第3章數(shù)控車床加工工藝及編程操作教學(xué)時數(shù)：12學(xué)時教學(xué)目的與要求：要求學(xué)生了解數(shù)控車床的加工工藝，掌握數(shù)控車床的編程及操作方法。教學(xué)重點：（fanuc0i系統(tǒng)，華中數(shù)控系統(tǒng)，simens802D系統(tǒng)）的編程方法，華中數(shù)控車床的操作方法。教學(xué)難點：如何講清數(shù)控車床的復(fù)合循環(huán)編程及操作方法。第3章數(shù)控車床加工工藝及編程操作

數(shù)控車床是當(dāng)今使用最廣泛的數(shù)控機床之一，主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。它能夠通過程序控制自動完成內(nèi)外圓柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，并能進行切槽、鉆、擴、鉸孔等工作。由于數(shù)控車床在一次裝夾中能完成多個表面的連續(xù)加工，因此提高了加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，特別適用于復(fù)雜形狀的回轉(zhuǎn)類零件的加工。第一節(jié)數(shù)控車床編程基礎(chǔ)不同數(shù)控車床的車削數(shù)控系統(tǒng)的功能、編程指令和編程方法不同，但他們有許多相同和相似之處。掌握一種數(shù)控車床的編程方法，對學(xué)習(xí)掌握其它數(shù)控車床的編程與加工有觸類旁通的功效。本章以CJK6032數(shù)控車床HNC-1T為例，介紹數(shù)控車床的面板操作、車削數(shù)控系統(tǒng)的基本功能和指令系統(tǒng)，結(jié)合典型零件介紹分析數(shù)控車床的加工工藝特點，進行編程與加工的訓(xùn)練。一、數(shù)控車床的坐標(biāo)系和原點數(shù)控車床的Z軸與主軸軸線重合，刀具遠離工件的方向為Z軸的正方向。X軸分布在徑向，遠離主軸中心線的方向為X軸正方向。數(shù)控車床的工件坐標(biāo)系原點一般取在主軸軸線與工件左端面或右端面的交點處。二、數(shù)控車削系統(tǒng)基本功能1、HNC-1T車削數(shù)控系統(tǒng)的準(zhǔn)備功能（G指令）2、輔助功能(M指令)注意：（1）、如果同一程序段中有多個M指令時，最后指定的有效。（2）、M指令有前作用和后作用，為免混淆，除了M06指令外，最好將M指令單獨作為一個程序段。各制造廠商對M指令的規(guī)定有所不同。對CJK6032數(shù)控車床的M指令使用說明如下：(1).程序停止指令M00\M01(2).程序結(jié)束指令M02(3).主軸控制指令M03\M04\M05(4).換刀指令M06(5).切削液控制指令M08\M09

3、主軸功能S指令地址S后的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速。S指令是模態(tài)指令。CJK6032數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速用手柄實現(xiàn)變速，不能在程序中指定。4、進給功能在G01\G02\G03指令中，F(xiàn)后的數(shù)字表示進給速度，若程序中未給F值，則取軸參數(shù)中各軸“最高允許速度”的最小值。在螺紋切削G32\G76中，F(xiàn)后的數(shù)字表示螺紋導(dǎo)程。F為模態(tài)指令，G00與F指令無關(guān)。5、通信功能：與PC機直接控制，可實現(xiàn)系統(tǒng)集成化、聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸和遠程診斷等功能。6、刀具功能三、數(shù)控車床的編程1、坐標(biāo)系的設(shè)定及數(shù)值輸入方式（1）工件坐標(biāo)系設(shè)定用G92設(shè)置工件坐標(biāo)系功能：G92指令是規(guī)定工件坐標(biāo)系坐標(biāo)原點（程序零點）的指令。格式：G92X

Z

說明：坐標(biāo)值x、z為刀具中心點在工件坐標(biāo)系中（相對于程序零點）的坐標(biāo)。這一指令不產(chǎn)生機床運動。試用G92指令建立右圖所示的加工坐標(biāo)系：當(dāng)前的刀具位置點在A點時：G92X10Z12當(dāng)前的刀具位置點在B點時：G92X30Z37注意：這種方式設(shè)置的加工原點是隨刀具當(dāng)前位置（起始位置）的變化而變化的。注意：X、Z值的確定，即確定對刀點在工件坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值。其選擇的一般原則為：1、方便數(shù)學(xué)計算和簡化編程；2、容易找正對刀；3、便于加工檢查；4、引起的加工誤差小；5、不要與機床、工件發(fā)生碰撞；6、方便拆卸工件；7、空行程不要太長；（2）用G54到G59設(shè)置工件坐標(biāo)系

