数控技术第5章典型机床数控编程ppt课件

1、第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 第第5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5.1 数控车床编程数控车床编程 5.2 数控铣床编程数控铣床编程 5.3 加工中心编程加工中心编程 习题习题 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5.1 数控车床编程数控车床编程 5.1.1 数控车床编程概述 1. 数控车床编程的特点 1 在一个程序段中， 可以采用绝对值编程， 也可以采用增量值编程， 或二者混合编程。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2 由于被加工零件的径向尺寸在图样上和丈量时都是以直径值表示的， 因此当直径方向用绝对值编程时，X以直径值表示； 用

2、增量值编程时， 以径向实践位移量的二倍值表示， 并附上方向符号正向可以省略。 3 为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 4 由于车削加工常用棒料或锻料作为毛坯， 加工余量较大， 因此为简化编程， 数控安装常具备不同方式的固定循环， 可以在程序中调用。 5 车床数控系统中都有刀具位置补偿功能和刀具半径补偿功能， 合理利用刀具补偿功能可以简化程序编制， 提高零件的加工精度。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2. 车床数控系统的功能 1 预备功能G 预备功能又称G功能或G代码， 它是指定数控系统预备好某种运动和任务

3、方式的一种命令， 由地址G及其后的两位数字组成。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 表5.1 准 备 功 能 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2 辅助功能M 辅助功能又称M功能， 主要用来表示机床操作时的各种辅助动作及其形状。 它由地址M及其后的两位数字组成。 常用辅助功能如表5.2所示， 其中几个不同的停顿方式引见如下： 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 表5.2 辅 助 功 能 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 1 M00程序停顿。 2 M01选择停顿。 3 M02程序终了。 4 M30纸带终了。 第第5 5章章 典型机床数

4、控编程典型机床数控编程 3 F、 S、 T功能 1 F功能。 F功能用于指定进给速度， 由“F和其后面的数字组成。 2 S功能。 S功能用于指定主轴转速或速度， 由“S和其后的数字组成。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 3 T功能。 T功能也叫刀具功能， 用来指定刀位号和刀具补偿组号简称刀补号， 由“T和其后的数字组成， 格式为 T 刀具补偿组号 刀具号 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 3. 车床坐标系的设定 1 机床坐标系 机床坐标系是以机床原点为坐标原点建立的X、 Z轴直角坐标系。 其中， Z轴与主轴中心线重合， 为纵向进刀方向； X轴与主轴垂直， 为横

5、向进刀方向， 如图5.1所示。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.1 机床坐标系 参考点机床原点O旋转中心线 X ZO第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2 工件坐标系 工件坐标系是编程时运用的坐标系， 因此又称为编程坐标系。 数控编程时， 应该首先确定工件坐标系和工件原点。 工件坐标系是由操作编程人员设定的， 其目的是为了方便编程和使各尺寸较为直观。 工件原点般设在零件的设计基准点或工艺基准点上。 图5.2中将工件原点选在了主轴中心线与工件左端面或右端面的交点处。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.2 工件坐标系 O起刀点O工件原点工件

6、 X Z第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.3 设定工件坐标系实例 机床原点XO工件原点5080303.845070350400A392Z825P0第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 4. 刀具补偿功能 1 刀具位置补偿 刀具位置补偿又叫刀具长度补偿、 刀具偏置或刀具偏移。以下三种情况下均需求进展刀具位置补偿： 1 用多把不同尺寸的刀具对同一个零件的轮廓尺寸进展延续加工的过程中， 每把刀具的刀尖之间存在位置偏向， 必需利用刀具位置补偿功能将一切刀具的刀尖都偏置到同一个基准点上。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2 对同一把刀来说， 当刀具重磨

7、后再把它安装在原来的位置时， 会产生安装误差。 因此， 在重新开场加工以前， 也必需利用刀具位置补偿功能来修正安装位置误差。 3 每把刀具在其运用过程中都会有不同程度的磨损， 这时的刀尖位置与磨损前的刀尖位置存在偏向， 这势必呵斥加工误差。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2 刀具半径补偿 在编制数控车床加工程序时， 通常将刀尖看作是一个点。 然而在实践运用中， 为了提高刀具寿命和降低加工外表的粗糙度， 普通将车刀刀尖磨成半径约为0.41.6 mm的圆弧， 如图5.4所示。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.4 刀尖圆弧半径补偿对加工精度的影响 误差工件

