第三章数控加工程序的编制

第三章数控加工程序的编制2023/2/61数控技术第三章数控加工程序的编制第一节数控车床的程序编制第二节数控铣床与加工中心的程序编制第三节自动编程简介思考题与习题2023/2/62数控技术第一节数控车床的程序编制一、数控车床的编程特点1、坐标的取法及坐标指令数控车床坐标系为XZ平面坐标系。许多数控车床用X，Z表示绝对坐标指令，U，W表示增量坐标指令。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或增量值编程，也可以采用混合编程。被加工零件的径向尺寸X（U）在图样上和测量时，一般用直径值（二倍值）表示。第三坐标指令I，K在不同的程序段中作用不同。如：在圆弧切削指令能够中表示圆心位置，而在自动循环指令中表示每次循环进刀量。2023/2/63数控技术第一节数控车床的程序编制2、由于车削加工常用棒料作为毛坯，加工余量较大，为简化编程，常用采用不同形式的固定循环。3、编程时，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。为提高工件的加工精度，编制圆头刀程序时，需要对刀具半径进行补偿。使用刀具半径补偿后，编程时可直接按工件轮廓尺寸编程。2023/2/64数控技术二、车削固定循环功能1、柱面循环指令用于内外圆柱面切削的循环。

N—G##X(U)—Z(W)—F—;G##中的符号表示两位数字zoxkIu/2ABCDW多次循环：

N—G##X(U)—Z(W)—I—K—H—F—;其中：H代码后的数字表示重复循环次数X(U)和Z(W)为第一次循环的坐标值，即C点的坐标值

I用2倍值。第一节数控车床的程序编制2023/2/65数控技术zoxkIuABCW2、锥面循环指令用于切削内外锥面的自动循环。N—G##X(U)—Z(W)—F—;锥面的斜率决定于U、W值第一节数控车床的程序编制2023/2/66数控技术3、简单螺纹循环指令N—G##X(U)—Z(W)—F—;F值为螺距值。okIuABCDWELL2L1螺纹的行程W应包括切入与切出的空刀行程，即：一般取：L1=(3～5)F；L2=(1～2)FW=L+L1+L2第一节数控车床的程序编制2023/2/67数控技术4、复杂螺纹循环加工指令

N—G##X—Z—I—D—F—A—;其中：X、Z为C点的绝对坐标值；I为螺纹的深度；D为第一次循环的切深；F为螺距；A为螺纹牙形角。第一节数控车床的程序编制2023/2/68数控技术第一节数控车床的程序编制切深D的确定：粗加工总余量＝螺纹深度I—精加工切深a，每次粗切深递减。递减规律决定于数控装置内部逻辑。常用的两种递减算法：螺纹大、小径的确定方法2023/2/69数控技术5、复合式粗车循环指令

N—G##P(ns)Q(nf)U()

W()D()F—S—T—;

其中：ns——精加工程序段中第一个程序段的序号；nf——精加工程序段中最后一个程序段的序号；

——X方向留的精加工余量；

——z方向留的精加工余量；

——每次切削深度；第一节数控车床的程序编制2023/2/610数控技术三、车削加工编程举例如图某零件的图样，要求编制精加工程序。1、工艺路线1）精车外轮廓2）切槽3）车螺纹第一节数控车床的程序编制2023/2/611数控技术2、选择刀具，正确选择换刀点1号刀为90°外圆车刀，基准刀；2号刀为车槽刀，主切削刃宽3mm，左刀尖为刀位点；3号刀为60°螺纹车刀；3、确定切削用量确定主轴转速min/r、进给速度mm/min等；(1号刀:S630,F1502号刀:S300,F1003号刀:S200,F1.5)第一节数控车床的程序编制155552023/2/612数控技术%O1000;工件坐标系设定

......车外轮廓

换刀......切槽换刀......车螺纹%4、编制程序pN10G92X50Z20;2023/2/613数控技术N20G00X7Z2S630M03T11M08;N30G01X16Z-2.5F150;倒角N40U0W-21;车16外圆N50U-3W-1.5;倒角N60X16W0;退刀N65W-3;退刀车外轮廓：p2023/2/614数控技术车外轮廓：pN70X24W-10;车锥度N80U0W-10;车24外圆N90G02U0W-18I12K-9;车圆弧N100G00X50W0;退刀N110G00X50Z20T10M05M09;退回P点2023/2/615数控技术N120X17Z-28S300M03T22

