模具现代加工技术.ppt

1、,模具现代加工技术课程,青岛黄海职业学院,模块二 模具数控加工,模具现代加工技术,上一页,模具教研室,下一页,返回,退出,第1章 数控机床加工程序编制基础,第2章 数控加工工艺设计,第3章 数控车床的加工程序编制,第4章 数控铣床的程序编制,第5章 加工中心的程序编制,在本章的学习中，首先要建立数控加工的空间坐标系，然后熟练掌握常用G功能代码指令和常用M功能代码指令的使用，从而打下数控程序编制的基础。,第1章 数控机床加工程序编制基础,1、数控机床坐标系的定义,3、数控铣床坐标轴方向的确定,2、数控车床坐标轴方向的规定,4、加工坐标系的设置方法,6、直线插补指令G01,5、设定工件坐标指令,7

2、、圆弧插补指令G02、G03,上一页,下一页,返回,退出,数控机床的坐标系 1、数控机床坐标系的意义 根据图所示，标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定：伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90，则大拇指代表X坐标轴，食指代表Y坐标轴，中指代表Z坐标轴。其中，大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。,第1章 数控机床加工程序编制基础,上一页,下一页,返回,退出,2、数控车床坐标轴方向的确定 根据图示的数控车床结构图，确定X、Z直线坐标如下 （1）Z坐标：平行于主轴，刀具离开工件的方向为正。 （2）X坐标：工件做旋转运动

3、，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。,第1章 数控机床加工程序编制基础,上一页,下一页,返回,退出,根据图示的数控立式铣床结构图，确定X、Y、Z直线坐标。 （1）Z坐标：平行于主轴，刀具离开工件的方向为正。 （2）X坐标：Z坐标垂直，且刀具旋转，所以面对刀具主轴向立柱方向看，向右为正。 （3）Y坐标：在Z、X坐标确定后，用右手直角坐标系来确定。,第1章 数控机床加工程序编制基础,上一页,下一页,返回,退出,3、数控铣床坐标轴方向的确定,4、加工坐标系的 （1）准备工作：机床回参考点，确认机床坐标系。 （2）装夹工件毛坯，通过夹具使零件定位，并使工件定位基准面与机床运动方向一致。 （3）对刀

4、测量：使用直径为10的标准测量棒、塞尺对刀。 （4）计算设定值：将前面已测得的各项数据，按设定要求运算。 （5）在机床上设定：将开关放在MDI方式下，进入加工坐标系设定页面输入数据。 （6）校对设定值：对于初学者，在进行了加工原点的设定后，应进一步校对设定值，以保证参数的正确性。,第1章 数控机床加工程序编制基础,设置方法,上一页,下一页,返回,退出,上一页,下一页,返回,退出,4、加工坐标系的设置方法（以铣床为例）,第1章 数控机床加工程序编制基础,G92临时设定,G54G59预置寄存,设定工件坐标系,5、设定工件坐标系指令,上一页,下一页,返回,退出,第1章 数控机床加工程序编制基础,a:

5、G92 按照程序规定的尺寸字，通过当前刀具所在位置来设定加 工坐标系的原点。这一指令不产生机床运动。 编程格式：G92 X-Y-Z- 试用G92指令建立如图所示的加工坐标系： 当前的刀具在A点时：G92 X10 Y12 当前的刀具在B点时：G92 X30 Y37 注意：这种方式设置的加工原点是随刀具当前位置（起始位置）的变化而变化的。,第1章 数控机床加工程序编制基础,上一页,下一页,返回,退出,b、G54、G55、G56、G57、G58、G59 选择16号加工坐标系,这六个指令可以分别用来选择选择16号加工坐标系。编程格式：G54 G90 G00 (G01) X Y Z (F) 该指令执行后

6、，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。16号工件加工坐标系是通过CRT/MDI方式设置的。,第1章 数控机床加工程序编制基础,上一页,下一页,返回,退出,6、直线插补指令G01 直线插补指令用于产生按指定进给速度F实现的空间直线运动。 程序格式：G01 X-Y-Z-F- 例：实现右图所示从A点到B点的直线插补运动，其程序段为： 绝对方式编程：G90 G01 X10 Y10 F100 相对方式编程：G91 G01 X-10 Y-20 F100,第1章 数控机床加工程序编制基础,上一页,下一页,返回,退出,7、圆弧插补指令 G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补，G03为按指

7、定进给速度的逆时针圆弧插补。 圆弧顺逆方向的判别：沿不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针为G02，逆时针为G03。如图所示。,第1章 数控机床加工程序编制基础,上一页,下一页,返回,退出,程序格式 XY平面圆弧插补指令程序格式 G17 G02（G03）X-Y-I-J-（R-）F- 其中，X、Y的值是指圆弧插补的终 点坐标，I、J是指圆弧起点到圆心 的增量坐标，与G90、G91无关， R为指定圆弧半径，当圆弧圆心角 180时，R值为正，反之， R值为负。,第1章 数控机床加工程序编制基础,上一页,下一页,返回,退出,XZ平面圆弧插补指令程序格式 G18 G02（G03）X-Z-I-

