数控车培训课件.ppt

第4章 数控车床加工及编程,41 数控车削加工工艺,42 数控车床程序编制,43 数控车床编程实例,4.2.6 复合固定循环指令,轴向粗车复合循环G71径向粗车复合循环G72仿形粗车复合循环G73精车复合循环G70,1、轴向粗车复合循环G71,格式：G71 U(d)R(e)；G71 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)；N(ns)；F(f)S(s)；N(nf)；功能：适合于使刀具从当前点，以系统预先设定好的速度移 动 定位至所指定的目标点用圆柱棒料粗车阶梯轴的外 圆或内孔需切除较多余量时的情况。,1、轴向粗车复合循环G71,其中：d背吃刀量，即x轴向的进刀，深度以半径值表示，一定 为正值；（一般45钢取值12mm，铝件取1.53mm）e每次切削结束的退刀量；（一般取0.5 1mm）ns精车开始程序段的顺序号；nf精车结束程序段的顺序号；ux轴方向精加工余量，以直径值表示；wz轴方向精加工余量；f粗车时进给量；s粗车时主轴功能（在G71之前即已指令，大都省略）；t粗车时所用刀具（在G71之前即已指令，故大都省略）；s精车时主轴功能；f精车时进给量。,1、轴向粗车复合循环G71,1、轴向粗车复合循环G71,O1000；S800 M03；T0101 M08；G00 X84.Z3.；G71 U3.R1.；G71 P10 Q20 U0.2 W0.05 F0.2；N10 G00 X20.；G01 Z-20.F0.1 S1000；X40.Z-40.；,G03 X60.Z-50.R10.；G01 Z-70.；X80.；Z-90.；N20 X84.；G70 P10 Q20；G00 X100.Z100.；M30；,图1：零件由毛坯为铸造件加工,图2：零件由毛坯42的圆钢加工,图3：零件由毛坯40的圆钢加工,本次教学的教学要求与目标,知识目标：,掌握G71、G70指令的功能、编程格式、应用场合；,技能目标：,1、学会数控加工工艺分析；,2、学会运用仿真软件进行仿真练习；,3、掌握零件加工尺寸的控制方法；,已知毛坯为4075mm，材料为45钢件，试编写数控加工程序,图形链接,一、零件的工艺分析：,该零件有外轮廓、内轮廓的加工；外轮廓有34、38外圆柱面及左右倒角的加工，内轮廓有内圆柱面、圆锥面的加工；内轮廓的加工先用18的麻花钻手动钻一通孔；由于零件尺寸精度要求较高，需要安排先粗加工再精加工；因为零件毛坯较短，外轮廓不能通过一次装夹加工完毕，所以需要通过两次装夹加工。,1、工、量、刃具具的选择,一、零件的工艺分析：,2、加工工艺方案的确定：（工艺路线）,方案一：,方案二：,3、合理选择切削用量：,4、编程尺寸的处理（基点的计算）,一、零件的工艺分析：,二、数控加工编程,程序1：（加工左端外轮廓程序）,程序2：（车38的外轮廓及内孔的加工程序）,三、G71、G70指令使用说明,1、G71指令适用于棒料的加工，工件直径必须是单调递增或递减的轮廓,2、调用G71指令前，刀具应处于循环起点，循环起点应随加工表面不同而不同；,3、在ns nf 的程序段之间不能调用子程序；,4、X轴的精加工余量u的取值取决于径向值的单调情况；,5.G70指令只能用于G71 G72 G73指令后面，不能在一个程序中单独出现；,四、数控机床操作、运行程序时应注意的事项,1、要养成良好的职业习惯，首次操作机床前要认真机床的性能，机床有无异常现象；,2、开机要回机床参考点；,4、运行程序前要认真检查各磨耗值是否已经置零；,3、认真检查程序无误后还要采用图形模拟走刀轨迹再次审阅加工程序；,5、首件试切尽可能采用单段运行程序，且进给倍率选择较小一些；,2、径向粗车复合循环G72,格式：G72 W(d)R(e)；G72 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)；N(ns)；F(f)S(s)；N(nf)；功能：适用于直径方向的切除余量比轴向余量大时。