数控车床编程基本指令学习的学习的资料doc.docx
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1
数控车床编程基本指令
一、M指令(或辅助功能)
辅助功能是用地址字M及二位数字表示的,它主要用于机床加工操作时的工艺性指令。
其特点是靠继电器的通、断,来实现其控制过程。
下表为华中I型数控系统的M指令功能表。
M指令功能表
指令
功能
说明
备注
M00
程序暂停
执行M00后,机床所有动作均被切断,重新按程
*
序启动按键后,再继续执行后面的程序段。
M01
任选暂停
执行过程和M00相同,只是在机床控制面板上的
“任选停止”开关置于接通位置时,该指令才
有效。
M02
主程序结束
切断机床所有动作,并使程序复位。
M03
主轴正转
M04
主轴反转
M05
主轴停
M06
刀塔转位
该换刀指令(M06)必须与选刀指令(T指令)结
合,才能正确完成换刀动作。
M07
切削液开
*
M09
切削液关
*
M98
调用子程序
其后P地址指定子程序号,L地址调运次数。
M99
子程序结束
子程序结束,并返回到主程序中。
*暂无此功能。
二、F.T.S指令
1.F指令(进给功能)
F指令是表示进给速度,进给速度是用字母F和其后面的若干数字来表示的:
1)每分钟进给(G98)
系统在执行了G98指令后,再遇到F指令时,便认为F所指定的进给速度单位为mm/min。
G98指令执行一次后,系统将保持G98状态,即使关机也不受影响,直至系统又执行了含有G99的程序段,则G98被否定,而G99发生作用。
2)每转进给(G99)
1
2
若系统处于G99状态,则认为F所指定的进给速度单位为mm/r。
要取消G99状态,必须重新指定G98。
2.T指令(刀具功能)
刀具功能主要用于系统对各种刀具的选择,它是由地址T和其后的四位数字表示。
其中前两位为选择的刀具号,后两位为选择的刀具补偿号。
每一刀具加工结束后必须取消其刀具补偿,即将后两位数字设为“00”,取消刀具补偿。
例如:
O0001;
N01G92X50Z50;
N02M06T0101;(用“01”号刀加工,刀补号为“01”。
刀补号也可为
“02”,T指令应为:
“T0102”)
N03G00G90Z40;
N04G01X40Z30F100
N05G00X50Z50T0100;(取消“01”号刀补)
N06M02
3.S指令(主轴功能)
主轴功能主要是表示主轴旋转速度,它是由S和其后的数字组成。
例如S300表示主轴转速300转/每分钟。
三、G指令(准备功能)
准备功能G指令用地址字G和两位数值表示,共有G00-G99,下表为华
中I型数控系统的G指令功能表。
各G指令按功能分成若干组。
其中00组的指令称为非模态式G指令,其只限定在被指定的程序段中有效。
其余组的G指令属于模态式G指令,具有连续性,在后续程序中,只要同组其它G指令未出现之前一直有效。
不同组的G指令在同一个程序段中可以指令多个,同组的G指令在一个程序段中指令多个时,以最后一个为准。
G指令功能表
代码组号意义代组号意义
码
G0001快速定位G5711零点偏置
G01直线插补G58
G02
圆弧插补(顺时针)
G59
G03
圆弧插补(逆时针)
G65
00
宏指令简单调用
G04
00
暂停延时
G66
12
宏指令模态调用
G20
06
英制输入
G67
宏指令模态调用取消
2
3
代码
组号
意义
代
组号
意义
码
G21
公制输入
G90
03
绝对值编程
G27
00
参考点返回检查
G91
增量值编程
G28
返回到参考点
G92
00
坐标系设定
G29
G80
01
内、外径车削单一固定循
由参考点返回
环
G32
01
G81
螺纹切削
G40
07
刀具半径补偿取消
G82
端面车削单一固定循环
G41
刀具半径左补偿
螺纹车削单一固定循环
G42
刀具半径右补偿
G98
05
每分进给
G99
每转进给
G52
00
局部坐标系设定
G71
00
内、外径车削复合固定循
G54
11
零点偏置
G72
环
