数控车床加工与数控系统.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单元,14 数控车编程,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单元,14 数控车编程,Oct-21,一、数控车床加工主要特点,图4.1数控车床加工经典零件,1.,加工工艺范围：,数控车床主要用于加工形状复杂、精度要求高轴类、盘类等回转体零件。如图4.1所表示：,加工零件类型,数控车床加工与数控系统,第1页,2.数控车床加工主要特点：,（1）加工灵活、通用性强、能适合产品品种和规格频繁改变特点；,（2）能满足新产品开发和多品种、小批量、生产自动化要求。,数控车床加工与数控系统,第2页,二,、按数控系统功效,（1）经济型数控车床如图4.2,（2）全功效型数控车床如图4.3,（3）车削中心如图4.4,（4）车床：数控车床、机器人等组成柔性加工单元,数控车床加工与数控系统,第3页,二、按主轴配置形式分,1.卧式数控车床如图4.5所表示,2.立式数控车床如图4.6所表示,三、按数控系统控制轴数分,1.双 轴控制数控车床,（1）双轴卧式数控车床如图4.7所表示,（2）双轴立式数控车床,2.四轴控制数控车床,第一节,数控车削加工工艺,德州科技职业学院,数控车床加工与数控系统,第4页,M功效,辅助功效字由,M,地址符及随即两位数字组成，所以也称为,M,功效或,M,指令。它用来指令数控机床辅助动作及其状态。,惯用M功效有：,M00,：,程序暂停，可用,NC,开启命令使程序继续运行；,M01,：计划暂停，与,M00,作用相同，但,M01,能够用机床,“,任选停顿按钮,”,选择是否有效；,M03,：主轴顺时针旋转；,M04,：主轴逆时针旋转；,M05,：主轴停顿；,M06：,换刀;,M08,：冷却液开；,M09,：冷却液关；,M30,：程序停顿，程序复位到起始位置。,数控车床程序编制,数控车床加工与数控系统,第5页,F、S、T功效,1.F,功效:用于指定进给速度，有每转进给和美分钟进给两种。,（1）每转进给量 编程格式 G99 F,F后面数字表示是主轴每转进给量，单位为mm/r,例：G99 F0.2 表示进给量为0.2 mm/r,（2）每分钟进给量 编程格式G98 F,F后面数字表示是每分钟进给量，单位为mm/min,例：G98 F100 表示进给量为100mm/min,数控车床加工与数控系统,第6页,2.S功效:指令用于控制主轴转速,它有恒线速度和恒转速两种指令。,（1）最高转速限制,编程格式 G50 S S后面数字表示是最高转速：r/min。,例：G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min,（2）恒线速控制,编程格式 G96 S S后面数字表示是恒定线速度：m/min。,例：G96 S150 表示切削线速度控制在150 m/min。,（3）恒转速控制 编程格式 G97 S,S后面数字表示主轴转速，单位为r/min。,数控车床加工与数控系统,第7页,3.T功效,用来指定程序中使用刀具。,指令格式：T,，前两位代表刀具号，后两位代表刀具赔偿号。,比如：T0801指选择8号刀具，用1号刀具赔偿。,刀具赔偿包含长度赔偿和半径赔偿两部分。,数控车床加工与数控系统,第8页,四.工件坐标系设定,编程格式,G50 X Z式中X、Z值是起刀点相对于加工原点位置。,例：如图所表示设置加工坐标程序段以下：,G50 X128.7 Z375.1,图4.10 坐标系设定指令,数控车床加工与数控系统,第9页,五、快速定位G00和直线插补G01,1、快速定位G00,快速点定位指令控制刀具以点位控制方式快速移动到目标位置，其移动速度由参数来设定。,编程格式：G00 X(u)Z(w),式中X、Z值是快速点定位终点坐标值;U、W表示目标点相对于前一点增量坐标。,数控车床加工与数控系统,第10页,1、快速定位G00,如所表示定位指令以下：,G50 X200.0 Z263.0,G00 X40.0 Z212.0,或G00 U-160.0 W-51.0,图4.11 G00快速定位指令,数控车床加工与数控系统,第11页,2、直线插补G01,用于产生按指定进给速度F实现空间直线运动。,程序格式：G01 X(u)Z(w)F,其中：X、Z值是直线插补终点坐标值；U、W表示目标点相对于前一点增量坐标。