数控运用与维护课件

欢迎使用欢迎使用欢迎使用欢迎使用XXXXXXXX出版社出版社出版社出版社多媒体课件多媒体课件多媒体课件多媒体课件。全书共XX章其内容分别为切削原理和数控技术应用。本书可作为高等职业职业技术学校、高等专科院校等大专层次的机械类及机电类专业的教学用书，也可供其他工程技术人员参考。主编制作主编制作第第1章章第第5章章第第4章章 数控车削工艺数控车削工艺第第3章章第第2章章 金属切削加工金属切削加工第第6章章第第 8 章章第第 9 章章第第10章章第第11章章 第第 7 章章 数控车削编程数控车削编程数控运用与维护数控运用与维护数控运用与维护数控运用与维护第第1 1章章 绪论绪论第第1 1章绪章绪 论论第第1 1章绪章绪 论论第第1 1章绪章绪 论论第第7 7章数控车削编程章数控车削编程第第7 7章章 数控车削编程数控车削编程7.1 单一形状固定循环指令的应用单一形状固定循环指令的应用 7.1.2 端面切削循环端面切削循环G94 7.1.1 内外径单一形状固定循环指令内外径单一形状固定循环指令G907.2内外径复合形状固定循环指令内外径复合形状固定循环指令 7.2.1 内外径粗加工复合车削循环指令内外径粗加工复合车削循环指令G71 7.2.2 常与常与G71指令配合使用的指令指令配合使用的指令 7.2.3 端面复合循环端面复合循环G72 7.2.4 仿形加工仿形加工G73指令指令 7.2.5 钻孔、镗孔循环钻孔、镗孔循环 7.2.6 切槽复合循环指令切槽复合循环指令G75第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.3 螺纹的加工指令螺纹的加工指令 7.3.1、基本螺纹车削指令、基本螺纹车削指令G32 7.3.2 螺纹切削循环螺纹切削循环G92 7.3.3 螺纹切削复合循环螺纹切削复合循环G767.4子程序的调用子程序的调用7.5 宏程序宏程序 7.5.1 变量及其引用变量及其引用 7.5.2常见的运算指令常见的运算指令 7.5.3 宏程序的调用宏程序的调用 7.5.4 宏程序转移与循环宏程序转移与循环 7.5.5 宏程序的编制方法宏程序的编制方法第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.1 单一形状固定循环指令的应用单一形状固定循环指令的应用 单一形状固定循环指令，适用于加工型面较长的单一外圆、内孔表面。一般用于尺寸精度要求不高的表面。7.1.1 内外径单一形状固定循环指令内外径单一形状固定循环指令G90G90指令车削内、外圆柱面时的程序段格式如下：指令车削内、外圆柱面时的程序段格式如下：G90 X(U)_Z(W)_(I_)F_；X、Z绝对编程，每一层循环的终点坐标；绝对编程，每一层循环的终点坐标；U、W相对编程，每一层循环的终点相对坐标；相对编程，每一层循环的终点相对坐标；I圆锥切削起、终点的半径差；圆锥切削起、终点的半径差；第第7 7章数控车削编程章数控车削编程切削过程如图所示。切削过程如图所示。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程编程实例编程实例程序如下：（车圆锥）程序如下：（车圆锥）G00 X42 Z3;G90 X30 Z-50 F0.3;X21X20 F0.2G00 X100 Z100第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.1.2 端面切削循环端面切削循环G94端面切削循环端面切削循环G94走刀路线走刀路线 指令格式指令格式G94 X(U)Z(W)K F X、Z每一层走刀路线切削起点对角点的坐标；K端面圆锥Z向起、终点的坐标分量，K有正负之分；第第7 7章数控车削编程章数控车削编程编程实例如图编程实例如图O1236N110 T0101N020M03 S700N030 G00 X42 Z2N040 G90 X35 Z-50 F0.3N050 X30N060 G00 X32 Z10N070 G94 X10.2 Z-5 K-10 F0.3N080 Z0N190 Z-5N100 Z-10N110 Z-15N120 Z-19.8N130 G94 X10 Z-20 K-10 F0.2 (最后精车圆锥端面及外圆)N140 G00 X100 Z100N150 M30 G71指令适用于毛坯表面的车削，一般情况下用于加工棒料毛坯。其走刀路线如图所示。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.2内外径复合形状固定循环指令内外径复合形状固定循环指令 当零件的阶台较多，表面要求一致性较高，在粗加工时，常常采用内外径复合形状固定循环指令进行粗加工。7.2.1 内外径粗加工复合车削循环指令内外径粗加工复合车削循环指令G711.