1、會計(jì)學(xué)1實(shí)用數(shù)控車床編程與操作實(shí)用數(shù)控車床編程與操作二、二、數(shù)控車床的組成數(shù)控車床的組成 數(shù)控車床一般由車床主體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)三大部分組成。數(shù)控車床一般由車床主體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)三大部分組成。1 1、車床主體、車床主體 它是數(shù)控車床的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)部分它是數(shù)控車床的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)部分。（1 1）主軸箱）主軸箱 比普通車床的結(jié)構(gòu)簡化，但制造和裝配的精度的要求較高。比普通車床的結(jié)構(gòu)簡化，但制造和裝配的精度的要求較高。（2 2）導(dǎo)軌）導(dǎo)軌 保證進(jìn)給運(yùn)動的準(zhǔn)確性的重要部件。保證進(jìn)給運(yùn)動的準(zhǔn)確性的重要部件。(a)(b)(c)(d)n5 5、主、進(jìn)給傳動分離、主、進(jìn)給傳動分離各參考點(diǎn)各參考點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)

2、系：機(jī)床坐標(biāo)系：機(jī)床上固有的坐標(biāo)系。機(jī)床上固有的坐標(biāo)系。（固定）（固定）機(jī)床原點(diǎn)：機(jī)床原點(diǎn)：機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)機(jī)床零點(diǎn)：機(jī)床零點(diǎn)：機(jī)床坐標(biāo)系中固定不變的極限點(diǎn)。機(jī)床坐標(biāo)系中固定不變的極限點(diǎn)。（參考點(diǎn)）（參考點(diǎn)）工件坐標(biāo)系：工件坐標(biāo)系：為編程方便而建立的坐標(biāo)系。為編程方便而建立的坐標(biāo)系。（可變）（可變）工件原點(diǎn)：工件原點(diǎn)：工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。對刀點(diǎn)：對刀點(diǎn)：建立機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系之間關(guān)系的建立機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系之間關(guān)系的基準(zhǔn)點(diǎn)。基準(zhǔn)點(diǎn)。換刀點(diǎn)：換刀點(diǎn)：是指刀具換刀的位置點(diǎn)。通常應(yīng)注意遠(yuǎn)離是指刀具換刀的位置點(diǎn)。通常應(yīng)注意遠(yuǎn)離 工件避免碰傷，一般設(shè)立在機(jī)床零點(diǎn)處

3、或工件避免碰傷，一般設(shè)立在機(jī)床零點(diǎn)處或 對刀點(diǎn)處。對刀點(diǎn)處。刀位點(diǎn)：刀位點(diǎn)：表示刀具特征的點(diǎn)。也是對刀和加工的表示刀具特征的點(diǎn)。也是對刀和加工的 基準(zhǔn)點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)。 3 3、編程方式、編程方式 數(shù)控車床上主要加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。所以數(shù)控車床上主要加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。所以在編制程序時，在編制程序時，X X軸坐標(biāo)可以有軸坐標(biāo)可以有直徑編程直徑編程和和半徑編程半徑編程兩種。兩種。各點(diǎn)坐標(biāo)如下：各點(diǎn)坐標(biāo)如下：直徑編程：直徑編程：點(diǎn)點(diǎn)1 (20, 0);1 (20, 0);點(diǎn)點(diǎn)2 (20, -13.5);2 (20, -13.5);點(diǎn)點(diǎn)3 (40, -48.5);3 (40, -48.5)

4、;點(diǎn)點(diǎn)4 (70, -60);4 (70, -60);4321ZOX1 1）直徑編程和半徑編程）直徑編程和半徑編程半徑編程：半徑編程：點(diǎn)點(diǎn)1 (10, 0);1 (10, 0);點(diǎn)點(diǎn)2 (10, -13.5);2 (10, -13.5);點(diǎn)點(diǎn)3 (20, -48.5);3 (20, -48.5);點(diǎn)點(diǎn)4 (35 ,-60);4 (35 ,-60);注：機(jī)床出廠時系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定為直徑編程系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定為直徑編程，采用直徑尺寸編程與零件圖樣中的標(biāo)注直徑尺寸一致，這樣可避免尺寸換算過程中可能造成的錯誤，給編程帶來很大方便。2 2）相對坐標(biāo)（相對坐標(biāo)（U U、V V、W W 或或 G91 G91 ） 刀具

