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§1數(shù)控車床的程序編制
本節(jié)介紹FANUC-0TC系統(tǒng)進(jìn)行車削加工所特有的程序編制方法。
一、 F功能
F為進(jìn)給功能，它的表示方法有兩種：
1、 表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量或切螺紋時(shí)的螺距(在G99狀態(tài)下)
G99 F 0.5；表示進(jìn)給量為0.5mm/轉(zhuǎn)或螺距為0.5mm。
2、 表示每分鐘進(jìn)給(在G98狀態(tài)下)
G98 F200； 表示進(jìn)給量為200mm/min。
G98、G99是模態(tài)G代碼屬05組。
它的起始狀態(tài)(即通電開機(jī))時(shí)，為G99。
二、 S功能
S功能是主軸轉(zhuǎn)速功能。S代碼是模態(tài)代碼。
1、 主軸最高轉(zhuǎn)速限制(G50)
格式：G50 S__；
例如：G50 S1800； 表示主軸最高轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分。
2、 恒線速度控制(G96)
格式：G96 S__；
例如：G96 S150； 表示控制主軸轉(zhuǎn)速使切削點(diǎn)的線速度始終保持在150m/分。
由線速度n可求得主軸轉(zhuǎn)速
n=1000n/pd n=npd/1000
n?線速度m/min。
d?切削點(diǎn)的直徑mm。
n?主軸轉(zhuǎn)速 r/min。
如圖所示的切削零件A、B、C
各點(diǎn)燈線速度一致，則在每點(diǎn)的主軸速度分別為：
nA=1000′150/p′40=1193r/min
nB=1000′150/p′60=795r/min
nC=1000′150/p′70=682r/min
上述主軸轉(zhuǎn)速變化是由數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)控制的。
3、恒線速度取消(G97)
格式：G97 S__；
例如：G97 S1000；表示主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min。
當(dāng)由G96轉(zhuǎn)為G97時(shí)，應(yīng)對(duì)S碼賦值，未指令時(shí)將保留G96指令最終值。例上圖中切削F70后，指令G97時(shí)未給S碼賦值，則保留682r/min值。
當(dāng)由G97轉(zhuǎn)為G96時(shí)，若沒(méi)有S指令，則按前一G96所賦S值進(jìn)行恒線速度控制。若剛開機(jī)而又沒(méi)有指令G96的S值，則系統(tǒng)報(bào)警。
三、 T功能
T后面有4位數(shù)值，前兩位是刀具號(hào)，后兩位即是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)，又是刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號(hào)。
例：T0503，表示5號(hào)刀及3號(hào)刀具長(zhǎng)度和刀具半徑補(bǔ)償。至于刀具長(zhǎng)度和刀尖圓弧半徑補(bǔ)償具體數(shù)值，應(yīng)到3號(hào)刀具補(bǔ)償位去查找和修改。如果后面兩位數(shù)為零，例如：T0300表示取消刀具補(bǔ)償狀態(tài)，調(diào)用第3號(hào)刀具。
四、 M功能
輔助功能代碼是用M后面兩位數(shù)值表示的。數(shù)控車床加工常用的M代碼指令有：
1、 M00 程序停止。用于停止程序運(yùn)行(主軸旋轉(zhuǎn)、冷卻全停)，利用NC啟動(dòng)命令，可以使機(jī)床繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。(但主軸旋轉(zhuǎn)和冷卻開還需手動(dòng)操作或指令)
2、 M01 選擇停止。同M00作用相似，但它應(yīng)由機(jī)床“選擇停止”按鈕是否有效決定。
3、 M02(M30)程序停止。但M30程序執(zhí)行完自動(dòng)復(fù)位到程序起始位置。
4、 M03 主軸順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
5、 M04主軸逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
