数控车床编程基本学习

第三章数控机床编程实例1第三章数控车床编程第三章数控机床编程实例2第一节数控车床编程指令1、坐标的取法Z轴X轴主轴轴线方向径向方向一、有关坐标的指令正方向：刀具远离工件的方向2、绝对值和增量值绝对值：X、Z增量值：U、WX—直径尺寸Z—轴向尺寸U—X增量W—Z增量值第三章数控机床编程实例3第三章数控机床编程实例43、可设定零点偏置（G54—G59）确定工件坐标系原点在机床坐标系的位置第三章数控机床编程实例54、加工程序原点偏置（G92）格式G92X_Z_工件坐标系原点设定在工件左端面位置G92X200Z210工件坐标系原点设定在工件右端面位置G92X200Z100工件坐标系原点设定在卡爪前端面位置G92X200Z190第三章数控机床编程实例6二、G指令详解1、快速定位指令（G00）模态代码指令格式G00X（U）_Z（W）_指令说明:X、Z后面的值为终点坐标值U、W后面的值是现在点与目标点之间的距离与方向指令功能:表示刀具以机床给定的快速进给速度移动到目标点第三章数控机床编程实例7例：如图所示，刀具从换刀点A（刀具起点）快速进给到B点，试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编写G00程序段增量坐标编程：G00U-60W-80绝对坐标编程：G00X40Z122第三章数控机床编程实例82、直线插补指令（G01）模态代码指令格式G01X（U）_Z（W）_F_指令功能G01指令使刀具以设定的进给速度从所在点出发，直线插补至目标点。指令说明X、Z后面的值为终点坐标值U、W后面的值是现在点与目标点之间的距离与方向F以F给定速度进行切削加工，在无新的F指令替代前一直有效第三章数控机床编程实例9例：如图所示，设零件各表面已完成粗加工，试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编写G00，G01程序段。绝对坐标编程：G00X18.Z2.A-BG01X18.Z-15.F50B-CG01X30.Z-26.C-DG01X30.Z-36.D-EG01X42.Z-36.E-F增量坐标编程：G00U-62.W-58.A-BG01Ｗ-17.Ｆ50Ｂ-ＣG01U12.W-11.Ｃ-ＤG01W-10.Ｄ-ＥG01U12.Ｅ-Ｆ第三章数控机床编程实例103、圆弧插补指令（G02、G03）模态代码指令格式G02I_K_F_G03X（U）_Z（W）_R_F_指令功能G02、G03指令表示刀具以Ｆ进给速度从圆弧起点向圆弧终点进行圆弧插补指令说明1）G02为顺时针圆弧插补指令G03为逆时针圆弧插补指令第三章数控机床编程实例11朝着圆弧所在平面的另一坐标轴的负方向看，顺为G02，逆为G03第三章数控机床编程实例122）X、Z为圆弧终点坐标值U、W为圆弧终点相对于圆弧起点的坐标增量3）R为圆弧半径在0°～180°R为正值在180°～360°R为负值R编程只适用于非整圆的圆弧插补4）圆弧中心地址I、K确定无论是绝对坐标，还是增量坐标，I、K都采用增量值第三章数控机床编程实例13ABIK中心XOZO1O2-I-K+I+KBA圆心坐标I、K是起点至圆心的矢量在X轴和Z轴上的分矢量，方向一致取正，相反为负第三章数控机床编程实例14例：如图所示，走刀路线为A-B-C-D-E-F，试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编程。绝对坐标编程G03X34.Z-4.K-4.（或R4）F50A-BG01Z-20.B-CG02Z-40.R20.C-DG01Z-58.D-EG02X50.Z-66.I8.（或R8）E-F增量坐标编程G03U8.W-4.k-4.（或Ｒ4.）Ｆ50A-BG01W-16.B-CG02W-20.R20.C-DG01W-18.D-EG02U16.W-8.I8.（或R8.）E-F第三章数控机床编程实例15例:如图3-3所示零件，试编制加工程序。