8、加工要求的轨迹无刀具补偿时的轨迹BCAPAPDR第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.4中， 在切削工件右端面时， 车刀圆弧的切点A与实际刀尖P的Z坐标值一样； 车外圆时， 车刀圆弧的切点B与实际刀尖P的X坐标值一样； 这时不会产生加工误差， 不需求思索刀尖半径补偿。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.5 车刀刀尖方位代号 P7P5XP2P61POP3P84PP9/0Z第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 为了对上述由刀尖圆弧半径所引起的误差进展自动补偿， 在加工工件之前， 必需把刀具半径补偿的有关参数输入到CNC安装中。 参数包括刀尖半径R值

9、和刀尖方位T参数。 T值与车刀的外形和刀尖所处的位置有关， 用09表示， 如图5.5所示。 典型车刀的外形、 位置和参数之间的关系如表5.3所示。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 表5.3 典型车刀的外形、 位置和参数之间的关系 参数刀尖圆弧的位置典 型 车 刀 形 状384PPP第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 51627PPPPP第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 3 刀具补偿参数的输入 每个刀具补偿号对应一组X、 Z、 R、 T值。 其中X、 Z为刀具位置补偿值， R、 T为刀具半径补偿值。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程

10、 4 刀具半径补偿的方向 将刀补参数输入到CNC安装后， 当执行到含有T功能如T0101的程序段时， 刀具位置补偿参数即可生效， 而刀具半径补偿参数那么必需执行到含有刀具半径补偿方向指令G41或G42指令时才可生效。 如图5.7所示， G41指定左刀补， 刀具沿编程轨迹前进方向左侧行进； G42指定右刀补， 刀具沿编程轨迹前进方向右侧行进。 当取消刀具半径补偿时， 运用G40指令。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.6 显示器屏幕显示刀补参数 XZRT0.961.53 0.83010203刀具补偿号 补偿值刀尖圆弧半径刀尖方位刀具位置第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床

11、数控编程 图5.7 刀具半径补偿G41、 G42 G42G41第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5.1.2 常用G指令 1. 快速点定位G00 G00指令使刀具快速定位到指定的目的位置， 运动过程中无运动轨迹要求。 其指令书写格式是： G00 XU_ ZW _ ； 如图5.8所示， 从起点A快速定位到目的点B， 可以有三种编程方式。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.8 快速点定位 X6020020100ZA(20, 20)B(60, 100)(60, 60)60第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 1 绝对值方式编程如下： G00 X120.

12、0 Z100.0； 或G00 X120000 Z100000； 2 增量值方式编程如下： G00 U80.0 W80.0； 3 绝对/增量混合方式编程如下： G00 U80.0 Z100.0； 或 G00 X120. W80.0； 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2. 直线插补G01 该指令用于按F指定的进给速度切削恣意斜率的直线， 指令格式为 G01 XU_ ZW _ F _ ； 编程例如如图5.9所示， 选右端面轴心O为编程原点， 其绝对值方式编程如下：第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 N10 G00 X50.0 Z2.0 S800 T01 M03； P0

13、P1点N20 G01 Z40.0 F80； 刀尖从P1点按F速度进给到P2点N30 X80.0 Z60.0； P2P3以F速度进给N40 G00 X200.0 Z100.0； P3P0快速前往本例也可采用增量值编程。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.9 直线插补 802040 50O100 200P3P2P1P0第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 3. 圆弧插补G02/G03 圆弧插补指令使刀具按F给定的进给速度切削出圆弧轮廓， G02用于顺时针圆弧， G03用于逆时针圆弧。 指令格式如下： 1 终点+圆心I， K： G02或G03 XU_ ZW_ I _

14、 K_ F_； 2 终点+圆弧半径R： G02或G03 XU_ ZW_ R _F； 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.10 圆弧插补时R与-R的区别 2 RR1起点XZ终点O第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.11 顺时针圆弧插补 4020OZ1003040X 100R10第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.12 逆时针圆弧插补 X4640 28 40OZR6第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 4. 螺纹切削指令G32 该指令用来切削圆柱螺纹、 圆锥螺纹、 端面螺纹涡形螺纹， 指令格式为 G32 XU_ ZW_ F_；

15、 F为螺纹导程。 对于如图5.13所示的锥螺纹， 其斜角在45以下时， 螺纹导程以Z轴方向指定； 45以上至90时， 以X轴方向值指定。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.13 螺纹加工G32 OZ2W X1AB ZX/2U/2第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.14 螺纹加工例如 M302-6g20X第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5. 暂停指令G04 该指令可使刀具进展暂短的无进给光整加工， 主要用于切槽、 钻到孔底以及自动加工螺纹等场所， 如图5.15所示， 指令格式为 G04 XU_P _第第5 5章章 典型机床数控编程典型机

