第2章数控加工程序的编制XXXX--补充

数控加工程序的编制34一、数控车床的编程特点普通控车床能完成端面、内外圆、倒角、锥面、球面及成形面、螺纹等的车削加工。在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸，可以采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程。由于车削加工图样上的径向尺寸及测量的径向尺寸使用的是直径值，因此在数控车削加工的程序中输入的X及U坐标值也是“直径值”。为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半。由于毛坯常用棒料或锻料，加工余量大，所以数控装置常具备不同形式的固定循环功能，可进行多次循环切削。34一、数控车床的编程特点编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工作表面质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧，因此为提高工件的加工精度，当编制圆头刀程序时，需要对刀具半径进行补偿。大多数数控车床都具有刀具补偿，这类数控车床可直接按工件轮廓尺寸编程。对不具备刀具自动补偿功能的数控车床，编程时需先计算补偿量。许多数控车床用X、Z表示绝对坐标指令；用U、W表示增量坐标指令，而不用G90、G91指令。I、K在不同的程序段中作用也不同。I、K在圆弧切削时表示圆心相对于圆弧起点的坐标位置。而在有自动循环指令的程序中，I、K坐标则用来表示每次循环的进给量。二、车削加工程序编制（回转体表面和端面）1、零件加工特点：主要为轴类、盘类等回转体零件。主要加工表面为内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面，以及还需要做车槽、倒角、切断、钻孔、扩孔、铰孔等工作。可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率。X方向分直径和半径,直径是回转零件常用的标注方式。切削需要多次吃刀。2、常用编程指令：刀尖半径补偿指令:G40、G41、G42循环指令：单一固定循环指令（G90、G92、G94）复合固定循环指令（G71、G72、G73、G74、G75、G76）子程序指令直径编程方式恒速切削和恒转速切削指令进给速度和恒进给量切削速度三、常用编程指令举例1）刀尖圆弧半径自动补偿指令G40、G41、G42举例2）恒速切削G96与恒转速切削G97指令举例3）恒进给速度G94与恒进给量G95指令举例4）固定循环指令举例（1）单一固定循环指令举例（2）复合固定循环指令举例（G71、G72、G73、G74、G75、G76指令）7）调用子程序举例刀尖位置编码：3N10G00X200Z175T0101N20M03S1500N30G00G42X58Z10M08N40G96S200N50G01Z0F1.5N60X70F0.2N70X78Z-4N80X83N85X85Z-5N90Z-15N100G02X91Z-18R3F0.15N110G01X94N120X97Z-19.5N130X100N140G00G40G97X200Z175N150M301）、刀尖圆弧半径自动补偿指令G40、G41、G42举例加工图所示零件2）恒速切削与恒转速切削指令(G96G97)ISO标准:G96恒速切削指令(最大线速度m/min)G97恒转速切削指令(转速r/min)，表示取消恒定切削格式:G96(G97)S___应用:G96常用与精加工和半精加工G97常用与粗加工或半径变化不大的工件.举例:G96S180（恒速切削最大线速度180m/min)）G97S2500（恒转速切削转速2500r/min）G96、G97为同组的模态指令字。CNC系统上电默认G97有效G50S-；设置恒线速控制时的主轴最高转速限制值（r/min）数控车削加工时，主轴转速可以设置成恒切削速度，车削过程中数控系统根据工件不同位置处的直径值计算主轴转速。恒切削速度的设置方法为G96S_；（S的单位为m/min）例：G96S150表示切削点线速度控制在150m/min。