,数控车床加工与数控系统,第12页,直线插补G01举例,：实现图4.12中从A点到B点直线插补运动,其程序段为：,绝对方式编程：,G90 G01 X10 Y10 F100,图4.12 直线插补运动,数控车床加工与数控系统,第13页,增量方式编程,举比如图4.13所表示,：,G91 G01 X,Y,F100,图4.13 直线增量编程,数控车床加工与数控系统,第14页,六.圆弧插补G02、G03,1.顺时针圆弧插补指令格式:,G02 X(U)Z(W)I K F；,G02 X(U)Z(W)R F；,2.逆时针圆弧插补指令格式：,G03 X(U)_Z(W)_ I_K_F_；,G03 X(U)_Z(W)_R_ F_；,注意:（）圆心位置指定能够用R，也能够用I、K，R为圆弧半径值；,（）I、K为圆心在X轴和Z轴上相对于圆弧起点坐标增量;,数控车床加工与数控系统,第15页,图,.1圆弧方向判断,（）要求圆心角180时，用“+R”表示；180时，用“-R”。所以，R编程只适于非整圆圆弧插补情况，不适于整圆加工,（）圆弧方向判别：沿着不在圆弧平面内坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如图4.1所表示。,X,Y,数控车床加工与数控系统,第16页,（）圆弧编程实例,G02编程如图4.1所表示：,G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3；,G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3；,G02 X50.0 Z30.0 R25.0 F0.3；,G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3；,图4.15顺时针圆弧加工,数控车床加工与数控系统,第17页,G03编程举例：,G03 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3；,G03 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3；,G03 X50.0 Z30.0 R25.0 F0.3；G03 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3；,图4.16逆时针圆弧加工,数控车床加工与数控系统,第18页,七.暂停指令 G04,G04指令用于暂停进给,其指令格式是：,G04 P_或G04 X(U)_,暂停时间长短能够经过地址X(U)或P来指定。其中P后面数字为整数，单位是ms；X(U)后面数字为带小数点数，单位为s。,比如,欲空转2.5s时其程序段为：,G04 X2.5,G04 U2.5,G04 P2500；,数控车床加工与数控系统,第19页,八.刀具半径赔偿指令,1.指令格式,刀具位于工件左侧（假设工件不动）G41 D01,刀具位于工件右侧（假设工件不动）G42 D01,取消刀具赔偿G40,2.刀具赔偿过程轨迹分三个组成部分：（1）形成刀具赔偿建立赔偿程序段（2）零件轮廓切削程序段（3）赔偿撤消程序段,数控车床加工与数控系统,第20页,3.刀具半径赔偿指令注意事项:,刀具半径赔偿建立，只能在G00或G01方式下完成，不能G02、G03在或其它曲线插补方式下进行，刀具半径赔偿一旦建立，在没被取消之前一直有效，编程曲线永远是铣刀回转圆包络线。,数控车床加工与数控系统,第21页,4.刀具赔偿指令G41和G42,G41指令刀具运动轨迹如图4.17所表示：,G42指令刀具运动轨迹如图4.18所表示：,图4.17刀具半径左赔偿,图4.18刀具半径右赔偿,数控车床加工与数控系统,第22页,九.返回参考点检验G27,G27用于检验X轴与Z轴是否正确返回参考点。,指令格式为：,G27 X(U)_ Z(W)_,X(U)、Z(W)为参考点坐标。执行G27指令前提是机床通电后必须手动返回一次参考点。,数控车床加工与数控系统,第23页,十.参考点返回指令G28,G28 X(U)_ Z(W)_；,自动返回参考点，其中X(U)、Z(W)为参考点返回时中间点，X、Z为绝对坐标，U、W为相对坐标。,十一.参考点返回指令G29,G29 X_ Z_；,此指令功效是使刀具从参考点返回目标点，其中X、Z为刀具目标点。,数控车床加工与数控系统,第24页,指令中X(U)、Z(W)为螺纹终点坐标，F为螺纹导程。使用G32指令前需确定参数如图所表示，各参数意义以下：,1,、,2,：为切入量与切除量。,普通,1,=nP/400,2,=nP/1800,图4.20螺纹切削轨迹,十二.