数控第三章

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第三章 数控车床的程序编制
说明:①G41为刀尖半径左补偿;G42为刀尖半径右补偿;X(U),Z(W)为建立刀补或 取消刀补的终点坐标 ②G40为取消刀补 注意:①左补偿和右补偿的判定,沿着刀具前进方向看,刀具在工件的左侧为左 补偿;在右侧为右补偿。 ②G40、G41、G42指令不能与G02、G03等指令出现在同一程序段。 ③G40、G41、G42指令必须与G00、G01在同一程序段内。 ④建立刀补后,必须先取消刀补才能再建立刀补。如使用G41,若再使用 G42,必须先使用G40。 ⑤前面提到刀具长度补偿在T指令建立后补偿即可生效,因此不需要刀具 长度补偿G43、G44;而刀尖圆弧半径补偿在T指令建立后不会生效,只有 G41、G42后才生效。
三、刀具功能
注意:每个刀具的补偿值都存放在存储器中,当系统调用相应刀具工作时,系统 就会将G指令规定的刀具移动位置加上相应的刀具补偿值,最终得出刀具的 实际位置,进行运动。
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四、数控车床的刀具补偿
包括:长度补偿和刀尖圆弧半径补偿 1.刀具长度补偿 使用情况:当刀架上有多把刀或者同一把刀重装时,为使程序不再重新编制, 可使用刀具长度补偿指令。 包括:刀具位置补偿、刀具磨损补偿、刀具长度总补偿
第三章 数控车床的程序编制
实例: 用螺纹指令G32编写螺纹加工指令。
分析:
①进刀段与退刀段:δ1=4L=4X2=8,δ2=1.5L=1.5X2=3; ②螺纹大径=公称直径-0.13P=30-0.13X2=29.74; ③螺纹小径=29.74-2X0.6495P=30-1.3P=27.142;
第三章 数控车床的程序编制
其中刀具长度总补偿等于位置补偿值与磨损补偿值的矢量和。
注意:由于刀具长度补偿值可以在刀具指令T中设定,在编程过程中也不需要特殊 指明,所以在车床上不使用有刀具长度补偿指令G43、G44。
2.刀尖圆弧半径补偿 (1)理论刀尖的方位 (2)刀尖半径补偿指令 注意:与长度补偿指令不同,刀具指令T不能调用刀尖半径补偿指令,所以当需 要半径补偿时, 我们要用G41、G42指令手动实现。 指令格式:G00(G01) G41(G42) X(U)_ Z(W)_;
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3.4 螺纹车削编程指令
导程S:螺纹上任意一点沿同一条螺纹旋线转一周所移动的轴向距离
螺距P:螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离 单线螺纹的导程等于螺距(S=P);多线螺纹的导程等于线数乘以螺距(S=nP) 线数n:螺纹的螺旋线数目
螺纹的直径:在标准中定义为公称直径,是指螺纹的最大直径,螺纹的公称直径 就是大径。 车削螺纹注意事项:要考虑到螺纹加工牙型的膨胀量,螺纹大径一般应车削 得比基本尺寸小0.2mm~0.4mm,也就是约0.13P,这样才能保证车削后的直径 符合要求。
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程序: O0301 N01 G50 X200 Z100; N02 M03 S800 T0101; N03 G00 G42 X30 Z5; N04 G01 X50 Z-5 F1.3; N05 G01 Z-45;
N06 G01 X80 Z-65; N07 G01 Z-70;
N08 G00 G40 X200 Z100; N09 T0100; N10 M05; N11 M02;
数控原理与编程
授课教师:倪笑宇
第三章 数控车床的程序编制
3.1数控车床编程概述
一、数控车床的编程特点
功能:数控车床主要用于回转体零件的加工(圆柱体、圆锥体等)。 特点:1.在直径方向上,系统默认为直径编程。 2.在一个程序段中,根据图纸标注特点,可以采用绝对值编程,也可采用 增量值编程,或者两者混合编程。 3.X向的脉冲当量应取Z向一半。(其目的是提高径向尺寸精度) 4.采用固定循环,简化编程 5.编程时需要考虑车刀的刀具补偿 6.调用车刀刀具指令时,调用了刀具号,同时也调用了刀具补偿值代号 TXXXX
(即绝对坐标编程时,坐标值要写直径值;增量坐标编程时,取径向位移的2倍)
7.I、J、K在圆弧插补和固定循环程序中都有使用,但作用不同
第三章 数控车床的程序编制
Hale Waihona Puke Baidu
