数控编程980TB.docx
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数控编程980TB
第五章 数控常用工艺指令及程序编制
教学目的
1、了解常用编程指令的使用功能。
2、认识常用编程指令的编程格式。
3、掌握常用编程指令的基本编程方法。
教学重点
1、G01、G02、G03的编程格式、代码含义和基本编程方法。
2、针对快速点定位、直线插补和圆弧插补进行编程练习和数控实训操作。
教学难点
1、对G01、G02、G03,应结合数控软件,强调各指令的执行过程。
2、对G02和G03,主要分析圆弧方向的判别。
3、重点理解外圆粗车循环和螺纹复合循环的重要性和编程训练。
教学方法
课堂讲解与车床实训相结合。
教学课时
25课时。
教学过程
第一节 直线插补G01(模态指令)
教学目的
1、了解直线插补的使用方法。
2、掌握G01格式中参数的含义及走刀方向和路线。
教学课时
5课时,其中理论2课时,实训3课时。
教学过程
一、相关工艺知识
1、概念
直线插补是指刀具沿着构成工件直线运动的功能。
如图所示,刀具从C点(起点)走到D点(终点),又从D点(起点)走到E点(终点),再从E点(起点)走到F点(终点)。
2、格式及各参数的含义
格式:
G01 X(U)_Z(W)_F_
式中:
X(U)、Z(W)——直线插补的终点坐标值;
F——指定切削进给速度。
应用:
刀具与工件产生切削运动。
功能:
刀具以直线方式,按指定进给速度F从当前位置移动到目标位置。
例1:
如右图,工件原点设置在右端面,则
①绝对坐标
G1 X50 Z-75 F20
X100
②增量坐标
G1 U0 W-75 F20
U50
3、直线插补的应用类型(以绝对编程为例)
⑴车端面、切断或车台阶、切槽(X值变化,Z值不变)
格式:
…Xa1Zb1
G01Xa2F_
注:
若a2=0,则车端面或切断。
⑵车外圆、内孔、钻孔等(Z值变化,X值不变)
格式:
…Xa1Zb1
G01Zb2F_
⑶车圆锥、倒角(X、Z值均发生变化)
格式:
…Xa1Zb1
G01Xa2Zb2F_
例2:
工件原点设置在右端面,留切入增量2mm,编写下图车端面、外圆、圆锥段的程序。
①车端面O:
G0X54Z0;
G1X0F60;(或G1U-54F60;)
②车外圆段AB:
G0X50Z2;
G1Z-30F60;(或G1W-32F60;)
③车圆锥段BC:
G1X50Z-30F60;
X100Z-75;(或U50W-45;)
4、注意事项
①G1程序段必须具有或在该程序段前已经有F指令,如无F指令则进给速度为零或为系统初态。
在无新的F指令前,先前指定的F指令总是有效,不需在每个程序段一一指定。
②G1是直线轮廓的切削加工运动指令,有时也作短距离的空行程运动指令,以防止G0指令在短距离高速运动时可能出现的惯性冲击现象。
③直线插补一般用于精加工,如用于粗加工,应根据加工余量分刀切削。
二、精加工编程举例
例3:
如本节图一所示,工件粗加工后各位置均留余量0.5mm。
要求编写精加工程序,不切断。
程序:
O5101;程序名
M3S2;主轴正转,置第二档转速
T0101;选择一号刀
G0X0Z2;刀具快速从A点移动到B点
G1Z0F100;刀具进刀到工件上(从B点到C点)
X15F30;刀具切削端面(从C点到D点)
X24W—20;刀具切削锥面(从D点到E点)
Z—30;刀具切削圆柱面(从E点到F点)
G0X80Z80;刀具快速退刀(从F点到A点)
M30;程序结束,光标返回程序开始
三、分刀切削应用举例(粗、精加工)
例4、加工如图所示工件,毛坯φ25mm,要求每次进刀量为单边1mm。
(因对刀已车端面,故程序不再车端面)
程序:
O5012;
S1M3;
T0101;
G0X23Z2;
G1Z—30F80;
X25.5;
G0Z2;
X21;
G1Z—30;
X25.5;
G0Z2;
X19;
G1Z—15;
X21.5;
G0Z2;
X17;
G1Z—15;
X20.5;
G0Z2;
X15;
G1Z—15;
X20.5;
G0Z2;
X13;
G1Z—15;
X20.5;
G0Z2;
X12;
G1Z—15F120;
X20;