5、運(yùn)動位置坐標(biāo)值相對前一點(diǎn)給出。刀具運(yùn)動位置坐標(biāo)值相對前一點(diǎn)給出。2 2）絕對編程和相對編程）絕對編程和相對編程方法1：絕對編程 相對編程G00 X25. Y26.; G00 U15. V11.; G00 X25. Y26.; G00 U15. V11.; G00 X18. Y40.; G00 U-7. V14.;G00 X18. Y40.; G00 U-7. V14.;方法2：絕對編程 相對編程G90 G00 X25. Y26.; G91 G00 X15. Y11.; G90 G00 X25. Y26.; G91 G00 X15. Y11.; G00 X18. Y40.; G00 X-7. Y

6、14.;G00 X18. Y40.; G00 X-7. Y14.;例：刀具當(dāng)前位于A點(diǎn),沿ABC軌跡運(yùn)動,試采用絕對和相對方式進(jìn)行編程。（1 1）F F指令：用于控制刀具的進(jìn)給速度。指令：用于控制刀具的進(jìn)給速度。注：當(dāng)車削螺紋時，注：當(dāng)車削螺紋時，F(xiàn) F用來指令被加工螺紋的導(dǎo)程。用來指令被加工螺紋的導(dǎo)程。 例：螺紋加工時，例：螺紋加工時，F(xiàn)3.0 F3.0 表示被加工螺紋的導(dǎo)程為表示被加工螺紋的導(dǎo)程為3mm3mm。 例：例：G97 S3000 G97 S3000 表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速3000 3000 r/minr/min。（2 2）S S指令：用于控制主軸

7、轉(zhuǎn)速。指令：用于控制主軸轉(zhuǎn)速。如：如：S300S300表示主軸轉(zhuǎn)速為表示主軸轉(zhuǎn)速為300r/min300r/min。T0300 T0300 表示取消刀具補(bǔ)償。表示取消刀具補(bǔ)償。G G注： (1) 表內(nèi)00組為非模態(tài)指令，只在本程序段內(nèi)有效。其他組為模態(tài)指令，一次指定后持續(xù)有效，直到被本組其他代碼所取代。 (2) 標(biāo)有*的G代碼為數(shù)控系統(tǒng)通電啟動后的默認(rèn)狀態(tài)。G01 G01 可進(jìn)行切削加工可進(jìn)行切削加工，它能完成外圓、端面、內(nèi)孔、錐面等。，它能完成外圓、端面、內(nèi)孔、錐面等。X X、Z Z目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)；目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)； R R圓弧半徑；圓弧半徑；（數(shù)控車削加工中，圓弧均小于（數(shù)控車削加工中，圓弧均小于1

8、80180，所以，所以R R為正值，號省略）為正值，號省略） F F 進(jìn)給速度。進(jìn)給速度。方法二：方法二：G02 X Z I K F G02 X Z I K F ； / G03 X Z I K F / G03 X Z I K F ；注：注： I I圓心相對于起點(diǎn)的圓心相對于起點(diǎn)的X X方向變化值方向變化值; ;( (可能是正值、負(fù)值和零，且為半徑值可能是正值、負(fù)值和零，且為半徑值) )K K圓心相對于起點(diǎn)的圓心相對于起點(diǎn)的Z Z方向變化值方向變化值; ;(K(K可能是正值、負(fù)值和零可能是正值、負(fù)值和零) ) G00 X0 Z2.G00 X0 Z2.； OO K K （快速進(jìn)刀）（快速進(jìn)刀）G0

