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图2.1.1数控车床坐标系
三、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,如图2.1.2所示:
图中A点的坐标值为(30,80),B点的坐标值为(40,60)。
采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致,这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误,给编程带来很大方便。
图2.1.2直径编程
四、进刀和退刀方式
对于车削加工,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。
如图2.1.3所示。
图2.1.3切削起始点的确定
五、绝对编程与增量编程
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。
图2.1.4绝对值编程与增量编程
如图2.1.4所示,直线A→B,可用:
绝对:
G01X100.0Z50.0;
相对:
G01U60.0W-100.0;
混用:
G01X100.0W-100.0;
或G01U60.0Z50.0;
第2节数控车床的基本编程方法
数控车削加工包括内外圆柱面的车削加工、端面车削加工、钻孔加工、螺纹加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工等,在分析了数控车床工艺装备和数控车床编程特点的基础上,下面将结合配置FANUC-0i数控系统的数控车床重点讨论数控车床基本编程方法。
编程格式G50X~Z~
式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。
G50使用方法与G92类似。
在数控车床编程时,所有X坐标值均使用直径值,如图2.1.5所示。
例:
按图2.1.5设置加工坐标的程序段如下:
G50X121.8Z33.9
图2.1.5G50设定加工坐标系
工件坐标系的选择指令G54~G59
图2.1.6G54设定加工坐标系
例如,用G54指令设定如图所示的工件坐标系。
首先设置G54原点偏置寄存器:
G54X0Z85.0;
然后再在程序中调用:
N010G54;
说明:
1、G54~G59是系统预置的六个坐标系,可根据需要选用。
2、G54~G59建立的工件坐标原点是相对于机床原点而言的,在程序运行前已设定好,在程序运行中是无法重置的。
3、G54~G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用MDI方式输入,系统自动记忆。
4、使用该组指令前,必须先回参考点。
5、G54~G59为模态指令,可相互注销。
二、基本指令G00、G01、G02、G03、G04、G28
1.快速点位移动G00
格式:
G00X(U)_Z(W)_;
其中,X(U)_、Z(W)_为目标点坐标值。
2.直线插补G01
格式:
G01X(U)_Z(W)_F_;
其中,X(U)、Z(W)为目标点坐标,F为进给速度。
机床执行G01指令时,如果之前的程序段中无F指令,在该程序段中必须含有F指令。
G01和F都是模态指令。
3.圆弧插补G02、G03
顺时针圆弧插补用G02指令,逆时针圆弧插补用G03指令。
1)用圆弧半径R和终点坐标进行圆弧插补
格式:
G18G02(G03)X(U)_Z(W)_R_F_;
其中:
X(U)和Z(W)为圆弧的终点坐标值,
绝对值编程方式下用X和Z,增量值编程方式下用U和W。
规定圆弧对应的圆心角小于等于180°
时,用“+R”表示;
反之,用“-R”表示。
F为加工圆弧时的进给量。
2)用分矢量和终点坐标进行圆弧插补
格式:
G18G02(G03)X(U)_Z(W)_I_K_F_;
其中:
X(U)和Z(W)为圆弧的终点坐标值,绝对值编程方式下用X和Z,增量值编程方式下用U和W。
I、K分别为圆弧的方向矢量在X轴和Z轴上的投影(I为半径值)。
当分矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取负号。
如图2.1.7所示,图中所示I和K均为负值。
图2.1.7圆弧指令编程
4.暂停指令G04
G04X(P)_;
其中,X(P)为暂停时间。
X后用小数表示,单位为秒;
P后用整数表示,单位为毫秒。
如:
G04X2.0表示暂停2秒;
G04P1000表示暂停1000毫秒。
5.返回参考点指令G28
G28指令可以使刀具从任何位置以快速点定位方式经过中间点返回参考点。
格式:
G28X_Z_;
其中,X、Z是中间点的坐标值。
1、尺寸单位选择:
格式:
G20英制输入制式英寸输入
G21公制输入制式毫米输入(默认)
2、进给速度单位的设定
每转进给量编程格式G95F~
F后面的数字表示的是主轴每转进给量,单位为mm/r。
G95F0.2表示进给量为0.2mm/r。
每分钟进给量编程格式G94F~
F后面的数字表示的是每分钟进给量,单位为mm/min。
G94F100表示进给量为100mm/min。
结合生产实际,用实物、图表直观教学,
举例说明
CAD/CAM中心仿真加工教学
利用仿真加工软件教学
四、新课小结:
1、首先要了解数控车床的加工方式:
工件作旋转运动,刀具作直线(或圆弧)进给运动,从而完成零件的切削。
所以数控车削加工的零件是回转体,径向尺寸通常采用直径标注,所以在数控车编程时采用直径编程,这点对于初学者较难理解,容易出错,要多作练习,是重点注意的知识点。
2、采用绝对值编程和相对值编程时也容易坐标值计算错误,经常是二者之间出现混淆,需要特别小心。
分析总结
五、作业:
1、数控车床的类型有哪些?
