《数控车床编程》PPT课件.ppt

第3章数控车床编程 3 3数控车床编程常见错误 3 2数控车床编程要点 3 4数控车床加工编程实例分析 3 1数控车床编程概述 第3章数控车床编程 将加工零件的图形尺寸 工艺过程 工艺参数 机床运动 刀具位移及其他辅助动作 换刀 冷却 夹紧 等内容 按运动顺序和数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序上并输给数控装置 从而指挥数控机床加工 这种从零件图纸到制成控制介质的过程成为数控编程 4 1数控车床编程概述 4 1 1概述 数控车削加工的对象 4 1 1概述 数控编程 主要用于轴类和盘类回转体工件的加工 能自动完全内外圆面 柱面 锥面 圆弧 螺纹等工序的切削加工 并能进行切槽 钻 扩 铰孔等加工 适合复杂形状工件的加工 轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件 精度要求高的零件 特殊的螺旋零件 淬硬工件的加工等等 第3章数控车床编程 4 1数控车床编程概述 4 1 1概述 数控车床坐标系统 右手笛卡尔坐标系 第3章数控车床编程 1 坐标系相关的指令 4 1数控车床编程概述 4 1 2常用的数控程序指令 1 绝对值编程指令与增量值编程指令G90 绝对值编程指令G91 增量值编程指令它们是一对模态指令G90出现以后 其后的所有坐标值都是绝对坐标G91出现以后 G91以后的坐标值则为相对坐标 直到下一个G90出现 坐标又改回到绝对坐标 G90为缺省值 第3章数控车床编程 1 坐标系相关的指令 4 1数控车床编程概述 4 1 2常用的数控程序指令 2 工件坐标系设定指令G92 数控镗铣床用来设定刀具在工件坐标系中的坐标值 属于模态指令 注 数控车 G50程序段格式为 G92XYZX Y Z为刀位点在工件坐标系中的初始位置 例如 G92X25 0Z350 0 设定工件坐标系为X1O1Z1 第3章数控车床编程 1 坐标系相关的指令 4 1数控车床编程概述 4 1 2常用的数控程序指令 3 坐标平面选择指令G17 选择XOY平面插补G18 选择XOZ平面插补G19 选择YOZ平面插补三坐标数控铣床和铣镗加工中心 数控装置自动将机床设置成G17状态 数控车床总是在XOZ坐标平面内运动 在程序中也不需要用G18指令指定 第3章数控车床编程 2 与运动方式相关的指令 4 1数控车床编程概述 4 1 2常用的数控程序指令 1 快速定位指令G00 快速定位指令 该指令的功能是要求刀具以点位控制方式从刀具所在位置以各轴设定的最高允许速度移动到指定位置 属于模态指令 它只实现快速移动 并保证在指定的位置停止 a 单向移动至终点 b 同时到达终点 程序段格式 G90 G91G00XYZXYZ为目标点坐标 第3章数控车床编程 2 与运动方式相关的指令 4 1数控车床编程概述 4 1 2常用的数控程序指令 2 直线插补指令G01 直线插补指令机床在执行G01指令时 在该程序段中必须具有或在该程序段前已经有F指令 如无F指令则认为进给速度为零 G01和F均为模态代码 程序段格式 G01X Y Z F XYZ为目标点坐标 第3章数控车床编程 2 与运动方式相关的指令 4 1数控车床编程概述 4 1 2常用的数控程序指令 3 圆弧插补指令G02 顺时针圆弧插补指令G03 逆时针圆弧插补指令程序格式 X Y为圆弧终点坐标值 I J表示圆弧圆心相对于圆弧起点在X Y方向上的增量坐标 即圆心坐标减去圆弧起点的坐标 与G90和G91方式无关 第3章数控车床编程 2 与运动方式相关的指令 4 1数控车床编程概述 4 1 2常用的数控程序指令 4 暂停指令G04 暂停指令 该指令的功能是使刀具作短暂的无进给加工 主轴仍然在转动 经过指令的暂停时间后再继续执行下一程序段 以获得平整而光滑的表面 G04指令为非模态指令 其程序段格式为 G04X U 或P P后面的数字为整数 ms X U 后面的数字允许有小数点 s 第3章数控车床编程 3 与刀具补偿相关的指令 4 1数控车床编程概述 4 1 2常用的数控程序指令 G40 取削刀尖圆弧半径补偿 也可用T 00取消刀补 G41 刀尖圆弧半径左补偿 左刀补 顺着刀具运动方向看 刀具在工件左侧 G42 刀尖圆弧半径右补偿 右刀补 顺着刀具运动方向看 刀具在工件右侧 第3章数控车床编程 1 单一固定循环 轴向切削循环G90 4 1 3数控车削的固定循环 1 圆柱面内 外 径切削循环程序格式为 G90X U Z W F 即使在单步运行模式 一旦按下循环启动按钮 动作1 2 3和4就依次完成 U W为有符号量 2 圆锥面内 外 径切削循环程序段格式为 G90X U Z W R F R值为 运动2起点B与切削终点C的X坐标值之差 半径值 其符号取决于差值的符号 4 1数控车床编程概述 第3章数控车床编程 1 单一固定循环 端面切削循环G94 4 1 3数控车削的固定循环 4 1数控车床编程概述 程序段格式为 G94X U Z W RF R值为切削运动2的起点与终点Z坐标值之差 半径值 其符号由其坐标差值符号决定 第3章数控车床编程 1 单一固定循环 螺纹加工循环G92 