機床數(shù)控技術(shù)機械工業(yè)出版社胡占齊楊莉

目錄2數(shù)值模擬研究結(jié)果3安裝工藝性驗證試驗大綱1項目要求及成果提交形式2數(shù)值模擬研究結(jié)果1項目要求及成果提交形式第3章

數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理第2章

零件加工程序的編制第1章

概述第6章

數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)第5章

位置檢測裝置第4章

數(shù)控裝置第2章零件加工程序的編制

第1節(jié)數(shù)控編程的基本知識1編程的過程及方法

數(shù)控編程過程確定加工方案工藝處理數(shù)學(xué)處理編寫程序清單程序檢驗第2章零件加工程序的編制

（1）確定加工方案選擇能夠?qū)崿F(xiàn)該方案的適當(dāng)?shù)臋C床、刀具、夾具和裝夾方法。（2）工藝處理工藝處理包括選擇對刀點，確定加工路線和切削用量。（3）數(shù)學(xué)處理根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)求出編程所需的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。（4）編寫程序清單按照指定數(shù)控系統(tǒng)的指令系統(tǒng)。（5）制備介質(zhì)和程序檢驗第2章零件加工程序的編制2

數(shù)控機床的坐標(biāo)系

（1）機床坐標(biāo)系的確定

1）機床相對運動的規(guī)定在機床上，我們始終認(rèn)為工件靜止，而刀具是運動的。

2）機床坐標(biāo)系的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)機床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。3）z軸坐標(biāo)運動規(guī)定與主軸線平行的坐標(biāo)軸為z坐標(biāo)（z軸），并取工件遠(yuǎn)離刀具的方向為z軸的正向。

第2章零件加工程序的編制4）x軸坐標(biāo)系x軸規(guī)定為水平平行于工件裝夾表面。它是刀具或工件定位平面內(nèi)運動的主要坐標(biāo)。5）y軸坐標(biāo)運動y坐標(biāo)軸垂直于x、z坐標(biāo)軸。當(dāng)z軸、x軸確定之后，按笛卡兒直角坐標(biāo)制右手定則法判斷，y軸方向就是唯一地被確定了。

6）旋轉(zhuǎn)運動A、B和C旋轉(zhuǎn)運動用A、B和C表示，規(guī)定其分別為繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)的運動。A、B、C的正方向，相應(yīng)地表示在x、y和z坐標(biāo)軸的正方向上，按右手螺旋前進方向。第2章零件加工程序的編制數(shù)控車床：第2章零件加工程序的編制數(shù)控立銑：第2章零件加工程序的編制加工中心：第2章零件加工程序的編制機器坐標(biāo)系的作用：第2章零件加工程序的編制Ф500Z1500XAO機床坐標(biāo)系的設(shè)定——回零第2章零件加工程序的編制（2）機床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系G54編程坐標(biāo)系G59G54中的局部坐標(biāo)系G59中的局部坐標(biāo)系機床坐標(biāo)系機床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系的關(guān)系第2章零件加工程序的編制編程坐標(biāo)系的設(shè)定——對刀第2章零件加工程序的編制3數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理問題第2章零件加工程序的編制基點、節(jié)點第2章零件加工程序的編制4對刀點的確定對刀點也稱起刀點是數(shù)控加工中刀具相對工件運動的起點。

a）對稱零件的對刀點選擇b）鉆孔加工時的對刀點選擇對刀點的選擇第2章零件加工程序的編制平頭立銑刀鉆頭球頭銑刀車刀、鏜刀刀具上的刀位點第2章零件加工程序的編制第2節(jié)數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)1便于數(shù)控編程的尺寸標(biāo)注第2章零件加工程序的編制2腔體尺寸設(shè)計第2章零件加工程序的編制3切入切出段設(shè)計第2章零件加工程序的編制4走刀路線設(shè)計（a）沿母線走刀（b）垂直于母線走刀第2章零件加工程序的編制