,2、径向粗车复合循环G,【例G72】粗车刀1号，每次背吃刀量为3mm，进给量为0.2mm/r，主轴转速为500r/min；精车刀2号，精车余量X轴为0.2mm，Z轴为0.05mm，主轴转速为800 r/min，进给量为0.07mm/r。,O4011；S500 M03 T0101；G00 X166.Z3.；G72 W3.R1.；G72 P10 Q20 U0.2 W0.05 F0.2；N10 G00 Z-40.；G01 X120.F0.07 S800；G03 X100.Z-30.R10.；G01 X40.Z-15.；Z-5.；X10.；N20 Z3.；G00 X100.Z100.；T0202；X166.Z3.；G70 P10 Q20；G00 X100.Z100.；M30；,3、仿形粗车复合循环G73,格式：G73 U（i）W(k)R(d)；G73 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)；N(ns)；F(f)S(s)；N(nf)；功能：适用于零件毛坯已基本成型的铸件或锻件的加工。式中：i粗车时径向切除的余量（半径值）。k粗车时轴向切除的余量。d粗切削次数。,3、仿形粗车复合循环G73,G73指令的刀具循环路径,3、仿形粗车复合循环G73,【例G73】车削铸件。X轴向粗加工总余量为6mm（半径），z轴向为6mm，粗加工次数为3次。粗车刀1号，精车刀2号，精车余量X轴为0.2mm，Z轴为0.05mm。,4012；S500 M03；T0101 M08；G00 X112.Z6.；G73 U6.0 W6.0 R3.0；G73 P10 Q20 U0.2 W0.05 F0.2；N10 G00 X30.Z1.；G01 Z-20.F0.07；X60.W-10.；W-30.；G02 X80.W-10.R10.；G01 X100.W-10.；N20 X106.；G00 X150.Z200.；T0202 S800；X112.Z6.；G70 P10 Q20；G00 X150.Z200.；M30；,4、精车复合循环G70,格式：G70 P(ns)Q(nf)；注意：必须先使用G71、G72或G73指令后，才可使用G70指令。G70指令的ns至nf之间精车程序段中，不能调用子程序。ns至nf之间精车程序段所指令的F、S是给G70精车时使用的，且S指令的位置比较灵活。使用G71、G72、G73或G70指令的程序必须存储于CNC控制器内存中，即有复合循环指令的程序不能通过计算机以边传边加工的方式控制CNC机床。,5、轴向粗车复合循环G71加工内孔,格式：G71 U(d)R(e)；G71 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)；N(ns)；F(f)S(s)；N(nf)；注意：u为负值。,4.2.7 刀具参数补偿指令,假想刀尖假想刀尖与圆弧刀尖比较刀尖圆弧半径补偿指令假想刀尖方向和刀尖号,1、假想刀尖,数控编程通常都假设车刀尖作为一个点（称为假想刀尖点）来考虑，并以此假想刀尖点切削工件。但实际上，假想刀尖点是不存在的。CNC车床皆使用粉末冶金制作的刀片，其刀尖是一圆弧形，常用的车刀片刀尖圆弧半径R有0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm等多种。,2、假想刀尖与圆弧刀尖比较,按假想刀尖编出的程序，进行外圆、内孔等与X、Z轴平行的表面加工时，是不会产生误差的，但在进行倒角、锥面和圆弧切削时会产生少切或过切的现象。