16、床数控编程 图5.15 G04暂停指令 切槽或切断刀具在槽底暂停钻头在孔底暂停第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 6. 自动前往参考点指令G28 该指令使刀具自动前往参考点或经过某一中间位置再回到参考点， 如图5.16所示。 指令格式为 G28 XU_ ZW_ T00； T00(刀具复位)指令必需写在G28指令的同一程序段或该程序段之前； X(U)必需按直径值输入； 该指令以设定的速度快速挪动。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.16 自动前往参考点指令(a) 经过中间点前往参考点； (b) 从当前位置前往参考点 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控

17、编程 5.1.3 数控车床加工与编程 1. 加工道路与加工余量 1) 大余量毛坯的切削道路 普通用阶梯车削法来车削大余量毛坯。 图5.17所示的两种加工道路中， 图a是错误的切削道路， 图b按15的顺序切削， 每次切削所留余量相等， 是正确的切削道路。 由于在同样背吃刀量的条件下， 按图a方式加工所剩余的余量过多。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.17 大余量毛坯的阶梯切削道路 (a) 错误； (b) 正确 ap阶 梯 切 削 后 所 留 余 量(a)(b)阶 梯 切 削 后 所 留 余 量ap54321第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 根据数控加工的特

18、点， 还可以放弃常用的阶梯车削法， 改用依次从轴向和径向进刀、 顺工件毛坯轮廓走刀的道路， 如图5.18所示。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.18 双向进刀的走刀道路 双向进刀切削后所留余量第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.19 分层切削时刀具的终止位置 三刀以后所剩的余量毛坯轮廓毛坯轮廓三刀以后所剩的余量ee第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2 分层切削时刀具的终止位置 当某外表的余量较多需分层多次走刀切削时， 从第二刀开场就要留意防止走刀至终点时切削深度的猛增。 如图5.19所示， 设以90主偏刀分层车削外圆， 合理的安排应是

19、每一刀的切削终点依次提早一小段间隔e例如可取e=0.05 mm。 假设e=0， 那么每一刀都终止在同一轴向位置上， 主切削刃就能够遭到瞬时的重负荷冲击。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2. 加工参数的选择 1 合理选择切削用量 切削用量ap、f、 v选择能否合理， 对于能否充分发扬机床的潜力与刀具的切削性能， 实现优质、 高产、 低本钱和平安操作具有很重要的作用。一些资料上引荐的切削用量数据如表5.3所示。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 表5.3 数控车削用量表 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2 合理选择刀具 刀具尤其是刀片的选择是保

20、证加工质量和加工效率的重要环节。 零件材质的切削性能、 毛坯余量、 尺寸精度和外表粗糙度要求以及机床的自动化程度等都是选择刀片的重要根据。 数控车床能兼作粗、 精车削， 粗车时要选强度高、 耐用度好的刀具， 以满足粗车时大背吃刀量、 大进给量的要求； 精车时要选精度高、 耐用度好的刀具， 以保证加工精度的要求。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 3. 锥的切削 1 车锥原理 在车床上车外圆锥时可以分为车正锥和车倒锥两种情况， 而每一种情况又有两种加工道路。 图5.20所示为车正锥的两种加工道路， 当按图a的加工道路车正锥时， 需求计算终刀距S。 假设圆锥大径为D， 小径为d，

21、锥长为L， 背吃刀量为ap， 那么由类似三角形可得： dDLaSSaLdDpp22即 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 当按图b的走刀道路车正锥时， 那么不需求计算终刀距S， 只需确定了背吃刀量ap即可车出圆锥轮廓。 但在每次切削中， 背吃刀量是变化的。 图5.21为车倒锥的两种加工道路， 车锥原理与正锥一样。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.20 车正锥的加工道路 SLDapd(a)(b)第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.21 车倒锥的加工道路 (a)(b)第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2 车锥举例 用30 m

22、m的棒料毛坯， 3号刀为外圆刀， 车削如图5.22所示的正锥。 经过分析， 确定分三次走刀， 前两次背吃刀量ap=2 mm， 最后一次背吃刀量ap=1 mm。 按第一种车锥道路进展加工， 终刀距S1=8 mm；S2=16 mm。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.22 车锥编程实例 3020O20100 200P0S1S2第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 4. 圆弧的车法 1 车锥法 在车圆弧时， 不能够用一刀就把圆弧车好， 由于这样吃刀量太大， 容易打刀。 可以先车一个圆锥， 再车圆弧， 但要留意车锥时起点和终点确实定， 假设确定不好那么能够损伤圆弧外表

