数控车削加工编程技术 程序是控制机床的指令，下面，我们以一个简单的数控车削程序为例，分析加工程序的结构。 例：以经济型数控车床加工图2-3所示工件(毛坯直径为Φ新宝来优惠50)。 图2-3 车削外圆 参考程序如下： O0001； 程序名(程序号) N05 G90 G54 M03 S800； N10 T0101； N15 G00 X49 Z2； N20 G01 Z-100 F0.1； 程序内容 N25 X51； N30 G00 X60 Z150； N35 M05； N40 M30； 程序结束 表2-1 M功能代码一览表
四、准备功能G代码 准备功能G代码由G后一或二位数值组成，它用来规定刀具和工件 的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加 工操作。 （一）快速点定位指令（G00） 该指令命令刀具以点位控制方式从刀具所在点快速移动到目标位置，无运动轨迹要求，不需特别指定移动速度。 输入格式：G00 IP ； 注：1、“IP ”代表目标点的坐标，可以用X、Z、U、W表示； 2、X（U）坐标按直径值输入； 3、快速点定位时，刀具的路径通常不是直线。 例2-2：如图2-4所示，以G00指令刀具从A点移动到B点。 图2-4 G00快速点定位 绝对指令：G00 X40 Z2； 增量指令：G00 U-60 W-50； 相关知识点： 1、符号“”代表编程原点； 2、在某一轴上相对位置不变时，可以省略该轴的移动指令； 3、在同一程序段中绝对坐标指令和增量坐标指令可以混用； 4、从图中可见，实际刀具移动路径与理想刀具移动路径可能会不一致，因此，要注意刀具是否与工件和夹具发生干涉，对不确定是否会干涉的场合，可以考虑每轴单动； 5、刀具快速移动速度由机床生产厂家设定。 （二）直线插补指令（G01） 该指令用于直线或斜线运动。可使数控车床沿X轴、Z轴方向执行单轴运动，也可以沿XZ平面内任意斜率的直线运动。 输入格式：G01 IP F ； 注：1、“IP ”代表目标点的坐标，可以用X、Z、U、W表示； 2、“F ”指令刀具的进给速度。 例2-3：外圆柱切削。如例2-1所示。 图2-5 G01指令切外圆锥 例2-4：外圆锥切削。（图2-5） 绝对指令：G01 X40 Z-30 F0.4； 增量指令：G01 U20 W-30 F0.4； 或采用混合坐标系编程：G01 X40 W-30 F0.4； （三）圆弧插补指令（G02 G03） 该指令能使刀具沿圆弧运动，切出圆弧轮廓。G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。表2-2列出了G02、G03程序段中各地址代码含义。 输入格式：G02 IP__I__K__F__；或G02 IP__R__F__； G03 IP__I__K__F__；或G03 IP__R__F__； 表2-2 G02 G03程序段中各指令的含义
相关知识点： 1、圆弧顺、逆的方向判断：沿圆弧所在平面（XOZ）相垂直的另一坐标轴（y轴），由正向负看去，起点到终点运动轨迹为顺时针使用G02指令，反之，使用G03指令，如图2-6所示。 2、X、Z（U、W）代表圆弧终点坐标； 3、到圆弧中心的距离不用I、K指定，可以用半径R指定。当I、K和R同时被指定时，R指令优先，I、K无效； a） b） 图2-6 圆弧的顺、逆判断 4、I0，K0可以省略； 5、若省略X、Z（U、W），则表示终点与始点是在同一位置，此时使用I、K指令中心时，变成了指令360º的圆弧（整圆）； 6、圆弧在多个象限时，该指令可以连续执行； 7、在圆弧插补程序段中不能有刀具功能（T）指令； 8、使用圆弧半径R指令时，指定圆心角小于180º圆弧； 9、圆心角接近于180º圆弧，当用R指定时，圆弧中心位置的计算会出现误差，此时请用I、K指定圆弧中心。 例2-5：顺时针圆弧插补。