,3、刀尖圆弧半径补偿指令,具有刀尖圆弧自动补偿功能的数控系统能根据刀尖圆弧半径计算出补偿量，避免少切或过切现象的产生。G41刀具左补偿：站在刀具路径上，向切削前进方向 看，刀具在工件的左方。G42刀具右补偿：站在刀具路径上，向切削前进方向 看，刀具在工件的右方。G40取消刀尖圆弧半径补偿，即按程序路径进给。,3、刀尖圆弧半径补偿指令,【注意事项】,1、G41或G42指令必须和G00或G01指令一起使用，且当切削完轮廓后即用指令G40取消补偿。2、工件有锥度、圆弧时，必须在精车锥度或圆弧前一程序段建立半径补偿，一般在切入工件时的程序段建立半径补偿。3、指令刀尖半径补偿G41或G42后，刀具路径必须是单向递增或单向递减。即指令G42后刀具路径如向Z轴负方向切削，就不允许往Z轴正方向移动，故必须在往Z轴正方向移动前，用G40取消刀尖半径补偿。4、建立刀尖半径补偿后，在Z轴的切削移动量必须大于其刀尖半径值；在X轴的切削移动量必须大于2倍刀尖半径值，这是因为X轴用直径值表示的缘故。5、必须在刀具补偿参数设定页面填入刀具的刀尖半径值和假想刀尖号码，以作为刀尖半径补正之依据。,4、假想刀尖方向和假想刀尖号,假想刀尖方向是指假想刀尖点与刀尖圆弧中心点的相对位置关系。0与9的假想刀尖点与刀尖圆弧中心点重叠。,4、假想刀尖方向和假想刀尖号,刀具补偿参数设定,刀具按图示走刀路线进行精加工，已知进给量为0.1mm/r，主轴转速800r/min，试建立刀尖圆弧半径补偿编程。,O4004；S800 M03；T0101；G00 G42 X26.Z2.；G01 Z0.F0.1；X56.；X60.Z-2.0；Z-12.；G02 X80.Z-22.R10.；G01 X90.；U6.0 W-3.；G00 G40 X100.Z100.；M30；,【例：刀尖半径补偿在精加工程序中应用】,【例：刀尖半径补偿在G71程序中应用】,车削工件。粗精车刀1号，刀尖半径0.6mm。粗车进给量为0.2mm/r，主轴转速500r/min；精车进给量为0.07mm/r，主轴转速800r/min，粗车时每次背吃刀量3mm。,O1000；S800 M03 T0101；G00 X84.Z3.；G71 U3.R1.；G71 P10 Q20 U0.2 W0.05 F0.2；N10 G00 X20.；G01 G42 Z-20.F0.1 S1000；X40.Z-40.；G03 X60.Z-50.R10.；G01 Z-70.；X80.；Z-90.；N20 G40 X84.；G70 P10 Q20；G00 X100.Z100.；M30；,【例：刀尖半径补偿在G72程序中应用】,车削工件：粗精车刀1号，刀尖半径0.6mm。粗车进给量为0.2mm/r，主轴转速500r/min；精车进给量为0.07mm/r，主轴转速800r/min，粗车时每次背吃刀量3mm。,O4011；S500 M03 T0101；G00 X166.Z3.；G72 W3.R1.；G72 P10 Q20 U0.2 W0.05 F0.2；N10 G00 Z-40.；G01 G41 X120.F0.07 S800；G03 X100.Z-30.R10.；G01 X40.Z-15.；Z-5.；X10.；N20 G40 Z3.；G70 P10 Q20；G00 X100.Z100.；M30；,4.2.8 切槽加工与程序暂停指令,程序暂停 切槽加工,1、程序暂停G04,式中：X、U、P暂停时间（s)。但P不能用小数点表示法（ms）。功能：指令控制系统按指定时间暂时停止执行后续程序段。暂时停止 时间结束则继续执行。适用：在车削沟槽或钻孔时，为使槽底或孔底得到准确的尺寸精度 及光滑的 加工表面，在加工到槽底或孔底时，应该暂停一适当 时间，使工件回转一周以上。