数控车床的程序编制.ppt

数控车床的程序编制零件零件图纸图纸数控工数控工艺分析艺分析确定加工内确定加工内容、路线容、路线数学数学处理处理程序程序编制编制试切、试切、验证验证编程编程手册手册确定刀、夹、确定刀、夹、量具量具确定切削确定切削用量用量手工编程流程图手工编程流程图 第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC一、数控车床的分类一、数控车床的分类1 1、按主轴位置分、按主轴位置分:立式数控车床立式数控车床(回转直径较大的盘类零件回转直径较大的盘类零件)卧式数控车床卧式数控车床(轴向尺寸较长或小型盘类零件轴向尺寸较长或小型盘类零件)第一节第一节 数控车床编程数控车床编程单主轴单刀架单主轴单刀架双主轴双刀架双主轴双刀架第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC双主轴双刀架双主轴双刀架立铣头立铣头第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC经济型数控车床：经济型数控车床：属低档型，一般采用步进电动机属低档型，一般采用步进电动机和单和单 片机片机 控制，成本较低，车削精控制，成本较低，车削精度也不高度也不高第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC2 2、按功能分、按功能分:普通数控车床：数控系统功能强，具有刀具普通数控车床：数控系统功能强，具有刀具半径补偿、半径补偿、固定循环等功能，可同时控固定循环等功能，可同时控制两个坐标轴，制两个坐标轴，即即X轴和轴和Z轴，普遍应用于企轴，普遍应用于企业的实际生产中业的实际生产中第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC 车削加工中心车削加工中心 是在普通数控车床的基础上，增加了是在普通数控车床的基础上，增加了C C轴和铣轴和铣削动力头，有的还配备了刀库和机械手，可实现削动力头，有的还配备了刀库和机械手，可实现X X、Z Z和和C C三个坐标轴联动。车削中心除可以进行一般车三个坐标轴联动。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。心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。车削中心车削中心第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCC C轴控制轴控制C C轴控制加工轴控制加工第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC刀架刀架床身床身主轴箱主轴箱滚珠丝杠滚珠丝杠床座床座尾座尾座高精度导轨高精度导轨第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC二、数控车削主要适合对象二、数控车削主要适合对象:1.1.高精度回转零件高精度回转零件 2.2.零件廓形复杂或难于控制尺寸的回转体零件零件廓形复杂或难于控制尺寸的回转体零件4.4.带特殊螺纹的回转零件带特殊螺纹的回转零件(导程不一样导程不一样)3.3.表面形状复杂的回转体零件表面形状复杂的回转体零件第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC高精度的机床主轴高精度的机床主轴高速电机主轴高速电机主轴高精度回转零件高精度回转零件:第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC难难于于控控制制尺尺寸寸的的回回转转体体零零件件表面形状复杂的回转体零件表面形状复杂的回转体零件第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC非标丝杠非标丝杠第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC三、数控车削工艺处理三、数控车削工艺处理:1)1)选择零件或加工内容选择零件或加工内容2)2)数控工艺可行性分析数控工艺可行性分析,明确加工要求明确加工要求3)3)确定工艺路线确定工艺路线4)4)工序详细设计工序详细设计5)5)数控程序设计与调整数控程序设计与调整 工艺性分析工艺性分析（1 1）对刀具、刀座的要求）对刀具、刀座的要求 第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC内孔车刀内孔车刀外圆车刀外圆车刀第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC螺纹车刀螺纹车刀第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC切断（槽）车刀切断（槽）车刀第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法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。对刀时间；数控刀具通过刀座作过渡安装在刀架上等。第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC主轴旋向与刀杆方向的关系主轴旋向与刀杆方向的关系第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC左手刀（左手刀（L L）第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC（2 2）对夹具的要求）对夹具的要求 跟刀架跟刀架中心架中心架三爪自定心三爪自定心三爪自定心三爪自定心卡盘装夹卡盘装夹卡盘装夹卡盘装夹两顶尖之两顶尖之两顶尖之两顶尖之间装夹间装夹间装夹间装夹双三爪定心双三爪定心双三爪定心双三爪定心卡盘装夹卡盘装夹卡盘装夹卡盘装夹卡盘和顶卡盘和顶卡盘和顶卡盘和顶尖装夹尖装夹尖装夹尖装夹常常用用装装夹夹方方式式通用夹具装夹通用夹具装夹第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC 薄壁零件容易变形，普通薄壁零件容易变形，普通三爪卡盘受力点少，采用开缝三爪卡盘受力点少，采用开缝套筒或扇形软卡爪，可使工件套筒或扇形软卡爪，可使工件均匀受力，减小变形。