（a）行切法（b）環(huán)切法（c）混合法第2章零件加工程序的編制走刀路線第2章零件加工程序的編制5防止干涉第2章零件加工程序的編制第2章零件加工程序的編制第3節(jié)、常用數(shù)控指令

1G代碼常用的G指令有：（1）快速點定位指令G00

格式為：G00X—Y—；三種可能的路徑：第2章零件加工程序的編制

a）方案1b）方案2c）方案3

G00指令的運動軌跡A

A

A

BBBXXXYYY（2）直線插補指令G01格式：G01X—Y—F—；（3）圓弧插補指令G02、G03格式：G02（G03）X—Y—I—J—F—；

a）逆圓指令G03b）順圓指令G02圓弧插補指令第2章零件加工程序的編制（4）暫停指令G04格式：G04P—；其中P后面為暫停時間，單位是毫秒。（5）圓弧插補平面選擇指令G17、G18、G19（6）刀具半徑補償指令G40、G41、G421)刀補指令的定義如圖所示。第2章零件加工程序的編制第2章零件加工程序的編制ZYXG19G18G17第2章零件加工程序的編制第2章零件加工程序的編制2）刀具長度補償指令G43、G44長度短e

長度長e

標(biāo)準(zhǔn)長度第2章零件加工程序的編制

XpqZpqQP(Xp,Zp)圖車刀長度補償?shù)?章零件加工程序的編制刀補進行刀補建立刀補建立刀補進行刀補撤銷刀補撤銷ADDABBCCxxa)G41左刀補

刀具補償方向

b)G42右刀補第2章零件加工程序的編制

在切削過程中，刀具半徑補償?shù)难a償過程分為三個步驟：a）刀補建立在該段中，動作指令只能用G00或G01。b）刀具補償進行在此狀態(tài)下，G00、G01、G02、G03都可使用。c）刀補撤銷此時也只能用G00、G01。第2章零件加工程序的編制（7）設(shè)定當(dāng)前編程坐標(biāo)系指令G54-G59第2章零件加工程序的編制（8）絕對尺寸及相對尺寸編程指令G90、G91

（9）設(shè)置坐標(biāo)值指令G92第2章零件加工程序的編制機床原點的設(shè)置：在數(shù)控車床上，機床原點一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點處。同時，通過設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機床原點設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。第2章零件加工程序的編制2M代碼（1）程序停止指令M00、M01和M02（2）主軸轉(zhuǎn)動控制指令M03、M04和M05（3）換刀指令M06（4）冷卻液控制指令M07、M08和M09（5）夾緊和松開指令M10和M11（6）改變運動方向指令M15和M16（7）主軸定向停止指令M19（8）紙帶結(jié)束指令M30第2章零件加工程序的編制

3鉆鏜類固定循環(huán)指令固定循環(huán)的一般格式如下：G—G—X—Y—Z—R—Q—P—F—L—；動作①動作②R點動作③動作④動作⑤動作⑥Z=0ZR點Z點RR點ZZ點a）G90b）G91固定循環(huán)動作固定循環(huán)的數(shù)據(jù)形式第2章零件加工程序的編制第2章零件加工程序的編制（1）高速深孔加工循環(huán)指令G73（2）反攻絲循環(huán)指令G74初始點G98R點qqqddz點G99初始點G98G99主軸反轉(zhuǎn)主軸正轉(zhuǎn)Z點圖深孔加工循環(huán)G73圖反攻絲循環(huán)G74第2章零件加工程序的編制

（3）

精鏜循環(huán)指令G76

（4）

鉆孔和鏜孔循環(huán)G81qG98R點G99q初始點G98G99R點Z點精鏜循環(huán)G76鉆、鏜孔循環(huán)G81第2章零件加工程序的編制（5）鉆、擴、鏜階梯孔循環(huán)G82（6）深孔加工循環(huán)G83（7）攻絲循環(huán)G84初始點G98初始點R點G99Z點qqqdG98G99R點主軸正轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)深孔加工循環(huán)G83攻絲循環(huán)G84第2章零件加工程序的編制數(shù)控鏜削加工指令臥式鏜床