M08;

换刀，进刀N130G01X12W0F100;割槽N140G04U500;延时N150G00X17W0;退刀N160X50Z20T20M05M09;退回P点

切槽：p2023/2/616数控技术N170G00X18Z6S200M03T33M08;N180G33X15.5Z-25F1.5;车螺纹N190X15;N200G00X50Z20T30M05M09;退回P点N300M02;%车螺纹：p2023/2/617数控技术一、数控铣床的编程特点1、铣床是机械加工中最常用的方法之一。目的在于解决复杂的和难加工的工件的加工问题，包括平面铣削和轮廓铣削。2、数控铣削的数控装置具有多种插补方式。如直线、圆弧插补、极坐标、抛物线、螺旋线插补等。3、轮廓加工多采用计算机辅助计算和自动编程。第二节数控铣床与加工中心的程序编制2023/2/618数控技术第二节数控铣床与加工中心的程序编制二、数控铣床编程中的特殊功能指令1、工件坐标系设定指令——G92,G54-G59

编程格式：N0100G90G54G00X100Y50Z10;

表示刀具移动到G54坐标系中的点X100Y40Z10

适于箱体类零件，同一个零件有多个加工表面，同一加工表面分多个加工区域或同一工作台加工多个零件的情况。比较：G92：程序段设定工件坐标系（原点相对于起刀点的位置）。G54-G59：安装工件后测量工件坐标系和机床坐标系原点偏置量，从键盘输入。各坐标系单独成立，互不影响。2023/2/619数控技术第二节数控铣床与加工中心的程序编制说明：G11、G12、G13分别表示将本程序段所定义的两个程序段号之间的程序，分别按Y轴、X轴和原点对称加工，并按循环次数循环若干次。此指令所定义的镜像加工程序段号内，不得发生其它转移加工指令和子程序、跳转移加工等。

例题G11N****.****.***;G12N****.****.***;G13N****.****.***;镜像加工程序开始、结束时的程序段号循环次数（1可省略）作用：加工对称图形，避免反复编制类似程序。编程格式：2、镜像加工指令——G11、G12、G132023/2/620数控技术3、固定循环指令只用一个指令，一个程序段即可完成某特定表面的加工。数控铣床上有许多固定循环指令，如钻、镗、攻丝等孔加工。(1)AB:刀具快进到孔位坐标，即循环初始点B。(2)BR:刀具Z向快进至加工表面附近的R点平面。(3)RE：加工孔的动作，如钻孔、镗孔、攻丝等。(4)E点：孔底动作，如进给暂停、刀具偏移、主轴准停、反转等。(5)ER:返回到R点平面。(6)RB:返回到初始点B。第二节数控铣床与加工中心的程序编制FANUC系统孔加工固定循环的组成动作：2023/2/621数控技术编程格式：第二节数控铣床与加工中心的程序编制GΔΔX-Y-Z-R-Q-P-F-L-;G98G99说明：G98\G99分别为使刀具返回到初始点B和R点平面。GΔΔ为各种孔加工循环方式指令，参P59B3-1。Z为孔底坐标，相对坐标方式为孔底相对于R点平面的增量值。R为R点平面的Z坐标，增量坐标方式为R点平面相对于B点的增量值Q在间歇进给指令(G73、G83)指令中，表示每次的加工深度；镗孔时(G76、G87)指令中表示孔底刀具的偏移量。P用来指定刀具在孔底的暂停时间，不使用小数点。单位为ms。L用来指定孔加工重复的次数。忽略为1次。孔加工指令为续效代码，撤销孔加工循环动作用G80，此外，G00、G01、G02\C03也可以。孔加工固定循环中，刀具长度补偿指令在刀具至R点时生效。2023/2/622数控技术P59（3）几种孔加工方式的图示说明P61例3-3利用固定循环方式加工孔。2023/2/623数控技术三、数控铣床编程实例1:P62例3-4、如图所示一盖板零件，试编制零件外形的加工程序。已知毛坯为180mm×90mm×12mm的板料，各边留5mm的铣削留量。加工时以底面和两个Φ10的孔定位，从孔Φ20对工件进行夹紧。编程步骤2023/2/624数控技术确定工件坐标系、起刀点，如图。(2)加工路线的确立：1-2-B-C-D-E-F-G-H-A-B-2-1(3)刀具和切削用量的选择：

