1、第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC概述概述手工编程方法手工编程方法 数控数控车床车床编程方法编程方法 数控数控铣床铣床编程方法编程方法 加工中心编程方法加工中心编程方法自动编程方法自动编程方法主要内容主要内容第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC零件零件图纸图纸数控工数控工艺分析艺分析确定加工内确定加工内容、路线容、路线数学数学处理处理程序程序编制编制试切、试切、验证验证编程编程手册手册确定刀、夹、确定刀、夹、量具量具确定切削确定切削用量用量手工编程流程图手工编程流程图 第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编
2、程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC一、数控车床的分类一、数控车床的分类1 1、按、按主轴位置主轴位置分分:立式数控车床立式数控车床(回转直径较大的盘类零件回转直径较大的盘类零件)卧式数控车床卧式数控车床(轴向尺寸较长或小型盘类零件轴向尺寸较长或小型盘类零件)第一节第一节 数控车床的程序编制数控车床的程序编制第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC单主轴单刀架单主轴单刀架双主轴双刀架双主轴双刀架第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC双主轴双刀架双主轴双刀架立铣头立铣头第三章第三章 数控加工
3、编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC经济型数控车床：经济型数控车床：属低档型，一般采用步进电动机和单属低档型，一般采用步进电动机和单片机控制，成本较低，车削精度也不高片机控制，成本较低，车削精度也不高第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC2 2、按按功能分功能分:第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC普通数控车床普通数控车床：数控系统功能强，具有刀具半径补偿、数控系统功能强，具有刀具半径补偿、固定循环等功能，可同时控制两个坐标轴，固定循环等功能，可同时控制两个坐标轴，即即X轴和轴和Z轴，普遍应用于企业的实际生产中轴，普遍
4、应用于企业的实际生产中第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC 车削加工中心车削加工中心 是在普通数控车床的基础上，增加了是在普通数控车床的基础上，增加了C C轴和铣削轴和铣削动力头动力头，有的还配备了刀库和机械手，可实现，有的还配备了刀库和机械手，可实现X X、Z Z和和C C三个坐标轴联动三个坐标轴联动。车削中心除可以进行一般车削。车削中心除可以进行一般车削外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加
5、工。第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC车削中心车削中心第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCC C轴控制轴控制C C轴控制加工轴控制加工第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC刀架刀架床身床身主轴箱主轴箱滚珠丝杠滚珠丝杠床座床座尾座尾座高精度导轨高精度导轨第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC二、数控车削主要适合对象二、数控车削主要适合对象:1.1.高精度高精度回转零件回转零件 2.2.零件廓形复杂或难于控制尺寸的零件廓形复杂或难于控制尺寸的回转体零件回转体零件4.4.带特殊螺纹的带特
6、殊螺纹的回转零件回转零件(导程不一样导程不一样)3.3.表面形状复杂的表面形状复杂的回转体零件回转体零件第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC高精度的机床主轴高精度的机床主轴高速电机主轴高速电机主轴高精度回转零件高精度回转零件:第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC表面形状复杂的回转体零件表面形状复杂的回转体零件第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC非标丝杠非标丝杠第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC三、数控车削工艺处理三、数控车削工艺处理:1)1)选择零件或加工内容选择零件或加工内容
7、2)2)数控工艺可行性分析数控工艺可行性分析,明确加工要求明确加工要求3)3)确定工艺路线确定工艺路线4)4)工序详细设计工序详细设计5)5)数控程序设计与调整数控程序设计与调整 工艺性分析工艺性分析第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC（1 1）对刀具、刀座的要求）对刀具、刀座的要求 第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC内孔车刀内孔车刀外圆车刀外圆车刀第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC螺纹车刀螺纹车刀第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC切断（槽）车刀切断（槽）车刀第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章
8、数控加工编程方法数控加工编程方法CNC 尽可能使用机夹刀和机夹刀片，以减少换刀时间和尽可能使用机夹刀和机夹刀片，以减少换刀时间和对刀时间；数控刀具通过刀座作过渡安装在刀架上等。对刀时间；数控刀具通过刀座作过渡安装在刀架上等。第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC主轴旋向与刀杆方向的关系主轴旋向与刀杆方向的关系第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC（2 2）对夹具的要求）对夹具的要求 跟刀架跟刀架中心架中心架三爪自定心三爪自定心三爪自定心三爪自定心卡盘装夹卡盘装夹卡盘装夹卡盘装夹两顶尖之两顶尖之两顶尖之两顶尖之间装夹
