第3章數(shù)控車削加工及編輯3.1數(shù)控車削編程基礎(chǔ)3.2數(shù)控車削加工常用編程指令3.3數(shù)控車削加工編程應(yīng)用小結(jié)思考與練習(xí)題3.1數(shù)控車削編程基礎(chǔ)3.1.1數(shù)控車床的編程特點(diǎn)

1．直徑編程方式由于被加工零件的徑向尺寸在圖樣上和測(cè)量時(shí)都是以直徑值表示的，因此采用直徑尺寸編程與零件圖樣中的尺寸標(biāo)注一致的方式，可避免尺寸換算過程中可能造成的錯(cuò)誤，給編程帶來很大方便。

2．固定循環(huán)功能車床上，工件的毛坯多為圓棒料或鑄鍛件，加工余量較大，所以為簡(jiǎn)化編程，數(shù)控裝置常具備不同形式的固定循環(huán)，可進(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)。

3．絕對(duì)值編程與增量值編程在一個(gè)程序段中，根據(jù)圖樣尺寸，可以采用絕對(duì)值編程、增量值編程或二者混合編程。

4．刀具補(bǔ)償功能在數(shù)控車床的控制系統(tǒng)中，都有刀具補(bǔ)償功能，編程人員可以按照工件的實(shí)際輪廓編制程序，為編程提供了方便。3.1.2數(shù)控系統(tǒng)的功能

1．準(zhǔn)備功能G代碼準(zhǔn)備功能G代碼的主要作用是指定數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行方式，為數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算做好準(zhǔn)備。數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)常用的G代碼(FANUC0i系統(tǒng))見表3-1。表3-1準(zhǔn)備功能G代碼注：(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(dòng)后的默認(rèn)狀態(tài)。

2．輔助功能M代碼輔助功能M代碼主要用于數(shù)控機(jī)床加工操作時(shí)的工藝指令。數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)常用的M代碼見表3-2。表3-2輔助功能M代碼

3．進(jìn)給功能F進(jìn)給功能F用于控制切削進(jìn)給量。在程序中，有兩種使用方法。

(1)每轉(zhuǎn)進(jìn)給模式G99。編程格式：

G99F__；F后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為mm/r。

例3.1“G99F0.2”；表示進(jìn)給量為0.2mm/r。

(2)每分鐘進(jìn)給模式G98。編程格式：

G98F

；F后面的數(shù)字表示的是每分鐘進(jìn)給量，單位為mm/min。

例3.2“G98F100；”表示進(jìn)給量為100mm/min。

4．主軸轉(zhuǎn)速功能S主軸轉(zhuǎn)速功能S用于控制主軸轉(zhuǎn)速。編程格式：

S

；S后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。在具有恒線速功能的機(jī)床上，S功能指令還有如下作用。

(1)最高轉(zhuǎn)速限制G50。編程格式：

G50S

；S后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速，單位為r/min。

例3.3“G50S1000；”表示最高轉(zhuǎn)速限制為1000r/min。

(2)恒線速度控制G96。編程格式：

G96S

；S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度，單位為m/min。

例3.4“G96S150；”表示切削點(diǎn)線速度控制在150m/min。對(duì)圖3.1中所示的零件，為保持A、B、C各點(diǎn)的線速度為150m/min，則各點(diǎn)在加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速分別為：

A：n＝1000×150÷(π×40)＝1193r/min

B：n＝1000×150÷(π×60)＝795r/min

C：n＝1000×150÷(π×70)＝682r/min圖3.1恒線速切削方式

(3)恒線速度取消G97。編程格式：

G97S

；S后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速，如S未指定，將保留G96的最終值。

例3.5“G97S1000；”表示恒線速度控制取消后主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min。

5．刀具功能T刀具功能T用于選擇加工所用刀具。編程格式：

T

；

T后面通常由兩位數(shù)表示所選擇的刀具號(hào)碼，但也有T后面用四位數(shù)字表示的，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)。

例3.6“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。3.2數(shù)控車削加工常用編程指令3.2.1工件坐標(biāo)系設(shè)定

1．G50指令——工件坐標(biāo)系的建立編程格式：

G50X

Z

；其中，X、Z的值是起刀點(diǎn)相對(duì)于加工原點(diǎn)的位置。G50的使用方法與G92類似。在數(shù)控車床編程時(shí)，所有X坐標(biāo)值均使用直徑值。說明：

(1)在執(zhí)行此指令之前必須先進(jìn)行對(duì)刀，通過調(diào)整機(jī)床，將刀尖放在程序所要求的起刀點(diǎn)位置上。

(2)此指令并不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械移動(dòng)，只是讓系統(tǒng)內(nèi)部用新的坐標(biāo)值取代舊的坐標(biāo)值，從而建立新的坐標(biāo)系。

例3.7

按圖3.2設(shè)置加工坐標(biāo)的程序段如下：

G50X128.7Z375.1；圖3.2設(shè)定加工坐標(biāo)系

2．預(yù)置工件坐標(biāo)系G54～G59具有參考點(diǎn)設(shè)定功能的機(jī)床還可用工件零點(diǎn)預(yù)置G54～G59指令來代替G50建立工件坐標(biāo)系。它是先測(cè)定出欲預(yù)置的工件原點(diǎn)相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)的偏置值，并把該偏置值通過參數(shù)設(shè)定的方式預(yù)置在機(jī)床參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中，因而該值無論斷電與否都將一直被系統(tǒng)所記憶，直到重新設(shè)置為止。當(dāng)工件原點(diǎn)預(yù)置好以后，便可用“G54G00X__Z__；”指令讓刀具移到該預(yù)置工件坐標(biāo)系中的任意指定位置，不需要再通過試切對(duì)刀的方法去測(cè)定刀具起刀點(diǎn)相對(duì)于工件原點(diǎn)的坐標(biāo)，也不需要再使用G50指令了。很多數(shù)控系統(tǒng)都提供G54～G59指令，完成預(yù)置六個(gè)工件原點(diǎn)的功能。

G54～G59與G50之間的區(qū)別是：

(1)用G50時(shí)，后面一定要跟坐標(biāo)地址字；而用G54～G59時(shí)，則不需要后跟坐標(biāo)地址字，且可單獨(dú)作一行書寫。若其后緊跟有地址坐標(biāo)字，則該地址坐標(biāo)字是附屬于前次移動(dòng)所用的模態(tài)G指令的，如G00，G01等。

(2)用G54等設(shè)立工件原點(diǎn)可在“數(shù)據(jù)設(shè)定”-“零點(diǎn)偏置”層次菜單項(xiàng)中進(jìn)行，在運(yùn)行程序時(shí)若遇到G54指令，則自此以后的程序中所有用絕對(duì)編程方式定義的坐標(biāo)值均是以G54指令的零點(diǎn)作為原點(diǎn)的。直到再遇到新的坐標(biāo)系設(shè)定指令，如G50、G55～G59等后，新的坐標(biāo)系設(shè)定將取代舊的。

