實(shí)驗(yàn)二數(shù)控車床編程

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1、 實(shí)驗(yàn)二 數(shù)控車床編程 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、掌握手工編程的步驟； 2、掌握車削加工的步驟； 3、掌握數(shù)控車床加工仿真系統(tǒng)的操作流程； 4、了解數(shù)控車床綜合加工工藝，掌握直線、圓弧、螺紋、復(fù)合循環(huán)、刀偏及半徑補(bǔ)償?shù)染幊讨噶?，提高綜合運(yùn)用能力。 二、 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備 1、圖形工作站（計(jì)算機(jī)）； 2、數(shù)控加工仿真軟件。 三、 實(shí)驗(yàn)原理及主要知識(shí)點(diǎn) 數(shù)控程序手工編制的主要內(nèi)容有：分析零件圖紙，進(jìn)行工藝處理和數(shù)值計(jì)算，編寫零件加工程序、校對(duì)程序及首件試切。數(shù)控車床具有廣泛的加工性能，可自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔

2、等加工。數(shù)控車床主要用于加工軸類和盤類等回轉(zhuǎn)體零件，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。 數(shù)控車床的編程特點(diǎn)： 1、在一個(gè)程序段中，根據(jù)圖樣上標(biāo)注的尺寸，可以采用絕對(duì)值編程、增量值編程或二者混合編程。大多數(shù)數(shù)控車床用X、Z表示絕對(duì)坐標(biāo)，用U、W表示增量坐標(biāo)。 2、數(shù)控車床的編程有直徑、半徑兩種方法。 3、為提高工件的徑向尺寸精度，X向的脈沖當(dāng)量取Z向的一半。 4、數(shù)控車床上的工件毛坯大多為圓棒料，加工余量較大，一個(gè)表面往往需要進(jìn)行多次反復(fù)的加工，如果對(duì)每個(gè)加工循環(huán)都編寫若干個(gè)程序段，就會(huì)增加編程的工作量。為了簡(jiǎn)化加工程序，一般情況下，數(shù)控車床的數(shù)控裝置中都有車外圓、車端面和車螺紋等不

3、同形式的循環(huán)功能，可進(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)切削。 （1）外徑、內(nèi)徑粗加工循環(huán)指令G71 它適用于圓柱毛坯料粗車外徑和圓筒毛坯料粗車內(nèi)徑，如圖2-1所示。 指令格式：G71 U（Δd）R（e） G71 P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t） 其中，Δd——背吃刀量（沿垂直軸線方向即AA′方向）； e——退刀量； ns——循環(huán)程序中第一個(gè)程序段的順序號(hào)； nf——循環(huán)程序中最后一個(gè)程序段的順序號(hào)； Δu——徑向（X軸方向）的精車余量（直徑值）， Δw——軸向（Z軸方向）的精車余量； f、s、t——F、S、T代碼。 注意：ns→nf程序段中即使指令了F、S

4、、T功能，對(duì)粗車循環(huán)也無(wú)效。 當(dāng)上述程序指令的是工件內(nèi)徑輪廓時(shí)，G71就自動(dòng)成為內(nèi)徑粗車循環(huán)，此時(shí)徑向精車留量Δu應(yīng)指定為負(fù)值。G71只能完成外徑或內(nèi)徑粗車。 圖2-1 內(nèi)、外徑粗車循環(huán)G71 圖2-2 固定形狀粗車循環(huán)G73 （2）固定形狀粗車循環(huán)G73 它適用于毛坯輪廓形狀與零件輪廓形狀基本接近時(shí)的粗車。 指令格式： G73 U（Δi）W（Δk）R（d） G73 P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）； 其中，ns、nf、Δu、Δw 、f、s、t與G71指令中相同； Δi——X方向總退刀量（半徑值）； Δk——Z方向總