均匀受力，减小变形。薄薄壁壁零零件件如如何何装装夹夹（3 3）坐标系统）坐标系统 第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC机床原点定义为主轴旋转中心线与车床端面的交点；机床原点定义为主轴旋转中心线与车床端面的交点；为为方方便便编编程程和和简简化化数数值值计计算算，工工件件坐坐标标系系原原点点一一般般选选在工件的回转中心与工件右端面或左端面的交点。在工件的回转中心与工件右端面或左端面的交点。（1 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）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编程时常用代码 X X 和和 Z Z 表示；按增量坐标编程时则用代码表示；按增量坐标编程时则用代码 U U 和和 W W 表示，一般不用表示，一般不用G90G90、G91G91指令。指令。（2 2）由于车削常用的毛坯为棒料或锻件，加工余量较大，可充）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。分利用各种固定循环功能，达到多次循环切削的目的。（3 3）直径方向按绝对坐标编程时以直径值表示，按增）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量坐标编程时，以径向实际位移量的2 2倍值表示。倍值表示。二、二、数控车床编程特点数控车床编程特点G00G00、G01G01、G02G02、G03G03数数控控车车床床常常用用指指令令介介绍绍 快速点定位：快速点定位：G00 XG00 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ _；直线插补：直线插补：G01 X G01 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ _ ；圆弧插补：圆弧插补：第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC按绝对坐标编程时程序段为按绝对坐标编程时程序段为G01 X30.0 Z50.0 F50G01 X30.0 Z50.0 F50；G02 X50.0 Z30.0 R25.0G02 X50.0 Z30.0 R25.0；按增量坐标编程时程序段为按增量坐标编程时程序段为G01 U0.0 20.0 F50 G01 U0.0 20.0 F50；G02 U20.0 20.0 R25.0G02 U20.0 20.0 R25.0；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC刀具半径补偿建立与取消指令刀具半径补偿建立与取消指令G41G41、G42G42、G40 G40 一般车刀均有刀尖半径，即在车刀刀尖部分有一一般车刀均有刀尖半径，即在车刀刀尖部分有一圆弧构成假想圆的半径值圆弧构成假想圆的半径值 。第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC用假想刀尖（实际不存在）编程时，当车外径或端面用假想刀尖（实际不存在）编程时，当车外径或端面时，刀尖圆弧大小并不起作用，当车削倒角、锥面或时，刀尖圆弧大小并不起作用，当车削倒角、锥面或圆弧时，则会引起过切或欠切圆弧时，则会引起过切或欠切第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC刀尖半径补偿指令程序段格式为刀尖半径补偿指令程序段格式为 G4142 X G4142 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ _；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC刀具位置偏置刀具位置偏置:是对编程时所用刀具是对编程时所用刀具(基准刀具基准刀具)与实与实际使用的刀具的位置偏差进行自动补偿的功能际使用的刀具的位置偏差进行自动补偿的功能第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCG99 G99 ；（每转进给模式；（每转进给模式9595）G98 G98 ；（每分钟进给模式）；（每分钟进给模式）F F、S S指令设置指令设置 恒切削速度的设置方法为恒切削速度的设置方法为 G96 G96 ；（；（S S的单位为）的单位为）主轴转速也可不设置成恒切削速度，指令格式为主轴转速也可不设置成恒切削速度，指令格式为 G97 G97 ；（；（S S的单位为）的单位为）设设置置成成恒恒切切削削速速度度时时，为为防防止止计计算算出出的的主主轴轴转转速速过过高高而而发发生生危危险险，在在设设置置前前应应将将主主轴轴最最高高转转速速设设置在某一最高值。指令格式为置在某一最高值。指令格式为 G50 G50 ；（；（S S的单位为）的单位为）第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC暂停指令暂停指令G04 G04 在车削加工中，该指令可用于车削环槽、不通孔以及加在车削加工中，该指令可用于车削环槽、不通孔以及加工螺纹等场合；工螺纹等场合；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCG04 G04（或）；（或）；在在G98G98进进给给模模式式下下，指指令令中中输输入入的的时时间间即即为为停停止止进进给给的的时时间间；在在G99G99进进给给模模式式下下，则则为为暂停进刀的主轴回转数。暂停进刀的主轴回转数。