数控编程(980TB).doc
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1、第五章数控常用工艺指令及程序编制教学目的1、了解常用编程指令的使用功能。2、认识常用编程指令的编程格式。3、掌握常用编程指令的基本编程方法。教学重点1、G01、G02、G03的编程格式、代码含义和基本编程方法。2、针对快速点定位、直线插补和圆弧插补进行编程练习和数控实训操作。教学难点1、对G01、G02、G03,应结合数控软件,强调各指令的执行过程。2、对G02和G03,主要分析圆弧方向的判别。3、重点理解外圆粗车循环和螺纹复合循环的重要性和编程训练。教学方法课堂讲解与车床实训相结合。教学课时25课时。教学过程第一节直线插补G01(模态指令)教学目的1、了解直线插补的使用方法。2、掌握G01格
2、式中参数的含义及走刀方向和路线。教学课时5课时,其中理论2课时,实训3课时。教学过程一、相关工艺知识1、概念直线插补是指刀具沿着构成工件直线运动的功能。如图所示,刀具从C点(起点)走到D点(终点),又从D点(起点)走到E点(终点),再从E点(起点)走到F点(终点)。2、格式及各参数的含义格式:G01X(U) Z(W) F式中:X(U)、Z(W)直线插补的终点坐标值;F指定切削进给速度。应用:刀具与工件产生切削运动。功能:刀具以直线方式,按指定进给速度F从当前位置移动到目标位置。例1:如右图,工件原点设置在右端面,则绝对坐标G1X50Z75F20X100增量坐标G1U0W75F20U503、直线
3、插补的应用类型(以绝对编程为例)车端面、切断或车台阶、切槽(X值变化,Z值不变)格式: Xa1 Zb1G01 Xa2 F注:若a20,则车端面或切断。车外圆、内孔、钻孔等(Z值变化,X值不变)格式: Xa1 Zb1G01 Zb2 F车圆锥、倒角(X、Z值均发生变化)格式: Xa1 Zb1G01 Xa2 Zb2 F例2:工件原点设置在右端面,留切入增量2mm,编写下图车端面、外圆、圆锥段的程序。车端面O:G0 X54 Z0;G1 X0 F60;(或G1 U54 F60;)车外圆段AB:G0 X50 Z2;G1 Z30 F60;(或G1 W32 F60;)车圆锥段BC:G1 X50 Z30 F60
4、;X100 Z75;(或U50 W45;)4、注意事项G1程序段必须具有或在该程序段前已经有F指令,如无F指令则进给速度为零或为系统初态。在无新的F指令前,先前指定的F指令总是有效,不需在每个程序段一一指定。G1是直线轮廓的切削加工运动指令,有时也作短距离的空行程运动指令,以防止G0指令在短距离高速运动时可能出现的惯性冲击现象。直线插补一般用于精加工,如用于粗加工,应根据加工余量分刀切削。二、精加工编程举例例3:如本节图一所示,工件粗加工后各位置均留余量0.5mm。要求编写精加工程序,不切断。程序:O5101;程序名M3 S2;主轴正转,置第二档转速T0101;选择一号刀G0 X0 Z2;刀具
5、快速从A点移动到B点G1 Z0 F100;刀具进刀到工件上(从B点到C点)X15 F30;刀具切削端面(从C点到D点)X24 W20;刀具切削锥面(从D点到E点)Z30;刀具切削圆柱面(从E点到F点)G0 X80 Z80;刀具快速退刀(从F点到A点)M30;程序结束,光标返回程序开始三、分刀切削应用举例(粗、精加工)例4、加工如图所示工件,毛坯25mm,要求每次进刀量为单边1mm。(因对刀已车端面,故程序不再车端面)GSK980TB数控车工教案第28页程序:O5012;S1 M3;T0101;G0 X23 Z2;G1 Z30 F80;X25.5;G0 Z2;X21;G1 Z30;X25.5;G