5、退刀量； d——粗切循環(huán)次數(shù)。 （3）精車循環(huán)G70 當(dāng)用G71、G72、G73粗車工件后，必須用G70來(lái)指定精車循環(huán)，切除粗加工中留下的余量。在精車循環(huán)G70狀態(tài)下，ns→nf程序中指定的F、S、T有效；當(dāng)ns→nf程序中不指定的F、S、T時(shí)，粗車循環(huán)中指定的F、S、T有效。 指令格式：G70 P（ns）Q（nf） 其中，ns——指定精車循環(huán)的第一個(gè)程序段的順序號(hào)； nf——指定精車循環(huán)的最后—個(gè)程序段的順序號(hào)。 （4）螺紋切削循環(huán)G92 a）圓錐螺紋循環(huán) b）圓柱螺紋循環(huán) 圖2-3 螺紋循環(huán)G92 螺紋切削循環(huán)G92為簡(jiǎn)單螺紋

6、循環(huán)，該指令可切削錐螺紋和圓柱螺紋。 指令格式：G92 X（U）＿Z（W）＿R＿F＿； 式中F為螺紋導(dǎo)程。 如圖2-3所示，a）為圓錐螺紋循環(huán)，b）為圓柱螺紋循環(huán)。刀具從循環(huán)點(diǎn)開(kāi)始，按A、B、C、D進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點(diǎn)A。圖中虛線表示按R快速移動(dòng)，實(shí)線表示按F指定的工作進(jìn)給速度移動(dòng)。X、Z為螺紋終點(diǎn)（C點(diǎn)）的坐標(biāo)值；U、W為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)相對(duì)于螺紋起點(diǎn)的增量坐標(biāo)，R為錐螺紋起點(diǎn)和終點(diǎn)的半徑差。加工圓柱螺紋時(shí)R為零，可省略。 （5）螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76 該指令可以完成一個(gè)螺紋段的全部加工任務(wù)。圖2-4所示為螺紋走刀路線及進(jìn)刀方式。 a）走刀路線 b）進(jìn)刀方式

7、 圖2-4 螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76 指令格式：G76 P（m）（r）（α）Q（Δdmin）R（d）； G76 X（U）＿Z（W）＿R（i）P（k）Q（Δd）F（f）； 其中，m——精加工重復(fù)次數(shù)； r——倒角量； α——刀尖角； Δdmin——最小切入量； d——精加工余量； X（U）＿Z（W）一一終點(diǎn)坐標(biāo)； i——螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點(diǎn)與切削終點(diǎn)的半徑差。加工圓柱螺紋時(shí)，i＝0。加工圓錐螺紋時(shí)，當(dāng)X向切削起始點(diǎn)坐標(biāo)小于切削終點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，i為負(fù)，反之為正。 k——螺牙的高度（X軸方向的半徑值）； Δd——第一刀切入量（X軸方向的半徑值）； f——

8、螺紋導(dǎo)程。 注1：G92與G76的比較： G92螺紋切削循環(huán)采用直進(jìn)式進(jìn)刀方式，由于刀具兩側(cè)刃同時(shí)切削工件，切削力比較大，而且排屑困難，兩切削刃容易磨損。在切削螺距大的螺紋時(shí)，由于切削深度較大，刀刃磨損較快，從而造成螺紋中徑加工誤差。但由于其加工的牙形精度較高，因此一般多用于小螺距高精度的加工。由于刀刃在加工過(guò)程中易磨損，因此在加工中要經(jīng)常測(cè)量。 G76螺紋切削循環(huán)采用斜進(jìn)式進(jìn)刀方式，由于刀具單刃切削工件，刀刃容易損傷和磨損，使加工的螺紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，而造成牙形精度較差。但由于其為單刃切削，刀具負(fù)載小，易排屑，并且切削深度為遞減式，因此，此加工方法一般用于大螺距低精度的螺紋加工

9、。如果需要加工高精度、大螺距的螺紋，則可采用G92、G76混用的辦法，即先用G76完成粗加工，再用G92完成精加工。需要注意的是粗、精加工時(shí)的起刀點(diǎn)要相同，以防止螺紋亂扣。 注2：常用螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與吃刀量 表2-1 常用螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與吃刀量（米制螺紋） 米 制 螺 紋（直徑值，單位：mm） 牙深：0.6495×P 螺距（P） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 牙深 0.649 0.974 1.299 1.624 1.949 2.273 2.598 背 吃 刀 量 及 切 削 次 數(shù) 1次 0.7

10、 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 ? ? ? ? ? ?

