03数控编程技术

数控技术1教学内容第三章数控编程技术3.1数控车床编程3.2数控铣床和加工中心编程3.3数控自动编程技术（简介）数控技术23.1数控车床编程3.1.1数控车床的分类及编程特点3.1.2数控车床的常用编程指令3.1.3数控车床的刀具补偿数控技术33.1.1数控车床的分类及编程特点数控技术41）按数控车床主轴的配置形式分类（1）卧式数控车床（2）立式数控车床1、数控车床的分类数控技术52）按数控系统控制的轴数分类（1）两轴控制的数控车床（2）四轴控制的数控车床——两个独立的回转刀架数控技术63）按加工零件的基本类型分类（1）卡盘式数控车床（2）顶尖式数控车床数控技术74）按数控系统的功能分类（1）经济型数控车床（2）普通数控车床（3）车削加工中心数控技术8（1）循环功能：车外圆、车端面和车螺纹等。（2）刀具补偿功能。（3）直径编程、半径编程：出厂时一般设定为直径编程。（4）在一个程序段可以采用绝对值编程，增量值编程或二者混合编程。注意：大多数数控车床用X、Z表示绝对坐标，用U、W表示增量坐标，而不用G90或G91表示。2、数控车床及车削中心的编程特点数控技术9+Z3、数控车床的坐标系数控技术103.1.2数控车床的常用编程指令另外，G50还可用于工件坐标系设置：指令格式：G50X__Z__；其使用方法与G92类似。见教材P69O0031工件坐标系起刀点直径编程绝对/相对坐标（1）主轴最高转速限制指令G50指令格式：G50S__；S后面的数字表示的是主轴极限转速：r/min。例：G50S2000；1、主轴转速功能设定指令G50、G96、G97数控技术11O0031N001G50X100.0Z52.7;工件坐标系直径编程起刀点N002S800M03;N003G00X6.0Z2.0;快进至切入点N004G01Z-20.0F1.3;加工Ø6段N005G03X14.0Z-24.0R4.0;加工R4段(图中未画出圆弧)N006G01W-8;加工Ø14段N007G02X20.0W-3.0R3.0;加工R3段N008G01W-37.0;加工Ø20段N009G03U20.0W-10.0R10.0;N010G01W-20.0;N011G02X52.0W-6.0R6.0;N012G03U10.0W-5.0R5.0;N013G00X100.0Z52.7;回起刀点（参考点）N014M05;N015M02;数控技术12例：G96S180；表示切削点线速度控制在180m/min。（2）恒线速控制指令G96指令格式：G96S__；S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min数控技术13例：G97S3000；主轴转速3000r/min。G50G96G97续效指令（3）主轴速度设定指令G97指令格式：G97S__；S后面的数字表示的是主轴速度，单位：r/min数控技术14指令格式：T__；T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。2、T功能指令：选择加工所用刀具。例：T0303：表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。T0300：表示取消刀具补偿。数控技术151）简单固定循环指令（1）内径、外径车削循环指令G90①直线车削循环3、常用数控车床的一些固定循环指令*棒料*单循环A-B-C-D-A*目标点C格式：G90X（U）__Z（W）__F__数控技术16②锥体车削循环格式：G90X（U）__Z（W）__I(R)__F__I=(D1-D2)/2式中：D1为圆锥起点直径，D2为圆锥终点直径。（I=0时为直线车削）。数控技术17（2）端面车削循环指令G94：适用于在零件上毛坯余量较大时进行精车前的粗车，以去除大部分毛坯余量。①端面车削循环格式：G94X（U）__Z（W）__F__图中1（R）表示第一步是快速运动，2（F）表示第二步按进给速度切削，3（F）表示第三步按进给速度退刀、4（R）表示第四步是以快速运动复位。