二、数控车床的坐标系统
根据机床坐标轴的规定,数控车床的Z轴应该就是车床的主轴方向,刀具 远离工件的方向为正方向。 1.机床坐标系
在大多数数控机床中,开机启动后,都会自动返回参考点,来确认与机床 原点之间的位置,进行系统初始化,检验系统坐标的正确性。
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2.倒圆角 ①由Z轴向X轴倒圆角 指令格式:G01 Z(W)_ R ±r
说明:Z为虚交点B的绝对坐标值; W为起点A到虚交点B的坐标增量; r的正负取决于倒圆向X轴的正向或负向。
②由X轴向Z轴倒圆角 指令格式:G01 X(U)_ R ±r 说明:X为虚交点B的绝对坐标值; U为起点A到虚交点B的坐标增量; r的正负同样取决于倒圆角向X轴的正向 或负向。
注意:①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,其目的 是防止螺纹乱扣。 ②螺纹切削期间不要使用恒线速切削控制G96,因为主轴速度可能变化, 导致切不出正确的螺纹。 ③螺纹加工不能在一次走刀加工中完成。(一次走刀只能加工出低质量 的螺纹,较好的方法是通过几次切削加工,每次的切削深度逐渐递减。) 螺纹切削的编程步骤:
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二、坐标系设定功能
数控车床坐标系设定有三种方法:G50,G54~G59,用刀具功能指令T设定。 1. G50,G54~G59设定工件坐标系(略) 2.用刀具功能指令T设定 通过刀具功能指令TXXXX可以为每把刀具设定工件坐标系。每把刀具指定 加工固定零件,利用刀具设定工件坐标系,特别适用于成批生产。每把刀具的 补偿值不同,所以对应坐标系的补偿值也不同,每个刀具的坐标系补偿值可以 设定在刀具补偿存储器中。这样在换刀的同时,也建立起了该刀具的工件坐标系。 优点:这种设定方法操作简单,一把刀具对应一个坐标系,不改变刀具补偿值, 工件坐标系就会存在且不变。
N14 M30;
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三、暂停指令G04的简单应用
对下列零件进行车槽加工,采用G04指令,主轴不停止转动,刀具停止进给3s。 程序: N01 G01 X8 F0.8; N02 G04 X3.0; N03 G00 U8;
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四、使用G01自动倒角、倒圆
1.45°倒角 ①Z轴向X轴倒角(即由轴向切削向端向切削倒角) 指令格式:G01 Z(W) I±i 说明:Z为虚交点B的绝对坐标值; W为起点A到虚交点B的坐标增量; i为B到C或C’的距离; i的正负取决于倒角向X轴的正向或负向。 ②X轴向Z轴倒角(即由端面切削向轴向切削倒角) 指令格式:G01 X(U)_ K ±k 说明:X为虚交点B的绝对坐标值; U为起点A到虚交点B的坐标增量; k为B到C或C’的距离; k的正负同样取决于倒角向X轴的正向 或负向。
①螺纹大径和小径的确定 螺纹大径=螺纹公称直径-0.13P(螺距) 螺纹小径=螺纹大径-2×0.6495P
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②螺纹切入,切出行程的确定。 升速进刀段=3L~4L 降速退刀段=L~1.5L ③编程直径尺寸的确定 即:螺纹第1次切削直径 = 螺纹大径 - 第1次背吃刀量 螺纹第2次切削直径 = 第1次切削直径 - 第2次背吃刀量 …以此类推 最后一次切削直径为螺纹的小径
程序: O0301
N01 T0303; N02 G97 M03 S1000; N03 G50 X200 Y200; N04 G00 X50 Z8 M08; N05 X28.84; N06 G32 Z-33 F2; N07 G00 X50; N08 Z8; N09 X28.24; N10 G32 Z-33 F2;
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二、圆弧插补G02、G03的简单应用
对下列零件采用精加工编程,使用绝对坐标方式。已知:刀具T0101,主轴转速 800r/min,进给速度0.2mm/r。 分析: 1、数控车床加工,后置刀架。
2、编程原点在右端面中心处。
3、对刀点位置X=100,Z=200。
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3.3数控车床基本编程指令