6、0 Z2;X19;G1 Z15;X21.5;G0 Z2;X17;G1 Z15;X20.5;G0 Z2;X15;G1 Z15;X20.5;G0 Z2;X13;G1 Z15;X20.5;G0 Z2;X12;G1 Z15 F120;X20;Z30;X25.5G0 X100 Z100M30;实训操作1、根据工件毛坯车一长度为50mm的圆柱,要求:圆柱的最后直径视毛坯材料和加工要求决定。要求圆柱粗加工时分刀切削次数为两次,每次进刀双边2mm。端面倒2mm斜角(C2)。精车余量0.5mm(倒角处除外),其步骤为:端面倒角圆柱。不切断。2、加工例4所示工件。要求:图示所示工件的尺寸可以根据毛坯材料作适当改动
7、。粗加工时每次进刀量1mm,留精加工余量0.5mm。端面、阶台处均倒0.5mm的斜角。不切断。精车步骤:端面倒角圆柱阶台倒角圆柱。作业布置1、已知工件切削的起点坐标为(50,20),终点坐标为(100,50),试计算终点的增量坐标,并写出在绝对和增量编程方式下的直线插补程序。2、编写工件的粗加工和精加工程序,要求粗加工时为分刀切削,每次加工2mm,不切断。3、分别编写下面两图所示工件的精加工程序,各工件留粗加工余量0.5mm,不切断。第二节内外圆粗车循环G71(非模态指令)教学目的1、了解复合型车削循环的基本车削方法。2、熟练掌握外圆粗车循环的车削方法。教学课时7课时,其中理论3课时,实训4课
8、时。教学过程一、相关工艺知识1、格式G71 U(d) R(e);G71 P(NS) Q(NF) U(u) W(w) F S T;精加工程序段N(NS) N(NF)2、功能系统根据吃刀量、退刀量和PQ程序段给出的精加工轨迹等自动计算粗加工路线,指令刀具从循环起点平行于Z轴进行切削,一次性成型。3、参数U(d)X轴方向每次进刀量,半径值表示,无符号。R(e)X轴方向每次退刀量,半径值表示,无符号。P(NS)精加工形状程序段中的第一个程序段的顺序号。Q(NF)精加工形状程序段中的最后一个程序段的顺序号。U(u)X轴方向精加工余量的距离及方向(直径)。W(w)Z轴方向精加工余量的距离及方向。F粗加工的
9、切削进给速度。N(NS)至N(NF)程序段精加工程序段,决定循环切削的最终形状,不能缺省程序段号。3、刀具起点位置的确定原则:刀具起点应保证停留在所加工坯料的轮廓形成的矩形范围之外。X方向:比所加工坯料的最大直径大。Z方向:比所加工坯料的端面长一些。4、走刀路线及方向(1)进刀方向:X轴方向进刀,Z轴方向切削。(2)走刀路线示意图(车削方法)刀具从起点位置A出发,X轴快速进给d的距离;Z轴切削进给,进给终点为程序段Q的Z尺寸(系统自动计算);X轴快速退e的距离,然后Z轴快速返回刀具起点Z的坐标位置;X轴再进d的距离,重复步骤(2)和(3),切削到程序段P的X尺寸(系统自动计算);按精加工路线从
10、程序段P的X、Z尺寸切削到程序段Q的X、Z尺寸;X轴快速退到刀具起点A的X坐标位置;Z轴快速返回刀具起点A的Z坐标位置。(3)编程路线示意图(编程步骤):G0 X Z刀具快速定位到G71循环起点G71 U R粗加工工件轮廓G71 P Q U W FPQ精加工程序段决定工件轮廓的形状和尺寸5、刀具加工完毕停留位置刀具起点位置。6、刀具选择偏刀。7、加工后工件尺寸Z方向:工件长度+wX方向:圆柱直径+u二、编程举例例1、加工件如图所示,毛坯尺寸25,不切断。程序:O0501;N0010 M3 S1;N0020 T0101 M8;N0030 G0 X26 Z1;G71循环刀具起点N0040 G71