圖T68型臥式鏜床外觀圖后立柱工作臺鏜軸徑向刀架主軸箱前立柱尾架床身下滑座上滑座平旋盤第2章零件加工程序的編制床身立柱橫梁工作臺立柱頂梁主軸箱坐標(biāo)鏜床

圖立式雙柱坐標(biāo)鏜床外觀圖第2章零件加工程序的編制（10）鏜孔循環(huán)G85該指令與G84指令相同，只是返回時主軸不反轉(zhuǎn)。（11）鏜孔循環(huán)G86該指令與G81相同，但到孔底后主軸停止，然后快速退回。（12）鏜孔循環(huán)G89該指令與G86指令相同，但在孔底有暫停。（13）取消固定循環(huán)指令G80。

第2章零件加工程序的編制4車削固定循環(huán)指令（1）直線和錐度切削固定循環(huán)G77該循環(huán)的動作順序見圖，指令格式為：G77X（U）—Z（W）—I—F—；在增量編程中，地址U、W值的符號取決于軌跡1、2的方向。圖中的W符號為負(fù)，U的符號也為負(fù)。X為直徑值，U為直徑方向的增量。第2章零件加工程序的編制ozX/2U/221234ZwxoxzX/22Zw3U/241a）G77指令用于加工柱面b）G77指令用于加工錐面圖直線和錐度切削切削固定循環(huán)G77第2章零件加工程序的編制圖錐度切削G77符號與刀具軌跡的關(guān)系U/2WU/2W(a)I>0(b)I<0

II(2)螺紋切削固定循環(huán)G78第2章零件加工程序的編制rrU/2W1234U/2rrlW1234a）車直螺紋b）車錐螺紋圖螺紋切削G78時的動作圖第2章零件加工程序的編制（3）端面切削固定循環(huán)G79X/2U/21234oxZWzZWX/21234a)端面切削b）端面錐度切削圖端面切削G79時的動作圖第2章零件加工程序的編制KWW1234a）K〈0b）K〉0U/2U/2圖端面錐度切削符號與刀具軌跡關(guān)系圖5其他代碼（1）主軸功能S

（2）刀具功能T（3）進給功能F第2章零件加工程序的編制第4節(jié)數(shù)控加工程序?qū)嵗?/p>

1鉆孔加工程序（1）孔加工程序的特點1）編程中坐標(biāo)性質(zhì)2）注意提高對刀精度3）注意使用刀具補償功能4）在鉆孔量很大時，為了簡化編程，應(yīng)使用固定循環(huán)指令。第2章零件加工程序的編制Φ25鉆頭補償值b=-4mm20ABC303030501203530318522圖2-25孔加工零件編程實例第2章零件加工程序的編制（2）編程實例[例1]使用刀具長度補償和一般指令加工圖所示的零件中A、B、C三個孔。N01G92X0Y0Z0；設(shè)定坐標(biāo)系N02G91G00X120.0Y80.0；定位到A點N03G43Z-32.0T1H01；刀具快速移動到工進起點

，刀具長度補償N04S600M03M07；主軸啟動N05G01Z-21.0F1000；加工A孔N06G04P2000；孔底停留2秒

N07G00Z21.0；快速返回到工進起點N08X30.0Y-50.0；定位到B點第2章零件加工程序的編制N09G01Z-38.0；加工B孔N10G00Z38.0；快速返回到工進起點N11X50.0Y30.0；定位到C孔N12G01Z-25.0；加工C孔N13G04P2000；孔底停留2秒鐘N14G00Z57.0H00；Z坐標(biāo)返回到程序起點，

