,数控编程与加工技术,上饶职业技术学院,2007年9月,第2章 数控车削编程,2.1 数控车床概述 2.2 车床数控系统的基本功能 2.3 数控车床的基本编程方法 2.4 螺纹车削加工指令 2.5 循环编程 2.6 刀具补偿功能 2.7 子程序 2.8 SINUMERIK 802D系统编程简介 2.9 华中HNC-21/22T车床数控系统编程简介2.10 典型数控车床编程综合实例,上饶职业技术学院,上饶职业技术学院,一、数控车床的分类 二、数控车削加工零件的类型 三、数控车削加工特点 四、数控车床编程特点,2.1 数控车床概述,数控编程与加工技术,SRZY,一、数控车床的分类,1、按主轴的布置形式分类,（1）卧式数控车床 主轴轴线处于水平位置的数控车床。,（2）立式数控车床 主轴轴线处于垂直位置的数控车床。,（2）四轴控制的数控车床 车床上有两个独立的回转刀架，可以实现四坐标轴联动控制。,2、按照数控系统控制的轴数分类,（1）两轴控制的数控车床 车床上只有一个回转刀架，可实现两坐标轴联动控制。,二、 数控车削加工零件的类型,轴套类零件的加工表面大多是内、外圆柱面，其轮廓可以是与Z轴平行的直线，切削形成阶梯轴或圆柱螺纹；也可以是与Z轴倾斜的直线，切削形成圆锥面或圆锥螺纹；还可以是圆弧或非圆曲线，切削形成曲面。,1、轴套类零件,轮盘类零件的加工表面多是端面，端面的轮廓也可以是直线、斜线、圆弧、曲线或端面螺纹等。,2、轮盘类零件,数控编程与加工技术,SRZY,数控车床与普通车床一样，装上特殊卡盘可以加工偏心轴或在箱体、板材上进行钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。,3、其它类零件,1、适应性强，用于各种小批量零件的加工,三、数控车削加工特点,2、加工精度高，零件的互换性好,3、具有较高的生产效率和较低的加工成本,四、数控车床编程特点,2在图样上和在测量时，零件的径向尺寸均以直径表示，所以数控车床系统多以直径编程，即绝对坐标方式编程时，X值以直径表示；相对坐标方式编程时，X值以径向实际位移量的二倍表示。有的数控车床采用半径编程，即X值以半径或径向实际位移量表示。,1在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸，可以采用绝对值编程或增量值编程，也可以采用混合编程。,上饶职业技术学院,一、准备功能（G代码） 二、辅助功能（M代码） 三、进给、主轴、刀具功能（F/S/T代码）,2.2 数控车床的基本功能,一、准备功能（G代码）,数控编程与加工技术,SRZY,准备功能也称G功能或G代码，是用来指令机床动作方式的功能。准备功能是用地址符G及其后面的数字来指令机床的动作。,数控编程与加工技术,SRZY,辅助功能是用来指令机床辅助动作的一种功能，它由地址符M及其后的两位数字组成。,二、辅助功能（M代码）,（4）M30程序结束,（1）M00程序停止,当执行有M00指令的程序段时，主轴的转动、刀具的进给、切削液都将停止。它与单程序段停止相同，模态信息全部被保存，以便进行某种手动操作，如换刀、测量工件的尺寸等。重新启动机床后，继续执行后面的程序。,（2）M01选择停止,与M00的功能基本相同，只有在按下“选择停止”键后，M01才有效，否则机床继续执行后面的程序段；按下“启动”键后，继续执行后面的程序。,（3）M02程序结束,该指令编在程序的最后一段，表示执行完程序内所有指令后，主轴、进给停止，切削液关闭，机床处于复位状态，但程序结束后不返回到程序的开头位置。,使用M30时，除执行M02的功能之外，还自动返回到程序的第一条语句，准备下一个工件的加工。,数控编程与加工技术,SRZY,三、进给功能、主轴功能和刀具功能（F、S、T代码）,表示主轴转一圈，刀具移动了1.23mm，即进给速度F=1.23mm/r。,1、进给功能（F代码）,进给功能是指令刀具切削进给的速度。