*棒料*目标点C*单循环数控技术18②带锥度的端面车削循环格式：G94X（U）__Z（W）__I(R)__F__X、Z－终点C的绝对坐标；U、W－终点C的相对坐标；F－进给速度；R－切削起点B相对于切削终点C的Z向有向距离。数控技术192）复合固定循环指令（1）内径、外径粗车循环指令G71指令格式：G71UΔdRe；G71PnsQnfUΔuWΔwFST；其中：Δd——背吃刀量,无符号，模态值；e——每回切削退刀量，模态值；ns——精加工形状程序群的第一程序段的顺序号；nf——精加工形状程序群的最后一个程序段的顺序号；Δu——X方向之精切预留量（直径值）;Δw——Z方向之精切预留量;F——粗车时的进给速度;S——粗车时的主轴转速;T——粗车时的刀具号码。数控技术20（2）端面粗车循环指令G72指令格式：G72WΔdRe；G72PnsQnfUΔuWΔwFST；其中：Δd－切深，无符号。是模态值。e－退刀量，是模态值；ns－精加工形状程序群的第一程序段的顺序号；nf－精加工形状程序群的最后一个程序段的顺序号；Δu－X轴向精加工余量的距离和方向；Δw－Z轴向精加工余量的距离和方向；F－粗车的进给速度。数控技术21（3）成型车削循环指令G73G73UΔiWΔkRd；G73PnsQnfUΔuWΔwFST；Δi——X方向总退刀量，半径值；Δk——Z方向总退刀量；d——循环次数；ns——精加工第一个程序段号；nf——精加工最后一个程序段号；Δu——X向精加工余量，直径值；ΔW——Z方向上的精加工余量。数控技术22（4）外径、内径精车循环指令G70G70P(ns)Q(nf)；其中：ns——精车程序第一个程序段的顺序号；nf——精车程序最后一个程序段的顺序号。注意：在G71、G72、G73切削循环之后必须使用G70指令执行精车削，以达到所需要之尺寸。数控技术23数控技术24O0032；程序名N010G50X200Z220；坐标系设定N020M04S800T0300；主轴旋转N030G00X160Z180M08；快进达（160，180）N035G71U7.0R1.0背吃刀量7mmN040G71P050Q110U4W2F0.2S500；N050G00X40S800；N060G01W-40F0.1；N070X60W-30；N080W-20；N090X100W-10；N100W-20；N110X140W-20；N120G70P050Q110；N130G00X200Z220M09；N140M30数控技术25刀具几何尺寸补偿——补偿刀具形状或刀具附件位置上的偏差；刀具磨损补偿——补偿刀尖的磨损。1、刀具位置补偿3.1.3数控车床的刀具补偿数控技术262、刀尖半径补偿在编程时，通常将车刀刀尖作为一点考虑（即假想刀尖位置），但实际上刀尖部分是带有圆角的。数控技术272、刀尖半径补偿切削工件右端面时，车刀圆弧的切点A与假象刀尖点P的Z坐标值相同；车削外圆柱面时，车刀圆弧的切点B与P点的X坐标值相同，因此切削出的工件轮廓没有形状误差和尺寸误差。数控技术282、刀尖半径补偿刀尖方位参数共有8个(1—8)，当使用刀尖圆弧中心编程时，可以选用0或9。a)刀架前置b)刀架后置数控技术293、子程序的应用1）子程序的组成格式O××××子程序号N_…；子程序的加工内容…N_…；N_M99；子程序结束指令。2）子程序的调用子程序是从主程序或上一级的子程序调出并执行的。调用子程序的格式为：M98P×××××；或M98P＿L＿；①子程序必须在主程序结束指令后建立；②子程序的作用如同一个固定循环，供主程序调用。数控技术30子程序应用实例毛坯直径42mm，长度77mm，01号刀为外圆车刀，03号刀为车槽刀，宽度2mm。