数控车削加工工艺与数控车床程序编制16040.pptx
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1、数控车床加工及编程数控车削加工工艺数控车床程序编制数控车床编程实例学习目标和重点目标:n n 学习和应用FANUC数控系统的各种指令。n n 掌握FANUC数控系统的各种指令格式和应用范围、技巧。n n 中等难度的零件加工程序的编制和加工。重点:n n FANUC数控系统的各种指令格式和应用范围、技巧。n n 数控加工及程序编制的综合能力数控车削加工工艺 数控车床加工的主要特点 车削刀具数控车削加工走刀路线 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。主要是加工轴类、盘类等回转体零件的。通过数控加工程序的运行,它能自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面或非圆弧曲线轮廓面、端面和螺纹等工序的切削加工,并
2、能进行车槽、钻孔、镗孔、扩孔、铰孔等加工。此外,数控车削中心还可以在一次装夹中完成更多的加工工序,包括钻、铣、攻螺纹等。数控车床加工的主要特点数控车床上的各种加工方法数控车削刀具车削刀具的分类:外圆车刀 内孔车刀 螺纹车刀 切断切槽刀1、外圆车刀外圆车刀主偏角K=95 该95主偏角车刀主要用于外圆及端面的半精加工及精加工,其刀片为菱形,通用性好.1、外圆车刀外圆车刀主偏角K=45 45主偏角车刀主要用于外圆及端面车削.主要用于粗车,其刀片为四方形,所以可以转位八次,经济性好.1、外圆车刀外圆车刀主偏角K=75 该75主偏角车刀只能用于外圆粗车削,其刀片为四方形,所以可以转位八次,经济性好.该7
3、5主偏角车刀只能用于外圆粗车削,该主偏角车刀为MCLNR车刀刀片的补充应用.1、外圆车刀外圆车刀主偏角K=93 该93主偏角车刀,其刀片为D形刀片,刀尖角为55,刀尖强度相对较弱,所以该车刀主要用于仿形精加工.1、外圆车刀外圆车刀主偏角K=90 该90主偏角车刀只能用于外圆粗精车削,其刀片为三角形,切削刃较长,刀片可以转位六次,经济性好2、内孔车刀 根据以下切削方式选择内孔车削刀具形式与主偏角:外螺纹车刀3、螺纹车刀带修光刃的螺纹刀片 可加工出包括牙顶在内的完整螺 纹牙型 保证了正确的底径和顶径 在车削螺纹前,毛坯不需车削,车后不需去毛刺内螺纹车刀4、切断切槽刀 QZQ,QZSR,QZS,QT
4、四大系列 最小切槽宽度1.1mm 最大切断直径60mm 左刀右刀任意选择4、切断切槽刀外圆切断刀刀具中心高20、25、32最大切断直径120最小切宽2.5刀片规格2.5、3、4、5、6ZP切断4.1.3 数控车床加工的走刀路线最短的空行程路线 粗加工(或半精加工)进给路线精加工进给路线特殊的进给路线1、最短的空行程路线巧用起刀点。(图a)巧设换(转)刀点。(图b)合理安排“回零”路线。执行“回零”指令 2、粗加工(或半精加工)进给路线常用的粗加工进给路线。(图a)大余量毛坯的阶梯切削进给路线。(图b)双向切削进给路线。(图c)ab3、精加工进给路线完工轮廓的连续切削进给路线。在安排一刀或多刀进
5、行的精加工进给路线时,其零件的完工轮廓应由最后一刀连续加工而成。各部位精度要求不一致的精加工进给路线。若各部位精度相差不是很大时,应以最严的精度为准,连续走刀加工所有部位;若各部位精度相差很大,则精度接近的表面安排同一把刀走刀路线内加工,并先加工精度较低的部位,最后再单独安排精度高的部位的走刀路线。4、特殊的进给路线 在数控车削加工中,一般情况下,Z坐标轴方向的进给路线都是沿着坐标的负方向进给的,但有时按这种常规方式安排进给路线并不合理,甚至可能车坏工件。两种不同的进给方法 嵌刀现象 合理的进给方案 数控车床程序编制 数控车床的品种繁多,结构及数控系统各异,但在许多方面仍有共同之处。本章介绍采