（图2-7） 图2-7 G02顺时针圆弧插补 （I、K）指令：G02 X50.0 Z-20.0 I25 K0 F0.5； G02 U20.0 W-20.0 I25 F0.5； （R）指令： G02 X50 Z-20 R25 F0.5； G02 U20 W-20 R25 F0.5； 例2-6：逆时针圆弧插补。（图2-8） 图2-8 G03逆时针圆弧插补 （I、K）指令：G03 X50 Z-20 I-15 K-20 F0.5； G03 U20 W-20 I-15 K-20 F0.5； （R）指令： G03 X50 Z-20 R25 F0.5； G03 U20 W-20 R25 F0.5； 四、螺纹切削指令（G32/G33） 普力马报价螺纹加工的类型包括：内（外）圆柱螺纹和圆锥螺纹、单头螺纹和多头螺纹、恒螺距与变螺距螺纹。 数控系统提供的螺纹加工指令包括：单一螺纹指令和螺纹固定循环指令。前提条件是主轴上有位移测量系统。数控系统的不同，螺纹加工指令也有差异，实际应用中按所使用的机床要求编程。 G32/G33指令可以执行单行程螺纹切削，车刀进给运动严格根据输入的螺纹导程进行。但是，车刀的切入、切出、返回均需编入程序。 几种典型数控系统的单行程螺纹加工的编程格式见表2-3。 表2-3 典型数控系统的单行程螺纹编程指令
例2-7：以FANUC系统G33指令编写圆柱螺纹切削程序。（图2-9） 螺纹导程：4mm δ1=3 mm δ2=1.5 mm 若切深2mm，分两次切削（每次切深1mm） （公制输入，直径指定） 图2-9 圆柱螺纹切削 切削螺纹部分程序如下： G00 U-62； G33 W-74.5 F4.0； G00 U62； W74.5； U-64；（第二次再切深1mm） G33 W-74.5 F4.0； G00 U64； W74.5； 相关知识点： 1、图中δ1、δ2有其特殊的作用，由于螺纹切削的开始及结束部分，伺服系统存在一定程度的滞后，导致螺纹导程不规则，为了考虑这部分螺纹尺寸精度，加工螺纹时的指令要比需要的螺纹长度长（δ1+δ2）； 2、螺纹切削时，进给速度倍率开关无效，系统将此倍率固定在100%； 3、螺纹切削进给中，主轴不能停。若进给停止，切入量急剧增加，很危险，因此进给暂停在螺纹切削中无效。 例2-8：以FANUC系统G32指令编写圆锥螺纹切削程序。（图2-10） 螺纹导程：Z方向3.5mm δ1=2 mm δ2=1 mm 若切深2mm，分两次切削（每次切深1mm） （公制输入，直径指定） 图2-10 圆锥螺纹切削 切削锥螺纹部分程序如下： G00 X12 Z72； G32 X41 Z29 F3.5； G00 X50； Z72； X10；（第二次再切深1mm） G32 X39 Z29 F3.5； G00 X50； Z72； 相关知识点： 关于圆锥螺纹的导程，如图2-11所示，当α≤45º时，导程为LZ；当α≥45º时，导程为LX。 图2-11 圆锥螺纹的导程 五、暂停指令（G04） 该指令可使刀具作短时间的无进给光整加工，常用于车槽、镗平面、锪孔等场合。如图2-12所示。 输入格式：G04 P ； 或 G04 X ； 或 G04 U ； 注：P ：时间或主轴转数的指定（不能用小数点） X ：时间或主轴转数的指定（可以用小数点） U ：时间或主轴转数的指定（可以用小数点） 图2-12 G04暂停指令 六、典型数控车削系统G功能代码一览表 表2-4 华中世纪星HNC-21/22T数控车系统的G代码
表2-5 FANUC 0i-T数控车系统的G代码
表2-8 SIMENS 802S/C数控车系统的G代码
从表中可以看出，同一G代码，不同的数控系统所代表的含义不完全一样。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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