数控技术教案讲义(全)(1)

数控技术教案讲义(全)(1)内容摘要：

编程，而是直接用 X、 Y、 Z表示绝对编程，用 U、 V、 W表示增量编程。 例： 绝对编程： 增量编程： N1 M03 S640； N1 M03 S640； N2 G00 X20 Z60； N2 G00 U60 W20； N3 G01 X30 Z40 F100； N3 G01 U10 W20 F100； N4 G01 X30 Z20； N4 G01 X0 Z20； N5 G01 X40 Z20； N5 G01 X10 Z0； N6 M02； N6 M02； 以上程序中没有出现 G92指令， G92指令为定义工件坐标系，有些系统用 G50（数控车），还有些系统两者都不用（南京仁和），它采用直接对刀，通过输入刀补参数来建立工件坐标。 习题：根据下图编写加工程序（加工路径 ABCDA） 31 绝对方式： 增量方式： N1 G90 G00 X16 Z50； N1 G91 G00 X24； N2 G01 Z35 F200； N2 G01 Z15 F200； N3 X18 Z20； N3 X2 Z15； N4 G00 X40 Z50； N4 G00 X22 Z30； N5 M02； N5 M02； **注意数控车床编程特点： X轴方向竖直向下， Z轴方向水平向右； X轴坐标为 Z轴坐标 2倍，即直径量编程。 注意上例中，程序中有很多坐标字、 G功能字被省略。 （书 22页：若某个方向上的坐标增量值为 0，则在程序中可以省略。 ）表现在绝对编程中：相邻程序段中坐标值相同的坐标字可以省略；而在增量编程中：程序段 中坐标值为 0的坐标字可以省略。 习题：综合运用 G00、 G01指令编程。 32 四、 圆弧插补指令 G0 G03（模态） G02顺圆插补 （在车床上为逆圆插补） G03逆圆插补 （在车床上为顺圆插补） 格式： G02（ G03） X Y （ Z ） I J （ K ）或（ R ）， F ； X、 Y、 Z值为圆弧终点坐标值（ G90），或是终点相对起点的增量值（ G91）； I、 J、 K值为圆心相对于圆弧起点的增量值， 且总为增量值 ； R 值为圆弧半径，该值的正负取决于圆弧的大小，若圆弧小于或等于 180度，则 R为正值，若圆弧大于 180度，则 R值为负。 F 值为圆弧插补的进给速度。 1例：（此例为车床， X轴方向与铣床不同，注意 G0 G03方向） 33 终点起点圆心 绝对方式： G02 X120 Z10 I60 K40 F300； 增量方式 ： G02 U60 W90 I60 K40 F300； 2例： （比较上例，体会坐标轴方向对圆弧插补方向的影响） 绝对方式： G90 G00 X42 Y32 34 G02 X30 Y20 J12 F200 G03 X10 Y20 I10 增量方式 ： G91 G00 X8 Y10 G02 X12 Y12 J12 F200 G03 X20 I10 用 R编程 ： G90 G00 X42 Y32 G02 X30 Y20 R12 F200 G03 X10 Y20 R10 习题 ： 综合运用 G0 G0 G03等基本指令按照下图编写程序（ 路径 OABCDEFGO） 35 N1 M03 S300； N2 G90 G54 G00 X0 Y0； 快速定位到 O点 N3 G01 X0 Y15 F100； OA N4 G01 X10 Y15； AB N5 G02 X15 Y10 I0 J5； BC N6 G03 X18 Y7 I3 J0； CD N7 G01 X20 Y7； DE N8 G01 X23 Y5； EF N9 G01 X23 Y0； FG N10 G01 X0 Y0； GO N11 M02； 五、确定插补平面指令 G1 G1 G19 平面选择可由程序段中的坐标字确定，也可由 G1 G1 G19确定。 圆弧插补指令后不能同时出现三个方向的坐标字 G17选择 XY平面 G18选择 XZ平面 36 G19选择 YZ平面 六、螺旋线加工 有些数控系统可利用 G0 G03指令进行三维螺旋线加工，即在选定的插补平面内完成圆弧插补的同时在垂直于该平面的第三维方向上进行直线插补。 格式： 绕 Z轴的螺旋线是在 XY平面内的圆弧插补和 Z轴的直线插补： G17 G02（ G03） X Y Z I J （ R ） F ； 绕 Y轴的螺旋线是在 XZ平面内的圆弧插补和 Y轴的直线插补： G18 G02（ G03） X Z Y I K （ R ） F ； 绕 X轴的螺旋线是在 YZ平面内的圆弧插补和 X轴的直线插补： G19 G02（ G03） Y Z X J K （ R ） F ； X、 Y、 Z、 I、 J、 K、 R、 F值与平面内圆弧插补的含义一致。 例： AB为螺旋线，起点 A（ 10， 0， 0），终点 B（ 0， 10， 5），B`（ 0， 10， 0） 37 圆弧插补平面为 XY平面，逆圆插补，程序如下： G90 G17 G03 X0 Y10 Z5 I10 J0 F100 注： I、 J为投影圆弧（ AB`）的圆心相对于起点的增量值。 七、切削螺纹指令 G33（模态） 一般格式： G33 X （ Y ） Z F ； 若为直螺纹可省略 X （或 Y ），这里指 令导程的字是 F ，有的标准规定螺纹导程用 I J K 字。 数控车床、数控镗铣床、加工中心等都有螺纹切削功能， 具有螺纹切削功能的机床，主轴上都联接编码器 ，主轴旋转时由编码器记录主轴的初始位置、转角、转数和旋转速度，由于要多次重复加工，因此螺纹认头必须要准，所谓认头就是每次重复加工时，必须从同一位置进行加工，否则就会乱扣。 