它由地址符F及其后面的数字组成。,2、主轴功能（S代码）,F代码用G98和G99两G指令来设定进给速度的单位。用G98来指令刀具每分钟移动的距离，用G99来指令主轴每转一转刀具移动的距离。如：,G98 G01 X Z F12.3；,表示刀具一分钟移动了12.3mm，即进给速度F=12.3mm/min。,G99 G01 X Z F1.23；,主轴功能主要用来指令主轴的转速或速度。它由地址符S及其后面的数字组成。,主轴转速的计量单位有两种，一种是r/min，另一种是m/min。,在车削端面、圆锥面或圆弧面时，用G96指令恒线速度，使工件上任意一点的切削速度都一样。,（1）恒线速度控制指令G96,例如：G96 S125 主轴恒线速度为125m/min。,数控编程与加工技术,SRZY,（2）主轴速度直接指令 G97,直接指令主轴速度。,例如：G97 S1000 主轴速度为1000r/min。,（3）主轴最高转速限制指令G50,恒线速度指令后，随着工件直径变小，主轴转速会随之自动提高，为防止飞车，在用G96指令恒线速度的同时，要用G50指令来限制主轴最高转速。,例如：G50 S1800 （指令主轴最高转速为1800r/min） G96 S100 （指令恒线速度为100m/min）,3、刀具功能（T代码）,刀具功能主要用来选择刀具，也可用来选择刀具的长度补偿和刀具半径补偿。它由地址符T及其后面的数字组成。,在FANUC 0i系统中，这两种形式均可通用。例如：T0101表示采用1号刀具和1号刀补。,F、S、T代码均为模态代码。,刀具号和刀具补偿号有两种形式：,上饶职业技术学院,一、编程的一般规则 二、快速点定位指令G00 三、直线插补指令G01 四、圆弧插补指令G02/G03 五、暂停指令G04,2.3 数控车床的基本编程方法,数控编程与加工技术,SRZY,一、编程的一般规则,说明：（1）X轴为绝对坐标，Z轴为增量坐标。 （2）X轴为增量坐标，Z轴为绝对坐标。,1、绝对坐标编程,格式：G00 X Z ；,说明：刀具运动的终点是用绝对坐标指令的，地址X后面的数字为直径值。,2、增量坐标编程,格式：G00 U W ；,说明：刀具运动的终点是用增量坐标指令的，地址U后面的数字为X方向实际移动量的2倍值。,3、混合坐标编程,格式：（1）G00 X W ； （2）G00 U Z ；,说明：G90指令，表示程序段中的运动坐标数字为绝对坐标值。,4、特殊指令G90、G91编程,格式：G90 G00 X Z ； G91 G00 X Z ；,G91指令，表示程序段中的运动坐标数字为增量坐标值。,数控编程与加工技术,SRZY,二、快速点定位指令G00,说明：（1）刀具以点位控制方式从当前点快速移动到目标点。,（2）快速定位，无运动轨迹要求，移动速度是机床设定的空行程速度，与程序段中指定的进给速度无关。,格式：G00 X（U） Z（W） ；,（3）G00指令是模态代码，其中X（U），Z（W）是目标点的坐标。,（4）车削时快速定位目标点不能直接选在工件上，一般要离开工件表面12mm。,如图所示，从起点A快速运动到目标点B，其绝对坐标方式编程为：,G00 X60. Z100.；,其增量坐标方式编程为：,G00 U80. W80.；,执行上述程序段时，刀具快速运动到点（60，60），再运动到点（60，100），所以使用G00指令时要注意刀具是否和工件及夹具发生干涉，忽略这一点，就容易发生碰撞。,数控编程与加工技术,SRZY,三、直线插补指令G01,说明：（1）刀具从当前点出发，在两坐标或三坐标间以插补联动方式按指定的进给速度直线移动到目标点。G01指令是模态指令。,格式：G01 X（U） Z（W） ；,（2） 进给速度由F指定。它可以用G00指令取消。在G01程序段中或之前必须含有F指令。,G00 X200. Z100.；,如图所示，选右端面O为编程原点，绝对坐标编程为：,G00 U-150. W-98. S800 M03； G01 W-42. F80； U30. W-20.