624020R6112050824146X52.750ZO图3-3圆弧插补指令的应用第三章数控机床编程实例164．暂停指令G04格式：G04X(P)_；其中，X(P)为暂停时间。X后用小数表示，单位为秒；P后用整数表示，单位为毫秒。如G04X2.0表示暂停2秒；G04P1000表示暂停1000毫秒。G04指令常用于车槽、镗平面、孔底光整以及车台阶轴清根等场合，可使刀具做短时间的无进给光整加工，以提高表面加工质量。执行该程序段后暂停一段时间，当暂停时间过后，继续执行下一段程序。G04指令为非模态指令，只在本程序段有效。第三章数控机床编程实例17图3-4G04指令的应用XO车槽刀4Z第三章数控机床编程实例18例如，图3-4为车槽加工，采用G04指令时主轴不停止转动，刀具停止进给3秒，程序如下：G01U-8.0F0.5；G04X3.0；G01U8.0；第三章数控机床编程实例195．返回参考点指令G27、G281)返回参考点检查指令G27返回参考点检查是这样一种功能，它检查刀具是否能正确地返回参考点。如果刀具能正确地沿着指定的轴返回到参考点，则该轴参考点返回灯亮。但是，如果刀具到达的位置不是参考点，则机床报警。格式：G27X_Z_；其中，X、Z为参考点坐标值。第三章数控机床编程实例20G27指令是以快速移动速度定位刀具。当机床锁住接通时，既使刀具已经自动返回到参考点，返回完成时指示灯也不亮。在这种情况下，即使指定了G27命令，也不检查刀具是否已返回到参考点。必须注意的是，执行G27指令的前提是机床在通电后刀具返回过一次参考点(手动返回或者用G28指令返回)。此外，使用该指令时，必须预先取消刀具补偿的量。执行G27指令之后，如欲使机床停止，须加入一辅助功能指令M00，否则，机床将继续执行下一个程序段。第三章数控机床编程实例212)自动返回参考点指令G28G28指令可以使刀具从任何位置以快速点定位方式经过中间点返回参考点。格式：G28X_Z_；其中，X、Z是中间点的坐标值。执行该指令时，刀具先快速移动到指令值所指定的中间点，然后自动返回参考点，相应坐标轴指示灯亮。和G27指令相同，执行G28指令前，应取消刀具补偿功能。G28指令的执行过程如图3-5所示。第三章数控机床编程实例22图3-5自动返回参考点中间点参考点R刀尖当前位置ZOX第三章数控机床编程实例236、螺纹切削指令（G32）指令说明指令格式G32X（U）_Z（W）_F（E）_指令功能切削加工圆柱螺纹、圆锥螺纹和平面螺纹（涡形螺纹）。3）螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段δ1和降速退刀段δ2。1）F—公制螺纹的导程E—英制螺纹的导程2）Ｆ表示长轴方向的导程如果Ｘ轴方向为长轴，Ｆ为半径值。对于圆锥螺纹，其斜角α在450以下时，Ｚ轴方向为长轴；斜角α在450～900时，Ｘ轴方向为长轴；第三章数控机床编程实例24图3-6加工圆锥螺纹示意图第三章数控机床编程实例25在用G32指令加工螺纹时应注意几个问题。a）螺纹切削中，进给速度倍率无效；b）改变主轴转速的百分率，将切出不规则的螺纹；c）在G32指令切削螺纹过程中不能执行循环暂停钮。d)牙型较深，螺距较大时，可分数次进给，每次进给的背吃刀量用螺纹深度减去精加工背吃刀量所得之差按递减规律分配，常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量见表3-1。第三章数控机床编程实例26表3-1常用公制螺纹切削的进给次数与背吃刀量(双边)(mm)螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.5981次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.3背吃刀量和切削次数9次0.2第三章数控机床编程实例27图3-7程序：G00X32.0Z5.0X29.0G32Z–37.0F1.0（第一刀）G00X32.0Z5.0X28.7G32Z–37.0F1.0（第二刀）G00X32.0Z100.0例1第三章数控机床编程实例28螺纹长度=螺纹有效长度L+δ1+δ2δ1=2~5mmδ2=0.5~1mm例：如图所示，走刀路线为A-B-C-D-A，切削圆锥螺纹，螺纹导程为4mm,δ1=3mm，δ2=2mm，每次背吃刀量为１mm，切削深度为2mm。