6、 M05主軸旋轉(zhuǎn)停止。
7、 M06換刀。
8、 M08 切削液開。
9、 M09 切削液關(guān)。
10、 M98 調(diào)用子程序。
11、 M99 子程序結(jié)束，并返回到主程序。
五、 坐標(biāo)系統(tǒng)
1、機(jī)床的坐標(biāo)系
數(shù)控車床是以機(jī)床主軸軸線方向?yàn)閆軸方向，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閆軸的正方向。X軸位于與工件安裝面相平行的水平面內(nèi)，垂直于工件旋轉(zhuǎn)軸線的方向，且刀具遠(yuǎn)離主軸軸線的方向?yàn)閄軸的正方向。
2、機(jī)床原點(diǎn)、參考點(diǎn)及機(jī)床坐標(biāo)系
機(jī)床原點(diǎn)為機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)。車床的機(jī)床原點(diǎn)定義為主軸旋轉(zhuǎn)中心線與車頭端面的交點(diǎn)，見圖3-1，O點(diǎn)即為機(jī)床原點(diǎn)。
參考點(diǎn)也是機(jī)床上一個(gè)固定點(diǎn)。該點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)的相對(duì)位置如圖3-1所示(點(diǎn)O`即為參考點(diǎn))。其位置由Z向與X向的機(jī)械擋塊來(lái)確定。當(dāng)進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作時(shí)，安裝在縱向和橫向滑板上的行程開關(guān)碰到相應(yīng)的擋塊后，由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，由系統(tǒng)控制滑板停止運(yùn)動(dòng)，完成回參考點(diǎn)的操作。
如果以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立一個(gè)Z軸與X軸的直角坐標(biāo)系，則此坐標(biāo)系就稱為機(jī)床坐標(biāo)系。
圖3-1 機(jī)床原點(diǎn)和參考點(diǎn)
機(jī)床通電之后，不論刀架位于什么位置，此時(shí)顯示器上顯示的Z與X的坐標(biāo)值均為零。當(dāng)完成回參考點(diǎn)的操作后，則馬上顯示此時(shí)刀架中心(對(duì)刀參考點(diǎn))在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，就相當(dāng)于數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部建立了一個(gè)以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)系。
3、 工件原點(diǎn)和工件坐標(biāo)系
工件圖樣給出以后，首先應(yīng)找出圖樣上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。其它各項(xiàng)尺寸均以此點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注。該基準(zhǔn)點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)。以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立一個(gè)Z軸與X軸的直角坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。
工件原點(diǎn)是人為設(shè)定的，設(shè)定的依據(jù)是既要符合圖樣尺寸的標(biāo)注習(xí)慣，又要便于編程。通常工件原點(diǎn)選擇在工件右端面、左端面或卡爪的前端面。將工件安裝載卡盤上，則機(jī)床坐標(biāo)系與工件
圖3-2 工件原點(diǎn)與工件坐標(biāo)系
標(biāo)系不重合，而工件坐標(biāo)系的Z軸一般與主軸軸線重合，X軸隨工件原點(diǎn)位置不同而異。各軸正方向與機(jī)床坐標(biāo)系相同。圖3-2所示以工件右端面為工件原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。
4、 絕對(duì)編程與增量編程