(3)?G54建立的工件原點(diǎn)是相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)而言的，在程序運(yùn)行前就已設(shè)定好而在程序運(yùn)行中是無法重置的；G50建立的工件原點(diǎn)是相對(duì)于程序執(zhí)行過程中當(dāng)前刀具刀位點(diǎn)的。編程時(shí)，可通過多次使用G50來重新建立新的工件坐標(biāo)系。3.2.2快速點(diǎn)定位編程格式：

G00X(U)

Z(W)__；其中，X、Y、Z的值是快速點(diǎn)定位的終點(diǎn)坐標(biāo)值。

G00指令控制刀具以點(diǎn)位控制的方式快速移動(dòng)到目標(biāo)位置，其移動(dòng)速度由參數(shù)來設(shè)定。該指令用于刀具趨近工件，或在切削完畢后使刀具撤離工件。注意：刀具移動(dòng)軌跡是幾條線段的組合，而不是一條直線，故在各坐標(biāo)方向上有可能不是同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)的。例如，在FANUC系統(tǒng)中，運(yùn)動(dòng)總是先沿45°角的直線移動(dòng)，最后再在某一軸單向移動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)位置，如圖3.3所示。圖3.3快速點(diǎn)定位3.2.3直線插補(bǔ)編程格式：

G01X(U)

Z(W)__F

；

G01指令用于按F指定的進(jìn)給速度切削任意斜率的直線。其中：采用絕對(duì)編程時(shí)，刀具以F指令的進(jìn)給速度移至坐標(biāo)值為X、Z的點(diǎn)上；采用增量編程時(shí)，刀具則移動(dòng)至距當(dāng)前點(diǎn)的距離為U、W值的點(diǎn)上。在執(zhí)行G01時(shí)的實(shí)際進(jìn)給速度等于F指令速度與進(jìn)給速度修調(diào)倍率的乘積。例3.8

實(shí)現(xiàn)圖3.4中從P0點(diǎn)到P1點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，其程序段為：

N10G00X50Z2；P0→P1

N20G01Z40F80；刀尖從P1點(diǎn)按F速度進(jìn)給到P2點(diǎn)

N30X80Z60； P2→P3，以F速度進(jìn)給

N40G00X200Z100；P3→P0，快速返回本例也可采用增量值編程。圖3.4直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)3.2.4圓弧插補(bǔ)編程格式：

G02/G03X(U)

Z(W)

?I

K

?F

；

G02/G03X(U)

Z(W)

?R

F

；

G02為按指定進(jìn)給速度的順時(shí)針圓弧插補(bǔ)。G03為按指定進(jìn)給速度的逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。圓弧順逆方向的判別：沿著不在圓弧平面內(nèi)的坐標(biāo)軸，由正方向向負(fù)方向看，順時(shí)針方向?yàn)镚02，逆時(shí)針方向?yàn)镚03，如圖3.5所示。圖3.5圓弧方向的判別說明:

(1)絕對(duì)編程時(shí)，X、Z是指圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)值；增量編程時(shí)，U、W為圓弧的終點(diǎn)相對(duì)于圓弧的起點(diǎn)的坐標(biāo)值。

(2)?I、K是指圓弧起點(diǎn)到圓心的增量坐標(biāo)，與G90，G91無關(guān)，為零時(shí)可省略。有的機(jī)床廠家用I、K作為起點(diǎn)相對(duì)于圓心的坐標(biāo)增量。

(3)R為指定圓弧半徑，當(dāng)圓弧的圓心角小于等于180°時(shí)，R值為正；當(dāng)圓弧的圓心角大于180°時(shí)，R值為負(fù)，如圖3.6所示。同一程序段中，I、K、R同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，R優(yōu)先，I、K無效。圖3.6圓弧插補(bǔ)時(shí)R與-R的區(qū)別

(4)?X、Z同時(shí)省略時(shí)，表示起、終點(diǎn)重合；若用I、K來指定圓心位置，則相當(dāng)于指定了360°的??；若用R編程，則表示指定為0°的弧。

例3.9“G02(G03)I

;”表示整圓；“G02(G03)R

;”表示不動(dòng)。

例3.10

如圖3.7所示的順圓插補(bǔ)編程如下：絕對(duì)值編程：

G00X20 Z2；

G01Z-30 F100；

G02X40 Z-40I10K0F60；增量值編程：

G00U-80 W-98；

G01U0 W-32F100；

G02U20 W-10I10K0F60；另一種方法是用R表示圓心位置。圖3.7順圓插補(bǔ)

例3.11

如圖3.8所示的逆圓插補(bǔ)編程如下：絕對(duì)值編程：

G00X28 Z2；

G01Z-40 F100；

G03X40 Z-46I0K-6F60；增量值編程：

G00U-150 W-98；

G01 W-42F100；

G03U12 W-6I0K-6F60；另一種方法是用R表示圓心位置。圖3.8逆圓插補(bǔ)3.2.5自動(dòng)倒角及倒圓

1．45°倒角

Z軸向X軸倒角的編程格式：

G01Z(W)

I±i；由軸向切削向端面切削倒角，即由Z軸向X軸倒角，i的正、負(fù)根據(jù)倒角是向X軸正向還是負(fù)向而定，如圖3.9(a)所示。

X軸向Z軸倒角的編程格式：

G01X(U)

K±k；由端面切削向軸向切削倒角，即由X軸向Z軸倒角，k的正、負(fù)根據(jù)倒角是向Z軸正向還是負(fù)向而定，如圖3.9(b)所示。圖3.945°倒角(a)?Z軸向X軸；(b)?X軸向Z軸

2．任意角度倒角在直線進(jìn)給程序段尾部加上“C__”，可自動(dòng)插入任意角度的倒角。C的數(shù)值是從假設(shè)沒有倒角的拐角交點(diǎn)距倒角起點(diǎn)或與終點(diǎn)之間的距離。

例3.12

如圖3.10所示的任意角度倒角指令如下：

G01X50C10；

X100Z-100；圖3.10任意角度倒角

3．45°倒圓

Z軸向X軸倒圓，如圖3.11(a)所示。編程格式：

G01Z(W)

R±r；

X軸向Z軸倒圓，如圖3.11(b)所示。編程格式：

G01X(U)

R±r；圖3.1145°倒圓(a)?Z軸向X軸；(b)?X軸向Z軸

4．任意角度倒圓角

例3.13

加工情況如圖3.12所示，程序如下：

G01X50R10F0.2；

X100Z-100；圖3.12任意角度倒圓角

例3.14

倒角、倒圓應(yīng)用舉例。加工情況如圖3.13所示，程序如下：

G00X10Z22；

G01Z10R5F0.2；

X38K-4；

Z0；圖3.13應(yīng)用例圖3.2.6程序暫停

1．格式編程格式：

G04P

；(后跟整數(shù)值，單位為ms(毫秒))或G04X(U)

；(后跟帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)，單位為s(秒))