Z—30;
X25.5
G0X100Z100
M30;
实训操作
1、根据工件毛坯车一长度为50mm的圆柱,要求:
①圆柱的最后直径视毛坯材料和加工要求决定。
②要求圆柱粗加工时分刀切削次数为两次,每次进刀双边2mm。
③端面倒2mm斜角(C2)。
④精车余量0.5mm(倒角处除外),其步骤为:
端面→倒角→圆柱。
⑤不切断。
2、加工例4所示工件。
要求:
①图示所示工件的尺寸可以根据毛坯材料作适当改动。
②粗加工时每次进刀量1mm,留精加工余量0.5mm。
③端面、阶台处均倒0.5mm的斜角。
④不切断。
⑤精车步骤:
端面→倒角→圆柱→阶台→倒角→圆柱。
作业布置
1、已知工件切削的起点坐标为(50,-20),终点坐标为(100,-50),试计算终点的增量坐标,并写出在绝对和增量编程方式下的直线插补程序。
2、编写工件的粗加工和精加工程序,要求粗加工时为分刀切削,每次加工2mm,不切断。
3、分别编写下面两图所示工件的精加工程序,各工件留粗加工余量0.5mm,不切断。
第二节 内外圆粗车循环G71(非模态指令)
教学目的
1、了解复合型车削循环的基本车削方法。
2、熟练掌握外圆粗车循环的车削方法。
教学课时
7课时,其中理论3课时,实训4课时。
教学过程
一、相关工艺知识
1、格式
G71U(Δd)R(e);
G71P(NS)Q(NF)U(Δu)W(Δw)F_S_T_;
N(NS)…
…
N(NF)…
2、功能
系统根据吃刀量、退刀量和P~Q程序段给出的精加工轨迹等自动计算粗加工路线,指令刀具从循环起点平行于Z轴进行切削,一次性成型。
3、参数
U(Δd)——X轴方向每次进刀量,半径值表示,无符号。
R(e)——X轴方向每次退刀量,半径值表示,无符号。
P(NS)——精加工形状程序段中的第一个程序段的顺序号。
Q(NF)——精加工形状程序段中的最后一个程序段的顺序号。
U(Δu)——X轴方向精加工余量的距离及方向(直径)。
W(Δw)——Z轴方向精加工余量的距离及方向。
F——粗加工的切削进给速度。
N(NS)至N(NF)程序段——精加工程序段,决定循环切削的最终形状,不能缺省程序段号。
3、刀具起点位置的确定
原则:
刀具起点应保证停留在所加工坯料的轮廓形成的矩形范围之外。
X方向:
比所加工坯料的最大直径大。
Z方向:
比所加工坯料的端面长一些。
4、走刀路线及方向
(1)进刀方向:
X轴方向进刀,Z轴方向切削。
(2)走刀路线示意图(车削方法)
①刀具从起点位置A出发,X轴快速进给Δd的距离;
②Z轴切削进给,进给终点为程序段Q的Z尺寸(系统自动计算);
③X轴快速退e的距离,然后Z轴快速返回刀具起点Z的坐标位置;
④X轴再进Δd的距离,重复步骤
(2)和(3),切削到程序段P的X尺寸(系统自动计算);
⑤按精加工路线从程序段P的X、Z尺寸切削到程序段Q的X、Z尺寸;
⑥X轴快速退到刀具起点A的X坐标位置;
⑦Z轴快速返回刀具起点A的Z坐标位置。
(3)编程路线示意图(编程步骤):
G0X_Z_刀具快速定位到G71循环起点
G71U_R_粗加工工件轮廓
G71P_Q_U_W_F_
PQ精加工程序段决定工件轮廓的形状和尺寸
5、刀具加工完毕停留位置
刀具起点位置。
6、刀具选择
偏刀。
7、加工后工件尺寸
Z方向:
工件长度+Δw
X方向:
圆柱直径+Δu
二、编程举例
例1、加工件如图所示,毛坯尺寸φ25,不切断。
程序:
O0501;
N0010M3S1;
N0020T0101M8;
N0030G0X26Z1;G71循环刀具起点
N0040G71U0.5R0.2;单边每次进刀量0.5mm,退刀量0.2mm
N0050G71P0060Q0110U0.2W0.2F100;粗加工工件轮廓,余量X、Z方向0.2mm
N0060G0X0;精加工程序起点
N0070G1Z0F60;进刀至锥顶
N0080X12Z—12;车削12mm锥体
N0090Z—22;车φ12mm圆柱
N0100X21;车阶台面
N0110Z—30;车φ21mm圆柱
N0120G0X80Z100;
N0130M30;
例2、加工轴件如图所示,毛坯尺寸φ22。
要求:
径向和轴向均留0.2mm精加工余量,不切断,倒角C1。
程序:
O0502;
