1、数控机床与数控编程技术 单位：机电工程系 濮阳职业技术学院濮阳职业技术学院 1、如何设定主轴转速设定?2、怎样设定进给方式?3、工件坐标系如何设定?4、如何应用暂停指令?课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 一、旧课复习一、旧课复习 二、新课的教学内容 课题八 数控车-复杂轴类零件的编程与加工 使刀具从圆弧起点，沿圆弧移动到圆弧终点；其中G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。圆弧的顺、逆方向的判断：沿与圆弧所在平面（如XOZ）相垂直的另一坐标轴的负方向（如-Y）看去，顺时针为G02，逆时针为G03。（一）成形面零件的编程与加工 1、圆弧插补G0
2、2、G03（1）功能（2）格式：G02（G03）X（U）_ Z（W）_ I_ K_ F_ G02（G03）X（U）_ Z（W）_ R_ F_ 用地址X，Z或U，W指定圆弧的终点，用绝对值或增量值表示。增量值是从圆弧的始点到终点的距离值。圆弧中心用地址I，K指定。I，K方向与X，Z轴方向相同时取正值。I，K 后面的数值是圆弧始点到圆心的矢量分量，即增量值 I=圆心X坐标-始点X坐标，K=圆心Z坐标-始点Z。课题八 数控车-复杂轴类零件的编程与加工 图8-1 G02、G03 顺逆及I，K数值的确定 X（U）、Z（W）是圆弧终点坐标；I、K分别是圆心相对圆弧起点的增量坐标，I为半径值编程。R是圆弧半
3、径，不带正负号；F是进给速度。G00,G01,G02,G03是同组续效指令，缺省值G01。本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最终没有相对位移，则可省略不写。课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 注意注意 坐标还可用R指定，对大于180的圆弧不能指定。说明：具体采用哪种方法，视具体的数控系统而定 图8-2 R数值的确定 例6：逆时针圆弧插补，如图8-8-3所示。（）绝对坐标方式 G03 X64.6 Z-18.4 I0 K-18.4 F100；或G03 X64.6 Z-18.4 R18.4 F100；（）增量坐标方式 G03 U36.8 W-18.
4、4 I0 K-18.4 F100；或G03 U36.8 W-18.4 R18.4 F100；课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 Z轴64.518.432.215.72.5R15.9Z轴64.6R18.427.8图8-3 逆时针圆弧插补?图8-4所示，要求车端面，精车外圆，切断。课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 图8-4 圆弧插补指令的应用 2、案例分析 以轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘一次装夹完成加工，并取零件右端面中心为工件坐标系零点。课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编
5、程与加工（1）根据零件图确定工件的装夹方式及加工工艺路线（2）刀具选择 其工艺路线为 车端面 精车外 切断 90o外圆车刀 T0101，车端面 35o外圆车刀 T0202，精车外圆 切断刀T0303：宽4 mm，（3）切削用量确定 课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 加工内容 主轴转速S (r/min)进给速度F(mm/min)车端面 500 80 精车外圆 500 80 切断 300 20 表8-1 切削用量表（4）编程 课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 程程 序序 说说 明明 O0002；程序名 N001
6、 T0101；调用1号外圆刀 N002 M03 S500；主轴正转，500r/min N003 G00 X150 Z150；刀具快速定位 N004 G00 X60 Z0；快速定位，准备车端面 N005 G01 X0 F0.15；车端面 N006 G00 X150 Z150；回刀具起点 N007 T0202；调用2号外圆刀 N009 G00 Z0；精车外圆 N010 G03 X40 Z-10 R10；课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 N011 G01 W-12；N012 G02 X56 Z-30 R8；N013 G01 Z-50；N014 G00 G4
7、0 X150；回刀具起点 N015 Z150；N016 S300 M03 T0303；调用3号切断刀，转速300r/min N017 G00 X58 Z-49；切断 N018 G01 X1 F0.05；N019 G00 X150；回刀具起点 N020 Z150；N021 M05；主轴停转 N022 M30；程序结束 （公制螺纹，F是长度方向的导程（0.001-500.000mm)英制螺纹，I 是长轴方向的每英寸牙数（0.060-254000.0牙英寸）其中，X(U)省略时为圆柱螺纹切削，Z(W)省略时为端面螺纹切削，X(U)、Z(W)都不省略为锥螺纹切削。X（U）、Z（W）是螺纹终点坐标；课题
8、八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工（二）螺纹的编程与加工 1.车螺纹（G32）（1）功能：该指令用于车削等螺距直螺纹、锥螺纹。（2）格式：G32 X（U）_ Z（W）_ F_ G32 X（U）_ Z（W）_ I_ （3）说明 在车螺纹期间进给速度倍率、主轴速度倍率无效（固定100%）；车螺纹期间不要使用恒表面切削速度控制，而要使用G97；螺纹牙型高度（螺纹总切深）牙顶到牙底之间垂直于螺纹轴线的距离。是切削螺纹时车刀总切入深度。普通螺纹的牙型理论高度H=0.866P。实际加工时，由于螺纹车刀刀尖半径的影响，实际牙型高度按下式计算：h=H-2(H/8)=0.6
