数控机床指令.ppt
数控车床编程与操作,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,数控车床编程与操作,选择数控加工方法,轴类零件的加工,加工余量大而且不均匀，因此在粗加工中常采用分层切削的方法。,基本具备零件形状，预料较小且比较均匀，可以采用按零件轮廓形状进行切削的方式,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,棒料毛坯,铸造、锻造件毛坯,分层切削,轮廓切削,分层切削,轮廓切削,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,单一固定循环指令 1.外径/内径车削单一循环指令 G90 该指令主要用于轴类零件的外圆、内圆和锥面的加工。（1）圆柱面车削单一循环 编程格式 G90 X(U)Z(W)F；其中：X、Z圆柱面切削的终点坐标值；U、W圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标增量。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,切削过程如图所示，R表示快速移动，F表示进给运动，加工顺序按1、2、3、4进行。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,例：加工如图所示零件。N10 G50 X200.Z200.T0101；N20 M03 S1000；N30 G00 X55.Z2.M08；N40 G01 G96 Z2.F2.5 S150；N50 G90 X45.Z-25.F0.2；N60 X40.；N70 X35.；N80 G00 X200.Z200.；N90 M30；,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,（2）圆锥面车削单一循环 编程格式 G90 X(U)Z(W)I F；其中：X、Z圆锥面切削的终点坐标值；U、W圆柱面切削的终点相对于循环起点的坐标；I圆锥面切削的起点相对于终点的半径差。如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标，I值为负，反之为正。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,例：加工如图所示零件。G01 X65.Z2.；G90 X60.Z-25.I-5.F0.2；X50.；G00 X100.Z200.；,2端面切削循环指令 G94 端面切削循环是一种单一固定循环，该指令适用于加工圆柱端面或角度大的圆锥面。（1）平面端面切削循环 编程格式 G94 X(U)Z(W)F；其中：X、Z端面切削的终点坐标值；U、W端面切削的终点相对于循环起点的坐标。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3-19,其切削动作如图所示，R表示快速移动，F表示进给运动，加工顺序按1、2、3、4进行。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,例：加工如图3-20所示零件。G00 X65.Z5.；G94 X35.Z-5.F0.2；Z-10.；Z-15.；,图3-20,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,（2）锥面端面切削循环编程格式 G94 X(U)Z(W)K F；其中：X、Z端面切削的终点坐标值；U、W端面切削的终点相对于循环起点的坐标；K端面切削的起点相对于终点在Z轴方向的坐标分量。当 起点Z向坐标小于终点Z向坐标时K为负，反之为正。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,例：加工如图3-20所示零件。G00 X65.Z5.；G94 X35.Z-5.F0.2；Z-10.；Z-15.；,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,O4009；G96 S120 M03；G50 S3500；T0404；G00 X119.Z5.；G94 X20.Z0.K-22.F0.2；Z-3.5；Z-6.5；Z-9.5；Z-10.S150 F0.07；G00 X100.Z100.；M30；,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,(1)外圆粗车固定循环指令G71一般用于加工轴向尺寸较长的零件,即所谓的轴类零件,在切削循环过程中,刀具是沿X方向进刀,平行于Z轴切削,所以在轮廓描述程序段中即ns-nf程序段中,刀具快速定位G00移近工件的程序段不指定Z向移动.,2固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,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。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,其中：d每次切削背吃刀量，即x轴向的进刀，深度以半径值表 示，一定为正值；e每次切削结束的退刀量；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。,外圆粗车固定循环指令G71,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,编程举例如图3-24所示尺寸工件。N10 G50 X200.Z140.