9、间装夹间装夹间装夹双三爪定心双三爪定心双三爪定心双三爪定心卡盘装夹卡盘装夹卡盘装夹卡盘装夹卡盘和顶卡盘和顶卡盘和顶卡盘和顶尖装夹尖装夹尖装夹尖装夹常常用用装装夹夹方方式式通用夹具装夹通用夹具装夹第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC（3 3）坐标系统）坐标系统 机床原点定义为主轴旋转中心线与车床端面的交点；机床原点定义为主轴旋转中心线与车床端面的交点；为为方方便便编编程程和和简简化化数数值值计计算算，工工件件坐坐标标系系原原点点一一般般选选在工件的回转中心与工件在工件的回转中心与工件右端面右端面或或左端面左端面的交点。的交点。第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC（
10、1）在一个零件的加工程序段中，根据图纸上标注的尺寸，可以按绝对坐标编程、增量坐标编程或两者混合编程。当按绝对坐标编程时常用代码 X 和 Z 表示；按增量坐标编程时则用代码 U 和 W 表示，一般不用G90、G91指令。（3）由于车削常用的毛坯为棒料或锻件，加工余量较大，可充分利用各种固定循环功能，达到多次循环切削的目的。（2）数控车床有直径编程法和半径编程法两种。直径编程法中:按绝对坐标编程时X以直径值表示;按增量坐标编程时U以径向实际位移量的2倍值表示。四、四、数控车床编程特点数控车床编程特点第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCG00G00、G01G01、G02G02、G03
11、G03数数控控车车床床常常用用指指令令介介绍绍 快速点定位：快速点定位：G00 XG00 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ _；直线插补：直线插补：G01 XG01 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ F_ _ F_；圆弧插补：圆弧插补：第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC刀具半径补偿建立与取消指令刀具半径补偿建立与取消指令G41G41、G42G42、G40 G40 一般车刀均有刀尖半径，即在车刀刀尖部分有一一般车刀均有刀尖半径，即在车刀刀尖部分有一圆弧构成假想圆的半径值圆弧构成假想圆的半径值 。第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC用假想刀尖（实际不存在）
12、编程时，当车外径或端面用假想刀尖（实际不存在）编程时，当车外径或端面时，刀尖圆弧大小并不起作用，当车削时，刀尖圆弧大小并不起作用，当车削倒角倒角、锥面锥面或或圆弧圆弧时，则会引起时，则会引起过切或欠切过切或欠切。第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC刀尖半径补偿指令程序段格式为刀尖半径补偿指令程序段格式为 G41/G42 XG41/G42 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ _；刀尖半径补偿值由刀尖半径补偿值由T T指令调用指令调用第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方
13、法CNC假想刀尖位置号假想刀尖位置号第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC刀具位置偏置刀具位置偏置:是对对刀时所用基准刀具与实际使用是对对刀时所用基准刀具与实际使用的刀具的位置偏差进行自动补偿的功能。的刀具的位置偏差进行自动补偿的功能。第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCG95 F_G95 F_；（每转进给）；（每转进给）G94 F_G94 F_；（每分钟进给，默认）；（每分钟进给，默认）F F、S S指令设置指令设置 恒切削速度的设置方法为恒切削速度的设置方法为 G96 S_ G96 S_；（；（S S的单位为的单位为m/minm/min）主轴转速也可不设置成恒
14、切削速度，指令格式为主轴转速也可不设置成恒切削速度，指令格式为 G97 S_ G97 S_；（；（S S的单位为的单位为r/minr/min，默认），默认）设设置置成成恒恒切切削削速速度度时时，为为防防止止计计算算出出的的主主轴轴转转速速过过高高而而发发生生危危险险，在在设设置置前前应应将将主主轴轴最最高高转转速速设设置置在某一最高值。指令格式为在某一最高值。指令格式为 G50 S_ G50 S_；（；（S S的单位为的单位为r/minr/min）第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC暂停指令暂停指令G04 G04 在车削加工中，该指令可用于车削环槽、不通孔在车削加工中，该指令可
15、用于车削环槽、不通孔等场合；等场合；G04 U_G04 U_（或（或P_P_）；）；在在G94G94进给模式下，指令进给模式下，指令中输入的时间即为停止进中输入的时间即为停止进给的时间；给的时间；在在G95G95进给模式下，则为进给模式下，则为暂停进刀的主轴回转数。暂停进刀的主轴回转数。第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC五、车削常用固定循环指令五、车削常用固定循环指令 圆柱切削循环程序段格式为圆柱切削循环程序段格式为G90 XG90 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ F_ _ F_；XZ-圆柱面切削终点的绝对坐标；UW-圆柱面切削终点相对循环起点的增量坐标 1 1）单一形
16、状圆柱或圆锥切削循环）单一形状圆柱或圆锥切削循环 G90G90 第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN10 G90 N10 G90 X35.0 X35.0 Z20.0 F50Z20.0 F50；N20 N20 X30.0X30.0；N30 N30 X25.0X25.0；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC1 1）单一形状圆柱或圆锥切削循环）单一形状圆柱或圆锥切削循环 G90G90 圆锥切削循环程序段格式为圆锥切削循环程序段格式为G90 XG90 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ I_ F_ _ I_ F_；I-锥体切削始点相对切削终点的半径差 第三章第三章
