第六章数控车床的程序编制-数控机床

第六章数控车床的程序编制内容6.1数控车床概述6.2数控车削加工工艺6.3数控车床程序编制基础6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用6.5数控车床的程序编制举例6.1数控车床概述一.数控车床数控车床主要用于回转体零件的回转表面的加工，如内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹、球面以及一些复杂的回转曲面（如双曲面），等等。数控车床与普通车床的工件装夹方式基本相同，但为了提高效率，数控车床多采用液压、气动或电动卡盘。从总体结构上看，数控车床与普通车床相似,即由床身、主轴箱、刀架、进给系统、液压系统、冷却系统、润滑系统等组成。但是，数控车床的进给系统与普通车床在结构上存在着本质的区别。数控车床没有传统的进给箱和交换齿轮架，而是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀架，实现轴向和横向进给运动，因而进给系统的结构大为简化。6.1数控车床概述二.数控车床分类按照结构形式区分：卧式和立式数控车床按照刀架数量区分单刀架数控车床，两坐标控制双刀架数控车床，四坐标控制。按照功能区分一般数控车床车削中心：具有机械手和刀库，用于回转体零件的复合加工。这种机床除了X、Z轴功能外，还有C轴和Y轴功能，有的还配置了双刀架，因而加工能力大大增强，除了可以进行一般的车削外，还可以完成径向和轴向铣削、曲面铣削、以及径向孔和中心线不在零件回转中心的孔的钻削。6.2数控车削加工工艺一、数控车床的加工对象精度要求高的回转体零件表面粗糙度要求高的回转体零件表面轮廓形状复杂的回转体零件具有特殊类型螺纹的回转体零件6.2数控车削加工工艺二、数控车削工艺过程制定（自学）零件图工艺分析工序和装夹方式的确定加工顺序的确定走刀路线的确定夹具的选择刀具的选择切削用量的选择6.3数控车床程序编制基础一、数控车床的坐标系ZXM6.3数控车床程序编制基础一、数控车床的坐标系一台数控车床的机床坐标系如何建立取决于机床的类型，它可以旋转到不同的位置。+Z+X车削.mpg6.3数控车床程序编制基础一、数控车床的坐标系机床原点：车床上一个固定的点，一般确定为主轴旋转中心线与卡盘后端面的交点。参考点：机床上一个固定的点。该点是刀具退离到一个固定不变的极限点。机床开机，当完成回参考点操作后，即建立了机床坐标系。6.3数控车床程序编制基础二、工件坐标系及其设定通常确定工艺基准或设计基准为工件原点（零点）。工件零点在Z轴上可以由编程人员自由选取，在X轴上则始终位于旋转轴中心线上。固定工件，保证工件坐标系坐标轴平行于机床坐标系坐标轴，由此在Z坐标轴上产生机床零点与工件零点的坐标值偏移量。Siemens系统：该值或者通过G50编程设定；或者在加工前输入到数控系统，当NC程序运行时，通过G54～G59指令调用。6.3数控车床程序编制基础三、数控车床的程编特点X、Z－当按绝对尺寸编程时；U、W－当按增量尺寸编程时；X坐标指令－采用直径值编程；U坐标指令－表示径向实际位移量的2倍；但在现代CNC车床编程中，通常只采用X、Z指令编程，而用G90、G91指令显式说明编程方式；具有刀具补偿功能；具有固定循环功能；具有子程序功能6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用指令组模态功能指令组模态功能G0001Y点定位G2700返回参考点检测G0101Y直线插补G2800返回参考点G0201顺时针圆弧插补G2900从参考点返回G0301逆时针圆弧插补G3000返回第2、3、4参考点G0400暂停G3100跳转功能G07.100圆柱插补G3201螺纹切削G0800前瞻插补G3401变螺距螺纹切削G1000可编程数据输入G3600X轴刀具自动补偿G1100取消可编程数据输入G3700Z轴刀具自动补偿G12.121极坐标插补方式G4007Y取消刀尖半径补偿G13.121Y取消极坐标插补方式G4107左侧刀尖半径补偿G1716XY平面选择G4207右侧刀尖半径补偿G1816YZX平面选择G5000坐标系设定G1916YZ平面选择G50.300工件坐标系预置G2006英寸输入G50.220Y取消多边形车削G2106毫米输入G51.120多边形车削G2209Y存储行程检测接通G5200局部坐标系设定G2309存储行程检测断开G5300机床坐标系设定6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用指令组模态功能指令组模态功能G5414Y选择工件坐标系1G7500外径/内径钻G5514选择工件坐标系2G7600多头螺纹循环G5614选择工件坐标系3G8010Y取消固定钻削循环G5714选择工件坐标系4G8310平面钻孔循环G5814选择工件坐标系5G8410平面攻丝循环G5914选择工件坐标系6G8510正面镗循环G6500宏程序调用G8710侧钻循环G6612宏程序模态调用G8810侧攻丝循环G6712Y取消宏程序模态调用G8910侧镗循环G6804对置刀架镜像接通G9001外径/内径切削循环G6904Y对置刀架镜像接通G9201螺纹切削循环G7000精加工循环G9401端面车循环G7100车削中刀架移动G9602恒线速度控制G7200端面加工中刀架移动G9702Y取消恒线速度控制G7300图形重复G9810主轴每转进给G7400端面钻深孔G9910Y每分钟进给6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令1.直径编程和半径编程FANUCOi-TC数控系统具有直径编程和半径编程两种方法。直径编程：绝对尺寸编程时，X轴编程尺寸为刀具移动终点的直径值；增量尺寸编程时，X轴编程尺寸为刀具移动终点直径与起点直径的差值，或者为刀具位移增量的2倍。6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令1.直径编程和半径编程半径编程：绝对尺寸编程时，X轴编程尺寸为刀具移动终点的半径值；增量尺寸编程时，X轴编程尺寸为刀具移动终点半径与起点半径的差值，或者为刀具位移增量。数控机床厂商可根据需要或偏好采用其中的一种。6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令2.