例 如图 走刀路线为A B C D E F 试分别用绝对坐标方式编程 例 应用圆柱面切削循环功能加工图所示零件 G00X100Z100 M03S600 G00X55Z4 G01Z2F40 G90X45Z 25F40 X40 X35 G00X100Z100 M05 M02 外圆切削循环 G90 外圆切削循环 G90 例2 应用圆锥面切削循环功能加工图所示零件 R 40 50 2M03S600 G00X60Z2 G90X55Z 25R 5F60 X50 G00X100Z100 M05 M02 图d端面切削循环 应用端面切削循环功能加工图d所示零件 每次切深5mm G00X85Z5 G94X30Z 5F0 2 Z 10 Z 15 内 外圆端 锥 面切削循环 G94 内 外圆端 锥 面切削循环 G94 例 应用端面切削循环功能加工如图所示零件 每次切深4mm G00X53Z10 G94X20Z6R 11F40 Z2 Z 2 Z 6 例 如图 每次吃刀2mm 每次切削起点位距工件外圆面5mm M03S600G00X60Z45G94X25Z31 5R 3 5F80X25Z29 5R 3 5X25Z27 5R 3 5X25Z25 5R 3 5M05M02 内 外圆端 锥 面切削循环 G94 例 如图 每次吃刀2mm 每次切削起点位距工件外圆面5mm M03S600G00X60Z2G94X25Z 2R 3F80Z 4Z 6Z 8M05M02 内 外圆端 锥 面切削循环 G94 1 端平面切削循环程序段格式为 G90XZF 2 端锥面切削循环程序段格式为 G94XZRFR值为切削起点与切削终点的X坐标值之差 半径值 G90与G94的区别只是切削方向的不同 G94的切削方向是X轴方向 主要适用于X向进给量大于Z向进给量的情况 内 外圆端 锥 面切削循环 G94 螺纹加工指令 G33 螺纹加工指令 数控车床主要用于加工轴类 盘类等回转体零件 机器中最常用的零件就是轴 其作用是支撑零件 传递运动 如齿轮等 齿轮一般通过螺纹实现轴向定位 所以螺纹是轴类零件主要的组成面 掌握螺纹加工的编程方法 对提高数控车削编程能力意义重大 螺纹加工指令 G33 螺纹是最常见的机械局部功能结构 将工件装卡在与车床主轴相连的卡盘上 使它随主轴作等速旋转 同时使车刀沿轴线方向做等速移动 则当刀尖切入工件达一定深度时 就在工件的表面上车制出螺纹 螺纹加工指令 G33 螺纹的要素以最常用的圆柱螺纹为例 图螺纹的各部分名称 螺纹加工指令 G33 螺纹的牙型在通过螺纹轴线的剖面上 螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型 最常见的螺纹牙型是等边三角形形状的普通螺纹 用 M 代表 与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径称为大径 内 外螺纹的大径分别以D和d表示 与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径称为小径 内 外螺纹的小径分别以D1和d1表示 螺纹有单线和多线之分 沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹 沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线所形成的螺纹为多线螺纹 螺纹加工指令 G33 螺距P和导程Ph 螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离 称为螺距 同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离 称为导程 单线螺纹的导程等于距 即Ph P 多线螺纹的导程等于线数乘螺距 即Ph nP 螺纹加工指令 G33 车削螺纹时 车刀总的切削深度是螺纹的牙型高度 即螺纹牙型上牙顶到牙底之间的垂直于螺纹轴线的距离 根据GB192 1981普通螺纹国家标准规定 普通螺纹的牙型理论高度H 0 866P 实际加工时 由于螺纹车刀刀尖半径的影响 