8、K-（R-）F- 其中，X、Y的值是指圆弧插补的终 点坐标，I、K是指圆弧起点到圆心的 增量坐标，与G90、G91无关，R为 指定圆弧半径，当圆弧圆心角180时，R值为正，反之， R值为负。,第1章 数控机床加工程序编制基础,上一页,下一页,返回,退出,YZ平面圆弧插补指令程序格式 G19 G02（G03）Y-Z-J-K-（R-）F- 其中，Y、Z的值是指圆弧插补 的终点坐标，J、K是指圆弧起点 到圆心的增量坐标，与G90、G91无关，R为指定圆弧半径， 当圆弧圆心角180时， R值为正，反之，R值为负。,第1章 数控机床加工程序编制基础,上一页,下一页,返回,退出,圆弧插补指令的应用 例：

9、在右图中，当圆弧A的起点为P1， 终点为P2，圆弧插补程序段为 G02 X321.65 Y280 I40 J140 F50 或G02 X321.65 Y280 R-145.6 F50， 当圆弧A的起点为P2，终点为P1时， 圆弧插补程序段为 G03 X160 Y60 I-121.65 J-80 F50， 或G03 X160 Y60 R-145.6 F50。,第1章 数控机床加工程序编制基础,上一页,下一页,返回,退出,小结与复习思考题,小结 数控坐标系是操作机床的基础；常用指令的格式与应用是重点；各种常用指令的应用与区别是难点。 本章主要讲述机床坐标系各坐标轴方向的规定、工件坐标系的设定以及几

10、种常用指令的应用，要求掌握坐标轴的正方向和常用指令的应用。 复习思考题 练习要求仿真演示机床坐标轴的方向和指令的应用。,上一页,下一页,返回,退出,本章重点讨论了数控加工的主要工艺内容，数控加工工艺设计方法等问题。其中，涉及确定走刀路线和安排加工顺序的主要问题有： 1、寻求最短走刀路线 2、最终轮廓一次走刀完成 3、选择切入、切出方向,第2章 数控加工工艺设计,上一页,下一页,返回,退出,1、寻求最短走刀路线 走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包含了工步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。 如加工图2.1A所示零件上的孔系。图2.1B的走刀路线为先加工外圈孔

11、后，再加工内圈孔。若改用图2.1C的走刀路线，可减少空刀时间，则可节省定位时间近一倍，提高了加工效率。,第2章 数控加工工艺设计,上一页,下一页,返回,退出,图2.1A,图2.1B,图2.1C,上一页,下一页,返回,退出,第2章 数控加工工艺设计,2、最终轮廓一次走刀完成 为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。 如图2.2A为用行切方式加工内腔的走刀路线，将在两次走刀的起点和终点间留下残留高度，而达不到要求的粗糙度。所以如采用图2.2B的走刀路线，先用行切法，最后沿周向环切一刀，光整轮廓表面，能获得较好的效果。图2.2C也是一种较好的走刀路线方式。,

12、第2章 数控加工工艺设计,上一页,下一页,返回,退出,3、选择切入、切出方向 考虑刀具的进、退刀（切入、切出）路线时，刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑；应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停（切削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕。通常的情况如下图所示：,第2章 数控加工工艺设计,上一页,下一页,返回,退出,数控车削工艺灵活多变，其丰富的循环功能指令，典型轴类零件的工艺分析与编程是学习的重点。 1、数控车床的常用编程指令 2、刀尖圆弧自动补偿功能 3、数控车削编程实例,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返

13、回,退出,1、数控车床的常用编程指令 G指令 M指令 S指令 F指令,第3章 数控车床的加工程序编制,点击观看视频,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,1、坐标的取法,Z轴,X轴,主轴轴线方向,径向方向,正方向：刀具远离工件的方向,2、绝对值和增量值,绝对值：X、Z,增量值：U、W,X直径尺寸,Z轴向尺寸,U增量的两倍,W增量值,G指令,一、有关坐标的指令,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,车削零件编程原点的X向零点应选在零件 的回转中心。Z向零点一般应选在零件的 右端面、设计基准或对称平面内。,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加

14、工程序编制,3、可设定零点偏置（ G54G59）,确定工件坐标系原点在机床坐标系的位置,上一页,下一页,返回,退出,4、加工程序原点偏置（ G50） 格式 G50 X_ Z_,工件坐标系原点设定在工件左端面位置 G50 X200 Z210 工件坐标系原点设定在工件右端面位置 G50 X200 Z100 工件坐标系原点设定在卡爪前端面位置 G50 X200 Z190,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,1、快速定位指令（G00） 模态代码,指令格式 G00 X（U）_ Z（W）_,指令说明: X、Z 后面的值为终点坐标值 U、W 后面的值是

