FANUC_0i__数控操作系统数控车削编程指导书

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,*,数控车削加工编程,FANUC 0i,数控操作系统,数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。主要是加工轴类、盘类等回转体零件的。通过数控加工程序的运行，它,能自动完成,内外圆柱面、圆锥面、圆弧面或非圆弧曲线轮廓面、端面和螺纹等工序,的切削加工，并能进行,车槽、钻孔、镗孔、扩孔、铰孔等,加工。此外，数控,车削中心,还可以在一次装夹中完成更多的加工工序，包括,钻、铣、攻螺纹,等。,数控车加工零件的类型及加工范围,机床介绍 车床,主流的有 日本的有,FANUC,、,三菱,，,欧洲,的有,西门子,、发格尔、,海德汉,，国产的也很多,华中,数控、 广州数控、凯恩帝 。,平床身数控车床,斜床身数控车床,车削中心,外圆车刀,内孔车刀,螺纹车刀,常用车刀,数控车削加工常用刀具,切槽及切断刀具,一、数控车床的编程基础,一）数控车床的编程特点,1,数控车床上工件的毛坯大多为圆棒料或盘类零件，加工余量较大，一个表面往往需要进行多次反复的加工,2,数控车床的数控系统中都有刀具补偿功能,3,数控车床的编程有直径、半径两种方法。,所谓直径编程是指,X,轴上的有关尺寸为直径值，半径编程是指,X,轴上的有关尺寸为半径值。,FANUC,数控车床是采用直径编程。,数控编程的内容,分析零件图、确定加工工艺,数值计算,编写零件加工程序单,程序输入数控系统,程序校对和首件试切,程序的组成,一个完整的程序，一般由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。,例如：,程序号,O,0100,N1 G0 Z100.000,N2 G17 T1,N3 G0 Z2.000 S2000,程序内容,N4 G1 Z1-10.000 F200 M70,N5 G42 G46 A5.000 X50.000 Y5.000 G1 G60 M61,N18 G0 Z100.00,程序结束,N19 M30,程序段中包含：程序刀具指令、机床状态指令、机床坐标轴运动方向（即刀具运动轨迹）指令等各种信息代码。,字地址可变程序段格式如下：,N G X,Y ,Z,程序段号 准备功能 运动坐标 其他坐标,F S T M,工艺性指令 辅助功能,可见每个程序段的开头是程序段的序号，以字母,N,和,4,位（有的数控系统不用,4,位）数字表示，接着是准备功能指令，由,G,和两位数字组成。再接着是运动坐标；如有圆弧半径,R,等尺寸，放在其他坐标位置；在工艺指令中，,F,指令为进给速度，,S,指令为主轴转速，,T,指令为刀具号，,M,为辅助功能指令；还可以有其他的附加指令。,程序段格式,机能,地址,意义,程序段顺序号,N,顺序地址符字母,准备功能,G,由,G,后面两位数字决定该程序段意义,进给功能,F,刀具进给功能,主轴转速功能,S,指定主轴转速,刀具功能,T,指定刀具号,辅助功能,M,指定机床上的辅助功能,机能,地址,意义,尺寸字,地址字母,X,、,Y,、,Z,坐标轴地址指令,U,、,V,、,W,附加轴地址指令,A,、,B,、,C,附加回转轴地址指令,I,、,J,、,K,圆弧起点相对于圆弧中心的坐标指令,表,3-1,（,a,）,非尺寸字地址字母,表,3-1,（,b,） 尺寸字地址字母表,程序字,G,代码,A.,组,功 能,G,代码,A.,组,功 能,G00,01,快速定位,G65,00,调用宏指令,G01,直线插补,(,切削进给,),G70,精加工循环,G02,圆弧插补,(,顺时针,),G71,外圆粗循环,G03,圆弧插补,(,逆时针,),G72,端面粗车循环,G04,00,暂停,G73,多重车削循环,G10,可编程数据输入,G74,排屑钻端面孔,G11,可编程数据输入方式取消,G75,外径,/,内径钻孔循环,G20,06,英制输入,G76,多头螺纹循环,G21,米制输入,G80,10,固定钻循环取消,G27,00,返回参考点检查,G83,钻孔循环,G28,返回参考点位置,G84,攻丝循环,G32,01,螺纹切削,G85,正面镗循环,G34,变螺距螺纹切削,G87,侧钻循环,G36,00,自动刀具补偿,X,G88,侧攻丝循环,G37,自动刀具补偿,Z,G89,侧镗循环,G40,07,取消半径补偿,G90,01,外径,/,内径循环,G41,刀尖半径左补偿,G92,螺纹车削循环,G42,刀尖半径右补偿,G94,端面车削循环,G50,00,坐标系设定或主轴最大速度设定,G96,02,恒表面切削速度控制,G52,局部坐标系设定,G97,恒表面切削速度控制取消,G53,机床坐标系设定,G98,05,每分钟进给,G54,G59,14,选择工件坐标系,1,6,G99,每转进给,机床原点,机床原点又称机械原点，它是机床坐标系的原点。该点是机床上的一个固定的点，是机床制造商设置在机床上的一个物理位置，通常用户不允许改变。机床原点是工件坐标系、机床参考点的基准点。车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面之交点,。,机床参考点,机床参考点是机床制造商在机床上用行程开关设置的一个物理位置，与机床原点的相对位置是固定的，机床出厂之前由机床制造商精密测量确定。