1、數(shù)控車床編程教案，1.1數(shù)控車床編程基礎(chǔ)1.2 FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床編程，1.1.1數(shù)控車床概述1數(shù)控車床分類數(shù)控車床品種，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的功能和機(jī)械組成可分為簡易數(shù)控車床(經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床)、多功能數(shù)控車床和數(shù)控車削中心。1.1數(shù)控車床編程基礎(chǔ)，(1)簡易數(shù)控車床(經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床):是一種低檔數(shù)控車床，一般由單板計(jì)算機(jī)或單片機(jī)控制，機(jī)械部分是在普通車床的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的。(2)多功能數(shù)控車床：又稱全功能數(shù)控車床，由專用數(shù)控系統(tǒng)控制，具有數(shù)控車床的各種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。(3)數(shù)控車削中心：在數(shù)控車床的基礎(chǔ)上增加其他附加坐標(biāo)軸。根據(jù)結(jié)構(gòu)和用途，數(shù)控車床可分為數(shù)控臥式車床、數(shù)控立式車床和數(shù)控專用車床(如數(shù)控

2、凸輪車床、數(shù)控曲軸車床、數(shù)控螺旋車床等)。)。2數(shù)控車床的基本組成(1)數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)由數(shù)控裝置、輸入輸出設(shè)備、可編程控制器、主軸驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置和位置測量系統(tǒng)組成。(2)主軸箱(3)主軸伺服電機(jī)(4)夾緊裝置(5)往復(fù)式滑架(6)刀架(7)控制面板(3)數(shù)控車床的加工特點(diǎn)加工具有以下特點(diǎn)(1)加工效率高(2)降低勞動(dòng)強(qiáng)度和改善工作條件(3)零件加工的適應(yīng)性和靈活性強(qiáng)(4)機(jī)床制造商為每臺機(jī)床設(shè)置機(jī)床零點(diǎn)。以機(jī)床零點(diǎn)為原點(diǎn)的坐標(biāo)系稱為機(jī)床坐標(biāo)系。數(shù)控車床坐標(biāo)系以徑向?yàn)閄軸，縱向?yàn)閆軸。指向主軸箱的方向是Z軸的負(fù)方向，指向尾座的方向是Z軸的正方向。x軸是x軸的正方向，即操作員

3、面對的方向。x坐標(biāo)和z坐標(biāo)指令，當(dāng)根據(jù)絕對坐標(biāo)編程時(shí)，使用代碼x和z；在增量坐標(biāo)(相對坐標(biāo))中編程時(shí)，使用代碼u和w。2、程序原點(diǎn)程序原點(diǎn)是指程序中的坐標(biāo)原點(diǎn)，即數(shù)控加工時(shí)刀具相對于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，因此也稱為“對刀點(diǎn)”。3機(jī)械原點(diǎn)(或機(jī)床原點(diǎn))根據(jù)不同制造商設(shè)置。機(jī)床原點(diǎn)可以設(shè)置在卡盤的中心點(diǎn)或X軸和Z軸的前極限位置。車床編程的注意事項(xiàng)(與銑床相比):1 .用X方向的直徑編程；2.增量的表示方法；3.每次喂食；1.2 Fanuc數(shù)控車床編程；1.2.1程序結(jié)構(gòu)；1.節(jié)目段NGX (U) Z (W) FMST的組成；其中n是程序段的序列號；g:準(zhǔn)備；X (u): x軸移動(dòng)指令。Z (w): Z軸

4、運(yùn)動(dòng)；f:進(jìn)料功能；m:輔助功能。s:主軸功能；t:工具功能。所需節(jié)目段的格式如下：N20 G1 X(U)4.3 Z(W)4.3 F1.5 M8 S4 T2，其中N20代表第20個(gè)節(jié)目段，用4位數(shù)字(1999)表示，不允許為“0”；X(U)4.3:坐標(biāo)可以用正負(fù)小數(shù)位表示，小數(shù)點(diǎn)前4位，小數(shù)點(diǎn)后3位；F1.5:進(jìn)給速度可以用小數(shù)位表示，小數(shù)點(diǎn)前3位，小數(shù)點(diǎn)后4位；幾個(gè)等價(jià)表達(dá)式：n 0012 Guo m08x 0012.340 x 5000 x 5.0n 12 Guo M8 x 12.34 x 5.5，1.2.2準(zhǔn)備功能指令準(zhǔn)備功能也稱為g函數(shù)(或g代碼)，用于指示機(jī)床的運(yùn)行方式。準(zhǔn)備功能使用

