第三章 数控程序编制

概述手工编程方法数控车床编程方法数控铣床编程方法加工中心编程方法自动编程方法主要内容第三章数控加工编程方法CNC零件图纸数控工艺分析确定加工内容、路线数学处理程序编制试切、验证编程手册确定刀、夹、量具确定切削用量手工编程流程图第三章数控加工编程方法CNC一、数控车床的分类1、按主轴位置分:立式数控车床(回转直径较大的盘类零件)卧式数控车床(轴向尺寸较长或小型盘类零件,箱体类零件)第一节数控车床编程单主轴单刀架双主轴双刀架第三章数控加工编程方法CNC双主轴双刀架立铣头第三章数控加工编程方法CNC①经济型数控车床：属低档型，一般采用步进电动机和单片机控制，成本较低，车削精度也不高第三章数控加工编程方法CNC2、按功能分:②普通数控车床：数控系统功能强，具有刀具半径补偿、固定循环等功能，可同时控制两个坐标轴，即X轴和Z轴，普遍应用于企业的实际生产中第三章数控加工编程方法CNC③车削加工中心是在普通数控车床的基础上，增加了C轴和铣削动力头，有的还配备了刀库和机械手，可实现X、Z和C三个坐标轴联动。车削中心除可以进行一般车削外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。理解五轴五联动的概念车削中心第三章数控加工编程方法CNCC轴控制C轴控制加工第三章数控加工编程方法CNC●刀架●床身●主轴箱●滚珠丝杠●床座●尾座●高精度导轨第三章数控加工编程方法CNC二、数控车削主要适合对象:1.高精度回转零件2.零件廓形复杂或难于控制尺寸的回转体零件4.带特殊螺纹的回转零件(导程不一样)3.表面形状复杂的回转体零件第三章数控加工编程方法CNC高精度的机床主轴高速电机主轴高精度回转零件:第三章数控加工编程方法CNC难于控制尺寸的回转体零件表面形状复杂的回转体零件第三章数控加工编程方法CNC非标丝杠第三章数控加工编程方法CNC三、数控车削工艺处理:1)选择零件或加工内容2)数控工艺可行性分析,明确加工要求3)确定工艺路线4)工序详细设计5)数控程序设计与调整精镗孔刀麻花钻球头铣刀X向铣刀45端面刀Z向铣刀粗镗孔刀外圆螺纹刀外圆切槽刀外圆右偏精车刀外圆左偏精车刀外圆右偏粗车刀外圆左偏粗车刀中心钻（1）对刀具、刀座的要求第三章数控加工编程方法CNC内孔车刀外圆车刀第三章数控加工编程方法CNC螺纹车刀第三章数控加工编程方法CNC切断（槽）车刀第三章数控加工编程方法CNC尽可能使用机夹刀和机夹刀片，以减少换刀时间和对刀时间；数控刀具通过刀座作过渡安装在刀架上等。第三章数控加工编程方法CNC（2）对夹具的要求跟刀架中心架三爪自定心卡盘装夹两顶尖之间装夹双三爪定心卡盘装夹卡盘和顶尖装夹常用装夹方式通用夹具装夹第三章数控加工编程方法CNC薄壁零件容易变形，普通三爪卡盘受力点少，采用开缝套筒或扇形软卡爪，可使工件均匀受力，减小变形。薄壁零件如何装夹（3）坐标系统L+X'+ZO'O+Xd第三章数控加工编程方法CNC机床原点定义为主轴旋转中心线与车床端面的交点；为方便编程和简化数值计算，工件坐标系原点一般选在工件的回转中心与工件右端面或左端面的交点。（1）在一个零件的加工程序段中，根据图纸上标注的尺寸，可以按绝对坐标编程、增量坐标编程或两者混合编程。当按绝对坐标编程时常用代码X和Z表示；按增量坐标编程时则用代码U和W表示，一般不用G90、G91指令。（2）由于车削常用的毛坯为棒料或锻件，加工余量较大，可充分利用各种固定循环功能，达到多次循环切削的目的。（3）直径方向按绝对坐标编程时以直径值表示，按增量坐标编程时，以径向实际位移量的2倍值表示。