模具零件数控加工技术任务2-1台阶短轴数控车编程

,模具零件数控加工技术,项目二：螺纹芯轴数控车编程,滕宏春教授,南京工业职业技术学院,机械工程学院,任务,2-1,台阶短轴数控车编程,下一页,上一页,首页,谢谢！,项目二：螺纹芯轴数控车编程,简单的短轴，通过这个零件的数控加工，首先掌握数控编程中最基本的指令，包括有对刀、,G00,快速进给、,G01,直线插补、,G02G03,圆弧插补、,G90G91,绝对与增量编程、,G98G99,每分钟与每转进给、,G04,暂停等。,【,任务要求,】,1.,标准坐标系及其运动,（,2,）坐标系的规定,1),拇指、食指、中指代表,X,、,Y,、,Z,三个移动坐标轴，右手大拇指的指向为,X,轴的正方向，食指的指向为,Y,轴的正方向，中指的指向为,Z,轴的正方向。,（,1,）基本原则,基本原则为刀具相对于静止工件运动的原则。即在加工过程中不论是刀具运动，还是工件运动，编程时均假定工件静止不动，刀具相对于静止的工件运动。,2,）绕平行于,X,、,Y,、,Z,各轴的回转运动分别用,A,、,B,、,C,表示，其正方向用右手螺旋法则确定。以大拇指指向,+X,、,+Y,、,+Z,方向。其余四指的指向为,+A,、,+B,、,+C,的方向。,3,）如果工件运动，刀具静止不动，则可分别用,+X,、,+Y,、,+Z,、,+A,、,+B,、,+C,表示工件相对于刀具的运动，,一、数控机床坐标系,（,3,）运动方向的确定,机床某一部件运动的正方向，是增大工件和刀具之间距离的方向，即在刀具相对静止的工件运动的前提下，刀具远离工件的运动方向为正方向。,（,4,）附加坐标系,如果机床在基本的直角坐标系,X,、,Y,、,Z,之外，另有轴线平行于它们的坐标系，称为附加坐标系，可指定为,U,、,V,、,W,轴，如果还有第三组，可指定为,P,、,Q,、,R,轴。如果,+A,、,+B,、,+C,之外还有平行或不平行与,A,、,B,、,C,的回转运动，可指定为,D,、,E,、,F,。,2.,数控车床坐标系与工件坐标系,（,1,）机床坐标系,（,2,）机床参考点,（,3,）卧式数控车床坐标系,（,4,）工件坐标系,%1000,N01 G91 G00 X50 Y60,N.,N200 M02,N10 G01 X100 Y200 F100 D300 M03,程序,M05,程序段,指令字,1.,数控程序的结构,程序的结构,一个零件程序是由遵循一定结构句法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序段是由若干个指令字（又称功能字）组成的。,二、程序结构与常用功能指令,N G X F M S,程序段,程序号,准备功能,尺寸字,工艺功能字,辅助功能字,主轴功能字,程序段结构,程序段由程序段号、若干功能字和程序段结束符号组成。,每个程序段由按照一定顺序和规定排列的指令字组成。,功 能,地 址 符,说 明,程序号,O,或,P,或,%,程序地址编号,尺寸字,X,，,Y,，,Z,，,U,，,V,，,W,直线坐标轴,A,，,B,，,C,，,D,，,E,旋转坐标轴,R,圆弧半径,I,，,J,，,K,圆弧中心坐标,准备功能,G,指令动作方式,辅助功能,M,开关控制方式的指定,补偿值,H,，,D,补偿值地址,暂停,P,或,X,或,F,暂停时间,重复次数,L,或,H,子程序调用次数或循环程序的循环次数,切削用量,F,进给量或进给速度，格式：,F,；表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度,Vc,主轴转速,S,主轴转速，格式：,S,；,S,后的数值表示主轴速度，单位为转,/,每分钟,(r/min),，恒线速度时，,S,单位,m/min,。,刀具号,T,刀库中的刀具编号，格式,T,；,T,后有面有四位数字，前两位数字是刀具号，后两位是刀具补偿号。,例：,T0303,表示选用,3,号刀及,3,号刀具补偿值。