15、现在点与目标点之间的距离 与方向 指令功能: 表示刀具以机床给定的快速进给速度移动 到目标点,二、有关运动的指令,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,例：,增量坐标编程：G00 U-60 W-80,绝对坐标编程：G00 X40 Z122,如图所示，刀具从换刀点A（刀具起点）快速进给到B点，试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编写G00程序段,上一页,下一页,返回,退出,2、直线插补指令（G01）模态代码,指令格式G01X（U）_ Z（W）_ F_,指令功能 G01指令使刀具以设定的进给速度从所在 点出发，直线插补至目标点。,指令说明 X、Z 后面的值为终点坐标值 U、W

16、后面的值是现在点与目标点之间的距离与方向 F 以F给定速度进行切削加工，在无新的F指令替代前一直有效,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,例：,如图所示，设零件各表面已完成粗加工，试分别用绝对 坐标方式和增量坐标方式编写G00，G01程序段。,绝对坐标编程： G00 X18 Z2 A-B G01 X18 Z-15 F50 B-C G01 X30 Z-26 C-D G01 X30 Z-36 D-E G01 X42 Z-36 E-F 增量坐标编程： G00 U-62 W-58 A-B G01 -17 50 - G01 U12 W-11 - G

17、01 W-10 - G01 U12 -,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,3、圆弧插补指令（G02、 G03 ）模态代码,指令格式,指令功能 G02、G03指令表示刀具以进给速度 从圆弧起点向圆弧终点进行圆弧插补,指令说明,G02为顺时针圆弧插补指令 G03为逆时针圆弧插补指令,注：关于G02、G03指令方向的判别在第一章中已详解。,上一页,下一页,返回,退出,例：,如图所示，走刀路线为A-B-C-D-E-F，试分别用绝对坐 标方式和增量坐标方式编程。,绝对坐标编程 G03 X34 Z-4 K-4（或R4）F50 A-B G01 Z-20 B-C G02 Z-40 R

18、20 C-D G01 Z-58 D-E G02 X50 Z-66 I8（或R8） E-F 增量坐标编程 G03 U8 W-4 k-4（或4）50 A-B G01 W-16 B-C G02 W-20 R20 C-D G01 W-18 D-E G02 U16 W-8 I8（或R8） E-F,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,G04指令可使刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的表面。 指令格式为：G04 X_；G04 U_；G04 P_ X、U、P均为暂停的时间。其中X后面的数字为带小数点的数,单位为S；P后面的数字为整数、单位为ms。 例如，暂停18s的程序如下： G04 X

19、1.8 、G04 U1.8或G04 P1800,程序延时时间范围为16毫秒到9 999.999秒。,4 、暂停指令 G04,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,M指令,辅助功能又称M功能，主要控制机床主轴或其他机电装置的动作，还可用于其他辅助动作，如程序暂停、程序结束等。下面仅介绍常用的几种M指令。 1程序停止（M00） 格式：M00； 说明： 1）系统执行M00指令后，机床的所有动作均被切断，机床处于暂停状态，重新按下启动按钮后，系统将继续执行M00程序段后面的程序。若此时按下复位键，程序将返回到开始位置，此指令主要用在尺寸检验、排屑或插入必要的手工动作等。 2）M0

20、0指令必须单独设一程序段。,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,2选择停（M01） 格式：M01； 说明： 1）在机床操作面板上有“选择停”开关，当该开关置ON时，M01功能同M00，当该开关置OFF位置时，数控系统对M01不予理睬。 2）M01指令同M00一样，必须单独设一程序段。 3程序结束（M30，M02） 格式：M30（M02）； 说明： 1）M30表示程序结束，机床停止运行，并且系统复位，程序返回到开始位置；M02表示程序结束，机床停止运行，程序停在最后一句。 2）M30或M02应单独设置一个程序段。,上一页,下一页,返回,退出

21、,第3章 数控车床的加工程序编制,4主轴旋转指令（M03，M04，M05） 格式：M03（M04） S ； M05； 说明： 1）M03启动主轴正转，M04启动主轴反转，M05使主轴停止转动，S表示主轴转速，如M04 S500表示主轴以500r/min转速反转。 2）M03、M04、M05可以和G代码设在一个程序段内。 5冷却液开关（M08，M09） 格式：M08（M09）； 说明： 1）M08表示打开冷却液，M09表示关闭冷却液。 2）M00、M01、M02、M30均能关闭冷却液，如果机床有安全门，则打开安全门时，冷却液也会关闭。,上一页,下一页,返回,退出, G96是接通机床恒线速控制，此

22、处S指定的数值表示切削速度（m/min）。数控装置从刀尖位置处计算出主轴转速，自动而连续的控制主轴转速，使之始终达到由S指定的数值。设定恒线速可以使工件各表面获得一致的表面粗糙度。,第3章 数控车床的加工程序编制,S指令,格式：G96 S； G97 S；,A： n=1000 150 ( 40)=1193 r/最小 B ： n=1000 150 ( 60)=795r/最小 C ： n=1000 150 ( 70)=682 r/最小,例： G96 S150 表示切削点线速度控制在 150 m/min。 对图中所示的零件，为保持 A 、 B、C各点的线速度在 150 m/最小，则各点在加工时的主轴转