9、495P。课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工（4）注意：课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 普通螺纹牙型尺寸分析 GB192-81的螺纹的牙型结构：其中：D内螺纹大径 d外螺纹大径 D2内螺纹中径 d2外螺纹中径 D1内螺纹小径 d1外螺纹小径 t螺纹螺距 H三角形高度 公式：D2=D-2*3/8*H d2=d-2*3/8*H D1=D-2*5/8*H d1=d-2*5/8*H H=sqrt(3)/2*t 图8-5 普通螺纹牙型尺寸分析 螺纹起点与螺纹终点径向尺寸的确定 径向起点（编程大径）的确定决定于螺纹大径
10、，螺纹小径 可按经验公式确定：d=d-20.62P（或d=d-2h）。螺纹起点与螺纹终点轴向尺寸的确定 车螺纹时，必须设置升速段L1和降速段L2，这样可避免 因车刀升降速而影响螺距的稳定，如图8-6所示。通常L1、L2 按下面公式计算：L1=nP/400（或1-2P），L2=nP/1800（或0.5P以上）式中，n是主轴转速；P是螺纹螺距。课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 课题八 数控车-复杂轴类零件的编程与加工 图8-6 螺纹起点的确定 因受机床结构及数控系统的影响，车螺纹时主轴的转速有一定的限制。分层背吃刀量 课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类
11、零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 由于以上公式所计算的L1、L2是理论上所需的进退刀量，实际应用时一般取值比计算值略大。在加工多头螺纹且先加 工完第一条螺纹然后再加工第二条螺纹时，车刀的轴向起点 与加工第一条螺纹的轴向起点偏移一个螺距P即可。螺纹加工中的走刀次数和进刀量（背吃刀量）会直接影响螺纹的加工质量，若螺纹牙型较深、螺距较大，可分几次进给。每次进给的背吃刀量用螺纹深度减精加工背吃刀量所得的差按递减规律分配。车削螺纹时的走刀次数和背吃刀量可参考下表。课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 课题八 数控车-复杂轴类零件的编程与加工 普通螺纹 牙深
12、=0.6495P P是螺纹螺距 螺距 1 1.5 2.0 2.5 3 3.5 4 牙深 0.649 0.974 1.299 1.624 1.949 2.273 2.598 走刀次数和背吃刀量 1次 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.5 2次 0.4 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 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 5次 0.1 0.4 0.4 0.4 0.4 6次 0.15 0.4 0.4 0.4 7次 0.2 0.2 0.4 8次 0.15 0.3 9次 0.2 例1：如图8
13、-7所示，用G32进行圆柱螺纹切削。解：设定升速段L1为4，降速段L2为3。（1）计算螺纹底径d d=d-20.62P=30-20.622=27.52（2）确定背吃刀量分布：1、0.6、0.5、0.28、0.1 课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 20M30 x2Z 轴图8-7 G32编程举例 程序如下：S300 M03 T0202 G00 X29.0 Z4；G32 Z-23.0 F2；（第一次车螺纹）G00 X32；Z4；X28.4；（第二次车螺纹）G32 Z-23.F2；G00 X32；Z4；课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂
14、轴类零件的编程与加工 课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 G00 X32；Z4；X27.9；（第三次车螺纹）G32 Z-23.F2；G00 X32；Z4；X27.62；（第四次车螺纹）G32 Z-23.F2；G00 X32；Z4；X27.52；（第五次车螺纹）G32 Z-23.F2；G00 X100 Z100；M30；课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 适用于对直螺纹和锥螺纹的循环切削，每指定一次，从始点出发“切入-切螺纹-让刀-返回始点”的4个动作作为一个循环 自动进行一次螺纹切削循环。与前面的单一固定循环G
15、90用法相同，只是F后边的进给量改为螺距值即可。.螺纹切削单一循环G92（）直螺纹切削 格式：G92 X（U）Z（W）F 其中F为螺纹螺距，轨迹与G90直线车削循环类似。（）锥螺纹切削 格式：G92 X（U）Z（W）R F 其轨迹与G90锥体车削循环类似。课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 例2：如图8-6所示，用G92指令编程。G00 X40 Z4；（刀具定位到循环起点）G92 X29.0 Z-42 F2；（第一次车螺纹）X28.4；（第二次车螺纹）X27.9；（第三次车螺纹）X27.62；（第四次车螺纹）X27.52；（第最后一次车螺纹）G00 X