9、1 Z0 F100G01 Z0 F100； K K O O （直線插補(bǔ)，進(jìn)給速度（直線插補(bǔ)，進(jìn)給速度F100mm/minF100mm/min）X24. Z-28.X24. Z-28.； O O 1 1 （同上，（同上，G01G01指令續(xù)效指令續(xù)效,F,F續(xù)效）續(xù)效）G02 X40. Z-36. R8.G02 X40. Z-36. R8.； 1 1 2 2 （順圓插補(bǔ)（順圓插補(bǔ),F,F續(xù)效）續(xù)效）( (或或 G02 X40. Z-36. I7.75 K0.24 G02 X40. Z-36. I7.75 K0.24 ；) ) G01 Z-49.G01 Z-49.； 2 2 3 3 （直線插補(bǔ)（直線

10、插補(bǔ), F, F續(xù)效）續(xù)效）G03 X50. Z-55. R8.G03 X50. Z-55. R8.； 3 3 4 4 （逆圓插補(bǔ)（逆圓插補(bǔ), F, F續(xù)效）續(xù)效）( (或或G03 X50. Z-55. I-2.19 K-8.41 G03 X50. Z-55. I-2.19 K-8.41 ；) ) G01 Z-83.G01 Z-83.； 4 4 5 5 （直線插補(bǔ)（直線插補(bǔ), F, F續(xù)效）續(xù)效）G00 X100.G00 X100.； 5 5 P P （快速退刀）（快速退刀）Z100.Z100.； P P O O（同上，（同上， G00G00指令續(xù)效）指令續(xù)效）O0001;O0001;T010

11、1;T0101;M03 S800;M03 S800;M05;M05;M30;M30;、(W)(W)的含義與的含義與G28G28中的相同。中的相同。CA中間點(diǎn) BG29G28o( 回參考點(diǎn)換刀 )參考點(diǎn) Rzx程序如下：G28 X50 Z-25； (割刀回中間點(diǎn)B)T0404； (換螺紋刀)G29 X25 Z5； (螺紋刀定位到C點(diǎn))(5) G41、G42、G40指令（刀尖半徑補(bǔ)償） 雖然采用尖角車刀對加工及編程都很方便，但由于刀頭越尖就越容易磨損，并且當(dāng)?shù)毒咛舛M(jìn)給速度又較大時，可明顯地感覺出一般的輪廓車削將產(chǎn)生車螺紋的效果，即使減小進(jìn)給速度，也會影響到加工表面的粗糙度。為此，精車時常將車刀

12、刀尖磨成圓弧過渡刃。采用這樣的車刀車內(nèi)、外圓和端面時，刀尖圓弧不影響加工尺寸和形狀，但轉(zhuǎn)角處的尖角肯定是無法車出的，并且在切削錐面或圓弧面時，會造成過切或少切，因此，有必要對此采用刀尖半徑補(bǔ)償來消除誤差。 如圖所示，有刀尖存在時，對刀尖按輪廓線編程加工，即可以得到理想輪廓，不需要考慮刀補(bǔ)；而用圓弧頭車刀時，若還按假想刀尖編程加工而又不考慮刀補(bǔ)，則實(shí)際切削得到的輪廓將產(chǎn)生誤差，只有考慮刀補(bǔ)(人工考慮刀補(bǔ)量進(jìn)行編程，即以偏移理想輪廓一個刀具半徑的軌跡線計(jì)算)編程加工后，方可保證切削得到理想輪廓線。當(dāng)然也可以按照輪廓軌跡編程，再在程序中適當(dāng)位置加上刀補(bǔ)代碼，讓機(jī)床自動進(jìn)行刀補(bǔ)。 利用機(jī)床自動進(jìn)行刀尖