23、速分别为：,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,主轴最高转速指令（G50）,格式：G50 S；,G50有坐标系设定和主轴最高转速设定两种功能，此处G50是后一种功能，用S指定的数值来设定主轴最高转速（r/min），如G50 S2000是把主轴最高转速设为2000r/min。,当刀具逐渐靠近工件中心时，主轴转速会越来越高，此时工件有可能因卡盘调整压力不足而从卡盘中飞出。为防止这种事故，在建立G96指令之前，最好设定G50来限制主轴最高转速。,G97是取消恒线速控制，并按S指定的主轴转速旋转，此处S指定的数值表示主轴转速（r/min），也可以不指定S。 在使用G96指令前必

24、须正确的设定工件坐标系。,上一页,下一页,返回,退出,F指令,编程举例 N10 S200 M3 F0.2 ；进给量0.2 mm/r,N20 G94 F200 ；进给量200 mm/min,N120 G95 F0.3 ；进给量0.3mm/r,G94为每分钟进给量（mm/min），G95为每转进给量（mm/r）。G94通常用于数控铣床、加工中心类进给指令，G95通常用于数控车床类进给指令。G95为该数控车床通电后的状态。,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,2、刀尖圆弧自动补偿功能,第3章 数控车床的加工程序编制,编程时，通常都将车刀刀尖作为一点来考虑，但实际上刀尖处存在圆

25、角 。,补偿的目的：就是解决刀尖圆弧可能引起的加工误差。,刀尖圆角R造成的少切与过切,假想刀尖的加工误差,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,在使用G41、G42时应注意的几个问题： 1)不能重复使用。即在程序中前面有了G41或G42指令之后，就不能再直接使用G41或G42指令。若想使用，则必须先用G40指令解除原G41或G42，否则补偿就不正常。 2)当刀具路径发生变化时，应根据工件的位置，重新指令刀偏补偿。如下图所示从A一B是用G41指令，从B一C则应用G42指令。,上一页,下一页,返回,退出,3)刀尖圆弧半径补偿加入的路径。在程序中由G40变为使用G41(或G42

26、)时，此时刀尖圆弧半径R的补偿量会自动加入，产生运动。其路径如下图所示。,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,例题 如图所示，运用刀具半径补偿指令编程。,G00 X20 Z2 快进至A0点 G42 G01 X20 Z0 刀尖圆弧半径右补偿A0-A1 Z-20 A1-A2 X40Z-40 A2-A3-A4 G40 G01 X80 Z-40 退刀并取消刀尖圆弧半径 补偿A4-A5,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,例：应用刀尖圆弧自动补偿功能加工图示零件：,N10 G50 X200 Z175 T0101 N20 M03 S1500N30 G00 G

27、42 X58 Z10 M08N40 G96 S200N50 G01 Z0 F1.5N60 X70 F0.2N70 X78 Z-4N80 X83N90 X85 Z-5N100 G02 X91 Z-18 R3 F0.15N110 G01 X94N120 X97 Z-19.5N130 X100N140 G00 G40 G97 X200 Z175 S1000 N150 M30,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,3、数控车削编程实例,实例1：已知毛坯直径为40，根据图示编写加工程序。,选用刀具：用93外圆车刀粗、精加工外圆。,所用指令：G00、G

28、01,程序清单： O0001； M03 S800 T0101； Z-30； G00 X100 Z100; G00 X36 Z3； X42； M30; G01 Z-30 F0.3； Z3； X42； X32 Z3； Z-30 F0.15； X32.4 X42 F0.3；,简单的阶梯轴可用单一固定循环指令G90、加工，简化程序。,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,指令格式 G90 X（U）_ Z（W）_ F_ 指令说明 X、Z 表示切削终点坐标值； U、W 表示切削终点相对循环起点的坐标分量； F 表示进给速度,圆柱面和圆锥面切削单一固定循环指令 （G90）,实例1用G9

29、0编程如下 O0001； M03 S800 T0101；; G00 X42 Z3； G90 X36 Z-30 F0.3； X32.4 X32 F0.15； G00 X100 Z100 M30;,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,实例2：已知毛坯尺寸为40，根据图示编写其精加工程序。,说明：该图是在上一图的基础上增加了圆弧连接，因此程序所用到的指令除了G00、G01外，还需要G02、G03指令。,程序：O0010 M03 S1000 T0101； G00 X0 Z3； G00 X100 Z100； G01 Z0 F0.15； M30； X20； G03 X30 Z-5

