任務(wù)1.2車削加工外圓柱/圓錐類零件項(xiàng)目1數(shù)控車削加工技術(shù)1.2.1任務(wù)短軸零件加工任務(wù)描述：短軸零件如圖所示，按單件生產(chǎn)安排其數(shù)控加工工藝，編寫出加工程序。毛坯為φ38mm棒料，材料為45#鋼。

圖1.71短軸零件任務(wù)1.2車削加工外圓柱/圓錐類零件1.2.2知識(shí)鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能（1）字符與代碼。（2）字。如：“X2500”是一個(gè)字，X為地址符，數(shù)字“2500”為地址中的內(nèi)容。（3）字的功能。①順序號(hào)字N。②準(zhǔn)備功能字G。③尺寸字。④進(jìn)給功能字F。⑤主軸轉(zhuǎn)速功能字S。⑥刀具功能字T。⑦輔助功能字M。1.2.2知識(shí)鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能表1.2G功能字含義表G功能字FANUC系統(tǒng)SIEMENS系統(tǒng)G00快速移動(dòng)點(diǎn)定位快速移動(dòng)點(diǎn)定位G01直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)1.2.2知識(shí)鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能表1.2G功能字含義表G04暫停暫停G05---通過(guò)中間點(diǎn)圓弧插補(bǔ)G17XY平面選擇XY平面選擇G18ZX平面選擇ZX平面選擇G19YZ平面選擇YZ平面選擇G32螺紋切削---G33---恒螺距螺紋切削1.2.2知識(shí)鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能表1.2G功能字含義表G40刀具補(bǔ)償注銷刀具補(bǔ)償注銷G41刀具補(bǔ)償——左刀具補(bǔ)償——左G42刀具補(bǔ)償——右刀具補(bǔ)償——右G43刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償——正---G44刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償——負(fù)---G49刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償注銷---G50主軸最高轉(zhuǎn)速限制---1.2.2知識(shí)鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能表1.2G功能字含義表G54～G59加工坐標(biāo)系設(shè)定零點(diǎn)偏置G65用戶宏指令---G70精加工循環(huán)英制G71外圓粗切循環(huán)米制G72端面粗切循環(huán)---G73封閉切削循環(huán)---G74深孔鉆循環(huán)---G75外徑切槽循環(huán)---1.2.2知識(shí)鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能表1.2G功能字含義表G76復(fù)合螺紋切削循環(huán)---G80撤銷固定循環(huán)撤銷固定循環(huán)G81定點(diǎn)鉆孔循環(huán)固定循環(huán)G90絕對(duì)值編程絕對(duì)尺寸G91增量值編程增量尺寸G92螺紋切削循環(huán)主軸轉(zhuǎn)速極限1.2.2知識(shí)鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能表1.2G功能字含義表G94每分鐘進(jìn)給量直線進(jìn)給率G95每轉(zhuǎn)進(jìn)給量旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率G96恒線速控制恒線速度G97恒線速取消注銷G96G98返回起始平面---G99返回R平面---1.2.2知識(shí)鏈接

1.基本編程指令

表1.3M功能字含義表M功能字含義M00程序停止M01計(jì)劃停止M02程序停止M03主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)M04主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)M05主軸旋轉(zhuǎn)停止1.2.2知識(shí)鏈接

1.基本編程指令

表1.3M功能字含義表M06換刀M072號(hào)冷卻液開M081號(hào)冷卻液開M09冷卻液關(guān)M30程序停止并返回開始處M98調(diào)用子程序M99返回子程序1.2.2知識(shí)鏈接

2）程序格式

%//開始符O1000//程序名N10G00G54X50Y30M03S3000；N20G01X88.1Y30.2F500T02M08；//程序主體N30X90；……；N290M05；N300M30；//程序結(jié)束%//結(jié)束符1.2.2知識(shí)鏈接

3）絕對(duì)/相對(duì)坐標(biāo)系編程

如圖1.72所示錐面的車削可有三種編程形式，具體如下。①絕對(duì)坐標(biāo)程序——X40Z5；②相對(duì)坐標(biāo)程序——U20W-40；③混合坐標(biāo)程序——X40W-40。圖1.72絕對(duì)/相對(duì)坐標(biāo)編程1.2.2知識(shí)鏈接