13、半徑補(bǔ)償時，需要使用G40、G41、G42指令。 當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行到含T代碼的程序指令時，僅僅是從中取得了刀具補(bǔ)償?shù)募拇嫫鞯刂诽?其中包括刀具幾何位置補(bǔ)償和刀具半徑大小)，此時并不會開始實(shí)施刀尖半徑補(bǔ)償。只有在程序中遇到G41、G42、G40指令時，才開始從刀庫中提取數(shù)據(jù)并實(shí)施相應(yīng)的刀徑補(bǔ)償。G41刀尖半徑左補(bǔ)償。沿著進(jìn)給方向看，刀具在零件的左側(cè)進(jìn)給。G42刀尖半徑右補(bǔ)償。沿著進(jìn)給方向看，刀具在零件的右側(cè)進(jìn)給。G40取消刀尖半徑補(bǔ)償。刀尖運(yùn)動軌跡與編程軌跡一致。刀補(bǔ)方式的確定刀位點(diǎn)與刀尖方位 刀位點(diǎn)即是刀具上用于作為編程相對基準(zhǔn)的參照點(diǎn)。當(dāng)執(zhí)行沒有刀補(bǔ)的程序時，刀位點(diǎn)正好走在編程軌跡上；而有刀補(bǔ)時，

14、刀位點(diǎn)將可能行走在偏離于編程軌跡的位置上。按照試切對刀的情況看，對刀所獲得的坐標(biāo)數(shù)據(jù)就是刀尖的坐標(biāo)，采用對刀儀，也基本上是按刀尖對刀的。而事實(shí)上，對于圓弧頭車刀而言，這個刀尖是不存在的，是一個假想的刀尖點(diǎn)(如圖 (a)中A點(diǎn))。當(dāng)然，也可通過測出刀尖圓弧半徑值來推測出刀尖圓弧中心點(diǎn)(圖 (a) 中B點(diǎn))。編程時，通常就是用這樣兩個參照點(diǎn)來作為刀位點(diǎn)的，刀尖半徑補(bǔ)償也就是圍繞這兩種情況進(jìn)行的。刀位點(diǎn)與刀尖方位 事實(shí)上，當(dāng)采用A點(diǎn)編程補(bǔ)償方式時，系統(tǒng)內(nèi)部只對錐面及圓弧面計(jì)算刀補(bǔ)，而對車端面與車外圓則不進(jìn)行刀補(bǔ)。當(dāng)采用B點(diǎn)編程刀補(bǔ)方式時，則無論什么樣的輪廓線都需要進(jìn)行刀補(bǔ)運(yùn)算。當(dāng)然，對有刀補(bǔ)功能的車

15、床來說，無論用哪種補(bǔ)償方式，我們都只需要按零件最終得到的輪廓線進(jìn)行編程，至于怎么具體地實(shí)施刀補(bǔ)，則是數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部要做的事情。但對于沒有刀補(bǔ)功能的車床來說，考慮如何刀補(bǔ)則是編程者必須要考慮的問題，只有正確的刀補(bǔ)編程才能得到準(zhǔn)確的輪廓軌跡。 雖然說只要采用刀徑補(bǔ)償，就可加工出準(zhǔn)確的軌跡尺寸形狀，但若使用了不合適的刀具，如左偏刀換成右偏刀，那么采用同樣的刀補(bǔ)算法還能保證加工準(zhǔn)確嗎？肯定不行。為此，就引出了刀尖方位的概念。圖 (b)所示為按假想刀尖方位以數(shù)字代碼對應(yīng)的各種刀具裝夾放置的情況；如果以刀尖圓弧中心作為刀位點(diǎn)進(jìn)行編程，則應(yīng)選用0或9作為刀尖方位號，其他號都是以假想刀尖編程時采用的。只有在刀具