指令格式G71 U（d）R（e）G71 P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F_ S_ T_ N（ns）N（nf）式中 e退刀时的径向退刀量，半径值；d每次切削深度；ns精加工走刀路线上第一个程序段顺序号；nf精加工走刀路线上最后一个程序段顺序号；u径向（X轴方向）的精车余量；w轴向（Z轴方向）的精车余量。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程注:内外径粗加工指令G71，适用于单调增或单调减的轮廓。既有增，又有减的轮廓不能用该指令。否则会产生过切现象。1.G70精车循环 1）指令格式：G70 P（ns）Q（nf）式中 ns精车循环的第一个程序段的顺序号；nf精车循环最后一个程序段的顺序号。2）注意事项（1）当用G71、G72、G73指令粗车工件后，用G70指令精车循环，切除精加工留的余量。（2）精车循环中，只有在nsnf之间指定的F、S、T才有效。当nsnf程序段中不指定F、S、T 时，G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令才有效。（3）当G70循环加工结束时，刀具返回到起点并读下一个程序段。（4）G70G73中ns到nf间的程序段不能调用子程序。2.主轴恒线速指令 当工件表面粗糙度要求一致性较高，或工件的直径差较大（如车圆锥）时，为保证表面质量的一致性可采用主轴恒线速功能。1）指令格式：G50 S Nmax G96 S Vc G97 S 式中 Nmax主轴最高极限转数;Vc切削时的线速度;G97取消主轴恒线速。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.2.2 常与常与G71指令配合使用的指令指令配合使用的指令第第7 7章数控车削编程章数控车削编程01234T0101M03 S600G00 X114 Z10G71 U2 R1G71 P10 Q20 U0.4 F0.3N10 G42 G00 X0G01 Z0 F0.2G01 X32 C2Z-30X48 Z-60Z-80X80 Z-90W-20N20 X112 W-20N2T0101G50 S2000G96 S 120G70 P10 Q20GOO G40 X200 Z100G97 S600M30第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.2.3 端面复合循环端面复合循环G72 端面复合循环端面复合循环G72G72，主要用于加工盘类零件，采用，主要用于加工盘类零件，采用X X向切削，向切削，Z Z向向上刀的走刀路线如图所示。上刀的走刀路线如图所示。格式：G72 W（d）R（e）G72 P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F_ S_ T_ N（ns）N（nf）式中 dZ向上刀量（背吃刀量）；eZ向退刀量；ns精加工轮廓第一个程序段段号；nf精加工轮廓最后一个程序段段号；u精加工X向余量；wZ向精加工余量。注：FANUC系统G72编程时，第一个程序段不允许出现X向进给，否则系统报警 O345T0101 MO3 S400G50 S2000G96 S80G00 X110 Z2 G72 W2 R2.G72 P10 Q20 U0.3 W0.4 F0.3N1 N10 G41 G00 Z-64.G01 X108 X80 W10W10X48 W8N20 W16/M01N2T0101第第7 7章数控车削编程章数控车削编程 应用举例如图应用举例如图X32 Z0G96 S120G70 P10 Q20 F0.2G00 G40 X100 Z100 G97 S600M30 仿形加工的用途仿形加工的用途 该指令适合于加工毛坯余量较均匀的铸件或锻该指令适合于加工毛坯余量较均匀的铸件或锻件。在表面尺寸有增有减时的零件加工。件。在表面尺寸有增有减时的零件加工。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.2.4 7.2.4 仿形加工仿形加工G73G73指令指令 G73 U（i）W（k）R（d）G73 P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F_ S_ 式中 i车削循环指令X轴方向的退出距离和方向，即粗车时的径向余量（半径值）；当毛坯外形没有铸造或锻造出来时：i=D/2-p（其中D表示）k：Z轴方向的退出距离和方向，即粗车时的轴向余量。d：粗车循环次数。总余量除以背吃刀量，圆整后的值。地址符除i、k、d之外，其余与G71中的含义相同。