N0010M3S1;
N0020T0101M8;
N0030G0X23Z2;
N0040G71U0.5R0.2;
N0050G71P0060Q0140U0.2W0.2F100;
N0060G0X8;
N0070G1Z0;
N0080X10Z—1;
N0090Z—20;
N0100X16Z—28;
N0110Z—40;
N0120X19;
N0130X21Z—41;
N0140Z—56;
N0150G0X80Z100;
N0160M30;
三、注意事项
1、G71循环只适合于工件的粗加工,如精加工至图纸尺寸则需用G70编程或编写精加工程序。
2、G71指令刀具平行于Z轴移动切削,用于轴向切削量比较大的工件。
3、操作面板的单段键能够暂停G71的每一个单步循环,进给保持键则不能,但两键均不能停止正在执行中的单步循环过程。
4、P~Q程序段的F、S和T功能仅对精加工有效,对粗加工循环无效。
5、G71指令后应紧跟粗车循环的切削指令,即P程序段为G0或G1指令,但不能出现Z坐标值。
6、P~Q程序段必须保证X、Z轴都是单调增大或减小。
7、P~Q程序段不能调用子程序。
8、描述循环切削最终轨迹的P~Q程序段指令只能包含G0、G1、G2和G3。
9、P~Q程序段不能缺省程序段号,其段数最多为99段。
四、G71编程操作的关键
1、根据坯料尺寸(直径和长度),确定刀具循环起点的坐标。
2、根据刀具和材料,确定X方向的每次进刀量和退刀量(即U和R值)。
作业布置
1、G71的走刀路线和方向是如何确定的?
2、用G71编写第一节第3题两个工件的数控程序,并要求在循环粗车后进行精加工,将工件加工到图纸所示尺寸值。
实训操作
1、根据工件毛坯车一长度为50mm的圆柱(工件见第一节实训操作第1题图示),要求:
①圆柱的最后直径视毛坯材料和加工要求决定。
②端面倒2mm斜角(C2)。
③不切断。
2、本节例1、例2、作业第2题四个工件,分小组练习(尺寸可视毛坯材料作适当改动)。
第三节 精加工循环G70(非模态指令)
教学目的
1、掌握精加工循环的使用方法。
教学课时
3课时,其中理论1课时,实训2课时。
教学过程
一、格式
G70P(NS)Q(NF);
1、功能
指令刀具从循环起点沿P~Q程序段给出的工件精加工轨迹进行精加工。
2、参数
P——精加工程序段的第一个程序段的顺序号;
Q——精加工程序段的最后一个程序段的顺序号。
3、编程位置
G0X_Z_刀具快速定位到G71循环起点
G71/G72/G73 U_R_粗加工工件轮廓
G71/G72/G73 P_Q_U_ W_ F_
PQ精加工程序段决定工件轮廓的形状和尺寸
G70 P_Q_精加工工件,切除粗车循环后的U、W余量
4、注意事项
①G70是位于G71、G72和G73之后,用于切除粗加工时所剩余的精加工余量。
②G70可以采用G71、G72和G73粗车循环的刀具起点,也可以在全部粗车后重新定位循环起点。
③P~Q程序段的F、S、T功能对G70有效,对G71、G72和G73无效。
④G70循环结束,刀具快速返回循环起点,并读取下一个程序段。
二、编程举例
例题:
棒料Ф23mm,加工右图所示工件,不切断。
工艺:
T0101—外圆粗车刀;T0202—外圆精车刀。
程序:
O7001
N10M3S1置粗车转速600mm/min
N20T0101调用外圆粗车刀
N30G0X26Z3定位G71循环起点
N40G71U1R0.3置G71每次单步循环进刀量1mm,退刀量0.3mm
N50G71P60Q130U0.3R0.2F80置精加工余量横向0.3mm,轴向0.2mm
N60G0X0
N70G1Z0F120
N80X10Z—10F60
N90W—5
N100X16Z—20;
N110W—5
N120X20W—10;
N130W—5;
N140G0X100Z100;
N150M5;
N160M0;程序暂停,换主轴转速精车
N170S2M3置精车转速1000mm/min
N180T0202;换2号精车刀
N190G0X25Z2;重置G70刀具循环起点
N200G70P60Q130;执行G70精车循环
N210G0X100Z100;
N220M30;
作业布置
1、第二节例1及例2已经编写好工件的粗车循环程序,现要求在其后加上G70精车循环程序。