G00X16G32X44W-45F4G00X50W45X14G32X42W-45F4G00X50W45第三章数控机床编程实例297.刀具半径补偿功能（G40，G41，G42）（1）刀具半径和假想刀尖的概念。1）刀尖半径：即车刀刀尖部分为一圆弧构成假想圆的半径值，一般车刀均有刀尖半径，用于车外径或端面时，刀尖圆弧大小并不起作用，但用于车倒角、锥面或圆弧时，则会影响精度，因此在编制数控车削程序时，必须给予考虑。第三章数控机床编程实例302）假想刀尖：所谓假想刀尖如图3-8（b）所示，点为该刀具的假想刀尖，相当于图3-8（a）尖头刀的刀尖点。实际上假想刀尖并不存在。图3-8第三章数控机床编程实例31（2）刀尖半径补偿模式的设定（G40，G41，G42指令）根据刀架位置不同分两种情况:一种是:如刀架在操作者的同一侧位置:则如图3-9所示为根据刀具与零件的相对位置及刀具的运动方向选用G41或G42指令。G42G41图3-9第三章数控机床编程实例32另一种是:如刀架在操作者的对面位置:则1）G40（解除刀具半径补偿）：解除刀尖半径补偿，应写在程序开始的第一个程序段及取消刀具半径补偿的程序段。2）G41（左偏刀具半径补偿）：面朝与编程路径一致的方向，刀具在工件的左侧，则用该指令补偿。3）G42（右偏刀半径补偿）：与编程路径一致的方向，刀具在工件的右侧，则用该指令补偿，图3–16所示为根据刀具与零件的相对位置及刀具的运动方向选用G41或G42指令。总之,加工外径用G42,加工内径用G41.第三章数控机床编程实例33（3）参数的输入假想刀尖的位置如下图3-10：图3-10第三章数控机床编程实例34（4）刀尖半径补偿注意事项1）G41，G42指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段，可以与G00、G01指令写在同一个程序段内，目标点在这个程序段的下一程序段始点位置，与程序中刀具路径垂直的方向线过刀尖圆心。2）须用G40指令取消刀尖半径补偿，补偿取消点在指定程序段的前一个程序段的终点位置，与程序中刀具路径垂直的方向线过刀尖圆心。3）在G74—G76、G90—G92固定循环指令中不用刀尖半径补偿。第三章数控机床编程实例35指令格式G90X（U）_Z（W）_F_指令说明X、Z表示切削终点坐标值；U、W表示切削终点相对循环起点的坐标分量；F表示进给速度1、直线切削循环指令（G90）（单一循环）三、循环指令第三章数控机床编程实例367030O80ZX图3-11G90车削圆柱表面固定循环实例第三章数控机床编程实例372、锥面切削循环指令（G90）指令格式G90X（U）_Z（W）_R_F_指令说明X、Z表示切削终点坐标值；U、W表示切削终点相对循环起点的坐标分量；F表示进给速度R锥面的起点和终点在轴方向上的增量值；第三章数控机床编程实例38例题如图所示，运用锥度切削循环指令编程。G90X40Z20R-5F30A-B-C-D-AX30R-5A-E-F-D-AX20R-5A-G-H-D-A第三章数控机床编程实例393．端面车循环指令G94G94指令可实现端面加工固定循环。切削过程如图3-12所示。图中，R表示快速移动，F表示进给运动，加工顺序按1、2、3、4进行。格式：G94X(U)_Z(W)_F_；第三章数控机床编程实例40XZW1(R)2(F)4(R)3(F)OZ2U2X图3-12G94车削端面固定循环第三章数控机床编程实例41G94指令车削圆锥面时的程序段格式如下：G94X(U)_Z(W)_R_F_；其中，R为端面斜度线在Z轴的投影距离。若顺序动作2的进给方向在Z轴的投影方向和Z轴方向一致，则R取负值；若顺序动作2的进给方向在Z轴的投影方向和Z轴方向相反，则R取正值。在