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程仿形加工指令仿形加工指令G73G73格式格式 注：采用仿形加工时，若有凹型面，刀具应选择较小的刀尖角和较大的副偏角，否则副切削刃和工件的已加工表面会产生干涉现象。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程仿形加工仿形加工G73指令应用例题指令应用例题 O0023T0101M03 S600G00 X50 Z2G73 U13 R6G73 P10 Q20 U0.4 F0.3N10 G00 X20G01 Z0 F0.2G01 X24 Z-2Z-18X30 C1Z-28G02 X30 Z-48 R15G03 X30 Z-58 R7.5G01 X42 Z-66第第7 7章数控车削编程章数控车削编程N20 G01 Z-80G50 S200G96 S120G70 P10 Q20G97 S600G00 X100 Z100M30经济型数控车床经济型数控车床(FANUC 0i Mate-TB(FANUC 0i Mate-TB系统系统)在孔的加工中常需要钻孔和镗孔。对于深度较小的孔可以采用直接进给，一次切削完成孔的钻削。对于深度较大的孔，为排屑方便可采用啄式钻孔。特别是对于孔径小且深度较大时，断屑镗孔更可有效地避免切屑缠绕在刀具上。啄式钻孔、镗孔的走刀路线如图所示。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.2.5 7.2.5 钻孔、镗孔循环钻孔、镗孔循环G74G74G74 R（e）G74 X(U)Z（W）P(i)Q（K）R(d)F 式中 e每进给一个K后，Z向回退量，当eL工时，为深孔排屑钻孔；iX轴方向的移动量，半径值（m）；KZ方向上的进给移动量（m）；d加工最后的Z向退刀量；F进给速度。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程第第7 7章数控车削编程章数控车削编程编制如图所示的零件内孔的加工程序编制如图所示的零件内孔的加工程序 第第7 7章数控车削编程章数控车削编程 切槽复合循环指令G75，主要用于切削宽度较大的沟槽，可实现分刀切削的目的。其走刀路线如图所示。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.2.6 7.2.6 切槽复合循环指令切槽复合循环指令G75G75G75 R(e)G75 X(U)Z(W)P(i)Q(k)R(d)F 式中 X(U)、Z(W)切削终点的坐标；eX向回退刀量；iX方向每次切入的深度（m）；kZ方向每次循环的吃刀量（m）；d工件加工最后的退刀量。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程 编制如图所示外沟槽的加工程序。外表面已加工完成。采用高速钢切槽刀切槽，刀宽4mm。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.3 7.3 螺纹的加工指令螺纹的加工指令7.3.17.3.1、基本螺纹车削指令、基本螺纹车削指令G32G32 G32指令是螺纹加工的最基本指令，与其子程序、宏程序配合编辑可实现直进法、左右切削法和斜进法。是大螺距螺纹编程中必不可少的指令，其走刀路线如图7-15所示。利用G32指令编程，需要分别把车螺纹的上刀动作、切削进给、X向退刀动作及Z向退刀动作逐一编写，缺一不可（见图中1R、2F、3R、4R）。四个语句只完成一次切削，要实现分层切削需要重复编写。在车螺纹时，在起点处应设立升速段1，在退刀时应设置降速段2。一般情况下，1=（1.52）P2=（0.51）P第第7 7章数控车削编程章数控车削编程G00 XG00 X xa xa Z Z za za （定位到螺纹的起点）（定位到螺纹的起点）G32 XG32 X xb xb Z Z zb zb F F p p （螺纹切削）（螺纹切削）G00 XG00 X xc xc G00 ZG00 Z za za 式中式中 xa xa、zaza螺纹起点坐标；螺纹起点坐标；xbxb、zbzb螺纹终点坐标；螺纹终点坐标；PP螺纹导程。螺纹导程。当当G32 XG32 X xb xb Z Z zb zb F F p p 中省略中省略X X坐标，即坐标，即G32 ZG32 Z zb zb F F p p 时，则为加工圆柱螺纹。时，则为加工圆柱螺纹。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.3.2 7.3.2 螺纹切削循环螺纹切削循环G92G92 G76指令是斜进法车削螺纹指令。该指令一经指定，就可自动完成螺纹的全部加工，是螺纹指令中最简洁的一种。切削中，第一刀的切深为d，以后每一层的切深，按第一刀切削深度递减。