X軸和Z軸移動(dòng)量的指令方法有絕對(duì)指令和增量指令兩種。絕對(duì)指令是對(duì)各軸移動(dòng)到終點(diǎn)的坐標(biāo)值進(jìn)行編程的方法，稱為絕對(duì)編程法。增量指令是用各軸移動(dòng)量直接編程的方法，稱為增量編程法。 +X
絕對(duì)編程時(shí)，用X、Z 70 終點(diǎn)B
表示X軸與Z軸的坐標(biāo)值；
增量編程時(shí)，用U、W表示
在X軸和Z軸上的移動(dòng)量。 20 終點(diǎn)A
如圖3-3所示，增量指令 0 40 100 +Z
時(shí)為X50，U-60，絕對(duì)指令 圖3-3增量值與絕對(duì)值
時(shí)為X70，Z40。絕對(duì)編程
和增量編程可在同一程序中使用，這樣可以免去編程時(shí)一些尺寸值的計(jì)算，如X70，W-60。
5、直徑編程與半徑編程
編制軸類工件的加工程序時(shí)，因其截面為圓形，所以尺寸有直徑指定和半徑指定兩種方法，采用哪種方法要由系統(tǒng)的參數(shù)決定。采用直徑編程時(shí)，稱為直徑編程法；采用半徑編程時(shí)，稱為半徑編程法。車床出廠時(shí)均設(shè)定為直徑編程。如果需用半徑編程，則要改變系統(tǒng)中相關(guān)的幾項(xiàng)參數(shù)，使系統(tǒng)處于半徑編程狀態(tài)。
六、 G功能
1、 坐標(biāo)系設(shè)定(G50)
工件安裝在卡盤上，機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系是不重合的。為便于編程，應(yīng)建立一個(gè)工件坐標(biāo)系，使刀具在此坐標(biāo)系中進(jìn)行加工。
加工坐標(biāo)系有兩種設(shè)定方法，一種是G50方式；另一種是以G54—G59方式。
G50是車削中常用得方式。
格式：G50 X__ Z__；
式中X__ Z__是目前刀具在新坐標(biāo)系中位置值。
G54—G59則必須事先在系統(tǒng)中預(yù)先將坐標(biāo)值設(shè)置后才有效。
A、工件坐標(biāo)系設(shè)定
G50 X__ Z__；
該指令是規(guī)定刀具起刀點(diǎn)(或換刀點(diǎn))至工件原點(diǎn)的距離。坐標(biāo)值X、Z為刀尖(刀位點(diǎn))在工件坐標(biāo)系中的起始點(diǎn)(即起刀點(diǎn))位置。如圖3-2所示，假設(shè)刀尖的起始點(diǎn)距工件原點(diǎn)的Z向尺寸和X向尺寸分別為β和α(直徑值)，則執(zhí)行程序段
G50 Xα Zβ；
后，系統(tǒng)內(nèi)部即對(duì)(α，β)進(jìn)行記憶，并顯示在顯示器上，這就相當(dāng)于系統(tǒng)內(nèi)建立了一個(gè)以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)燈工件坐標(biāo)系。
例如圖3-4所示坐標(biāo)系的設(shè)定，當(dāng)以工件左端面為工件原點(diǎn)時(shí)：G50 X200 Z263；
當(dāng)以工件右端面為工件原點(diǎn)時(shí)：G50 X200 Z123；
當(dāng)以卡爪前端面為工件原點(diǎn)時(shí)：G50 X200 Z253；
圖3-4 工件坐標(biāo)系設(shè)定
B、坐標(biāo)系平移
G50 U__ W__；
該指令能把已建立起來(lái)的某個(gè)坐標(biāo)系進(jìn)行平移，其中U和W分別代表坐標(biāo)原點(diǎn)在X軸和Z軸在的位移量。
如圖3-5所示，在執(zhí)行G50 Ua Wb以前，系統(tǒng)所顯示的坐標(biāo)值為X=a，Z=b，執(zhí)行完G50 U__ W__；指令后，系統(tǒng)所顯示的坐標(biāo)值將變?yōu)閄=a+α、Z=b+β，即相當(dāng)于將坐標(biāo)原點(diǎn)從O點(diǎn)平移倒了O’點(diǎn)。
由此可見，G50的作用就是讓系統(tǒng)內(nèi)部用新的坐標(biāo)值代替舊的坐標(biāo)值，從而建立新的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦建立，就取代了原來(lái)的機(jī)床坐標(biāo)系；反之，如果重新建立機(jī)床坐標(biāo)系，又會(huì)取代舊的工件坐標(biāo)系。
應(yīng)當(dāng)注意，在機(jī)床坐標(biāo)系中，坐標(biāo)值是刀架中心點(diǎn)(對(duì)刀參考點(diǎn))相對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的距離；而在工件坐標(biāo)系中，坐標(biāo)值則是刀尖相對(duì)工件原點(diǎn)的距離