23、， 也有能够将余量留得太大。 确定起点和终点的方法如图5.23所示 .第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.23 车锥法 ORDACB第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.24 车圆法 ORR1CDEBABA第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2 车圆法 对于较复杂的圆弧， 用车锥法较复杂， 也可用车圆法， 即用不同半径的圆来车削， 最终将所需的圆弧车出来。 如图5.24所示， 起刀点A和终点B确实定方法如下： 衔接OA、 OB， 那么此时车削圆弧的半径为R1=OA=OB， 因此221221,RRRACBCRRAEBD每刀长 PRRL2P为分刀

24、次数 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5. 孔的加工 对于孔加工， 不同的数控系统有不同的指令。 本系统孔加工所运用的指令为直线插补指令G01， 下面以图5.25为例阐明孔加工的编程方法。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.25 孔加工编程实例 50R524514520O40305070第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 6. 单一固定循环G90 在前面引见的加工程序中， 一个G指令对应机床的一个动作， 一个加工需求用假设干个程序段实现。 为了缩短程序长度， 提高编程效率， FANUC-0TD系统提供了固定循环指令， 每个固定循环可以完成一

25、个典型加工的一系列动作。 G90为单一加工固定循环指令， 用于圆柱面和圆锥面的循环切削。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 1 外圆切削循环， 指令格式如下： G90 XU_ ZW_ F_； 如图5.26所示， 刀具从循环起点开场按矩形循环， 最后又回到循环起点。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.26 外圆切削循环 XZW4(R)2(F)3(F)1(R)OU/2X/2Z第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 所示的工件， 其有关程序如下： N05 G90 X35.0 Z30.0 F60.0； N06 X30.0； N07 X25.0； 第第5

26、5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.27 外圆切削循环加工实例 XO40503025(1)(2)(3)P0Z第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 (2) 锥面切削循环， 指令格式如下： G90 XU_ ZW_ R _F_； 如图5.28所示， R为锥体大小端的半径差。 锥面起点坐标大于终点坐标时R为正， 反之为负。 加工如图5.29所示的工件， 其有关程序如下： N05 G90 X40.0 Z40.0 R5.0 F40.0； N06 X35.0； N07 X30.0； 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.28 车锥面循环 XZW4(R)U/2X/23

27、(F)2(F)1(R)ZI第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.29 锥面切削循环加工实例 5040 30 60 40O 20 5(1)(2)(3)第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 7. 外圆粗车循环G71 G71为复合加工固定循环， 用于外内圆多刀循环粗车加工， 其指令格式如下： G71 U(d) R(e) G71 PnsQnfUuWwF _S_ T _ ； N(ns)第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 从序号ns至nf的程序段， 指定A到B间的挪动指令F _S_T_N(nf) 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 如图5.30所示

28、，C是粗车循环的起刀点，w是轴向精车余量，u2是径向精车余量，d是切削深度， e是回刀时的径向退刀量。 R表示快速进给， F表示切削进给。 当粗车内圆时， 径向精车余量d应指定为负值。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.30 外圆粗车循环 编程轨迹(F)(R)(R)(F)45BAACdu/2e第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.31 端面粗车循环 du/2e45第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 8. 端面粗车循环G72 G72用于圆柱棒料毛坯端面方向粗车， 如图5.31所示， 指令格式如下： G72 WdR(e) G72 P(ns) Q

29、(nf) U(u) W(w) F_ S_ T_； 其中， d、 e、 ns、 nf、 u、 w的含义与G71一样。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 9. 成型粗加工复合循环G73 G73用于反复切削一个曾经锻造、 铸造加工成型的工件， 其指令格如下： G73 U(i) W(k) R(d) G73 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F S T； N(ns) ； 指定沿A A B的加工道路 N(nf) 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 其中： iX轴方向的总退刀间隔(半径值)；kZ轴方向的总退刀间隔；d反复加工次数；ns精加工外形程序的第一个段号；nf精

30、加工外形程序的最后一个段号；uX方向精加工余量及方向直径；wZ方向精加工余量及方向。走刀道路如图5.32所示。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.32 固定外形粗车循环G73 u/2iu/2wkwDACu/2wAB第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 10. 精车循环G70 当用G71、 G72、 G73粗车工件后， 可以用G70指令完成精车循环， 即让刀具按粗车循环指令的精加工道路切除粗加工中留下的余量。 其指令格式如下： G70 Pns Qnf 其中， ns指定精车循环的第一个程序段号； nf指定精车循环的最后一个程序段号。 在精车循环G70形状下， ns

31、至nf程序中指定的F、 S、 T有效； 当ns至nf程序中不指定F、 S、 T时， 粗车循环中指定的F、 S、 T有效。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.33所示为采用G71外圆粗车循环与G70精车循环的例子。 毛坯为棒料， 粗加工切削深度为7 mm， 进给量0.3 mmr， 主轴转速为500 rmin， 主轴转速为500 r/min， 精加工余量X向4 mm(直径上)，Z向2 mm， 进给量为0.15 mm/r， 主轴转速为800 r/min， 程序起点如下图。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.33 G71、 G70指令加工实例 起点100Z终

