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要學(xué)好數(shù)控車床的編程，必須了解數(shù)控車床的操作要點，現(xiàn)有教材大多沒把數(shù)控車床的操作與編程作為一個整體來講。 .1設(shè)定數(shù)控車床的機床坐標(biāo)系 機床坐標(biāo)系是機床固有的坐標(biāo)系，是制造和調(diào)整機床的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。機床坐標(biāo)系在出廠前已經(jīng)調(diào)整好，一般不允許隨意變動。參考點也是機床上的一個固定不變的極限點，其位置由機械擋塊或行程開關(guān)來確定。通過回機械零點來確認機床坐標(biāo)系?；貦C械零點前先要開機，數(shù)控車床開機前先要熟悉數(shù)控車床的面板。面板的形式同數(shù)控系統(tǒng)密切相關(guān)。數(shù)控車床的開機有難有易。對于配圖產(chǎn)系統(tǒng)的車床。開機大都比較簡單，一般打開電源后，直接啟動數(shù)控系統(tǒng)即可。開機后，通過回零，使工作臺回到機床原點(或參考點，該點為與機床原點有一固定距離的點)。數(shù)控車床的回零(回參考點)步驟為：開關(guān)置于”回零”位置。按手動軸進給方向鍵+X、+Z至回零指示燈亮。開機后必須先回零(回參考點)，若不作此項工作，則螺距誤差補償、背隙補償?shù)裙δ軐o法實現(xiàn)。設(shè)定機床機械原點同編程中的G54指令直接有關(guān)。 .2設(shè)定數(shù)控車床的工件坐標(biāo)系 工件坐標(biāo)系是編程時使用的坐標(biāo)系，又稱編程坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系是人為設(shè)定的。建立工件坐標(biāo)系是數(shù)控車床加工前的必不可少的一步。不同的系統(tǒng)，其方法各不相同。 1.西門子802S系統(tǒng)工件坐標(biāo)系的建立方法 (1)轉(zhuǎn)動刀架至基準刀(如1號刀)。 (2)在MDA狀態(tài)下，輸入T1D0，使刀補為0。 (3)機床回參考點。 (4)用試切法確定工件坐標(biāo)原點。先切削試件的端面。Z方向不動。若該點即為Z方向原點，則在參數(shù)下的零點偏置于目錄的G54中，輸入該點的Z向機械坐標(biāo)值A(chǔ)的負值，即Z=-A。若Z向原點在端面的左邊處，則在G54中輸入Z=-(A+)，回車即可。同理試切外圓，X方向不動。Z方向退刀，記下X方向的機床坐標(biāo)A，量直徑，得到半徑R，在G54的X中輸入X=-(A+R)，回車即可。 2.廣數(shù)GSK980T系統(tǒng)工件坐標(biāo)系的建立方法 (1)用手動方式，試切端面。 (2)在Z軸不動的情況下，沿X軸退刀，且停止主軸旋轉(zhuǎn)。3.測量端面與工件坐標(biāo)系零點間的距離Z。然后在錄入方式下輸入G50 Z，運行該句即可。4.同理，用手動方式車外圓，在X軸不動的情況下沿Z軸退刀，且停止主軸旋轉(zhuǎn)，測量工件直徑X，在錄入方式下輸入G50X，運行該句即可。 3.廣數(shù)GSK928TC工件坐標(biāo)系的建立方法 (1)車外圓，沿Z向退刀，測得直徑，按InputX輸入直徑值，回車即可。 (2)車端面，沿X向退刀，測得端面與工件坐標(biāo)系原點間的距離，按InputZ輸入該距離值，回車即可。 .3確定基準刀在工件坐標(biāo)系中的位置 確定了工件坐標(biāo)系后，可用G50指令確定第1把刀(基準刀)在工件坐標(biāo)系中的位置。 .4確定其它刀在工件坐標(biāo)系中的位置 加工一個零件常需要幾把不同的刀具，由于刀具安裝及刀具本身的偏差，每把刀轉(zhuǎn)到切削位置時，其刀尖所處的位置并不重合，為使用戶在編程時無需考慮刀具間的偏差，需確定其它刀在工件坐標(biāo)系中的位置，這需要通過對刀來實現(xiàn)。不同的系統(tǒng)，其對刀方法各不相同。 1.西門子802S系統(tǒng)的對刀方法 (1)選用某一把刀為基準刀，按參數(shù)鍵下和刀具補償按鈕，再按新刀具按鈕，輸入基準刀的刀號及刀沿(補)號。如基準刀為1號刀，選用1號刀沿(補)，則刀具為T1D1。 (2)調(diào)用對刀窗口，用基準刀車外圓，Z向退刀，在對刀窗口的X軸零偏處輸入0(因是基準刀)，按計算鍵后確認。 (3)調(diào)用其它各把刀具，確定刀號和刀沿(補)號，車外圓輸入直徑，車端面。輸入臺階深度的負值。計算、確定即可。 2.廣數(shù)GSK980T系統(tǒng)的對刀方法 (1)用基準刀試切工件，設(shè)定基準坐標(biāo)系：試切端面X向退刀，進入錄入方式，按程序按鈕。輸入G50 Z0，即把該端面作為Z向基準面。然后按設(shè)置鍵，設(shè)置偏置號(基準刀+100)，輸入Z=0，試切外圓，Z向退刀，測得外圓直徑，進入錄入方式，按程序按鈕。輸入G50X，然后按設(shè)置鍵，設(shè)置偏號，基準刀偏置號+100，X=。 (2)調(diào)用其它各把刀具，車外圓，Z向退刀。測得外圓直徑，將所測得的值設(shè)到一偏置號中，該偏置為刀號+100，如刀號為2，則偏置號為202，在此處輸入X=。同理車臺階，X向退刀，測得臺階深度，在偏置號處輸入Z=-。 3.廣數(shù)GSK928TC系統(tǒng)的對刀方法 (1)用基準刀試切工件，用input建立對刀坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的Z向原點，一般設(shè)在工件的右端，即把試切的端面作為Z向零點。 (2)調(diào)用其它各刀，如2號刀，用T20調(diào)用，然后試切外圓Z向退刀，測得直徑，然后按I鍵。輸入。試切臺階，X向退刀，測得臺階深度為，然后按K鍵，輸入-，刀補即設(shè)置完畢。 .5坐標(biāo)軸的方向 無論那種坐標(biāo)系都規(guī)定與車床主軸軸線平行的方向為Z軸，從卡盤中心至尾座頂尖中心的方向為正方向。在水平面內(nèi)與車床主軸軸線垂直的方向為X軸，遠離主軸旋轉(zhuǎn)中心的方向為正方向。 .6直徑或半徑尺寸編程 被加工零件的徑向尺寸在圖紙標(biāo)注和加工測量時，一般用直徑值表示，所以采用直徑尺寸編程更為方便。 .7一般編程方法 1.確定第一把刀的位置 G50 XZ該指令確定了第一把刀的位置，此時需把第一把刀移動到工件坐標(biāo)為X Z的位置。 2.返回參考點 G26(G28)：X Z軸同時返回參考點，G27：X軸返回參考點，G29：Z軸返回參考點。 3.快速定位 G00 XZ快速定位到指定點。 4.直線插補 G01 XZ F該指令用于車外圓及端面。F為進給速度，其單位為mm/min(用G94或G98指定)或mm/r(用G95或G99指定)。 5.圓弧插補 G02(03)X ZI KF該指令用于車順圓或逆圓周。X Z為圓弧終點坐標(biāo)，I K為圓心相對于起點的坐標(biāo)，F(xiàn)為進給速度。 6.螺紋切削 G33(32)X ZP(E)I K該指令用于螺紋切削，X Z為螺紋終點坐標(biāo)，P為公制螺紋導(dǎo)程(0.25-100mm)，E為英制螺紋導(dǎo)程(100-4牙/英寸)，I K為退尾數(shù)據(jù)。螺紋切削時主軸轉(zhuǎn)速不能太高，一般N×P≤3000，N為主軸轉(zhuǎn)速(rpm),P為公制螺紋導(dǎo)程(mm)。 7.