单行程螺纹切削G32,(1)指令格式：G32 X(U)_Z(W)_F_,数控车床加工与数控系统,第25页,（）32编程实例,F,=4mm,1,=3mm,2=1.5mm N100 G00 U-62N110 G32 W-74.5 F4,N130 G00 U62N140 W74.5N150 U-64N160 G32 W-74.5N170 G00 U64N180 W74.5,图4.21螺纹切削实例,数控车床加工与数控系统,第26页,十三.单一固定循环指令G90,1、轴向切削循环指令格式：,（1）圆柱切削指令,G90 X(U)_Z(W)_F_,X(U)、Z(W)为车削循环中车削进给路径终点坐标,图4.22圆柱切削指令,数控车床加工与数控系统,第27页,（2）圆锥,切削循环,指令 G90指令格式：,G90X(U)_Z(W)_R_F_,该循环主要用于轴类零件锥面加工。R为锥度部分大端与小端之半径差。以增量值表示，其正负符号取决于锥端面位置，当刀具起于锥端大头时，R为正值;起于锥端小头时，R为负值。,图4.23 G90圆锥切削指令,数控车床加工与数控系统,第28页,十四.径向切削循环G94,（1）直端面车削循环,G94 X(U)_Z(W)_F_,各地址代码含义与G90相同。,循环路径如右图4.24所表示,图4.24G94直端面车削循环,数控车床加工与数控系统,第29页,（2）锥端面车削循环G94,指令格式：,G94X(U)_Z(W)_R_F_,循环路径如右图4.2所表示,图4.25 G94直端面车削循环,数控车床加工与数控系统,第30页,十五.螺纹切削循环(G92),（1）圆柱螺纹,编程格式:,G92 X(U),Z(W),F,螺纹切削应注意在两端设置足够升速进刀段和降速退刀段。,走刀路线如如图,4.26,所表示：,图4.26G92圆柱螺纹切削循环,数控车床加工与数控系统,第31页,（,2）圆锥螺纹切削循环G92,编程格式：,G92 X(U),Z(W),R(I),利用G92，能够将螺纹切削过程中，从始点出发“切入-切螺纹-退刀-返回始点”4个动作作为一个循环用一个程序段指令。,运动轨迹如图4.27所表示：,图4.27,圆锥螺纹切削循环,数控车床加工与数控系统,第32页,十六.复合固定循环,（1）轴向粗切削循环G71 G71 U(,d,)R(e)；,G71 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)；,d,背吃刀量，吃刀深度e退刀量，提刀量ns精加工形状程序段中开始程序段号；nf精加工形状程序段中结束程序段号；uX轴方向精加工余量；wZ轴方向精加工余量；f，s，tF，S，T代码。,数控车床加工与数控系统,第33页,轴向粗切削循环G71运动轨迹如图4.28所表示：,图4.28 G71轴向粗车循环轨迹,数控车床加工与数控系统,第34页,（2）径向粗车循环G72,编程格式为G72 U(,d,)R(e)G72 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t),参数含义与G71相同,走刀轨迹如图4.29所示：,图,4.29,G72径向粗车循环,数控车床加工与数控系统,第35页,（3）封闭切削循环G73,编程格式 G73 U(i)W(k)R(d)G73 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t),式中iX轴上总退刀量（半径值）；kZ轴上总退刀量；d重复加工次数；,刀具运动轨迹如图4.30所表示：,图4.30,G73封闭切削循环,数控车床加工与数控系统,第36页,（4）精加工循环(G70),编程格式：G70 P(ns)Q(nf)；,其中ns和nf与前述含义相同。在这里G71、G72、G73程序段中F、S、T指令都无效，只有ns-nf在程序段中F、S、T才有效。,数控车床加工与数控系统,第37页,（5）螺纹切削屡次循环G76,编程格式,G76 P(m)(r)(a)Q(dmin)R(d)G76 X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(d)F(f)式中：M：精加工重复次数（必须用两位数表示）；,R：倒角量；,D：精加工余量；,dmin：最小切入量；,：刀尖角度，I：螺纹部分半径差(i=0时为圆柱螺纹)；,K：螺牙高度(用半径值指令X轴方向距离),数控车床加工与数控系统,第38页,螺纹切削屡次循环G76运动轨迹如图4.31所表示：,图4.31,G76螺纹切削屡次循环,数控车床加工与数控系统,第39页,