第n层的递减量为：当递减到最小切深dmin时，不再递减。该指令可实现螺纹的粗、精加工。其走刀路线如图7-17所示。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.3.3 7.3.3 螺纹切削复合循环螺纹切削复合循环G76G76第第7 7章数控车削编程章数控车削编程G76 P(m)（r）(a)Q(dmin)R(d)G76 X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(d)F 式中 m螺纹精加工的次数;r螺纹的退尾长度参数,用两位数字计数（0099），其换算公式为：r=Lr/0.1p,（即以0.1倍的螺距为单位长度），所得的数值圆整后就是换算后的r值，式中 Lr螺纹退尾长度（mm），P螺纹螺距；a螺纹的牙形角的度数；dmin螺纹的最小切深（m）；d精加工余量（mm），直径量；X(U)、Z(W)螺纹终点坐标值，图7-17 C点位置；r圆锥螺纹半径差。i=0时为圆柱螺纹，可省略；k螺纹的牙形高，半径量；d第一刀的切削深度。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程 编写如图所示零件的加工程序编写如图所示零件的加工程序 工艺分析：该工件为双线螺纹，且牙形深度较大，应采用斜进法加工。在完成第一条螺旋线后，采用轴向分线法加工第二条螺旋线。斜进法车削螺纹应用例题第第7 7章数控车削编程章数控车削编程1235N1T0101M03 S600G00 X40 Z2G90 X36 Z-64 F0.2X32X29.8G00 X26G01 Z0G01 X30 Z-3G00 X100 Z100M00N2T0202M03 S400G00 X32 Z-64G01 X22 F0.1G00 X100G00 Z100M00N3T0303M03 S600G00 X354 Z10 （车第一条螺旋线）G76 P020190 Q100 R0.1G76 X25.1 Z-62 P1950 Q600 F6G00 X40 Z13 （车第二条螺旋线）G76 P020190 Q100 R0.15G76 X25.1 Z-62 P1950 Q600 F6G00 X100 Z100M03 在编程时，对程序中有一些顺序固定或反复出现的加工图形，可将其写成子程序，然后由主程序来调用，这样可以大大简化整个程序的编写。加工时CNC系统先按主程序指令运行，在主程序中遇见调用子程序的指令时，将开始按子程序的指令运行；在子程序中遇见调用结束指令时，自动返回并将控制权重新交给主程序。加工中不但主程序可以调用子程序，子程序也可以调用其他的子程序，这就是子程序的嵌套。子程序一般最多可以嵌套8层。在FUNAC 0i MateTB中,最多可嵌套4层。1.子程序的调用指令 不同的数控系统子程序的调用格式不尽相同，常见的有如下两种：1）M98 P*式中 后4位数字是子程序号；前三位是重复调用该子程序的次数，当不指定重复次数时默认调用一次。2）M98 P*L*式中 P后数字是子程序号；L后的数值代表重复调用该子程序的次数。子程序的编制时，必须要有单独的程序名。子程序的最后必须用M99结束。执行M99指令后，退出子程序，返回主程序继续执行。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.4子程序的调用子程序的调用第第7 7章数控车削编程章数控车削编程 该工件有梯形螺纹、三角螺纹及尺寸精度要求较高的加工表面，采用一夹一顶的装夹方法。根据精度要求，分粗、精加工进行。在粗车外圆后，打另一端顶尖孔，先加工左端，梯形螺纹外径留0.2mm余量，调头粗车另一端。梯形螺纹是加工的难点，梯形螺纹采用X向分层，Z向左右进给的切削方法加工。编程时将螺纹的加工指令编写成子程序，调用子程序。子程序采用相对编程，利用G32指令实现加工时左右切削。轴类零件主要的形位要求是同轴度，必要时可多调一次头，调整两端中心孔的同轴度。精度较高的应采用四爪卡盘装夹，找正的误差要小于0.02mm。也可以采用三爪卡盘，用软卡爪装卡工件，必要时要精修软卡爪。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程O1236N1T0101M03 S600G00 X45 Z2G71 U2 R2G71 P10 Q20 U0.5 F0.3N10 G00 X20G01 Z0 F0.2G01 X24 Z-2G01 Z-30G01 X28G01 Z-50G01 X36.2 W-3.5N20 G01 W-105M00N2第第7 7章数控车削编程章数控车削编程T0101M03 S600G50 S2000G96 S120G70 P10 Q20G97 G00 X300M30 调头(主程序)O1237M03 S600G00 X38 Z2G71 