数控车床编程基本知识

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,*,数控车床编程基本知识,王博,数控编程是实现零件数控加工的关键环节，它包括从零件分析到获得数控加工程序的全部过程。,一、数控车加工工艺基础,1,、数控车床的基本组成及控制原理,数控机床主要由机床主体、数控装置、伺服驱动装置和其它装置构成。,2,、机床坐标系,数控车床的坐标系以径向为,x,轴方向，纵向为,z,轴方向。指向主轴箱的方向为,z,轴的负方向，指向尾架方向是,z,轴的正方向。,x,轴是以操作者面向的方向为,x,轴正方向。,3,、加工范围,数控车床主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等综合特点，其加工范围较普通车削广，不仅可以进行车削还可以铣削。,主要可以进行以下加工：,车外圆,车端面,钻孔,车内孔,切槽,切断,车型面,车螺纹,4,、数控车床加工工艺安排,一般遵循先粗后精、先近后远、内外交叉的原则。,A.,数控车削,外表面及端面加工,方案的确定：,(1),加工精度为,IT7IT8,级、,Ra0.81.6m,的除淬火钢以外的常用金属，可采用普通型数控车床，按粗车、半精车、精车的方案加工。,(2),加工精度为,IT5IT6,级、,Ra0.20.63m,的除淬火钢以外的常用金属，可采用精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、细车的方案加工。,(3),加工精度高于,IT5,级、,Ra0.08m,的除淬火钢以外的常用金属，可采用高档精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、精密车的方案加工。,B.,数控车削加工,内表面加工,方案的确定,(1),加工精度为,IT8IT9,级、,Ra1.63.2m,的除淬火钢以外的常用金属，可采用普通型数控车床，按粗车、半精车、精车的方案加工。,(2),加工精度为,IT6IT7,级、,Ra0.20.63m,的除淬火钢以外的常用金属，可采用精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、细车的方案加工。,(3),加工精度为,IT5,级、,Ra,0.2m,的除淬火钢以外的常用金属，可采用高档精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、精密车的方案加工。,5,、数控车进给路线的确定,确定进给路线的工作重点，主要在于确定粗加工及空行程的进给路线，因精加工切削过程的进给路线基本上都是沿零件轮廓顺序进行的。,首先按已定工步顺序确定各表面加工进给路线的顺序。,所定加工路线应能保证零件轮廓表面加工后的精度和粗糙度要求。按照零件图纸要求,寻求最短加工路线（包括空行程路线和切削路线），减少行走时间以提高加工效率。,要选择零件在加工时变形小的路线。,简化数值计算和减少程序段,减小编程工作量。,据工件的形状、刚度、加工余量和机床系统的刚度等情况，确定循环加工次数。,合理设计刀具的切入与切出的方向。,举例分析：,常用的粗加工进给路线,二、数控车编程基础,1,、数控程序的组成结构,一个完整的数控加工程序由程序头、程序内容和程序结束语三部分组成。一般由遵循一定结构、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组成的。,%,或,O,为程序起始符，单列一行。,程序名单列一行，,Oxxxx,。,程序内容由多个程序段组成。,程序段由不同的程序字组成。,最后,%,为程序结束符。,2,、程序字的格式,由地址符,+,数字组成，表示不同的含义，如下图：,3,、程序段的格式,由一系列的的程序字组合在一起，将由数控装置执行的指令行。常见格式如下：,N,G,X,Y,Z,T,D,M,S,F,；,4,、准备指令,准备功能,G,指令由,G,后一或二位数值组成，它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。,G,功能根据功能的不同分成若干组，其中,00,组的,G,功能（,G04,、,G28,、,G29,、,G92,）称非模态,G,功能，其余组的称模态,G,功能。,5,、辅助功能,M,代码,辅助功能由地址字,M,和其后的一或两位数字组成，,主要用于控制零件程序的走向，以及机床各种辅助功能的开关动作。,6,、,主轴功能,S,主轴功能,S,控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为：转,/,每分钟,(r/min),。,7,、进给功能,F,F,指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度，,F,的单位取决于,G94(,每分钟进给量,mm/min),或,G95(,每转进给量,mm/r),。,8,、刀具功能,T,代码用于选刀，其后的,4,位数字分别表示选择的刀具号和刀具补偿号。,Txxxx,。,三、数控车程序编制基本方法,1.,快速移动指令,G00(,模态指令,),格式：,G00 X(U)_Z(W)_;,说明：,X,、,Z,，绝对坐标方式时的目标点坐标；,U,、,W,，增量坐标方式时的目标点坐标。,2.,直线插补指令,G01(,模态指令,),格式：,G01 X(U)_Z(W)_ F_;,编程实例,5-1,：如图,5.5,所示的刀具切削路线为,A,B,C,，编程如下。,G00 X95 Z0;,G01 Z-70 F100;,X 160 Z-130;,或：,G01 W-70 F100;,U65 W-60 F 100;,3.,圆弧插补指令,G02,、,G03(,模态指令,),圆弧插补指令是使刀具在指定的平面内，按给定的进给速度从圆弧的起点沿圆弧移动到圆弧的终点。圆弧插补分为顺时针圆弧插补指令,G02,和逆时针圆弧插补指令,G03,。,由于数控车床的刀架位置有两种形式，分为刀架在操作者外侧,(,如图,b,所示,),和操作者一侧,(,如图,a),所示,),，所以应根据刀架的位置判别圆弧插补的顺逆。,圆弧插补有两种编程格式：圆弧圆心相对起点坐标,(I,、,K),的坐标值编程；圆弧半径,R,编程。,格式：,G02(G03)X(U)_Z(W)_I_K_F_;,或：,G02(G03)X(U)_Z(W)_R_F_;,X,、,Z,为圆弧终点坐标；,I,、,K,为圆心相对圆弧起点的增加量；,R,为圆弧半径。,4,、复合循环指令（举例）,粗车循环,G73,可以粗车削固定的图形，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(d),；,G73 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t),；,精车循环,(G70),用,G71,、,G72,和,G73,粗车后，用,G70,指令实现精加工。,格式：,G70 P(ns)Q(nf),；,编程举例：,O0008;,N10 TO1O1 G00 X100 Z100;,N20 M03 S400;,N30 G00 X60 Z5;,N40 G73 U3 W0.9 R3;,N50 G73 P60 Q140 U0.6 W0.1 F150;,N60 G00 X0 Z3;,N70 G01 U10 C-2;,N80 Z-20;,N90 G03 U10 W-5 R5;,N100 G01 Z-35;,N110 G02 U14 W-7 R7;,N120 G01 Z-52;,N130 U10 W-10;,N140 U10;,N150 G00 X60 Z5;,N160 G70 P60 Q140;,N170 G00 X100 Z100;,N180 M30;,编程实例：,