32、点7802XO40601001404020 2010203030 10 2220第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.34 运用G70功能能够出现的碰撞 AB此处发生碰撞第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.35 G73、 G70加工实例 XO1801601204010401020402201428021416B110130ZR20A16第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 11. 简单螺纹切削循环G92 G92为简单螺纹循环， 用于切削锥螺纹和圆柱螺纹， 该指令与单一固定循环根本一样， 只是F后边的进给量改为螺距值， 指令格式如下： G92 X

33、U_ ZW_ RI_ F；_ 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.36 螺纹循环G92 (a) 圆锥螺纹循环； (b) 圆柱螺纹循环 ZWU/2X/2OC螺 纹终 点D(4R)(1R)循 环起 点AB螺 纹起 点(a)ZW循 环起 点AU/2X/2B螺 纹起 点(1R)OC螺 纹终 点(3R)D(4R)(2F)(b)(3R)(2F)I第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 切削时应留意以下四个参数。 1 螺纹牙型高度螺纹总切深 螺纹牙型高度是指螺纹牙型上牙顶到牙底之间垂直于螺纹轴线的间隔， 如图5.37中的H所示， 它是车削时车刀的总切入深度。 第第5 5章章 典

34、型机床数控编程典型机床数控编程 图5.37 螺纹牙型的高度 Ph1H/4H/8HhrH/8第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 根据国标GB 19219781规定， 普通螺纹的牙型实际高度H=0.866P， 实践加工时， 由于螺纹车刀刀尖半径的影响， 螺纹的实践切深有变化。 根据GB 19781规定， 螺纹车刀可在牙底最小削平高度H8处削平或倒圆， 那么螺纹实践牙型高度可按下式计算： h=H-2H8=0.6495P 式中： H螺纹原始三角形高度， H=0.866P mm； P螺距单位为mm。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2 螺纹起点与螺纹终点径向尺寸 螺纹加工

35、中， 径向起点编程大径确实定决议于螺纹大径。 3 螺纹起点与螺纹终点轴向尺寸 由于车螺纹起始时有一个加速过程， 终了前有一个减速过程， 在这段间隔中螺距不能够坚持均匀， 因此车螺纹时， 两端必需设置足够的升速进刀段和减速退刀段。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 4 分层切削深度 假设螺纹牙型较深、 螺距较大， 可分几次进给， 每次进给的背吃刀量用螺纹深度减精加工背吃刀量所得的差按递减规律分配， 如图5.38所示。 常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量可参考表5.4选取。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.38 螺纹进刀切削方法 87 6543 2 191 2

36、 345第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 表5.4 常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.39 运用G92加工实例 O610246M30-6gP1(35, 104)P0(270, 260)第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 12. 复合螺纹切削循环G76复合螺纹切削循环指令G67的格式如下： G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) R(d)G76 X(W) Z(W) R(I) P(k) Q(d) F(f)第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 13

37、. 子程序 在编制加工程序过程中， 假设有一组程序段在一个程序中多次出现或者在几个程序中都要运用它， 那么可以将这个典型的加工程序编制成固定程序， 单独命名， 这种程序段称为子程序。 运用子程序可以减少不用要的编程反复， 从而到达简化编程的目的。 主程序可以调用子程序， 子程序也可以调用下一级子程序。 子程序必需在主程序终了指令后建立， 其作用相当于一个固定循环。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 子程序调用指令M98的格式如下： M98 P L； 其中， P为子程序号， L为子程序反复调用次数。 子程序必需以M99结尾， 表示子程序运转终了， 请前往到主程序。 子程序调用下一

38、级子程序称为嵌套。 图5.40所示为车削不等距槽的例如。 对等距槽采用循环比较简单， 而不等距槽那么调用子程序较为简单。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.40 子程序编程例如 50406 2102 6 2102030第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5.1.4 数控车床编程实例 某零件图如图5.41所示， 需求在数控车床上对该零件进展精加工， 其中85 mm部分不加工， 要求编制精加工程序。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.41 车削零件例如 O8565X35029015560R702080806250M481.514541.8Z

39、26060345145200A第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 1. 根据图纸要求按先主后次的加工原那么确定工艺道路 1 先从左至右切削外轮廓面， 其道路为： 倒角切削螺纹的实践外圆切削锥面部分车削62 mm外圆倒角车80 mm外圆切削圆弧部分车80 mm外圆。 2 切3 mm45 mm的槽。 3 车M481.5的螺纹。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2. 选择刀具并绘制刀具布置图 根据加工要求需选用三把刀具： 一号刀车外圆， 二号刀切槽， 三号刀车螺纹。 在绘制刀具布置图时， 要正确选择换刀点， 以防止换刀时刀具与机床、 工件及夹具发生碰撞景象。 本例换刀