第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC三、车削常用固定循环指令三、车削常用固定循环指令 1 1）单一形状圆柱或圆锥切削循环）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圆柱切削循环程序段格式为 G90 X G90 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ _ ；圆锥切削循环程序段格式为圆锥切削循环程序段格式为 G90 X G90 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ _ ；锥体切削始点与切削终点的半径差锥体切削始点与切削终点的半径差 第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN10G90X35.0Z20.0F50N10G90X35.0Z20.0F50；N20 X30.0N20 X30.0；N30 X25.0N30 X25.0；N10G90X40.0Z20.05.0F50N10G90X40.0Z20.05.0F50；N20 X35.0N20 X35.0；N30 X30.0N30 X30.0；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC2 2）端面切削循环）端面切削循环 G94 XG94 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ _ ；N10 G94X30.05.0F50N10 G94X30.05.0F50；N20 8.0N20 8.0；N30 15.0N30 15.0；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC3 3）螺纹切削循环）螺纹切削循环 G92 XG92 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ _ ；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN50 G92 X28.9 Z56.0 F2；N70 X28.2；N80 X27.7；N90 X27.3；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC螺纹加工进刀次数及进刀量的选择螺纹加工进刀次数及进刀量的选择第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC应根据螺应根据螺距来选择距来选择走刀次数走刀次数及进给量，及进给量，以保证螺以保证螺纹的精度纹的精度及质量及质量 4 4）多重复合循环）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。刀量，系统就会自动计算出粗加工路线和走刀次数。(a)(a)外圆粗车循环外圆粗车循环G71G71G71 UG71 U（d d）R R（e e）；）；G71PG71P（）（）Q Q（）（）U U（u u）W W（w w）代表刀号；代表刀号；u u：x x向精车余量向精车余量ww：z z向精车余量向精车余量e:e:每每次次退退刀刀量量d:d:每每次次背背吃吃刀刀量量:精精车车程程序序段段开开始始一一段段号：精车程序段开始结束段号段段号：精车程序段开始结束段号N N（）（）N N（）（）G71 UG71 U（d d）R R（e e）；）；G71PG71P（）（）Q Q（）（）U U（u u）W W（w w）；u u：x x向精车余量向精车余量ww：z z向精车余量向精车余量e:e:每每次次退退刀刀量量,d:,d:每每次次背背吃吃刀刀量量:精精车车程程序序段段开开始一段段号：精车程序段开始结束段号始一段段号：精车程序段开始结束段号N N（）（）N N（）（）数控车床中数控车床中F指的是进给量。即走刀速度的指的是进给量。即走刀速度的快慢程度。它分为每分钟进给和每转进给。快慢程度。它分为每分钟进给和每转进给。G99是主轴每转一圈的进给量，后面是主轴每转一圈的进给量，后面F是接是接0.3。代表的意思是，主轴每转一圈，刀具进给代表的意思是，主轴每转一圈，刀具进给0.3毫米毫米 G98是每分钟的进给量，是每分钟的进给量，F200，代表的意思是，代表的意思是刀具每分钟进给的速度是刀具每分钟进给的速度是200毫米毫米所以，所以，G99是和是和F零点几配合；零点几配合；G98是喝是喝F几十，或几十，或者几百配合。者几百配合。C C为粗车循环的起点，为粗车循环的起点，A A是毛坯外径与轮廓端面的交点是毛坯外径与轮廓端面的交点 切削深度为切削深度为5 5，退刀量为，退刀量为1 1，X X向精车余量为向精车余量为2 2，Z Z向精车向精车余量为余量为2 2 N20 G00 70.0 Z180.0 S750 T0202 M03；N30 G71 U5.0 R1.0；N35 G71 P40 Q100 U4.0 W2.0 F0.3 S500；N40 G00 X45.0 S750；N50 G01 Z140.0 F0.1；N60 X65.0 Z110；N70 Z90.0；N80 X140.0 Z80.0；N90 Z60.0；N100 50.0 Z40.0；（b b）端面车加工循环）端面车加工循环G72 G72 G72 UG72 U（d d）R R（e e）；）；G72 PG72 P（）（）Q Q（）（）U U（u u）W W（w w）；）；N N（）（）N N（）（）第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC端端面面车车加加工工循循环环假设粗车深度为假设粗车深度为1 1，退刀量为，退刀量为0.30.3，X X向精车余量为向精车余量为0.50.5，Z Z向精车余量为向精车余量为0.25 0.25 第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN40 G00 X176.0 Z130.25N40 G00 X176.0 Z130.25；N50 G72 U1.0 R0.3N50 G72 U1.0 R0.3；N60 G72 P70 Q120 U1.0 Z0.25 F0.3 S500N60 G72 P70 Q120 