U2 R2T0101G71 P10 Q20 U0.5 F0.3N10 G00 X23G01 Z0G01X26.8 Z-2G01 Z-30N20 G01 X36.2 W-3.5G00 X300T0202 S400G00 X29 Z-30G01 X23 F0.1G00 X300第第7 7章数控车削编程章数控车削编程T0303S100 M08G00 X40 Z-20G01 X36M98 P351238G00 X300T0404G00 Z2G92 X26 Z-28 F2X25.6X25.2X24.9X24.6X24.5X24.4X24.4G00 X300T0101G00 X35.9 Z-28S900G01 Z-80 F0.2G00 X300 Z2M30子程序01238（梯形螺纹程序）G01 U-0.2 F0.3G32 W-65 F6G00 U10G00 W64.6G00 U-10G32 W-64.6 F6G00 U10G00 W65G00 U-10M99第第7 7章数控车削编程章数控车削编程 常规的主程序和子程序中，总是将一个具体的数值赋给一个地址符。使用宏程序时，数值可以直接指定，也可以用变量指定。当用变量指定时，变量可以由主程序赋值或通过CRT/MDI设定，或在执行用户宏程序本体时赋给计算出的值。用户程序中可以使用多个变量，这些变量可以用变量号来区别。1.变量形式 在ISO代码中变量由#号和变量序号组成，如：#（，）.变量除用变量序号指定外，还可以用表达式来表示，如：#2.变量的引用 将跟随在地址符后的数值用变量来代替的过程称为引用变量。在程序中引用变量，包括给变量赋值和将变量赋给地址符。如：#1=10#2=40 （给变量赋值）G01 X#3 Z-#F0.3 3.变量的类型 变量分为局部变量（或称为自变量、参数）、公共变量（或称为全局变量）和系统变量。不同的数控系统中的变量及其用途和性质都不同。变量的与参数对应关系见表7-1 变量的分类。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.5 宏程序宏程序7.5.1 7.5.1 变量及其引用变量及其引用第第7 7章数控车削编程章数控车削编程变量号变量种类功能FANUC Oi#0通常为空该变量总为空变量，没有值赋给该变量。#1#33局部变量局部变量，只能在宏程序中存储数据。停电时局部变量清空。#100#149#500#531公共变量在不同的宏程序之间可以公共使用的变量。当关电源时，#100#149变量初始化为空，#500#531变量仍保存原有数据。#1000系统变量进行读取、写入当前位置、刀具补偿量等NC各种数据的变量第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.5.2常见的运算指令常见的运算指令功能格式注释与具体示例变量符号（#）定义、转换#i=#j#1=#2加法减法乘法除法#i=#j+#k#i=#j-#k#i=#j*#k#i=#j/#k#1=#2+#3#1=#2*#3正弦反正弦余弦反余弦正切反正切#i=SIN#j#i=ASIN#j#i=COS#j#i=ACOS#j#i=ATN#j#i=aATN#j#1=SIN#2#1=COS#2#1=ATN#2平方根绝对值舍入丄取整 下取整#i=SQRT#j#i=ABS#j#i=ROUND#J#i=FUP#J#i=INT#j#1=SQRT#2#1=ABS#2#i1=ROUND#2#1=FUP#2#1=INT#2自然对数指数对数#i=LN#J#i=EXP#j#1=LN#J2#1=EXP#2或（OR）异或（XOR）与（AND）非（NOT）#i=#jOR#k#i=#jXOR#k#i=#jAND#k#i=BIN#j逻辑运算一位一位的按二进制数执行从BCD码转换成BIN码#i=bcd#j用于与PMC间信号的交换第第7 7章数控车削编程章数控车削编程1.宏程序的非模态调用G65 当指定G65时，调用P指定的用户宏程序。其指令格式：G65 P*L*A*B*式中 P后面跟的是宏程序的程序号；L是调用次数；A、B分别对对应的变量赋值。2.宏程序的模态调用与取消（G66、G67）指令格式：G66 P*式中P为调用的宏程序号。G66为模态调用指令，即在指定了该指令后，其后每个程序每执行一次就调用一次宏程序。G67模态指令取消，与G66配合使用。3.子程序调用宏程序（M98）指令格式：G98 P*式中P为调用的宏程序号。宏程序用M99结束。第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.5.3 7.5.3 宏程序的调用宏程序的调用第第7章数控车削编程章数控车削编程第第7 7章数控车削编程章数控车削编程7.5.4 宏程序转移与循环宏程序转移与循环第第7 7章数控车削编程章数控车削编程第第7 7章数控车削编程章数控车削编程