；N20 M03 S800 T0101；N30 G00 X120.Z12.M08；N40G71U2.R0.5；N50 G71 P60 Q120 U2.W1.F0.5；N60 G00 X40.；ns段 N70 G01 Z-30.F0.2；N80 X60.Z-60.；N90 Z-80.；N100 X100.Z-90.；N110 Z-110.；N120 X120.Z-130.；nf段N130 G00 X200.Z140.；N140 M30；,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,(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Z向加工量小,X向加工量大的棒料粗加工,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G72,其中：dZ向切削深度；e 退刀量；其他与G71的相同。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,(2)径向粗车复合循环G72例：如图3-26所示尺寸编写端面粗切循环加工程序。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,端面粗切循环加工程序:N10 G50 X200.Z200.；N20 M03 S600 T0101；N30 G00 X170.Z2.；N40 G72 U4.R0.5；N50 G72 P70 Q110 U1.W0.5 F0.5；N60 G00 X160.Z60.；/nsN70 G01 X120.Z70.F0.15；N80 Z80.；N90 X80.Z9.；N100 Z110.；N110 X36.Z132.；/nfN120 G00 X200.Z200.；N130 M30；,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,【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。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,O4011；N10S500 M03 T0101；N20G00 X166.Z3.；N30G72 W3.R1.；N40G72 P10 Q20 U0.2 W0.05 F0.2；N50 G00 Z-40.；N60G01 X120.F0.07 S800；N70G03 X100.Z-30.R10.；N80G01 X40.Z-15.；N90Z-5.；N100X10.；N110N20 Z3.；N120G00 X100.Z100.；N130T0202；N140X166.Z3.；N150G70 P10 Q20；N160G00 X100.Z100.；N170M30；,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,(3)轮廓粗车循环指令 G73功能：适用于零件毛坯已基本成型的铸件或锻件的加工。当毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近时，用G73比较合适。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,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)；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。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,G73指令的刀具循环路径,例：如图所示为G73循环加工实例。X方向(单边)和Z方向需要粗加工切除12 mm，X方向(单边)和Z方向需要精加工切除2 mm，退刀量为1 mm。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,O0001；N10 G50 X300.Z200.；N20 G00 X205.Z196.4 N30 T0101S600 M03；N40 G73 U12.W12.R3；N50 G73 P50 Q110 U4.W2.F0.4 N60 G00 X51.3 Z163.2；N70 G01 W-32.1 F0.2 S700；N80 X71.8 W-19.6；N90 W-54.9；N100 X87.6；N110 X108.8 W-21.2；N120 G70 P50 Q100；N130 G00 X300.Z200.N140 M05；N150 M30；,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,【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。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,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；,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,N01 G50 X200 Z200 T0101 N20 M03 S2000 N30 G00 G42 X140 Z40 M08 N40 G96 S150 N50 G73 U9.5 W9.5 R4 N60 G73 P70 Q120 U1 W0.5 F0.3 N70 G00 X20 Z0/ns N80 G01 Z-20 F0.15 N90 X40 Z-30 N100 Z-50 N110 G02 X80 Z-70 R20 N120 G01 X100 Z-80/nf N130 G00 X200 Z200 G40 N140 M30,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,(4)精车复合循环G70使用粗车循环指令完成粗车后，使用G70指令可实现精车循环。