对图中所示的零件，为保持A、B、C各点的线速度在150m/min，则各点在加工时的主轴转速分别为：A：n=1000×150÷(π×40)=1193r/minB：n=1000×150÷(π×60)=795r/minC：n=1000×150÷(π×70)=682r/min主轴转速也可不设置成恒切削速度，指令格式为G97S_；（S的单位为r/min）注意：设置成恒切削速度时，为了防止计算出的主轴转速过高而发生危险，在设置前应将主轴最高转速设置在某一最高值。指令格式为G50S_；（S的单位为r/min）（1）在G96状态下，被指令的S值，即使在G97状态中也保持着，当返回到G96状态时，其值恢复。如：G96S50；切削线速度50m/mimG97S1000；主轴转速为1000r/minG96G0X30切削线速度50m/mim（2）当机床锁住时，恒线速度控制功能仍然有效。（3）螺纹切削时，恒线速度控制功能虽然也能有效，但为了保证螺纹加工精度，螺纹切削时不要采用恒线速度控制，应在G97状态下进行螺纹切削，这点对于各个数控系统都是适用的。3）恒进给速度与恒进给量指令(G94G95)ISO标准:G94:恒进给速度(mm/min)G95:恒进给量(mm/r)格式:G94(G95)F___华中I系统标准G98:恒进给速度(mm/min)G99:恒进给量(mm/r)格式:G98(G99)F___应用:G95恒进给量用于加工螺纹。举例:G98F100:（恒进给速度00mm/min)G99F0.3（恒进给量0.3mm/r)4）单一固定循环单一固定循环可以将一系列连续加工动作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一个循环指令完成，从而简化程序。包括圆柱面或圆锥面切削循环端面切削循环平面端面切削循环锥面端面切削循环螺纹切削循环第一节数控车床的程序编制车削固定循环功能车削循环指令是用含有G功能的一个程序段完成多个程序段指令的加工操作，免去了复杂的数学运算，使程序得以简化。车削循环指令有单一固定循环指令和复合循环指令。1.单一固定循环指令（FUNC-0i系统)单一固定循环指令只能进行简单的重复加工，主要有外径/内径切削固定循环指令（G90）、螺纹切削固定循环指令（G92)和端面固定循环指令（G94）。单一固定循环可以将一系列连续加工动作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一个循环指令完成，从而简化程序。第一节数控车床的程序编制1.外径/内径切削循环固定循环指令（G90)编程格式：G90X_Z_F_其中，X、Z值为圆柱面切削终点的坐标值；F是进给速度。如图所示，该指令可使刀具从循环起点A走矩形轨迹，回到A点，然后进刀，在按矩形循环，依次类推，最终完成圆柱面车削。执行该指令刀具刀尖从循环起点（A点）开始，经ABCDA。其中，AB、DA段按快速R移动；BC、CD段按指令速度F移动。对于如图所示的工件，编制一个粗车φ32外圆的简单循环程序，每次切深1mm（半径方向）（1）确定切削深度及循环次数，单边径向余量为（40-32）/2=4mm,每次切削深度为1mm，其循环次数为4次。图3-2外循环程序示例（2）编写的循环程序如下：绝对坐标方式程序G90X38Z-60F300;G90X36Z-60F300;G90X34Z-60F300;G90X32Z-60F300;相对坐标方式程序G90X-4Z-62F300;G90X-6Z-62F300;G90X-8Z-62F300;G90X-10Z-62F300;圆柱面固定循环切削举例G90X40Z20F0.3；（ABCDA)X30；（AEFDA)X20;（AGHDA)第一节数控车床的程序编制2)带锥度的内（外）径切削循环指令如图所示，该指令可使刀具从循环起点A走直线轨迹，刀具刀尖从循环起点（A）开始，经A－B－C－A四段轨迹，依次类推，最终完成圆锥面车削。编程格式：G90X_Z_R_F_其中，X、Z为圆锥终点坐标值；R为圆锥面切削的起点相对于终点的半径差，如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标，R值为负，反之为正；F为进给速度。