4）常用編程指令（1）G54～G59——選擇工件坐標(biāo)系。指令格式:G54～G59；（2）G50——設(shè)定工件坐標(biāo)系指令指令格式:G50X_Z_；。圖1.73G50設(shè)定工件坐標(biāo)系（3）T功能。T功能指令用于選擇加工所用刀具。編程格式：T——；

T后面通常有四位數(shù)字表示所選擇的刀具號(hào)碼。前兩位是刀具號(hào)，后兩位是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)，又是刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號(hào)。但也有T后面用兩位數(shù)。例：T0303表示選用3號(hào)刀及3號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值和刀尖圓弧半徑補(bǔ)償值。T0300表示取消刀具補(bǔ)償。（4）G94、G95——設(shè)定進(jìn)給速度單位。格式：G94F___；每分鐘進(jìn)給量，mm/min。

G95F___；每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，主軸轉(zhuǎn)一周時(shí)刀具的進(jìn)給量，mm/r。（5）G27、G28、G29——與參考點(diǎn)有關(guān)的指令。①G27——返回參考點(diǎn)檢查指令。

②G28——自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令③G29——從參考點(diǎn)返回指令。（6）G96、G97——線速度控制指令。指令格式:①G96S—；G50S1800；（指令主軸最高轉(zhuǎn)速為1800r/min）G96S100；（指令恒線速度為100m/min）②G97S—；G97S1000；（恒線速取消后，主軸速度為1000r/min）。

（7）G00——快速點(diǎn)定位指令。指令格式:G00X（U）—Z（W）—；式中，X（U）、Z（W）——移動(dòng)終點(diǎn)，即目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)，X、Z為絕對(duì)坐標(biāo)，U、W為增量坐標(biāo)。功能:G00快速點(diǎn)定位指令控制機(jī)床各軸以最大速率從現(xiàn)在位置移動(dòng)到指令位置。G00是模態(tài)代碼。圖1.75G00刀具軌跡示意圖從起點(diǎn)A快速運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)B，其絕對(duì)坐標(biāo)方式編程為：G00X60Z100；其增量坐標(biāo)方式編程為：G00U80W80；如果程序?yàn)椋篏00X60Z60；刀具快速運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)（60，60）X60Z100；再運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)（60，100）（8）G01——直線插補(bǔ)指令。指令格式:G01X（U）_Z（W）_F_；式中，X（U）、Z（W）——加工目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)，X、Z為絕對(duì)坐標(biāo)，U、W為增量坐標(biāo)；F為加工時(shí)的進(jìn)給速度或進(jìn)給量。

（8）G01——直線插補(bǔ)指令。圖1.76G01指令舉例選右端面O為編程原點(diǎn)，絕對(duì)坐標(biāo)編程為：G00X50．Z2.M03S800；G01Z-40.F80；X80.0Z-60.；G00X200.Z100.；增量坐標(biāo)編程為：G00U-150.W-98.M03S800；G01W-42.F80；U30.W-20.；G00U120.W160.；……（9）G04——暫停指令指令格式:G04X_（P_）；式中，X（P）——暫停時(shí)間。X后面可用小數(shù)表示，單位為秒，地址P后面用整數(shù)表示，單位為毫秒?！緫?yīng)用實(shí)例1】加工工件如圖1.77（a）（b）（c）所示，刀尖從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，完成車外圓、車槽、車倒角的編程。(a)車外圓(b)車槽(c)車倒角圖1.77應(yīng)用舉例①車外圓G00X20.Z2.G01Z-26.F80；絕對(duì)方式②車槽G00X35.Ｚ-26.；G01X18.F50；絕對(duì)方式③車倒角G00X24.Z2.；G01X30.Z-1.F80；絕對(duì)方式或G01U0W-28.F80；增量方式或G01W-28.F80；混合坐標(biāo)方式或G01U-17.F50；增量方式或G01U6.W-3.F80；增量坐標(biāo)方式2.循環(huán)指令1）單循環(huán)指令（1）G90——內(nèi)外直徑自動(dòng)車削循環(huán)指令指令格式:G90X（U）_Z（W）_R_F_；式中，X（U）、Z（W）——切削循環(huán)終點(diǎn)的坐標(biāo)；R——圓錐面切削起始點(diǎn)與終點(diǎn)的半徑之差；F——切削速度。①圓柱面切削循環(huán)編程格式：G90X（U）_Z（W）_F_；（1）G90——內(nèi)外直徑自動(dòng)車削循環(huán)指令①圓柱面切削循環(huán)編程格式：G90X（U）_Z（W）_F_；