精车时的加工量是粗车循环时留下的精车余量，加工轨迹是工件的轮廓线。编程格式G70 P(ns)Q(nf)；其中：P(ns)和Q(nf)的含义与粗车循环指令中的含义相同都是指轮廓描述程序段的起始和结束程序段。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,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。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,例:如图所示是采用粗车循环指令G71和精车循环指令G70的加工举例。毛坯为棒料，直径是62 mm，刀具从A点开始，先走到C点(即循环起点)，然后开始粗车循环。每次粗车循环深度为4 mm，退刀量为2 mm，进给量为0.5 mm/r，主轴转速为500 r/min，径向加工余量和横向加工余量均为2 mm，精加工时进给量为0.2 mm/r，主轴转速为800 r/min。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,O0002；N10 G50 X100.Z52.；N20 G00 X70.Z4.N30 M03 S800 T0101；N40 G71 U4.R2.；N50 G71 P60 Q140 U4.W2.F0.5 S500；N60 G00 X6.S800；N70 G01 Z-24.F0.2；N80 X12.；N90 Z-32.；N100 X20.；N110 W-50.；N120 X40.；N130 W-20.；N140 X62.W-11.；N150 G70 P60 Q140；N160 G00 X100.Z52.；N170 M05；N180 M30；,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,(5)深孔钻循环G74 深孔钻循环功能适用于深孔钻削加工,具有便于断屑和排屑的优点 编程格式 G74 R(e)G74 Z(W)Q(k)F,式中：e-退刀量；Z(W)-钻削深度；k-每次钻削长度（不加符号）,e,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,例：采用深孔钻削循环功能加工左图所示深孔 N10 G50 X200 Z100 T0202N20 M03 S600N30 G00 X0 Z1N40 G74 R1N50 G74 Z-80 Q20 F0.1 N60 G00 X200 Z100 N70 M30,(6)外径切槽循环 外径切削循环功能适合于在外圆面上切削沟槽或切断加工。编程格式 G75 R(e)G75 X(U)P(i)F 式中：e-退刀量；X(U)-槽深；i-每次切削量,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,例：试编写进行上图所示零件切断加工的程序。N10 G50 X200 Z100 T0202N20 M03 S600N30 G00 X35 Z-50N40 G75 R1N50 G75 X-1 P5 F0.1N60 G00 X200 Z100N70 M30,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3螺纹切削指令(1)等螺距螺纹切削指令 G32 功能:G32指令可以加工圆柱螺纹和圆锥螺纹。它和G01指令的根本区别是：它能使刀具直线移动的同时，使刀具的移动和主轴保持同步，即主轴转一周，刀具移动一个导程；而G01指令刀具的移动和主轴的旋转位置不同步，用来加工螺纹时会产生乱牙现象。编程格式G32 X Z F；,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,式中：X(U)、Z(W)-螺纹切削的终点坐标值；X省略时为圆柱螺纹切削，Z省略时为端面螺纹切削；X、Z均不省略时为锥螺纹切削；F-螺纹导程。,注意：螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段1和降速退刀段2,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,例：试编写下图所示螺纹的加工程序。（螺纹导程4mm，升速进刀段1=3mm，降速退刀段2=1.5mm，螺纹深度2.165 mm）。,O0003；N10 G50 X100.Z100.；N20 M03 S400 T0101；N30 G00 U-62.；N40 G32 W-64.5 F3.0；N50 G00 U62.；N60 W64.5；N70 U-63.6；N80 G32 W-64.5；N90 G00 U63.6；N100 W64.5；N110 M05；N120 M30；,例：试编写下图所示圆锥螺纹的加工程序。（螺纹导程3.5mm，升速进刀段1=2mm，降速退刀段2=1mm，螺纹深度1.0825 mm）。,G00 X12G32 X41 W-43 F3.5G00 X50W43 X10 G32 X39 W-43G00 X50W43,(2)单一单螺纹切削循环指令 G92螺纹切削循环指令把“切入-螺纹切削-退刀-返回”四个动作作为一个循环（如下图所示），用一个程序指令完成。