30、R5； G01 Z-29； G02 X36 Z-32 R3； G01 X40；,用倒圆角指令程序简化如下：,M03 S1000 T0101； G00 X0 Z3； G00 X100 Z100； G01 Z0 F0.15； M30； X30 R5； Z-32 R3； G01 X40；,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,实例3：已知毛坯尺寸为4070，编写其加工程序。,工艺分析：用三爪卡盘夹住左侧，由于外形有斜面和圆弧，选择55外圆车刀，从右至左加工。,选用指令：由于工件外形复杂，粗、精加工用循环指令G71、G70以简化程序。,程序：O0002； M03 S800 T01

31、01； Z-29； G00 X40 Z3； X30； G71 U2 R1； Z-33； G71 P30 Q80 U0.4 W0.2 F0.3； G02 X31.96 Z-46 R12； N30 G42 G00 X0； G01 Z-52； Z0； N80 G40 X42； G01 X17 Z-12 F0.15； G70 P30 Q80； X20； G00 X100 Z100； X24 W-2；（混合编程） M30；,注：对于有公差要求的尺寸，编程时取其平均尺寸。,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,1、内外圆粗、精车循环G71 外圆粗切循环是一种复合固定循环。适用于棒料毛

32、坯粗车外径和圆筒毛坯粗车内径需多次走刀才能完成的粗加工。刀具循环路径如右图所示。,2、精车固定循环G70,格式： G70 P(ns) Q(nf),上一页,下一页,返回,退出,编程格式： G71 U(d) R(e) G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t),注意： 1、nsnf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也对粗车循环无效。 2、零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少；X轴、Z轴方向非单调时，nsnf程序段中第一条指令必须在X、Z向同时有运动。,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,

33、O1000；,N010 G50 X200.0 Z220.0；,N020 M03 S600 T0100；,N030 G00 X160.0 Z180.0 M08；,N040 G71 U2.0 R1.0；,N050 G71 P060 Q120 U2.0 W1.0 F0.2 ；,N060 G00 X40.0 S800；,N070 G01 W-40.0 F0.1；,N080 X60 W-30.0；,N090 W-20.0；,N100 X100.0 W-10.0；,N110 W-20.0；,N120 X140.0 W-20.0；,N130 G70 P060 Q120；,N140 G00 X200.0 Z2

34、20.0 M09；,例1：如图所示工件，试用G70、G71指令编程。,N150 M03；,上一页,下一页,返回,退出,实例4：,如图所示，完成图示零件的粗、精加工。,第3章 数控车床的加工程序编制,分析：该零件长度变化小于直径变化，属于盘类零件，编程用G72粗加工外轮廓，精加工用G70,可简化程序。,N010 G92 X150 Z100; N020 G00 X41 Z1; N030 G72 W2 R1; N040 G72 P40 Q70 U0.1 W0.2 F0.3 S500 ; N050 G00 X41 Z-31; N060 G01 X20 Z-20; N070 Z-2; N080 X14

35、Z1;,上一页,下一页,返回,退出,端面粗车复合固定循环指令（ G72 ）,指令格式 G72 W _ R _ G72 P _ Q _ U _ W _ F _ S _ 指令说明 P、Q P起始段号 Q结束段号 U X轴向精车余量 W Z轴向精车余量 F 进给速度,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,指令功能：切除棒料毛坯大部分加工余量，切削是沿平 行X轴方向进行，A为循环起点,A-A-B为精 加工路线,说明： 在使用G72进行粗加工时，只有含在G72程序段中的F、S、T功能才有效，而包含在nsnf程序段中的F、S、T功能即使被指定，对粗车循环也无效。 该说明同样适用于G7

36、1指令。,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,封闭（固定形状）粗车固定循环指令（ G73 ）,指令格式 G73 U （i ）W （k ）R _ G73 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F _ S _ 指令说明 i 、 k X轴和Z轴向粗车余量 i （半径值） u X轴向精车余量 w Z轴向精车余量 R 循环次数（粗车）,指令功能适合加工铸造、锻造成型一类工件,上一页,下一页,返回,退出,例题:如图所示，粗车余量为18mm(x向)，5mm(z向),进给速度 100mm/min，主轴转速500r/min，精加工余量为0.5mm(x

37、向),0.5mm(z向),循环次数为10次。运用固定形状切削复合循环指令编程。,N010 G92 100 Z100; N020 G00 50 Z10; N030 G73 U18 W5 R10; N040 G73 P40 Q090I0.5 K0.5 F0.3 S100; N050 G01 X0 Z1 N060 G03 X12 W-6 6 N070 G01 W-10 N080 X20 W-15 N090 W-13 N100 G02 X34 W-7 R7 N110 G70 P50 Q100 F0.15,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,第3章 数控车床的加工程序编制,实例5