螺纹实际切深有所变化 根据GB192 1981规定螺纹车刀可在牙底最小削平高度H 8处削平或倒圆 则螺纹实际牙型高度可按下式计算 说明 H 螺纹原始三角形高度 H 0 866P mm P 螺距 mm 螺纹加工指令 G33 螺纹加工指令 G33 螺纹加工涉及6个方面的问题 编程时应多加注意 1 主轴转速必须保持恒定 螺纹加工中直径 X 是变化的 2 螺纹切削时主轴转速应有一定的限制 3 系统若无 退尾 功能 螺纹加工前 应先加工退刀槽 4 螺纹切削应有引入 引出长度 5 螺纹加工结束后 螺纹直径会发生变化 6 螺纹加工两侧吃刀 切削环境恶劣 应分多次进刀 逐渐加工到尺寸 否则难以保证精度 甚至出现崩刀 螺纹加工指令 G33 1 一般加工螺纹时从粗车到精车同一轨迹要进行多次螺纹切削 因为螺纹切削开始是从检测到主轴编码器的一转信号后才开始的 因此进行多次螺纹切削零件圆周上的切削点是仍是相同的 螺纹不能一次加工到尺寸d 直径 X 是变化的 加工外螺纹时 X 逐渐变小 加工内螺纹时 X 逐渐变大 但必须保证主轴转速不变 当主轴转速发生变化时螺纹会产生少许误差 发生乱扣 螺纹加工指令 G33 2 加工螺纹时 应限制主轴转速螺纹加工需要与主轴速度相适应 主轴转速过高会因系统响应不上使螺纹乱牙 由于螺距一定 随着转速的增大 进给速度 Vf nf 会随之增大 相应的惯性也会增大 若数控系统加减速性能较差 就会产生较大的误差 因此对经济型数控车床 加工螺纹时 转速一般取值为推荐主轴转速应满足下式 P 3000其中 N 主轴转速单位 转 分最高转速小于2000转 分P 螺纹导程单位 英制螺纹时将其换算成公制单位计算 对于经济型数控车床 若螺距为3 转速为1500r min 合适吗 螺纹加工指令 G33 3 系统若无 退尾 功能 螺纹加工前 应先加工出退刀槽 退尾 功能的作用是 在加工到终点前 刀具沿45度方向退出 加工退刀槽的目的是保证切屑能够及时落下 防止堆积 产生过大的抗力造成崩刀 螺纹加工指令 G33 4 切削螺纹时 刀具应该有足够的引入 引出长度 1 2数控伺服系统本身有 滞后性 在螺纹加工的 起始段 和 结束段 会出现螺距不规则现象 故应有引入 引出长度 计算公式如下 1 S P 400 2 S P 1800 螺纹加工指令 G33 5 螺纹加工结束后 直径会发生变化 切削加工过程是一个挤压 塑性变形 断裂的过程 加工外螺纹时直径会变大 d 加工内螺纹时直径会变小 d 所以加工内螺纹时 孔径应车到 加工外螺纹时 直径应车到 d d D d 螺纹加工指令 G33 6 螺纹加工时两侧吃刀 切削环境恶劣 应分多次进刀 逐渐加工到尺寸 否则难以保证精度 甚至出现崩刀 下面以普通螺纹为例介绍一下加工螺纹时 切削次数与深度的关系 螺纹加工指令 G33 如果螺纹螺距较大 可分几次进给 每次进给的背吃刀量可以按递减规律分配 详见表所示 表常用米制圆柱螺纹切削进给次数与背吃刀量关系 螺纹车削程序的编写与调试 在数控车床上加工的螺纹主要有内 外 圆柱螺纹和圆锥螺纹 单头螺纹和多头螺纹 恒螺距和变螺距螺纹等 常用加工方法有直进法和斜进法两种 直进法一般应用于螺距或导程小于3mm的螺纹加工 斜进法一般应用于螺距或导程大于3mm的螺纹加工 螺纹的切削深度遵循后一刀的切削深度不能超过前一刀切削深度的原则 其分配方式有常量式和递减式 递减规律由数控系统设定 目的是使每次切削面积接近相等 加工螺纹前 必须精车螺纹外圆至公称直径 加工多头螺纹时 常用方法是车好一条螺纹后 轴向进给移动一个螺距 用G00指令 在车另一条螺纹 螺纹加工指令 G33 指令格式 33 P KI 1 G33用于英制螺纹加工2 X U Z W 为切削终点坐标 P为螺纹导程G33与G01的区别是 通过脉冲编码器 能保证刀具在直线移动时与主轴保持同步 即主轴旋转一周 刀具移动一个导程 指令格式 33 P KI 使用G33指令能加工圆柱螺纹 锥螺纹和端面螺纹 程序段中地址X省略为圆柱螺纹车削 地址Z省略为端面螺纹车削 地址X Z都不省略为圆锥螺纹车削 P为螺纹导程 螺纹加工指令 G33 指令格式 33 P KI 螺纹加工指令 G33 