数控技术及数控机床电子教案41

1、数控技术及数控机床电子教案411.2 刀具半径补偿指令 G41为刀具左补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓的左边； G42为刀具右补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓的右边； G40为取消刀补。书写格式： 1G41、G42与G00，G01配合使用。 2G41、G42与G02，G03配合使用。X Y D；42410100GGGGD；4241GGX Y R；0302GG案案 4 41.3 1.3 刀具半径补偿过程刀具半径补偿过程刀具半径补偿执行过程一般分为三步： ( (1)刀具补偿建立(2)刀具补偿进行 (3)刀具补偿撤消刀具补偿功能还可以利用同一加工程序去适应不同的情况，如：1利

2、用刀具补偿功能作粗、精加工余量补偿；2刀具磨损后，重输刀具半径，不必修改程序；3利用刀补功能进行凹凸模具的加工。例 铣削加工图所示的轮廓，采用20的立式铣刀。O0010N010 G92 X0 Y0；N020 G91 G00 G42 X70 Y40 D01 S800 M03 M08；N030 G01 X80 Y0 F100；N040 G03 X40 Y40 I0 J40；N050 G01 Y60；N060 X-20；N070 G02 X-80 I-40；N080 G01 X-20；N090 Y-100；N100 G00 G40 X-70 Y-40 M05 M09 M02； YXO 7060202

3、0ABCDEFGR40R4012010040 O2.刀具长度补偿指令（G43、G44）用于刀具轴向（Z方向）补偿，可使刀具在Z方向上的实际位移大于或小于程序给定值。即：书写格式： 执行结果：正偏置G43：Z实际值=Z指令值+（H）负偏置G44：Z实际值=Z指令值-（H）G40为取消刀补。 Z 向实际位移量程序给定值 补偿值可正可负Z H； 4443GG中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.4.5 标准固定循环指令标准固定循环指令在数控加工中，一般一个动作就要编制一条加工程序，但在许多情况下，常需重复一组固定的动作。例如，钻孔时，往往需要快速接近工件、慢速钻孔、钻完后快速退回这三个固定的动

4、作。 在G指令中，常用G80G89作为固定循环指令。而在有些车床中，常用G33G35与G76G79作为固定循环指令。固定循环指令一般随机床的种类、型号、生产厂家等而变，是不通用的。 本节介绍了常用的一些G指令的应用及编程方法。在具体使用时，还要特别注意各机床说明书(编程手册)中的具体规定，严格按其规定使用。中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.5 数控铣床与加工中心的编程数控铣床与加工中心的编程2.5.1 数控铣床的编程特点数控铣床的编程特点(1) 铣削是机械加工中最常用的方法之一，它包括平面铣削和轮廓铣削。 (2) 数控铣床的数控装置具有多种插补方式，一般都具有直线插补和圆弧插补。 (

5、3) 程序编制时要充分利用数控铣床齐全的功能，如刀具位置补偿、刀具长度补偿、刀具半径补偿和固定循环、对称加工等功能。(4) 由直线、圆弧组成的平面轮廓铣削的数学处理比较简单。非圆曲线、空间曲线和曲面的轮廓铣削加工，数学处理比较复杂，一般要采用计算机辅助计算和自动编程。中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.5.2 数控铣床编程中的特殊功能指令数控铣床编程中的特殊功能指令 数控铣床编程中除了要用到上一章介绍的常用的功能指令外，还要用到一些比较特殊的功能指令，下面选择部分指令作一简单介绍。 1. 工件坐标系设定指令工件坐标系设定指令 如图2.12所示为工件坐标系与机床坐标系之间的关系。 2.

6、固定循环指令（教材固定循环指令（教材P44）(1)孔加工循环的组成动作：如图2.13所示。 (2)孔加工循环指令格式 (3)几种加工方式的图示说明 (4)孔加工循环的注意事项 中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.5.3 数控铣床编程实例数控铣床编程实例如图2.18所示的是一盖板零件，试编制其零件加工程序。 该零件的特点是形状比较简单，数值计算比较方便。现按轮廓编程，根据图2.18和图2.19计算各基点及圆心点坐标如下：A(0，0)B(0，40) C(14.96，70)D(43.54，70)E(102，64) F(150，40) G(170，40)H(170，0)O1(70，40)O2(