2．應(yīng)用程序暫停一般用于以下情況：

(1)鉆孔加工到達(dá)孔底部時(shí)，設(shè)置延時(shí)，以保證孔底的鉆孔質(zhì)量。

(2)鉆孔加工中途退刀后設(shè)置延時(shí)，以保證孔中鐵屑充分排除。

(3)鏜孔加工到達(dá)孔底部時(shí)，設(shè)置延時(shí)，以保證孔底的鏜孔質(zhì)量。

(4)車削加工在加工要求較高的零件輪廓終點(diǎn)設(shè)置延時(shí)，以保證該段輪廓的車削質(zhì)量，如車槽、鏜平面等，以提高表面質(zhì)量。

(5)其他情況下設(shè)置延時(shí)，如自動(dòng)棒料送料器送料時(shí)延時(shí)，以保證送料到位。

例3.15

欲停留1.5s時(shí)，程序?yàn)椋骸癎04X1.5;”或“G04P1500;”。3.2.7刀具補(bǔ)償

1．刀具的幾何補(bǔ)償和磨損補(bǔ)償我們?cè)诰幊虝r(shí)，一般以其中一把刀作基準(zhǔn)，并以該刀的刀尖位置為依據(jù)來建立工件坐標(biāo)系。如圖3.14所示中的A點(diǎn)，在加工過程中，當(dāng)其他的刀位轉(zhuǎn)到加工位置時(shí)，刀尖的位置B會(huì)發(fā)生變化，不可能和A點(diǎn)完全重合，故原設(shè)定的工件坐標(biāo)系對(duì)這些刀具就不適應(yīng)。另外，在加工過程中，每把刀具都有不同程度的磨損，其刀具的位置也會(huì)發(fā)生變化，因此，應(yīng)對(duì)實(shí)際刀具刀尖的位置相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)刀具刀尖的位置在X、Z方向上進(jìn)行補(bǔ)償，使補(bǔ)償后的刀尖位置由B點(diǎn)移至A點(diǎn)。刀補(bǔ)移動(dòng)的效果便是令轉(zhuǎn)位后新刀具的刀尖移動(dòng)到與上一基準(zhǔn)刀具刀尖所在的位置上，新、老刀尖重合，它在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)就不產(chǎn)生改變，這就是刀位補(bǔ)償?shù)膶?shí)質(zhì)。刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)通常是通過對(duì)刀后采集到的，而且必須將這些數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地儲(chǔ)存到刀具數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后通過程序中的刀補(bǔ)代碼來提取并執(zhí)行。圖3.14刀具的幾何補(bǔ)償

2．刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能我們?cè)诰幊虝r(shí)，通常都將車刀刀尖作為一點(diǎn)來考慮，但實(shí)際上刀尖處存在圓角，如圖3.15所示。當(dāng)用按理論刀尖點(diǎn)編出的程序進(jìn)行端面、外徑、內(nèi)徑等與軸線平行或垂直的表面加工時(shí)，是不會(huì)產(chǎn)生誤差的。當(dāng)進(jìn)行倒角、錐面及圓弧切削時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生少切或過切現(xiàn)象，如圖3.16所示。為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，就需要使用刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能。具有刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)刀尖圓弧半徑計(jì)算出補(bǔ)償量，避免少切或過切現(xiàn)象的產(chǎn)生。圖3.15刀尖圓角R圖3.16刀尖圓角R造成的少切與過切利用機(jī)床自動(dòng)進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償時(shí)，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(shí)，僅僅是從中取得了刀具補(bǔ)償?shù)募拇嫫鞯刂诽?hào)(其中包括刀具幾何位置補(bǔ)償和刀具半徑大小)，此時(shí)并不會(huì)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(shí)，才開始從刀庫(kù)中提取數(shù)據(jù)并實(shí)施相應(yīng)的刀徑補(bǔ)償。

(1)G41——刀尖半徑左補(bǔ)償。沿著進(jìn)給方向看，刀尖位置應(yīng)在編程軌跡的左邊，如圖3-17所示。圖3.17G41、G42的確定

(2)?G42——刀尖半徑右補(bǔ)償。沿著進(jìn)給方向看，刀尖位置應(yīng)在編程軌跡的右邊。

(3)?G40——取消刀尖半徑補(bǔ)償。刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡與編程軌跡一致。采用刀徑補(bǔ)償，可加工出準(zhǔn)確的軌跡尺寸形狀。如果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？由此，就引出了刀尖方位的概念。圖3.18所示為按假想刀尖方位以數(shù)字代碼對(duì)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(hào)。只有在刀具數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)它進(jìn)行正確的刀補(bǔ)，否則，將會(huì)出現(xiàn)不合要求的過切和少切現(xiàn)象。圖3.18刀尖方位的確定方法在實(shí)際加工中，刀尖圓弧半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能的執(zhí)行過程分為以下三步：

(1)建立刀具補(bǔ)償。刀具中心軌跡由G41、G42確定，在原來編程軌跡基礎(chǔ)上增加或減少一個(gè)刀尖半徑值。

(2)進(jìn)行刀具補(bǔ)償。在刀具補(bǔ)償期間，刀具中心軌跡始終偏離工件一個(gè)刀尖半徑值。

(3)撤消刀具補(bǔ)償。刀具撤離工件，補(bǔ)償取消，與建立刀尖半徑補(bǔ)償一樣，刀具中心軌跡要比程序軌跡增加或減少一個(gè)刀尖半徑值。在使用中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)刀徑補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定和取消不應(yīng)在G02、G03圓弧軌跡程序上實(shí)施。

(2)設(shè)定和取消刀徑補(bǔ)償時(shí)，刀具位置的變化是一個(gè)漸變的過程。

(3)若輸入刀補(bǔ)數(shù)據(jù)時(shí)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(huì)產(chǎn)生一種特殊的補(bǔ)償。

例3.16

如圖3.19所示，刀補(bǔ)編程應(yīng)用。其程序編寫如下：

O0017；

T0101； 刀補(bǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)啟動(dòng)

G50X100Z10；

S600M03；

G90G00X50Z5；

G42G01X30Z0F100； 引入刀補(bǔ)

G01Z?30； 刀補(bǔ)實(shí)施中

X50Z?45；

G02X65Z?55R12；

G01X80；

G40G00X100； 取消刀補(bǔ)

Z10； 返回

T0100； 關(guān)閉刀具數(shù)據(jù)庫(kù)

M02；圖3.19刀補(bǔ)編程圖例3.2.8單一固定循環(huán)單一固定循環(huán)是指，將一系列連續(xù)加工動(dòng)作，如“切入→切削→退刀→返回”，用一個(gè)循環(huán)指令完成，以簡(jiǎn)化程序。

1．外圓切削循環(huán)G90

G90指令可實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外圓柱面或內(nèi)、外圓錐面切削循環(huán)。圓柱面切削循環(huán)如圖3.20所示，圓錐面切削循環(huán)如圖3.21所示。圖3.20圓柱面切削循環(huán)圖3.21圓錐面切削循環(huán)

1)圓柱面切削循環(huán)編程格式：

G90X(U)

Z(W)

F

；其中：X、Z——圓柱面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

U、W——圓柱面切削的終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量。

例3.17

應(yīng)用圓柱面切削循環(huán)功能加工圖3.22所示的零件。圖3.22G90的用法(圓柱面)