G55
G73
端面车削复合固定循环
G56
G76
封闭轮廓车削复合固定循
环
螺纹车削复合固定循环
3
4
1.坐标系相关的G指令
*坐标系设定G92指令(点击右键,选择菜单中的播放.)G92X__Z__
图2
该指令是规定刀具起点在工件原点的距离,X、Z为刀尖起刀点在工件坐标系中的坐标。
当执行G92XαZβ指令后,系统内部即对(α,β)进行记忆,并建立一个使起刀点坐标值为(α,β)的坐标系。
该坐标系即为工件坐标系,系统控制刀具在此坐标系中按程序进行加工。
若刀具起点距工件原点的X向和Z向尺寸恰好为α和β,则加工原点与程序原点重合。
加工原点与程序原点在图面表示上为同一位置,编程时考虑为同一点。
例如,图2所示坐标系的设定,当以工件左端面为工件原点时,应按下行建工件坐标系。
G92X180Z254;
当以工件右端面为工件原点时,应按下行建立工件坐标系。
G92X180Z114;
显然,当α、β不同,或改变刀具位置时,加工原点与程序原点不一致,系统无法控制刀具在工件坐标系中,按编制的程序加工出正确位置或尺
4
5
寸的工件。
因此在执行程序段G92XαZβ前,必须先对刀。
X、Z值的确定,即确定起刀点在工件坐标系下的坐标值。
其遵循的一般原则为:
1、方便数学计算和简化编程;
2、容易找正对刀;
3、全球加工检查;
4、引起的加工误差小;
5、不要与机床、工件发生碰撞;
6、方便拆卸工件;
7、空行程不要太长。
点平移到O′点。
*零点偏置G54~G59指令零点偏置是数控系统的一种特征,即允许把数控测量系统的原点在相对机床基准的规定范围内移动,而永久原点的位置被存贮
在数控系统中。
因此,当不用G92
指令设定工件坐标系时,可以用
G54~G59指令设定六个工件坐标
系,即通过设定机床所特有的六
个坐标系原点(即工件坐标系1~
6的原点)在机床坐标系中的坐标
值,(即工件零点偏移值)。
该值可用MDI方式输入相应项中。
例如图3所示:
O1005;
G55;
G90G00X20Z100;
X40Z20;
M02;
此例中(20,100)及(40,20)
的位置被定
位于坐标系2上。
注意比较G92与G54~G59指令之
间的差别和不同的使用方法。
G92指令需后续坐标值指定刀具起点在当前工件坐标系中的坐标值,因此须用单独一个程序段指定,该程序段中尽管有位置指令值,但并不产生运动,在使用G92指令前,必须保证刀具回到加工起始点即对刀点。
使用G54~G59建立工件坐标系时,该指令可单独指定(如上例中的N02句),也可与其他指令同段指定(如上例中的N01句),如果该段程序中有位置指令就会产生运动。
使用该指令前,先用MDI方式输入该坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值。
*绝对值输入G90和增量值输入G91指令
5
6
G90指令按绝对值方式设定输入坐标,即移动指令终点的坐标值X、Z都是以工件坐标原点为基准来计算,X、Z是工件坐标系中坐标值。
G91指令按增量方式设定输入坐标,即移动指令终点的坐标值X、Z都是以始点为基准来计算,根据终点相对于始点的方向判断正负,与坐标轴
同向取正,反向取负。
*英制输入G20(单位in)和公制输入G21(单位mm)指令
使用G20/G21指令可以选择是英制输入或者是公制输入,它们两个可相互取代,且断电前后一致,即停机前使用G20或G21指令,在下次开机时仍有效。
除非再设定,而且要在程序开头设置坐标系统之前来设定好。
出厂时一般设定为G21状态。
*进给量的设定G98和G99指令
每分钟进给量设定G98指令:
系统在执行了一条含有G98的程序段后,再遇到F指令时,便认为F所指定的进给速度单位为mm/min。
G98被执行一次后,系统将保持G98状态,即使断电也不影响,直至系统又执行了含有G98程序段。
每转进给量设定G99指令:
若系统处于G99状态,必须重新指定G98。
当使用每转进给量方式时,必须在主轴上安装一个位置编码器。
2.运动方式相关G指令
1)直线插补(点击右键,选择菜单中的播放.)
