數(shù)控車床的編程基礎..ppt

數(shù)控車教案,教師：韋紹杰單位：教學實踐部,金工實習,實訓目的及要求,了解數(shù)控車床的工作原理、主要組成部分及其作用。了解數(shù)控車床加工零件的工藝過程。掌握零件加工程序的編制和輸入方法。掌握數(shù)控車床的操作方法。熟悉并嚴格遵守安全操作規(guī)程。,實訓目的及要求,設計一個零件圖（圖紙輪廓尺寸標注清晰明確、規(guī)范），單擊查看樣圖。根據(jù)設計的零件圖編寫數(shù)控加工G代碼輸入G代碼到數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)里對編寫的G代碼進行圖形模擬或者利用仿真軟件模擬刀軌編寫實訓報告（單擊請看報告樣例）,實訓樣圖,設計圖紙,教學安排,課程內(nèi)容,1.數(shù)控車床簡介,認識數(shù)控車床數(shù)控車床簡稱CNC車床，即計算機數(shù)字控制機床。車床的運動由計算機數(shù)字控制系統(tǒng)控制，包括主軸的啟動、停止、轉(zhuǎn)速和刀架的運動控制等。數(shù)控車床用途加工零件類型：軸類、盤套類、形狀復雜的回轉(zhuǎn)體件和螺紋等。應用場合：精度要求較高，中、小批量生產(chǎn),1,2,1.數(shù)控車床簡介,數(shù)控車床型號CAK6136V的含義：,C：類別為車床類。A：結(jié)構(gòu)性代號（沈陽一機）K：數(shù)控。6：組別普通。1：型別臥式。36：最大回轉(zhuǎn)直徑360mm。V：重大改進順序號,本次實訓使用的都是CAK6136V車床，其數(shù)控系統(tǒng)采用的是廣州數(shù)控GSK980TA,3,1.數(shù)控車床簡介,常用數(shù)控系統(tǒng)和機床廠商,我中心目前用于的實訓的數(shù)控車床有10臺,4,1.數(shù)控車床簡介,數(shù)控車床組成及原理,5,數(shù)控車床一般由輸入輸出設備、CNC裝置、伺服單元、驅(qū)動裝置、可編程控制器PLC及電氣控制裝置、輔助裝置、機床本體及測量裝置等組成。,數(shù)控系統(tǒng),1.數(shù)控車床簡介,數(shù)控車削的特點,6,利于管理現(xiàn)代化,適應性即所謂的柔性，是指數(shù)控機床隨生產(chǎn)對象變化而變化的適應能力。在數(shù)控機床上改變加工零件時，只需重新編制程序，輸入新的程序后就能實現(xiàn)對新的零件的加工；而不需改變機械部分和控制部分的硬件，且生產(chǎn)過程是自動完成的。這就為復雜結(jié)構(gòu)零件的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的方便。適應性強是數(shù)控機床最突出的優(yōu)點，也是數(shù)控機床得以生產(chǎn)和迅速發(fā)展的主要原因。,1.數(shù)控車床簡介,數(shù)控車削的特點,6,利于管理現(xiàn)代化,數(shù)控機床是按數(shù)字形式給出的指令進行加工的，一般情況下工作過程不需要人工干預，消除了操作者人為產(chǎn)生的誤差。在設計制造數(shù)控機床時，采取了許多措施，使數(shù)控機床的機械部分達到了較高的精度和剛度。數(shù)控機床工作臺的移動當量普遍達到了0.010.0001mm，而且進給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進行補償，高檔數(shù)控機床采用光柵尺進行工作臺移動的閉環(huán)控制。數(shù)控機床的加工精度由過去的0.01mm提高到0.005mm甚至更高。,1.數(shù)控車床簡介,數(shù)控車削的特點,6,利于管理現(xiàn)代化,數(shù)控機床的傳動系統(tǒng)與機床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性。通過補償技術(shù)，數(shù)控機床可獲得比本身精度更高的加工精度。