使用G96（主轴恒线速度回转）车削工件轮廓后，改成G97（Z 主轴恒转速回转）车削螺纹时，指令暂停一段时间，使主轴转 速稳定后再自行车削螺纹，以保证螺距加工精度要求。,暂停2秒几种表达？,G04 X2.；G04 X2000；G04 U2.；G04 U2000；G04 P2000；,2、切槽加工,格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_；,T0202；G00 X22.Z-35.；G01 X14.F0.05；X22.；G00 X100.Z100.；,刀宽=槽宽时？,2、切槽加工,T0202；G00 X22.Z-35.；G01 X14.F0.05；X22.；W2.;X14.;G00 X100.;Z100.；,刀宽（3mm)槽宽时？,2、切槽加工,T0202；G00 X_ Z_；G01 U-5.F0.05；U5.；W-0.8;,U-1.6 W0.8；U1.6；W0.8；U-1.6 W-0.8；U1.6.;,G00 X100.Z100.;,带倒角时?,4.2.9 螺纹切削指令,螺纹切削指令G32 螺纹切削循环G92 螺纹切削复合循环G76,1、螺纹切削指令G32,格式：G32 X（U）Z（W）F；（模态指令）式中：X、Z螺纹切削终点绝对坐标；U、W切削终点相对于起点增量坐标；F螺纹螺距。功能：能完成恒螺距圆柱螺纹、圆锥螺纹和端面螺纹的切削加工。,用G32加工圆柱螺纹、圆锥螺纹和端面螺纹时，分析指令格式的变化特点？,【螺纹加工注意事项】,（1）数控车床加工螺纹的前提条件是主轴有位置测量装置。,【螺纹加工注意事项】,（2）车削螺纹时必须使用恒转速度功能，否则车削时X轴的直径值渐次减少，转速会增加，会使F导程指定的值产生变动而发生乱牙现象。,【螺纹加工注意事项】,（3）为防止产生非定值导程螺纹，车削螺纹的前后，需有适当的空刀进入量L1，和空刀退出量L2。,近似公式：,式中：n主轴转速，r/min.P 螺纹导程，mm.注：取值略大！,【螺纹加工注意事项】,（4）螺纹加工中编程大径决定于螺纹大径。,例：M3026g,上偏差：es=0.038mm.公差：Td=0.28mm则螺纹大径尺寸为：,实际普通螺纹可用粗略估算：螺纹大径D=公称尺寸0.1mm,【螺纹加工注意事项】,（5）螺纹牙型高和编程小径。,牙型理论高度：H=0.866P实际牙型高度：h=H2(H/7)=0.6186P由螺纹车刀刀尖半径：,实际普通螺纹可用粗略估算：螺纹小径d=螺纹大径D2h,【螺纹加工注意事项】,(6)螺纹加工中的走刀次数和进刀量（切削深度）直接影响螺纹的加工质量。,X18.3；G32 Z-33.F2.5；G0 X26.；Z11.；X17.7；G32 Z-33.F2.5；G0 X26.；Z11.；X17.3；G32 Z-33.F2.5；G0 X26.；Z11.；X16.9；G32 Z-33.F2.5；G0 X26.；Z11.X16.75；G32 Z-33.F2.5；G0 X26.;G0 X100.Z100.;M30;,【例】螺纹切削指令应用G32,G97 S1500 M03；T0404 M08；G0 X26.Z11.；X19.；G32 Z-33.F2.5；G0 X26.；Z11.;,2、螺纹切削循环G92,格式：G92 X（U）Z（W）R F；（模态指令）式中：X、Z切削终点绝对坐标；U、W切削终点相对于循环起点增量坐标；R切削终点至切削起点的向量值（X轴方向）；功能：能完成圆柱螺纹或圆锥螺纹的循环切削。,2、螺纹切削循环G92,O4011；G97 S1500 M03；T0404 M08；G0 X26.Z11.