40、点选为A200， 350点。 3. 确定切削用量 切削用量如表5.5所示。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 表5.5 切 削 用 量 表 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 4. 编制精加工程序 该机床可以采用绝对值和增量值混合编程， 绝对值用X、 Z地址， 增量值用U、 W地址， 采用小数点编程， 程序如下： 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 N01 G50 X200.0 Z350.0； (坐标系设定) N02 S630 M03 T0101 M08； N03 G00 X41.8 Z292.0； N04 G01 X47.8 Z289.0 F0.1

41、5； 倒角 N05 U0 W59.0； 47.8 mm N06 X50.0 W0； 退刀 N07 X62.0 W60.0； 锥度 N08 U0 Z155.0； 62 mm N09 X78.0 W0； (退刀) N10 X80.0 W1.0； 倒角 N11 U0 W19.0； (车80 mm外圆)第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 N12 G02 U0 W60.0 163.25 K30.0； (圆弧) N13 G01 U0 Z65.0； 车80 mm外圆 N14 X90.0 W0； N15 G00 X200.0 Z350.0 M05 T0100 M09； 退刀 N16 X51.0

42、Z230.0 S315 M03 T0202 M08 N17 G01 X45.0 W0 F0.16； 切槽 N18 G04 X5.0； 延时 N19 G00 X51.0； 退刀 N20 X200.0 Z315.0 M05 T0200 M09； 退刀 N21 G00 X52.0 Z296.0 S200 M03 T0303 M08； N22 G92 X47.2 Z231.5 F1.5； 切螺纹 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 N23 X46.6； N24 X46.2； N25 X45.8； N26 G00 X200.0 Z350.0 T0300； 退至起点N27 M30； 第第5

43、5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5.1.5 数控车床的操作面板 1. 数控系统操作面板 数控系统操作面板如图5.42所示， 由CRT显示器和MDI键盘两部分组成。 1 CRT显示器 CRT显示器可以显示机床的各种参数和功能， 如机床参考点坐标、 刀具起始点坐标、 输入数控系统的指令数据、 刀具补偿量的数值、 报警信号、 自诊断结果、 滑板快速挪动速度以及间隙补偿值等。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2 MDI键盘 1 功能键。 各功能键的功能阐明如下： “POS键显示如今机床的位置； “PRGRM键在EDIT方式下编辑、 显示存储器里的程序， 在MDI方式下输入、

44、 显示MDI数据， 在机床自动操作时显示程序指令值；第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 “MENUOFSET键用于设定、 显示补偿值和宏程序变量； “DGNOSPARAM键用于设定、 显示参数， 显示自诊断数据； “OPRALARM键用于显示报警号； “AUXGRAPH键用于显示图形。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2 数据输入键。 数据输入键有15个， 可用来输入字母、 数字及其它符号。 每次输入的字符都显示在CRT屏幕上。 3 “RESET复位键。 当机床自动运转时， 按下此键， 那么机床的一切操作都停下来。 此形状下假设恢复自动运转， 滑板需前往参考点，

45、 程序将从头执行。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.42 MJ50型数控车床数控系统操作面板 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 4 “START启动键。 按下此键， 便可执行MDI命令。 5 “INPUT输入键。 按下此键， 可输入参数或补偿值等， 也可以在MDI方式下输入命令数据。 6 “CAN删除键。 此键用于删除已输入到缓冲器里的最后一个字符或符号。 例如输入N100后按下“CAN键， 那么N100被删去。 7 “CURSOR光标挪动键。 “键将光标向下挪动， “将光标向上挪动。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 8 “PAGE页面

46、键。 “键向后翻页， “键向前翻页。 9 程序编辑键。 各键的功能阐明如下： “ALTER键用于更改程序。 “INSRT键用于插入程序。 “DELET键用于删除程序。 (10) “EOB终了程序键。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2. 机床操作面板 机床操作面板如图5.43所示， 各开关、 按钮的功能与运用引见如下。 1 程序启动按钮CYCLE START： 用于自动方式下， 启动自动运转功能， 指示灯亮， 显示自动运转形状。 2 进给坚持按钮FEED HOLD： 在自动运转形状下暂停进给滑板停顿挪动， 但M、 S、 T功能依然有效； 指示灯亮， 显示机床处于暂停进给形状；