尤其提高了同一批零件生產(chǎn)的一致性，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。,1.數(shù)控車床簡介,數(shù)控車削的特點,6,利于管理現(xiàn)代化,零件加工所需的時間包括機動時間和輔助時間。數(shù)控機床主軸的轉(zhuǎn)速和進給量的變化范圍比普通機床大，可選用最有利的切削用量；結(jié)構(gòu)剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，這就提高切削效率；移動部件空行程運動速度快，工件裝夾時間短，刀具可自動更換，輔助時間比一般機床大為減少。更換被加工零件時幾乎不需重新調(diào)整機床，節(jié)省了零件安裝調(diào)整時間。加工質(zhì)量穩(wěn)定，一般只作首件檢驗和工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗，節(jié)省了停機檢驗時間。在加工中心上加工時，一臺機床實現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工，生產(chǎn)效率的提高更為顯著。,1.數(shù)控車床簡介,數(shù)控車削的特點,6,利于管理現(xiàn)代化,普通機床難以實現(xiàn)或無法實現(xiàn)軌跡為三次以上的曲線或曲面的運動，如螺旋槳、汽輪機葉片之類的空間曲面；而數(shù)控機床則可實現(xiàn)幾乎是任意軌跡的運動和加工任何形狀的空間曲面，適應于復雜異形零件的加工。,1.數(shù)控車床簡介,數(shù)控車削的特點,6,利于管理現(xiàn)代化,數(shù)控機床雖然設備昂貴，加工時分攤到每個零件上的設備折舊費較高。但在單件、小批量生產(chǎn)的情況下，使用數(shù)控機床加工可節(jié)省劃線工時，減少調(diào)整、加工和檢驗時間，節(jié)省直接生產(chǎn)費用。數(shù)控機床加工零件一般不需制作專用夾具，節(jié)省了工藝裝備費用。數(shù)控機床加工精度穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進一步下降。此外，數(shù)控機床可實現(xiàn)一機多用，節(jié)省廠房面積和建廠投資。因此使用數(shù)控機床可獲得良好的經(jīng)濟效益。,1.數(shù)控車床簡介,數(shù)控車削的特點,6,利于管理現(xiàn)代化,數(shù)控機床使用數(shù)字信息與標準代碼處理、傳遞信息，特別是在數(shù)控機床上使用計算機控制，為計算機輔助設計、制造以及管理一體化奠定了基礎。,2.數(shù)控加工工藝,圖紙分析（1）選擇毛坯42mm，45鋼材。（2）加工內(nèi)容：端面、外圓、倒角、錐面、切槽、切斷。（3）確定工件坐標系：選擇工件右端面（4）裝夾工件，車右端面，對刀，確定工件坐標系（5）換到點：X100.Z100.；（此距離不能太小，防止換刀過程中刀具碰到工件）,1,2.數(shù)控加工工藝,工藝處理（1）工步和走刀處理:粗車工件外輪廓（除槽以外）精加工外輪廓切槽、切斷（2）切削用量：T0101：外圓粗車刀，主軸轉(zhuǎn)速600，進給0.15mmT0202：外圓精車刀，主軸轉(zhuǎn)速1000，進給0.05mmT0303：切斷刀，主軸轉(zhuǎn)速300，進給0.05mm編程G代碼,一定要遵守先粗車后精車原則,2,3,粗車刀精車刀,切斷刀,3.數(shù)控編程基礎,程序段格式,1,ISO代碼是國際標準化組織（InternationalstandardizationOrganization）制定的數(shù)控國際標準化代碼，它已被廣泛應用來編寫各種數(shù)控機床加工的程序。,N_G_X_Z（或U_W_）F_S_T_M_；,3.