11、U0.5 R0.2;单边每次进刀量0.5mm,退刀量0.2mmN0050 G71 P0060 Q0110 U0.2 W0.2 F100;粗加工工件轮廓,余量X、Z方向0.2mm精加工程序段N0060 G0 X0;精加工程序起点N0070 G1 Z0 F60;进刀至锥顶N0080 X12 Z12;车削12mm锥体N0090 Z22;车12mm圆柱N0100 X21;车阶台面N0110 Z30;车21mm圆柱N0120 G0 X80 Z100;N0130 M30;例2、加工轴件如图所示,毛坯尺寸22。要求:径向和轴向均留0.2mm精加工余量,不切断,倒角C1。程序:O0502;N0010 M3 S
12、1;N0020 T0101 M8;N0030 G0 X23 Z2;N0040 G71 U0.5 R0.2;N0050 G71 P0060 Q0140 U0.2 W0.2 F100;N0060 G0 X8;N0070 G1 Z0;N0080 X10 Z1;N0090 Z20;N0100 X16 Z28;N0110 Z40;N0120 X19;N0130 X21 Z41;N0140 Z56;N0150 G0 X80 Z100;N0160 M30;三、注意事项1、G71循环只适合于工件的粗加工,如精加工至图纸尺寸则需用G70编程或编写精加工程序。2、G71指令刀具平行于Z轴移动切削,用于轴向切削量比
13、较大的工件。3、操作面板的单段键能够暂停G71的每一个单步循环,进给保持键则不能,但两键均不能停止正在执行中的单步循环过程。4、PQ程序段的F、S和T功能仅对精加工有效,对粗加工循环无效。5、G71指令后应紧跟粗车循环的切削指令,即P程序段为G0或G1指令,但不能出现Z坐标值。6、PQ程序段必须保证X、Z轴都是单调增大或减小。7、PQ程序段不能调用子程序。8、描述循环切削最终轨迹的PQ程序段指令只能包含G0、G1、G2和G3。9、PQ程序段不能缺省程序段号,其段数最多为99段。四、G71编程操作的关键1、根据坯料尺寸(直径和长度),确定刀具循环起点的坐标。2、根据刀具和材料,确定X方向的每次进
14、刀量和退刀量(即U和R值)。作业布置1、G71的走刀路线和方向是如何确定的?2、用G71编写第一节第3题两个工件的数控程序,并要求在循环粗车后进行精加工,将工件加工到图纸所示尺寸值。实训操作1、根据工件毛坯车一长度为50mm的圆柱(工件见第一节实训操作第1题图示),要求:圆柱的最后直径视毛坯材料和加工要求决定。端面倒2mm斜角(C2)。不切断。2、本节例1、例2、作业第2题四个工件,分小组练习(尺寸可视毛坯材料作适当改动)。第三节精加工循环G70(非模态指令)教学目的1、掌握精加工循环的使用方法。教学课时3课时,其中理论1课时,实训2课时。教学过程一、格式G70 P(NS) Q(NF);1、功
15、能指令刀具从循环起点沿PQ程序段给出的工件精加工轨迹进行精加工。2、参数P精加工程序段的第一个程序段的顺序号;Q精加工程序段的最后一个程序段的顺序号。3、编程位置G0 X Z刀具快速定位到G71循环起点G71/G72/G73U R粗加工工件轮廓G71/G72/G73P Q UWFPQ精加工程序段决定工件轮廓的形状和尺寸G70P Q精加工工件,切除粗车循环后的U、W余量4、注意事项G70是位于G71、G72和G73之后,用于切除粗加工时所剩余的精加工余量。G70可以采用G71、G72和G73粗车循环的刀具起点,也可以在全部粗车后重新定位循环起点。PQ程序段的F、S、T功能对G70有效,对G71、