数控技术31O0033N02G50X150.0Z100.0；N04S800M03T0101；N06G00X45.0Z0M08；N08G01X-1.6F0.2；N10G00Z2.0；N12X40.0：N16G01X-55.0；N18G00X150.0Z100.0T0l00；N20T0303；N22G00X42.0Z0；N24M98P22501；N26G00W-12.0；N28G01X-0．4；N30G00X150.0Z100.0T0300M09；N32M05；N34M30；O2501子程序号N10G00W-12.0；N11G01U-12.0F0.15N12G04X2.0N13G00U12.0；N14W-8.0；N15G01U-12.0；N16G04X2.0；N17G00U12.0；N18M99；数控技术32数控车床编程作业1、编制如下图所示典型零件的程序。（材料：直径30mm尼龙棒；刀具：高速钢端面外圆车刀，主偏角93°，副偏角55°）数控技术332、编制如下图所示典型零件的程序。（材料：45钢；刀具：自选）数控技术343.2数控铣床和加工中心编程3.2.1数控铣床和加工中心的分类及编程特点3.2.2数控铣床和加工中心的常用编程指令3.2.3加工中心的自动换刀数控技术353.2.1数控铣床和加工中心的分类及编程特点1、数控铣床的分类（1）数控立式铣床（2）数控卧式铣床（3）万能数控铣床（4）龙门式数控铣床数控技术362、加工中心的分类（1）卧式加工中心（2）立式加工中心（3）大型龙门式加工中心（4）五面体加工中心1）按主轴加工时的空间位置分类有：数控技术37（1）镗铣加工中心（2）复合加工中心2）按工艺用途分类有：数控技术38（1）单工作台、双工作台加工中心；（2）单轴、双轴、三轴及可换主轴箱的加工中心；（3）立式转塔加工中心和卧式转塔加工中心；（4）刀库加主轴换刀加工中心；（5）刀库机械手加主轴换刀加工中心；（6）刀库加机械手加双主轴转塔加工中心。3）按特殊功能分类有：数控技术393、数控铣床和加工中心的编程特点（1）使用固定循环指令；（2）使用刀具半径补偿指令；（3）使用刀具长度补偿指令；（4）使用用户宏程序；（5）增加数控回转工作台，能实现四轴以上的联动加工；（6）使用子程序，可在工件上加工多个形状相同的结构；（7）使用简化编程指令，可实现镜像、缩放、旋转的功能。数控技术403.2.2数控铣床和加工中心的常用编程指令1、镜像功能指令G24，G25指令格式：G24X__Y__Z__；建立镜像M98P__；G25X__Y__Z__；取消镜像建立镜像由指令坐标轴后的坐标值指定镜像位置（对称轴、线、点）。数控技术41O0037主程序N10G91G17M03；N20M98P1000；加工①N30G24X0；Y轴镜像N40M98P1000；加工②N50G24X0Y0；N60M98P1000；加工③N70G25X0；取消Y轴镜像N80G24Y0；X轴镜像N90M98P1000；加工④N100G25Y0；取消镜像N110M05；N120M30；O1000N200G41G00X10.0Y4.0D01；N210Y1.0N220Z-98.0；N230G01Z-7.0F100；N240Y25.0；N250X10.0；N260G03X10.0Y-10.0I10.0；N270G01Y-10.0；N280X-25.0；N290G00Z105.0；N300G40X-5.0Y-10.0；N310M99；数控技术422、缩放功能指令G50、G51指令格式：G51X__Y__Z__P__；缩放开M98P__；G50；缩放关该指令以给定点(X，Y，Z)为缩放中心，将图形放大到原始图形的P倍；如省略(X，Y，Z)，则以程序原点为缩放中心。数控技术433、图形旋转指令G68、G69指令格式：G68X__Y__P__；坐标旋转功能G69；取消坐标旋转功能该指令以给定点(X，Y)为旋转中心，将图形旋转P角；如果省略(X，Y)，则以程序原点为旋转中心。数控技术444、自动返回参考点的指令G28指令格式：G28X＿Y＿Z＿；该指令使刀具以点位方式经中间点快速返回到参考点，中间点的位置由该指令后面的X、Y、Z坐标值所决定。例：N10X20.