G01X___Z___
2)倒角、倒圆G01指令
倒角控制机能可以在两相邻轨迹之
间插入直线倒角或圆弧倒角。
直线倒角
G01X___Z___C___;
其中X、Z值,在绝对指令时,(见图4)两相邻直线的交点,即假想拐角交点G的坐标值;在增量指令时,是假想拐角交点G相对于起始直线轨迹的始点E的移动距离,C值是假想拐角的交点G相对于倒角始点F的距离。
圆弧倒角
6
7
G01X___Z___R___;
其X、Z值与直线倒角一样,R值是倒角圆弧的半径值。
注:
1、使用增量指令编程进行倒角控制时,如O3112程序的N3、N4程序段,其指令必须分别从点D、G开始计算距离,而不是从点E、H开始。
2、单段工作方式下,刀具将在点D、G处停止前进,而非停于E、H点。
3、在螺纹切削程序段中不得出现倒角控指令。
4、出现以下指令,系统将包机、报警。
如:
X、Z轴指定的移动量比指定的R或C小时,将报警。
5、在G01状态下,C、R指令均出现时,以后出现的为准。
*圆弧插补G02、G03指令
(点击右键,选择菜单中的播
放.)
图6图7
7
8
图5为CJK6032型车床的坐标轴方向及圆弧插补方向
的判断。
见图6,其中X、Z值绝对指令时为圆弧终点坐标值,增量指令时为圆弧终点相对
始点的距离;R是圆弧半径,当圆所对的圆心角为0~180°时,R取正值,当圆弧所对的圆心角为180~
360°时,R取负值;I、K
为圆心在X、Z轴方向上相
对始点的坐标增量,无论是
直径编程还是半径编程,I
均为半径量;当I、K为零
时可以省略I、K和R在程
序段中等效,在一程序段中
同时指令了I、K、R时,R
有效。
*G32指令
G32X__Z__F__
执行G32指令时,刀具可以加工圆柱螺纹以及等螺距的锥螺纹、侧面螺
纹。
见图8所示。
其中X、Z值在绝对指令时,为螺纹加工轨迹终点
B
的坐标值,在增量指令时为螺纹加工轨迹终点
B相对始点A的距离,注
意在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速进刀段
δ和降速退刀段δ′,
以消除伺服滞后造成的螺距误差。
F为螺纹导程,当加工锥螺纹时,斜
角α在45°以下,F为Z轴方向螺纹导程;斜角在
45°以上,F为X
轴方向螺纹导程。
螺纹车削加工为成型车削,其切削量较大,一般要求分数次进给。
常用螺纹切削的进给次数与吃刀量
米制螺纹
螺距
1.0
1.5
2
2.5
3
3.5
4
牙深半径
0.649
0.974
1.299
1.624
1.949
2.273
2.598
(直
1次
0.7
0.8
0.9
1.0
1.2
1.5
1.5
径量)
2次
0.4
0.6
0.6
0.7
0.7
0.7
0.8
切
3次
0.2
0.4
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
4次
0.16
0.4
0.4
0.4
0.6
0.6
削
5次
0.1
0.4
0.4
0.4
0.4
次
6次
0.15
0.4
0.4
0.4
8
9
数
7次
0.2
0.2
0.4
及
8次
0.15
0.3
吃
9次
0.2
刀
量
英制螺纹
牙/in
24
18
16
14
12
10
8
牙深(半径量)
0.678
0.904
1.016
1.162
1.355
1.626
2.033
(直
1次
0.8
0.8
0.8
0.8
0.9
1.0
1.2
径
2次
0.4
0.6
0.6
0.6
0.6
0.7
0.7
量)
3次
0.16
0.3
0.5
0.5
0.6
0.6
0.6
切削
4次
0.11
0.3
0.3
0.4
0.4