6、用FANUC系统的数控车床的程序编制。数控系统的功能 工件坐标系设定加工准备类指令基本加工类指令单一固定循环指令复合固定循环指令刀具参数补偿指令切槽加工与程序暂停指令螺纹切削指令子程序 数控系统的功能1、准备功能(G功能)功能:使机床或数控系统建立起某种加工方式的指令。格式:G(G00G99共100种)【概念】模态指令:又称续效代码。该指令代码一经定义,其功能一直保持有效,直到被相应的代码取消或被同组的代码所取代。非模态指令:只在写有该代码的程序段中才有效。数控系统的功能2、辅助功能(M功)能功能:控制机床或系统的开关功能的一种命令。格式:M(从M00M99共100种)常用指令:M03主轴正转
7、;M04主轴反转;M05主轴停止;M08切削液开;M09切削液关;M30程序结束。数控系统的功能3、进给功能(F功能)功能:用于指定刀具进给速度。F为续效代码。进给模式:数控车床分每转进给mm/r和每分钟进给mm/min。每分钟进给模式G94mm/min 格式:G94 F;每转进给模式G95mm/r 格式:G95 F;数控系统的功能4、主轴转速功能(S功能)功能:用于指定主轴转速,一般为r/min 模式:数控车床有恒转速与恒线速控制模式恒线速度控制G96m/min格式:G96 S;功能:在车削端面或工件直径变化较大时使用,提高切削质量。转速与线速度的转换关系:n=1000/d恒转速控制G97(
8、上电时默认状态)r/min 格式:G97 S;功能:该指令可设定主轴转速并取消恒线速度控制,在车削螺纹或工件直径变化不大时使用。主轴最高转速限制G92r/min格式:G92 S;功能:可防止因主轴转速过高,离心力太大,产生危险及影响机床寿命。数控系统的功能5、刀具功能(T功能)功能:用于选择刀具与刀具偏置量。格式:T 刀具号刀具补偿号G、M、F、S、T指令中哪些指令是模态指令?哪些是非模态指令?部分G、M指令是模态指令全部的F、S指令是模态指令T指令是非模态指令!工件坐标系设定G50格式:G50 X Z;功能:编程时,首先确定工件原点后用G54设定工件坐标系。式中:X、Z刀尖(刀位点)起始点相
9、对于工件原点的X、Z向 坐标值(X为直径值)。G50 X200.Z150.;在执行G50前必须进行什么操作?在执行G50前必须先调整机床,将刀尖放在程序所要求的起始点位置上“对刀”【例】G50指令设定工件坐标系。加工准备类指令O0001;N10 S800 M03;N20 T0101 M08;N30 G00 X40.Z0.;N40 G01 X60.Z-10.F0.2;N50 Z-30.;N60 X80.;N70 G03 X100.Z-40.R10.;N80 G01 Z-50.;N90 G00 X120.;N110 M30;程序号程序体程序开始程序结束 在完成数控准备类指令后,才能编制数控加工运行
10、指令!加工准备类指令快速定位指令G00格式:G00 X_ Z_;功能:使刀具从当前点,以系统预先设定好的速度移动定位至所指定的目标点(X,Z)。其中:X、Z目标点的绝对值坐标。注意:G00的运动轨迹不一定是直线,若不注意则容易干涉。该指令不用指定运行速度。【例】G00编程。G00 X50.Z84.;基本加工类指令1、直线插补指令G01 格式:G01 X_ Z_ F_;功能:使刀具从当前点,以指令的进给速度沿直线移 动目标点(X,Z)其中:X、Z目标点的绝对值坐标;F进给量。【例】G01编程。G01 X80.Z-80.F0.2;基本加工类指令2、圆弧插补指令G02/G03 格式:G02/G03
11、X_ Z_ R_ F_;功能:指令刀具以设定的进给速度作圆弧运动,切削出圆弧轮廓。其中:G02顺时针圆弧插补;G03逆时针圆弧插补;R圆弧半径:圆心角180时,用+R表示;否则用-R表示。注意:采用后置刀架车床编程。G02/G03的判断。G02/G03的判断 R值的正负基本加工类指令【例】G02/G03编程。答:绝对编程:G02 X46.Z-15.078 R23.F0.2;增量编程:G02 U26.W-15.078 R23.F0.2;混合编程:G02 X46.W-15.078 R23.F0.2;G02 U26.Z-15.078 R23.F0.2;R编程有几种编程方式?基本加工类指令【例】刀具按
