数控车床编程基础

第三章第三章 数控车床编程数控车床编程 3.1 数控车床编程基础数控车床编程基础 一、数控车床编程特点一、数控车床编程特点 1.在一个程序段中，可以采用绝对坐标编程、增量在一个程序段中，可以采用绝对坐标编程、增量坐标编程或二者混合编程。坐标编程或二者混合编程。2.用绝对坐标编程时，坐标值用绝对坐标编程时，坐标值X取工件的直径；增取工件的直径；增量坐标编程时，用径向实际位移量的量坐标编程时，用径向实际位移量的2倍值表示，并附倍值表示，并附上方向符号。上方向符号。3.为提高工件的径向尺寸精度，为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取向的脉冲当量取Z向的一半。向的一半。4.由于车削加工的余量较大，因此，为简化编程数由于车削加工的余量较大，因此，为简化编程数控装置常具备不同形式的固定循环。控装置常具备不同形式的固定循环。5.编程时，常认为刀尖是一个点，而实际编程时，常认为刀尖是一个点，而实际中刀尖为一个半径不大的圆弧，因此需要对刀具中刀尖为一个半径不大的圆弧，因此需要对刀具半径进行补偿。半径进行补偿。二、编程规则二、编程规则 1绝对编程与增量编程绝对编程与增量编程 (1)绝对编程绝对编程 绝对值编程是根据预先设定的编程原点计算绝对值编程是根据预先设定的编程原点计算出绝对值坐标尺寸进行编程的一种方法。即采用出绝对值坐标尺寸进行编程的一种方法。即采用绝对值编程时，首先要指出编程原点的位置，并绝对值编程时，首先要指出编程原点的位置，并用地址用地址X，Z进行编程进行编程(X为直径值为直径值)。增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示位置的一种编程方法。即程序中的终点坐标是相对于起点位置的一种编程方法。即程序中的终点坐标是相对于起点坐标而言的。坐标而言的。(2)增量值编程增量值编程 (3)混合编程混合编程 绝对值编程与增量值编程混合起来进行编程的方法叫绝对值编程与增量值编程混合起来进行编程的方法叫混合编程。编程时也必须先设定编程原点。混合编程。编程时也必须先设定编程原点。采用增量编程时，用地址采用增量编程时，用地址U，W代替代替X，Z进行编程。进行编程。U，W的正负方向由行程方向确定，行程方向与机床坐标的正负方向由行程方向确定，行程方向与机床坐标方向相同时为正；反之位负。方向相同时为正；反之位负。2直径编程与半径编程直径编程与半径编程 当用直径值编程时，称为直径编程法。车床出厂时当用直径值编程时，称为直径编程法。车床出厂时设定为直径编程，所以，在编制与设定为直径编程，所以，在编制与X轴有关的各项尺寸轴有关的各项尺寸时，一定要用直径值编程。时，一定要用直径值编程。二、坐标系统二、坐标系统 数控车床是以机床主轴轴线方向为数控车床是以机床主轴轴线方向为Z轴方向，刀具轴方向，刀具远离工件的方向为远离工件的方向为Z轴的正方向。轴的正方向。X轴位于与工件安装轴位于与工件安装面相平行的水平面内，垂直于工件旋转轴线的方向，且面相平行的水平面内，垂直于工件旋转轴线的方向，且刀具远离主轴轴线的方向为刀具远离主轴轴线的方向为X轴的正方向。轴的正方向。用半径值编程时，称为半径编程法。如需用半径编用半径值编程时，称为半径编程法。如需用半径编程，则要改变系统中相关的参数。程，则要改变系统中相关的参数。1.机床坐标系机床坐标系2.工件坐标系工件坐标系 一般将工件坐标系的一般将工件坐标系的Z轴设成与机床主轴中心线重轴设成与机床主轴中心线重合，合，X轴设在工件的左端面或右端面。