《数控车削编程与加工技术》图文课件-第六章.ppt

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1、第第6 6章章 华中世纪星华中世纪星HNC-21THNC-21T的的编程与操作编程与操作第第6 6章章华中世纪星华中世纪星HNC-21THNC-21T的的编程与操作编程与操作教学要求：教学要求：1.学会使用华中世纪星HNC-21T系统编程指令等程序编制的基本知识和方法。2.掌握华中世纪星HNC-21T系统数控车床的系统控制面板、数控车床的基本操作方法。3.能够独立编写车床加工程序。教学重点：教学重点：1.华中世纪星系统编程指令 2.数控车床的控制面板 3.数控车床的基本操作教学难点教学难点：1.华中世纪星系统编程指令的应用 2.车床的基本操作6.16.1华中世纪星华中世纪星HNC-21THNC

2、-21T的的准备功能代码准备功能代码1.1.尺寸单位选择指令尺寸单位选择指令 G20/G21 G20/G21 编程格式：G20 英制输入 G21 公制输入编程说明：G20、G21为模态功能，G21为缺省值。2.2.进给速度单位的设定指令进给速度单位的设定指令 G94/G95 G94/G95 编程格式：G94 F 每分钟进给 G95 F 每转进给编程说明：G94、G95为模态功能，G94为缺省值。3.3.有关坐标系和坐标的指令有关坐标系和坐标的指令 1)绝对值编程指令 G90和相对值编程指令 G91 编程格式：G90 G91 G90、G91为模态功能，可相互注销，G90为缺省值。采用G90编程时

3、，也可以用U、W表示X轴和Z轴的增量值。2)工件坐标系设定指令 G92 编程格式：G92 X Z G92 指令通过设定刀具起点（对刀点）与坐标系原点之间的相对位置来建立工件坐标系。工件坐标系一旦建立，绝对值编程时的指令值就是在此坐标系中的坐标值。3)零点偏置指令 G54G59编程格式：G54G55G56G57G58G59编程说明：G54G59 是系统预定的6个工件坐标系，可根据需要任意进行选用。这6个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值(工件零点偏置值)可用MDI方式输入，系统会自动记忆。G54G59为模态功能，可相互注销，G54为缺省值。4)局部坐标系设定指令 G52 编程格式：G52 X

4、 Z 编程说明：X、Z为局部坐标系原点在当前工件坐标系中的坐标值。G52 指令为非模态指令。5)直径方式编程指令 G36和半径方式编程指令 G37 编程格式：G36 直径方式编程 G37 半径方式编程注意：(1)直径方式编程或半径方式编程是通过设置机床参数来选定的。(2)当X轴使用直径方式编程时 应注意圆弧半径的定义R，圆心I、K以半径值表示。(3)如不特殊声明 后述编程示例采用直径方式编程。4 4进给控制类指令进给控制类指令1)快速点定位指令 G00编程格式：G00 X（U）Z(W)2)线性进给指令 G01 编程格式：G01 X Z FG01是模态代码，可由G00、G02、G03或G33功能

5、注销。3)倒角指令 直线后倒直角 编程格式：G01 X（U）Z(W)C 直线后倒圆角 编程格式：G01 X（U）Z(W)R 圆弧后倒直角 编程格式：G02（G03）X（U）Z(W)R RL=圆弧后倒圆角 编程格式：G02（G03）X（U）Z(W)R RC=4)4)圆弧进给指令圆弧进给指令 G02/G03G02/G03编程格式:编程说明:G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。X、Z为圆弧终点坐标值，在G90时为圆弧终点在工件坐标系中的坐标，在G91时为圆弧终点相对于圆弧起点的增量。I、K为圆心相对于圆弧起点的增量(等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标)，在G90、G91时都是以增量方式指定

6、。R为圆弧半径，当圆弧圆心角小于180时R为正值，否则R为负值；F为被编程的两个坐标轴的合成进给速度。用圆弧半径R指定圆心位置时，只能用于非整圆的圆弧插补，不能用于整圆加工。5)5)螺纹切削指令螺纹切削指令 G32G32编程格式:G32 X（U）Z(W)REPF编程说明：（1）X（U）、Z（W）为螺纹终点坐标值，在G90时为螺纹终点在工件坐标系中的坐标，在G91时为螺纹终点相对于螺纹起点的增量。（2）F 为螺纹导程，即主轴每转一圈刀具相对于工件的进给量。（3）R、E为螺纹切削的退尾量，R 表示Z 向回退量，E为X向回退量，E为正时表示沿X正向回退，为负时表示沿X负向回退。使用R、E可免去退刀槽