12、走刀路线进行加工,已知进给量0.25mm/r,切削速度150mm/min,试编程。O4002;T0101;G50 X200.Z50.;G96 S150 M03;G00 X14.Z6.;G01 Z0.F0.25;X30.;G03 X40.Z-50.R5.;G01 Z-20.;X60.Z-30.;G02 X81.214 Z-34.393 R15.;G01 X110.;G00 X200.Z50.;M30;基本加工类指令3、自动倒角指令G01由Z轴向X轴倒角格式:G01 Z(W)I F;其中:Z、W图中b点的绝对值(增量)坐标。I 当向X轴正向倒角时为正值,反之,取负值。由X轴向Z轴倒角格式:G01
13、X(U)K F;其中:X、U图中b点的绝对值(增量)坐标。K 当向X轴正向倒角时为正值,反之,取负值。基本加工类指令4、自动倒圆指令G01由Z轴向X轴倒圆格式:G01 Z(W)R F;其中:Z、W图中b点的绝对值(增量)坐标。R 当向X轴正向倒角时为正值,反之,取负值。由X轴向Z轴倒圆格式:G01 X(U)R F;其中:X、U图中b点的绝对值(增量)坐标。R 当向X轴正向倒角时为正值,反之,取负值。基本加工类指令【例】以图示走刀路线加工,已知进给量0.15mm/r,主轴转速800r/min,试用自动倒角倒圆指令编程。O4003;S800 M03;T0101 M08;G00 X21.Z5.;W-
14、5.;G01X60.K-2.F0.15;Z-12.;X72.Z-32.;Z-47.;G02 X82.Z-52.R5.;G01 X92.;U10.0 W-5.0;G00 X240.Z150.M30;单一固定循环指令 轴向切削循环G90 径向切削循环G94 单一固定循环是指一个循环切削指令可使刀具产生四个动作,即可使刀具完成:“切入切削退刀返回”一个循环动作,可简化编程。1、轴向切削循环G90格式:G90 X(U)Z(W)R F;(模态指令)式中:X、Z切削终点绝对坐标;U、W切削终点相对于循环起点增量坐标;R切削终点至切削起点的向量值(半径值);功能:能完成圆柱、圆锥的粗、精切削加工。1、轴向切
15、削循环G90【例】使用使用11号粗车刀,号粗车刀,22号精车刀车削图示外圆,号精车刀车削图示外圆,切削速度切削速度120m/min120m/min。XX轴轴精车余量精车余量0.2mm0.2mm,ZZ向精车向精车余量余量0.05mm0.05mm,试用,试用G90G90指指令编程。令编程。O4006;G96 S120 M03;G50 S3500;T0101;G00 X55.Z3.;G90 X46.Z-44.95 F0.2;X42.;X40.2;G00 X100.Z100.;T0202 S150;X40.Z3.;G01 Z-45.F0.07;X55.;G00 X100.Z100.;M30;1、需要建
16、立刀尖半径补偿?用G90怎样进行精加工?1、轴向切削循环G90O4007;G96 S120 M03;G50 S3500;T0303;G00 X50.Z5.;G90 X49.Z-45.R-5.5 F0.2;X45.;X41.;X40.S150 F0.07;G00 X100.Z100.;M30;【例】使用使用33号车刀,车号车刀,车削图示外圆锥面,削图示外圆锥面,XX轴精轴精车余量车余量1.0mm1.0mm,试用,试用G90G90指指令编程。令编程。2、径向切削循环G94格式:G94 X(U)Z(W)R F;(模态指令)式中:X、Z切削终点绝对坐标;U、W切削终点相对于循环起点增量坐标;R切削终点