编程格式 G92 X(U)Z(W)I F,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,式中：X(U)、Z(W)-螺纹切削的终点坐标值；I-螺纹部分半径之差，即螺纹切削起始点与切削终点的半径差。加工圆柱螺纹时，I=0。加工圆锥螺纹时，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时，I为负，反之为正。F-螺纹导程。,例：试编写下图所示圆柱螺纹的加工程序。,G00 X35 Z104G92 X29.2 Z53 F1.5X28.4X27.6G00 X200 Z200,例：试编写下图所示圆锥螺纹的加工程序。,G00 X80 Z62 G92 X49.6 Z12 I-5 F2 X49.2 X48.8 G00 X200 Z200,5,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,3.复合螺纹切削循环指令 G76编程格式 G76 P(m)（r）（）Q（dmin）R(d)；G76 X(U)Z(W)R(I)F(f)P(k)Q(d)；其中：m 精加工重复次数；r 倒角量；刀尖角；dmin 最小切入量；d 精加工余量；X(U)、Z(W)终点坐标；I 螺纹部分半径之差，即螺纹切削起始点与切削终点的半径差。加工圆柱螺纹时，i=0。加工圆锥螺纹时，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时，I为负，反之为正；k 螺牙的高度（X轴方向的半径值）；d 第一次切入量（X轴方向的半径值）；f 螺纹导程。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,例：车削如图所示工件的M303.5螺纹。取精加工次数2次，螺纹退尾长度为7mm，螺纹车刀刀尖角度60，最小背吃刀量取0.1mm，精加工余量取0.3mm，螺纹牙型高度为2.3mm，第一次背吃刀量取0.6mm，螺纹小径为25.4mm。前端倒角245。,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,O0076N10 G92 X80 Z50N20 M03N30 M06 T0101N40 G90 G00 X22 Z2N50 G01 X30 Z-2 F100N60 Z-40N70 X34 N80 Z-55N90 G00 X80 Z50,N100 T0100N110 M06 T0202N120 G00 X45 Z10N130 G76 C2 R7 A60 X-24.6 Z-35 I0 K2.3 U0.3 V0.1 Q0.6 F3.5N140 G00 X80 Z50N150 T0200N160 M05N170 M02,案例分析：如图8.1所示，要求车端面，切槽，车螺纹。,图15.1,（）根据零件图确定工件的装夹方式及加工工艺路线 以不需要加工的30外圆为安装基准，并取零件右端面中心为工件坐标系零点。其工艺路线为：）车M30螺纹大径）切槽20）车M30螺纹（）刀具选择 900外圆车刀 T0101，车端面、螺纹大径 切断刀T0202：宽4 mm，螺纹刀T0303,（）切削用量确定表8.1 切削用量表,（）编程 程序1：用G92指令编程,O6007 程序名 N001 T0101；调用1号外圆刀 N002 M03 S500；主轴正转，转速500r/min N003 G00 X150 Z150；刀具快速定位 N004 G00 X32 Z0；快速定位，准备车端面 N005 G01 X0 F0.15；车平端面 N06 G01 X26；准备倒角N07 X29.8 Z-2；车螺纹大径 N08 Z-34；N09 G00 X150；回刀具起点N010 Z150；N011 T0202；调用2号切槽刀N012 M03 S300；转速800r/min,N013 G00 X32 Z-34；N014 G01 X20 F0.05；切槽N015 G00 X150；回刀具起点 N016 Z150；N017 T0303；调用3号螺纹刀N018 M03 S600；转速600r/minN019 G00 X32 Z3；（刀具定位到循环起点）N020 G92 X29.1 Z-32 F2；（第一次车螺纹）N021 X28.5；（第二次车螺纹）N022 X27.9；（第三次车螺纹）N023 X27.5；（第四次车螺纹）N024 X27.4；（最后一次车螺纹）N025 G00 X150 Z150；（刀具回换刀点）N026 M05；主轴停转 N027 M30；程序结束,程序2：用G76指令编程O6007 程序名 N001 T0101；调用1号外圆刀N019 G00 X32 Z3；（刀具定位到循环起点）N020 G76 P010060；车螺纹N021 G76 X27.4 Z-32 P1200 Q400 F2；N022 G00 X150 Z150；回刀具起点N023 M05；主轴停转N024 M30；程序结束,三、实训内容 如下图所示，已知毛坯为40150的45钢，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。,图15.6 实训题,综合实例：试编制下图所示零件的精车程序,C1,C1,挑战,42,Z,X,290,一、确定加工工艺方案1）从右至左切削外轮廓面2）切槽3）切螺纹,二、选择刀具,T01,T02,T03,三、选择切削用量1）车外圆 转速650 进给 0.152）切槽 转速350 进给 0.123）车螺纹 转速200 进给 1.50,四、编制数控精车程序,3.2循环加工指令、固定复合循环指令,