38、：图示零件毛坯为40mm100 mm棒料，材料为45钢。完成程序的编制。,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,1) 确定工艺方案 采用三爪自定心卡盘夹持40外圆，棒料伸出卡盘外约85 mm，找正后一次装夹完成粗、精加工。 2) 刀具 分析零件图以后，确认该零件加工需要3把刀具。选定1号刀为硬质合金机夹车刀；2号刀为宽4 mm的硬质合金切槽刀；3号刀为60硬质合金机夹螺纹车刀。 3) 工艺路线的设计 (1) 用1号刀进行轮廓的粗车和精车，采用粗车循环指令G71和精车循环指令G70进行编程； (2) 用2号刀进行车槽加工； (3) 用3号刀车螺纹，采用G92指令编程； (4

39、) 用2号刀切断工件。,上一页,下一页,返回,退出,第3章 数控车床的加工程序编制,4) 切削用量 粗车轮廓时车削深度为1.5mm，退刀量为2mm，进给量为1.3mm/r，主轴转速为800r/min；精车轮廓时进给量为0.15 mm/r，主轴转速为1200 r/min。粗车完毕后，X向单边精车余量为0.2 mm，Z向精车余量为0.1 mm；车槽时进给量为0.15 mm/r，主轴转速为600 r/min，车刀进入槽底部进给暂停2 s。 5) 工件坐标系 以零件右端面与回转轴线交点为工件原点，坐标系如图4-10所示。用G54设定工件坐标系，设定方法与前面所介绍的完全相同。,上一页,下一页,返回,退

40、出,程序如下： O0402； N010 M03 S800 T0101 ；换1号车刀，导入刀具补偿 N020 G00 X40.0 Z3.0 ；快速到达循环起刀点定位 N030 G71 U1.5 R2.0 ； N040 G71 P50 Q135 U0.4 W0.1 F1.5 ； N050 G00 X20.0 ； N060 G01 Z-20.0 F0.15 S1200； N070 外径车削固定循环刮毛坯外径 N080 X22.0；车削槽处的台阶端面； N090 Z-30.0； N100 X24.0 ； N110 X28.494 Z-53.469；车圆锥； N120 G02 X38.0 Z-65.0

41、R15.0； N130 G01 Z-80.0；N135 X40； N140 G70 P100 Q170 ； 从N50至N135精车轮廓 N150G00 X100.0； 刀具沿径向快退,N160 Z200.0； 刀具沿轴向快退 N170 T0202；换2号车刀，导入刀具补偿 N180 G00 X24.0 Z-20.0 S300 ； N190 G01 X16.0 F0.15； N200 G04 X2.0；暂停2 s，修光槽底 N210 G00 X24.0； N220 X100.0 Z200.0； N230 T0303； N240 G00 X21.0 Z3.0 ；快速到达螺纹加工起始位置 N250

42、G92 X19.2Z-18 F1.5； N260 X18.6； N270 X18.2； N280 X18.04； N290 G00 X100 Z200； N300 G00 X42 Z-79； N310 G75 X-1 P4 F0.15； N320 G00 X100 Z200； N330 M30；,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,螺纹车削单一循环（G92）,直螺纹车削循环的编程格式： G92 X（U） Z（W） F； 圆锥螺纹车削循环的编程格式：G92 X（U） Z（W） R F；,圆柱螺纹切削循环,圆锥螺纹切削循环,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返

43、回,退出,说明： 1）该指令可使螺纹加工用车削循环完成，式中X（U）、Z（W）为终点坐标，F为螺纹的导程，R为锥螺纹大小端的差值。地址U、W的符号判别同G90指令。 2）螺纹的导程范围及主轴速度的限制等与G32螺纹车削相同。 3）螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段和降速退刀段。,圆柱螺纹切削循环举例,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,N60 X286 N70 X282 N80 X2804 N90 G00 X2700 Z2600 T0100 M05；(快速回起始点） N100 M02；(程序结束),N10 G50 X2700 Z2600 ；(建立工件坐标系) N2

44、0 M03 ；(主轴正转) N30 T0101 ；(换l号刀、使用1号补偿) N40 G00 X350 Z1040 ；(快速到达循环起点) N50 G92 X292 Z550 F15 ；(车螺纹循环),第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,圆锥螺纹切削循环举例,G00 X55.0 Z5.0;到循环起点 G92 X48.163 Z-50.0 R-5.14 F2.0; X47.563 R-5.14; X46.963 R-5.14; X46.563 R-5.14; X46.463 R-5.14; G00 X100 Z200;刀具退回,对数说明：R：车削螺纹段的起点相对于终点的X

45、方向上的半径之差。,第3章 数控车床的加工程序编制,加工后的零件,上一页,下一页,返回,退出,该指令与G92的区别：切入切削退刀返回，必须写到程序中，程序较长。,第3章 数控车床的加工程序编制,螺纹车削（G32）,该指令进行螺纹切削时需要指出终点坐标值及螺纹导程F(单位mm)。编程格式为： G32 X (U) Z (W) F其中，X (U)省略时为圆柱螺纹切削，Z (W)省略时为端面螺纹切削，X (U)、Z (W)都不省略为锥螺纹切削。 螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段和降速退刀段。G32指令可以执行单行程螺纹切削，车刀进给运动严格根据输入的螺纹导程进行。,上一页,下一页,返回,退出,

