数控车床基本知识.

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说明:前两位不表示刀具序号,后面两位表示刀具补偿号。
刀具的序号要与刀架上的刀位号相对应。
刀具序号和刀具补偿号不必相同,但为了方便通常他们一致。
取消刀具补偿的T指令格式为:T0000。
(八基本G功能代码
1.快速定位G00
G00指令使刀具快速移动到指定的位置。
指令格式:G00 X(U _Z (W _;其中X (U Z (W为指定的坐标值。快速定位指令的实例:图(1-3
(5选择切削参数。在加工过程中,应根据零件精度要求选择合理的主轴转速、进给速度、和切削深度。
(6合理选择刀具。根据加工的零件形状和表面精度要求,选择合适的刀具进行加工。
(7编制加工程序,调试加工程序,完成零件加工。
(四数控加工程序的构成
在数控车床上加工零件,首先要编制程序,然后用该程序控制机床的运动。数控指令的集合称为程序。在程序中根据机床的实际运动顺序书写这些指令。一个完整的数控加工程序由程序开始部分、若干程序段、程序结束部分组成。一个程序段由程序段号和若干个“字”组成,一个“字”由地址符和数字组成。
格式:G94 F---
说明:G94为数控车床的初始状态。
2.每转进给量
格式:G95 F---
使用下式可以实现每转进给量和每分钟进给量的转化。
Fm=Fr×S
Fm为每分钟的进给量, Fr为每转的进给量, S为主轴转速
(3刀具功能
刀具功能用于指定刀具和刀具参数,由T和其后的四位数字组成。
格式:T XX XX
②圆心坐标I、K为圆弧起点到圆弧中心所作矢量分别在X、Z坐标轴方向上的分矢量(矢量方向指向圆心。本系统I、K为增量值,并带有“±”号,当分矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取“-”号。
③当用半径只指定圆心位置时,由于在同一半径只的情况下,从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性,为区别二者,规定圆心角≤ 180°时,用“+R ”表示。若圆弧圆心角>180°时,用“-R ”表示。
④用半径只指定圆心位置时,不能描述整圆。
图2-2 G02应用实例图2-3 G03应用实例
如图2-2所示G02应用实例:
用I、K表示圆心位置,绝对值编程:
N03 G00 X20.O Z2.O;
N04 G01 Z-30.0 F80;
N05 G02 X40.0 Z-40.0 I1O.O KO F60;
用I、K表示圆心位置,增量值编程:
图1-2编程原点
(4制定加工工艺路径,应该考虑加工起始点位置,起始点一般也作为加工结束的位置,起市点应便于检查和装夹工件;应该考虑粗车、半精车、精车路线,在保证零件加工精度和表面粗糙度的前提下,尽可能以最少的进给路线完成零件的加工,缩短单件的加工时间;应考虑换刀点的位置,换刀点是加工过程中刀架进行自动换刀的位置,换刀点位置的选择应考虑在换刀过程中不发生干涉现象,且换刀路线尽可能短,加工起始点和换刀点可选同一点或者不选同点。
N04 G00 X28.0 Z2.O;
N05 G01 Z-40.0 F80;
N06 G03 X40.O Z-46.0 I0 K-6.0 F60;
采用增量值编程
N04 G00 U-150.O W-98.0;
N05 G01 W-42.O F80;
N06 G03 U12.0 W-6.0 10 K-6.0 F60;
N70 Z100程序段7
N80 M30程序结束
(1程序号
零件程序的起始部分一般由程序起始符号%(或O后跟1— 4位数字组成,如:%123, O1234等。
(2程序段的格式和组成
程序段的格式可分为地址格式、分割地址格式、固定程序段格式和可变程序段格式等。其中以可变程序段格式应用最为Βιβλιοθήκη Baidu泛,所谓可变程序段格式就是程序段的长短是可变的。
注3:G00是模态指令,下一段指令也是G00时,可省略不写。G00可编写成G0。G0与G00等效。
2.直线插补G01
G01是使刀具以指令的进给速度沿直线移动到目标点。
1.指令格式为:G01 X(U___Z(W___F___;
其中:X、Z表示目标点绝对值坐标; U、W表示目标点相对前一点的增量坐标, F表示进给量,若在前面已经指定,可以省略。