绝对尺寸和增量尺寸指令两种指令系统字地址方式G90和G91指令方式数控机床厂商可根据需要或偏好采用其中的一种。坐标轴绝对尺寸指令增量尺寸指令X轴XUZ轴ZW下面以字地址方式为例讲解6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令2.绝对尺寸和增量尺寸指令编程举例f306010030ABZX字地址方式：G00X30.0Z60.0;G00U-30.0W-40.0;6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令3.工件坐标系设定指令两种方式编程设定指令G50工件零点偏置指令G54~G596.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令3.工件坐标系设定指令G50指令格式：G50IP_;IP_即X_Z_当IP_是绝对尺寸时，IP_为刀具基准点（如刀尖、刀位点）在新设定的工件坐标系中的坐标值。G50X128.7Z375.1;刀尖是程序的起点G50X1200.0Z700.0;刀具基准点是程序的起点；刀尖到基准点的差值作为长度补偿值。6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令3.工件坐标系设定指令局部坐标系指令格式：G52IP_;在工件坐标系中设定原点为IP_的局部坐标系G52IP0;取消局部坐标系（即G52X0Z0）局部坐标系设定不改变工件坐标系和机床坐标系6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令4.快速定位指令G00指令格式：G00X_Z_；G00U_W_；N10G00X40.0Z56.0;N10G00U-60.0W-30.5;6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令5.直线插补指令G01指令格式：G01X_Z_F_；G01U_W_F_；N10G01X40.0Z20.1F20;N10G01U20.0W-25.9F20;6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令6.圆弧插补指令G02/G03圆弧插补方向判定：ZXYG03G02ZXYG03G02XZXZG03G02G03G026.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令6.圆弧插补指令G02/G03指令格式：G02/G03X_Z_I_K_F_;G02/G03U_W_I_K_F_;G02/G03X_Z_R_F_;G02/G03U_W_R_F_;G02X50.0Z30.0I25.0K0F0.3;G02X50.0Z30.0R25.0F0.3;G02U20.0W-20.0I25.0K0F0.3;G02U20.0W-20.0R25.0F0.3;6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令6.圆弧插补指令G02/G03当用R指定圆弧半径时，对于≥180°的圆弧不能单独编写一个程序段，而要分为两个程序段。圆弧⑴：编写一个程序段圆弧⑵：编写两个程序段6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令7.等螺距螺纹切削指令G32指令格式：G32X_Z_F_;在Z轴方向上加工螺距为F的螺纹G32U_W_F_;直螺纹切削：螺距为4mm，δ1=3mm，δ2=1.5mm，切深为1mm（切两次）。N10G00U-62.0;切深为1mmN20G32W-74.5F4.0;N30G00U62.0;N40W74.5;N50G00U-64.0;N60G32W-74.5F4.0;N70G00U64.0;N80W74.5;6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令8.参考点指令数控机床在参考点处进行换刀或设定机床坐标系。用参考点返回指令可以使刀具移动到该位置。Oi-TC系统可设定4个参考点。6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令8.参考点指令指令格式：G28IP_;返回参考点G30P2IP_;返回第2参考点G30P3IP_;返回第3参考点G30P4IP_;返回第4参考点IP_：指定中间点的位置ZX中间位置参考点6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令9.进给速度指令指令格式：G98F_;单位为mm/minG99F_;单位为mm/转进给暂停指令G04G04X_;X指定时间，小数，时间单位0.001秒G04U_;U指定时间，小数，时间单位0.001秒G04P_;P指定时间，整数，时间单位秒6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令10.主轴转速指令指令格式：G96S_;指定恒切削速度，单位为m/minG97S_;指定主轴转速，单位是rpm6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令11.倒圆和倒角指令Z→X倒角：G01Z_I_;Z为b点坐标，I为倒角长度，正、负号表示倒角方向G01W_I_;W为b点相对于起点的增量使刀具从a点经d点移动到c点6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令11.倒圆和倒角指令X→Z倒角：G01X_K_;X为b点坐标，K为倒角长度，正、负号表示倒角方向G01U_K_;U为b点相对于起点的增量使刀具从a点经d点移动到c点6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令11.倒圆和倒角指令Z→X倒圆：G01Z_R_;Z为b点坐标，R为倒圆半径，正、负号表示倒圆方向G01W_R_;W为b点相对于起点的增量X→Z倒圆：G01X_R_;X为b点坐标，R为倒圆半径G01U_R_;U为b点相对于起点的增量6.4FANUCOi-TC数控系统程序指令及应用一、常用程序指令11.倒圆和倒角指令编程举例：270530R6C3f860f268ZXN3N2N1N1G01Z270.0R6.0;倒圆半径为6.0N2X860.0K-3.0;倒角长度为3.0N3Z0;6.4FANUCO