46、第3章 数控车床的加工程序编制,螺纹车削循环指令（G76）,编程格式 G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) R(d) G76 X (U) Z (W) R(i) P(k) Q(d) F(f) 式中:m精加工最终重复次数； r倒角量； 刀尖的角度；,dmin最小切入量； d精加工余量； X (U) Z (W)终点坐标； i螺纹部分半径差(i=0时为圆柱螺纹)； k螺牙的高度(用半径值指令X轴方向的距离)； d第一次的切入量(用半径值指定)； f螺纹的导程(与螺纹切削时相同)；,上一页,下一页,返回,退出,例题 如图所示，工艺设计规定：运用螺纹切削复合循环指令编程，刀尖为60，螺纹倒角量为1

47、L，螺纹高度为2.4mm，第一次切深取0.7mm，最小切深为0.1mm，螺距为4mm，精加工余量0.1mm，螺纹小径为33.8mm。,G00 X60 Z10； G76 P011060 Q100 R200； G76 X33.8 Z-60 P2400 Q700 F4；,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,实例6：图示零件毛坯为65mm210 mm棒料，材料为45钢。完成程序的编制。,1、工艺分析 （1）该零件由圆柱面、圆锥面、圆弧以及螺纹和退刀槽组成，基本反映了车削加工外轮廓的典型工序，右端面应先车出并钻好中心孔。 （2）由于零件轴向较长，故确定左端面和轴线为定位基准。左端

48、采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活顶尖支承的装夹方式。 （3）确定加工顺序和进给路线：加工顺序由粗到精、由近到远的原则，先从右到左进行粗车，再从右到左进行精车，接着切槽、切螺纹。,（4）选择刀具：粗、精车外轮廓，选用93外圆车刀（T01），由于有一段圆弧，副偏角不能太小，取30。车螺纹用60外螺纹车刀（T02），选4mm的切槽刀（T03）。,（5）选择切削用量：粗车时，S：350r/min，F：0.4mm/r。精车时S：630r/min，F：0.1mm/r。车螺纹时S：200r/min，F：1.5mm/r。切槽时S：200r/min，F：0.15mm/r,第3章 数控车床的加工程序编制,上

49、一页,下一页,返回,退出,2、程序（原点设在右端面的中心） O0012； G50 X150 Z150； M03 S350 T0101； G00 X65 Z2； （刀快进至循环起点） G71 U2 R1； （粗车外轮廓） G71 P10 Q20 U0.4 W0.2 F0.3； N10 G42 X0； G01 Z0 F0.15； X24 Z-2； （切倒角） Z-40； X32； X45 Z-70； （切圆锥面） X55 Z-100 R5；（切圆弧）,X60； W-20； G02 X60 W-40 R70；（加工圆弧） G01 Z-180； N20 G40 X65； S630； G70 P10 Q

50、20；（精车外轮廓） G00 X150 Z150； T0202 S300；（换切槽刀） G00 X34 Z-40； X18 F0.15；（切槽） G04 X1；（暂停1s光整槽底） G01 X34 F3； G00 X150 Z150；,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,T0303； G00 X26 Z5； G92 X47.1 Z-38 F2；（切螺纹） X46.5； X45.9； X45.5； X45.4； G00 X150 Z150； M05； M30；,加工后的零件,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,小结与复习思考题,小结 数控车削编程重

51、在掌握对指令的应用，指令格式与应用是重点；数控车削加工是难点。数控车削加工的基本操作训练是重中之重。 本章按指令分类进行介绍，要求掌握每种指令的格式及应用，并对功能相似的指令加以区别，熟悉其适用场合。 强化掌握数控车削综全加工的编程技术并要求能基本进行应用。 复习思考题 练习要求仿真检验程序的正确性。,第3章 数控车床的加工程序编制,上一页,下一页,返回,退出,第4章 数控铣床程序编制,数控铣削加工涉及的加工工艺范围广，数控编程指令丰富，是学习的重点。而正确选用铣削加工刀具是编制数控铣削加工程序的重要前提。,1、常用铣削刀具 2、铣刀类型选择 3、数控铣削的工艺性分析 4、刀具补偿 5、简化编

52、程指令 6、数控铣削案例,上一页,下一页,返回,退出,1、常用铣削刀具,数控铣床上所采用的刀具，要根据被加工零件的材料、几何形状，表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等，选择刚性好、耐用度高的刀具。常用刀具见右图。,第4章 数控铣床程序编制,上一页,下一页,返回,退出,第4章 数控铣床程序编制,2、铣刀类型选择,（1）加工曲面类零件 加工曲面类零件时，刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切，而避免刀刃与工件轮廓发生干涉，一般采用球头铣刀。粗加工用两刃铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀。,上一页,下一页,返回,退出,第4章 数控铣床程序编制,（2）铣较大平面,铣较大平面时，为了提高生产效率和提高