,程序原点,程序原点是编程员在数控编程过程中定义在工件上的几何基准点，有时也称为工件原点，是由编程人员根据情况自行选择的。在车床上工件原点如图所示。,参考点编程原点,车床的机床原点,车床的工件原点,机床坐标系,工件坐标系（编程坐标系）,数控车床编程中的坐标系,数控车床使用,X,轴,和,Z,轴,组成直角坐标系，,X,轴与机床主轴垂直，,Z,轴与主轴轴线方向平行，车刀接近工件方向为,负方向,，离开工件方向为,正方向,。,根据刀坐和机床主轴位置关系划分，数控车床有,前置刀座,和,后置刀座,之分，相同的编程指令在前刀坐和后刀坐中的运动轨迹是不一样的,刀座类型,后置刀座,前置刀座,T,指令建立工件坐标系,越来越多的数控车床采用,T,指令建立工件坐标系。,把对刀过程记录的坐标值以,MDI,方式输入到某刀偏表地址码中（如,01,地址号），则在编程中直接用指令,T00 00,即可自动按机床坐标系的绝对偏置坐标关系建立起工件坐标系。,这种方式与,G54,预置的方式实质是一样的，只不过不用去记录和计算预置的,X,、,Z,轴坐标，而是数控系统自动计算这两个值,。,二、编程前的准备工作,1,、分析零件图样,构成零件轮廓的几何条件,尺寸精度要求,形状和位置精度要求,表面粗糙度要求,材料与热处理要求,2,、确定毛坯,零件材料及其力学性能,零件的结构形状与外形尺寸,生产类型,现有生产条件,充分考虑利用新工艺、新技术的可能性,3,、确定装夹方法和换刀点,零件的装夹,轴类零件的夹具,盘类零件的夹具,专用夹具,确定换刀点,换刀点的位置应保证刀具转位时不碰撞被加工零件或夹具，一般可设置在刀具起点,4,、确定加工方案,制定工艺路线,先粗后精、先近后远 、先内后外、刀具集中,确定走刀路线,刀具引入、切出,确定最短的空行程路线,巧设换刀点,合理安排,“,回零,”,路线,确定最短的切削进给路线,1,、样 图,设计图纸,2.,数 控 加 工 工 艺,图纸分析,（,1,）选择毛坯,42mm,，,45,钢材。,（,2,）,加工内容,：端面、外圆、倒角、,锥面、切槽、切断。,（,3,）确定,工件坐标系,：选择工件右端面,（,4,）装夹工件，车右端面，对刀，确定工件坐标系,（,5,）换到点：,X100. Z100.,；（此距离不能太小，防止换刀过程中刀具碰到工件）,2.,数 控 加 工 工 艺,工艺处理,（,1,）,工步,和,走刀,处理,:,粗车工件外轮廓（除槽以外）,精加工外轮廓,切槽、切断,（,2,）,切削用量,：,T0101,：外圆粗车刀，主轴转速,600,，进给,0.15mm,T0202,：外圆精车刀，主轴转速,1000,，进给,0.05mm,T0303,：切断刀，主轴转速,300,，进给,0.05mm,编程,G,代码,一定要遵守,先粗车后精车原则,粗,车刀,精,车刀,切断刀,三、数控车床的常用指令,一）、设置位移量,(,G98/G99),用,G98,代码,-,来指派切削位移是每分钟的位移（毫米,/,分），,用,G99,代码,-,来指派切削位移是每转位移（毫米,/,转）；,注意：,当电源接通后，机床进给方式默认为,G99,，在,G98,指令未出现之前，程序一直执行,G99,指令。,指派位移量：,移动量,/,转,移动量,/,分,二）、,线速度控制,(G96, G97,，,G50),1,主轴速度以转速设定，单位：,r/min,。,格式：,G97 S,该指令用于车削螺纹或工件直径变化较小的场合。采用此功能，可设定主轴转速并取消恒线速度控制。,2,主轴速度以恒线速度设定，单位：,m/min,。,格式：,G96 S,该指令用于车削端面或工件直径变化较大的场合。采用此功能，可保证当工件直径变化时，主轴的线速度不变，从而保证切削速度不变，提高了加工质量。,3,主轴最高转速限制,格式：,G50 S,该指令可防止因主轴转速过高，离心力太大，产生危险及影响机床寿命。,4,、实例,例,1,：设定主轴速度,G96 S150,线速度恒定，切削速度,150m/min,。,G50 S2500,设定主轴最高转速为,2500 r/min,。,G97 S300,取消线速度恒定功能，主轴转速,300r/min,。,3,混合编程,一个坐标轴采用绝对编程，一个坐标轴采用相对编程,绝对坐标编程和相对坐标编程,1,绝对编程,刀具轨迹终点坐标用绝对坐标表示（指令字,X,和,Z,）,2,相对编程,刀具轨迹终点坐标用相对坐标表示（指令字,U,和,W,），相对坐标为负值表示沿坐标轴负方向，相对坐标为正值表示沿坐标轴正方向,插补,A,到,B,100,200,50,100,O,A,B,绝对编程：,G01 X200. Z50.;,相对编程：,G01 U100. W-50.;,混合编程：,G01 X200. W-50.;,或者,G01 U100. Z50.;,直径编程和半径编程,直径编程：,X,方向的数值按照直径值输入。,半径编程：,X,方向的数值按照半径值输入。