,2.,常用功能指令,代码,组别,功能,说明,*,GOO,01,快速定位,H,、,F,G01,直线插补,H,、,F,G02,圆弧插补（顺时针）,H,、,F,G03,圆弧插补（逆时针）,H,、,F,G04,00,暂停,H,、,F,G20,04,英制输入,H,、,F,*,G21,公制输入,H,、,F,G27,00,参考点返回检查,H,、,F,G28,返回参考点,H,、,F,G29,从参考点返回,H,、,F,G30,返回第二、第三或第四参考点,H,、,F,G32,01,螺纹切削,H,、,F,G36,00,X,轴刀偏自动设定,F,G37,Z,轴刀偏自动设定,F,G40,07,取消刀尖半径补偿,H,、,F,*,G41,刀尖左补偿,H,、,F,G42,刀尖右补偿,H,、,F,（,1,）准备功能指令,G54-G59,03,工件坐标系,1-6,H,、,F,G99,（华中数控是,G94/G95,）,05,每转进给方式,H,、,F,*,G18,16,ZX,平面选择,H,、,F,G90,01,内外圆切削循环,F,G50,00,坐标系设定或最大转速设定,F,G92,螺纹切削循环,F,G52,局部坐标系设置,H,G94,端面切削循环,F,G65,00,宏指令调用,H,、,F,G66,宏指令调用,H,、,F,G67,宏指令取消,H,、,F,G70,精车循环,F,G71,内外圆粗车复合循环,H,、,F,G72,端面粗车复合循环,H,、,F,G73,固定粗车形状循环,H,、,F,G74,端面钻孔加工循环,H,、,F,G75,内外圆切槽循环,H,、,F,G76,螺纹车削复合循环,H,、,F,G80,01,车外圆固定循环,H,G81,车端面固定循环,H,G82,车螺纹固定循环,H,*,G90,02,绝对坐标编程,H,G91,增量坐标编程,H,G92,00,工件坐标系制定,H,*,G98,05,每分钟进给方式,H,、,F,（,2,）辅助功能指令,代码,模态,功能说明,代码,模态,功能说明,M00,非模态,程序停止,M03,模态,主轴正转起动,M02,非模态,程序结束,M04,模态,主轴反转起动,M30,非模态,程序结束并返回程序起点,*,M05,模态,主轴停止转动,M06,非模态,换刀,M98,非模态,调用子程序,M07,模态,切削液打开,M99,非模态,子程序结束,*,M09,模态,切削液停止,注：,M00,、,M02,、,M30,、,M98,、,M99,用于控制零件程序的走向，是,CNC,內定的辅助功能与,PLC,程序无关，是非模态,M,功能，只在书写了该代码的程序段中有效。其余,M,代码用于机床各种辅助功能的开关动作其功能不由,CNC,內定，而是由,PLC,程序指定，是模态,M,功能，在被同一组的另一个功能注销前一直有效。,1.,快速定位指令（,G00,）,GOO X(U)Z(W),（,1,）编程格式,（,2,）例题,刀具从,A,点快速移动到,B,点，其程序可以有以下三种表达方式,。,1,）绝对坐标：,G00 X20 Z60,2,）增量坐标：,G00 U-60 W40,3,）混合坐标：,G00 U-60 Z60,；或,G00 X20 W40,三、基本功能指令编程,（,3,）特点,1,）,G00,指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快速进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点。,2,）,G00,指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不用程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴联动后的合成轨迹是直线。,3,）快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正。,4,）,G00,一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。,5,）,G00,为模态指令，可由同组指令,G01,、,G02,、,G03,等功能注销。,2.,直线插补指令（,G01,）,（,1,）编程格式,1,）绝对编程,G90 G01 X,Z,F,2,）相对编程,G91 G01 X,Z,F,或,G01 U,W,F,必须注意的是：,G01,指令是模态指令，必须由同组指令来取消。