數(shù)控編程基礎,O0001;/程序名（編號）N001G99M03T0101;/分進給，主軸正轉(zhuǎn)，換01號車刀N002G00X20.Z1.;/快速移動到點（20，0）N003G01Z-10F0.05;/直線插補到點（20，-10）N004G00X30/快速移動到點（30，-10）N005Z50;/快速移動到點（30，50）N006M03M30;/主軸停止，程序結(jié)束,單擊視頻演示,程序及走刀示例,起刀點,停刀點,3.數(shù)控編程基礎,坐標系定義,2,數(shù)控車床使用X軸和Z軸組成直角坐標系，X軸與機床主軸垂直，Z軸與主軸軸線方向平行，車刀接近工件方向為負方向，離開工件方向為正方向。根據(jù)刀坐和機床主軸位置關(guān)系劃分，數(shù)控車床有前刀坐和后刀坐之分，相同的編程指令在前刀坐和后刀坐中的運動軌跡是不一樣的,后刀坐,前刀坐,3.數(shù)控編程基礎,絕對坐標編程和相對坐標編程,3,插補A到B,絕對編程：G01X200.Z50.;相對編程：G01U100.W-50.;混合編程：G01X200.W-50.;或者G01U100.Z50.;,3.數(shù)控編程基礎,直徑編程和半徑編程,4,直徑編程：X方向的數(shù)值按照直徑值輸入。半徑編程：X方向的數(shù)值按照半徑值輸入。,起刀點,停刀點,O0001;N001G99M03T0101;N002G00X20.Z1.;N003G01Z-10F0.05;N004G00X30；N005Z50;N006M03M30;%,3.數(shù)控編程基礎,程序一般結(jié)構(gòu),5,O0001;N001G99M03T0101;/N002G00X20.Z1.;N003G01Z-10F0.05;N004G00X30；N005Z50;N006M03M30;%,指令字,程序名,程序段選跳符,程序段號,程序結(jié)束符,程序段結(jié)束符,程序段,數(shù)控程序,3.數(shù)控編程基礎,常用MSTF指令,6,3.數(shù)控編程基礎,常用G指令,7,3.數(shù)控編程基礎,G00快速移動（定位）,格式：G00X(U)_Z(W)_;功能：快速移動到指定點（初態(tài)指令）。,3.數(shù)控編程基礎,G00快速移動（定位）,格式：G00X(U)_Z(W)_;功能：快速移動到指定點（初態(tài)指令）。,刀具從A點快速移動到B點：絕對編程：G00X20.Z0.;相對編程：G00U-22.W-18.;混合編程：G00X20.W-18.;,啟動刀具移動,3.數(shù)控編程基礎,G01直線插補,格式：G01X(U)_Z(W)_F_;功能：按F給定的進給速度直線移動到指定點（模態(tài)指令）。,3.數(shù)控編程基礎,G01直線插補,格式：G01X(U)_Z(W)_F_;功能：按F給定的進給速度直線移動到指定點（模態(tài)指令）。,刀具從起點點直線插補到終點：絕對編程：G01X60.Z0.F0.05;相對編程：G01U20.W-20.F0.05;混合編程：G01X60.W-20.F0.05;,啟動刀具移動,3.數(shù)控編程基礎,G02、G03圓弧插補,格式：G02X(U)_Z(W)_I_K_F_;或者G02X(U)_Z(W)_R_F_;功能：按F給定的進給速度按照逆時針（前刀坐）插補到指定點（模態(tài)指令）。說明：G02跟G02正好相反，格式相同。I：圓心與圓弧起點X軸坐標差值（-9999.9999999.999mm）。K：圓心與圓弧起點Y軸坐標差值（-9999.9999999.999mm）。R：圓弧半徑（09999.999mm）,3.數(shù)控編程基礎,G02、G03圓弧插補,G02逆時針編程,G03順時針編程,3.數(shù)控編程基礎,G02、G03圓弧插補,刀具從起點點逆時針插補到終點：利用圓弧半徑：G02X60.Z-30.R20.F0.05;G02U20.W-20.R20.F0.05;利用圓弧圓心：G02X60.Z-30.I40.K0.F0.05;G02U20.W-20.I40.K0.F0.05;,3.數(shù)控編程基礎,G04暫停指令,格式：G04P_;或者G04X_;或者G04U_;功能：各軸運動停止一定時間（非模態(tài)指令）。