圖3-5 坐標(biāo)系的設(shè)定與平移
2、 倒角、倒圓編程
使用倒角、倒圓功能可以簡(jiǎn)化編程程序。
①45°倒角。
格式：G01 Z(W)__ I__ F__；（Z→X） （見圖3-6）
G01 X(U)__ K__ F__；（X→Z） （見圖3-7）
X X
起點(diǎn)
起點(diǎn) +I Z
-I
Z
-K +K
圖3-6 Z→X倒角 圖3-7 X→Z倒角
②1/4圓角倒圓
格式：G01 Z(W)__ R__ F__；（Z→X） （見圖3-8）
G01 X(U)__ R__ F__；（X→Z） （見圖3-9）
X X
起點(diǎn)
起點(diǎn) +R Z Z
-R
-R +R
圖3-8 Z→X倒圓 圖3-9 X→Z倒圓
21
10
4′45°
R5
F10 F38
0 起點(diǎn)
(0,30)
圖3-10 倒角功能應(yīng)用例圖
例：加工圖3-10零件倒角程序
絕對(duì)編程 增量編程
N10 G50 X0 Z30； N10 G00 U10 W-8
N20 G00 X10 Z22； N20 G01 W12 R5 F0.5；
N30 G01 Z10 R5 F0.5； N30 U18 K-4；
N40 X38 K-4； N40 W-6；
N50 Z0 N50 G00 W30；
N60 G00 Z30； N60 U-38；
N70 X0； N70 M30；
N80 M30；
③任意角度倒角
在直線或圓弧插補(bǔ)指令尾部加上C__，可自動(dòng)插入任意角度的倒角，用C后面的數(shù)字指令重假設(shè)沒(méi)有倒角的拐角交點(diǎn)距倒角始點(diǎn)與終點(diǎn)之間的距離。
終點(diǎn)(100,-100) X 例：圖3-11程序?yàn)?/span>
N10 G50 X0 Z0；
10 (50,0) N20 G01 X50 C10 F0.5；
N30 X100 Z-100；
10
X
終點(diǎn)(100,-100)
起點(diǎn)0 Z (50,0)
圖3-11任意角度倒角 R10
④ 任意角度倒圓
在直線或圓弧程序段尾部加上R__，
可自動(dòng)插入任意角度的倒圓。 起點(diǎn)0 Z
例：圖3-12程序?yàn)?nbsp; 圖3-12任意角度倒圓
N10 G01 X50 R10；
N20 X100 Z-100；
3、 刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能
通常在編程時(shí)都將車刀刀尖作為一點(diǎn)來(lái)考慮的，即所謂假設(shè)刀尖。但實(shí)際上刀尖是有圓角的。(如圖3-13)
按刀尖點(diǎn)編出的程序在進(jìn)行端 +X
面、 外徑、內(nèi)徑等與軸線平行的表 端面切削點(diǎn) 刀具
面 加工時(shí)，是沒(méi)有誤差的，但在進(jìn)
行 倒角、錐面及圓弧切削時(shí)，則會(huì)少
切或過(guò)切現(xiàn)象(如圖3-14)具有刀尖圓 +Z
弧自動(dòng)補(bǔ)償功能的 數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)刀 理想刀尖 外徑切削點(diǎn)
尖圓弧半徑計(jì)算出補(bǔ)償量，自動(dòng)控制 圖3-13 刀尖圓角R
刀尖的運(yùn)動(dòng)以避免上述現(xiàn)象的產(chǎn)生。
為了進(jìn)行刀尖圓弧半徑補(bǔ)償，需要使用以下指令：
G40：取消刀具半徑補(bǔ)償，即按程序路徑進(jìn)給。
G41：左偏刀具補(bǔ)償，按程序路徑前進(jìn)方向刀具偏在零件左側(cè)進(jìn)給。
G42：右偏刀具補(bǔ)償，按程序路徑前進(jìn)方向刀具偏在零件右側(cè)進(jìn)給。
另外還需指定假設(shè)刀尖點(diǎn)，指定方法如圖3-15所示
圖3-14刀尖圓角R造成的少切與過(guò)切 圖3-15刀尖圓角R的指定方法
下面的程序是應(yīng)用刀具補(bǔ)償?shù)膶?shí)例(圖3-16)
O3；
N10 G50 X200 Z175 T0101；
N20 G40 G97 S1100 M03；
N30 G00 G42 X58 Z10 M08；
N40 G01 G96 Z0 F1.5 S200；
N50 X70 F0.2；
N60 X78 Z-4；
N70 X83；
N80 X85 Z-5；
N90 Z-18 R3 F0.15；
N100 X94；
N110 X97 Z-19.5；