,G01,指令进给速度由模态指令,F,决定。,G01,指令前若出现,G00,指令，而该句程序段中未出现,F,指令，则,G01,指令的移动速度按照,G00,指令的速度执行。,进给速度有两种表示方法，一种是每分钟进给量，单位,mm/min,，另一种是每转进给量，单位,mm/n,。,刀具从,A,点直线到,B,点，其程序按进给速度表达方式不同，可以有下面两种表达式。,（,2,）例题,1,）每分钟进给,G98 G01 X22 Z60 F150,2,）每转进给,G99 G91 G01 X-56 Z25 F0.3,（,3,）特点,1,）,G01,指令刀具相对于工件从当前位置以联动的方式按程序段中,F,指令规定的合成进给速度，按合成的直线轨迹移动到程序段所指定的终点。,2,）实际进给速度等于指令速度,F,与进给速度修调倍率的乘积。,3,）,G01,为模态指令，如果后续程序段不改变加工线形和进给速度，可以不再书写这些代码。,4,）可由同组指令,G00,、,G02,、,G03,等功能注销,（,4,）,G01,倒角、倒圆角功能,1,）编程格式,倒角指令格式,G01 X,（,U,）,C,F,；,G01 Z,（,W,）,C,F,；,倒圆角指令格式,G01 X,（,U,）,R,F,；,G01 Z,（,W,）,R,F,；,2,）特点,倒角和倒圆角指令中的,C,值和,R,值有正、负之分。当倒角和倒圆角方向指向另一坐标轴的正向时，,C,值和,R,值为正，反之为负。,仅适用于直角边间倒角和倒圆角。,在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令。,3,）,G01,倒角、倒圆角功能编程示例,该零件外轮廓有倒角,C2,、,C3,和倒圆角,R3,，直接采用,G01,倒角、倒圆角功能编程,采用,G01,倒角、倒圆角功能编程的交点,A,、,B,、,D,坐标分别为,A,（,18,0,）,、,B,（,18,，,-25,）、,D,（,36,，,-25,）,工件外轮廓精加工参考程序,程序名,O2101,程序号,程序,备注,N10,G54 G21 G98；,程序初始化,N20,M03 S800 T0101；,主轴正转、转速,800r/min、选1号刀,N30,G00 X0 ZO；,快速定位右端面中心工件坐标系原点,N40,G01 X18 C2 F80；,光端面，倒角,N50,Z-25 R3；,车,18外圆，倒R3圆角,N60,X36 C3；,车台阶端面，倒角,N70,Z-50；,车,36外圆,N80,G00 X80 Z20；,快速返回起刀点,N90,M30；,程序结束,思考：,比较不用,G01倒角、倒圆角功能编程的差别；,在实际加工中，,N30中G00快速到右端面中心处会有什么后果；,精加工中，程序编写如何补偿刀尖半径误差。,4),直线编程示例,绝对值编程,%21021,N010 T0101,N020 S03,N00X200.0 Z100.0,N040 X30.0 Z5.0,N 01 X50.0 Z130;,N060 Z-45.0,N070 X80.0 Z-65.0,N00 X100.0,N090 Z5.0,N100 X200.0 Z100.0 T0100,N110 M05,N120 M30;,增量值编程,%2103,N010 T0101,N020 S03,N00 X200.0 Z100.0,N040 U-170.0 W-95.0,N01 U20.0 W 130;,N060 W-40.0,N070 U30.0 W-20.0,N080 U20.0,N090 W70.0,N100 X200.0 Z100.0 T0100,N110 M05,N120 M30;,思考：,绝对编程与增量编程的优缺点,如可能让程序更简化,3.,圆弧插补指令（,G02,、,G03,）,（,1,）编程格式,半径编程,G02/G03 X(U),Z(W),R,F,圆心编程,G02/G03 X(U),Z(W),I,K,F,（,a,）后置刀架 （,b,）前置刀架,（,2,）,G02,、,G03,判断,圆弧插补分为顺时针圆弧插补和逆时针圆弧插补，,G02,是顺时针,圆弧插补指令，,G03,是逆时针圆弧插补指令。,圆弧