數(shù)控加工工藝與編程課件 2-2臺(tái)階軸車削程序編制

數(shù)控加工工藝與編程主講教師：項(xiàng)目二回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工與編程【項(xiàng)目目標(biāo)】學(xué)會(huì)自覺(jué)遵守安全文明生產(chǎn)要求，規(guī)范地操作數(shù)控車床；熟悉數(shù)控車削加工的工作步驟，會(huì)根據(jù)零件的技術(shù)要求，合理制定零件數(shù)控加工工藝，正確編制零件數(shù)控加工程序，具備較復(fù)雜零件數(shù)控車削加工能力；掌握數(shù)控車削加工程序編制方法，學(xué)會(huì)應(yīng)用車削加工基本指令、固定循環(huán)、復(fù)合循環(huán)等數(shù)控指令書(shū)寫(xiě)格式及應(yīng)用，能編制較復(fù)雜零件數(shù)控加工程序；掌握數(shù)控車削加工工藝參數(shù)和工藝路線選擇的原則，會(huì)編制數(shù)控車削較復(fù)雜零件的工藝文件；熟練掌握數(shù)控車削產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，會(huì)正確選用車刀和數(shù)控車削常用量具、夾具，掌握數(shù)控車床日常維護(hù)保養(yǎng)的基本方法。任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制【任務(wù)目標(biāo)】

會(huì)讀臺(tái)階軸類零件的工藝文件，并能根據(jù)工序卡片制定走刀路線；能熟練設(shè)定工件坐標(biāo)系，并能計(jì)算各節(jié)點(diǎn)數(shù)值；了解數(shù)控程序的結(jié)構(gòu)，能用基本指令編制臺(tái)階軸類零件程序；學(xué)會(huì)臺(tái)階軸類零件的測(cè)量與檢驗(yàn)方法。任務(wù)描述任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制一、任務(wù)內(nèi)容某數(shù)控車間擁有配置FANUC數(shù)控系統(tǒng)的CAK4085數(shù)控車床8臺(tái)，工廠要求該車間在一周內(nèi)加工圖2-2-1所示臺(tái)階軸10000件。該零件的工藝路線已由車間工藝員編制完成。請(qǐng)根據(jù)所提供的零件圖紙及該零件數(shù)控加工工藝文件，遵守?cái)?shù)控編程相關(guān)原則，編制該工件的數(shù)控加工程序，上交零件數(shù)控加工程序清單，以便盡快組織生產(chǎn)。任務(wù)描述任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制二、實(shí)施條件1．生產(chǎn)車間或?qū)嵱?xùn)基地，供學(xué)生熟悉機(jī)械加工的工作過(guò)程，了解常見(jiàn)的加工方法、工藝裝備等；2．零件的零件圖紙、機(jī)械加工工藝文件等資料，供學(xué)生完成工作任務(wù)；3．?dāng)?shù)控車床編程說(shuō)明書(shū)或計(jì)算機(jī)仿真軟件使用手冊(cè)，及數(shù)控編程的參考資料供學(xué)生獲取知識(shí)和任務(wù)實(shí)施時(shí)使用。（見(jiàn)表2-2-1，表2-2-2）任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制步驟一

任務(wù)分析一、閱讀數(shù)控加工工藝文件通過(guò)查看工藝文件，我們可以獲得的工藝信息有：零件的材料、結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。加工零件的場(chǎng)地、機(jī)床等。零件數(shù)控加工的工序內(nèi)容和加工順序。零件數(shù)控加工的工藝參數(shù)和工藝裝備（刀具、夾具等）。程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制步驟一

任務(wù)分析二、了解數(shù)控編程工作步驟程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)數(shù)控車削加工編程坐標(biāo)系步驟二

建立編程坐標(biāo)系程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)一、基本功能指令（一）主軸功能指令S步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令主軸功能主要用來(lái)指令主軸的轉(zhuǎn)速或速度。它由地址符S及其后面的數(shù)字組成。主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)量單位有兩種，一種是r/min，另一種是m/min。