U1.0 Z0.25 F0.3 S500；N70 G00 Z56.0 S600N70 G00 Z56.0 S600；N80 G01 X120.0 Z70.0 F0.15N80 G01 X120.0 Z70.0 F0.15；N90 W10.0N90 W10.0；N100 X80.0 0.0N100 X80.0 0.0；N110 W20.0N110 W20.0；N120 X36.0 W22.0N120 X36.0 W22.0；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC（c c）成形车削循环）成形车削循环G73 G73 G73 UG73 U（i i）W W（k k）R R（d d）；）；G73 PG73 P（）（）Q Q（）（）U U（u u）W W（w w）；）；N N（）（）N N（）（）i i为沿为沿X X轴方向的退刀量（半径编程）轴方向的退刀量（半径编程）k k为沿为沿Z Z轴方向的退刀量；轴方向的退刀量；d d为重复加工次数为重复加工次数第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC加工短轴，加工短轴，X轴方向退刀轴方向退刀量为量为14，Z轴方向退刀量轴方向退刀量为为14，X方向精车余量为方向精车余量为0.25，Z方向精车余量为方向精车余量为0.25，重复加工次数为，重复加工次数为3.编写该粗加工程序。编写该粗加工程序。N30 G73 U14.0W14.0R3；N40 G73 P50 Q100 U0.5W0.25 F0.3 S180；N50 G00 X80.040.0；N60 G01 20.0 F0.15 S600；N70 X120.0 10.0；N80 20.0 S400；N90 G02 X160.020.0 R20.0；N100 G01 X180.010.0 S280；N110 G70 P50 Q100；N120 G00 X260.0 Z220.0；N130 M30；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC（d d）精车循环）精车循环G70G70在在采采用用G71G71、G72G72、G73G73指指令令进进行行粗粗车车后后，用用G70G70指令可以作精加工循环切削，程序段格式为指令可以作精加工循环切削，程序段格式为 G70 G70 ；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC四、车削加工实例四、车削加工实例如图所示工件，需要进行精加工，其中如图所示工件，需要进行精加工，其中8585外圆不外圆不加工。毛坯为加工。毛坯为8534085340棒材，材料为棒材，材料为4545钢。钢。第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCO0003O0003；N10 G50X200.0 Z350.0N10 G50X200.0 Z350.0；工件坐标系设定工件坐标系设定N20 G30 U0 W0 T0101N20 G30 U0 W0 T0101；换换1 1号刀号刀N20 S630 M03N20 S630 M03；N30G00X41.8 Z292.0M08；N40G01X47.8Z289.0F0.15；N50 Z230.0；N60 X50.0；N70 X62.0 60.0；N80 Z155.0；N90 X78.0；N100X80.010.0；N110 19.0；N120 G02 60.0 I63.25 30.0；N130 G01 Z65.0；11223344556678789910101111第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN140 X90.0N140 X90.0；N150 G00 X200.0 Z350.0 T0100 M09N150 G00 X200.0 Z350.0 T0100 M09；N160 G30 U0 W0 T0202N160 G30 U0 W0 T0202；换；换2 2号刀号刀N170 S315 M03N170 S315 M03；N180 G00 X51.0 Z230.M08N180 G00 X51.0 Z230.M08；N190 G01 X45.0 F0.16N190 G01 X45.0 F0.16；N200 G04 O5.0 N200 G04 O5.0；N210 G00 X51.0N210 G00 X51.0；N220 X200.0 Z350.0 T0200 M09N220 X200.0 Z350.0 T0200 M09；1212第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN230 G30 U0 W0 T0303N230 G30 U0 W0 T0303；换换3 3号刀号刀N240 S200 M03N240 S200 M03；N250 G00 X62.0 Z296.0 M08N250 G00 X62.0 Z296.0 M08；快速接近车螺纹进给刀起点快速接近车螺纹进给刀起点N260 G92X47.54 Z231.5F1.5N260 G92X47.54 Z231.5F1.5；螺纹切削循环，螺距为；螺纹切削循环，螺距为1.5 1.5 N270 X46.94N270 X46.94；螺纹切削循环，螺距为螺纹切削循环，螺距为1.51.5N280 X46.54N280 X46.54；螺纹切削循环，螺距为螺纹切削循环，螺距为1.51.5N290 X46.38N290 X46.38；螺纹切削循环，螺距为螺纹切削循环，螺距为1.51.5N300 G00 X200.0 Z350.0 T0300 M09N300 G00 X200.0 Z350.0 T0300 M09；N310 M05N310 M05；N320 M30N320 M30；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC课堂练习题课堂练习题:第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC参参考考答答案案