轴设在工件的左端面或右端面。机床机床原点原点O+Z+XLd旋转中心线旋转中心线图图3-1 数控车床坐标系数控车床坐标系O参考点参考点3.工件坐标系设定工件坐标系设定G50 Xd ZL该该FANUC-6T指令设定刀尖与工件原点的位置关系。指令设定刀尖与工件原点的位置关系。三、对刀问题三、对刀问题 对刀对刀就是确定刀尖在工件坐标系中的位置。常用的就是确定刀尖在工件坐标系中的位置。常用的对刀方法为试切法。对刀方法为试切法。O(b)确定刀尖在确定刀尖在X向的位置向的位置O(a)确定刀尖在确定刀尖在Z向的位置向的位置L图图3-3 数控车床的对刀数控车床的对刀 根据试切后工件的尺寸确定刀尖的位置。根据试切后工件的尺寸确定刀尖的位置。O(a)确定刀尖在确定刀尖在Z向的位置向的位置L图图3-3 数控车床的对刀数控车床的对刀O(a)确定刀尖在确定刀尖在Z向的位置向的位置L图图3-3 数控车床的对刀数控车床的对刀O(b)确定刀尖在确定刀尖在X向的位置向的位置 dO(b)确定刀尖在确定刀尖在X向的位置向的位置 d三、有关编程代码说明三、有关编程代码说明 （五）（五）G功能功能 1.绝对坐标绝对坐标G90 它是加工程序的第一条指令，以便后面给出起刀点。它是加工程序的第一条指令，以便后面给出起刀点。2.相对坐标相对坐标G91 螺纹加工、循环加工、子程序调用须用相对坐标编程。螺纹加工、循环加工、子程序调用须用相对坐标编程。3.快速点位运动快速点位运动G00 XZO图图3-3 G00指令运用指令运用 80906 40XZO图图3-3 G00指令运用指令运用 406ZX绝对坐标编程为：绝对坐标编程为：G00 X40.0 Z6.0相对坐标编程为：相对坐标编程为：G00 U-40.0 W-84.0混合编成为：混合编成为：G00 X40.0 W-84.0 G00 U-40.0 Z6.04.直线插补直线插补G01XZFO图图3-4 G01指令运用指令运用 40ZX80O图图3-4 G01指令运用指令运用 40ZX80绝对坐标编程为：绝对坐标编程为：G01 X40.0 Z-80.0 F0.4相对坐标编程为：相对坐标编程为：G01 U0.0 W-80.0 F0.45.圆弧插补指令圆弧插补指令G02、G03 1）用圆弧半径）用圆弧半径R指定圆心位置编程指定圆心位置编程G2(或或G3)X Z R F(绝对绝对)；G2(或或G3)U W R F(相对相对)。2）用）用I,K指定圆心位置的编程指定圆心位置的编程G2(或或G3)X Z I K F(绝对绝对);G2(或或G3)U W I K F(相对相对)。X,Z是圆弧终点的坐标值；是圆弧终点的坐标值；I,K是圆心相对于圆弧起点的坐标值；是圆心相对于圆弧起点的坐标值；U,K是终点相对始点的坐标值；是终点相对始点的坐标值；R是圆弧的半径值。是圆弧的半径值。IKWU/2XR+X+Z图图3-5 圆弧插补圆弧插补ZXOR23 60 14ZXO 60 14ZXO 60 14 A.绝对坐标编程绝对坐标编程 (1)顺圆插补顺圆插补 G02半径法：半径法：G02 X60.0 Z-23.0 R23 F30圆心法：圆心法：G02 X60.0 Z-23.0 I23 K0 F30 B.相对坐标编程相对坐标编程半径法：半径法：G02 U46.0 W-23.0 R23 F30圆心法：圆心法：G02 U46.0 W-23.0 I23 K0 F30ZXO 60图图3-5 G02指令运用指令运用 (2)逆圆插补逆圆插补 G03 A.