例：在加工中心上切 38 iL工件主轴Z削螺纹，工件固定在工作台上，刀具装在主轴上。 程序如下 ： N1 G90 G00 ； 刀具定位于螺孔中心 N2 S45 M03； 主轴正转，刀具 沿 Z向接近工件 N3 G33 Z120 F5； 第一次切削，导程 F=5 N4 M19；主轴定向停止（使主轴每次都停止在同一角度位置， 以便找到起始位置 ） N5 G00 Y75； 刀具沿 Y向退刀 N6 Z200 M00； 刀具沿 Z向退回孔端，程序暂停调刀 N7 Y70 M03； 刀具对准孔中心，主轴启动 N8 G04 X2； 暂停两秒，便于主轴速度到达 N9 G33 Z120 F5； 第二次螺纹切削 N10 M19； 主轴定向停止 N11 G00 Y75； 刀具沿 Y向退刀 N12 Z200 M00； 刀具沿 Z向退回孔端，程序暂停调刀 39 N13 Y70 M03； 刀具对准孔中心，主轴启动 N14 G04 X2； 暂停两秒，便于主轴速度到达 N15 G33 Z120 F5； 第三次螺纹切削 N16 M19； 主轴定向停止 ： NXX M02； 程序结束 切削锥度螺纹时，工件要沿 Z和 X（或 Y）两个方向移动，因螺纹中心线通常与主轴中心线重合，因此， Z向移动总关联导程，而 X（或 Y）向移动则产生锥度。 例 ： G90 G33 X10 Z100 F4； 八、极 坐标编程 用极坐标（极径和极角）方式编写程序 格式 ： 40 G16； X Y ； 或 （ X Z ； 或 Y Z ；） G15； 在 XY和 XZ平面内， X后面的数值是极径的值， Y和 Z后面的数值是极角，在 YZ平面内， Y字后面的是极径， Z字后面是极角。 （极角单位是 “度 ”，逆时针为 “正 ”，顺时针为 “负 ”。 极径和极角的值与增量方式还是绝对方式有关，也可以混用。 增量方式（ G91）：极径的起点是刀具 当前 所在位置，极角是相对于上一次编程角度的 增量值 ，在 刚进入 极坐标编程方式时，极角的起始边是当前有效平面的 第一坐标轴 ，缺省表示极角为 0。 绝对方式（ G90）：极径的起点 总是 坐标系的 原点 ，极角的起始边 永远 是当前有效平面的 第一坐标轴。 例图，刀具运行轨迹是 OABC 增量方式 ： N10 G91 G00 X0 Y0 F150； N20 G01 X10 Y10； N30 G16； 41 N40 X22 Y10； N50 X15 Y260； N60 G15； N70 M30； 绝对方式 ： N5 G00 X0 Y0 F150； N10 G90； N20 G01 X10 Y10； N30 G16； N40 X22 Y10； N50 X15 Y80； N60 G15； N70 M30； 极坐标编程中，若后一段中的极径或极角值与前一段相同，则后一段程序中可省略不写，但不能全部省略，至少要出现一个极坐标字。 例图： N10 G00 X10 Y5； 42 N20 G01 G91 G16 F100； N30 X20 Y45； N40 Y90； N50 Y90； N60 Y90； N70 M30； 或者 ： N10 G00 X10 Y5； N20 G01 G91 G16 F100； N30 X20 Y45； N40 Y90； N50 X20； N60 X20； N70 M30； 思考：针对上例，绝对方式与增量方式编程哪种较适合。 混合编程例图：（极径为绝对，极角为增量） N10 G90 G01 X0 Y0 Z0 F100； N20 G16； 43 N30 G90 X10 Y0； N40 G81 G91 Y30 Z10 R5 L12 （ 省略 X10） N50 G15； N60 M30 G81为钻孔循环，每钻完一孔自动抬刀，抬升高度由 R值设定，L值为循环次数。 混合编程例图：（极径为增量，极角为绝对） N10 G00 X0 Y0 F500； N20 G90 G81 X3 Y0 R3 Z10； N30 G16； N40 G91 X4 G90 Y135； N50 Y225； N60 Y315； N70 G15 X6 Y0； N80 G16； N90 G91 X8 G90 Y135； 44 N100 Y225； N110 Y315； N120 M30； 以上程序只出现一次 G81，以后 G81都省略。 欲结束固定循环，需有固定循环结束指令或程序结束。 加工圆弧时，可用极坐标字指定圆弧终点位置，但圆心仍用 I、J、 K表示，方法不变，所以圆弧加工程序段中包含极坐标和直角坐标。 例图： N1 G00 X0 Y0； N2 G91 G16 F100； N3 G02 X20 Y20 ； N4 G15； N5 M30； 九、刀具长度偏置指令 G4 G4 G49（模态） 通常，数控车床的刀具装在回转刀架上，加工中心、数控镗铣床、数控钻床等刀具装在主轴上，由于刀具长度不同，装 45 刀后刀尖所在位置不同，即使是同一把刀具，由于磨损、重磨变短，重装后刀尖位置也会发生变化。 如果要用不同的刀具加工同一工件，确定刀尖位置是十分重要的。 为了解决这一问题， 我们把刀尖位置都设在同一基准上，一般刀尖基准是刀柄测量线（或是装在主轴上的刀具使用主轴前端面，装在刀架上的刀具可以是刀架前端面）。 编程时不用考虑实际刀具的长度偏差，只以这个基准进行编程，而刀尖的实际位置由 G4 G44来修正。 （一般而言，刀具长度补偿对于二坐标、三坐标联动数控加工是有效的，但对于刀具摆动的四、五坐标联动数控加工，则无效） 刀具长度补偿在发。