17、至切削起点的向量值(Z轴方向);功能:能完成直端面或锥端面切削循环。O4008;G96 S120 M03;G50 S3500;T0404;G00 X85.Z5.;G94 X40.5 Z-3.F0.2;Z-6.5;Z-9.9;X40.Z-10.S150 F0.07;G00 X100.Z100.;M30;2、径向切削循环G94【例】使用4号车刀,削图示端面,X轴精车余量0.5mm,Z向精车余量0.05mm,试用G94指令编程。O4009;G96 S120 M03;G50 S3500;T0404;G00 X119.Z5.;G94 X20.Z0.R-22.F0.2;Z-3.5;Z-6.5;Z-9.5;
18、Z-10.S150 F0.07;G00 X100.Z100.;M30;2、径向切削循环G94【例】使用4号车刀,车削图示端面,X轴精车余量0.5mm,Z向精车余量0.05mm,试用G94指令编程。复合固定循环指令 轴向粗车复合循环G71 径向粗车复合循环G72 仿形粗车复合循环G73 精车复合循环G701、轴向粗车复合循环G71格式:G71 U(d)R(e);G71 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t);N(ns);F(f)S(s);N(nf);功能:适合于使刀具从当前点,以系统预先设定好的速度移 动 定位至所指定的目标点用圆柱棒料粗车阶梯轴的外 圆或内孔需切除较多余量
19、时的情况。1、轴向粗车复合循环G71其中:d每次切削背吃刀量,即x轴向的进刀,深度以半径值表 示,一定为正值;e每次切削结束的退刀量;ns精车开始程序段的顺序号;nf精车结束程序段的顺序号;ux轴方向精加工余量,以直径值表示;wz轴方向精加工余量;f粗车时进给量;s粗车时主轴功能(在G71之前即已指令,大都省略);t粗车时所用刀具(在G71之前即已指令,故大都省略);s精车时主轴功能;f精车时进给量。1、轴向粗车复合循环G71G71指令的刀具循环路径注意:由循环起始点C到A点的移动只能用G00或G01,且不能有z轴方向 移动指令。车削的路径必须是单调增大或减小,即不可有内凹的轮廓外形。1、轴向
20、粗车复合循环G71【例】以FANUC PM系统的CNC车床车削如图示工件。O1000;S800 M03;T0101 M08;G00 X84.Z3.;G71 U3.R1.;G71 P10 Q20 U0.2 W0.05 F0.2;N10 G00 X20.;G01 Z-20.F0.1 S1000;X40.Z-40.;G03 X60.Z-50.R10.;G01 Z-70.;X80.;Z-90.;N20 X84.;G70 P10 Q20;G00 X100.Z100.;M30;2、径向粗车复合循环G72格式:G72 W(d)R(e);G72 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t);N
21、(ns);F(f)S(s);N(nf);功能:适用于直径方向的切除余量比轴向余量大时。2、径向粗车复合循环G【例G72】粗车刀1号,每次背吃刀量为3mm,进给量为0.2mm/r,主轴转速为500r/min;精车刀2号,精车余量X轴为0.2mm,Z轴为0.05mm,主轴转速为800 r/min,进给量为0.07mm/r。O4011;S500 M03 T0101;G00 X166.Z3.;G72 W3.R1.;G72 P10 Q20 U0.2 W0.05 F0.2;N10 G00 Z-40.;G01 X120.F0.07 S800;G03 X100.Z-30.R10.;G01 X40.Z-15.;
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- 数控 车削 加工 工艺 数控车床 程序 编制 16040
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