二、数控车床编程特点(详细参考课本49面)三、车削常用固定循环指令1）单一形状圆柱或圆锥切削循环圆柱切削循环程序段格式为GX（U）_Z（W）_F_；多次切削循环程序段格式为GX（U）_Z（W）_I_K_H_F_；锥体切削始点与切削终点的直/半径差F:切削进给R:快速进给1(R)2(F)3(F)4(R)1(R)2(F)3(F)4(R)R:快速进给F:切削进给X/2U/2U/2X/2第三章数控加工编程方法CNC560503040203040502540P0(1)(2)(3)(1)(2)(3)第三章数控加工编程方法CNC2）端面切削循环G94X（U）_Z（W）_F_；XZO1(R)2(F)3(F)4(R)R:快速进给F:切削进给U/2X/2循环起点切削始点切削终点XZX85.0Z5.0123O307515N10G94X30.0Z-5.0F50；N20Z-10.0；N30Z-15.0；第三章数控加工编程方法CNC例：应用端面切削循环功能加工如图所示零件……G94X20Z0K-5F0.2Z-5Z-10……3）螺纹切削循环G92X（U）_Z（W）_I_F_；与教材不全同ZZXXOFORRF循环起点循环起点螺纹起点螺纹起点螺纹起点螺纹起点第三章数控加工编程方法CNC简单螺纹循环指令指令格式：N__G__X(U)__Z(W)__F__；！注意（X，Z）所对应的点F：为螺纹导程（mm/r）*多线螺纹的加工：先车一头螺纹，再轴向退F/M（M为线数）距离（其他参数不变）后再加工下一头螺纹，依此类推。•复杂螺纹循环指令•格式：N__G__X__Z__I__D__F__A__；•（X，Z）点:螺纹终点•I：为螺纹深度•D：第一刀吃刀量•F：导程（mm/r）•A：螺纹牙型角10246M30×2P1(35,104)P0(270,260)ZXO6N50G92X28.9Z56.0F2；N60X28.2；N60X27.7；N60X27.3；第三章数控加工编程方法CNC加工螺纹时的注意事项（1）确定有关螺纹的几何尺寸a)加工开始至加工结束螺纹的径向尺寸；–确定有关螺纹的几何尺寸MΦ×P：H=0.866P»确定螺纹的实际深度h≈6H/8（h=0.6495P）;»加工开始至加工结束螺纹的径向尺寸；b)加工开始至加工结束螺纹的轴向尺寸；L1=(3～5)PL2=(1～2)PL=L1+L2+L0c）分层切削的次数。（2）合理确定退尾尺寸U；（3）程序段的格式。4）多重复合循环在多重循环中，只须指定精加工路线和粗加工的背吃刀量，系统就会自动计算出粗加工路线和走刀次数。(a)外圆粗车循环G71G71U（d）R（e）；G71P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F_S_T_；N（ns）…………N（nf）……Ce45°AA′BΔdΔu/2ΔwC为粗车循环的起点，A是毛坯外径与轮廓端面的交点1105285402020102030302102304565140150ZXO起点终点切削深度为5mm，退刀量为1mm，X向精车余量为2mm，Z向精车余量为2mmN20G00Xl70.0Z180.0S750T0202M03；（准备加工）N30G71U5.0R1.0；（走刀参数）N35G71P40Q100U4.0W2.0F0.3S500；N40G00X45.0S750；N50G01Z140.0F0.1；N60X65.0Z110；N70Z90.0；N80X140.0Z80.0；N90Z60.0；N100Xl50.0Z40.0；红色为精加工指令。1105285402020102030302102304565140150ZXO起点终点（b）端面车加工循环G72G72U（d）R（e）；G72P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F_S_T_；N（ns）…………N（nf）……第三章数控加工编程方法CNCCA′BA45°ΔdeΔu/2Δw第三章数控加工编程方法CNC端面车加工循环1601208040刀具当前位置1O1900.2520201010106011088ZX假设粗车深度为1mm，退刀量为0.3mm，X向精车余量为0.5mm，Z向精车余量为0.25mm第三章数控加工编程方法CNCN40G00X176.0Z130.25；N50G72U1.0R0.3；N60G72P70Q120U1.0Z0.25F0.3S500；N70G00Z56.0S600；N80G01