,起刀点,停刀点,O0001;,N001 G99 M03 T0101;,N002 G00,X20.,Z1.;,N003 G01 Z-10 F0.05;,N004 G00,X30,；,N005 Z50;,N006 M03 M30;,%,常用,MSTF,指令,指令,功能,M03,主轴正转,M04,主轴反转,M05,主轴停止,M08,冷却液开,M09,冷却液关,M30,程序结束,指令,功能,示例,S,主轴速度,S300,（主轴每分钟,300,转）,F,进给速度,G98,模式：,F100,（每分进给）,G99,模式：,F0.05,（每转进给）,T,使用刀具号及补偿号,T0101,使用,01,号刀和,01,号刀具补偿，补偿号省略表示不使用刀具补偿,常用,G,指令,指令,组别,功能,备注,指令,组别,功能,备注,G00,01,快速移动,模态,G04,00,暂停,非模态,G01,直线插补,G28,返回机械零点,G02,圆弧插补,G50,坐标系设定,G03,圆弧插补,G70,精加工循环,G32,螺纹切削,G71,轴向粗车循环,G90,轴向切削循环,G72,径向租车循环,G92,螺纹切削循环,G74,轴向切槽循环,G94,径向切削循环,G96,02,恒线速度开,模态,G40,04,取消刀具半径补偿,模态,G97,恒线速度关,初态,G41,刀具半径左补偿,G98,03,每分进给,初态,G42,刀具半径右补偿,G99,每转进给,模态,G00,快速移动（定位）,格式：,G00 X(U)_ Z(W)_ ;,功能：快速移动到指定点（初态指令）。,B,A,C,C,点为,A,点快速移动到,B,点的中间点,Z,轴,X,轴,O,X,W,U/2,B,A,G00,快速移动（定位）,格式：,G00 X(U)_ Z(W)_ ;,功能：快速移动到指定点（初态指令）。,刀具从,A,点快速移动到,B,点：,绝对编程：,G00 X20. Z0. ;,相对编程：,G00 U-22. W-18. ;,混合编程：,G00 X20. W-18. ;,编程示例,Z,轴,X,轴,O,20,18,11,B,A,启动刀具移动,G01,直线插补,格式：,G01 X(U)_ Z(W)_ F_;,功能：按,F,给定的进给速度直线移动到指定点（模态指令）。,Z,轴,X,轴,O,X,W,U/2,起点,终点,刀具从起点到终点的直线插补,G01,直线插补,格式：,G01 X(U)_ Z(W)_ F_;,功能：按,F,给定的进给速度直线移动到指定点（模态指令）。,刀具从,起点,点,直线插补,到,终点,：,绝对编程：,G01 X60. Z0. F0.05;,相对编程：,G01 U20. W-20. F0.05;,混合编程：,G01 X60. W-20. F0.05;,Z,轴,X,轴,O,60,20,10,起点,终点,启动刀具移动,G02,、,G03,圆弧插补,格式：,G02/G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;,或者,G02/G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;,功能：按,F,给定的进给速度按照逆时针（前刀坐）插补到指定点（模态指令）。,说明：,G03,跟,G02,正好相反，格式相同。,I,：圆心与圆弧起点,X,轴坐标差值,K,：,圆心与圆弧起点,Y,轴坐标差值,R,：圆弧半径,G02,、,G03,圆弧插补,前刀座编程,G02,逆时针编程,G03,顺时针编程,Z,轴,X,轴,O,X,Z,U/2,起点,终点,W,Z,轴,X,轴,O,X,Z,U/2,终点,起点,W,G02,、,G03,圆弧插补,前刀座编程,刀具从,起点,点逆时针,插补,到,终点,：,利用圆弧,半径,：,G02 X60. Z-30. R20. F0.05;,G02 U20. W-20. R20. F0.05;,利用圆弧,圆心,：,G02 X60. Z-30. I40. K0. F0.05;,G02 U20. W-20. I40. K0. F0.05;,Z,轴,X,轴,O,60,30,20,起点,终点,R20,G04,暂停指令,格式：,G04 P_;,或者,G04 X_;,或者,G04 U_ ;,功能：各轴运动停止一定时间（非模态指令）。,P,：单位为,毫秒,X,：单位为秒,U,：单位为秒,G90,轴向切削固定循环,格式：,G90 X(U)_ Z(W)_ F_;,或者,G90 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;,功能：实现圆柱或者圆锥表面切削，（模态指令）。,R,：切削起点和切削终点,X,轴坐标值之差（半径值）；,快速移动,切削进给,A:,起点（终点）,B,：切削起点,C,：切削终点,Z,轴,X,轴,O,X,A,C,D,B,Z,轴,X,轴,O,A,C,D,B,启动刀具移动,启动刀具移动,G90,轴向切削固定循环,Z,轴,X,轴,O,60,120,30,30,110,A,B,C,D,O0001;,M03 s500 G99;,G00 X125. Z2. M08;,G90 X120. Z-110. F0.05;,CD,X60. Z-30.;,AB,G00 X125. Z-30.;,G90 X120. Z-80. R-30. F0.05;,BC,M09;,G00 X100. Z100.;,M05 M30;,G94,径向切削固定循环,格式：,G94 X(U)_ Z(W)_ F_;,或者,G94 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;,功能：实现端面或者锥度端面切削，（模态指令）。