取消刀補N15X-200.0Y-60.0；X、Y坐標(biāo)返回到程序起點N16M05M09；主軸停止N17M02；程序結(jié)束第2章零件加工程序的編制[例2]使用固定循環(huán)指令加工例1中的三個孔。分析圖紙和數(shù)據(jù)處理的過程同例1，使用固定循環(huán)指令編出的程序清單如下：N05G92X0Y0Z0；N10G91T1;N15M03S600M07；主軸啟動N20G43H01；設(shè)置刀具補償N30G99G82X120.0Y80.0Z-21.0R-32.0P2000F1000；鉆孔A

N40G99G81X30.0Y-50.0Z-38.0;鉆孔BN50G98G82X50.0Y30.0Z-25.0P2000;鉆孔CN60G00X-200.0Y-60.0H00；返回起刀點N70M05M09；N80M02；程序結(jié)束第2章零件加工程序的編制2車削程序（1）車削加工程序的特點

1）坐標(biāo)的取法及坐標(biāo)指令。

2）刀具補償。

3）車削固定循環(huán)功能。（2）車削加工程序?qū)嵗齕例3]手工編寫圖所示零件的車削加工程序。該零件需要精加工，圖中φ85表面不加工。選用具有直線、圓弧插補功能的數(shù)控車床加工該零件。第2章零件加工程序的編制Ⅰ355Ⅱ

535

5

3510Ⅲ圖刀具布置圖第2章零件加工程序的編制

R70M48x1.5

φ85φ78oφ45zφ80φ62φ50φ41.8

1x45oφ2003xφ45

6510602060602290350xA

圖車削零件圖第2章零件加工程序的編制N01G92X200.0Z350.0；起點坐標(biāo)設(shè)定N02G00X41.8Z292.0S31M03T11M08；移到刀路起點N03G01X47.8Z289.0F15；倒角N04U0W-59.0；切φ47.8圓N05X50.0W0；切圓錐小頭N06X62.0W-60.0；切錐度N07U0Z155.0；切φ62.0圓N08X78.0W0；N09X80.0W-1.0；倒角N10U0W-19.0；切φ80.0圓N11G02U0W-60.0I63.25K-30.0切圓弧N12G01U0Z65.0；切φ80.0圓N13X90.0W0；退刀第2章零件加工程序的編制N14G00X200.0Z350.0M05T10M09；退回?fù)Q刀點，主軸停N15X51.0Z230.0S23M03T22M08；換刀,開主軸N16G01X45.0W0F10；切退刀槽N17G04U0.5；延遲N18G01X51.0W0；退刀N19G00X200.0Z350.0M05T20M09；到換刀位置，關(guān)主軸，換刀N20X52.0Z296.0S22M03T33M08；換刀，開主軸N21G78X47.2Z231.5F330.0；切螺紋，粗切N22X46.6W-64.5；切螺紋，半精切第2章零件加工程序的編制N23X46.1W-64.5；切螺紋，半精切N24X45.8W-64.5；切螺紋，精切N25G00X200.0Z350.0T30M02；退至起刀點[例4]圖示零件的車削程序。

N01T0100M41；設(shè)定刀具號，主軸高速擋N02G97S200M08；定主軸轉(zhuǎn)速表示方法，

開冷卻N03G00X150.0Z110.0T0101M03；

取1號刀具1號刀補，開主軸第2章零件加工程序的編制N04G96S120；恒切削速度控制N06G73P7Q13U0.2W0.2I9.0K3.0D3F0.3；閉環(huán)切削循環(huán),粗切N07G00X20.0Z110.0；移動到起刀點N08G01X20.0Z80.0F0.15S150；切φ20圓N09X40.0Z70.0；切小錐面N10Z50.0；切φ40圓N11G02X80.0Z30.0R40.0；切圓弧N12G01X120.0Z10.0；切大錐面N13G00X150.0Z110.0；退刀N14G70P7Q13;N15M09M05;N16M02;第2章零件加工程序的編制1001020201020