5、地址g及其后面的數(shù)字來指示機(jī)床移動(dòng)。例如，G00用于指示運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的快速定位。表1-2是FANUC-0TD系統(tǒng)的準(zhǔn)備功能g代碼表。表1-2 G代碼表，注：(1)表示電源開啟時(shí)的g代碼狀態(tài)；也就是初始狀態(tài)。(2)00組g代碼為一次性g代碼；除了00組，所有其他的g代碼都是模態(tài)的(這意味著代碼在程序運(yùn)行期間一直有效，直到它們被同一組中的代碼替換)。(3)一旦指定了g代碼，列表中未包含的g代碼將顯示報(bào)警信號。(4)不管有幾組不同的g代碼，它們都可以在同一個(gè)程序段中被指示。如果在同一程序段中指示同一組的兩個(gè)以上的g代碼，后一個(gè)代碼有效。1.2.2.1插補(bǔ)功能1定位G00 G00指令是將刀具在工件坐標(biāo)系中

6、以快速移動(dòng)速度移動(dòng)到絕對或增量指令指定的位置。非線性插補(bǔ)定位：刀具以各軸的快速移動(dòng)速度定位，刀具軌跡通常不是直線。線性插補(bǔ)定位：刀具軌跡與線性插補(bǔ)相同，刀具以不大于各軸的快速移動(dòng)速度在最短時(shí)間內(nèi)定位。快速移動(dòng)速度不能在地址F中指定.使用該命令時(shí)，確保刀具不接觸工件。輸入格式：g00x(u)z(w)；(1)“x(u)z(w)”目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)(下同)；(2)根據(jù)直徑值輸入x (u)坐標(biāo)；(3)；指示程序段的結(jié)束。2線性插值指令(G01)線性插值指令用于線性或?qū)沁\(yùn)動(dòng)。它可以使數(shù)控車床沿X軸和Z軸進(jìn)行單軸運(yùn)動(dòng)，也可以在X和Z平面內(nèi)沿任意斜率的直線運(yùn)動(dòng)。輸入格式：g01x(u)z(w)f；刀具以f指定的

7、進(jìn)給速度沿直線移動(dòng)到指定位置。f中指定的進(jìn)給速度在指定新值之前有效。因此，沒有必要為每個(gè)程序段指定f。如果沒有指令f代碼，進(jìn)給速度被認(rèn)為是0。3圓弧插補(bǔ)指令(G02/G03)輸入格式：G02z I k f；或g02 x z r f；G03Z-I-K-F；或g03 x z r f；(1)也可以使用增量坐標(biāo)u和w；(2)C軸不能執(zhí)行圓弧插補(bǔ)指令。ZX平面的“順時(shí)針”(G02)和“逆時(shí)針”(G03)是通過在直角坐標(biāo)系中從Y坐標(biāo)的正負(fù)方向觀察ZX平面來定義的。對于增量值，它是從圓弧起點(diǎn)到圓弧終點(diǎn)的距離。圓心由地址I和k指定(分別對應(yīng)x或z坐標(biāo))。但是，跟在I或K后面的值是從圓弧起點(diǎn)到圓心的矢量分量，并

8、且總是指定為增量值，與G90和G91無關(guān)，如圖所示。I0和K0可以忽略。當(dāng)x和z被忽略(終點(diǎn)與起點(diǎn)相同)并且圓心由I和k指定時(shí)，指定的弧(圓)為360。圓弧和包含圓弧的圓心之間的距離可以用圓弧的半徑r來表示，而不是I和k。在這種情況下，應(yīng)該考慮小于180的圓弧和大于180的圓弧。不能指定等于或大于180的圓弧。如果X和Z都被忽略，如果終點(diǎn)和起點(diǎn)位于相同的位置，當(dāng)用R編程時(shí)，將形成一個(gè)0的弧。G02R(工具不移動(dòng))如果同時(shí)指定了地址I、K和R，則由地址R指定的弧優(yōu)先，其余的被忽略。1.2.2.3工件坐標(biāo)系設(shè)置指令(G50)用于工件加工的坐標(biāo)系稱為工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系由數(shù)控系統(tǒng)預(yù)設(shè)。加工程序設(shè)置