指令格式 33 P KI 其中 螺纹终点的绝对 相对坐标 P 公制螺纹导程 单位 范围 mmE 英制螺纹导程 单位 牙 英K 螺纹退尾起始点距螺纹终点在Z方向的长度 单位 mm 加工中直螺纹K 0时 螺纹退尾时X轴向正方向移动 K 0时 螺纹退尾时X轴向负方向移动 I 螺纹退尾时X方向的移动总量 直径值 单位mm 有K值但省略I时 系统默认为I 2 K即45 退尾 I不能为负值 在主轴正转情况下 正方向切削为右旋螺纹 负方向切削为左旋螺纹 主轴反转时则相反 螺纹加工指令 G33 注意 螺纹车削加工为成型车削 且切削进给量大 刀具强度较差 一般要求分数次进给加工 在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速进刀段 和降速退刀段 以消除伺服滞后造成的螺距误差 螺纹加工指令 G33 例 车削如图所示工件 车削M16 1的螺纹部分 螺纹大径为 16mm 总背吃刀量为0 65mm 三次进给背吃刀量 半径值 分别为ap1 0 3mm ap2 0 2mm ap3 0 15mm 进退刀段取 1 2mm 2 1mm 进刀方法为直进法 螺纹加工指令 G33 螺纹加工指令 G33 分析 1 切削用量选择S 600r minF 50切削深度ap按表查 查得 分5次切削ap1 0 9 ap2 0 6ap3 0 6 ap4 0 4ap5 0 1得 X坐标值 螺纹加工指令 G33 X1 59 1 X2 58 5X3 57 9 X4 57 5X5 57 4 螺纹加工指令 G33 2 1 2计算 1 S P 400 600 2 400 3 2 S P 1800 600 2 1800 2 3取 1 6 2 3得 切削起点Z坐标值 Z1 6终点Z坐标值 Z2 53 螺纹加工指令 G33 G00X100Z100 M03S600T33G00X62Z6 G01X59 1F50G33Z 53P2K3G00X62Z6 S 600r minX1 59 1 X2 58 5X3 57 9 X4 57 5X5 57 4 Z1 6Z2 53 G01X58 5G33Z 53P2K3G00X62Z6 G01X57 9G33Z 53F2G00X62Z6 G01X57 5G33Z 53P2K3G00X62Z6 G01X57 4G33Z 53F2G00X62Z6G00X100Z100M05M02 实验七螺纹加工 G33 编制如图所示螺纹部分的加工程序 1 根据普通螺纹标准及加工工艺 毛坯为 32的硬塑料棒 确定该螺纹大径尺寸为 30 导程为 mm 切深 mm 直径值 分三次切入 每次X方向切入量 直径值 的值分别为ap1 mm ap2 mm ap3 mm 退尾起始点距螺纹终点在Z方向的长度为1mm 实验七螺纹加工 G33 编制如图所示螺纹部分的加工程序 1 根据普通螺纹标准及加工工艺 毛坯为 32的硬塑料棒 确定该螺纹大径尺寸为 30 导程为1 5mm 切深 mm 直径值 分三次切入 每次X方向切入量 直径值 的值分别为ap1 0 8mm ap2 0 5mm ap3 0 2mm 退尾起始点距螺纹终点在Z方向的长度为1mm 螺纹切削循环 G92 如图所示 执行该命令 刀具刀尖从循环始点 A点 开始 经A B C D A四段轨迹 其中AB DA段按快速R移动 BC CD按指令速度移动 螺纹切削循环 G92 G92X U Z W P E IKRL 其中 X U Z W 螺纹终点的坐标位置 P 公制螺纹螺距 范围 0 25 100mmE 英制螺纹导程 范围 100 0 25牙 英寸I 螺纹退尾时X轴方向的移动距离 当K 0时省略I则默认I 2 K即45 方向退尾 K 螺纹退尾时退尾起点距终点在Z轴方向的距离 R 螺纹起点与螺纹终点的直径之差 螺纹锥度 省略R为直螺纹 L 多头螺纹的螺纹头数 省略L为单头螺纹 范围 1 99 螺纹切削循环 G92 该指令可切削锥螺纹和圆柱螺纹 刀具从循环起点开始按梯形循环 最后又回到循环起点 图中虚线表示按R快速移动 实线表示按F 或E 指令的工件进给速度移动 X Z为螺纹终点坐标值 U W为螺纹终点相对于循环起点的坐标分量 I为锥螺纹始