圆锥面固定循环切削举例3）端面切削循环（平面端面切削循环）编程格式G94X(U)～Z(W)～F～式中：X、Z-端面切削的终点坐标值；U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标。……G00X85Z5G94X30Z-5F0.2Z-10Z-15.....第一节数控车床的程序编制2.端面切削固定循环指令（G94）(1)端面切削循环编程格式如下：G94X_Z_F_;其中，X、Z为端面切削的终点坐标值；F为进给速度。第一节数控车床的程序编制如右图所示的工件，编写其粗车端面的简单循环程序（z轴每次进刀3mm）①绝对坐标方式程序G94X50Z-3F200；G94Z-6；G94Z-9；②相对坐标方式程序G94X-14Z-3F200；G94Z-6；G94Z-9；第一节数控车床的程序编制（2）带锥度的端面切削循环指令编程格式：G94X_Z_R_F_其中，X、Z为端面切削的终点坐标轴；R为端面切削的起点相对于终点在Z轴方向的坐标分量。当起点Z向左边小于终点Z向坐标时R为负；反之为正。如图所示带有锥面的端面固定循环切削加工举例复习导入：复合固定循环指令对于余量大形状复杂的零件如何简化编程呢余量较大且形状简单的零件简单固定循环指令G90数控车削加工——复合表面零件加工2、复合固定循环指令复合固定循环指令能解决复杂形面的加工，与简单循环的单一程序段不同，它有若干个程序段参加循环。运用复合循环切削指令，只需指定精加工路线和粗加工的背吃刀量，系统会自动计算出粗加工路线和加工次数，使程序得到进一步简化。轮廓毛坯循环加工切槽加工螺纹加工轮廓毛坯循环加工G71G72G73轮廓毛坯循环加工—G71格式及参数加工零件类型G71编程实例道具及走刀路径外圆粗切循环（G71）格式适用于外圆柱面需多次走刀才能完成的粗加工。指令功能:切除棒料毛坯大部分加工余量，切削是沿平行Z轴方向进行编程格式：G71U(△d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)式中：△d-表示每次切削深度，即X轴向的进刀，以半径值表示，无正负号；；e—每次切削结束的退刀量（半径值），无正负号；；ns--表示精加工路线第一个程序段的顺序号；；nf--精加工路线最后一个程序段的顺序号；；△u--Ｘ方向的精加工余量，直径值；即外圆的加工余量为正,内孔加工余量为负△w--Z轴向精加工余量；f、s、t--F、S、T代码。注意：1、ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也对粗车循环无效。2、零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少；3、使用G71指令不得有Z方向的位移。一、外圆粗车循环指令G711、功能只需指定粗加工背吃刀量、精加工余量、精加工路线，系统便能自动给出粗加工路线和加工次数，完成粗加工。2、格式：G71U△dRe;G71PnsQnfU△uW△w;参数含义△d:粗加工背吃刀量，半径值；一般钢件取1~3mm；e：退刀量，半径值。一般取0.5~1mm；ns：精加工路线第一个程序段的段号；nf：精加工路线最后一个程序段的段号；△u：X方向精加工余量，直径值；一般取0.5mm,孔加工为负值△w：Z方向精加工余量；一般取0.05~0.1mm；（1）（2）精车路线（重要组成部分）Nns……;Nnf……;123R(e):X方向退刀量;是模态值。Δd:车刀X方向切深，无符号。(半径指定)；该指定是模态的。U(Δd)OZXA循环起点C由△w和△u决定△dG71指令的运行过程A’Be精加工路线123△U/2X向精车余量△w1、指令运行前刀具先到达循环起点；退刀量45°背吃刀量△d运行特点：2、指令运行中刀具依据给定的△d、e按矩形轨迹循环分层切削；3、最后一次切削沿粗车轮廓连续走刀，留有精车余量△u、△w；4、指令运行结束，刀具自动返回循环起点；G71走刀路线特点（1）G71平行于零件轴线分层切削（2）留余量沿轮廓走一刀G71加工零件类型零件特点：●“左边大右边小”——沿Z轴正方向X方向尺寸逐渐减小；☆G71较适合加工这样类型零件+Z+X二、精加工循环指令G701、功能：切除G71指令粗加工后留下的余量，完