这里所说的基本编程指令指的是G00~G04等。基本指令的简单应用是编程的 基本功,也是正确理解简化编程指令的基础。
一、G00、G01的简单应用
对下列零件采用精加工编程,使用绝对和增量两种方式。
分析: 1、数控车床加工,后置刀架。
2、编程原点在右端面中心处。 3、对刀点位置X=200,Z=100。
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螺纹加工指令包括:基本螺纹切削指令G32,单一螺纹循环指令G92和复合 螺纹循环指令G76三种。
一、基本螺纹切削指令G32
指令格式:G32 X(U)_ Z(W)_ F_;
说明:X(U)、Z(W)为螺纹切削的终点坐标值,X省略时,为圆柱螺纹切削;Z省略时, 为端面螺纹切削;X、Z均不省略为锥螺纹切削;F为螺纹导程L。
③I、K指定圆心位置,分别是圆弧中心相对圆弧起点在X、Z坐标轴的增量, 注意此处I值始终为半径值,而不是2倍半径值。
④对于有的数控机床,I、K指的是圆弧起点相对于圆弧中心的坐标增量, 因此两种情况的I、K的符号正好相反,使用哪一种视具体情况而定。 在本系统中,我们使用第一种情况。
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N11 G00 X50; N12 Z8; N13 X27.64;
N14 G32 Z-33 F2; N15 G00 X50;
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N16 Z8; N17 X27.24; N18 G32 Z-33 F2; N19 G00 X50; N20 Z8; N21 X27.142; N22 G32 Z-33 F2; N23 G00 X50; N24 Z8; N25 T0300;
2.工件坐标系
工件坐标系的原点(编程原点),由编程人员选定,可以选在工件的任何位置。 但是为了编程方便,数控车床的工件坐标系原点一般选在工件的左端面或右端面 和主轴中心线交点上。
3.对刀点和换刀点
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3.2 车床数控系统的功能
一、常用功能指令
1.准备功能G指令 (1)圆弧插补指令(G02/G03) 针对数控车床的指令格式: ① G02(G03)X(U)_Z(W)_R_F_ ; ② G02(G03)X(U)_Z(W)_I_K_F_ ; 说明:①数控车床只需要知道X、Z或u、w即可,没有Y、V、J ②圆弧插补方向判定与之前的原则一致,只是需注意前置刀架和后置刀架
程序: O0301 N01 G50 X100 Z200; N02 M03 S800 T0101; N03 G00 G42 X5 Z2; N04 G01 X15 Z-3 F0.2; N05 G01 X15 Z-14.5 ; N06 G02 X38 Z-26 R11.5 F0.2 ; N07 G01 Z-45 F0.2 ; N08 G03 X58 Z-63 R20 F0.2 ; N09 G01 Z-75 F0.2 ; N10 G01 X62 ; N11 G00 G40 X100 Z200; N12 T0100; N13 M05;
车床圆弧插补例题:
绝对坐标方式: N010 N020 G01 G02 X20 X40 Z-30 Z-40 F8; (从A→B) R10 F5; (从B→C)
增量坐标方式: N010 N020 G01 G02 U0 W-35 F8; (从A→B) U20 W-10 I10 K0 F5; (从B→C)
第三章 数控车床的程序编制
五、坐标值与尺寸单位设定功能
1.绝对值,增量值指令(略)
2.英制/公制指令(G20/G21) (程序中坐标的单位可以是英制或是公制)
英制单位指令:G20,单位为in 公制单位指令:G21,单位为mm
(通常系统默认是公制单位,编程时可以省略G21) 3.尺寸字数值的小数点编程(略) 4.直径编程与半径编程 (数控车床车削加工与铣削加工不同,其加工的零件一般为回转体,在图纸上 其径向外形尺寸一般用直径表示,半径亦可,但比较少用。目前,绝大部分 数控车床系统都采用直径编程。) 直径编程注意事项: ①坐标系设定指令(G50)用直径值指定坐标值。 ②固定循环参数,如沿X轴切深U用半径值指定。 ③圆弧插补中的I值用半径值指定。
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