数控车床编程实例资料 共58页

车 削
必按照刀具中心运动轨迹编程。使用刀具半径补偿指令，
编 并在控制面板上手工输入刀具半径，数控装置便能自动
程 地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即执
举
例 行刀具半径补偿后，刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半
径值，从而加工出所要求的工件轮廓。
3.4 典
利用机床自动进行刀尖半径补偿时，需要使用G40、
件 其圆心为“O‘”，半径为“R＋r”，此时编程人员仍按假想刀尖P
的 数
点进行编程，不考虑刀尖圆弧半径的影响，即粗实线轮廓应按图中
控 虚实线参数进行编程。但要求加工前应在刀补拔码盘上给 z向和x
车 向分别加一个补偿量r。同理，在切削凹圆弧，如图3-75（b）时，
削 则在x向和z向分别减一个补偿量r。
的
数
控
车
削
编
程
举
例
（a） 补偿前产生过切现象 （b）加入补偿后的切削
图3-74圆头车刀加工锥面补偿示意图
2）按假想刀尖编程加工圆弧
3.4 典
如果按假想刀尖编程车削半径为R的凸凹圆弧表面AB时，会出
型 现如图3-75所示的情况。图中（a）为车削半径为R的凸圆弧，由于
零 r的存在，则刀尖P点所走的圆弧轨迹并不是工件所要求的圆弧形状。
图3-71 刀具位置补偿
按基准刀尖编程
按刀架中心编程
Z2
基准 车刀
当前车刀
Xj
几何补偿
刀架转位
Zj 磨损补偿 Zm
Xm
X1
Z1
X2
3.4
2．刀具半径补偿
典
（1）不具备刀具半径补偿功能的系统补偿
型
在通常的编程中，将刀尖看作是一个点，然而实际数
零
件 控切削加工中为了提高刀尖的强度，降低加工表面粗糙度，
的，这时可用轮廓虚线轨迹所示的3段等距线迹进行
控
编程，即O1圆半径为R1+r，O2圆半径为R2+t，O3
车
圆半径为R3-r，三段圆弧的终点坐标由等距的切点
削 编
关系求得。这种方法编程比较直观，常被使用。
程
举
例
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
图3-76 按刀尖圆弧中心轨迹编程
从以上分析可以看出，数控系统进行刀具位置补偿，就是用刀补 值对刀补建立程序段的增量值进行加修正，对刀补撤销段的增量值 进行减修正。 这里的1号刀是标准刀，我们只要在加工前输入与标准刀的差I∆、K∆ 就可以了。在这种情况下，标准刀磨损后，整个刀库中的刀补都要 改变。为此，有的数控系统要求刀具位置补偿的基准点为刀具相关 点。因此，每把刀具都要输入I∆、K∆，其中I∆、K∆是刀尖相对刀具相 关点的位置差（图3-71）。
典
型 一、典型零件数控车削编程的步骤：
零 件
1、零件图样分析
的 2、加工工艺性分析（含基点、节点坐标的计算及
数
控
编程原点的确定）
车 3、确定工序和装夹方式
削
编 4、选择刀具和确定走刀路线
程 5、选择切削用量
举
例 6、拟定工序卡片
7、加工程序的编制
二、车床综合编程实例1
3.4 典
如图3-77所示工件，需要进行精加工，其中Ø85mm外
型 G41、G42指令。
源自文库
零 件
当系统执行到含T代码的程序指令时，仅仅是从中
的 取得了刀具补偿的寄存器地址号(其中包括刀具几何位
数 控
置补偿和刀具半径大小)，此时并不会开始实施刀尖半
车 径补偿。只有在程序中遇到G41、G42、G40指令时，才
削 编
开始从刀库中提取数据并实施相应的刀径补偿。
程
举
例
3.4 3.4.2 典型零件的数控车削编程举例
3.4 典 型 零 件
若假想刀尖加工如图3-74所示工件轮廓AB移动，即P1P2与AB 重合，并按AB尺寸编程，则必然产生图a中欠切的区域ABCD，造 成残留误差。因此按图b所示，使车刀的切削点移至AB，并沿AB 移动，从而可避免残留误差，但这时假想刀尖轨迹P3P4与轮廓在X 方向和Z方向分别产生误差ΔX和ΔZ。
编 时，为加工出合格的零件，必须进行刀具位置补偿。
程
举
例
图3-70 刀具位置补偿示意
如图3-70所示，车床的刀架 装有不同尺寸的刀具。设图示刀 架的中心位置为各刀具的换刀点， 并以l号刀具的刀尖B点为所有刀 具的编程起点。
当换2号刀具加工时，2号刀 具的刀尖在C点位置，要想运用A、 B两点的坐标值来实现从C点到A 点的运动，就必须知道B点和C点 的坐标差值，利用这个差值对B 到A的位移量进行修正，就能实 现从C到A的运动。
的 刀尖处成圆弧过渡刃。在切削内孔、外圆及端面时，刀尖
数 圆弧不影响其尺寸、形状，但在切削锥面和圆弧时，则会
控 车
造成过切或少切现象（见图3-72）。此时可以用刀尖半径
削 补偿功能来消除误差。
编
简易数控系统不具备半径补偿功能，因此，当零件精度
程 举
要求较高且又有圆锥或圆弧表面时，要么按刀尖圆弧中心
例 编程，要么在局部进行补偿计算，来消除刀尖半径引起的
误差。
图3-72 刀尖圆弧产生过切和少切的现象
1)按假想刀尖编程加工锥面
3.4
数控车床总是按“假想刀尖”点来对刀，使刀尖位置与程序中的起
典 刀点（或换刀点）重合。所谓假想刀尖如图3-73所示，b为圆头车刀，
型 P点为圆头刀假想刀尖，相当于a图中尖头刀的刀尖点。
零
件
的
数
控
车
削
编
程
举
例
图3-73 圆头车刀刀尖半径和假象刀尖
第3章 数控车床的编程
3.4 典型零件的数控车削编程举例 练习与思考题
3.4.1 数控车床刀具补偿
3.4
典
数控机床中刀具补偿有两种：刀具位置尺寸补
型 零
偿和刀具半径尺寸补偿。
件
1．刀具位置补偿
的 数
当采用不同尺寸的刀具加工同一轮廓尺寸的零
控 件，或同一名义尺寸的刀具因换刀重调、磨损以及
车 削
切削力使工件、刀具、机床变形引起工件尺寸变化
3.4
（2）具有刀具半径补偿功能的系统补偿
典
在现在高级的数控车床控制系统，为使编程简单方
型 零
便，数控车床一般都设置了刀尖圆弧半径补偿功能，而
件 且可以根据刀尖的实际情况，选择刀位点轨迹，编程和
的 数
补偿都十分方便。对于具有刀具半径补偿功能的数控系
控 统，在编程时，只要按零件的实际轮廓编程即可，而不
编
程
举
例
3.4
典
型
零
件
的
数
控
车
削
编
程
举
（a）凸圆弧加工
（b）凹圆弧加工
例
图3-75 圆头车刀加工凸凹圆弧刀补示意图
3.4
3）按刀尖圆弧中心轨迹编程
典
不具备刀具半径补偿功能的数控系统，除按假
型 零
想刀尖轨迹数据编程外，还可以按刀心轨迹编程。
件
如图4-76所示手柄零件是由3段凸圆弧和凹圆弧构成
的 数