；G92 X19.Z-33.F2.5；X18.3；X17.7；X17.3；X16.9；X16.75；G0 X100.Z100.;M30;,【例】用G92替代G32程序,3、螺纹切削复合循环G76,格式：G76 P（m）(r）（）Q（dmin）R(d)；G76 X（U）Z（W）R（i）P（k）Q(d)F(l)；式中：m精车削次数，必须2位数：0199；r螺纹末端倒角量，必须2位数：0099：倒角量=r0.1导程；刀具角度，有00、29、30、55、60等；dmin最小切削深度（半径值），不可用小数点表示；d精车余量；i螺纹终点D到起点C的向量值，如i=0可省略。；k螺纹牙深（半径值），有些系统不可用小数点表示；d第一刀切削深度（半径值），不可用小数点表示；l螺纹 螺距。功能：能完成圆柱螺纹或圆锥螺纹的循环切削。,3、螺纹切削复合循环G76,【例】用G76编制程序,1=nP/400=10002/400=5牙底直径=30-1.2992=27.402牙型高度=1.299；,O4009；S1000 M03 T0202；G00 X38.Z8.；G76 P021060 Q20 R0.02；G76 X27.402 Z-15.P1.299 Q500 F2.0；G00 X100.Z100.；M30；,4.2.10 子程序,子程序调用指令M98子程序结束指令M99子程序嵌套,在程序中，当某一部分程序反复出现时，可以把这类程序作为一个独立程序，并事先存储起来，使程序简化。这个独立程序称为子程序。,1、子程序调用指令M98,格式：M98 P；式中：表示重复调用子程序的次数，若省略 则调用次数为1 次。表示要调用的子程序号。P最多跟8位数字，数字可以小于或等于4位。举例：M98 P46666；M98 P8888；M98 P12；注意：主程序可以多次调用子程序，但连续调用同一子程 序执行加工，最多可执行999次。,连续调用4次子程序O12的指令？,M98 P40012；,2、子程序结束指令M99,格式：M99；,3、子程序嵌套,注意：子程序只能执行有限级嵌套，最多可嵌套4层子程序（不同系统可能不同）；应避免子程序间的互相调用。,定义：为进一步简化零件加工程序，子程序亦可再调用另一子程序，这 种调用称为子程序嵌套。,【例】零件结构相同应用子程序,O4014；G97 S1200 M03；T0303 M08；G00 X82.Z0.；M98 P45555；X100.Z100.；M30；,O5555；W-20.；G01 X74.F0.07；G00 X82.；M99；,【例】按循环轨迹调用子程序,O0001；T0101 S400 M03；G00 X23.Z2.；M98 P30002；G00 X100.Z100.；M30；,O0002；G01 G42 U-19.4.F0.2；Z0.；G03 U8.W-4.R4.；G01 W-5.；G02 U6.W-3.R3.；G01 U2.；W-8.G40 U3.4；Z2.；U-1.8.；M99；,(23,2),背吃刀量为0.9mm（半径值）！,三次调用子程序进行循环加工！,4.3 数控车床编程实例,毛坯：8545,实训项目一：基本移动指令编程实训（1）,实训项目二：基本移动指令编程实训（2）,实训项目二：循环类指令编程实训（内轮廓）,实训项目三：简单形面加工实训（外形）,实训项目四：简单形面加工实训（内形）,实训项目五：切槽与切断实训,实训项目六：螺纹加工实训,实训项目六：螺纹加工实训,实训项目七：综合实训,实训项目七：综合实训,小结与复习思考题,小结 数控编程指令是基础；指令格式与应用是重点；数控车削加工培训是难点。数控车削加工的基本操作训练是重中之重。本章按指令分类进行介绍，要求掌握每类功能组的基本结构模式，并完成实训报告。强化掌握数控车削加工编程技术并要求能基本进行应用。复习思考题 练习要求仿真检验程序的正确性。,