7、150，100)中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.5.4 加工中心的编程特点加工中心的编程特点 加工中心编程具有以下特点。 (1)首先应进行合理的工艺分析。由于零件加工的工序多，使用的刀具种类多，甚至在一次装夹下，要完成粗加工、半精加工与精加工。周密合理地安排各工序加工的顺序，有利于提高加工精度和生产效率。 (2)根据加工批量等情况，决定采用自动换刀还是手工换刀。 (3)自动换刀要留出足够的换刀空间。 (4)为了提高机床的利用率，应尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。 (5)对于编好的程序，必须进行认真检查，并于加工前安

8、排好模拟仿真和试运行。 (6)尽量把不同工序内容的程序，分别安排到不同的子程序中。 (7)一般应使一把刀具尽可能担任较多的表面加工，且进给路线设计得应合理。 中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.5.5 加工中心换刀程序的编制加工中心换刀程序的编制下面就一般情况作一简要介绍，具体可参看各机床说明书。带有“机械手刀库”的加工中心，其换刀动作包括“换刀”和“选刀”两项内容。 多数数控加工中心机床换刀时都规定“换刀点”的位置，即“定距换刀”，主轴只有运动到规定位置时，机械手才可以执行换刀动作。还有的加工中心采用“跟踪换刀”，即主轴运动到任意位置时，机械手都可以执行换刀动作。对于“定距换刀”，在

9、增量坐标系中，应在换刀程序中书写主轴到换刀点的坐标值；在绝对坐标系中可以不写。 实际换刀程序的编制，一般包括两部分内容：在程序中首先安排一段“换刀准备程序”，作用是将第一把刀装到主轴上，并同时检查一下机床的换刀运动；然后编写加工过程中的“选刀”和“换刀”指令。下面是某台卧式数控加工中心加工程序中的“刀具准备”和“换刀”程序。中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.6 数控车床加工程序的编制数控车床加工程序的编制2.6.1 数控车床的编程特点数控车床的编程特点 (1)在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸，可以采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程。 (2)由于图样尺寸和测量值都是直径值。故

10、直径方向用绝对值编程时，X以直径值表示，用增量值编程时，以径向实际位移量的二倍值表示。 (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。 (4)由于毛坯常用棒料或锻料，加工余量较大，所以数控装置常具备不同形式的固定循环功能，可进行多次重复循环切削。 (5)编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧，因此为提高工件的加工精度，当编制圆头刀程序时，需要对刀具半径进行补偿。大多数数控车床都具有刀具补偿功能(G4l、G42)，这类数控车床可直接按工件轮廓尺寸编程。对不具备刀具自动补偿功能的数控车床，编程时，需先计算补偿量。中国地

11、质大学远程教学中国地质大学远程教学 (6)许多数控车床用X、Z表示绝对坐标指令，用U、W表示增量坐标指令。而不用G90、G9l指令。 (7)第三坐标指令I、K在不同的程序段中作用也不相同。I、K在圆弧切削时表示圆心相对圆弧的起点的坐标位置。而在有自动循环指令的程序中，I、K坐标则用来表示每次循环的进刀量。 (8)根据刀架所在的位置，有的机床采用左手坐标系，有的机床采用的是右手坐标系，当采用左手坐标系时，顺时针方向车削圆弧用G03，而逆时钟方向用G02。中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.6.2 编程实例编程实例试编制如图2.20所示工件的精车加工程序。1. 工艺路线工艺路线2. 刀具的

12、布置刀具的布置3. 使用的机床使用的机床4. 车削加工程序车削加工程序5. 程序说明程序说明中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.7 自动编程系统自动编程系统2.7.1 概述概述 自动编程系统由计算机软件、硬件及其外围设备，如打印机、绘图仪等组成。根据数控机床输入载体的不同，系统可将加工程序记录在软磁盘上，或者通过穿孔机制成数控带。自动编程的处理过程如图2.22所示。1. 以以“数控语言数控语言”为基础的自动编程为基础的自动编程(1)APT自动编程系统的思路(2)信息处理过程2. 以以“计算机绘图计算机绘图”为基础的自动编程为基础的自动编程3. Pro/ENGINEER数控加工自动编程简介数控加工自动编程简介中国地质大学远程教学中国地质大