47、 按程序启动按钮， 可以恢复自动运转。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 3 手摇脉冲发生器： 通常称为手轮， 用于对刀。 左侧的开关指定挪动的坐标轴， 由“MODE旋转开关设定手轮每转1格的挪动量。 4 点动按钮JOG： 有四个+X、 -X、 +Z、 -Z， 每次只能按下一个。 5 快速倍率开关RAPID OVERRIDE： 倍率值分为100、 50、 25和LOW四级。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 6 进给倍率开关FEEDRATE OVERRIDE： 在自动运转中， 由F代码指定的进给速度可以用此开关来调整， 调整范围为0150， 每格增量为10。 在

48、点动方式下， 进给速度可以在 01260 mmmin范围内调整。 7 刀具选择开关TOOL SELECTION： 用于选择10把刀具中的恣意一把。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 8 刀架转位按钮INDEX： 在手动方式下， 运用“TOOL SELECTION开关指定了刀具号之后， 压下此按钮可进展换刀操作。 9 对刀仪按钮TOUCH SENSOR： 用于安装有对刀仪的机床上， 可在手动方式下控制对刀仪的摆出和摆回。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.43 MJ50型数控车床机床操作面板 EMERG STOPRESETALARMMACHINESPINDL

49、E LUBENDCYCLECHUCKQUT/INQUILLCYCLESTARTFEEDHOLD2930312827XZ1234567891011121314151617181920212223242526CLOSEDSTART STOPFWD-PVSSTARTSPEEDSPINDLEZEROXJOGZEROZXZXZLOW2550100%RAPID OVERRIDETOOL SELECTION56789101234MODEAUTOMANUHANDLEX1X10X100JOGRAPIDZERO RETURNOPTIONALSTOPSINGLEBLOCKBLOCKDELETEDRYRUNPROGC

50、NECKMACHINELOCKONON ONONONONOFFOFF OFFOFF OFFOFFWORKSHIFTCOOLANTLIGHTONONMANUOFFOFFOFFAUTODOORINTERLOCKONOFF ONOFFPROGPROTECTIONSTROKEEND RELEASEONOFFINDEXTOUCHSENSORPOSITIONRECORDCHUCK PRESSCHANGETAIL STOCKINTERLOCK1程 序 启 动 按 钮 ； 2进 给 保 持 按 钮 ； 3手 轮 ； 4点 动 按 钮 ； 5快 速 倍 率 开 关 ； 6进 给 倍 率 开 关 ；7刀 具 选

51、择 开 关 ； 8刀 架 转 位 开 关 ； 9对 刀 仪 按 钮 ； 10卡 盘 压 力 转 换 按 钮 ； 11尾 座 夹 紧 按 钮 ；12位 置 记 录 按 钮 ； 13门 联 锁 钥 匙 开 关 ； 14程 序 保 护 钥 匙 开 关 ； 15超 程 解 除 钥 匙 开 关 ； 16机 床 灯 开 关 ；17冷 却 开 关 ； 18工 作 坐 标 系 偏 置 开 关 ； 19机 座 锁 定 开 关 ； 20程 序 检 查 开 关 ； 21空 运 行 开 关 ；22程 序 段 跳 过 开 关 ； 23单 步 运 行 开 关 ； 24选 择 停 止 开 关 ； 25工 作 方 式 选 择

52、 开 关 ； 26主 轴 功 能 按 钮 ；27紧 急 停 止 按 钮 ； 28报 警 指 示 灯 ； 29程 序 结 束 指 示 灯 ； 30卡 盘 夹 紧 指 示 灯 ； 31套 筒 伸 /缩 按 钮FEEDRATE OVERRIDE5.02.01.20.80.50.30.20.120.080INCH/MIN%908070605040302010010050110812012130201401503050%INCH/MINMDIMEMEDITMEM RESTART第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 10 卡盘压力转换按钮CHUCK PRESS CHANGE： 用于设定卡盘夹紧

53、压力。 11 尾座夹紧按钮TAIL STOCK INTERLOCK： 开机后尾座处于夹紧形状， 指示灯不亮； 按下此按钮， 松开尾座， 指示灯亮； 再按下它， 夹紧尾座。 12 位置记录按钮POSITION RECORD： 用于将刀具补偿值作为工件坐标系与机床坐标系的差值设定。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 13 门联锁钥匙开关DOOR INTERLOCK： 用于翻开或封锁电箱门。 14 程序维护钥匙开关PROG PROTECTION： 此开关接通， 可进展加工程序的编辑、 存储； 此开关断开， 那么存储器内的程序不能改动。 15 超程解除钥匙开关STROKE END RE