17、数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN10 G90 X40.0 Z20.0 N10 G90 X40.0 Z20.0 I-5.0 I-5.0 F50F50；N20 X35.0N20 X35.0；N30 X30.0N30 X30.0；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC2 2）端面切削循环）端面切削循环 G94G94 G94 XG94 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ F_ _ F_；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN10 G94 X30.0 Z-5.0 F50N10 G94 X30.0 Z-5.0 F50；N20 Z-8.0N20 Z-8.0；N30 Z
18、-15.0N30 Z-15.0；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC3 3）螺纹切削循环）螺纹切削循环 G92G92 G92 XG92 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ F_ _ F_；F-螺纹的螺距（mm/r）W-螺纹的切削行程 WL1+L+L2 L1为刀具切入空行程 L1（35）F L2为刀具切出空行程 L2（12）F 第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN40 G00 X35.0 N40 G00 X35.0 Z108.0Z108.0;升速段为升速段为6mm6mmN50 G92 N50 G92 X29.1X29.1 Z54.0Z54.0 F2 F2；降速
19、段为降速段为2mm2mm，第第1 1次车，背吃刀量次车，背吃刀量0.45mm0.45mmN60 N60 X28.5X28.5；第第2 2次车，背吃刀量次车，背吃刀量0.3mm0.3mmN60 N60 X27.9X27.9；第第3 3次车，背吃刀量次车，背吃刀量0.3mm0.3mmN60 N60 X27.5X27.5；第第4 4次车，背吃刀量次车，背吃刀量0.2mm0.2mmN60 N60 X27.4X27.4；第第5 5次次车，背吃刀量，背吃刀量0.05mm0.05mm108)第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC3 3）螺纹切削循环）螺纹切削循环 G92G92 G92 XG92
20、 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ _ I_I_ F_ F_；I I第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC4 4）多重复合循环）多重复合循环 在多重循环中，只须指定精加工路线和粗加工的背吃在多重循环中，只须指定精加工路线和粗加工的背吃刀量，系统就会自动计算出粗加工路线和走刀次数。刀量，系统就会自动计算出粗加工路线和走刀次数。(a)(a)外圆粗车循环外圆粗车循环G71G71G71 UG71 U（d d）R R（e e）；）；G71 PG71 P（nsns）Q Q（nfnf）U U（u u）W W（w w）F_ S_ T_ F_ S_ T_；N N（nsns）N N（nfnf）第
21、三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCC C为粗车循环的起点，为粗车循环的起点，A A是毛坯外径与轮廓端面的交点是毛坯外径与轮廓端面的交点 第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC切削深度为切削深度为5mm5mm，退刀量为，退刀量为1mm1mm，X X向精车余量为向精车余量为2mm2mm，Z Z向精车余量为向精车余量为2mm2mm 第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN20 G00 Xl70.0 Z180.0 S750 T0202 M03；N30 G71 U5.0 R1.0；N35 G71 P40 Q110 U4.0 W2.0 F0.3 S500；N40
22、 G00 X45.0 S750；N50 G01 Z140.0 F0.1；N60 X65.0 Z110；N70 Z90.0；N80 X140.0 Z80.0；N90 Z60.0；N100 Xl50.0 Z40.0；N110 G00 X170.0 Z180.0第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC（b b）端面车加工循环）端面车加工循环G72G72 G72 UG72 U（d d）R R（e e）；）；G72 PG72 P（nsns）Q Q（nfnf）U U（u u）W W（w w）F_S_T_F_S_T_；N N（nsns）N N（nfnf）第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程
23、方法CNC端端面面车车加加工工循循环环第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC假设粗车深度为假设粗车深度为1mm1mm，退刀量为，退刀量为0.3mm0.3mm，X X向精车余量为向精车余量为0.5mm0.5mm，Z Z向精车余量为向精车余量为0.25mm0.25mm 第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN40 G00 X176.0 Z130.25N40 G00 X176.0 Z130.25；N50 G72 U1.0 R0.3N50 G72 U1.0 R0.3；N60 G72 P70 Q120 U1.0 Z0.25 F0.3 S500N60 G72 P70 Q120
24、U1.0 Z0.25 F0.3 S500；N70 G00 Z56.0 S600N70 G00 Z56.0 S600；N80 G01 X120.0 Z70.0 F0.15N80 G01 X120.0 Z70.0 F0.15；N90 W10.0N90 W10.0；N100 X80.0 Wl0.0N100 X80.0 Wl0.0；N110 W20.0N110 W20.0；N120 X36.0 W22.0N120 X36.0 W22.0；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC（c c）成形车削循环）成形车削循环G73G73 G73 UG
25、73 U（i i）W W（k k）R R（d d）；）；G73 PG73 P（nsns）Q Q（nfnf）U U（u u）W W（w w）F_S_T_F_S_T_；N N（nsns）N N（nfnf）i i为沿为沿X X轴方向的退刀量（半径编程）轴方向的退刀量（半径编程）k k为沿为沿Z Z轴方向的退刀量；轴方向的退刀量；d d为重复加工次数为重复加工次数第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN30 G73 U14.0W14.