7、，可以省略，表示不用回退功能。（4）P为主轴基准脉冲处距离螺纹切削起始点的主轴转角。6)自动返回参考点G28编程格式：G28 X ZG28指令仅在其被规定的程序段中有效。7)自动从参考点返回指令G29编程格式：G29 X ZG29 指令仅在其被规定的程序段中有效。8)暂停指令 G04编程格式：G04 P编程说明：P为暂停时间，单位为ms。G04 为非模态指令，仅在其被规定的程序段中有效。6.2 6.2 辅助功能辅助功能M M代码代码M功能有模态M功能和非模态M功能两种形式：代码代码模态模态功能说明功能说明代码代码模态模态功能说明功能说明M00非模态程序停止M03模态主轴正转启动M02非模态程序

8、结束M04模态主轴反转启动M30非模态程序结束并返回程序起点M05模态主轴停止启动M06非模态换刀M98非模态调用子程序M07模态切削液打开M99非模态子程序结束M09模态切削液停止6.2.1 CNC6.2.1 CNC系统内定的辅助功能系统内定的辅助功能1.1.程序暂停指令程序暂停指令M00M00 当CNC系统执行到M00指令时,将暂停执行当前程序,以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调头和手动变速等操作；暂停时，机床的主轴、进给及冷却液停止，而现存的模态信息保持不变，若继续执行后续程序，重新按操作面板上的“循环启动”按钮就可以。M00为非模态后作用M功能。2.2.程序结束指令程序结束指

9、令M02M02 M02用在主程序的最后一个程序段中，当CNC系统执行到M02指令时，机床的主轴、进给、冷却液全部停止，加工结束。使用M02指令使程序结束后，若要重新执行该程序，就要重新调用该程序或在自动加工子菜单下按F4键，然后再按操作面板上的“循环启动”键。M02 为非模态后作用M功能。3.3.程序结束并返回到零件程序头指令程序结束并返回到零件程序头指令 M30M30 M30和M02功能基本相同，只是M30指令还兼有控制程序返回到零件程序开头的作用。使用M30指令结束后，若要重新执行该程序，只需再次按操作面板上的“循环启动”键。4.4.子程序调用指令子程序调用指令M98M98及从子程序返回指

10、令及从子程序返回指令M99M99 M98用来调用子程序；M99表示子程序结束，返回到主程序。1)子程序的格式OM99 在子程序开头必须规定子程序号，以作为调用程序入口地址。在子程序的结尾用M99指令，以控制执行完该子程序后返回到主程序。2)调用子程序的格式 M98 P L 编程说明：P为被调用的子程序号；L为重复调用次数。6.2.2 PLC 6.2.2 PLC 设定的辅助功能设定的辅助功能1.1.主轴控制指令主轴控制指令M03/M04/M05M03/M04/M05 M03 启动主轴，以程序中编制的主轴速度顺时针方向（从Z轴正向朝Z轴负向看）旋转。M04 启动主轴，以程序中编制的主轴速度逆时针方

11、向（从Z轴正向朝Z轴负向看）旋转。M05 使主轴停止旋转。M03、M04为模态前作用M功能，M05为模态后作用M功能，M05为缺省功能。M03、M04、M05可以相互注销。2.2.换刀指令换刀指令M06M06 M06用于车削过程中的换刀操作，执行M06后，转塔刀架将旋转，由T代码指定的刀具被选择。M06为非模态后作用M功能。3.3.冷却液打开冷却液打开/停止指令停止指令 M07/M09M07/M09 M07指令为打开冷却液管道。M09指令为关闭冷却液管道。M07为模态前作用M功能，M09为模态后作用M功能，M09为缺省功能。6.3 6.3 主轴功能主轴功能S S、进给功能进给功能F F和刀具功

12、能和刀具功能T T6.3.1 6.3.1 主轴功能指令主轴功能指令S S 主轴功能指令S控制主轴的转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转/每分钟(r/min)。S功能是模态指令，S功能只有在主轴速度可调节时才有效，S功能所编程的主轴转速，可以借助机床控制面板上的主轴倍率开关进行修调。6.3.2 6.3.2 进给速度指令进给速度指令F F 进给速度指令F表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度，F的单位取决于G94(每分钟进给量mm/min)或G95(主轴每转一转刀具的进给量mm/r)。6.3.3 6.3.3 刀具功能指令刀具功能指令 T T刀尖半径补偿指令G40/G41/G42编程格式：G