,R,：切削起点和切削,终点,Z,轴坐标值之差；,A,B,Z,轴,X,轴,O,X,C,D,启动刀具移动,D,Z,轴,X,轴,O,A,C,B,启动刀具移动,O0001;,M03 s500 G99;,G00 X125. Z2. M08;,G94 X120. Z-110. F0.05;,DC,G00 X120. Z0.;,G94 X60. Z-30. R-30. F0.05;,CBA,M09;,G00 X100. Z100.;,M05 M30;,G94,径向切削固定循环,Z,轴,X,轴,O,60,120,30,30,110,A,B,C,D,见图所示，要求车端面，精车外圆，切断。,如下图所示，已知毛坯为,40,150,的,45,钢，,要求编制数控加工程序并完成零件的加工。（,R36,圆心到,R12,顶部为,27.875,）,复合循环指令,在数控机床上加工棒料或铸锻件，加工余量较大，需要经过粗加工、精加工才能达到要求，粗加工时需要多次重复加工，即使利用固定循环指令编程，程序也很复杂，采用复合循环指令编程，可以大大简化加工程序,内外粗切削循环,(G71),1.,格式 ：,G71 U(d) R(e),G71 P(ns) Q(nf) U(,u) W(,w) F(f),参数说明：,d,每次吃刀深度,e,退刀量,ns,精加工路径第一个程序段的序号,nf,精加工路径最后一个程序段的序号,u,X,向精加工留量（直径值）,w,Z,向精加工留量,内外粗切削循环,(G71),2.,说明：,该功能指定最终切削路径从,A,经,A1,到,B,再到,A,。,G71,的特点：,（,1,）自动进行多次循环，实现多层切削，使毛坯形状接近工件形状；,（,2,）切削进给方向平行于,Z,轴；,（,3,）只要指定精加工的加工路线及粗加工的吃刀量，系统会自动计算粗加工走刀路线和走刀次数。,（,4,）加工路径只能是,递增,或,递减,。,60,40,20,20,20,20,G00 X62. Z2. ;,G71 U1 R0.5 F0.01;,G71,P1,Q2,U0.5 W0.3;,N1,G00 X20.;,G01 Z-20.;,X40. W-20.;,W-20.,N2,X60.;,数控编程综合实例,(1),切断刀宽度,+0.5mm,棒料毛坯,O0001,；,T0101,S,6,00,M03,G99,；,;,G00,X45.,Z2.,M08,；,G94,X-1.,Z0,.5,F0.1,；,Z0.,；,G71,U1.,R0.5,F0.15,；,G71,P1,Q2,U0.5,W0.2,；,N1,G00,X0,；,G01,Z0,F0.0,5,；,G03,X20.,z-10.,R10.,；,G01,W,-6.,；,X,26.,；,G03,X30.,W-2.,R2.,；,G01,W-28.,；,X40.,W-10.,；,N2,Z-79.5,；,G00,X100,.,Z100,.,M05,；,T0202,S1000,M03,；,G00,X45.,Z2.,；,G70,P1,Q2,；,G00,X100.,Z100.,M05,；,T0303,S400,M03,；,G00,X42.,Z-36.,；,G01,X26.,F0.05,；,G00 X30.;,W-2.;,G01 X26. W2.;,G00 X30.;,W2.;,G03 X26. W-2. R2.;,G00,X42.,；,Z-79.5,；,G01,X0.,F0.05,；,G00,X,1,00.,M09,；,G00 Z100.,M05,；,M30;,%,数控编程综合实例,编写程序加工如下零件：,精车切削循环,(G70),（,1,）含义：执行,G71,（,G72,、,G73,）,粗加工循环指令以后的精加工循环。在,G70,指令程序段内要有精加工程序第一个程序段序号和精加工程序最后一个程序段序号,。,（,2,）格式,:,G70 P,（,ns,）,Q,（,nf,）,其中：,ns,精加工程序第一个程序段序号,nf, 精加工程序最后一个程序序号,（,3,）说明：,1,、在,G71,、,G72,、,G73,程序段中规定的,F,、,S,、,T,功能无效，但在执行,G70,时顺序号,ns,”,和,“,nf,”,之间指定的,F,、,S,和,T,有效。,2,、当,G70,循环加工结束时，刀具返回到起点并读下一个程序段,编程实例,:,采用粗车循环指令,G71,和精车循环指令,G70,加工如图所示的工件，毛坯为,140mm,的棒料，刀具从,P,点开始，运动到循环起点,C,，利用,G71,，,G70,指令编程，粗车循环背吃刀量为,7mm,，径向加工余量和横向余量均为,2mm,。,练习,例,2,：设毛坯如下图示，要求采用,G70,、,G71,编写零件加工程序。设粗车切深为,2mm,，退刀量为,1mm,，精车余量在,X,方向为,0.6mm,，,Z,方向为,0.3mm,。,O4433,M03 S1000 T0101,G0 X70 Z5,G71 U2 R1,G71 P10 Q20 U0.6 W0.3 F0.2,N10,G00 X24 F0.1,G1 W-31,U10 W-10,Z-57,G02 X60 Z-70 R13,N20,G01,Z-105,G70 P10 Q20,G0 X100 Z50,M05,M02,端面粗车循环,(G72),采用,G72,进行横向粗车循环，切削过程平行于,X,轴，如图所示。,格式：,G72W(d)R(e),G72P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t),说明：字符的含义与,G71,相同。