9、工件坐標(biāo)系(工件坐標(biāo)系選擇)。工件坐標(biāo)系設(shè)置指令以程序原點(diǎn)為工件坐標(biāo)系的中心(原點(diǎn))，并指定刀具起點(diǎn)的坐標(biāo)值(如圖1-19所示)。圖1-19 G50設(shè)置工作坐標(biāo)系的輸入格式：G50 X Z，其中X Z為刀具起點(diǎn)坐標(biāo)(如圖1-19所示)。1.2.3主軸和輔助功能指令1主軸功能指令和主軸速度控制指令(G96、G97、G50)主軸功能指令是設(shè)定主軸速度的指令。(1)設(shè)定主軸的最大速度(G50)。G50S；s是主軸的最高速度。(2)等表面速度切削的控制指令(G96)(指定s后的表面速度，即刀具與工件的相對速度，主軸旋轉(zhuǎn)，表面速度保持不變，與刀具位置無關(guān))，單位為米或英尺。G96 S；(3)取消恒速表面

10、切削指令(G97)，單位為轉(zhuǎn)/分。G97 S；2輔助樂趣以下是一些常用的M代碼M02:主程序結(jié)束；M03:主軸或旋轉(zhuǎn)工具順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(順時(shí)針)；M04:主軸或旋轉(zhuǎn)工具逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(逆時(shí)針)；M05:主軸或旋轉(zhuǎn)工具停止旋轉(zhuǎn)；M08:冷卻液開啟；M09:冷卻液關(guān)閉；M30:自動(dòng)操作停止，數(shù)控裝置復(fù)位。在指令程序末尾的程序段被執(zhí)行后，控制返回到程序的開始。M98:子程序調(diào)用；M99:子程序返回；1.2.4進(jìn)給功能指令1每轉(zhuǎn)進(jìn)給指令(G99)，每分鐘進(jìn)給指令(G98)規(guī)定了進(jìn)給功能的以下兩種指令方法。(1)每圈進(jìn)料(G99)。輸入格式：G99(F)；f:主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給速度(進(jìn)給速度mm/r)。(2)每分鐘進(jìn)

11、料量(G98)。輸入格式：G98(F)；f:每分鐘進(jìn)給速度(進(jìn)給速度毫米/分鐘)。2暫停指令(G04)暫停，并根據(jù)指令延時(shí)執(zhí)行下一個(gè)程序段。G04X；G04/U；G04/P；x。指定時(shí)間(允許的小數(shù)點(diǎn)，以秒或轉(zhuǎn)數(shù)為單位)u；指定時(shí)間(允許的小數(shù)點(diǎn)，以秒或轉(zhuǎn)數(shù)為單位)p；指定時(shí)間(不允許小數(shù)點(diǎn)，單位為0.001秒或轉(zhuǎn)數(shù))和3個(gè)進(jìn)給功能指令(F指令)。進(jìn)給功能指令指定刀具的進(jìn)給速度，有三種形式。(1)每轉(zhuǎn)進(jìn)給(mm/r)，如圖1-26所示。(G99)F；F :主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)刀的小數(shù)點(diǎn)輸入指令范圍為0.0001500.0000(mm/r)。(2)每分鐘進(jìn)料量(毫米/分鐘)。(G98)F；其中f是每分鐘的

12、刀具進(jìn)給量，指令范圍是115000(毫米/分鐘)。(3)螺紋切削進(jìn)給速度(毫米/秒)。f指定螺紋的螺距。每轉(zhuǎn)進(jìn)給切削螺紋時(shí)，對快速進(jìn)給速度沒有規(guī)定的限制；連接電源后，系統(tǒng)默認(rèn)為G99模式(每轉(zhuǎn)進(jìn)給)。1.2.5工具功能指令1T功能測試功能也稱為工具功能，即選擇工具和工具補(bǔ)充號。輸入格式：T，1.2.6固定循環(huán)切削功能指令1.2.6.1單形固定循環(huán)1內(nèi)外徑切削循環(huán)G90 G90是單形固定循環(huán)指令，主要用于加工軸類零件的外圓和錐面。命令格式：g90x(u)z(w)f；錐面可以用G90切割。命令格式：g90x(u)z(w)r f；直線切削循環(huán)、錐度切削循環(huán)，在增量編程中，地址U、W和R后的值的符號與