要求:
分别用外圆粗车刀和外圆精车刀加工。
实训操作
1、在数控车床上加工本节例题所示工件。
第四节 切削过程中发现错漏的修改方法
教学目的
1、掌握控制尺寸的方法,保证达到图样的要求。
2、掌握在加工过程中有错漏时修改的操作方法。
教学课时
3课时,其中理论1课时,实训2课时。
教学过程
一、工件加工尺寸不符合图样尺寸的原因
1、刀具安装不正确。
2、量具不干净,有误差,使用不正确。
3、丝杠配合有间隙、导轨磨损等机械原因。
二、正常情况下停止程序自动运行的方法
1、按进给保持键:
机床进给减速停止,程序暂停。
2、按单段键:
系统执行完一个程序段或固定循环的每一个单步循环后,程序暂停。
3、程序用M0指令:
一般用于粗加工或半精加工之后,使程序暂停运行,模态信息全部保存。
其编程位置是:
①粗加工或半精加工;②M5;③M0;④精加工。
三、程序从任意段自动运行的步骤
1、将刀架移动到需要运行的程序段的上一程序段结束位置,如该运行程序段为G0/G1绝对编程,则刀架置为安全位置即可(最好选择G0绝对编程程序段作为重新运行的开始程序段)。
2、置手动操作方式,启动主轴及其他辅助功能。
3、置编辑操作方式,打开需要运行的程序。
4、移动光标至需要运行的程序段开头。
5、置自动操作方式,按循环启动键自动运行程序。
四、切削过程中发现错漏的修改方法
1、切削过程中发现当前程序段有错漏时的修改
①停止程序运行,置手动方式,刀具回上一个G0定位点。
②按编辑方式,置程序页面,修改错漏的尺寸。
③光标移回到该G0定位的程序段开头,按自动方式运行程序。
2、切削过程中发现下面程序段有错漏时的修改
①停止程序运行,按编辑方式,置程序页面,修改错漏的尺寸。
②若为单一固定循环或无循环加工,则光标移回原光标停的程序段,置自动方式运行程序。
③若为复合循环加工,将光标移到G0定位循环起点的程序段开头,刀具回安全位置,置自动方式运行程序。
五、工件加工后尺寸不符合图样要求的修改方法
(一)修改程序(单件生产使用)
1、使用条件:
各位置尺寸差值不相同。
2、修改方法:
修改后的程序尺寸=原程序尺寸+(图纸尺寸—实际加工尺寸)
即各位置加工尺寸偏大,则程序尺寸减去差值;各位置尺寸加工偏小,则程序尺寸加上差值。
3、修改步骤:
①停止程序运行,刀具回G0定位点,测量工件。
②计算修改后的程序尺寸。
③修改相应尺寸变化的程序段。
④将光标移到该G0定位的程序段开头,按自动方式运行程序。
⑤重复以上的修改方法,直到符合尺寸要求。
例1、图纸编程尺寸:
X12、X16和X21
实际车削尺寸:
X12.06、X16.08和X21.13
修改后的尺寸:
X11.94即11.94=12+(12—12.06)
X15.92 即15.92=16+(16—16.08)
X20.87 即20.87=21+(21—21.13)
程序:
N10M3S1;
N20T0101;
N30G0X23Z2;(重新加工时,刀具回该G0定位点)
N40G71U1.5R0.5;
N50G71P60Q110U0.3W0F80;
N60G0X12;(修改为:
G0X11.94;)
N70G1Z—10F50;
N80X16;(修改为:
X15.92;)
N90Z—20;
N100X21;(修改为:
X20.87;)
N110Z—30;
(N115G0X23Z2)(若G70前加G0程序段,则重新加工时将光标移到该G0
程序段,而刀架在安全位置即可)
N120G70P60Q110;(重新加工时,光标移至该程序段开头)
N130G0X80Z100;
N140M30;
(二)修改刀补(批量生产使用)
1、修改方法:
X坐标:
工件直径偏大输入“U 负超差值”,偏小输入“U 正超差值”;
Z坐标:
工件长度偏长输入“W 正超差值”,偏短输入“W 负超差值”。
2、修改步骤:
①刀架选择基准刀。
②置刀补000版页面。
③光标移动到基准刀序号位置,按上述方法修改刀补。
④刀架换非基准刀。
⑤光标移动到非基准刀序号位置,按上述方法修改刀补。
⑥置录入操作方式,程序页面,将所有修改的基准刀和非基准刀加上刀补。
例2、基准刀T0101,直径X超0.05mm;非基准刀T0202,直径X小0.10mm,长度Z超0.13mm。