,端面粗车循环,G72,成型车削循环,(G73),G73,功能可以车削固定的图形，有效地切削铸造成型，锻造成型或已粗车成型的工件,格式：,G73 U,i,W,k,R,m,G73 P,ns,Q,nf,U,u,W,w,F,S,T,其中：,i,是,X,方向总余量，半径值；,k,是,Z,方向总余量；,m,是循环次数；,ns,是指定精加工路线的第一个程序段的段号；,nf,是指定精加工路线的最后一个程序段的段号；,u,是,X,方向上的精加工余量，直径值；,w,是,Z,方向上的精加工余量。,粗车过程中从程序段号,ns,nf,之间的任何,F,、,S,、,T,功能均被忽略，只有,G73,指令中指定的,F,、,S,、,T,功能有效。,成型车削循环,(G73),外圆封闭切削循环加工路线,*,数控加工技术,64,3333,N10 G97 G99 S1200,；,M03 T0101,；,N20 G00 X200 Z100,；,N30 G00 X45 Z2,；,N40 G73 U7 W0 R7,；,N50 G73 P60 Q140 U0.6 W0.3 F0.2,；,N60 G00 X25.8 Z1 S1500 M03,；,N70 G01 X29.8 Z-1,；,N80 Z-10,；,N90 X26 Z-12,；,N100 Z-21.776,；,N110 G02 X30.775 Z-28.04 R7,；,N120 G01 X38 Z-48,；,N130 Z-55,；,N140 X42,；,N150 G70 P60 Q140 F0.1,；,N160 G00 X200 Z200,；,N170 M05,；,N180 M30,；,G73,编程示例,功能：在,Z,方向对工件进行孔加工的处理,格式,：,G00 X,Z,循环起点,G74 R,e,每次退刀量，,mm,G74 X,Z,P,h,Q,R_ F,进给速度,切槽,终点坐标,切完一个刀宽后，槽底移动量,m,z,向吃刀量,m,切完一个刀宽后，槽顶移动量,m,端面（轴向）切槽循环,G74,*,数控加工技术,66,如上图所示在本循环可处理断削，如果省略,X,（,U,）及,P,，结果只在,Z,轴操作,用于钻孔,。,例：用深孔钻削循环功能加工图所示深孔，试编写加工程序。其中：,e=1,，,k=2000,，,F=0.1,N10 T0303,；,N20 M03 S600,；,N30 G00 X0 Z1.,；,N40 G74 R1,； 退刀量,1mm,N50 G74 Z-80. Q2000 F0.1,每刀吃,2mm,N60 G00 Z100.,；,N70 M30,；,钻端面孔,切端面槽,功能：在,X,方向对工件进行切槽的处理,格式,：,G00 X,Z,循环起点,G75 R,e,每次退刀量，,mm,G75 X,Z,P,Q,R_ F,进给速度,切槽终点坐标,切完一个刀宽后，槽底移动量,m,x,向吃刀量,m,切完一个刀宽后，槽顶移动量,m,径向切槽循环,G75,例：试编写右图所示零件切断加工的程序。,N10 T0101,；,N20 M03 S650,；,N30 G00 X32. Z-13.,；,N40 G75 R1.,； 退刀量,1mm,N50 G75 X20. Z-40. P5000 Q9000 F0.5,；,P,：,X,向吃刀量,5mm,，,Q,：,Z,向每次增量移动,9mm,N60 G00 X50,N70 Z100.,；,N80 M05,；,N90 M30,；,切外圆宽槽,螺纹加工指令,数控系统不同，螺纹加工指令也有差异。,螺纹车削指令,基本螺纹车削指令,（,G32,）,螺纹车削复合循环指令,（,G76,）,螺纹车削固定循环指令,（,G92,）,(,以,FANUC,数控为例,),1,、相邻两牙型间的距离为螺距,2,、螺距与螺纹线数的乘积为“导程”,S= p,L L,（线数）,3,、螺纹大径为公称直径，小径为：,d=D0.6495p,2,0.6495p,为牙高,4,、国标中规定了螺纹的简化画法,及,标注,5,、螺纹的,类型,螺纹概述,（一）指令格式,G32/G33,X,（,U,）,-,Z,（,W,）,-,F,-,1,、,G32,用于公制螺纹加工、,G33,用于英制螺纹加工,2,、,X,（,U,）、,Z,（,W,）为切削终点坐标、,F,为螺纹导程,G32/G33,与,G01,的区别是：通过脉冲编码器，能保证刀具在直线,移动时与主轴保持同步，即主轴旋转一周，刀具移动一个导程。,螺纹加工一般指令,（二）应用类型,1,、切削圆柱螺纹,G32/G33 Z,（,W,）,-,F,-,2,、切削圆锥螺纹,G32/G33 X,（,U,）,-,Z,（,W,）,-,F,-,3,、切削端面螺纹,G32/G33 X,（,U,）,-,F,-,螺纹加工一般指令,螺纹加工涉及,6,个方面的问题，编程时应多加注意：,1,、主轴应指令恒转速（,G97,），螺纹加工中直径“,X”,是变化的,2,、螺纹切削时主轴转速应有一定的限制。,3,、系统若无“退尾” 功能，螺纹加工前，应先加工退刀槽,4,、螺纹切削应有引入、引出长度。,5,、螺纹加工结束后，螺纹直径会发生变化。,6,、螺纹加工两侧吃刀，切削环境恶劣，应分多次进刀，逐渐加工,到尺寸，否则难以保证精度，甚至出现崩刀。