1）每转进给量编程格式G99F~F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r例：G99F0.2表示进给量为0.2mm/r（2）每分钟进给量编程格式G98F~F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为mm/min例：G98F100表示进给量为100mm/min单元14数控车编程19.8.152.S功能:指令用于控制主轴转速,它有恒线速度和恒转速两种指令。（1）最高转速限制编程格式G50S～S后面的数字表示的是最高转速：r/min。例：G50S3000表示最高转速限制为3000r/min（2）恒线速控制编程格式G96S～S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。例：G96S150表示切削线速度控制在150m/min。（3）恒转速控制编程格式G97S～S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。单元14数控车编程19.8.153.T功能用来指定程序中使用的刀具。指令格式：T～，前两位代表刀具号，后两位代表刀具补偿号。例如：T0801指选择8号刀具，用1号刀具补偿。刀具补偿包括长度补偿和半径补偿两部分。单元14数控车编程19.8.15四.工件坐标系的设定编程格式G50X～Z～式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。例：如图所示设置加工坐标的程序段如下：G50X128.7Z375.1图4.10坐标系设定指令单元14数控车编程19.8.15五、快速定位G00和直线插补G011、快速定位G00快速点定位指令控制刀具以点位控制的方式快速移动到目标位置，其移动速度由参数来设定。编程格式：G00X(u)～Z(w)～式中X、Z的值是快速点定位的终点坐标值;U、W表示目标点相对于前一点的增量坐标。单元14数控车编程19.8.151、快速定位G00如所示的定位指令如下：G50X200.0Z263.0G00X40.0Z212.0或G00U-160.0W-51.0图4.11G00快速定位指令单元14数控车编程19.8.152、直线插补G01用于产生按指定进给速度F实现的空间直线运动。程序格式：G01X(u)～Z(w)～F～其中：X、Z的值是直线插补的终点坐标值；U、W表示目标点相对于前一点的增量坐标。单元14数控车编程19.8.15直线插补G01举例：实现图4.12中从A点到B点的直线插补运动,其程序段为：绝对方式编程：G90G01X10Y10F100图4.12直线插补运动单元14数控车编程19.8.15增量方式编程举例如图4.13所示：G91G01X２０Y２５F100图4.13直线增量编程单元14数控车编程19.8.15六.圆弧插补G02、G031.顺时针圆弧插补的指令格式:G02X(U)Z(W)IKF；G02X(U)Z(W)RF；2.逆时针圆弧插补的指令格式：G03X(U)____Z(W)____I____K____F____；G03X(U)____Z(W)___R___F____；注意:（１）圆心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R为圆弧半径值；（２）I、K为圆心在X轴和Z轴上相对于圆弧起点的坐标增量;单元14数控车编程19.8.15图４.1４圆弧方向的判断（３）规定圆心角α≤180°时，用“+R”表示；α180°时，用“-R”。所以，R编程只适于非整圆的圆弧插补的情况，不适于整圆加工（４）圆弧方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如图4.1４所示。XY单元14数控车编程19.8.15（４）圆弧编程实例G02编程如图4.1５所示：G02X50.0Z30.0I25.0F0.3；G02U20.0W-20.0I25.0F0.3；G02X50.0Z30.0R25.0F0.3；G02U20.0W-20.0R25.0F0.3；图4.15顺时针圆弧加工单元14数控车编程19.8.15G03编程举例：G03X50.0Z30.0I25.0F0.3；G03U20.0W-20.0I25.0F0.3；G03X50.0Z30.0R25.0F0.3；G03U20.0W-20.0R25.0F0.3；图4.16逆时针圆弧加工单元14数控车编程19.8.15七.暂停指令G04G04指令用于暂停进给,其指令格式是：G04P____或G04X(U)____暂停时间的长短可以通过地址X(U)或P来指定。其中P后面的数字为整数，单位是ms；X(U)后面的数字为带小数点的数，单位为s。例如,欲空转2.5s时其程序段为：G04X2.5G04U2.5G04P2500；单元14数控车编程19.8.15八.刀具半径补偿指令1.指令格式刀具位于工件左侧（假设工件不动）G41D01刀具位于工件右侧（假设工件不动）G42D01取消刀具补偿G402.刀具补偿过程的轨迹分三个组成部分：（1）形成刀具补偿的建立补偿程序段（2）零件轮廓切削程序段（3）补偿撤消程序段单元14数控车编程19.8.153.刀具半径补偿指令注意事项:刀具半径补偿的建立，只能在G00或G01方式下完成，不能G02、G03在或其他曲线插补方式下进行，刀具半径补偿一旦建立，在没被取消之前一直有效，编程曲线永远是铣刀回转圆的包络线。