Φ10立铣刀、S300.F100(4)计算相关点的坐标值: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)加工程序如下：三、数控铣床编程实例1:P62例3-4、如图所示一盖板零件，试编制零件外形的加工程序。已知毛坯为180mm×90mm×12mm的板料，各边留5mm的铣削留量。加工时以底面和两个Φ10的孔定位，从孔Φ20对工件进行夹紧。编程步骤2023/2/625数控技术第二节数控铣床与加工中心的程序编制...N01G92X-25.0Y10.0Z40.0;N02G90G00Z-16.0S300T11M03;N03G41G01X0Y40.0D01M08

F100;(起刀点B)N04X14.96Y70.0;

(BC)N05X43.54;(CD)2023/2/626数控技术第二节数控铣床与加工中心的程序编制N06G02X102.0Y64.0I26.46J-30.0;(DE)N07G03X150.0Y40.0I48.0J36.0;(EF)N08G01X170.0;(FG)N09Y0;(GH)N10X0;(HA)N11Y40.0;(AB)N12G00G40

X-25.0Y10.0

Z40.0

M05M09;

(退刀)N13M02;2023/2/627数控技术某连杆零件如图，试编写程序该连杆轮廓进行精铣的程序。假设用Φ16mm立铣刀加工，程序采用刀补功能。1、安全高度：10mm，起刀点。2、工艺路线安排：（1）P-P’-A点进刀，加工Φ40外圆，B点退刀-退至安全高度——（2）安全高度-C点进刀，加工Φ24mm外圆，D点退刀-退至安全高度

——（3）安全高度-A点进刀，加工整个轮廓，B点退刀-退至安全高度3、相关点坐标的数值计算：4、编程：数控铣床编程实例2：2023/2/628数控技术数控铣削编程：2023/2/629数控技术

加工中心（MachiningCenter）：一种集成化的数控加工机床，是在数控铣床的发展基础上衍化而成的，它集铣削、钻削、铰削、镗削及螺纹切削等工艺于一体，通常称镗铣类加工中心，习惯称加工中心。

加工特点：按不同工序自动选择和更换刀具，自动改变主轴转速、切削用量等，一次装夹就能完成粗、精加工，车、钻等多个工序的加工。第二节数控铣床与加工中心的程序编制四、加工中心的编程特点

2023/2/630数控技术1．加工中心主要结构部件及其功能加工中心类型繁多，结构各异，但总体来看主要由基础部件、主轴部件、数控系统、自动换刀装置、自动交换工作台、自动排屑装置等辅助装置。2．加工中心的工艺特点（1）加工精度高（2）表面质量好（3）加工生产率高（4）工艺适应性强（5）劳动强度低、劳动条件好（6）良好的经济效益（7）有利于生产管理的现代化第二节数控铣床与加工中心的程序编制2023/2/631数控技术3．加工中心的分类（1）按照机床形态及主轴布局形式分类立式加工中心卧式加工中心龙门式加工中心复合加工中心

第二节数控铣床与加工中心的程序编制（2）按加工中心的换刀形式分类带刀库、机械手的加工中心无机械手的加工中心一般在小型加工中心上采用转塔刀库形式，主要以孔加工为主。2023/2/632数控技术4、编程特点：需要合理进行工艺分析，周密安排加工顺序。加工批量大于10件时，采用自动换刀，否则以手工换刀为宜。（自动换刀要留出足够的换刀空间）为提高机床利用率，刀具采用机外预调方式，加工前应进行程序试运行。

为便于单独调试和修改，不同工序内容尽量安排到不同的子程序中，主程序中主要完成换刀和子程序的调用。一把刀具尽量担任较多的加工表面，且进给路线安排应合理。第二节数控铣床与加工中心的程序编制加工中心换刀程序的编制P66：M062023/2/633数控技术P57例3-2、如图所示刀心轨迹，Z向深度为2mm，用镜像加工指令编程。例题O0030