,螺纹加工时应注意的事项,1,、加工螺纹时，主轴功能应使用恒转速（,G97,）,螺纹不能一次加工到尺寸,d,，直径“,X”,是变化的，加工外螺纹时“,X”,逐渐变小、加工内螺纹时“,X”,逐渐变大，此时，若使用,G96,恒线速度,，随着直径的变化，为保证恒线速度，转速会发生变化，从而发生乱扣。,螺纹加工时应注意的事项,2,、加工螺纹时，应限制主轴转速,由于螺距一定，随着转速的增大，进给速度（,Vf=nf,）会随之增大，相应的惯性也会增大，若数控系统加减速性能较差，就会产生较大的误,差，因此对经济型数控车床，加工螺纹时，转速一般取值为：,n*p,3500,4000,对于经济型数控车床，若螺距为,3,，转速为,1500r/min,，合适吗？,螺纹加工时应注意的事项,3,、系统若无“退尾” 功能，螺纹加工前，应先加工出退刀槽,“退尾” 功能的作用是，在加工到终点前，刀具沿,45,度方向退出。加工退刀槽的目的是保证切屑能够及时落下，防止堆积，产生过大的抗力造成崩刀。,螺纹加工时应注意的事项,4,、切削螺纹时，刀具应该有足够的引入、引出长度,1,、,2,数控伺服系统本身有“滞后性”，在螺纹加工的“起始段”和“结束段”会出现螺距不规则现象，故应有引入、引出长度。计算公式如下：,1=n,p/400,、,2=n,p/1800,螺纹加工时应注意的事项,5,、螺纹加工结束后，直径会发生变化。,切削加工过程是一个挤压、塑性变形、断裂的过程，加工外螺纹时直径会变大,d,，加工内螺纹时直径会变小,d,。所以加工内螺纹时，孔径应车到 ，加工外螺纹时，直径应车到 ，,d+ d,D- d,螺纹加工时应注意的事项,6,、螺纹加工时两侧吃刀，切削环境恶劣，应分多次进刀，逐渐,加工到尺寸，否则难以保证精度，甚至出现崩刀。,下面以普通螺纹为例介绍一下加工螺纹时，切削次数与深度的,关系：,如表,牙高,H,螺纹加工时应注意的事项,常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量,(,米制、双边,) ( mm ),分析：,1,、切削用量选择,n=600r/min,F=2,切削深度,ap,按表查,查得：分,5,次切削,ap1=0.9,、,ap2=0.6,ap3= 0.6,、,ap4= 0.4,ap5= 0.1,得：,X,坐标值：,X1=59.1,、,X2=58.5,X3= 57.9,、,X4= 57.5,X5= 57.4,2,、,1,、,2,计算,1=n,p/400= 600,2/400=3,1=n,p/1800= 600,2/1800=2/3,取,1=5,、,2=3,得：,切削,起点,Z,坐标值：,Z1=5.,终点,Z,坐标值：,Z2= -53.,原点,螺纹加工时应注意的事项,O0001,G50 X100. Z100.,G97 M03 S600,T0101,G00 X62. Z5.,X59.1,G32 Z-53. F2,G00 X62.,Z5.,n=600r/min,X1=59.1,、,X2=58.5,X3= 57.9,、,X4= 57.5,X5= 57.4,；,Z1=5 Z2=-53.,X58.5,G32 Z-53. F2,G00 X62.,Z5.,X57.9,G32 Z-53. F2,G00 X62.,Z5.,X57.5,G32 Z-53. F2,G00 X62.,Z5.,X57.1,G32 Z-53. F2,G00 X62.,Z5.,G00 X100. Z100.,M30,原点,原点,3,、说明：,（,1,）,螺纹切削应注意在两端设置足够的,升速进刀段,1,和降速退刀段,2,。,（,2,）在螺纹切削过程中，,进给速度修调功能和进给暂停功能无效,，若此时进给暂停键按下，刀具将在螺纹段加工完后才停止运动。,（,3,）在螺纹（锥螺纹）加工过程中,不要使用恒线速控制功能,。从粗加工到精加工，主轴转速必须保持一常数。否则，螺距将发生变化。,（,4,）对锥螺纹的,F,指令值，当锥度斜角在,45,以下时，螺距以,Z,轴方向的值指令；,45,90,时，以,X,轴方向的值指令。,（,5,）螺纹起点与终点径向尺寸的确定,径向起点（螺纹大径）由外圆车削保证。按螺纹公差确定其尺寸范围。,径向终点（螺纹小径）一般,分数次进给,达到。,常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量见列表。,公制标准牙的牙距,M1.6*0.35,M2*0.4,M2.5*0.45,M3*0.5,M4*0.4,M5*0.8,M6*1.0,M8*1.25,M10*1.5,M12*1.75,M14*2.0,M16*2.0,M18*2.5,M20*2.5,M22*2.5,M24*3.0,M27*3.0,M30*3.5,M33*3.5,M36*4.0,公制螺纹,螺纹标准的一种，又称米制螺纹，与,英制螺纹,最大的区别是螺距用毫米计量。,有普通螺纹（牙型角,60,）；梯形螺纹（牙型角,30,）；锯齿形螺纹（牙型角,33,）；方牙螺纹等几种,。,螺纹切削循环,(G92),1.,直螺纹切削循环,:,G92 X(U)_Z(W)_F_ ;,式中：,X(U),、,Z(W),为加工螺纹的终点坐标。,2.,锥螺纹切削循环,:,G92 X(U)_Z(W)_R_F_ ;,式中：,X(U),、,Z(W),为加工螺纹的终点坐标。,R,为大小端半径之差，有正负号。