数控车床编程基本知识.ppt

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、Ra0.2m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： NGXYZTDMSF； 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ABC，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