(a)圖1.79圓柱面自動(dòng)車削循環(huán)指令

(b)圖1.79圓柱面自動(dòng)車削循環(huán)指令圖1.79(b)編程如下。G90X40Z30F30；刀具運(yùn)動(dòng)軌跡為：A→B→C→D→AX30；刀具運(yùn)動(dòng)軌跡為：A→E→F→D→AX20；刀具運(yùn)動(dòng)軌跡為：A→G→H→D→A（1）G90——內(nèi)外直徑自動(dòng)車削循環(huán)指令②圓錐面切削循環(huán)

【特別提示】如圖1.80（a）所示，R為錐體大小端的半徑差。用增量值表示，其符號(hào)取決于刀具起于錐端面的位置，當(dāng)?shù)毒咂鹩阱F端大頭時(shí)，R為正值；起于錐端小頭時(shí)，R為負(fù)值。即起點(diǎn)坐標(biāo)大于終點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，R為正值，反之為負(fù)，圖1.80(b)編程如下。G90X40Z20R-5F30；X30；X20；

(b)圖1.80圓錐面自動(dòng)車削循環(huán)指令(a)(2）G94——端面自動(dòng)車削循環(huán)指令指令格式:G94X（U）_Z（W）_R_F_；式中，X（U）、Z（W）——切削循環(huán)終點(diǎn)的坐標(biāo)；R——端面切削起始點(diǎn)與終點(diǎn)的在Z軸方向的坐標(biāo)增量；F——切削速度。

2）復(fù)合循環(huán)指令

這里介紹FANUC數(shù)控系統(tǒng)用于車床的復(fù)合循環(huán)。FANUC數(shù)控系統(tǒng)的復(fù)合循環(huán)有兩種編程格式，一種是用兩個(gè)程序段完成粗加工，另一種是用一個(gè)程序段完成粗加工，具體用哪一種格式，取決于所采用的數(shù)控系統(tǒng)。(2)G70——精車復(fù)合循環(huán)指令格式：G70

PnsQnf指令功能：用G71、G72、G73指令粗加工完畢后，可用精加工循環(huán)指令，使刀具進(jìn)行精加工?！咎貏e提示】①ns表示指定精加工路線第一個(gè)程序段的順序號(hào)；②nf表示指定精加工路線最后一個(gè)程序段的順序號(hào)；③G70～G73循環(huán)指令調(diào)用N(ns)至N(nf)之間程序段，其中程序段中不能調(diào)用子程序。

（2）G71——內(nèi)外圓粗車循環(huán)指令G71U（Δd）R（e）；G71P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）；N（ns）…………N（nf）……式中，Δd——粗車時(shí)每次X向切深（半徑值）一定為正值；e——粗車時(shí)每一刀切削完成后在X軸方向的退刀量；ns——精加工形狀程序的第一個(gè)程序段段號(hào)；nf——精加工形狀程序的最后一個(gè)程序段段號(hào)；Δu——粗車時(shí)，X軸方向的切除余量（直徑值）；Δw——粗車時(shí)，Z軸方向的切除余量；f——粗車時(shí)的進(jìn)給速度或進(jìn)給量；s——粗車時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速；T——粗車時(shí)的刀具。