,注意：,螺纹加工中的走刀次数和进刀量（背吃刀量）会直接影响螺纹的加工质量，车削螺纹时的走刀次数和背吃刀量可参考表。,1,、指令格式,G92,X,（,U,）,-,Z,（,W,）,-,R,-,F,-,2,、 含义：,X,（,U,）、,Z,（,W,）螺纹切削终点坐标,R=,（起点,X,终点,X,）,/2,，加工锥螺纹时,定义,。,F,加工螺纹的螺距,3,、执行,G92,后，完成一个封闭的,工作循环,。,4,、,举例,。,分析：,1,、确定切削用量,2,、确定切削次数、,X,坐标,3,、确定,Z,坐标,分析：,1,、确定切削用量,2,、确定切削次数、,X,坐标,3,、确定,X,、,Z,坐标,4,、确定,R,值,原点,原点,原点,原点,O0001,G54,T0100,M03 S500,G00 X55 Z5,G90 X29.3 Z-55 F1.5,.,M30,O0002,G54,T0100,M03 S500,G00 X55 Z5,G90 X29.3 Z-55 R-19.5 F1.5,M30,常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量,(,米制、双边,) ( mm ),注意：,（）在车螺纹期间进给速度倍率、主轴速度倍率无效（固定,100%,）（）车螺纹期间不要使用恒表面切削速度控制，而要使用,G97,；（）车螺纹时，必须设置升速段,L,1,和降速段,L,2,，通常,L,1,、,L,2,按下面公式计算：,L,1,=n,P/400,，,L,2,=n,P/1800,式中，,n,是主轴转速；,P,是螺纹螺距。（）因受机床结构及数控系统的影响，车螺纹时主轴的转速有一定的限制。,如大多数经济型车床数控系统推荐车螺纹时的主轴转速如下：,式中，,P,是工件螺纹的导程（,mm,），英制螺纹为相应换算后的毫米值；,K,是保险系数，一般取为,80,。,（,5,）螺纹顶径,=,公称直径,-0.1,导程,（,6,）螺纹底径,=,公称直径,-1.3,螺距,复合螺纹切削循环指令,(G76),功能： 该指令用于多次自动循环车螺纹，数控加工程序中只需指定一次，并在指令中定义好有关参数，则能自动进行加工，车削过程中，除第一次车削深度外，其余各次车削深度自动计算。,G76 P,m,r,a,Q,dmin,R,d,G76 X(U),Z(W),R,i,P,k,Q,d,F,L,式中：,m:,精加工重复次数（,1,至,99,）。,r:,螺纹退尾量，该值的大小可设置在,0.1L,9.9L,之间，系数应为,0.1,的整数倍，用,00,99,之间的两位整数来表示，其中,L,为螺距，该参数为模态量 。,a:,刀尖角度：可选择,80,度、,60,度、,55,度、,30,度、,29,度、,0,度，用,2,位数指定。,m,、,r,、,a,用地址,P,同时指定，例如,m,1,、,r,1.2L,、,a,60,度，表示,P021260,。,dmin,:,最小切削深度，用半径值编程。,d:,精车余量，用半径值编程。,X,（,U),，,Z(W),:,螺纹终点标值。,i:,表示螺纹终点与起点半径之差。为半径命令，如果,i=0,可作一般直线螺纹切削,不可以省略。,k:,螺纹高度,(,为半径命令和不用小数表示,),。,d:,第一次去除材料的深度,(,为半径值和不用小数表示,),。,i,、,k,、,d,的数值应以无小数点形式表示,。,L:,螺纹螺距。,复合循环加工路线,G76,参数图示,循环起点,螺纹起点,螺纹终点,螺纹退尾,例：试编写右图所示圆柱螺纹的加工程序，螺距为,6,G76 P 010060 Q200 R0.1,；,G76 X60.64 Z23 R0 P3680 Q1800 F6.,；,螺纹加工练习,例：设精加工如下图示，要求采用,G92,或,G76,写出螺纹加工指令。,G76 P010060,G76 X17.4 Z-16 P1300 Q450 F2.0,或：,G92 X19 Z-18 F2,X18.4,X17.8,X17.4,注意：,F,的值是导程。,4,案例分析,：如图要求车端面，切槽，车螺纹,根据零件图确定工件的装夹方式及加工工艺路线以不需要加工的,30,外圆为安装基准，并取零件右端面中心为工件坐标系零点。其工艺路线为：（）车,M30,螺纹大径（）切槽,20,（）车,M30,螺纹,2,刀具选择,90,0,外圆车刀,T0101,，车端面、螺纹大径切断刀,T0202,：宽,4 mm,，螺纹刀,T03033,切削用量确定,4,编程,加工内容,旋转速度,S,进给速度,程序,1,：用,G92,指令编程,O6007,N001 T0101,； 调用,1,号外圆刀,N002 M03 S500,； 转速,500r/min,N004 G00 X32 Z0,； 准备车端面,N005 G01 X0 F0.15,； 车平端面,N006 G01 X26,； 准备倒角,N007 X29.8 Z-2,； 车螺纹大径,N008 Z-34,；,N009 G00 X150,； 回刀具起点,N010 Z150,；,N011 T0202,； 调用,2,号切槽刀,N012 M03 S300,； 转速,800r/min,N013 G00 X32 Z-34,；,N014 G01 X20 F0.05,； 切槽,N015 G00 X150,； 回刀具起点,N016 Z150,；,N017 T0303,； 调用,3,号螺纹刀,N018 M03 S400,； 