延時或暫停 G04 X，X為暫停秒數(shù)，該指令一般用于切槽，可保持槽底光滑。 8.主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定 M03(04)S該指令用于主軸順時針或逆時針轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速為S，其單位為m/min(用G96指定)或r/min(用G97指定)。M05表示主軸停止。 9.程序結(jié)束 M02(在此處結(jié)束)或M30(結(jié)束后返回程序首句)。 .8循環(huán) 由于車削加工常用棒料和鍛料作為毛坯，加工余量較大，為簡化編程，數(shù)控車床常具備不同形式的固定循環(huán)，可進行多次循環(huán)切削。 1.外徑、內(nèi)徑循環(huán) G90 XZ RF該指令用于外徑、內(nèi)徑的簡單車削循環(huán)，X Z為循環(huán)終點坐標(biāo)，R表示圓錐面循環(huán)。其值為圓錐體大小端差(直徑差)，循環(huán)起點由上句程序決定，F(xiàn)為進給速度。 2.螺紋車削循環(huán) G92 XZ P(E)I KR L該指令用于螺紋車削循環(huán),X Z為螺紋終點坐標(biāo)，P為公制螺紋導(dǎo)程(0.25-100mm)，E為英制螺紋導(dǎo)程(100-4牙/英寸)，I K為退尾數(shù)據(jù)，R表示螺紋起點與終點的直徑差(用于加工圓錐螺紋)，L表示螺紋頭數(shù)，螺紋車削循環(huán)起點由上句程序決定。G92指令與G33指令的區(qū)別為G92可多次自動切削螺紋。 3.端面車削循環(huán) G94 XZ RF該指令用于端面的簡單車削循環(huán)，X Z為循環(huán)終點坐標(biāo)，R表示錐面循環(huán)。其值為圓錐體大小端差(Z向差)，循環(huán)起點由上句程序決定，F(xiàn)為進給速度。 4.切槽循環(huán) G75 XZ IK EF該指令用于切槽循環(huán)，X Z為循環(huán)終點坐標(biāo)，I為每次X軸的進刀量，K為每次X軸的退刀量，E為Z軸每次的偏移量，F(xiàn)為進刀速度，省略Z表示切斷。 5.外圓粗車復(fù)合循環(huán) G71 XI KL F該指令用于外圓粗車復(fù)合循環(huán)，即編程時寫出外圓加工形狀，系統(tǒng)從毛坯開始自動走出外圓循環(huán)形狀。該循環(huán)平行于Z軸切削，X為循環(huán)終點坐標(biāo)，I為每次X軸的進刀量，K為每次X軸的退刀量，L為決定外圓加工形狀的程序段數(shù)量，F(xiàn)為進給速度，G71指令段后馬上接決定外圓加工形狀的程序段。 6.端面粗車復(fù)合循環(huán) G72 ZI KL F該指令用于端面粗車復(fù)合循環(huán)，即編程時寫出端面加工形狀，系統(tǒng)從毛坯開始自動走出端面循環(huán)形狀。該循環(huán)平行于X軸切削，Z為循環(huán)終點坐標(biāo)，I為每次Z軸的進刀量，K為每次Z軸的退刀量，L為決定端面加工形狀的程序段數(shù)量，F(xiàn)為進給速度，G72指令段后馬上接決定端面加工形狀的程序段。 .9刀具補償 編程時，認為車刀刀尖是一個點，而實際上為了提高刀具壽命和工件表面質(zhì)量，車刀刀尖常磨成一個半徑不大的圓弧，為提高工件的加工精度，編制圓頭刀程序時，需要對刀具半徑進行補償。大多數(shù)數(shù)控車床都具有刀具半徑自動補償功能(G41，G42)，這類數(shù)控車床可直接按工件輪廓尺寸編程。 .10絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo) X、Z表示絕對坐標(biāo)，U、W表示相對坐標(biāo)。 .11公制與英制尺寸設(shè)定 公制尺寸設(shè)定指令G21，英制尺寸設(shè)定指令G20，系統(tǒng)上電后，機床處在G21狀態(tài)。 .12圓弧順逆的判斷 數(shù)控車床是兩坐標(biāo)的機床，只有X軸和Z軸，應(yīng)按右手定則的方法將Y軸也加上去來考慮。判斷時讓Y軸的正向指向自己，(即沿Y軸的負方向看去)，站在這樣的位置就可正確判斷X-Z平面上圓弧的順逆時針。 4.3.典型零件的數(shù)控車床編程實例 4.3.1數(shù)控車床編程實例1 編制1所示工件的數(shù)控加工程序，要求切斷，1#外圓刀，2#切槽刀，切槽刀寬度4mm，毛坯直徑32mm 1 1.首先根據(jù)圖紙要求按先主后次的加工原則，確定工藝路線 (1)粗加工外圓與端面。 (2)精加工外圓與端面。 (3)切斷。 2.選擇刀具,對刀，確定工件原點 根據(jù)加工要求需選用2把刀具，T01號刀車外圓與端面，T02號刀切斷。用碰刀法對刀以確定工件原點，此例中工件原點位于最左面。 3.確定切削用量 (1)加工外圓與端面，主軸轉(zhuǎn)速630rpm,進給速度150mm/min。 (2)切斷，主軸轉(zhuǎn)速315rpm,進給速度150mm/min。 4.編制加工程序 N10 G50 X50 Z150確定起刀點 N20 M03 S630主軸正轉(zhuǎn) N30 T11選用1號刀，1號刀補 N40 G00 X35 Z57.5準備加工右端面 N50 G01 X-1 F150加工右端面 N60 G00 X32 Z60準備開始進行外圓循環(huán) N70 G90 X28 Z20 F150開始進行外圓循環(huán) N80 X26 N90 X24 N100 X22 N110 X21φ20圓先車削至φ21 N120 G01 X0 Z57.5 F150結(jié)束外圓循環(huán)并定位至半圓R7.5的起切點 N130 G02 X15 Z50 I0 K-7.5 F150車削半圓R7.5 N140 G01 X15 Z42 F150車削φ15圓 N150 X16倒角起點 N160 X20 Z40倒角 N170 Z20車削φ20圓 N180 G03 X30 Z15 I10 K0 F150車削圓弧R5 N190 G01 X30 Z2 F150車削φ30圓 N200 X26 Z0倒角 N210 G0 X50 Z150回起刀點 N220 T10取消1號刀補 N230 T22換2號刀 N235 M03 S315 N240 G0 X33 Z-4定位至切斷點 N250 G01 X-1 F150切斷 N260 G0 X50 Z150回起刀點 N270 T20取消2號刀補 N280 M05主軸停止 N290 M02程序結(jié)束 4.3.2數(shù)控車床編程實例2 編制2所示工件的數(shù)控加工程序，不要求切斷，1#外圓刀，2#縲紋刀，3#切槽刀，切槽刀寬度4mm，毛坯直徑32mm 21.首先根據(jù)圖紙要求按先主后次的加工原則，確定工藝路線 (1)加工外圓與端面。 (2)切槽。 (3)車螺紋。 2.選擇刀具,對刀，確定工件原點 根據(jù)加工要求需選用3把刀具，T01號刀車外圓與端面，T02號刀車螺紋，T03號刀切槽。用碰刀法對刀以確定工件原點，此例中工件原點位于最左面。 3.確定切削用量 (1)加工外圓與端面，主軸轉(zhuǎn)速630rpm,進給速度150mm/min。 (2)切斷，主軸轉(zhuǎn)速315rpm,進給速度150mm/min。 (3)車螺紋，主軸轉(zhuǎn)速200rpm,進給速度200mm/min。 4.編制加工程序 N10 G50 X50 Z150確定起刀 |
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