P：單位為毫秒X：單位為秒U：單位為秒,加工程序舉例,3.數(shù)控編程基礎,G90軸向切削固定循環(huán),格式：G90X(U)_Z(W)_F_;或者G90X(U)_Z(W)_R_F_;功能：實現(xiàn)圓柱或者圓錐表面切削，（模態(tài)指令）。R：切削起點和切削終點X軸坐標值之差（半徑值）；,快速移動切削進給A:起點（終點）B：切削起點C：切削終點,啟動刀具移動,啟動刀具移動,3.數(shù)控編程基礎,G90軸向切削固定循環(huán),O0001;M03s500G99;G00X125.Z2.M08;G90X120.Z-110.F0.05;CDX60.Z-30.;ABG00X125.Z-30.;G90X120.Z-80.R-30.F0.05;BCM09;G00X100.Z100.;M05M30;,3.數(shù)控編程基礎,G94徑向切削固定循環(huán),格式：G94X(U)_Z(W)_F_;或者G94X(U)_Z(W)_R_F_;功能：實現(xiàn)端面或者錐度端面切削，（模態(tài)指令）。R：切削起點和切削終點Z軸坐標值之差；,啟動刀具移動,啟動刀具移動,O0001;M03s500G99;G00X125.Z2.M08;G94X120.Z-110.F0.05;DCG00X120.Z0.;G94X60.Z-30.R-30.F0.05;CBAM09;G00X100.Z100.;M05M30;,3.數(shù)控編程基礎,G94徑向切削固定循環(huán),3.數(shù)控編程基礎,G92螺紋切削固定循環(huán),格式：G92X(U)_Z(W)_F_;（公制直螺紋切削循環(huán)）G92X(U)_Z(W)_I_;（英制直螺紋切削循環(huán)）G92X(U)_Z(W)_R_F_;（公制錐螺紋切削循環(huán)）G92X(U)_Z(W)_R_I_;（英制錐螺紋切削循環(huán)）,3.數(shù)控編程基礎,G92螺紋切削固定循環(huán),G00X62.Z2.;G92X58.5.Z-22.F3;X57.5.Z-22.；X55.5.Z-22.；X56.Z-22.；,3.數(shù)控編程基礎,G71軸向粗車多重循環(huán),格式：G71U(d)R(e)F_;G71P(ns)Q(nf)U(u)W(w);N(ns)；N(nf)；,給定粗車的加工參數(shù)：U：進刀量R：退刀量F：進給速度。,P：精車軌跡的第一個程序段號Q：精車軌跡的最后一個程序段號U：X方向的精車余量W：Z方向的精車余量,定義精車軌跡的若干程序段，執(zhí)行G71時，這些軌跡僅僅用于計算粗車的軌跡，實際上并未執(zhí)行,顯示精車輪廓,顯示精車余量,精車,粗車,3.數(shù)控編程基礎,G71軸向粗車多重循環(huán),60,40,20,20,20,20,G00X62.Z2.;G71U1R0.5F0.01;G71P1Q2U0.5W0.3;N1G00X20.;G01Z-20.;X40.W-20.;W-20.N2X60.;,3.數(shù)控編程基礎,G70精加工循環(huán),格式：G71/G72/G73N(ns)；N(nf)；G70P(ns)Q(nf);,粗加工路線程序群。,數(shù)控編程綜合實例(1),棒料毛坯,O0001；T0101S600M03G99；;G00X45.Z2.M08；G94X-1.Z0.5F0.1；Z0.；G71U1.R0.5F0.15；G71P1Q2U0.5W0.2；N1G00X0；G01Z0F0.05；G03X20.z-10.R10.；G01W-6.；X26.；G03X30.W-2.R2.；G01W-28.；X40.W-10.；N2Z-79.5；G00X100.Z100.M05；T0202S1000M03；,G00X45.Z2.；G70P1Q2；G00X100.Z100.M05；T0303S400M03；G00X42.Z-36.；G01X26.F0.05；G00X30.;W-2.;G01X26.W2.;G00X30.;W2.;G03