N10G50X200Z200T0101；

N20M03S1000；

N30G00X55Z4M08；

N40G01G96Z2F2.5S150；

N50G90X45Z-25F0.2；

N60X40；

N70X35；

N80G00X200Z200；

N90M30；

2)圓錐面切削循環(huán)編程格式：

G90X(U)

Z(W)

I

F

；其中：X、Z——圓錐面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

U、W——圓錐面切削的終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)；

I——圓錐面切削的起點(diǎn)相對(duì)于終點(diǎn)的半徑差。如果切削起點(diǎn)的X向坐標(biāo)小于終點(diǎn)的X向坐標(biāo)，則I值為負(fù)；反之為正，如圖3.21所示。例3.18

應(yīng)用圓錐面切削循環(huán)功能加工圖3.23所示的零件。

G01X65Z2；

G90X60Z－35I－5F0.2；

X50；

G00X100Z200；圖3.23G90的用法(圓錐面)

2．端面切削循環(huán)G94端面切削循環(huán)適用于端面切削加工。

1)平面端面切削循環(huán)編程格式：

G94X(U)

Z(W)

F

；其中：X、Z——端面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

U、W——端面切削的終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)，如圖3.24所示。圖3.24平面端面切削循環(huán)

例3.19

應(yīng)用平面端面切削循環(huán)功能加工圖3.25所示的零件。

G00X85Z5；

G94X30Z－5F0.2；

Z－10；

Z－15；圖3.25G94的用法(端面)

2)錐面端面切削循環(huán)編程格式：

G94X(U)

Z(W)

K

F

；其中：X、Z——端面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

U、W——端面切削的終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)；

K——端面切削的起點(diǎn)相對(duì)于終點(diǎn)在Z軸方向的坐標(biāo)分量。當(dāng)起點(diǎn)Z向坐標(biāo)小于終點(diǎn)Z向坐標(biāo)時(shí)，K為負(fù)；反之為正，如圖3.26所示。圖3.26錐面端面切削循環(huán)

例3.20

應(yīng)用錐面端面切削循環(huán)功能加工圖3.27所示的零件。

G94X20Z0K-5F0.2；

Z-5；

Z-10；圖3.27G94的用法(錐面)3.2.9復(fù)合固定循環(huán)應(yīng)用G90、G94時(shí)，已經(jīng)使程序得到了一些簡(jiǎn)化，但在數(shù)控車床上加工的零件毛坯通常是棒料或鑄、鍛件，需要多次重復(fù)切削，加工余量較大。而采用復(fù)合固定循環(huán)，對(duì)零件的輪廓定義之后，即可完成從粗加工到精加工的全過程，使程序得到進(jìn)一步簡(jiǎn)化。

1．車外圓復(fù)合循環(huán)G71車外圓復(fù)合循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)，適用于外圓柱面需多次走刀才能完成的粗加工的情況，如圖3.28所示。圖3.28車外圓復(fù)合循環(huán)編程格式：

G71U(Δd)R(e)；

G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)；其中：Δd——背吃刀量；

e——退刀量；

ns——精加工輪廓程序段中開始程序段的段號(hào)；

nf——精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號(hào)；

Δu——X軸向精加工余量；

Δw——Z軸向精加工余量；

f、s、t——F、S、T代碼。注意：

(1)?ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也對(duì)粗車循環(huán)無效。

(2)零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時(shí)單調(diào)增大或單調(diào)減少；X軸、Z軸方向非單調(diào)時(shí)，ns→nf程序段中第一條指令必須在X、Z向同時(shí)有運(yùn)動(dòng)。

2．精加工循環(huán)G70由G71、G72、G73完成粗加工后，可以用G70進(jìn)行精加工。精加工時(shí)，G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令無效，只有在ns→nf程序段中的F、S、T才有效。精車時(shí)的加工余量是粗車循環(huán)時(shí)留下的精車余量，加工軌跡是工件的輪廓線。編程格式：

G70P(ns)Q(nf)；其中：ns——精加工輪廓程序段中開始程序段的段號(hào)；

nf——精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號(hào)。

例3.21

按圖3.29所示尺寸編寫外圓粗、精切循環(huán)加工程序。

N10G50X200Z140T0101；

N20G00G42X120Z10M08；

N30G96S120；

N40G71U2R0.5；

N50G71P60Q120U2W2F0.25；

N60G00X40；

N70G01Z-30F0.15；

N80X60Z-60；

N90Z－80；

N100X100Z-90；

N110Z－110；

N120X120Z-130；

N130G70P60Q120；

N140G00X125；

N150X200Z140；

N160M02；圖3.29G71、G70程序應(yīng)用

3．車端面復(fù)合循環(huán)G72車端面復(fù)合循環(huán)適用于Z向余量小、X向余量大的棒料粗加工的情況，如圖3.30所示。編程格式：

G72U(Δd)R(e)；

G72P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)；其中各參數(shù)的含義與G71的相同。圖3.30車端面復(fù)合循環(huán)例3.22

按圖3.31所示尺寸編寫端面粗、精切循環(huán)加工程序。

N10G50X200Z200T0101；

N20M03S800；

N30G90G00G41X176Z2M08；

N40G96S120；

N50G72U3R0.5；

N60G72P70Q120U2W0.5F0.2；

N70G00X160Z60；

N80G01X120Z70F0.15；

N90Z80；

N100X80Z90；

N110Z110；

N120X36Z132；

N130G70P70Q120；

N140G00G40X200Z200；

N150M30；圖3.31G72程序應(yīng)用

4．封閉切削循環(huán)G73封閉切削循環(huán)適用于已基本鑄造成形和鍛造成形的毛坯切削的情況，如圖3.32所示。圖3.32封閉切削循環(huán)編程格式：G73U(Δi)W(Δk)R(d)；G73P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)；式中：Δi——X軸向總退刀量；Δk——Z軸向總退刀量(半徑值)；d——重復(fù)加工次數(shù)；ns——精加工輪廓程序段中開始程序段的段號(hào)；nf——精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號(hào)；Δu——X軸向精加工余量；Δw——Z軸向精加工余量；f、s、t——F、S、T代碼。例3.23

按圖3.33所示尺寸編寫封閉切削循環(huán)加工程序。

N10G50X200Z200T0101；

N20M03S2000；

N30G00G42X140Z40M08；

N40G96S150；

N50G73U9.5W9.5R3；

N60G73P70Q130U1W0.5F0.3；

N70G00X20Z0；

N80G01Z-20F0.15；

N90X40Z-30；

N100Z-50；

N110G02X80Z-70R20；

N120G01X100Z-80；

N130X105；

N140G70P70Q130；

N150G00X200Z200G40；

N160M30；圖3.33G73程序應(yīng)用在上述程序中，刀尖首先從A點(diǎn)退到B點(diǎn)，X方向的退出距離為Δi＋Δu/2＝9.5＋0.5＝10mmZ方向的退出距離為：Δk＋Δw＝9.5＋0.5＝10mm第一刀從B點(diǎn)起刀，完成第一刀后，剩余量為從A點(diǎn)退到B點(diǎn)時(shí)的移動(dòng)量。從第二刀起，粗加工每刀切削余量相同，每一刀的切削余量為R指令的次數(shù)減1再平分Δi和Δk。G70指令與G71、G72、G73配合使用時(shí)，不一定緊跟在粗加工程序后立即進(jìn)行，通常可更換刀具，另用一把精加工刀具來執(zhí)行G70程序段，但中間不能用M02或M30指令來結(jié)束程序段。

