1、數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)一、數(shù)控車床的組成及工作特點(diǎn) 數(shù)控程序輸入裝置輸出裝置計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(CNC裝置)PLC速度控制單元主軸控制主軸電機(jī)機(jī)床主體伺服電機(jī)位置檢測(cè)反饋存儲(chǔ)介質(zhì)輸入輸出CNC裝置伺服系統(tǒng)數(shù)控車床的組成數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)工作特點(diǎn)：1、具有高度柔性在數(shù)控機(jī)床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造，更換工具、還夾具，不需要重新調(diào)整機(jī)床。因此，數(shù)控機(jī)床適用于所加工的零件頻繁更換的場(chǎng)合，即適合單件、小批量產(chǎn)品生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā)，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量的工藝裝備的費(fèi)用。2、加工精度高數(shù)控機(jī)床的加工精度一般可達(dá)0.00

2、50.1mm，數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字信號(hào)形式控制的，數(shù)控裝置每輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一個(gè)脈沖當(dāng)量(一般為0.001mm)，而且機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床定位精度比較高。數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)3、加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠加工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。4、生產(chǎn)效率高數(shù)控機(jī)床可有效地減少零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)間，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)來和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削。數(shù)控機(jī)床目前正進(jìn)入高速加工時(shí)代，數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和

3、定位及高速切削加工，極大地提高了生產(chǎn)效率。另外，與加工中心的刀庫(kù)配合使用，可實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行多道工序的連續(xù)加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)率。數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)5、改善勞動(dòng)條件數(shù)控機(jī)床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動(dòng)，機(jī)床就能自動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行加工，直至加工結(jié)束。操作者要做的只是程序的輸入、編輯、零件裝卸、加工狀態(tài)的觀測(cè)、零件的檢驗(yàn)等工作，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，機(jī)床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。另外，機(jī)床一般是封閉加工的，既清潔，又安全。6、利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化數(shù)控機(jī)床的加工，可先精確估計(jì)加工時(shí)間，對(duì)所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的

4、標(biāo)準(zhǔn)化，目前與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM)有機(jī)地結(jié)合起來，是現(xiàn)代化集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)二、數(shù)控車床刀具及工裝系統(tǒng)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)1、數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具的要求 、刀具材料應(yīng)有一定的堅(jiān)硬性、耐磨性和良好的切削性能，能適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速切削。、刀具工作可靠性高，刀具材料有足夠的強(qiáng)度和韌性，能承受較高的沖擊載荷。刀具材料導(dǎo)熱性好，能降低切削溫度，提高刀具耐用度，保證數(shù)控機(jī)床的加工精度。、刀具的尺寸和定位精度高，滿足數(shù)控機(jī)床的加工精度。、刀具具有良好的斷屑功能，使得切削加工過程平穩(wěn)。、刀具能夠適應(yīng)數(shù)控機(jī)床的快速換刀，減少換刀輔助時(shí)間。 、數(shù)控刀具設(shè)計(jì)制造要求標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化

5、。 數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)2、數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具材料的要求 、較高的硬度和耐磨性 、足夠的強(qiáng)度和韌性 、較高的耐熱性 、較好的導(dǎo)熱性 、良好的工藝性 數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)4、數(shù)控車床刀具類型按進(jìn)刀方式可分：左進(jìn)刀，右進(jìn)刀和中間進(jìn)刀按刀具對(duì)工件的加工位置可分：內(nèi)孔加工、外圓 加工和端面加工按加工工件正式形狀可分：切槽、螺紋和仿形加工3、刀具材料的種類高速鋼硬質(zhì)合金涂層刀具非金屬刀具數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)5、可轉(zhuǎn)位刀片型號(hào)與ISO表示規(guī)則C N M G 12 04 08 R PF 刀片形狀的

6、代碼，如代碼C表示刀尖角為800 主切削刃后角的代碼，如代碼N表示后角為00 刀片尺寸公差的代碼，如代碼M表示刀片厚度公差為0.130 刀片斷屑及夾固形式的代碼，如代碼G表示雙面斷屑槽，夾固形式為通孔 切削刃長(zhǎng)度表示方法，如代碼12表示切削刃長(zhǎng)度為12mm 刀片厚度的代碼，如代碼04表示刀片厚度為4.76mm 修光刃的代碼，如代碼08表示刀尖圓弧半徑為0.8mm 表示特殊需要的代碼 進(jìn)給方向的代碼，如代碼R表示右進(jìn)刀，代碼L表示左進(jìn)刀，代碼N表示中間進(jìn)刀 斷屑槽型的代碼 數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)6、可轉(zhuǎn)位刀片型號(hào)的選用、選擇刀片夾固系統(tǒng) 根據(jù)切削加工要求選擇合適的刀片夾固方