； G00 U120. W160.； ,G00 X50 Z2. S800 M03 ；,G01 Z-40. F80 ；,X80.0 Z-60. ；,增量坐标编程为：,数控编程与加工技术,SRZY,例21 工件如图所示，刀尖从A点移动到B点，完成车外圆、车槽、车倒角的操作。,或：G91 G01 X0 Z-28. F80；,车外圆,G00 X20. Z2. ；,绝对坐标方式： G90 G01 Z-26. F80；,增量坐标方式： G01 U0 W-28. F80；,增量坐标方式： G01 U-17. F50 ；,车槽,G00 X35. -26.；,绝对坐标方式： G01 X18. F50 ；,数控编程与加工技术,SRZY,增量坐标方式： G01 U6. W-3. F80 ；,车倒角,G00 X24. Z2.；,绝对坐标方式： G01 X30. Z-1. F80；,四、圆弧插补指令G02G03,格式：G02G03 X（U） Z(W) I K F； 或：G02G03 X（U） Z(W) R F；,说明：（1）G02：顺时针圆弧插补， G03：逆时针圆弧插补。,（2）采用绝对坐标编程时，圆弧终点坐标为工件坐标系中的坐标值，用X、Z表示，当用增量坐标编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的坐标增量值，用U、W表示。,（4）用半径R指定圆心位置时（它不能与I、K同时使用），由于在同一半径R的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧路径。为区别二者，规定圆心角180时，用“+R”表示，正号可省略；圆心角180时用“-R”表示。用半径R指定圆心位置时，不能进行整圆加工。,（3）I为圆弧起点至圆弧中心在X方向上的距离（以半径值表示），K为圆弧起点至圆弧中心在Z方向上的距离。I、K是增量值，并带有“+、-”号。I、K方向是从圆弧起点指向圆心，其正负取决于该方向与坐标轴方向是否相同，相同为正，反之为负。,数控编程与加工技术,SRZY,G02 X40. Z-40. I10. K0 F60；,增量坐标编程方式： G00 U-80. W-18.； G01 U0 W-32. F80； G02 U20. W-10. I10. K0 F60；,使用圆弧半径R编程 G00 X20. Z2.； G01 Z-30.F80； G02 X40. Z-40. R10. F60；,使用圆心坐标I、K编程 绝对坐标编程方式：,G00 X20. Z2.；,G01 Z-30. F80；,数控编程与加工技术,SRZY,如图所示，刀具从A点开始沿BCD移动的程序段如下：,使用圆心坐标I、K编程 绝对坐标编程方式：,G00 U-72. W-18.； G01 W-42. F80 ； G03 U12. W-6. I0 K-6. F60；,G00 X28. Z2.； G01 Z-40. F80； G03 X40. Z-46. R6. F60；,G00 X28. Z2.；,G01 Z-40. F80；,G03 X40. Z-46. I0 K-6. F60；,增量坐标编程方式,使用圆弧半径R编程，绝对坐标编程方式：,数控编程与加工技术,SRZY,选择刀具，确定安装位置：选择60刀，安装于T01号位置；,确定加工路线：粗车、精车18外圆、半球SR7至图纸尺寸。,编程,例22 编制图示零件的加工程序。,设置编程坐标原点、换刀点：原点在右端面中心，换刀点A（30，10）。,计算刀具轨迹坐标值,G50 X30. Z10.；,S800 M03 T0101；,G00 X19. Z1.；,G01 Z-23. F80；,G00 X20. Z1.；,X15.；,G01 Z-13. F60 ；,G00 X16 Z1.5 ；,X0 ；,G03 X