5．深孔鉆削循環(huán)G74深孔鉆削循環(huán)適用于深孔鉆削加工的情況，如圖3.34所示。編程格式：

G74R(e)；

G74Z(W)Q(Δk)F__；其中：e?——退刀量；

Z(W)——鉆削深度；

Δk——每次鉆削長(zhǎng)度(不加符號(hào))。圖3.34深孔鉆削循環(huán)例3.24

采用深孔鉆削循環(huán)功能加工圖3.34所示深孔，試編寫加工程序。其中：e＝1，?k＝20，F(xiàn)＝0.1。

N10G50X200Z100T0202；

N20M03S600；

N30G00X0Z1；

N40G74R1；

N50G74Z-80Q20F0.1；

N60G00X200Z100；

N70M30；

6．外徑切削循環(huán)G75外徑切削循環(huán)適用于在外圓面上切削溝槽或切斷加工的情況。編程格式：

G75R(e)；

G75X(U)P(Δi)F__；其中：e?——退刀量；

X(U)——槽深；

Δi——每次循環(huán)切削量。

例3.25

試編寫進(jìn)行圖3.35所示零件切斷加工的程序。

G50X200Z100T0202；

M03S600；

G00X35Z-50；

G75R1；

G75X-1P5F0.1；

G00X200Z100；

M30；圖3.35切斷加工3.2.10螺紋切削

1．基本螺紋切削G32編程格式：

G32X(U)

Z(W)

F

；其中：X(U)、Z(W)——螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值，X省略時(shí)為圓柱螺紋切削，Z省略時(shí)為端面螺紋切削，X、Z均不省略時(shí)為錐螺紋切削；

F——螺紋導(dǎo)程。切削時(shí)應(yīng)注意以下四個(gè)參數(shù)。

1)螺紋牙型高度螺紋牙型高度(螺紋總切深)是指螺紋牙型上牙頂?shù)窖赖字g垂直于螺紋軸線的距離，如圖3.36中的H所示，它是車削時(shí)車刀的總切入深度。根據(jù)GB192～197－81規(guī)定，普通螺紋的牙型理論高度H＝0.866P，實(shí)際加工時(shí)，由于螺紋車刀刀尖半徑的影響，螺紋的實(shí)際切深有變化。根據(jù)GB197－81規(guī)定，螺紋車刀可在牙底最小削平高度H/8處削平或倒圓，則螺紋實(shí)際牙型高度可按下式計(jì)算：h＝H－2＝0.6495P式中：H——螺紋原始三角形高度，H＝0.866Pmm；

P——螺距(單位為mm)。圖3.36螺紋牙型的高度

2)螺紋起點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)徑向尺寸螺紋加工中，徑向起點(diǎn)(編程大徑)的確定決定于螺紋大徑。

3)螺紋起點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)軸向尺寸由于車螺紋起始時(shí)有一個(gè)加速過程，結(jié)束前有一個(gè)減速過程，在這段距離中螺距不可能保持均勻，因而車螺紋時(shí)，兩端必須設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段和減速退刀段δ，以剔除兩端因變速而出現(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)螺距的螺紋段。同理，在螺紋切削過程中，進(jìn)給速度修調(diào)功能和進(jìn)給暫停功能無效；若此時(shí)按進(jìn)給暫停鍵，刀具將在螺紋段加工完后才停止運(yùn)動(dòng)。有的機(jī)床具有主軸恒線速控制(G96)和恒轉(zhuǎn)速控制(G97)的指令功能，那么，對(duì)于端面螺紋和錐面螺紋的加工來說，若恒線速控制有效，則主軸轉(zhuǎn)速將是變化的，這樣加工出的螺紋螺距也將是變化的。所以，在螺紋加工過程中，不應(yīng)該使用恒線速控制功能。從粗加工到精加工，主軸轉(zhuǎn)速必須保持為一常數(shù)，否則，螺距將發(fā)生變化。

4)分層切削深度如果螺紋牙型較深、螺距較大，可分幾次進(jìn)給，每次進(jìn)給的背吃刀量用螺紋深度減精加工背吃刀量所得的差按遞減規(guī)律分配，如圖3.37所示。常用米制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量見表3-3，常用英制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量見表3-4。圖3.37螺紋進(jìn)刀切削方法表3-3常用米制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量(雙邊)(mm)表3-4常用英制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量(雙邊)(英寸)牙數(shù)/(牙/英寸)2418161412108牙深0.6780.9041.0161.1621.3551.6262.033背吃刀量和切削次數(shù)1次0.80.80.80.80.91.01.22次0.40.60.60.60.60.70.73次0.160.30.50.50.60.60.64次0.110.140.30.40.40.55次0.130.210.40.56次0.160.47次0.17例3.26

如圖3.38所示圓柱螺紋切削，螺紋導(dǎo)程為1mm。其車削程序如下：

O0012；

G50 X70Z25；

S160 M03；

G90 G00 X40Z2M08；

X29.3；

G32 Z?46F1；

G00 X40；

Z2；

X28.9；

G32 Z?46F1；

G00 X40；

Z2；

X28.7；

G32 Z?46F1；

G00 X40；

Z2；

X70Z25M09；

M02；圖3.38圓柱螺紋例3.27

如圖3.39所示錐螺紋切削，螺距為1.5mm,d1＝2mm,d2＝1mm。其車削程序如下：

O0013；

G50 X80Z150；

S160 M03；

G90 G00 X50Z122M08；

X13.2；

G91 G32X29Z?43F1.5；

G00 X7；

Z43；

G90 X12.6；

G32 X41.6Z79F1.5；

G00 X50；

Z122；

X12.2；

G32 X41.2Z79F1.5；

G00 X50；

Z122；

X124；

G32 X414Z79；

G00 X50；

Z122；

X80Z150M09；

M02；圖3.39錐螺紋編程

2．螺紋切削循環(huán)G92螺紋切削循環(huán)G92把“切入→螺紋切削→退刀→返回”四個(gè)動(dòng)作作為一個(gè)循環(huán)(如圖3.38所示)，用一個(gè)程序段來指定。其中只有一段主要用于車螺紋的工進(jìn)路線段，其余都是快速空程路線。采用簡(jiǎn)單固定循環(huán)編程雖然可簡(jiǎn)化程序，但要車出一個(gè)完整的螺紋還需要人工連續(xù)安排幾個(gè)這樣的循環(huán)。編程格式：

G92X(U)

Z(W)

I

F

；其中：X(U)、Z(W)——螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；

I——螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起點(diǎn)與切削終點(diǎn)的半徑差。加工圓柱螺紋時(shí)，I＝0。加工圓錐螺紋時(shí)，當(dāng)X向切削起始點(diǎn)坐標(biāo)小于切削終點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，I為負(fù)；反之為正。