16、數(shù)據(jù)庫內(nèi)按刀具實(shí)際放置情況設(shè)置相應(yīng)的刀尖方位代碼，才能保證對它進(jìn)行正確的刀補(bǔ)；否則，將會出現(xiàn)不合要求的過切和少切現(xiàn)象。刀徑補(bǔ)償?shù)囊?初次加載) 由沒有設(shè)定刀徑補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)動軌跡到首次執(zhí)行含G41、G42的程序段，即是刀尖半徑補(bǔ)償?shù)囊脒^程。見圖2-43，編程時書寫格式為：.G40G00(G01) . ；先取消以前可能加載的刀徑補(bǔ)償(如果 以前未用過G41或G42，則可以不寫這一行)G41(G42) G01(G00) .Dxx；在要引入刀補(bǔ)的含坐標(biāo)移 動的程序行前加上G41或G42刀補(bǔ)的加載和卸載刀徑補(bǔ)償?shù)娜∠?卸載) 執(zhí)行過刀徑補(bǔ)償G41或G42的指令后，刀補(bǔ)將持續(xù)對每一編程軌跡有效；若要取消刀

17、補(bǔ)，則需要在某一編程軌跡的程序行前加上G40指令，或單獨(dú)將G40作一程序行書寫。 注意： (1) 刀徑補(bǔ)償?shù)囊牒托遁d不應(yīng)在G02、G03圓弧軌跡程序行上實(shí)施。 (2) 刀徑補(bǔ)償引入和卸載時，刀具位置的變化是一個漸變的過程。 (3) 當(dāng)輸入刀補(bǔ)數(shù)據(jù)時給的是負(fù)值，則G41、G42互相轉(zhuǎn)化。 (4) G41、G42指令不要重復(fù)規(guī)定，否則會產(chǎn)生一種特殊的補(bǔ)償。在循環(huán)加工過程中，除切削在循環(huán)加工過程中，除切削加工時，刀具按加工時，刀具按F指令速度指令速度 運(yùn)動外，刀具在切入、退出運(yùn)動外，刀具在切入、退出工件和返回起始點(diǎn)都是快速工件和返回起始點(diǎn)都是快速進(jìn)給速度進(jìn)給速度(G00指令的速度指令的速度)進(jìn)進(jìn)行

18、的。行的。次固定循環(huán)指令中，G70是G71、G72、G73粗加工后的精加工指令，G74是深孔鉆削固定循環(huán)指令，G75切槽固定循環(huán)指令，G76螺紋加工固定循環(huán)。4.通常情況下，車螺紋時主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)按其機(jī)床或數(shù)控系通常情況下，車螺紋時主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)按其機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng)說明書中規(guī)定的計(jì)算式進(jìn)行確定，其計(jì)算式為：統(tǒng)說明書中規(guī)定的計(jì)算式進(jìn)行確定，其計(jì)算式為： n螺螺n允允/L(r/min) 5.牙型較深，螺距較大時，可分?jǐn)?shù)次進(jìn)給，每次進(jìn)給的牙型較深，螺距較大時，可分?jǐn)?shù)次進(jìn)給，每次進(jìn)給的背吃刀量用螺紋深度減去精加工背吃刀量所得之差按遞背吃刀量用螺紋深度減去精加工背吃刀量所得之差按遞減規(guī)律分配，常用螺紋切削的進(jìn)給次

19、數(shù)與背吃刀量見表減規(guī)律分配，常用螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量見表2-3、表、表2-4。 常用公制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量常用公制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量(雙邊雙邊) (mm)英制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量英制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量 (雙邊雙邊) (英寸英寸) 螺紋切削退刀角度為45程序：N16 G76 P011160 Q100 R200N16 G76 P011160 Q100 R200；N18 G76 X60.64 Z25.0 P3680 Q1800 N18 G76 X60.64 Z25.0 P3680 Q1800 F6.0F6.0例：如圖例：如圖5.295.29所示，所示， 2 2號外割刀（刀寬號外割刀（刀寬4mm4mm）加工三個槽寬）加工三個槽寬7mm7mm，槽底直徑槽底直徑31mm31mm的溝槽，試用的溝槽，試用M98M98、M99M99指令編制程序。指令編制程序。主程序主程序T0202T0202； （外割刀）（外割刀）G0