0.5
次数
5次
0.13
0.13
0.21
0.4
0.5
及吃
6次
0.16
0.4
刀量
7次
0.17
注:
1.从螺纹粗加工到精加工,主轴的转速必须保持一常数;
2.在没有停止主轴的情况下,停止螺纹的切削将非常危险;
3.在螺纹加工中不使用恒定线速度控制功能。
O1019;
N1G92X50Z120;
N2G90G00X29.2Z101.5M03;
N3G32Z19F1.5;
N4G00X40;
9
10
N5Z101.5;
N6X28.6;
N7G32Z19F1.5;
N8G00X40;
N9Z101.5;
N10X28.2;
N11G32Z19F1.5;
N12G00X40;
N9Z101.5;
N10X28.04;
N11G32Z19F1.5;
N12G00X40;
N13X50Z120;
N14M05;
N15M02;
例图10所示锥螺纹切削,螺纹导程1mm,δ=3mm,δ′=3mm,每次吃刀量(直径值)为0.7mm、0.4mm、0.2mm。
O1020;
N1G91G00X-38.7M03;
N2G32X24Z-36F1;
N3G00X14.7;
N4Z36;
N5X-39.1;
N6G32X24Z-36F1;
N7G00X15.1;
N8Z36;
N9X-39.3;
N10G32X24Z-36F1;
N11G00X15.3;
N12Z36;
N13M05;
N14M02;
*单一切削循环指令(G80、G81、G82)
1)内、外径切削循环G80指令(点击右键,选择菜单中的播放.)
a.圆柱面的内、外径切削循环
10
11
G80X__Z__F__;
见图11所示,执行该指令时,刀具从循环起点A开始,经A→B→C→D→A四段轨迹,其中AB、DA段按快速R移动;BC、CD段按指令速度F移动。
X、Z值在绝对指令时为切削终点C的坐标值,在增量指令时,为切削终点C相对于循环起点
A的移动距离。
b.带锥度的内、外径切削循环
G80X__Z__I__F__;(见图10)
,其中X、Z同上述一样,I值为切削始点B与切削终点C的半径差,即r始-r终。
当算术值为正时,I取正值;为负时,I取负值。
2)端面切削循环G81指令
a.端面切削循环
G81X__Z__F__;见图13所示,执行该指令,刀具从循环起点(A点)开始,经循环起点A→切削始点B→切削终点C→退刀点D→循环起点A点四段轨迹,其中AB、DA段按快速R移动,BC、CD段按指令速度F移动。
X、Z值在绝对指令时为切削终点C的坐标值,在增量指令时为切削终点C相对于循环起点A的距离。
图13
*复合循环切削指令(G71、G72、G73、G76)
11
12
运用这组G代码,只需指定精加工路线和粗加工的背吃刀量,系统会自动计算粗加工路线和加工次数。
1)外径粗加工循环G71指令
G71U(d)R(e)P(ns)Q(nf)X(u)Z(w)F(f)T(t)S(s)
见图14所示,刀具起始点为A,假定在某段程序中指定了由A→A′→B的精加
工路线,只要用此指令,就可实现切削深度d(该量为半径值,无正负,方向
由AA′决定),退刀量为e,X、Z轴方向精加工循环余量为u/2和w的精
加工循环,ns为精加工路线的第一个程序段的顺序号,即图中AA′段的顺序号;nf为精加工路线的最后一个程序段的顺序号,即图中B′B段程序的顺序号。
例如:
(见图15)
O1034;
N1G92X28Z38;
N2G90G00X26Z36;
N3G71U2R1.8P100Q200X1Z0.2F400;
N100G00X5Z36F200;
G01X5Z30;
X10Z24;
X10Z17;
X16Z17;
X16Z10;
X25Z5;