13、刀具軌跡的關(guān)系如圖所示，這些值的符號在錐度切削循環(huán)、2螺紋切削循環(huán)G92螺紋切削循環(huán)G92中可以切削錐度螺紋和圓柱螺紋。指令格式為g92x(u)z(w)r f；在切線過程中，當(dāng)進(jìn)給暫停按鈕被按下時(shí)，刀具將立即根據(jù)斜線后退，然后返回到X軸的起點(diǎn)，然后返回到Z軸的起點(diǎn)。在回滾期間，不能進(jìn)行額外的饋送暫停。倒角量與端點(diǎn)處的倒角量相同。3、端面切削循環(huán)G94 G94是加工一些短、大工件的固定循環(huán)指令。(1)車削大端面圓切削的指令格式：g94x(u)z(w)f；(2)車削大牙輪切削循環(huán)指令格式：G94x(u)z(w)k f；平端面切削循環(huán)、錐面切削循環(huán)、錐面切削循環(huán)、循環(huán)中指定的數(shù)字符號、1.2.6.2

14、多重固定循環(huán)1端面粗車循環(huán)G72指令與G71指令相似，區(qū)別在于刀具軌跡是沿徑向循環(huán)的，輸入格式與G71指令相同，刀具循環(huán)軌跡如圖所示。2固定形狀粗車循環(huán)G73 G73指令與G71和G72指令功能相同，只是刀具軌跡是根據(jù)工件精加工輪廓循環(huán)的，如圖3-45所示。I: x方向退刀(給定半徑)k: z方向退刀d:分度次數(shù)。也就是說，粗加工重復(fù)次數(shù)ns:精加工程序第一個(gè)程序段的序號n f:精加工程序最后一個(gè)程序段的序號u:x方向精加工余量的距離和方向w:z方向精加工余量的距離和方向f，s，t:包括在ns到nf程序段中的任何f，s或t函數(shù)在循環(huán)中被忽略，而G71程序段中的f，s或t函數(shù)是有效的。3圓柱粗車

15、循環(huán)G71 G71命令將工件切割到精加工前的尺寸，精加工前的形狀和粗加工刀具軌跡由系統(tǒng)根據(jù)精加工尺寸自動(dòng)設(shè)定。d:切削深度(給定半徑)e:退刀ns:精車程序第一個(gè)程序段的序號n f:精車程序最后一個(gè)程序段的序號u:x方向精加工余量的距離和方向w:z方向精加工余量的距離和方向f，s，t:ns到nf程序段中包含的任何f，s或t函數(shù)在循環(huán)中被忽略。G71程序段中的f、s或t功能有效。G70、G71、G72、G73經(jīng)過4個(gè)精加工周期粗加工后，使用以下指令實(shí)現(xiàn)精加工：格式：g70p ns q nf注意：1 .G71、G72和G73程序中規(guī)定的f、s和t的功能無效，但在執(zhí)行G70時(shí)，序列號“ns”和“nf

16、”之間規(guī)定的f、s和t的功能有效。2.G70循環(huán)加工完成后，刀具返回起點(diǎn)并讀取下一個(gè)程序段。3.G70到G73中ns和nf之間的過程不能調(diào)用子程序。5.數(shù)控車床編程5.1復(fù)習(xí)數(shù)控車床的常用編程指令：(1)準(zhǔn)備功能指令(G) G00快速點(diǎn)定位G01直線切削G02/G03正向/反向圓弧切削G90/G91絕對/相對坐標(biāo)編程G04暫停G54建立工作坐標(biāo)系G99/G98每轉(zhuǎn)/每分鐘進(jìn)給G71圓柱粗車復(fù)合循環(huán)G70圓柱精車復(fù)合循環(huán)G92螺紋切削循環(huán)(2)。輔助功能指令(M) M08/M09冷卻液開/關(guān)M03主軸正轉(zhuǎn)M05主軸停止M30程序結(jié)束并返回初始程序段M02程序結(jié)束。5.2示例說明如下：編寫鋁棒程序。1.分析零件圖紙，確定加工方法：臥車；加工工具：4號刀具：圓柱車刀，6號