13、40为取消刀尖半径补偿；G41为左刀补(在刀具前进方向左侧补偿)；G42为右刀补(在刀具前进方向右侧补偿)，G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。6.4 6.4 简单循环指令简单循环指令 G80/G81/G82G80/G81/G82 6.4.1 6.4.1 内（外）径切削循环指令内（外）径切削循环指令 G80G801.1.圆柱面内圆柱面内(外外)径切削循环径切削循环编程格式:G80 X Z F编程说明:X、Z为绝对值编程时切削终点在工件坐标系下的坐标，为增量值编程时切削终点相对于循环起点的增量。2.2.圆锥面内（外）径切削循环指令圆锥面内（外）径切削循环指令编程格式：G80 X Z

14、I F编程说明：X、Z为绝对值编程时切削终点在工件坐标系下的坐标，为增量值编程时切削终点相对于循环起点的增量；I为切削起点与切削终点的半径差，带符号(无论是绝对值编程还是增量值编程)。6.4.2 6.4.2 端面切削循环指令端面切削循环指令G81G811.1.端平面切削循环端平面切削循环编程格式：G81 X Z F编程说明：X、Z为绝对值编程时切削终点在工件坐标系下的坐标，增量值编程时切削终点相对于循环起点的增量。2.2.圆锥端面切削循环圆锥端面切削循环编程格式：G81 X Z K F编程说明：X、Z为绝对值编程时切削终点在工件坐标系下的坐标，为增量值编程时切削终点相对于循环起点的增量；K为切

15、削起点相对于切削终点的Z向有向距离。6.4.3 6.4.3 螺纹切削循环指令螺纹切削循环指令G82G82编程格式：G82 XZRECPF 直螺纹 G82 X Z I R E C P F 锥螺纹编程说明：（1）X、Z为螺纹终点在工件坐标系下的坐标或相对于循环起点的增量。（2）R、E均为绝对值，R为Z向回退量，E为X向回退量，可以省略，表示不用回退功能。（3）C 为多头螺纹切削时的螺纹头数，为0时表示切削单头螺纹。（4）P 为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角，多头螺纹切削时，P 为相邻螺纹头的切削起始点之间对应的主轴转角。（5）F为螺纹导程。（6）I 为螺纹起点与螺纹终点的半径差，其符号为差

16、的符号。6.5 6.5 复合循环指令复合循环指令6.5.1 6.5.1 内（外）径粗车复合循环指令内（外）径粗车复合循环指令G71G711.1.无凹槽加工时无凹槽加工时编程格式：G71 U(d)R(r)P(ns)Q(nf)X(x)Z(z)F(f)S(s)T(t)编程说明：d 为切削深度，方向由矢量AA决定；r为每次退刀量；ns为精加工路径第一个程序段的程序段号；nf为精加工路径最后一个程序段的程序段号；x为X方向精加工余量；z为Z方向精加工余量；f、s、t为粗加工时G71中编程的F、S、T 有效，而精加工时处于ns到nf 程序段之间的F、S、T 有效。2.2.有凹槽加工时有凹槽加工时编程格式：

17、G71 U(d)R(r)P(ns)Q(nf)E(e)F(f)S(s)T(t)编程说明：e为精加工余量，其为X方向的等高距离，外径切削时为正，内径切削时为负。例：用外径粗加工复合循环指令编制如图所示零件的加工程序，要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1.5 mm（半径量），退刀量为1 mm，X方向精加工余量为0.4 mm，Z 方向精加工余量为0.1 mm，其中双点画线部分为工件毛坯。O2008N10 G00 X80 Z80 M03 S400 T0101N30 G00 X46 Z3 N40 G71 U1.5 R1 P50 Q130 X0.4 Z0.1 F200 粗切量为1.5 mm；精切量为

18、X0.4 mm,Z0.1 mmN50 G01 X6 Z0 F300 精加工轮廓起始行N60 G01 X10 Z-2 N70 Z-20 N80 G02 U10 W-5 R5 N90 G01 W-10 N100 G03 U14 W-7 R7 N110 G01 Z-52 N120 U10 W-10 N130 W-20 N140 X50 N150 G00 X80 Z80 回换刀点N160 M306.5.26.5.2端面粗车复合循环指令端面粗车复合循环指令 G72G72编程格式：G72 W(d)R(r)P(ns)Q(nf)X(x)Z(z)F(f)S(s)T(t)编程说明：d为切削深度(每次切削量)，指定