4 1 3数控车削的固定循环 4 1数控车床编程概述 圆柱螺纹 G92X U Z W F U及W之后数值的正负符号依照路径 及 的方向而定 单节模式时 按一次起动按钮就可执行操作 圆锥螺纹 G92X U Z W R F R为螺纹切削起始点与切削终点的半径差 当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时 R为负 反之为正 第3章数控车床编程 其中 粗车循环起刀点的坐标 d 切削深度 背吃刀量 每次切削量 半径值 无符号模态量 方向由矢量AA 决定 e 每次退刀量 无符号模态半径值 ns 精加工起始程序段序号 即图中AA 段 nf 精加工终了程序段序号 u X方向精加工余量 直径编程时为 u 半径编程为 u 2 w Z方向精加工余量 程序段格式 G00X Z G71U d R e G71P ns Q nf U u W w FST 1 内 外 径粗车复合循环G71 4 1 3数控车削多重复固定循环 4 1数控车床编程概述 第3章数控车床编程 程序段格式如下 G00X Z G72U d R e G72P ns Q nf U u W w FST N ns N nf G72指令与G71指令的区别仅在于切削方向平行于X轴 在ns程序段中 不能有X方向的移动指令 其它相同 2 端面粗车复合循环G72 4 1 3数控车削多重复固定循环 4 1数控车床编程概述 程序段格式如下 G00X Z G73U i W k R d G73P ns Q nf U u W w FST i X轴方向粗车的总退刀量大小和方向 半径值 k Z轴方向粗车的总退刀量大小和方向 d 粗车循环次数 其余同G71 在ns程序段可以有X Z方向的移动 G73适用于已初成形毛坯的粗加工 第3章数控车床编程 3 固定形状粗加工循环G73 4 1 3数控车削多重复固定循环 4 1数控车床编程概述 程序段格式 G00X Z G70P ns Q nf ns 精加工起始程序段序号 nf 精加工终了程序段序号 第3章数控车床编程 4 精加工复合循环G70 4 1 3数控车削多重复固定循环 4 1数控车床编程概述 第3章数控车床编程 4 1 4辅助功能指令 M00指令实际上是一个暂停指令 功能是执行此指令后 机床停止一切操作 按下控制面板上的启动指令后 机床重新启动 继续执行后面的程序 1 M00 程序停止指令 2 M01 计划停止指令 M01指令的功能与M00相似 不同的是 M01只有在预先按下控制面板上 选择停止开关 按钮的情况下 程序才会停止 3 M02 程序结束指令 M02指令的功能是程序全部结束 此时主轴停转 切削液关闭 数控装置和机床复位 该指令写在程序的最后一段 4 1数控车床编程概述 M07表示2号冷却液或雾状冷却液开 M08表示1号冷却液或液状冷却液开 M09表示关闭冷却液开关 第3章数控车床编程 M03表示主轴正转 M04表示主轴反转 所谓主轴正转 是从主轴向Z轴正向看 主轴顺时针转动 反之 则为反转 M05表示主轴停止转动 4 M03 M04 M05 主轴正转 反转 停止指令 5 M06 自动换刀指令 M06为手动或自动换刀指令 当执行M06指令时 进给停止 但主轴 切削液不停 6 M07 M08 M09 冷却液开关指令 4 1 4辅助功能指令 4 1数控车床编程概述 第3章数控车床编程 M30指令与M02指令的功能基本相同 不同的是 M30能自动返回程序起始位置 为加工下一个工件作好准备 7 M30 程序结束指令 8 M98 M99 子程序调用与返回指令 M98为调用子程序指令 M99为子程序结束并返回到主程序的指令 4 1 4辅助功能指令 4 1数控车床编程概述 第3章数控车床编程 4 2数控车床编程要点 1直径编程法与半径编程法 1 原因 截面为圆形 2 采用何种方法有系统的参数来决定 一般采用直径编程 3 直径编程方便计算 4 无论半径编程还是直径编程 圆弧插补指令G02 G03语句中的R I K都是半径值 第3章数控车床编程 4 2数控车床编程要点 2 加工坐标系 1 加工坐标系要与机床坐标系的坐标方向一致 2 X Y轴径向 Z轴轴向 3 C轴 从机床尾架向主轴看 逆时针为 顺时针为 4 加工坐标系一般选择右断面或者左端面上 第3章数控车床编程 4 2数控车床编程要点 3 主轴转速与进给速度 由于加工方法不同 主轴转速必须有很宽的转速范围 如 车螺纹 低速 精车 高速 且锥面或者端面 恒线速 在车床系统里 G96表示恒切削线速度控制 G97表示取消恒切削线速度控制 指定主轴恒转速 G96S300 主轴线速度为300m minG97S1500 主轴转速为1500r min进给 FANUCG99每转进给mm r G98每分钟进给mm min华中数控G95每转进给mm r G94每分钟进给mm min 第3章数控车床编程 4 2数控车床编程要点 4刀尖圆弧补偿 1 刀尖常磨成半径较小的圆弧 提高刀具寿命和降低表面粗糙度 2 编程点为半径圆心 所以要补偿 3 具备G41 G42功能的机床 按轮廓尺寸进行编程 4 不具备自动补偿功能的 需要人工计算 较繁琐 第3章数控车床编程 4 2数控车床编程要点 5固定循环 