G71循環(huán)過(guò)程如圖1.83所示，刀具起始點(diǎn)位于A，循環(huán)開始時(shí)由A→B為留精車余量，然后，從B點(diǎn)開始，進(jìn)刀Δd的深度至C，然后切削，碰到給定零件輪廓后，沿45°方向退出，當(dāng)X軸方向的退刀量等于給定量e時(shí)，沿水平方向退出至Z軸方向坐標(biāo)與B相等的位置，然后再進(jìn)刀切削第二刀……如此循環(huán)，加工到最后一刀時(shí)刀具沿著留精車余量后的輪廓切削至終點(diǎn)，最后返回到起始點(diǎn)A。

圖1.83G71內(nèi)外圓粗車循環(huán)

【應(yīng)用實(shí)例3】加工的工件如圖1.84所示，材料為42×70mm的鐵棒，要求用兩把刀具分別進(jìn)行粗、精車加工，試編程。設(shè)定如圖1.2－14所示的坐標(biāo)系，粗車刀作為基準(zhǔn)刀，位置為（50，100），粗車時(shí)吃刀深度2mm，留精加工余量X軸方向?yàn)?.5mm，Z軸方向?yàn)?.02mm。程序如下:O0101N10G50X60Z100T0100；設(shè)定坐標(biāo)，選用1號(hào)刀N20M03S1000；啟動(dòng)主軸，轉(zhuǎn)速1000r/minN30T0101；建立刀具補(bǔ)償N40G00X44Z52；進(jìn)刀至粗車起始點(diǎn)N50G71U2R1；粗車，每刀2mm，退距離1mmN60G71P70Q160U0.5W0.02F200；余量X=0.5mm，Z=0.02mmN70G00X0；進(jìn)刀至精加工形狀起始點(diǎn)N80G01Z50F50；車削至圓弧頂點(diǎn)N90G03X10Z45R5；車削圓弧R5N100G01Z35；加工外圓柱10N110X29.58Z25；加工圓錐N120W-7；加工圓柱29.58N130G03X35W-2.71R2.71；加工圓角R2.71N140G01Z8.5；加工圓柱段35N150G02X40Z6R2.5；加工圓弧R2.5N160G01Z0；加工圓柱40N170G00X50Z100M00；退刀返回，主軸暫停N180T0202M08；換2號(hào)刀，開冷卻液N190M03S2500；啟動(dòng)主軸N200G00X44Z52；進(jìn)刀，準(zhǔn)備精車N210G70P70Q160；精車外形，該指令見后面介紹N220G00X100Z100；返回N230T0100；換回1號(hào)刀，取消刀具補(bǔ)償N240M05；主軸停N250M30；程序結(jié)束并返回程序頭（3）G72———端面粗車復(fù)合循環(huán)指令G72W（Δd）R（e）；G72P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）；N（ns）……N（nf）式中，Δd——粗車時(shí)每次Z向進(jìn)刀切深；e——粗車時(shí)，每一刀切削完成后在Z軸方向的退刀量。其他參數(shù)與G71相同。圖1.85G72端面粗車復(fù)合循環(huán)1.2.3任務(wù)實(shí)施

1.工藝過(guò)程①粗車外輪廓；②精車外輪廓；③切斷；

2.刀具與工藝參數(shù)見表2-2、表2-3。實(shí)訓(xùn)課題外圓柱/圓錐面車削技能訓(xùn)練零件名稱零件圖號(hào)序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱及規(guī)格刀尖半徑數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T010193°粗精右偏外圓刀0.4mm1外表面、端面2T0402切斷刀（刀位點(diǎn)為左刀尖）B=4mm1切槽、切斷表1.4數(shù)控加工刀具卡表1.5數(shù)控加工工序卡材料45#零件圖號(hào)系統(tǒng)FANUC工序號(hào)操作序號(hào)工步內(nèi)容（走刀路線）G功能T刀具切削用量轉(zhuǎn)速Sr/min進(jìn)給速度Fmm/r切削深度mm程序夾住棒料一頭，留出長(zhǎng)度大約100mm（手動(dòng)操作），調(diào)用程序（1）自右向左粗車端面、外圓表面G71T01016000.32（2）自右向左精車端面、外圓表面G70T0