第三章 数控车床的编程 本章主要要求 ①了解数控车床的基本构成及分类、工艺范围、常用刀具、夹具、量具等工艺装备

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1 第三章 数控车床的编程 本章主要要求 ①了解数控车床的基本构成及分类、工艺范围、常用刀具、夹具、量具等工艺装备
第三章 数控车床的编程 本章主要要求 ①了解数控车床的基本构成及分类、工艺范围、常用刀具、夹具、量具等工艺装备 ②掌握数控车床的基本操作规范，工件坐标系的设定方法 ③掌握数控车床基本的M、S、F、T、G功能编程指令的含义、格式及应用 ④掌握数控车床循环功能指令及应用 ⑤掌握零件数控车削基本的工艺设计方法 ⑥具备中等复杂程度零件车削编程与加工能力 EXIT

2 (1) 在一个程序段中，可以采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程。 (2) 由于图样尺寸和测量值都是直径值，X以直径值表示。
§3.1 数控车床编程基础 3.1 数控车床编程基础 3.1.1数控车床的编程特点 (1) 在一个程序段中，可以采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程。 (2) 由于图样尺寸和测量值都是直径值，X以直径值表示。 (3) X 向的脉冲当量取 Z 向的一半。 (4) 数控装置具备固定循环功能，可进行重复循环切削。 (5) 为提高工件的加工精度，需要对刀具半径进行补偿。 (6) 许多数控车床用 X 、 Z 表示绝对坐标指令，用 U、W 表示增量坐标指令。而不用 G90、G91 指令。 (7) 第三坐标指令 I、K 在不同的程序段中作用也不相同。 EXIT

3 §3.1 数控车床编程基础 3.1.2工件坐标系的建立 建立工件坐标系是数控编程的重要步骤，通常建立工件坐标系的方法有三种：
1.通过指令 G92建立坐标系（有的系统采用 G50） 2.采用坐标偏置指令G54～G59 指令建立工件坐标系 3.刀偏对刀法建立工件坐标系。 EXIT

4 §3.1 数控车床编程基础 Ｇ92指令 程序段格式为：G92 X Y Z X、Y、Z为刀位点在工件坐标系中的初始位置。
G92　X25.0　Z350.0 设定工件坐标系为X1O1Z1 G92　X25.0　Z10.0 设定工件坐标系为X2O2Z2 图4.1　工件坐标系设定 350 10 O2 Z1、Z2 O1 X1 X2 25 EXIT

5 工件坐标系选择指令有G54、G55、G56、G57、G58、G59。均为模态指令。
§3.1 数控车床编程基础 工件坐标系选择指令有G54、G55、G56、G57、G58、G59。均为模态指令。 加工之前，通过MDI(手动键盘输入)方式设定这6个坐标系原点在机床坐标系中的位置，系统则将它们分别存储在6个寄存器中。程序中出现G54～G59中某一指令时，就相应地选择了这6个坐标系中的一个。 程序段格式为：G54 EXIT

6 §3.2 单一切削固定循环指令 1、简单车削循环 (1)G80--外圆车削循环格式：
G90 ( G91 ) G80 X... Z... I... F... EXIT

7 §3.2 单一切削固定循环指令 2.端面切削循环 格式： G81 X_ Z_ F_ ； EXIT

8 §3.2 单一切削固定循环指令 EXIT

9 §3.3 螺纹加工编程指令 3.3.1螺纹加工指令 G32 格式：G32 X_ Z_ R_ E_ P_ F_ ；
说明： X、Z：G90 时，为螺纹加工轨迹终点 B 的坐标值；G91 时为螺纹加工轨迹终点 B 相对螺纹加工轨迹始点 A 的距离。 R、E：螺纹加工的收尾量即 C 点相对于 B点的增量（在 G91/G90 时都是增量）。 R 表示 C 点相对于 B点在 Z 向增量；E 表示 C 点相对于 B 点在 X 向半径增量。 P：主轴基准脉冲处距离螺纹切削起始点的主轴转角。 F： 斜角在 45°以 下，F 为 Z 轴方向螺纹导程；斜角在 45°以上，F 为 X 轴方向螺纹导程。 EXIT

10 §3.3 螺纹加工编程指令 3.3.2螺纹切削固定循环指令 G82 1. 直螺纹切削循环
格式： G82 X_ Z_ R_ E_ C_ P_ F_ ； X、Z：在绝对指令时为螺纹终点 C 的坐标值；增量指令时为螺纹终点 C 相对循环起点 A 的移动距离。 R、E：螺纹收尾长度，在 Z、X 轴方向上的回退量，其为增量。省略时，表示不收尾。 C：螺纹头数，取 0、1 或省略时，为单头螺纹。 P：单头螺纹时，为主轴基脉冲处距离切削起点的主轴转角（缺省值为 0）；多头螺纹时，为相邻螺纹头的切削起点之间对应的主轴转角。 F：为螺纹导程。 EXIT

