数控车削加工工艺及实例

数控车床基本编程指令第1节 数控车床编程基础第2节 基本编程指令与简单程序编写

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数控车床的编程基础1、1 数控车床编程特点

一、坐标系统机床坐标系:是数控机床安装调试时便设定好的一固定的 坐标系统。机床原点在主轴端面中心，参考点在X轴和Z轴 的正向极限位臵处 工件坐标系时编程坐标系在机床上的具体体现。由相应的 编程指令建立。 由对刀操作建立两者之间的相互联系

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M

机床原点、工件原点、参考点 ZW

W

M 机床原点

R 参考点 P 程序原点

XX R

工件原点Z

工件原点

M

WY

M Z

MZ X

W 参考点 定位开关Z Z

M 机床原点 WX 工件原点W

RM

机床 W

参考点 R P 程序原点

X

工件 R

参考点 定位开关 Z 说明：由于车削加工是围绕主轴中心前后对称的，因此无论 Y X 参考点 M 是前臵还是后臵式的，X 轴指向前后对编程来说并无多大差 定位开关 R Z X 别。为适应笛卡尔坐标习惯，编程绘图时按后臵式的方式进 X W X 行表示 Z 3

X

a 刀架后臵式 Z

X

R

b 刀架前臵式Z

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2、直径编程方式 在车削加工的数控程序中，X 轴的坐标值取为零件 图样上的直径值的编程方式。与设计、标注一致、减 少换算。 如图所示：图中A点的坐 标值为(30,80), B点的坐标值为(40,60)。 编程方式可由指令指定。也可由参数设定。 一般默认直径方式。X

Z

如：华中数控 G36|—直径编程 G37—半径编程西门子 G22—直径编程 G23—半径编程4

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3、进刀和退刀方式 进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。

切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快 速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。

退刀时，沿轮廓延长线工进退出至工件附近， 再快速退刀。一般先退X 轴，后退Z轴。

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4、 绝对编程与增量编程数控编程通常都是按照组成图形的线段 或圆弧的端点的坐标来进行的。 绝对编程：指令轮廓终点相对于工件原点 绝对坐标值的编程方式。 增量编程：指令轮廓终点相对于轮廓起点 坐标增量的编程方式。

有些数控系统还可采用极坐标编程

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绝 对 编 程 和 增 量 编 程X、Z表示绝对编程

U、W表示增量编程允许同一程序段中二者混合使用

直线A→B ,可用： 绝对: G01 X100.0 Z50.0; 相对: G01 U60.0 W-100.0;

混用: G01 X100.0 W-100.0;或 G01 U60.0 Z50.0;7

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5、T 指令建立工件坐标系越来越多的数控车床采用 T 指令建立工件坐标系。

把对刀过程记录的坐标值以MDI方式输入到某 刀偏表地址码中(如 01 地址号),则在编程中直 接用指令 TXX01 即可自动按机床坐标系的绝对偏臵 坐标关

系建立起工件坐标系。这种方式与 G54 预臵的方式实质是一样的， 只不过不用去记录和计算预臵的 X、Z轴坐标，而 是数控系统自动计算这两个值。

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二、有关单位设定1、尺寸单位选择：

格式：G 20 英制输入制式G 21 公制输入制式 2、进给速度单位的设定

英寸输入

毫米 输入 (默认)

每分钟进给 G94 (G98) :mm/min每转进给 G95 (G99) :r/mm以上均为模态指令,可互相注销.9

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三、主轴功能 S在具有恒线速度功能的机床上，S 功能 还有其它作用： 1、恒线速控制 编程格式 G96 S~ S后面的数字表示的是恒定的线速度： m/min。 例：G96 S150 表示切削点线速度控制在 150 m/min。(主轴转速非恒定)

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2、恒线速取消(恒转速)编程格式 G97 S~ 单位:r/min。

S 后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转 速。 如S 未指定，将保留G96的最终值。例：G97 S1000

表示恒线速控制取消后主轴转速1000 r/min。 (恒转速控制一般在车螺纹或车削工件直径变化不 大时使用)11

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3、主轴最高转速限定：格式：G 50 — 例如：G50 S2000 表示限制主轴的最高转速为2000 r/min.

为什么要用恒线速度和限制主轴最高转速？ 在车削端面或工件直径变化较大时,为了保证车削表面 质量一致性,使用恒线速度控制. 用恒线速度控制加工端面、锥面和圆弧面时,由于X轴的 值不断变化,当刀具接近工件的旋转中心时,主轴的转速会 越来越高.采用主轴最高转速限定指令,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.

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对刀点与换刀点的确定1、对刀点的确定 对刀点——加工零件时刀具相对于工

件运动的起始点。 对刀点的选择原则

便于数字处理和简化编程。容易找正、便于检查。

引起的加工误差小。

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2、换刀点的确定

换刀点——指刀架转位换刀时的位臵。 换刀点选择原则：

换刀点应设在工件或夹具的外部，刀 架转位时刀具不与其他部位干涉为原则。

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车圆锥的加工路线分析按图2-1a的阶梯切削路线，二刀 粗车，最后一刀精车；二刀粗车 的终刀距S要作精确的计算. 此种加工路线，粗车时，刀具背 吃刀量相同，但精车时，背吃刀 量不同；同时刀具切削运动的路 线最短。

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车圆锥的加工路线分析图2-1b的相似斜线切削路 线，也需计算粗车时终刀 距S,同样由相似三角形可 计算. 按此种加工路线，刀具切 削运动的距离较短。