16、G72和G73无效。G70循环结束,刀具快速返回循环起点,并读取下一个程序段。二、编程举例例题:棒料23mm,加工右图所示工件,不切断。工艺:T0101外圆粗车刀;T0202外圆精车刀。程序:O7001N10 M3 S1置粗车转速600mm/minN20 T0101调用外圆粗车刀N30 G0 X26 Z3定位G71循环起点N40 G71 U1 R0.3置G71每次单步循环进刀量1mm,退刀量0.3mmN50 G71 P60 Q130 U0.3 R0.2 F80置精加工余量横向0.3mm,轴向0.2mmN60 G0 X0N70 G1 Z0 F120N80 X10 Z10 F60N90 W5N10
17、0 X16 Z20;N110 W5N120 X20 W10;N130 W5;N140 G0 X100 Z100;N150 M5;N160 M0;程序暂停,换主轴转速精车N170 S2 M3置精车转速1000mm/minN180 T0202;换2号精车刀N190 G0 X25 Z2;重置G70刀具循环起点N200 G70 P60 Q130;执行G70精车循环N210 G0 X100 Z100;N220 M30;作业布置1、第二节例1及例2已经编写好工件的粗车循环程序,现要求在其后加上G70精车循环程序。要求:分别用外圆粗车刀和外圆精车刀加工。实训操作1、在数控车床上加工本节例题所示工件。第四节切
18、削过程中发现错漏的修改方法教学目的1、掌握控制尺寸的方法,保证达到图样的要求。2、掌握在加工过程中有错漏时修改的操作方法。教学课时3课时,其中理论1课时,实训2课时。教学过程一、工件加工尺寸不符合图样尺寸的原因1、刀具安装不正确。2、量具不干净,有误差,使用不正确。3、丝杠配合有间隙、导轨磨损等机械原因。二、正常情况下停止程序自动运行的方法1、按进给保持键:机床进给减速停止,程序暂停。2、按单段键:系统执行完一个程序段或固定循环的每一个单步循环后,程序暂停。3、程序用M0指令:一般用于粗加工或半精加工之后,使程序暂停运行,模态信息全部保存。其编程位置是:粗加工或半精加工;M5;M0;精加工。三
19、、程序从任意段自动运行的步骤1、将刀架移动到需要运行的程序段的上一程序段结束位置,如该运行程序段为G0/G1绝对编程,则刀架置为安全位置即可(最好选择G0绝对编程程序段作为重新运行的开始程序段)。2、置手动操作方式,启动主轴及其他辅助功能。3、置编辑操作方式,打开需要运行的程序。4、移动光标至需要运行的程序段开头。5、置自动操作方式,按循环启动键自动运行程序。四、切削过程中发现错漏的修改方法1、切削过程中发现当前程序段有错漏时的修改停止程序运行,置手动方式,刀具回上一个G0定位点。按编辑方式,置程序页面,修改错漏的尺寸。光标移回到该G0定位的程序段开头,按自动方式运行程序。2、切削过程中发现下
20、面程序段有错漏时的修改停止程序运行,按编辑方式,置程序页面,修改错漏的尺寸。若为单一固定循环或无循环加工,则光标移回原光标停的程序段,置自动方式运行程序。若为复合循环加工,将光标移到G0定位循环起点的程序段开头,刀具回安全位置,置自动方式运行程序。五、工件加工后尺寸不符合图样要求的修改方法(一)修改程序(单件生产使用)1、使用条件:各位置尺寸差值不相同。2、修改方法:修改后的程序尺寸原程序尺寸+(图纸尺寸实际加工尺寸)即各位置加工尺寸偏大,则程序尺寸减去差值;各位置尺寸加工偏小,则程序尺寸加上差值。3、修改步骤:停止程序运行,刀具回G0定位点,测量工件。计算修改后的程序尺寸。修改相应尺寸变化的
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