11 §3.3 螺纹加工编程指令 3.3.3 螺纹切削复合循环指令 G76
格式： G76 C（m）R（r）E（e）A(α) X（u）Z（W）I(i) K(k) U(d) V(Δdmin) Q(Δd) P(p) F(l) m: 为精整车削次数 (1～99) 。 r: 为螺纹收尾 Z 轴长度,其为增量值。 e: 为螺纹收尾 X 轴长度,其为增量值。 α: 为螺纹牙型角。 u： 绝对指令时为螺纹终点 C 的 X 轴坐标值。。 i：为螺纹起点 B 与终点 C 的半径差。 k：为螺纹牙型高度，其为半径值。 d：为精加工余量，其为半径值。 Δdmin ：为最小切削深度。其为半径值。 Δd： 为第一次切削深度，其为半径值。 l：为螺纹导程（同 G32）。 EXIT

12 §3.4 子程序 子程序 在一个零件上，凡是有两处或两处以上形状和大小都相同的部分，均可以用子程序调用来加工。例如车槽，若槽为等距的，则用循环比较简单，若为不等距的，则用子程序比较简单 子程序调用指令格式为： M98 P— L—； EXIT

13 §3.5 循环加工编程指令 1．G71--外圆粗车复合循环
如图2-49所示，工件成品形状为A1－B，若留给精加工的余量为△ u/2和△ w，每次切削用量为△ d，则程序格式为： G71 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△ w) D(△ d) F(f) S(s) T(t) ns和nf分别为按A－A1－B的走刀路线编写的精加工程序中的第一个程序行的顺序号N(ns)和最后一个程序行的顺序号N(nf)； F、S、T为粗切时的进给速度、主轴转速和刀补设定。此时，这些值将不再按精加工的设定。 EXIT

14 §3.5 循环加工编程指令 EXIT

15 §3.5 循环加工编程指令 2．G72——端面粗车复合循环
如图所示，工件成品形状为A1→B。工件成品形状为A1－B，若留给精加工的余量为△ u/2和△ w，每次切削用量为△ d，则程序格式为： G72 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△ w) D(△ d) F(f) S(s) T(t) ns和nf分别为按A→A1→B的走刀路线编写的精加工程序中的第一个程序行的顺序号N(ns)和最后一个程序行的顺序N(nf)； F、S、T为粗切时的进给速度、主轴转速和刀补设定。若设定后，这些值将不再按精加工的设定值进行。 EXIT

16 §3.5 循环加工编程指令 EXIT

17 §3.5 循环加工编程指令 3．G73——环状粗车复合循环
如图2-31所示，工件成品形状为A1→B。该切削方式是每次粗切的轨迹形状都和成品形状类似，只是在位置上由外向内环状地向最终形状靠近。其程序格式为： G73 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△ w) I (△ i) K( △ k) D(d)F(f) S(s) T(t) EXIT

18 §3.5 循环加工编程指令 EXIT

19 §3.6 数控车床加工与编程实例 例1 采用数控车床加工图示零件 加工时采用 01号刀粗车端面和外圆 ,02号刀精车外圆 ,
03号刀切槽 ,04号刀车螺纹 EXIT

20 §3.6 数控车床加工与编程实例 N010 T0101 N220 G04 X2 N020 M03 N230 G00 X55.0
N030 G00 X130.0 Z170.0 M08 N040 G81 X0 Z160.0 F30 N050 G80 X120.0 Z0 F40 N060 G71 P070 Q140 U1.0 W0.5 D2.0 F40 M09 N070 G00 X42.0 Z170.0 F10 N080 G01 Z100.0 N090 X70.0 Z86.0 Nl00 Z45.0 N110 G02 Xl00.0 Z30.0 R15.0 N120 G01 X110.0 N130 X130.0 Z20 N140 G00 X200.0 Z100 T100 N150 T0202 N160 G00 X130.0 Z170.0 M08 N170 G70 P070 Q140 M09 N180 G00 X200.0 Z100.0 N190 T0303 N200 G00 X55.0 Z100.0 N210 G01 X30.0 F30 N220 G04 X2 N230 G00 X55.0 N240 Z103.0 N250 G01 X30.0 N260 G04 X2 N270 G00 X55.0 N280 G00 X200.0 Z100.0 N290 T0404 N300 G00 X50.0 Z180.0 N310 G76 X36.3 Z105.0 K2.85 D1.0 F4.5A60 M09 N320 G00 X200.0 Z100.0 N330 M05 N340 M30 EXIT

21 §3.6 数控车床加工与编程实例 例2 零件如图示，螺纹螺距为1.5，已知坯件为Φ100mm，长175mm的棒料。
工艺分析：这是一个由多种几何元素组成的轴类零件。采用循环方式编程，设每次切深2mm，径向单边余量T = 100 / 2 = 50mm，循环次数P = 25。加工工序为：用1号外圆刀T1车工件外形；再用3号宽为5mm的槽刀T3车螺纹与锥面之间的槽；最后用5号螺纹刀T5车端部螺纹。 EXIT