φ100φ80φ40φ20z

φ150φ200

91103x120

圖2-28車削程序例21001020201020

φ100φ80φ40φ20z

φ150φ200

91103x120第2章零件加工程序的編制ΔiΔu/2ΔkΔw(150,0)9.13.2AΦ12010020Φ80第2章零件加工程序的編制N01T0303；N02M03S200;N04G00X150.0Z0.0;N06G73P7Q9I9.0K3.0U0.2W0.2D3F0.3；閉環(huán)切削循環(huán)，粗切N07G00X80.0Z2.0；移動到起刀點N08G01Z-100.0F0.15；切φ80圓N09X124.0W-22.0；切錐面N10G70P7Q9;N11G00X200.0Z10.0T0300；N13M02;第2章零件加工程序的編制這段程序中的G73是閉環(huán)切削指令。其功能是按照一定的切削形狀，逐漸去除余量，達到最終尺寸。巧妙地使用G73指令可以簡化車削程序。這是車削加工中的一個特殊指令，格式如下：G73P(ns)Q(nf)I±(Δi)K±(Δk)U±(Δu)W±(Δw)D(d)F(f)S(s)；N(ns)；

......N(nf)；其中P——表示最終形狀的程序段首段程序號(ns)；Q——表示最終形狀的程序段末段程序號(nf)；I——X軸方向的讓刀距離及方向(Δi，半徑指定)；第2章零件加工程序的編制K——Z軸方向的讓刀距離及方向(Δk)；

U——X方向精加工余量及方向(Δu，直徑指定)；

W——Z方向的精加工余量(Δw)；

D——切削次數(shù)(d)；

F——進給量；

S——主軸功能。3輪廓銑削程序（1）輪廓銑削編程特點

1）數(shù)控銑床功能各異，品種繁多。選擇機床時要考慮如何最大限度地發(fā)揮數(shù)控銑床的特點。第2章零件加工程序的編制

2）數(shù)控銑床的數(shù)控裝置具有多種插補方法。

3）數(shù)控銑床一般都具有刀具位置補償、刀具長度補償、刀具半徑補償和各種固定循環(huán)等功能，合理地使用這些功能可以簡化編程。

4）銑削和由直線、圓弧組成的平面輪廓銑削數(shù)學(xué)處理比較簡單，可以手工計算。（2）銑削加工程序?qū)嵗齕例5]編寫在具有刀具補償功能的銑床上銑削零件外輪廓的零件加工程序。第2章零件加工程序的編制YRRRRRDCEB1501209060300GAJIHF306090120150180第2章零件加工程序的編制N01G92X0Y0Z0；建立工件坐標(biāo)系N02G30Y0M06T06；返回第二參考點換刀N03G00G90X0Y90.0；快速移至起刀點N04G43Z0H03S440M03；長度補償，主軸正轉(zhuǎn)N05G01Z-10;N06G41G17X30.0D30F100；半徑補償，移至A點N07G01X60.0Y120.0；加工AB段N08G02X90.0Y90.0I0J-30.0；加工BC段N09G01X120.0；加工CD段N10G02X150.0Y120.0I30.0J0；加工DE段N11G01X135.0Y90.0；加工EF段N12X150.0Y60.0；加工FG段N13X120.0；加工GH段N14X90.0Y30.0；加工HI段第2章零件加工程序的編制N15X45.0Y60.0；N16X30.0Y90.0；加工JA段N17G40G00X0Y90.0；取消刀補，回到A點N18X0Y0Z20；返回原點N19M30；程序結(jié)束在立式加工中心上利用上述程序加工圖示零件的過程如下：（1）程序原點設(shè)定（2）試運行與試切（3）對試切工件進行檢測合格后，就可以進行正式的全

自動加工了。第2章零件加工程序的編制圖工件的加工過程

第2章零件加工程序的編制作業(yè)在數(shù)控鉆床上對圖示零件3個Φ12