7、式 數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)、選擇可轉(zhuǎn)位刀片型號(hào) 選擇刀片斷屑槽型 ：根據(jù)工件材料的切削性能選用合適的刀片斷屑槽型 切削刃長(zhǎng)度計(jì)算 ：通過刀具主偏角K和切削深度a計(jì)算刀片有效切削刃長(zhǎng)度L，并推算刀刃的實(shí)際長(zhǎng)度，然后根據(jù)刀刃的實(shí)際長(zhǎng)度選用合適的切削刃長(zhǎng)度代碼。刀片有效切削刃長(zhǎng)L計(jì)算公式： Lmax=(0.25-0.5)L Lmax= 0.4d 式中： d 圓形刀片直徑mm L 刀片切削刃長(zhǎng)度mmkaLsin數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)、選擇刀片刀尖圓弧 粗加工走刀量經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式： f粗 = 0.5 R 式中： R 刀尖圓弧半徑mm f粗粗加工走刀量mm 精加工

8、走刀量f公式： Rt = 式中： Rt 輪廓深度m f 進(jìn)給量mm/r r 刀尖圓弧半徑mm rf821000數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)、選擇刀片材料牌號(hào)根據(jù)車削工件的材料及其硬度、選用的切削用量來選擇可轉(zhuǎn)位刀片材料的牌號(hào)。 數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)三、數(shù)控車床系統(tǒng)M、S、F、T功能指令 1、輔助功能指令(M功能)輔助功能字的地址符是M，后續(xù)數(shù)字一般為13位正整數(shù)，又稱為M功能或M指令，用于指定數(shù)控機(jī)床輔助裝置的開關(guān)動(dòng)作 ，如下表所示(GSK928TA系統(tǒng))。代碼功能字代碼功能字M00程序停止 M08開冷卻泵M02程序結(jié)束M09關(guān)冷卻泵M03主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)

9、 M12程序暫停M04主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) M30程序停止并返回開始處 M05主軸旋轉(zhuǎn)停止 M92程序無條件跳轉(zhuǎn)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)2、進(jìn)給量指令 (F功能)指令格式F_指令功能F表示進(jìn)給地址符。指令說明 F表示主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為mm/r；也可以表示進(jìn)給速度，單位為 mm/min。其量綱通過G指令設(shè)定。 有兩種使用方法：、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量：G99 F_例：G99 F0.2表示進(jìn)給量為0.2mm/r、每分鐘進(jìn)給量：G98 F_例：G98 F100表示進(jìn)給量為100mm/min注：G98可省略。數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)3、主軸轉(zhuǎn)速指令指令格式S_指令功能S表示主

10、軸轉(zhuǎn)速地址符，指令說明S表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min；也可以表示切削速度，單位為m/min。其量綱通過G指令設(shè)定。 使用方法如下：、最高轉(zhuǎn)速限制：G50 S_例：G50 S3000表示最高轉(zhuǎn)速限制為3000r/min恒線速控制：G96 S_例：G96 S150表示切削點(diǎn)線速度控制在150m/min恒線速取消：G97 S_例：G97 S3000表示恒線速取消后主軸轉(zhuǎn)速為3000r/min數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ) 4、刀具號(hào)指令指令格式T_指令功能T表示刀具地址符，前兩位數(shù)表示刀具號(hào)，后兩位數(shù)表示刀具補(bǔ)償號(hào)。通過刀具補(bǔ)償號(hào)調(diào)用刀具數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)刀具補(bǔ)償參數(shù)。 例：T0303表示選用