26、0R3；N40 G73 P50 Q100 U0.5W0.25 F0.3 S180；N50 G00 X80.0W-40.0；N60 G01 W-20.0 F0.15 S600；N70 X120.0 W-10.0；N80 W-20.0 S400；N90 G02 X160.0W-20.0 R20.0；N100 G01 X180.0W-10.0 S280；N110 G70 P50 Q100；N120 G00 X260.0 Z220.0；N130 M30；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC（d d）精车循环）精车循环G70G70在在采采用用G71G71、G72G72、G73G73指指令
27、令进进行行粗粗车车后后，用用G70G70指令可以作精加工循环切削，程序段格式为指令可以作精加工循环切削，程序段格式为 G70 P_ Q_ G70 P_ Q_ ；第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC六、车削加工实例六、车削加工实例如图所示工件，需要进行精加工，其中如图所示工件，需要进行精加工，其中85mm85mm外圆外圆不加工。毛坯为不加工。毛坯为85mm85mm340mm340mm棒材，材料为棒材，材料为4545钢。钢。第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC工艺处理工艺处理1）分析零件图，确定工件的装夹方式及加工路线）分析零件图，确定工件的装夹方式及加工路线以不需
28、要加工的85外圆为安装基准，并取三爪卡盘前端面中心为编程原点建立编程坐标系。对刀点和换刀点取为（200,350）其工艺路线为：(1)车零件外轮廓面；(2)车45槽；(3)车M48螺纹。2）刀具选择）刀具选择(1)外圆车刀T0101：车外轮廓、螺纹大径(2)切槽刀T0202（宽3mm）：车槽(3)螺纹刀T0303：车螺纹3）切削用量确定）切削用量确定工序内容工序内容主轴转速主轴转速（r/min）进给速度进给速度（mm/min）车外轮廓、车外轮廓、螺纹大径螺纹大径630150车槽车槽315100车螺纹车螺纹2001.5（mm/r）第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNC数值计算数值计算
29、1）螺纹实际大径螺纹实际大径2）倒角起点、圆弧）倒角起点、圆弧3）切槽参数）切槽参数4）螺纹切削行程、背吃刀量螺纹切削行程、背吃刀量第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCO0003O0003；N0 G92 X200.0 Z350.0N0 G92 X200.0 Z350.0；工件坐标系设定工件坐标系设定N1S630M03T0101M08；N2G00X41.8Z292.0M08；N3G01X47.8Z289.0F150；N4U0W-59.0；N5X50.0；N6X62.0W-60.0；N7U0Z155.0；N8X78.0W0；N9X80.0W-1.0；N10U0W-19.0；N11G
30、02U0W-60.0I63.25K-30.0；N12G01U0Z65.0；N13X90.0W0；N14G00X200.0Z350.0M05T0100M09；11223344556678789910101111程序编制程序编制12121313第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN15G00X51.0Z230.0S315M03T0202M08；N16G01X45.0W0F100；N17G04U5.0；N18G00X51.0W0；N19X200.0Z350.0M05T0200M09；1122334455第三章第三章 数控加工编程方法数控加工编程方法CNCN20G00X52.0Z296.0S200M03T0303M08；N21G82X47.2Z231.5F1.5；第第1刀，背吃刀量刀，背吃刀量0.3mmN22X46.6；第第2刀，背吃刀量刀，背吃刀量0.3mmN23X46.1；第第3刀，背吃刀量刀，背吃刀量0.25mmN24X45.8；第第4刀，背吃刀量刀，背吃刀量0.15mmN25G00X200.0Z350.0T0300M02；