（又稱零點偏置）所謂零點偏置就是在編程過程中進行編程坐標(biāo)系（工件坐標(biāo)系）的平移變換，使編程坐標(biāo)系的零點偏移到新的位置。如圖下圖，可建立G54～G59共6個加工坐標(biāo)系。其中：G54——加工坐標(biāo)系1，G55——加工坐標(biāo)系2，G56——加工坐標(biāo)系3，G57——加工坐標(biāo)系4，G58——加工坐標(biāo)系5，G59——加工坐標(biāo)系6。注意： 使用G54-G59時，不用G92設(shè)定坐標(biāo)系。G54-G59和G92不能混用。(3)局部坐標(biāo)系設(shè)定G52X___Z___;(4)絕對值G90與增量值G91數(shù)控車床有兩種方法指令刀具的移動，絕對值指令與增量值指令。例：如右圖所示，已知刀具中心軌跡為“A→B→C”，使用絕對坐標(biāo)方式與增量坐標(biāo)方式時各動點的坐標(biāo)分別為：G90時：A（10，10）、B（35，50）、C（90，50）；G91時：B（25，40）、C（55，0）（5）直徑編程和半徑編程（6）小數(shù)點編程：表示時間距離等可采用小數(shù)點編程，數(shù)值范圍為XXXX.XXX,整數(shù)時可省略。如：Z15\Z15.0\Z15.000在絕對值編程時表示Z坐標(biāo)值15mm.(7)尺寸單位選擇G20G21G22格式：G20\G21\G22說明：G20英制輸入制式，inchG21公制輸入制式,mmG22脈沖當(dāng)量輸入制式,脈沖當(dāng)量G20、G21、G22為模態(tài)功能可相互注銷,G21為缺省值2、基本編程指令（1）快速點定位（2）插補指令G01、G02、G03O0001N1G92X40Z5（設(shè)立坐標(biāo)系，定義對刀點的位置）N2M03S400（主軸以400r/min旋轉(zhuǎn)）N3G00X0（到達工件中心）N4G01Z0F60（工進接觸工件毛坯）N5G03G91X24Z-24R15（加工R15圓弧段）N6G02g90X26Z-31R5（加工R5圓弧段）N7G01Z-40（加工Φ26外圓）N8X40Z5（回對刀點）N9M02（主軸停、主程序結(jié)束并復(fù)位）（3）倒角控制功能G01X__Z__C__;G01X__Z__R__;

注意：(1)在螺紋切削程序段中不得出現(xiàn)倒角控制指令；(2)見圖，X，Z軸指定的移動量比指定的R或C小時，系統(tǒng)將報警，即GA長度必須大于GB長度。(4)暫停指令G04G04X___;0~9999.99s(5)返回參考點指令G28\G29G28X___Z___;(P65)G29X___Z___;注意：機床鎖住按鈕按下時，G28\G29指令無效。用G28、G29對所示的路徑編程：要求由A經(jīng)過中間點B并返回參考點，然后從參考點經(jīng)由中間點B返回到C。O0001N1G92X50Z100N2G28X80Z200N3G29X40Z250N4G00X50Z100N5M023、刀具半徑補償編程編程格式：G00/G01G41D__X__Z__；左刀補，沿加工方向看刀具在左邊

G00/G01G42D__X__Z；右刀補，沿加工方向看刀具在右邊G00/G01G40X__Z__；刀具半徑補償注銷

其中：D——偏置值寄存器選用指令，一般在數(shù)控系統(tǒng)中有多個這樣的寄存器，如D00～D99。

功能：編程時假定的理想刀具半徑與實際使用的刀具半徑之差作為偏置設(shè)定在偏置存儲器D01～D99中。在實際使用的刀具選定后，將其與編程刀具半徑的差值事先在偏置寄存器中設(shè)定，就可以實現(xiàn)用實際選定的刀具進行正確的加工，而不必對加工程序進行修改。使用這組指令，一方面可使得編程人員在編程中不必精確指定刀具半徑，另一方面在加工過程中即使刀具失效而換刀或因刀具磨損使刀具半徑變小，都不必修改程序，只需重新設(shè)定刀具偏置參數(shù)即可，因而方便了編程，簡化了編程。這組指令是同組模態(tài)指令，缺省值是G40。

4、固定循環(huán)編程(1)單一固定循環(huán)1）內(nèi)外徑車削單一固定循環(huán)指令G80程序段格式a.圓柱面：G80X___Z___F___;b.圓錐面：G80X__Z___I___F__;

如圖所示，用G80指令編程，點畫線代表毛坯。O0001M03S400（主軸以400r/min旋轉(zhuǎn)）G91G80X-10Z-33I-5.5F100（加工第一次循環(huán)，吃刀深3mm）X-13Z-33I-5.5（加工第二次循環(huán)，吃刀深3mm）X-16Z-33I-5.5（加工第三次循環(huán)，吃刀深3mm）M05（主軸停）M02（主程序結(jié)束并復(fù)位）2)端面車削單一固定循環(huán)指令G81程序段格式a.車端面：G81X__Z___F___;b.車帶錐度端面：G81X__Z__K___F__;用G81指令編程，點畫線代表毛坯。O0001N1G54G90G00X60Z45M03（選定坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)，到循環(huán)起點）N2G81X25Z31.5K-3.5F100（加工第一次循環(huán)，吃刀深2mm）N3X25Z29.5K-3.5（每次吃刀均為2mm，）N4X25Z27.5K-3.5（每次切削起點位，距工件外圓面5mm，故K值為-3.5）N5X25Z25.5K-3.5（加工第四次循環(huán)，吃刀深2mm）N6M05（主軸停）N7M02（主程序結(jié)束并復(fù)位）(2)復(fù)合循環(huán)G71外圓粗車復(fù)合循環(huán)G72端面粗車復(fù)合循環(huán)G73封閉車削復(fù)合循環(huán)G76復(fù)合型螺紋車削循環(huán)指令(1)內(nèi)（外）徑粗車復(fù)合循環(huán)G71★無凹槽加工時格式：G71U(?d)R(r)P(ns)Q(nf)X(?x)Z(?z)F(f)S(s)T(t)；說明：該指令執(zhí)行的粗加工和精加工，其中精加工