转速,600r/min,N019 G00 X32 Z3,； （到循环起点）,N020 G92 X29.1 Z-32 F2,； （第一次车螺纹）,N021 X28.5,； （第二次车螺纹）,N022 X27.9,； （第三次车螺纹）,N023 X27.5,； （第四次车螺纹）,N024 X27.4,； （最后一次车螺纹）,N025 G00 X150 Z150,； （刀具回换刀点）,N026 M05,； 主轴停转,N027 M30,； 程序结束,程序,2,：用,G76,指令编程,O6007,N001 T0101,；,N019 G00 X32 Z3,； （刀具定位到循环起点）,N020 G76 P010060,； 车螺纹,N021 G76 X27.4 Z-32 P1200 Q400 F2,；,N022 G00 X150 Z150,；,N023 M05,；,N024 M30,；,子程序应用,M98,调用子程序命令格式,例题：,完成如图所示零件的加工。毛坯尺寸,50mm120mm,的铸件。,1,图纸分析与加工工艺性分析,（,1,）加工内容：此零件加工包括车端面、外圆、倒角、圆弧、螺纹、槽等。,（,2,）工件坐标系：该零件加工需调头，从图纸上尺寸标注分析应设置,2,个坐标系，,2,个工件零点均定于装夹后的右端面（精加工面）,*三爪定心卡盘装夹,50,外圆、平端面、对刀，设置第,1,个工件原点。此端面做精加工面，以后不再加工。,*调头，采用三爪卡盘装夹,48,外圆，平端面，测量总长度，设置第,2,个工件原点（设在精加工端面上）,（,3,）换刀点：（,120,，,200,）,（,4,）公差处理：尺寸公差取中值。,2,工艺方案制订,（,1,）工步和走刀路线的确定：,装夹,50,外圆表面，探出,70mm,，车左端面，粗加工零件左侧外轮廓：,245,倒角、,48,外圆、,R20,、,R16,、,R10,圆弧，留,X,向精车余量,0.5mm,，,Z,向精车余量,0.1mm,。,*精加工上述轮廓。,*手工钻孔，孔深至尺寸要求。,*粗加工孔内轮廓，留,X,向精车余量,0.4mm,，,Z,向精车余量,0.1mm,。,*精加工孔内轮廓。,调头装夹,48,外圆，车端面，粗加工零件右侧外轮廓：,245,倒角，螺纹外圆、,36,端面、锥面、,48,外圆到圆弧面，留,X,向精车余量,0.5mm,，,Z,向精车余量,0.1mm,。,*精加工上述轮廓。,*切槽。,*螺纹加工。,（,2,）刀具的选择和切削用量的确定,T0101,（粗车刀）,外轮廓粗加工：刀尖圆弧半径,0.8mm,切深,2mm,，主轴转速,800r/min,进给速度,150mm/min,。,T0202,外轮廓精加工：刀尖圆弧半径,0.8mm,切深,0.5mm,，主轴转速,1500r/min,进给速度,80mm/min,。,T0303,切槽：刀宽,4mm,，主轴转速,450r/min,进给速度,20mm/min,。,T0404,加工螺纹：刀尖角,60,，主轴转速,400r/min,进给速度,2mm/r,（螺距）。,T0505,钻孔：钻头直径,16mm,，主轴转速,450r/min,。,T0606,内轮廓粗加工：刀尖圆弧半径,0.8mm,切深,1mm,，主轴转速,500r/min,进给速度,100mm/min,。,T0707,内轮廓精加工：刀尖圆弧半径,0.8mm,切深,0.4mm,，主轴转速,800r/min,进给速度,60mm/min,。,T0808 ,车端面,:,主轴转速,500r/min,进给速度,60mm/min,。,零件号,N1-100,零件名称,零件材料,45,钢,程序号,O01,、,O02,、,O03,机床型号,CK6140,制表日期,工步号,工步内容,夹具,刀具号,主轴转速（,r/min,）,进给速度（,mm/min,）,背吃刀量（,mm,）,补偿号,备注,1,车左端面,三爪卡盘,T08,500,60,2,08,2,粗车外轮廓,T01,800,150,2,01,3,精车外轮廓,T02,1500,80,0.5,02,4,粗车内轮廓,T06,500,100,1,06,5,精车内轮廓,T07,800,60,0.4,07,6,钻孔,T05,450,05,7,车右端面,三爪卡盘,T08,300,60,2,08,8,粗车外轮廓,T01,800,150,2,01,9,精车外轮廓至螺纹大径,T02,1500,80,0.5,02,10,切槽,T03,450,20,03,11,车螺纹,T04,400,2mm/r,04,（,3,）绘制数控加工走刀路线图,在设计每一道工序的走刀路线图时，特别要注意设计好进退刀路线，防止刀具在运动中与工件、夹具等发生意外碰撞。,（,4,）数值计算,未知点坐标计算：,P1(40.7,-33.52),P2(42.95,-53.36),（,5,）编程,设经对刀后刀尖点位于（,120,，,200,），加工前各把刀已经完成对刀。装夹,50,外圆，探出,65mm,，手动平端面。,O0001,N010 G50 X120 Z200 T0800,N020 T0808 M03 S500,N030 G00 G41 X60 Z30 M08,N040 G01 Z7,N050 G94 X0 Z4 F60,N060 Z2,N070 Z0,N080 G00 G40 X120 Z200;,N090 T0101 M03 S800,N100 G00 X60 Z30,N