绝对坐标编程绝对坐标编程半径法：半径法：G03 X60.0 Z-30.0 R30.0 F30.0圆心法：圆心法：G03 X60.0 Z-30.0 I0 K-30.0 F30.0 B.相对坐标编程相对坐标编程半径法：半径法：G03 U60.0 W-30.0 R30.0 F30.0圆心法：圆心法：G03 U60.0 W-30.0 I0 K-30.0 F30.0ZXO 60图图3-5 G02指令运用指令运用ZXO 60图图3-5 G03指令运用指令运用6.进给暂停进给暂停G04P P值可输入四位整数，表示延迟时间，单位为毫秒。值可输入四位整数，表示延迟时间，单位为毫秒。主要用于车削环槽、不通孔和自动加工螺纹等场合。主要用于车削环槽、不通孔和自动加工螺纹等场合。图图3-6 暂停指令暂停指令G04图图3-6 暂停指令暂停指令G04图图3-6 暂停指令暂停指令G04图图3-6 暂停指令暂停指令G04G04 P10007.沿沿X方向返回程序起点（或对刀点）径向位置方向返回程序起点（或对刀点）径向位置G28当前位置当前位置程序起点程序起点图图3-7 返回程序起点指令返回程序起点指令G28+X+Z当前位置当前位置程序起点程序起点图图3-7 返回程序起点指令返回程序起点指令G28+X+ZG01 X62.0 Z2.0 G90 X60.0 Z-25.0 I-5.0 F0.2 X50.0G00 X100.0 Z200.0例例1 如图如图3-10所示的圆柱所示的圆柱螺纹，螺纹导程为螺纹，螺纹导程为1.5mm。2.螺纹切削螺纹切削(G32)G32 X(U)Z(W)F或或EG00 Z104.0 X29.3 ap1=0.35G32 Z56.0 F1.5G00 X40.0 Z104.0 X28.9 ap2=0.2G32 Z56.0G00 X40.0 Z104.0 X28.5 ap2=0.2.3056104图图3-10 车螺纹车螺纹 例例2 如图如图3-11所示的圆锥所示的圆锥螺纹，螺纹导程为螺纹，螺纹导程为3.5mm，1=2mm，2=1mm，每次背刀量为，每次背刀量为1mm。1 240 43 14 50图图3-11 车削圆锥车削圆锥螺纹螺纹G00 X12.0G32 X41.0 W-43.0 F3.5G00 X50.0 W43.0 X10.0G32 X39.0 W-43.0 W43.03.螺纹切削循环螺纹切削循环(G92)G92 X(U)Z(W)I F或或E X,Y为螺纹终点坐标值，为螺纹终点坐标值，U,W为螺纹终点相对循环起点的坐为螺纹终点相对循环起点的坐标分量，标分量，I为锥螺纹始点与终点的半径差。为锥螺纹始点与终点的半径差。G97 S300 主轴主轴300r/minT0101 M03 主轴正转主轴正转G00 X35.0 Z104.0 G92 X29.2 Z56.0 F1.5 切削循环切削循环1 X28.6 切削循环切削循环2 X28.2 切削循环切削循环3 X28.04 切削循环切削循环4G00 X150.0 Z150.0 M05 回起刀点，主轴停回起刀点，主轴停M02/M30 程序结束程序结束例例3 车如车如3-12所示的圆柱螺纹。所示的圆柱螺纹。3056104图图3-12 车螺纹车螺纹例例4 车如车如3-13所示的圆锥柱螺纹。所示的圆锥柱螺纹。126222+Z+X50 40 50图图3-13 车削圆锥螺纹车削圆锥螺纹 80G97 S300M03T0101G00 X80.0 Z62.0G92 X49.6 Z12.0 I-5.0 F2.0 X48.7 X48.1 X47.5 X47.1G00 X150.0 Z150.0 M05M02/M30