例3.28

編寫圖3.40所示圓柱螺紋的加工程序。

G00 X35Z104；

G92 X29.2Z53F1.5；

X28.6；

X28.2；

X28.04；

G00 X200Z200；圖3.40圓柱螺紋切削循環(huán)

例3.29

試編寫圖3.41所示圓錐螺紋的加工程序。

G00 X80Z62；

G92 X49.6Z12I-5F2；

X48.7；

X48.1；

X47.5；

X47；

G00 X200Z200；圖3.41圓錐螺紋切削循環(huán)應(yīng)用

3．復(fù)合螺紋切削循環(huán)G76復(fù)合螺紋切削循環(huán)G76可以完成一個(gè)螺紋段的全部加工任務(wù)。它的進(jìn)刀方法有利于改善刀具的切削條件，在編程中應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用該指令，如圖3.42所示。編程格式：

G76P(m)(r)(α)Q(Δdmin)R(d)；

G76X(U)Z(W)R(I)F(f)P(k)Q(Δd)；其中：m——精加工重復(fù)次數(shù)；

r——倒角量；

α——刀尖角；圖3.42復(fù)合螺紋切削循環(huán)與進(jìn)刀法

Δdmin——最小切入量；

d——精加工余量；

X(U)、Z(W)——終點(diǎn)坐標(biāo)；

I——螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起點(diǎn)與切削終點(diǎn)的半徑差，加工圓柱螺紋時(shí)，I=0，加工圓錐螺紋時(shí)，當(dāng)X向切削起始點(diǎn)坐標(biāo)小于切削終點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，I為負(fù)，反之為正；

k——螺牙的高度(X軸方向的半徑值)；

Δd——第一次切入量(X軸方向的半徑值)；

f——螺紋導(dǎo)程。

例3.30

試編寫圖3.43所示圓柱螺紋的加工程序，螺距為6mm。

G76P021260Q0.1R0.1；

G76X60.64Z23R0F6P3.68Q1.8；圖3.43復(fù)合螺紋切削循環(huán)應(yīng)用3.2.11返回參考點(diǎn)G27～G29

1．返回參考點(diǎn)檢驗(yàn)G27

G27用于檢查X和Z軸是否能準(zhǔn)確返回參考點(diǎn)。編程格式：

G27X(U)

Z(W)

；執(zhí)行該指令時(shí)，其前提是機(jī)床必須返回過一次參考點(diǎn)(手動(dòng)返回或用G27返回)。執(zhí)行G27指令時(shí)，各坐標(biāo)軸以快速定位的方式返回各坐標(biāo)軸的參考點(diǎn)。定位結(jié)束后，參考點(diǎn)的指示燈亮，說明各坐標(biāo)軸正確回到了參考點(diǎn)，反之，如指令中所給的參考點(diǎn)坐標(biāo)值不對(duì)或機(jī)床定位誤差過大，則報(bào)警。使用G27指令時(shí)，必須預(yù)先取消刀補(bǔ)量，否則會(huì)發(fā)生不正確的動(dòng)作。

2．自動(dòng)返回參考點(diǎn)G28

G28指令可以使刀具從任何位置以快速點(diǎn)定位的方式經(jīng)中間點(diǎn)返回參考點(diǎn)。編程格式：

G28X(U)

Z(W)

；

X、Z中的坐標(biāo)值是中間點(diǎn)的坐標(biāo)值，參考點(diǎn)的坐標(biāo)值不需指定。執(zhí)行G28指令時(shí)，各軸先以G00的速度快移到程序指令的中間點(diǎn)位置，然后自動(dòng)返回參考點(diǎn)。到達(dá)參考點(diǎn)后，相應(yīng)坐標(biāo)方向的指示燈亮。使用G28指令前，要求機(jī)床在通電后必須(手動(dòng))返回過一次參考點(diǎn)。使用G28指令時(shí)，必須預(yù)先取消刀補(bǔ)量(用T0000)；否則會(huì)發(fā)生不正確的動(dòng)作。

3．從參考點(diǎn)返回G29執(zhí)行G29指令時(shí)，各軸先以G00的速度快移到由前段G28指令定義的中間點(diǎn)位置，然后再向程序指令的目標(biāo)點(diǎn)快速定位。編程格式：

G29X(U)

Z(W)

；

G28、G29指令均屬非模態(tài)指令，只在本程序段內(nèi)有效。使用G28、G29指令時(shí)，從中間點(diǎn)到參考點(diǎn)的移動(dòng)量不需計(jì)算。G29指令一般在G28后出現(xiàn)。其應(yīng)用習(xí)慣通常為：在換刀程序前先執(zhí)行G28指令返回參考點(diǎn)(換刀點(diǎn))，執(zhí)行換刀程序后，再用G29指令往新的目標(biāo)點(diǎn)移動(dòng)。例3.31

如圖3.44所示的刀具從A點(diǎn)經(jīng)過中間點(diǎn)B返回到C點(diǎn)，其程序如下：絕對(duì)編程：

G90G28X70Z130； A→B→R

T0202； 換刀

G29X30Z180； R→B→C增量(相對(duì))編程：

G91G28X40Z100；

T0202；

G29X－80Z50；圖3.44G28、G29應(yīng)用對(duì)于沒有參考點(diǎn)設(shè)定功能的機(jī)床，在需要換刀時(shí)，應(yīng)先用G00快速移到遠(yuǎn)離工件的某一坐標(biāo)處(注意不要超程)；再在M00程序指令下，用手工旋動(dòng)刀架進(jìn)行換刀(旋動(dòng)前應(yīng)松動(dòng)刀架鎖緊手柄，轉(zhuǎn)位后則應(yīng)鎖緊手柄)；然后，按“循環(huán)啟動(dòng)”或F功能鍵繼續(xù)運(yùn)行下一段帶刀補(bǔ)功能T代碼的程序?qū)嵤┑堆a(bǔ)。3.2.12子程序在編制加工程序過程中，如果有一組程序段在一個(gè)程序中多次出現(xiàn)或者在幾個(gè)程序中都要使用它，則可以將這個(gè)典型的加工程序編制成固定程序，單獨(dú)命名，這種程序段稱為子程序。使用子程序可以減少不必要的編程重復(fù)，從而達(dá)到簡(jiǎn)化編程的目的。編程格式：

M98P

L

；其中：P——要調(diào)用的子程序號(hào)；

L——子程序調(diào)用次數(shù)，如省略，表示只調(diào)用1次。子程序中還可以再調(diào)用其他子程序，即可多重嵌套調(diào)用。一個(gè)子程序應(yīng)以“M99”作程序結(jié)束行，可被主程序多次調(diào)用，一次調(diào)用時(shí)最多可重復(fù)9999次子程序調(diào)用。需要注意的是，在MDI方式下使用子程序調(diào)用指令是無效的。子程序調(diào)用如圖3.45所示。例3.32圖3.46所示為車削不等距槽的示例。對(duì)等距槽采用循環(huán)比較簡(jiǎn)單，而對(duì)不等距槽則采用子程序調(diào)用較為簡(jiǎn)單。圖3.45子程序調(diào)用圖3.46子程序編程程序如下：