11、0.2 四、 數(shù)控加工步驟 1、分析零件圖 2、工藝設(shè)計(jì) （1）加工方案的確定 根據(jù)零件的加工要求，各表面的加工方案確定為：粗車→精車 （2）裝夾方案及走刀路線的確定 （3）加工工藝的確定 3、編制程序 設(shè)定工件坐標(biāo)系，手工編制加工程序。 4、仿真加工 啟動(dòng)斯沃仿真系統(tǒng)，選擇單機(jī)版、FANUC-0iT數(shù)控系統(tǒng)，點(diǎn)擊運(yùn)行進(jìn)入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。 （1）選擇機(jī)床 （2）開(kāi)機(jī)——返參考點(diǎn) （3）設(shè)定機(jī)床為前置刀架、四方刀架 （4）設(shè)定工件毛坯 （5）安裝刀具 （6）試切法對(duì)刀，在【刀具補(bǔ)正/幾何】畫面下設(shè)定X、Z、R、T。 （7）輸入程序，可選擇文件打開(kāi)方式

12、或直接編輯輸入。 （8）程序校驗(yàn)、仿真加工。 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 具體要求： （1）按加工步驟完成以下實(shí)驗(yàn)題，螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與吃刀量按表2－1計(jì)算。 （2）根據(jù)零件圖和刀軌圖，補(bǔ)全劃線處數(shù)控代碼，然后在仿真系統(tǒng)中測(cè)試。 實(shí)驗(yàn)題1：G73 毛坯：60*200 T0101：外圓車刀，Tool 2，刀片：三角形 O2223 N10T0101G99M03； N20G00X80Z100； N30Z4；循環(huán)起點(diǎn) N40G73 ；粗加工循環(huán) N50G73 ； N60

13、 ；精車輪廓 N70 ； N80 ； N90 ； N100 0； N110 ； N120 ； N130 ； N140 ； N150 ；輪廓結(jié)束 N160G70P60Q1

14、50F1；精車循環(huán) N170G00Z100； N180M30； 實(shí)驗(yàn)題2： G71 和G92 毛坯：100*200 T0101：外圓車刀，Tool 1 刀片：三角形 T0202：割刀，刀片寬度3，Tool 6 T0303：螺紋刀，Tool 3 雙線螺紋，螺距是1.5 O2222 N10T0101G99S1000M03 N20G00X102.0Z100.0 N30Z2.0循環(huán)起點(diǎn) N40G71 粗加工循環(huán) N50G71 N60G00X

15、0加工輪廓 N70G01Z0 N80X30.0C1.5 N90Z-36.0 N100G02 N110G01 N120 N130X102.0輪廓結(jié)束 N140G70 精加工循環(huán) N150G00X102.0Z100.0 N160T0202 N170G00X31.0Z-36.0車削退刀槽 N180G01U-4.0F0.1 N190U4.0 N200G00X102.0Z100.0 N210T0303 N220G00X34.0Z6.

16、01 頭起點(diǎn) N230G92 車螺紋 N240 N250 N260 N270G00X34.0Z7.52 頭起點(diǎn) N280 車螺紋 N290 N300 N310 N320G00X102.0Z100.0 N330M30 實(shí)驗(yàn)題3： 毛坯：68*200 T010

17、1：外圓車刀，Tool 1 T0202：割刀，寬度10，Tool 6 T0303：螺紋刀，Tool 3 O2224 N10T0101G99M03； N20G00X70Z100； N30X0Z0；車削外圓 N40G01X68C4F0.1； N50Z-60； N60G00X70；外圓結(jié)束 N70Z100； N80T0202； N90G00X70Z-60；車削退刀槽 N100 ； N110X70； N120G00X70Z100； N130T0303； N140G00X70Z10；循環(huán)起點(diǎn) N150G76 ；螺紋循環(huán) N160G76 ； N170G00X70Z100； N180M30； 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)名稱： 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 實(shí)驗(yàn)小結(jié)： 8