CK7815型数控车床床身导轨倾斜60°
布置有什么好处?
2、数控车床的机床原点、参考点及工件原点之间有何区别?
试以某具有参考点功能的车床为例,用图示表达出它们之间的相对位置关系。
3、G00和G01都是从一点移到另一点,它们有什么不同?
各适用于什么场合?
4、数控车床圆弧的顺逆应如何判断?
六、教学后记:
从本次课开始学生们开始编制数控程序,学生们是否对编程感兴趣,是否愿意进一步学习编程的相关知识,本次课非常关键。
课程采取多媒体教学方式,并利用仿真软件辅助教学,使编制的程序立即进行仿真加工,加深对指令的理解。
数控车床编程实例
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未知
1.根据零件图样要求、毛坯情况,确定工艺方案及加工路线
1)对细长轴类零件,轴心线为工艺基准,用三爪自定心卡盘夹持φ58㎜外圆一头,使工件伸出卡盘175㎜,用顶尖顶持另一头,一次装夹完成粗精加工(注:
切断时将顶尖退出)。
2)
工步顺序
①粗车外圆。
基本采用阶梯切削路线,粗车φ56㎜、SφS50㎜、φ36㎜、M30㎜各外圆段以及锥长为10㎜的圆锥段,留1㎜的余量。
②自右向左精车各外圆面:
螺纹段右倒角→切削螺纹段外圆φ30㎜→车锥长10㎜的圆锥→车φ36㎜圆柱段→车φ56㎜圆柱段。
③车5㎜×
φ26㎜螺纹退刀槽,倒螺纹段左倒角,车锥长10㎜的圆锥以及车5㎜×
φ34㎜的槽。
④车螺纹。
⑤自右向左粗车R15㎜、R25㎜、Sφ50㎜、R15㎜各圆弧面及30°
的圆锥面。
⑥自右向左精车R15㎜、R25㎜、Sφ50㎜、R15㎜各圆弧面及30°
⑦切断。
2.选择机床设备
根据零件图样要求,选用经济型数控车床即可达到要求。
故选用CK0630型数控卧式车床。
3.选择刀具
根据加工要求,选用三把刀具,T01为粗加工刀,选90°
外圆车刀,T03为切槽刀,刀宽为3㎜,T05为螺纹刀。
同时把三把刀在自动换刀刀架上安装好,且都对好刀,把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。
4.确定切削用量
切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。
5.确定工件坐标系、对刀点和换刀点
确定以工件左端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系。
采用手动试切对刀方法(操作与上面数控车床的对刀方法相同)把点O作为对刀点。
换刀点设置在工件坐标系下X70、Z30处。
6.编写程序(该程序用于CK0630车床)
按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。
该工件的加工程序如下:
N0010
G59
X0
Z195
N0020
G90
N0030
G92
X70
Z30
N0040
M03
S450
N0050
M06
T01
N0060
G00
X57
Z1
N0070
G01
Z-170
F80
N0080
X58
N0090
X51
Z1
N0100
Z-113
N0110
X52
N0120
G91
N0130
G81
P3
N0140
X-5
Z0
N0150
Z-63
F80
N0160
Z63
N0170
G80
N0180
P2
N0190
X-3
N0200
Z-25
N0210
Z25
N0220
G80
N0230
G90
N0240
X31
Z-25
N0250
X37
Z-35
F80
N0260
N0270
X23
Z-72.5
N0280
X26
N0290
X30
Z-2
F60
N0300
F60
N0310
X36
N0320
F60
N0330
X56
Z-63
N0340
N0350
G28
N0360
G29
N0370
T03
N0380
S400
N0390
N0400
F40
N0410
Z-23
N0420
F40
N0430
Z-21
N0440
N0450
Z-35
N0460
N0470
Z-113
N0480
X34.5
N0490
Z-111
N0500
Z-111
F40
N0510
G28
N0520
N0530
T05
N0540
Z2
N0550
G91
N0560
G33
D30
I27.8
X0.1
Q0
N0570
Z1.5
N0580
N0590
N0600
X38
Z-45
N0610
G03
X32
Z-54
I60
K-54
N0620
G02
X42
Z-69
I80
N0630
Z-99
I0
K-84
N0640
Z-108
I64
K-108
N0650
X48
N0660
Z-135.4
N0670
N0680
X40
N0690
N0700
X50
N0710
N0720
N0730
N0740
N0750
S800
N0760
N0770
N0780
N0790
X34
N0800
N0810
N0820
G28
N0830
N0840
N0850
N0860
Z-168
N0870
Z-168
N0880
N0890
N0900
M05
N0910
M02
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