O10；

G50X150Z100；

T0101；

S800M03；

G00X35Z0M08；

G01X0F0.3；

G00X30Z2；

G01Z-55F0.3；

G00X150Z100；

T0303；

G00X32Z0；

M98P15L2；

G00W-12；

G01X0F0.12；

G04X2；

G00X150Z100M09；

M30；

%

O15；

G00W-12；

G01U-12F0.1；

G04X1；

G00U12；

W-8；

G01U-12F0.1；

G04X1；

G00U12；

M99；3.3數(shù)控車削加工編程應(yīng)用

3.3.1軸類零件的數(shù)控車削加工編程

例3.33

如圖3.47所示零件，毛坯直徑為54mm，材料為鋁材，試編制其數(shù)控加工車削程序。圖3.47加工零件圖

1．工藝分析

1)技術(shù)要求如圖3.47所示，M20螺紋為雙頭螺紋，導(dǎo)程為2mm，螺距為1mm。

2)加工工藝的確定

(1)確定裝夾定位。三爪卡盤與頂尖定位并夾緊，工件前端面距卡爪斷面距離為150mm。

(2)確定加工起點(diǎn)、換刀點(diǎn)及工藝路線。因工件較小，為了加工路線清晰，加工起點(diǎn)與換刀點(diǎn)可以設(shè)為同一點(diǎn)。其位置的確定原則為：該處方便拆卸工件，不發(fā)生碰撞，空行程不長(zhǎng)，特別注意尾座對(duì)Z軸位置的限制。故放在Z向距工件前端面80mm，X向距軸心線50mm的位置。首先通過復(fù)合固定循環(huán)，用外圓粗加工車刀加工工件輪廓，并保留0.5mm精加工余量；再用外圓車刀將外形輪廓加工到尺寸；最后用米制螺紋車刀，每頭分三次加工M20雙頭螺紋的牙型。

(3)確定加工刀具，即外圓斷面車刀、外圓粗加工車刀、外圓精加工車刀、米制螺紋車刀。

(4)切削用量。外圓加工時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為460r/min，粗加工進(jìn)給速度為80mm/min,精加工進(jìn)給速度為60mm/min；螺紋加工時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為200r/min。螺紋分三次吃刀，吃刀量分別為0.7mm、0.4mm、0.2mm，另加2次光整加工。

2．程序編制程序如下：

O3355； 主程序號(hào)

G50X100Z80T0101；建立工件坐標(biāo)系，進(jìn)行刀具補(bǔ)償

M03S500；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為500r/min

G00X100Z80；到程序起點(diǎn)或換刀點(diǎn)位置

X60Z5； 到簡(jiǎn)單端面循環(huán)起點(diǎn)位置

G94X0Z1.5；簡(jiǎn)單端面循環(huán)，加工過長(zhǎng)毛坯

Z0； 簡(jiǎn)單端面循環(huán)，加工過長(zhǎng)毛坯

G00X100Z80；到程序起點(diǎn)或換刀點(diǎn)位置

T0202； 換2號(hào)外圓粗加工車刀

G00X60Z3；到簡(jiǎn)單外圓循環(huán)起點(diǎn)位置

G90X52.6Z-133F100；簡(jiǎn)單外圓循環(huán)，加工過長(zhǎng)毛坯

G01X54； 到復(fù)合循環(huán)起點(diǎn)位置

G71U0.3R0.1；有凹槽的外徑粗切復(fù)合循環(huán)

G71P60Q120U1W1F0.25；

G00X100Z80；粗加工后到換刀點(diǎn)位置

T0303； 換3號(hào)外圓精加工車刀

G70P60Q120；精加工循環(huán)

G00G42X70Z3；到精加工起點(diǎn)

N60G01X10F100；到倒角延長(zhǎng)線上

X19.95Z-2；2×45°倒角

Z-33； 精加工螺紋外徑

X30； 精加工Z＝-33端面處

Z-43； 精加工

30外圓

G03X42Z-49R6；精加工R6圓弧

G01Z-53；精加工

42外圓

X36Z-65；精加工下切錐面

Z-73； 精加工

36槽徑外圓

G02X40Z-75R2；精加工R2過渡圓弧

G01X44； 精加工Z＝-75端面處

X46Z-76；精加工1×45°倒角

Z-84； 精加工

46槽徑

G02Z-113R25；精加工R25圓弧凹槽

G03X52Z-122R15；精加工R15圓弧

G01Z-133；精加工

52外圓

N120G01X54；退出已加工表面

G00G40X100Z80；取消刀具半徑補(bǔ)償，到程序起點(diǎn)或換刀點(diǎn)位置

M05； 主軸停

T0404； 換4號(hào)螺紋車刀

M03S200；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為200r/min

G00X30Z5；到螺紋循環(huán)起點(diǎn)位置

G92X19.3Z-26F2；加工雙頭螺紋吃刀深0.7mm

G92X18.9Z-26F2；加工雙頭螺紋吃刀深0.4mm

G92X18.7Z-26F2；加工雙頭螺紋吃刀深0.2mm

G92X18.7Z-26F2；光整加工螺紋

G92X18.7Z-26F2；光整加工螺紋

G00X100Z80；到程序起點(diǎn)位置

M30； 主軸停，程序結(jié)束并復(fù)位3.3.2盤類零件的數(shù)控車削加工編程

例3.34

圖3.48所示為一活塞缸蓋零件簡(jiǎn)圖，該零件采用數(shù)控車床加工。設(shè)左端長(zhǎng)51mm的外圓部分已由上一道工序加工完成，現(xiàn)為裝夾定位端。本次裝夾好后，先后完成外形、內(nèi)孔和切槽等的車削。其程序編寫如下：

O0021； 主程序號(hào)

G50X150Z200T0101；建立工件坐標(biāo)系，進(jìn)行刀具補(bǔ)償

S300M03； 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為300r/min

G90G00X118Z141.5；快進(jìn)到X＝118，Z＝141.5

G01X82F0.3；

X方向工進(jìn)到X＝82，進(jìn)給速度0.3mm/r(粗車端面)圖3.48缸蓋零件圖

G00X103；快退至X＝103

G01X110.5Z135F0.2；工進(jìn)至X＝110.5，Z＝135(粗車短錐面)

Z48F0.3； Z向進(jìn)給至Z＝48(粗車

110的外圓)

G00X150Z200T0100；返回起刀點(diǎn)，取消刀補(bǔ)

T0303； 自動(dòng)換刀，并進(jìn)行刀具補(bǔ)償

G00X89.5Z180；快進(jìn)至X＝89.5，Z＝180

Z145；Z向快進(jìn)至Z＝145

G01Z61.5F0.3；Z向工進(jìn)至Z＝61.5(粗車

90的孔)

X79.5；X向工進(jìn)至X＝79.5(粗車內(nèi)孔階梯面)

Z-5；Z向工進(jìn)至Z＝-5(粗車

80的孔)

G00X75；X向快退至X＝75

Z180； Z向快退至Z＝180

G00X150Z200T0300；返回起刀點(diǎn)，取消刀補(bǔ)(或用G28)