单元14数控车编程19.8.154.刀具补偿指令G41和G42G41指令的刀具运动轨迹如图4.17所示：G42指令的刀具运动轨迹如图4.18所示：图4.17刀具半径左补偿图4.18刀具半径右补偿单元14数控车编程19.8.15九.返回参考点检查G27G27用于检验X轴与Z轴是否正确返回参考点。指令格式为：G27X(U)____Z(W)____X(U)、Z(W)为参考点的坐标。执行G27指令的前提是机床通电后必须手动返回一次参考点。单元14数控车编程19.8.15十.参考点返回指令G28G28X(U)____Z(W)____；自动返回参考点，其中X(U)、Z(W)为参考点返回时的中间点，X、Z为绝对坐标，U、W为相对坐标。十一.参考点返回指令G29G29X____Z____；此指令的功能是使刀具从参考点返回目标点，其中X、Z为刀具目标点。单元14数控车编程19.8.15指令中的X(U)、Z(W)为螺纹终点坐标，F为螺纹导程。使用G32指令前需确定的参数如图所示，各参数意义如下：δ1、δ2：为切入量与切除量。一般δ1=n×P/400δ2=n×P/1800图4.20螺纹切削轨迹十二.单行程螺纹切削G32(1)指令格式：G32X(U)__Z(W)__F_单元14数控车编程19.8.15（２）Ｇ32编程实例F=4mm,δ1=3mm,δ2=1.5mmN100G00U-62N110G32W-74.5F4N130G00U62N140W74.5N150U-64N160G32W-74.5N170G00U64N180W74.5图4.21螺纹切削实例单元14数控车编程19.8.15十三.单一固定循环指令G901、轴向切削循环指令格式：（1）圆柱切削指令G90X(U)__Z(W)__F__X(U)、Z(W)为车削循环中车削进给路径的终点坐标图4.22圆柱切削指令单元14数控车编程19.8.15（2）圆锥切削循环指令G90指令格式：G90X(U)__Z(W)__R__F__该循环主要用于轴类零件的锥面加工。R为锥度部分大端与小端之半径差。以增量值表示，其正负符号取决于锥端面位置，当刀具起于锥端大头时，R为正值;起于锥端小头时，R为负值。图4.23G90圆锥切削指令单元14数控车编程19.8.15十四.径向切削循环G94（1）直端面车削循环G94X(U)__Z(W)__F__各地址代码含义与G90相同。循环路径如右图4.24所示图4.24G94直端面车削循环单元14数控车编程19.8.15（2）锥端面车削循环G94指令格式：G94X(U)__Z(W)__R__F__循环路径如右图4.2５所示图4.25G94直端面车削循环单元14数控车编程19.8.15十五.螺纹切削循环(G92)（1）圆柱螺纹编程格式:G92X(U)Z(W)F•螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段和降速退刀段。•走刀路线如如图4.26所示：图4.26G92圆柱螺纹切削循环单元14数控车编程19.8.15（2）圆锥螺纹切削循环G92编程格式：G92X(U)Z(W)R(I)Ｆ利用G92，可以将螺纹切削过程中，从始点出发“切入-切螺纹-退刀-返回始点”的4个动作作为一个循环用一个程序段指令。运动轨迹如图4.27所示：图4.27圆锥螺纹切削循环单元14数控车编程19.8.15十六.复合固定循环（1）轴向粗切削循环G71G71U(△d)R(e)；G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)；△d——背吃刀量，吃刀深度e——退刀量，提刀量ns——精加工形状程序段中的开始程序段号；nf——精加工形状程序段中的结束程序段号；△u——X轴方向精加工余量；△w——Z轴方向精加工余量；f，s，t——F，S，T代码。单元14数控车编程19.8.15轴向粗切削循环G71运动轨迹如图4.28所示：图4.28G71轴向粗车循环轨迹单元14数控车编程19.8.15（2）径向粗车循环G72编程格式为G72U(△d)R(e)G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)参数含义与G71相同走刀轨迹如图4.29所示：图4.29G72径向粗车循环单元14数控车编程19.8.15（3）封闭切削循环G73编程格式G73U(i)W(k)R(d)G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)式中i——X轴上总退刀量（半径值）；k——Z轴上的总退刀量；d——重复加工次数；刀具运动轨迹如图4.30所示：图4.30G73封闭切削循环单元14数控车编程19.8.15（4）精加工循环(G70)编程格式：G70P(ns)Q(nf)；其中ns和nf与前述含义相同。在这里G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令都无效，只有ns-nf在程序段中F、S、T才有效。单元14数控车编程19.8.15（5）螺纹切削多次循环G76编程格式G76P(m)(r)(a)Q(△dmin)R(d)G76X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(△d)F(f)式中：M：精加工重复次数（必须用两位数表示）；R：倒角量；D：精加工余量；△dmin：最小切入量；α：刀尖的角度，I：螺纹部分半径差(i=0时为圆柱螺纹)；