下面是一个完整的数控加工程序,该程序由程序号开始,以M30结束。程序说明
O1234程序开始
N10 T0101 G95 M3 S500程序段1
N20 G0 X100 Z100程序段2
N30 G0 X26 Z0程序段3
N40 G1 X0.0 F0.1程序段4
N50 Z1程序段5
N60 G0 X100程序段6
数控车床有三个坐标系即机械坐标系、编程坐标系和工件坐标系。机械坐标系的原点是生产厂家在制造机床时的固定坐标系原点,也称机械零点。它是在机床装配、调试时已经确定下来的,是机床加工的基准点。在使用中机械坐标系是由参考点来确定的,机床系统启动后,进行返回参考点操作,机械坐标系就建立了。坐标系一经建立,只要不切断电源,坐标系就不会变化。编程坐标系是编程序时使用的坐标系,一般把我们把Z轴与工件轴线重合, X轴放在工件端面上。工件坐标系是机床进行加工时使用的坐标系,它应该与编程坐标系一致。能否让编程坐标系与工坐标系一致,是操作的关键。
图2-4车锥法图2-5车圆法图2-4为车圆弧的车锥法切削路线。即先车一个圆锥,再车圆弧。但要注意,车锥时的起点和终点的确定,若确定不好,则可能损坏圆锥表面,也可能将余量留得过大。确定方法如图2-4所示,连接OC交圆弧于D ,过D点作圆弧的切线AB。
图2-5为车圆弧的同心圆弧切削路线。即用不同的半径圆来车削,最后将所需圆弧加工出来。此方法在确定了每次吃刀量ap后,对90°圆弧的起点、终点坐标较易确定,数值计算简单,编程方便,常采用。但空行程时间较长。
说明:
① G01指令后的坐标值取绝对值编
程还是取增量值编程,由尺寸字地址
决定,有的数控车床由数控系统当时
的状态(G90、G91决定。
②进给速度由F指令决定. F指令也
是模态指令,它可以用GOO指令取
消。如果在G01程序段之前的程序段
没有F指令,而现在的G01程序段
中也没有F指令,则机床不运动。因
此, G01程序中必须含有F指令。
N7 G00 X100 Z100退刀至换刀点
N8 M30程序结束,并回起点
四、小结
本课题是数控车床编程的重要环节,必须了解数控车床的编程特点,掌握F、S、T功能,熟练掌握直线移动指令的应用,能够编制简单的轴类零件精加工程序。
教师教案
6.1数控车床基本程序指令及应用
课题1基本编程指令
(一圆弧插补指令G02、G03
(2选择停止
指令:M01
功能:与M00类似,执行完包含M01的程序段后,机床停止自动运行,只是当机床机床操作面板上的选择停开关压下时,这个代码才有效。
(3主轴正转、反转、停止
指令:M03、M04、M05
功能:M03、M04可使主轴正、反转,与同段程序其他指令一起开始执行。M05指令可使主轴在该程序段其他指令执行完成后停止转动。
格式:M03 S
M04 S
M05
(4冷却液开、关
指令:M08、M09
功能:M08表示开启冷却液, M09表示关闭冷却液。
(5程序结束
指令:M02或M30
功能:该指令表示主程序结束,同时机床停止自动运行。CNC装置复位。M30还可使控制返回到程序的开始,故程序结束使用M30比M02方便些。
说明:该指令必须编在最后一个程序段中。
ФZ轴
图1-3快速定位
直径编程:快速从A点移动到B点。
绝对编程:G00 X20 Z0;
相对编程:G00 U-60 W-40;
注1:G00时各轴单独以各自设定的速度快速移动到终点,互不影响。任何一轴到位自动停止运行,另一轴继续移动直到指令位置。
注2:G00各轴快速移动的速度由参数设定,用F指定的进给速度无效。
(2非模态指令:称非续效指令,其功能仅在出现的程序段有效。
(六常用M指令
M指令是控制数控机床“开、关”功能的指令,主要用于完成加工操作时的辅助动作。M指令有模态还非模态之分,常用M指令的功能及应用如下:
(1程序停止
指令:M00
功能:执行完包含M00的程序段后,机床停止自动运行,此时所有存在的模态信息保持不变,用循环启动使自动运行重新开始。
数控车床是两坐标的机床,只有X轴和Z轴,按右手定则的方法将Y轴也加上去来考虑。观察者让Y轴的正向指向自己(即沿Y轴的负方向看去,站在这样的位置上就可正确判断X-Z平面上圆弧的顺逆时针了。
图2-1圆弧顺逆的判断
2.说明:
①采用绝对值编程时,圆弧终点坐标为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值,用X、Z表示。当采用增量值编程时;圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值,用U、W表示。
通常,在车削端面、沟槽等与x轴平行的加工时,只需单独指定X(或U坐标;在车外圆、内孔等与Z轴平行的加工时,只需单独指定Z(或W值。图1-4为同时指令两轴移动车削锥面的情况,用G01编程为:
图1-4
绝对坐标编程方式:G01 X80.0 Z-80.0F0.25
增量坐标编程方式:G01 U20.0 W-80.0F0.25
N03 G00 U-80.O W-98.0;
N04 G01 UO W-32.0 F80;
N05 G02 U20.O W-10.0 I10.0 K0 F60;
用R表示圆心位置
N04 G01 Z-30.O F80;
N05 G02 X40.0 Z-40.O R10 F60,
如图2-3所示G03应用实例:
用I、K表示圆心位置,采用绝对值编程。
指令格式:G02/G03 X(U___Z(W___I___K___F___;
G02/G03 X(U___Z(W___R___F___;
1.圆弧顺逆的判断
圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03。圆弧插补的顺逆可按图2-1给出的方向判断:沿圆弧所在平面(如XZ平面的垂直坐标轴的负方向(-Y看去,顺时针方向为G02,逆时针方向为G03。
教师教案
6.1数控车床基本程序指令及应用
一、授课内容
(一数控车床坐标系
数控机床的加工是由程序控制完成的,所以坐标系的确定与使用非常重要。根据ISO841标准,数控机床坐标系用右手笛卡儿坐标系作为标准确定。数控车床平行于主轴方向即纵向为Z轴,垂直于主轴方向即横向为X轴,刀具远离工件方向为正向。如图1-1所示
(七主轴功能、进给功能和刀具功能
(1主轴功能S
主轴转速功能表示机床主轴的转速大小,由S和后面的若干数字组成。
格式:M03 S600主轴以600r/min的速度正转。
(2进给功能F
进给功能表示刀具中心运动时的进给速度, ,由F和其后的若干数字组成。数字的单位取决于数控系统所采用的进给速度的指定方式。
1.每分钟进给量
V、W、P、Q、I、J、K、A、B、C、DERH共18个字母。表示非尺寸地址有N、G、F、S、T、M、L、O等8个字母。
(五模态指令与非模态指令的区分
(1模态指令:称续效指令,一经程序段中指定,便一直有效,直到后面出现同组另一指令或被其他指令取消时才有效。编写程序时,与上段相同的模态指令可以省略不写。不同组模态指令编在同一程序段内,不影响其续效。
例如:
N10 G01 X40.0 Z-30.0 F200 ;程序段号功能字坐标字进给速度功能字程序段结束(3 “字”
一个“字”的组成如下所示:
Z - 30.0
地址符符号(正、负号数据字(数字
程序段号加上若干程序字就可组成一个程序段。在程序段中表示地址的英文字母可分为地址和非尺寸地址两种。表示尺寸地址的英文字母有X、Y、Z、U、
(九编程实例
如图1-5所示,编写其精加工程序。
图1-5
%1234
N1 M03 S500 G95 T0101选择转速,选择刀具
N2 G00 X18 Z1定位至倒角延长线
N3 G01 X26 Z-3 F0.15倒3×45°角
N4 Z-48车Φ26外圆
N5 X60 Z-58车削第一段锥
N6 X80 Z-73车削第二段锥
图1-1
(二数控车床加工工艺制定方法
在数控车床上加工零件时,应该遵循如下原则:
(1选择适合在数控车床上加工的零件。
(2分析被加工零件图样,明确加工内容和技术要求。
(3确定工件坐标系原点位置。原点位置一般选择在工件右端面和主轴回转中心交点P ,也可以设在主轴回转中心与工件左端面交点O上,如图1-2所示。
用R表示圆心位置,采用绝对值编程。
N04 G00 X28.0 Z2.O;
N05 G01 Z-40.0 F80;
3. G02/G03车圆弧的方法:
应用G02(或G03指令车圆弧,若用一刀就把圆弧加工出来,这样吃刀量太大,容易打刀。所以,实际车圆弧时,需要多刀加工,先将大多余量切除,最后才车得所需圆弧。下面介绍车圆弧常用加工路线。
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