由于毛坯常用棒料或者铸锻件 加工余量较大 所以常用不同形式的固定循环功能 可进行多次重复循环加工 第3章数控车床编程 4 3数控车床编程常见错误 1输入类错误 1 O 地址符 0 不分 这类错误不易发现 2 编辑修改时 地址符没做相应的修改 3 忘记输入地址符 4 漏掉刀具补偿号 5 参数设置出错 第3章数控车床编程 4 3数控车床编程常见错误 2程序结构性错误 1 不明确数控程序的执行过程 如对单个程序段 G01X20Z 20写成 G01X20 G01Z 20是完全不同的两个执行过程 2 对子程序调用的嵌套 要注意调用和返回之间刀具的走刀轨迹 特别是G90与G91的使用 子程序中常用G91来调整每次进退刀的偏移量和方向 主程序又常用G90绝对坐标的方式来控制刀具的位置 在这种情况下 最好在子程序的结束处加上G90指令 以使编程的坐标系明确 第3章数控车床编程 4 3数控车床编程常见错误 2程序结构性错误 3 刀补指令G41 G42与G40没有按要求成对出现 4 程序结尾丢掉了M02或者M30指令 5 子程序丢掉返回指令 第3章数控车床编程 4 3数控车床编程常见错误 3 计算错误 在数控手工编程过程中 节点计算是很重要的环节 节点的计算错误导致编程错误是数控编程最容易犯的错误 第3章数控车床编程 4 3数控车床编程常见错误 4 工艺参数错误 缺乏机械加工工艺知识以及对所使用的数控车床的工作参数不了解 常发生一些工艺性错误 如主轴转速过高或者过低 进给速度太大 背吃刀量太大等 过低的主轴转速 小于20转 会损坏主轴系统 第3章数控车床编程 4 3数控车床编程常见错误 5 干涉 1 进刀时要平稳 2 换刀时刀架一定要离开工件足够的距离 3 编写凸凹圆弧时 刀具的副切削刃不要与工件发生干涉 4 加攻螺纹时 要有合适的退刀槽 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 例1如图所示一轴类零件 材料45 48棒料 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 1 确定加工方案该零件由球面 外圆锥面 外圆柱面机外螺纹构成 应先粗后精 由大到小的原则 自右向左进行车削 1 粗车零件各段外表面 留出精加工余量 2 精车零件各段外表面 3 切螺纹退刀槽 4 车削外螺纹 第3章数控车床编程 4 2 3数控车床加工编程实例分析 2 零件装夹实心轴 长度小 48外圆定位 三爪卡盘定心夹紧 毛坯伸出85mm左右 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 3 选择刀具及切削用量本零件结构简单 精度要求不高 故外圆粗 精车可用一把外圆车刀 切削用量及刀具见下表 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 4工件坐标系设定按基准重合原则 以零件右端面中心为工件零点坐标建立工件坐标系 换刀点设在 X100 Z100 处 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 例2如图一轴类零件 材料45 毛坯为直径 28mm的棒料 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 1 确定加工方案该零件由成形面 外圆锥面 外圆柱面及外螺纹构成 应先粗后精 由大到小的原则 自右向左进行车削 1 粗车零件各段外表面 留出精加工余量 2 精车零件各段外表面 3 切螺纹退刀槽 4 车削外螺纹 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 2 零件装夹实心轴 长度小 28外圆定位 三爪卡盘定心夹紧 毛坯伸出90mm左右 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 3 选择刀具及切削用量本零件结构简单 精度要求不高 故外圆粗 精车可用一把外圆车刀 切削用量及刀具见下表 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 4工件坐标系设定按基准重合原则 以零件右端面中心为工件零点坐标建立工件坐标系 换刀点设在 X70 Z30 处 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 5 程序 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 5 程序 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 5 程序 第3章数控车床编程 4 4数控车床加工编程实例分析 5 程序 第3章数控车床编程 本章小结 主要讲解了数控编程要点及编程是常见的错误分析 以实际例子讲解了数控车削编程的方法和步骤 在实际应用时 要求了解所使用车床的基本性能 所用的数控系统及其指令 参数等 尽量用一把刀具加工更多的表面 以减少换刀次数提高生产率 准确计算节点的坐标 注意主轴转向 圆弧插补方向等