11、3號(hào)刀及3號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值和刀尖圓弧半經(jīng)補(bǔ)償值。數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)5、準(zhǔn)備指令(G指令)、快速進(jìn)給指令（G00）指令格式G00X（U）_ Z（W）_指令功能 G00指令表示刀具以機(jī)床給定的快速進(jìn)給速度移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)，又稱為點(diǎn)定位指令。指令說明采用絕對(duì)坐標(biāo)編程，X、Z表示目標(biāo)點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值；采用增量坐標(biāo)編程，U、W表示目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)當(dāng)前點(diǎn)的移動(dòng)距離與方向。 數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)例題：例題：如圖所示，刀具從換刀點(diǎn)（刀具起點(diǎn)）快進(jìn)到點(diǎn)，試分別用絕對(duì)坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式編寫G00程序段。 絕對(duì)坐標(biāo)編程：G00 X40 Z122增量坐標(biāo)編程：G00

12、 U-60 W-80 數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)2、直線插補(bǔ)指令（G01） 指令格式G01X（U）_ Z（W）_ F_指令功能 G01指令使刀具以設(shè)定的進(jìn)給速度從所在點(diǎn)出發(fā)，直線插補(bǔ)至目標(biāo)點(diǎn)。指令說明 采用絕對(duì)坐標(biāo)編程，X、Z表示目標(biāo)點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置；采用增量坐標(biāo)編程U、 W表示目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)當(dāng)前點(diǎn)的移動(dòng)距離與方向，其中F表示進(jìn)給速度，在無新的F指令替代前一直有效。 數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)例題例題： 如圖所示，設(shè)零件各表面已完成粗加工，試分別用絕對(duì)坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式編寫G00，G01程序段。 絕對(duì)坐標(biāo)編程：G00 X18 Z2 A-BG01 X

13、18 Z-15 F50 B-CG01 X30 Z-26 C-DG01 X30 Z-36 D-EG01 X42 Z-36 E-F 增量坐標(biāo)編程：G00 U-62 W-58 A - BG01 -17 50 -G01 U12 W-11 -G01 W-10 -G01 U12 - 數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)3 3、圓弧插補(bǔ)指令（、圓弧插補(bǔ)指令（G02G02，G03G03）指令格式 G02X（U）_ Z（W）I_ K_ (R) F_ G03X（U）_ Z（W）I_ K_ (R) F_指令功能 G02、G03指令表示刀具以進(jìn)給速度從圓弧起點(diǎn)向圓弧終點(diǎn)進(jìn)行圓弧插補(bǔ)。指令說明 1）G02為順時(shí)

14、針圓弧插補(bǔ)指令，G03為逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令。圓弧的順、逆方向判斷見下頁(yè)圖1所示，朝著與圓弧所在平面相垂直的坐標(biāo)軸的負(fù)方向看，順時(shí)針為G02，逆時(shí)針為G03，下頁(yè)圖1分別表示了車床前置刀架和后置刀架對(duì)圓弧順與逆方向的判斷；2）下頁(yè)圖2所示，采用絕對(duì)坐標(biāo)編程，X、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值；采用增量坐標(biāo)編程，U、W為圓弧終點(diǎn)相對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量，R是圓弧半徑，當(dāng)圓弧所對(duì)圓心角為0180時(shí)，取正值；當(dāng)圓心角為180360時(shí)，R取負(fù)值。I、K為 圓心在X、Z軸方向上相對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量（用半徑值表示），I、K為零時(shí)可以省略。 數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)圖1圖2數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車

15、床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)例題例題： 如圖所示，走刀路線為A-B-C-D-E-F，試分別用絕對(duì)坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式編程。 絕對(duì)坐標(biāo)編程G03 X34 Z-4 K-4（或R4）F50 A-BG01 Z-20 B-CG02 Z-40 R20 C-DG01 Z-58 D-EG02 X50 Z-66 I8（或R8） E-F 增量坐標(biāo)編程G03 U8 W-4 k-4（或4）50 A-BG01 W-16 B-CG02 W-20 R20 C-D G01 W-18 D-E G02 U16 W-8 I8（或R8） E-F 數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)控車床編程及應(yīng)用基礎(chǔ)4、螺紋切削指令（G32）指令格式 G32X（U）_ Z（W）_ F_指令功能 切削加工圓柱螺紋、圓錐螺紋和平面螺紋。指令說明 )表示長(zhǎng)軸方向的導(dǎo)程，如果軸方向?yàn)殚L(zhǎng)軸，為半徑值。 對(duì)于圓錐螺紋（圖3-1-9），其斜角在450以下時(shí)，軸方向?yàn)殚L(zhǎng)軸；斜角在450900時(shí)，軸方向?yàn)殚L(zhǎng)軸；) 圓柱螺紋切削加工時(shí)，、值可以省略，格式為 G