数控加工程序的编制.doc

第三章 数控加工程序的编制 本章教学重点及难点：数控车床、数控铣床编程的特点；固定循环指令的应用。 § 3.1数控车床的程序编制 说明： （1）数控车床主要加工轴类零件和法兰类零件，使用四爪卡盘和专用夹具也能加工出较复杂的回转零件。 （2）车削加工时，装在数控车床上的工件随同主轴一起作回转运动，数控车床的刀架在X轴和Z轴组成的平面内运动，主要加工回转零件的端面、内孔和外圆。 （3）由于数控车床配置的数控系统不同，使用的指令在定义和功能上有一定的差异，但其基本功能和编程方法还是相同的。 （4）前置刀架与后置刀架： 是数控车床刀架布置的两种形式。前置刀架位于Z轴的前面，与传统卧式车床刀架的布置形式一样，刀架导轨为水平导轨，使用四工位电动刀架；后置刀架位于Z轴的后面，刀架的导轨位置与正平面倾斜，这样的结构形式便于观察刀具的切削过程、切屑容易排除；且后置空间大，可以设计更多工位的刀架；一般全功能的数控车床都设计为后置刀架。 一、数控车床的编程特点 （1）可以采用绝对值编程、增量值编程，或二者的混用。在采用增量值编程时，有些数控车床不用G91指令，而是在运动轨迹的起点建立起平行于X、Z轴的增量坐标系U、W。如： N01 G91 G01 X-20 Z-18 (半径编程) 相当于： N01 G01 U-20 W-18 N01 G91 G01 X-40 Z-18 (直径编程) 相当于： N01 G01 U-40 W-18 有些数控车床编程时，绝对坐标指令直接用X、Z 来指定数值；而增量坐标指令直接用U、W来指定数值。如： N01 G01 X30 W-18 (直径编程) （2）直径编程和半径编程 由于零件的回转尺寸（径向尺寸）在图纸上标注及测量时，一般都用直径值表示，因此数控车削加工常用直径编程。 直径编程时，若用G90绝对值编程时，则X值以直径值表示；若用G91相对值编程时，则X 值以实际增量的两倍表示。 半径编程时，若用G90绝对值编程时，则X值以半径值表示；若用G91相对值编程时，则X 值即为实际增量值。 通过改变数控系统中的相关参数, 来设定车床直径编程/ 或半径编程的状态。 （3）车削时的刀具半径补偿 数控车削加工时是按假想刀尖运动位置（A点）进行编程；而实际加工时，为提高刀具寿命和工件表面质量，刀尖部位常磨成一个小圆弧，切削点是刀尖圆弧与工件的切点。 如果按刀尖编程，则车削圆柱面和端面时，刀切削刃轨迹与工件轮廓致；但车削锥面和圆弧时，刀具切削刃轨迹会引起工件表面的位置与形状误差。如图，δ值为加工圆锥面时产生的加工误差。 为提高加工精度，应进行刀尖圆弧半径补偿。若车床具有刀具半径补偿指令（G41，G42，G40），则把刀尖圆弧半径、刀尖、圆弧位置等参数输入数控装置刀具补偿表中，可按工件轮廓编程，由数控系统自动计算刀心轨迹，以控制刀心轨迹进行切削加工；若车床不具有刀具半径补偿指令，在编程时要先计算补偿量。另外，若采用圆头车刀，也要采用刀半径补偿。 （4）由于毛坯多为棒料或锻件，加工余量较大且不均匀，因此数装置常具备不同形式的固定循环功能，可进行多次重复循环切削。 固定循环功能是指在加工一些特定表面（如车削台阶，切削螺纹、钻孔、镗孔、攻丝）时，加工动作按照一定的循环模式多次重复进行，实现上述加工轨迹运算的功能。即：把若干有关的典型固定动作顺序用一个指令来表示。这样可简化编程，提高编程质量。 二、车削固定循环指令介绍 以华中I 型数控车削系统为例： 1.柱面循环 G80 X__ Z __ F __ 若用了G90，则X、Z 值是C点在工件坐标系的坐标值 若用了G91，则X、Z 值是C点相对于A点的坐标增量 F为刀具切削时的指令进给速 2.锥面循环G80 X__ Z __ I __ F __ 若用了G90，则X、Z 值是C点在工件坐标系下的坐标值；若用了G91，则 X、Z 值是C点相对于A点的坐标增量。 I为B点与C点的半径差 F为刀具切削时的指令进给速度 例： O1023 N10 G92 X40 Z50； N20 G90 G80 X30 Z20 F300 M03 S300； N30 G80 X27 Z20 F300； N40 G80 X24 Z20 F300； N50 M02 例： O1024 N10 G92 X40 Z50；（可不要） N20 G91 G80 X-10 Z-30 I-5 F300 M03 S300； N30 G80 X-13 Z-30 I-5 F300； N40 G80 X-16 Z-30 I-5 F300； N50 M02 3.直螺纹切削循环 G82 X__ Z __ F __ 若用了G90，则X、Z 值是C点在工