其刀补修改方法是:
1、基准刀:
01序号位置,输入U—0.05。
2、非基准刀:
02序号位置,输入U0.10和W0.13。
实训操作
第二节例1、例2及第三节例题已经加工,分别用修改程序和修改刀补的方法重新加工零件,直到能随时暂停、修改、车削,保证尺寸达到图纸要求。
第五节 圆弧插补G2和G3(模态指令)
教学目的
1、了解圆弧插补的方法及格式中各参数的含义。
2、能判断出顺时针、逆时针圆弧插补的方向。
教学课时
5课时,其中理论2课时,实训3课时。
教学过程
一、概念
圆弧插补是指刀具沿着构成工件圆弧轨迹运动的功能。
如右图,刀具从圆弧起点至终点的切削轨迹即为圆弧插补。
二、GSK980T系统判断圆弧插补方向的方法
全部以后置刀架车床判断插补的方向:
将刀架放置在圆弧的圆心位置,判断圆弧起点至终点的旋转方向,其中顺时针为G2,逆时针为G3。
三、圆弧插补的编程方法
圆心编程和半径编程两种,但数控圆弧车削均可用半径编程。
四、半径编程的格式
格式:
G2/G3X(U)_Z(W)_R_F_
参数:
①X、Z——圆弧终点相对于工件原点的绝对坐标值。
②U、W——圆弧终点相对于圆弧起点的增量坐标值。
③R——圆弧半径。
例1:
如右上图前置刀架车床,工件原点设置在右端面,试写出从P1到P2的圆弧插补程序。
绝对编程:
G2X50Z-20R25F60
增量编程:
G2U20W-20R25F60
例2:
加工工件如右图所示,毛坯尺寸为φ36mm。
坐标:
A:
X=16,Z—8;B:
X=16,Z=—15;
C:
X=22,Z=—23;D:
X=22,Z=—30;
E:
X=32,Z—35;F:
X=32,Z—43。
方向:
右端半球为逆时针圆弧G3;
DE段为顺时针圆弧G2。
程序:
O5051;
N10M3S1;主轴正转,转速约650r/min
N20T0101;
N30G0X38Z3;定位G71循环起点
N40G71U0.5R0.2;外圆粗车循环
N50G71P60Q130U0.3R0.1F80;
N60G0X0;定位切削起点,靠近工件
N70G1Z0F30;走刀至工件上
N80G3X16Z—8R8;车SR8半球
N90G1Z—15;车φ16圆柱
N100X22Z—23;车圆锥
N110Z—30;车φ22圆柱
N120G2X32Z—35R5;倒R5圆弧
N130G1Z—43;车φ32圆柱
N140M5;
N150M0;程序暂停,检验工件
N160S2M3;
N170G0X38Z3;定位G70循环起点
N180G70P60Q130;精车循环
N190G0X100Z100;
N200M30;
作业布置
1、什么叫圆弧插补?
GSK980TB数控车床的圆弧插补方向如何判断?
2、分别编写下列图示工件的加工程序,毛坯尺寸视图纸自定,不切断。
(1)
(2)
(3)(4)
实训操作
本节作业第2题第
(1)题,每个小组均要求在机床上实习操作,第
(2)(3)题各选一例进行加工,第(4)题由操作能力较好的同学准备一把切槽刀操作。
第六节 螺纹切削循环G92(模态指令)
教学目的
1、掌握螺纹尺寸的计算方法。
2、熟练掌握普通螺纹切削循环的基本车削方法及检查方法。
3、掌握车螺纹的进刀方法及切削余量的合理分配。
4、加工过程中发现问题能分析、查找原因,并做出相应的修改。
教学课时
8课时,其中理论4课时,实训4课时。
教学过程
一、普通螺纹的尺寸计算
1、螺距(P)
粗牙螺纹:
螺距只有一种,无标注,需查表得出。
例如:
M16,查表得P=2。
细牙螺纹:
螺距多种,使用时标明。
例如:
M16×1.5,则P=1.5。
2、粗牙螺纹的公称直径(D)与螺距(P)的关系(最常用部分)
直径(D)
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
27
螺距(P)
1
1.25
1.5
1.75
2
2
2.5
2.5
2.5
3
3
3、螺纹牙高(h)
螺纹牙型高度是车削螺纹时车刀的总切入深度。
根据GBl92~197—81普通螺纹国家
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