54、LEASE： 用于解除因超程而引起的报警。 16 机床灯开关LIGHT： 开关在“ON位置任务灯亮， 开关在“OFF位置任务灯灭。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 17 冷却开关COOLANT： 开关置于手动位置MANU， 那么手动方式启动冷却单元； 开关置于自动AUTO位置， 那么在加工过程中， 用M代码控制冷却单元的启动与停顿； 开关置于“OFF位置， 冷却停顿。 18 工件坐标系偏置开关WORK SHIFT： 用于安装有对刀仪的机床。 19 机床锁定开关MACHINE LOCK： 开关置于“ON位置， 仅滑板不能挪动； 开关置于“OFF位置， 操作正常执行。 第第5 5

55、章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 20 程序检查开关PROG CHECK： 开关置于“ON位置， 用于检查加工程序， 此时程序中的M、 S代码无效， T代码有效， 滑板以空行程速度挪动； 开关置于“OFF位置， 执行正常操作。 21 空运转开关DRY RUN： 开关置于“ON位置， 程序中的 F代码无效， 滑板以“进给倍率开关指定的速度挪动， 同时滑板的快速挪动有效； 开关置于“OFF位置， F代码有效。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 22 程序段跳过开关BLOCK DELETE： 开关置于“ON位置， 程序开头有“符号的程序段被跳过不执行； 将开关置于“OFF位置，

56、 “符号无效。 23 单步运转开关SINGLE BLOCK： 开关置于“ON位置， 在自动运转方式下， 执行一个程序段后自动停顿； 开关置于“OFF位置， 那么延续运转程序。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 24 选择停顿开关OPTIONAL STOP： 开关置于“ON位置， 当程序运转到 M01时， 暂停运转， 且主轴停转， 冷却停顿， 指示灯亮； 按下“CYCLE START按钮， 继续执行下面的程序。 开关置于“OFF位置， M01代码功能无效。 25 任务方式选择开关MODE： 用于选择机床的某一种任务方式， 分为自动方式和手动方式两组。 第第5 5章章 典型机床数控

57、编程典型机床数控编程 26 主轴功能按钮SPINDLE， 各按钮功能阐明如下： “FWD-RVS为正反转开关， 用以指定主轴的旋转方向。 “STOP为停顿按钮， 按下此按钮主轴停转。 “START为启动按钮， 在手动方式下， 按下此按钮主轴按指定的方向旋转； 在自动方式下， 主轴正转， 用于检查工件的装夹情况。 指示灯亮表示主轴正在转动。 “SPEED速度调整旋钮， 用于调整主轴转速。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 27 紧急停顿按钮EMERG STOP： 当出现异常情况时， 按下此按钮机床立刻停顿任务。 28 报警指示灯ALARM： 包括以下三个报警灯： 机床报警灯MAC

58、HINE。 主轴报警灯SPINDLE。 光滑报警灯LUB。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 29 程序终了指示灯CYCLE END： 加工完一个工件后， 该指示灯亮。 30 卡盘夹紧指示灯CHUCK CLOSED： 卡盘夹紧， 指示灯亮。 31 套筒伸缩按钮QUILL OUTIN： 按下此按钮， 尾座套筒伸出， 左侧指示灯亮； 再次按下此按钮， 尾座套筒退回， 指示灯灭。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5.2 数控铣床编程数控铣床编程 5.2.1 数控铣床编程根底 1. 铣床数控系统的功能 不同的铣床数控系统， 其编程功能指令也不尽一样。 以FANUC-0

59、MD系统为例， 其主要功能包括预备功能G功能和辅助功能M功能， 如表5.6和表5.7所示。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 表5.6 FANUC-0MD系统的预备功能 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 表5.7 FANUC-0MD系统的辅助功能 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2. 坐标系 1) 机床坐标系 数控铣床以机床主轴轴线方向为Z轴， 刀具远离工件的方向为Z轴正方向， X轴位于与工件安装面相平行的程度面内。 2 参考点 参考点是机床上的一个固定点， 与加工程序无关。 数控机床的型号不同， 其参考点的位置也不同。 第第5 5章章 典型机

60、床数控编程典型机床数控编程 5.2.2 根本编程方法 1. 设定工件坐标系指令G92 G92指令的格式如下： G92 X_ Y _Z_； G92指令是规定工件坐标系坐标原点的指令， 工件坐标系的坐标原点又称为程序零点， 坐标值X、 Y、 Z为刀具刀位点在工件坐标系中(相对于程序零点)的初始位置。 执行G92指令时， 机床并不动作， 即X、 Y、 Z轴均不挪动。 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.44 建立工件坐标系 Z25刀具O40 X30 Y第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2. 绝对坐标/增量坐标指令G90/G91 G90指定用绝对坐标编程时， 程序段