53、加工表面粗糙度，一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀。,上一页,下一页,返回,退出,第4章 数控铣床程序编制,（3）铣小平面或台阶面,铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀。,上一页,下一页,返回,退出,（4）铣键槽,铣键槽时，为了保证槽的尺寸精度，一般用两刃键槽铣刀。,第4章 数控铣床程序编制,上一页,下一页,返回,退出,第4章 数控铣床程序编制,（5）孔加工,孔加工时，可采用钻头、镗刀等孔加工类刀具。,上一页,下一页,返回,退出,第4章 数控铣床程序编制,3、数控铣削的工艺性分析,a：零件的加工路线铣削轮廓表面 在铣削轮廓表面时一般采用立铣刀侧面刃口进行切削。对于二维轮廓加工，通常采用的加工路线为： ）

54、从起刀点下刀到下刀点； ）沿切向切入工件； ）轮廓切削； ）刀具向上抬刀，退离工件； ）返回起刀点；,加工路线见右图,上一页,下一页,返回,退出,b、顺铣和逆铣对加工影响 在铣削加工中，采用顺铣还是逆铣方式是影响加工表面粗糙度的重要因素之一。逆铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf方向相反，顺铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf的方向相同。铣削方式的选择应视零件图样的加工要求，工件材料的性质、特点以及机床、刀具等条件综合考虑。通常，由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优于逆铣。如图4.24a所示为采用顺铣切削方式精铣外轮廓,图4.24b所示为采

55、用逆铣切削方式精铣型腔轮廓,图4.24c所示为顺、逆铣时的切削区域。,第4章 数控铣床程序编制,上一页,下一页,返回,退出,4、刀具补偿,第4章 数控铣床程序编制,1、刀具半径补偿指令 在零件轮廓铣削加工时，由于刀具半径尺寸影响，刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具中心轨迹，直接按零件图样上的轮廓尺寸编程，数控系统提供了刀具半径补偿功能。刀具半径补偿的使用见右图，半径补偿所涉及的问题有： a:左偏刀具半径补偿 b:右偏刀具半径补偿 c:工作过程 d:过切,上一页,下一页,返回,退出,半径补偿指令格式,G41为左偏刀具补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向看，刀具在零件左侧；

56、G42为右偏刀具补偿； G40 为补偿撤消指令。,第4章 数控铣床程序编制,注意：1、G41/42只能与G00或G01一起使用，且刀具必须移动！,注意：2、D为刀具半径补偿号码，一般补偿量应为正值，若为负值，则G41和G42正好互换。,上一页,下一页,返回,退出,a:左偏刀具半径补偿 G41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿，见下图,第4章 数控铣床程序编制,上一页,下一页,返回,退出,b:右偏刀具半径补偿 G42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半径补偿，见下图,第4章 数控铣床程序编制,

57、上一页,下一页,返回,退出,C:工作过程 刀具半径补偿建立时，一般是直线且为空行程，以防过切。以G42为例，图1.2表示建立刀具半径补偿的过程。图1.3表示刀具半径补偿的工作过程。刀具半径补偿结束用G40撤消，撤消时同样要防止过切。图1.4表示撤消刀具半径补偿的过程。 上述各图中，实线表示编程轨迹；点划线表示刀具中心轨迹；r等于刀具半径，表示偏移向量。,第4章 数控铣床程序编制,上一页,下一页,返回,退出,建立刀具半径补偿的过程,第4章 数控铣床程序编制,上一页,下一页,返回,退出,刀具半径补偿的过程,第4章 数控铣床程序编制,上一页,下一页,返回,退出,撤消刀具半径补偿的过程,第4章 数控铣

58、床程序编制,上一页,下一页,返回,退出,d、过切 通常过切有以下两种情况： （1）刀具半径大于所加工工件内轮廓转角时，产生的过切，如左图所示。 （2）刀具直径大于所加工沟槽时产生的过切，如右图所示。,第4章 数控铣床程序编制,上一页,下一页,返回,退出,例： 如图采用刀具补偿按增量方式编程。,O0001 N10 G91 G54 X0 Y0 Z-5 N20 M03 S1200 N30 G41 G00 X20.0 Y10.0 D01 （建立01号刀补） N40 G01 Y40.0 F200 N50 X30.0 N60 Y-30.0 N70 X-40.0 N80 G40 G00 X-10.0 Y-20.0 （解除刀补） N90 M05 N100 M30,第4章 数控铣床程序编制,上一页,下一页,返回,退出,使用刀具长度补偿指令，在编程时就不必考虑刀具的实际长度及各把刀具长度尺寸的不同。当由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸变化时，只要修正刀具长度补偿量，而不必调整程序或刀具。,指令格式：,执行正补偿指令G43时: Z实际值Z指令值H 执行负补偿指令G44时: Z实际值Z指