T0505； 自動(dòng)換刀，并進(jìn)行刀具補(bǔ)償

S600M03；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為600mm/r

G00X85Z145；快進(jìn)至X＝85，Z＝145

G01Z141F0.5；Z向工進(jìn)至Z＝141

X102F0.2；X向工進(jìn)至Z＝102(精車端面)

G91X8Z-6.93；精車短錐面

G90G00Z48F08；Z向工進(jìn)至Z＝48(精車

110的外圓)

G00X112；X向快退至X＝112

X150Z200T0500；返回起刀點(diǎn)，取消刀補(bǔ)(或用G28)

T0707； 自動(dòng)換刀，并進(jìn)行刀具補(bǔ)償

S200M03；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為200mm/r

G00X85Z180；快進(jìn)至X＝85，Z＝180

Z131M08；Z向快進(jìn)至Z＝131，打開切削液

G01X93.8F0.2；X向工進(jìn)至X＝93.8(車

93.8的槽)

G00X85；X向快退至X＝85

Z180； Z向快退至Z＝180

X150Z200T0700M09；返回起刀點(diǎn)，取消刀補(bǔ)，關(guān)閉切削液

T0909； 自動(dòng)換刀，并進(jìn)行刀具補(bǔ)償

S600M03；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為600mm/r

G00X94Z180；快進(jìn)至X＝94，Z＝180

Z142； Z向快進(jìn)至Z＝142

G01X90Z140F0.2；工進(jìn)至X＝90，Z＝140(內(nèi)孔倒角)

Z61； Z向工進(jìn)至Z＝61(精車

90的內(nèi)孔)

X80.2；X向工進(jìn)至X＝80.2(精車內(nèi)孔階梯面)

Z-5； Z向工進(jìn)至Z＝-5(精車

80的內(nèi)孔)

G00X75；X向快退至X＝75

Z180； Z向快退至Z＝180

X150Z200T0900；返回起刀點(diǎn)，取消刀補(bǔ)

T1111； 自動(dòng)換刀，并進(jìn)行刀具補(bǔ)償

S240M03；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為240mm/r

G00X115Z71；快進(jìn)至X＝115，Z＝71

G01X105F0.1M08；

X向工進(jìn)至X＝105，打開切削液(車4.1×2.5的槽)

X115；

X向工進(jìn)至X＝115(粗車

80的孔)

G00X150Z200T1100M09；返回起刀點(diǎn)，取消刀補(bǔ)，關(guān)閉切削液

M30；程序結(jié)束，復(fù)位3.3.3軸套類零件的編程實(shí)例圖3.49所示為圓錐螺母套零件圖，生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn)。下面以圓錐螺母套為例介紹軸套類零件的工藝分析及編程。圖3.49圓錐螺母套零件圖

1．分析零件圖樣圓錐螺母套零件由內(nèi)/外圓柱面、內(nèi)圓錐面、順圓弧、逆圓弧及內(nèi)螺紋等表面組成，其中多個(gè)直徑尺寸與軸向尺寸有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無熱處理和硬度要求。零件圖樣上帶公差的尺寸，除內(nèi)螺紋退刀槽尺寸公差值較大，編程時(shí)可取平均值24.958外，其他尺寸因公差值較小，所以編程時(shí)不必取其平均值，而取其基本尺寸即可。

2．設(shè)計(jì)工藝

1)選擇加工方法因?yàn)榭拙容^高，所以采用“鉆→鏜→鉸”的方法，外圓柱面采用“粗車→精車”的方法。

2)確定加工順序加工順序的確定按由內(nèi)到外、由粗到精、由近到遠(yuǎn)的原則確定，在一次裝夾中盡可能加工出較多的工件表面。結(jié)合此零件的結(jié)構(gòu)特征，可先加工內(nèi)孔各表面，然后加工外輪廓表面。因?yàn)閳A錐螺母套零件的左右端面均為多個(gè)尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，所以在相應(yīng)工序加工前，應(yīng)該先將左右端面車出來；內(nèi)孔圓錐面加工完后，需掉頭加工內(nèi)螺紋，具體見表3-5。表3-5圓錐螺母套數(shù)控加工工序卡片

3)選擇加工設(shè)備圓錐螺母套零件在數(shù)控、車床上完成全部表面的加工，選用CK7150數(shù)控車床，系統(tǒng)為BEIJING-FANUC0iMate-TB。

4)確定裝夾方案和選擇夾具內(nèi)孔加工時(shí)以外圓定位，用三爪自定心卡盤夾緊。加工外輪廓時(shí)，為保證同軸度要求和便于裝夾，以坯件左側(cè)端面和軸線為定位基準(zhǔn)，為此需要設(shè)一心軸裝置(如圖3.50所示雙點(diǎn)劃線部分)，用三爪卡盤夾持心軸左端，心軸右端留有中心孔并用尾座頂尖頂緊以提高工藝系統(tǒng)的剛性。圖3.50外輪廓車削裝夾方案

5)確定走刀路線由于圓錐螺母套零件為單件小批量生產(chǎn)，因此走刀路線設(shè)計(jì)不必考慮最短進(jìn)給路線或最短空行程路線，外輪廓表面車削走刀路線可沿零件輪廓順序進(jìn)行，如圖3.51所示。圖3.51外輪廓加工走刀路線圖

6)選擇刀具

(1)車削端面選用45°硬質(zhì)合金端面車刀。

(2)選用

4中心鉆，鉆中心孔以利于鉆削底孔時(shí)刀具找正。

(3)選用

31.5高速鋼鉆頭，以鉆內(nèi)孔底孔。

(4)粗鏜內(nèi)孔選用內(nèi)孔鏜刀。

(5)內(nèi)孔精加工選用

32鉸刀。

(6)螺紋退刀槽加工選用

32mm內(nèi)槽車刀。

(7)內(nèi)螺紋切削選用60°內(nèi)螺紋車刀。

(8)選用93°硬質(zhì)合金左偏刀，副偏角選35°，自右至左車削外圓表面。

(9)選用93°硬質(zhì)合金右偏刀，副偏角選35°，自左至右車削外圓表面。將所選定的刀具參數(shù)填入表3-6中，以便于編程和操作管理。表3-6圓錐螺母套數(shù)控加工刀具卡片

7)選擇切削用量根據(jù)被加工表面的質(zhì)量要求、刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊(cè)或有關(guān)資料選取切削速度與每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，然后根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度，計(jì)算結(jié)果見表3-5。

3．編制數(shù)控加工程序與操作步驟

1)車端面用三爪卡盤卡毛坯一端，在MDI方式下，用45°右偏刀車端面。

2)鉆中心孔在MDI方式下，用

4中心鉆，鉆深3～5mm的中心孔。

3)鉆孔在MDI方式下，用

31.5鉆頭，鉆通孔。

4)鏜孔在自動(dòng)方式下，用鏜刀鏜

32mm孔至尺寸

31.91，編程原點(diǎn)設(shè)在工件的左端面，程序如下：

O1111；

N10

G50X150Z150；

N20G98；

N30M03S320；

N40T0404；

N50G00Z80；

N60X