19、时不加符号，方向由矢量AA决定；r为每次退刀量；ns为精加工路径第一程序段(即图6-30中的AA)的顺序号；nf为精加工路径最后程序段(即图6-30中的BB)的顺序号；x为X 方向精加工余量；z为Z方向精加工余量；f、s、t为粗加工时G71中编程的F、S、T 有效，而精加工时处于ns 到nf 程序段之间的F、S、T 有效。注意：(1)G72 指令必须带有P，Q 地址，否则不能进行该循环加工。(2)在ns的程序段中应包含G00或G01指令，进行由A到A的动作，且该程序段中不应有X向移动指令。(3)在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，可以有G02或G03指令，但不应包含子程序。6.5.36.5

20、.3 闭环车削复合循环指令闭环车削复合循环指令 G73G73编程格式：G73 U(i)W(k)R(r)P(ns)Q(nf)X(x)Z(z)F(f)S(s)T(t)i为X 轴方向的粗加工总余量；k为Z 轴方向的粗加工总余量；r为粗切削次数；ns为精加工路径第一程序段(即图6-33中的AA)的顺序号；nf为精加工路径最后程序段(即图6-33中的BB)的顺序号；x为X方向精加工余量；z为Z方向精加工余量；f、s、t为粗加工时G71中编程的F、S、T 有效，而精加工时处于ns 到nf 程序段之间的F、S、T 有效。注意：i和k表示粗加工时总的切削量，粗加工次数为r，则每次X、Z方向的切削量为i/r、k

21、/r；按G73段中的P 和Q指令值实现循环加工，要注意x和z、i 和k的正负号。6.5.4 螺纹切削复合循环指令螺纹切削复合循环指令 G76编程格式：G76 C(c)R(r)E(e)A(a)X(x)Z(z)I(i)K(k)U(d)V(dmin)Q(d)P(p)F(L)编程说明：（1）c为精整次数(199)，为模态值。（2）r为螺纹Z向退尾长度(0099)，为模态值。（3）e为螺纹X向退尾长度(0099)，为模态值。（4）a为刀尖角度(两位数字)，为模态值，在80、60、55、30、29和0六个角度中选一个。（5）x、z为绝对值编程时，有效螺纹终点的坐标，为增量值编程时有效螺纹终点相对于循环起点

22、的增量。（6）i为螺纹两端的半径差，若i=0，则为直螺纹(圆柱螺纹)切削方式。（7）k为螺纹高度，该值由x轴方向上的半径值指定。（8）dmin为最小切削深度(半径值)。（9）d为精加工余量(半径值)。（10）d为第一次切削深度(半径值)。（11）p为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角。（12）L为螺纹导程(同G32)。例：用螺纹切削复合循环指令G76编程，加工螺纹为 ZM602，工件尺寸如图所示，其中括弧内 尺寸根据标准得到。O2002N10 T0101N20 G00 X100 Z100N30 M03 S400 N40 G00 X90 Z4N50 G80 X61.125 Z-30 I-0.

23、94 F80N60 G00 X100 Z100 M05N70 T0202N80 M03 S300 N90 G00 X90 Z4 N100 G76 C2 R-3 E1.3 A60 X58.15 Z-24 I-0.94 K1.299 U0.1 V0.1 Q0.9 F2N110 G00 X100 Z100 N120 M30 6.5.5 6.5.5 复合循环指令注意事项复合循环指令注意事项 G71、G72、G73复合循环中地址P 指定的程序段，应有准备功能01组的G00或G01指令，否则会产生报警。在MDI方式下，不能运行G71、G72、G73指令，可运行G76指令。在复合循环G71、G72、G73中

24、，由P、Q 指定顺序号的程序段之间，不应包含M98子程序调用及M99子程序返回指令。6.6 数控系统的操作装置数控系统的操作装置6.7数控车床的基本操作数控车床的基本操作（车间实习内容）6.8 6.8 编程举例编程举例 例：在数控车床上加工如图所示的手柄零件，试用子程序编写其从粗加工到精加工的程序。毛坯为直径55 mm的圆钢棒料。O2008N10 G92 X100 Z100N20 M03 S1200N30 G00 X55 Z5 M08N40 M98 P2007 L11N50 G00 X100 Z100N60 M30O2007N10 G01 U-5 F120 M08N20 Z0N30 G03 U17.143 Z-4.849 R10N40 G03 U8.02 Z-79.669 R80N50 G02 U-2.052 Z-128.779 R150N60 G03 U16.889 Z-140 R20N70 G01 Z160N80 U10N90 Z-170N100 U5 M09 N110 G00 Z5N120 U-55N130 M99本章小结本章小结 数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床，也是使用数量最多的数控机床。本章主要讲述了华中数控系统编程结构、常用指令，子程序和固定循环程序编制的基本方法；同时还简要介绍了华中HNC-21T数控车床的操作装置、数据设置和程序运行等基本操作方法。