X120.0Z70.0F0.15；N90W10.0；N100X80.0Wl0.0；N110W20.0；N120X36.0W22.0；第三章数控加工编程方法CNC1601208040刀具当前位置1O1900.2520201010106011088ZX（c）成形车削循环G73G73U（i）W（k）R（d）；G73P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F_S_T_；N（ns）…………N（nf）……i为沿X轴方向的退刀量（半径编程）k为沿Z轴方向的退刀量；d为重复加工次数第三章数控加工编程方法CNCΔk+ΔwΔwΔi+Δu/2Δu/2ΔwΔu/2DCAA′B第三章数控加工编程方法CNCZX11014.2514.25130140.2510402200.2520刀具当前位置车削起始点8012016018040101440R20O第三章数控加工编程方法CNCN30G73U14.0W14.0R3；N40G73P50Q100U0.5W0.25F0.3S180；N50G00X80.0W-40.0；N60G01W-20.0F0.15S600；N70X120.0W-10.0；N80W-20.0S400；N90G02X160.0W-20.0R20.0；N100G01X180.0W-10.0S280；N110G70P50Q100；N120G00X260.0Z220.0；N130M30；第三章数控加工编程方法CNCZX11014.2514.25130140.2510402200.2520刀具当前位置车削起始点8012016018040101440R20O仿形粗车复合循环G73【例G73】车削铸件。X轴向粗加工总余量为6mm（半径），z轴向为6mm，粗加工次数为3次。粗车刀1号，精车刀2号，精车余量X轴为0.2mm，Z轴为0.05mm。Ｏ4012；S500M03；T0101M08；G00X112.Z6.；G73U6.0W6.0R3.0；G73P10Q20U0.2W0.05F0.2；N10G00X30.Z1.；G01Z-20.F0.07；X60.W-10.；W-30.；G02X80.W-10.R10.；G01X100.W-10.；N20X106.；G00X150.Z200.；T0202S800；X112.Z6.；G70P10Q20；G00X150.Z200.；M30；（d）精车循环G70在采用G71、G72、G73指令进行粗车后，用G70指令可以作精加工循环切削，程序段格式为G70P_Q_；第三章数控加工编程方法CNC四、车削加工实例如图所示工件，需要进行精加工，其中φ85mm外圆不加工。毛坯为φ85mm×340mm棒材，材料为45钢。65602060602290350155R701×45°M48×1.53×452008580806250第三章数控加工编程方法CNCO0003；N10G50X200.0Z350.0；工件坐标系设定N20G30U0W0T0101；换1号刀N20S630M03；N30G00X41.8Z292.0M08；N40G01X47.8Z289.0F0.15；N50Z230.0；N60X50.0；N70X62.0W-60.0；N80Z155.0；N90X78.0；N100X80.0W-10.0；N110W-19.0；N120G02W-60.0I63.25K-30.0；N130G01Z65.0；11223344556678789910101111第三章数控加工编程方法CNCN140X90.0；N150G00X200.0Z350.0T0100M09；N160G30U0W0T0202；N170S315M03；N180G00X51.0Z230.M08；N190G01X45.0F0.16；N200G04O5.0；N210G00X51.0；N220X200.0Z350.0T0200M09；1212第三章数控加工编程方法CNCN230G30U0W0T0303；换3号刀N240S200M03；N250G00X62