N200X25Z0;
G00X28Z38;
M02;
在使用G71指令或G72指令编程时,应注意下述几点:
注:
●带有P、Q地址的G71或G72指令,才能进行该循环加工。
粗加工循环时,处
于ns到nf
●程序段之间的F、S、T机能的指令均无效,G71或G72格式中含有的F、S、T有效。
12
13
●在顺序号为ns的顺序段中,必须使用G00或G01指令。
●在顺序号为ns的顺序中,使用G71指令时,不得有Z轴方向的位移,使用G72指令时,不得有X轴方向的位移。
●由A到B的刀具轨迹在X、Z轴上必须连续递减或递增。
●处于ns到nf程序段之间的精加工程序不应包含有子程序。
2)端面粗车复合循环G72指令
G72W(d)R(e)P(ns)Q(nf)X(u)Z(W)F(f)T(t)S(s)
图16
见图16所示,该循环指令与G71指令的区别在于其切削在于其切削方向平行于X轴,其格式中各参数含义与G71相同。
例如图16
O1036;
N1G91G00X-20Z-50M03;
N2G72W1.5R1P3Q9X0.5Z1F300;
N3G00X0Z-32.5;
N4G01X-9.9Z5.5F300;
N5X0Z7;
N6X-6Z0;
N7X0Z7;
N8X-5Z6;
N9X0Z7;
N10G00X40.9Z50;
N11M02;
13
14
3)封闭轮廓循环G73指令
G73U(I)W(k)R(d)P(ns)Q(nf)X(u)Z(w)
见图17所示,该功能在切削工作时,刀具轨迹
为一封闭回路,刀具逐渐进给,使封闭切削回路
逐渐向零件最终形状靠近,最终切削加工完成。
其运动轨迹为:
A→A1→A1′→B1→A2→A2′→B2→,,→A→A
′→B→A。
其中:
I为X轴上粗加工的总退刀量,其为半径值;k为Z轴上粗加工的总退刀量;
d为粗加工重复次数;
ns为精加工路线的第一个程序段的顺序号(即
A→A′程序段的顺序号)
nf为精加工路线的最后一个程序段的顺序号(即
B→B′程序段的顺序号)
u为X轴方向上精加工余量(直径值);
w为Z轴方向上精加工余量;
S、T为粗加工时的F、S、T指令,此时顺序号
图17
为ns到nf程序段中的F、S、T指令无效;而当
精加工时G73指令的F、S、T指令无效,ns到
nf程序段中的F、S、T指令有效。
例如图18
O1038;
N1G92X52Z190;
N2G90G00X44Z130;
N3G73U3W1.5R3P10Q15X0.6Z0.3
;
N10G00X16Z121;
N11G01X16Z100F100;
N12X24Z90;
N13X24Z50;
N14X28Z50;
N15X36Z30;
N16X36Z0;
N17G00X52Z190;
N18M02;
14
15
图18
4)螺纹切削复合循环(G76)
G76R(m)C(r)A(a)X(u)
Z(w)I(i)K(k)U(d)V(dmin)
Q(d)F(l)
见图19所示,其中
m为精整车削次数(1—99);
r为螺纹收尾长度(其在螺
纹导程L的0—99倍中选值);
a为螺纹牙型角,即刀尖角度,可在80、60、55、30、29、0六个角度中选择;u为绝对指令时螺纹终点C的X轴坐标值;增量指令时为螺纹终点C相对循环起点A在X轴的距离;
w为绝对指令时螺纹终点C的Z轴坐标值;增量指令时螺纹终点C相对循环起点在Z轴向的距离;
15
16
i为螺纹起点C与终点D的半径差;k为螺纹牙型高度(半径值);
d为精加工余量;
dmin为最小切削深度。
即当第几次切削,深度小于此值时,以该值进行
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