<1>恒線速度控制指令G96

在車削端面、圓錐面或圓弧面時(shí)，用G96指令恒線速度，使工件上任意一點(diǎn)的切削速度都一樣。例如：G96S125主軸恒線速度為125m/min。

<2>主軸速度直接指令G97

直接指令主軸速度。例如：G97S1000主軸速度為1000r/min。

<3>主軸最高轉(zhuǎn)速限制指令G50

恒線速度指令后，隨著工件直徑變小，主軸轉(zhuǎn)速會(huì)隨之自動(dòng)提高，為防止飛車，在用G96指令恒線速度的同時(shí)，要用G50指令來(lái)限制主軸最高轉(zhuǎn)速。例如：G50S1800（指令主軸最高轉(zhuǎn)速為1800r/min）G96S100（指令恒線速度為100m/min）程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)一、基本功能指令（二）進(jìn)給功能指令F步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令進(jìn)給功能是指令刀具切削進(jìn)給的速度。它由地址符F及其后面的數(shù)字組成。F代碼用G98和G99兩G指令來(lái)設(shè)定進(jìn)給速度的單位。用G98來(lái)指令刀具每分鐘移動(dòng)的距離，用G99來(lái)指令主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具移動(dòng)的距離。如：

G98G01X

Z

F12.3；

表示刀具一分鐘移動(dòng)了12.3mm，即進(jìn)給速度F=12.3mm/min。

G99G01X

Z

F1.23；

表示主軸轉(zhuǎn)一圈，刀具移動(dòng)了1.23mm，即進(jìn)給速度F=1.23mm/r。

程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)一、基本功能指令（三）刀具功能指令T步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令刀具功能主要用來(lái)選擇刀具，也可用來(lái)選擇刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。它由地址符T及其后面的數(shù)字組成。刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)有兩種形式：在FANUC0i系統(tǒng)中，這兩種形式均可通用。例如：T0101表示采用1號(hào)刀具和1號(hào)刀補(bǔ)。

F、S、T代碼均為模態(tài)代碼。程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)一、基本功能指令（四）輔助功能指令M步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令輔助功能是用來(lái)指令機(jī)床輔助動(dòng)作的一種功能，它由地址符M及其后的兩位數(shù)字組成。（1）M00——程序停止當(dāng)執(zhí)行有M00指令的程序段時(shí)，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)、刀具的進(jìn)給、切削液都將停止。它與單程序段停止相同，模態(tài)信息全部被保存，以便進(jìn)行某種手動(dòng)操作，如換刀、測(cè)量工件的尺寸等。重新啟動(dòng)機(jī)床后，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。（2）M01——選擇停止與M00的功能基本相同，只有在按下“選擇停止”鍵后，M01才有效，否則機(jī)床繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段；按下“啟動(dòng)”鍵后，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。（3）M02——程序結(jié)束該指令編在程序的最后一段，表示執(zhí)行完程序內(nèi)所有指令后，主軸、進(jìn)給停止，切削液關(guān)閉，機(jī)床處于復(fù)位狀態(tài)，但程序結(jié)束后不返回到程序的開(kāi)頭位置。（4）M30——程序結(jié)束使用M30時(shí)，除執(zhí)行M02的功能之外，還自動(dòng)返回到程序的第一條語(yǔ)句，準(zhǔn)備下一個(gè)工件的加工。程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)二、基本運(yùn)動(dòng)（插補(bǔ)）指令（一）快速點(diǎn)定位G00步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令G00X（U）

Z（W）

；GOO指令是模態(tài)代碼，它命令刀具以點(diǎn)定位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)目標(biāo)位置。它只是快速定位，而無(wú)運(yùn)動(dòng)軌跡要求，也無(wú)切削加工過(guò)程。

●絕對(duì)值編程時(shí)，刀具分別以各軸的快速進(jìn)給速度運(yùn)動(dòng)到工件坐標(biāo)系X、Z點(diǎn)；●增量值編程時(shí)，刀具以各軸的快速進(jìn)給速度運(yùn)動(dòng)到距離現(xiàn)有位置為U、W的點(diǎn)。程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)二、基本運(yùn)動(dòng)（插補(bǔ)）指令（一）快速點(diǎn)定位G00步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令1）GOO為模態(tài)指令，可由G01、G02、G03等指令注銷。2）移動(dòng)速度不能用程序指令設(shè)定，各軸的快移速度可以相同，可以不相同。3）GOO的執(zhí)行過(guò)程為刀具由程序起始點(diǎn)加速到最大速度，然后快速移動(dòng)，最后減速到終點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)快速點(diǎn)定位。4）在執(zhí)行G00指令時(shí)，由于各軸以各自速度移動(dòng)，不能保證各軸同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，聯(lián)動(dòng)直線軸的合成軌跡多數(shù)情況是折線，操作者要十分小心，避免刀具與工件發(fā)生碰撞。5）G00指令一般用于加工前的快速定位或加工后的快速退刀程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)二、基本運(yùn)動(dòng)（插補(bǔ)）指令（一）快速點(diǎn)定位G00步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令絕對(duì)值編程：G00X120.0Z100.0；增量值編程：GOOU80.0W80.0；程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)二、基本運(yùn)動(dòng)（插補(bǔ)）指令（二）直線插補(bǔ)指令G01步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令G01X（U）