16、150 Z150；（刀具回换刀点)图8-8 G92编程举例 （1）功能：该指令用于多次自动循环车螺纹，数控加工程序中只需指定一次，并在指令中定义好有关参数，则能自动进中只需指定一次，并在指令中定义好有关参数，则能自动进行加工，车削过程中，除第一次车削深度外，其余各次车削深度自动计算，该指令的执行过程如图8-9所示。课题八 数控车-复杂轴类零件的编程与加工 车螺纹复合循环G76 课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 图8-9 螺纹车削循环G76指令 m是精车重复次数，从199，该参数为模态量；r是螺纹尾端倒角值，该值的大小可设置在是螺纹尾端倒角值，该值的大
17、小可设置在0.0L9.9L之间，系数应之间，系数应为为0.1的整数倍，用0099之间的两位整数来表示，其中L为螺距。该参数为模态量；a是刀具角度，可从80o、60o、55o、30o、29o、0o 六个角度中选择，用两位整数来表示，该参数为模态量；用两位整数来表示，该参数为模态量；m、r、a用地址P同时指定，例如，m=2，r=1.2L，a=60o，表示为P021260。课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工（2）G76编程同时用两条指令定义，其格式为：编程同时用两条指令定义，其格式为：G76 Pm r a Q?dmin Rd G76 X（u）Z（W）Ri P
18、k Q?d FL （3）说明：?dmin是最小车削深度，用半径值编程。车削过程中每次的车削深度为（?d?d），当计算深度小于这个极限值时，车削深度锁定在这个值。该参数为模态量；d是精车余量，用半径值编程，该参数为模态量；X（U）、Z（W）是螺纹终点坐标值；i是螺纹锥度值，用半径值编程。若R=0，则为直螺纹；k是螺纹高度，用半径值编程；?d是第一次车削深度，半径值编程；i、k、?d的数值应以无小数点形式表示。L是螺距。课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 4案例分析：如图8-10所示，要求车端面，切槽，车螺纹。课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程
19、与加工复杂轴类零件的编程与加工 图8-9 螺纹车削举例 （）根据零件图确定工件的装夹方式及加工工艺路线 以不需要加工的 30外圆为安装基准，并取零件右端面中心为工件坐标系零点。其工艺路线为：车M30螺纹大径 切槽 20 车M30螺纹 课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工（）刀具选择 900外圆车刀 T0101，车端面、螺纹大径 切断刀T0202：宽4 mm，螺纹刀T0303 课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工（）切削用量确定 加工内容 主轴转速S(r/min)进给速度F(mm/min)车端面、螺纹大径 500 8
20、0 切槽 20 300 20 车M30螺纹 600 2 表8-2 切削用量表 课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 O0003 程序名 N001 T0101；调用1号外圆刀 N002 M03 S500；主轴正转，转速500r/min N003 G00 X150 Z150；刀具快速定位 N004 G00 X32 Z0；快速定位，准备车端面 N005 G99 G01 X0 F0.15；车平端面 N06 G01 X26；准备倒角 N07 X29.8 Z-2；车螺纹大径 N08 Z-34；N09 G00 X150；回刀具起点 N010 Z150；N011 T02
21、02；调用2号切槽刀 N012 M03 S300；转速800r/min （）编程：程序1：用G92指令编程 课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 N013 G00 X32 Z-34；N014 G01 X20 F0.05；切槽 N015 G00 X150；回刀具起点 N016 Z150；N017 T0303；调用3号螺纹刀 N018 M03 S600；转速600r/min N019 G00 X32 Z3；刀具定位到循环起点 N020 G92 X29.1 Z-32 F2；（第一次车螺纹）N021 X28.5N021 X28.5；（第二次车螺纹）N022 X2
22、7.9N022 X27.9；（第三次车螺纹）N023 X27.5N023 X27.5；（第四次车螺纹）N024 X27.4N024 X27.4；（最后一次车螺纹）N025 G00 X150 Z150；（刀具回换刀点）N026 M05；主轴停转 N027 M30；程序结束 课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 程序2：用G76指令编程 O6007 程序名 N001 T0101；调用1号外圆刀 N019 G00 X32 Z3；（刀具定位到循环起点）N020 G76 P010060；车螺纹 N021 G76 X27.4 Z-32 P1200 Q400 F2；N022 G00 X150 Z150；回刀具起点 N023 M05；主轴停转 N024 M30；程序结束 课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 三、实训内容三、实训内容 图8-9 螺纹车削实训 如图所示，已知毛坯为 40150的45钢，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。通过本次课的教学，学生必须掌握G02、G03、G32、G92、G76等指令，通过实训后，在理解的基础上能熟练运用G02、G03、G32、G92、G76等指令。课题八课题八 数控车数控车-复杂轴类零件的编程与加工复杂轴类零件的编程与加工 四、课堂小结