Z（W）

F

；●G01指令是模態(tài)代碼，它是直線運(yùn)動(dòng)的命令，規(guī)定刀具在兩坐標(biāo)或三坐標(biāo)間以插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)方式按F指定的進(jìn)給速度作任意斜率的直線運(yùn)動(dòng)。●絕對(duì)值編程時(shí)，刀具以F指令的進(jìn)給速度進(jìn)行直線插補(bǔ)，運(yùn)動(dòng)到工件坐標(biāo)系X、Z點(diǎn)；●增量值編程時(shí)，刀具以F進(jìn)給速度運(yùn)動(dòng)到距離現(xiàn)有位置為U、W的點(diǎn)?！馞進(jìn)給速度在沒(méi)有新的F指令以前一直有效，不必在每個(gè)程序段中都寫(xiě)入F指令。程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)二、基本運(yùn)動(dòng)（插補(bǔ)）指令（二）直線插補(bǔ)指令G01步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令1）GO1為模態(tài)指令，可由G00、G02、G03 等指令注銷。2）G01指令后的坐標(biāo)值取絕對(duì)值編程還是取增量值編程，由尺寸字（X、Z）或（U、W）決定。3）進(jìn)給速度由F指令決定。F指令也是模態(tài)指令，可由GOO指令取消。如果在G01程序段之前的程序段沒(méi)有F指令，而現(xiàn)在的G01程序段中也沒(méi)有F指令，則機(jī)床不運(yùn)動(dòng)。因此，G01程序中必須含有F指令。程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控車刀的刀位點(diǎn)步驟四計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)值圖2-2-12車刀刀位點(diǎn)程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)二、刀具的走刀路線步驟四計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)值程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)三、數(shù)控車削編程中的數(shù)值處理步驟四計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)值（一）數(shù)控編程中數(shù)值計(jì)算的內(nèi)容1．基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算零件的輪廓是由許多不同的幾何元素組成。如直線、圓弧、二次曲線及列表點(diǎn)曲線等。各幾何元素間的聯(lián)結(jié)點(diǎn)稱為基點(diǎn)（圖2-2-13）。數(shù)控裝置不具備零件外形曲線的插補(bǔ)功能時(shí)，其數(shù)值計(jì)算就比較復(fù)雜。在滿足允許的編程誤差的條件下，用若干直線段或圓弧來(lái)逼近給定的曲線，逼近線段的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)，編寫(xiě)程序時(shí)，應(yīng)按節(jié)點(diǎn)劃分程序段。2．刀位點(diǎn)軌跡的計(jì)算對(duì)于具有刀具半徑補(bǔ)償功能的數(shù)控機(jī)床，通過(guò)對(duì)機(jī)床的刀具參數(shù)設(shè)置后，可直接按零件輪廓形狀，計(jì)算各基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，并作為編程時(shí)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。當(dāng)機(jī)床所采用的數(shù)控系統(tǒng)不具備刀具半徑補(bǔ)償功能時(shí)，編程時(shí)，需對(duì)刀具的刀位點(diǎn)軌跡進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，按零件輪廓的等距線編程。程序與方法任務(wù)2臺(tái)階軸車削程序編制相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控加工程序組成步驟五編寫(xiě)加工程序O1234;T0101;M03S600;G00X32.0Z2.0;G01X-0.5F0.2;G00X26.0Z2.0;X21.0M30;程序名：程序開(kāi)始程序段：以“；”結(jié)束M30：程序結(jié)束；圖2-2-1