N120 X100；
N130 G00 G40 G97 X200 Z175 S1000 T0100；
N140 M30；
圖3-16刀具補(bǔ)償編程
4、 單一固定循環(huán)
利用單一固定循環(huán)可以將一系列連續(xù)的動(dòng)作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一個(gè)循環(huán)指令完成，從而使程序簡(jiǎn)化。
例如：圖3-17按一般寫法，程序應(yīng)寫為：
N10 G00 X50；
N20 G01 Z-30 F__；
N30 X65；
N40 G00 Z2；
使用固定循環(huán)語(yǔ)句只要下面一句就可以了：
G90 X50 Z-30 F__；
①圓柱或圓錐切削循環(huán)(G90)
圓柱切削循環(huán)指令編程格式為：G90 X(U)__ Z(W)__ F__；
循環(huán)過(guò)程如圖3-18所示。X、Z為圓柱面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值，U、W為圓柱面切削終點(diǎn)相對(duì)循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量。
圖3-17 固定循環(huán) 圖3-18圓柱切削循環(huán)
例圖3-19的程序?yàn)椋?/span>
O1；
N10 G50 X200 Z200 T0101；
N20 G97 G40 S695 M03；
N30 G00 X55 Z4 M08；
N40 G01 G96 Z2 F2.5 S120；
N50 G90 X45 Z-25 F0.35；
N60 X40；
N70 X35；
N80 G00 G97 X200 Z200 S965 T0100；
N90 M02；
上述程序中每次循環(huán)都是返回了出發(fā)
點(diǎn)，因此產(chǎn)生了重復(fù)切削端面A的情況，
為了提高效率，可將循環(huán)部分程序改為：
N50 G90 X45 Z-25 F0.35；
N60 G00 X47；
N70 G90 X40 Z-25；
N80 G00 X42；
N90 G90 X35 Z-25；
N100 G00 ……；
圓錐切削循環(huán)指令編程格式為： 圖3-19 G90的用法(圓柱面)
G90 X(U)__ Z(W)__ I__ F__；
循環(huán)過(guò)程如圖3-20所示。I為錐面切削始點(diǎn)與切削終點(diǎn)的半徑差。圖中X軸向切削始點(diǎn)坐標(biāo)小於切削終點(diǎn)坐標(biāo)，I的數(shù)值為負(fù)，如果I為正，則相反。
例：圖3-21的錐面切削
……
N40 G01 G96 X65 Z2 S120；
N50 G90 X60 Z-35 I-5 F0.3；
N60 X50；
N70 G00 X100 Z100；
在N50程序段中，I=(D-d)/2=(50-40)/2=5mm
圖3-20 錐面的切削循環(huán) 圖3-21 G90的用法(錐面)
②端面切削循環(huán)(G94)
切削端面時(shí)，編程格式為：
G94 X(U)__ Z(W)__ F__；
循環(huán)過(guò)程如圖3-22所示，X、Z為平面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值，U、W為端面切削終點(diǎn)相對(duì)循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量。例如：圖3-23程序?yàn)椋?/span>
O1；
N10 G50 X200 Z200 T0101；
N20 G97 G40 S450 M03；
N30 G00 X85 Z10 M08；
N40 G01 G96 Z5 F3 S120；
N50 G94 X30 Z-5 F0.2；
N60 Z-10；
N70 Z-15；
N80 G00 G97 X200 Z200 S450 T0100；
N90 M02；
圖3-22端面切削循環(huán) 圖3-23 G94的用法(端平面)
上述程序中每一循環(huán)都返回始點(diǎn)，因而使外徑被重復(fù)切削，浪費(fèi)時(shí)間，為提高效率可將程序循環(huán)部分改為：
N50 G94 X30 Z-5 F0.2；
N60 G00 Z-3；
N70 G94 X30 Z-10；
N80 G00 Z-8；
N90 G94 X30 Z-15；
N100 G00 X__ Z__；
切錐面時(shí)，編程格式為：
G94 X(U)__ Z(W)__ K__ F__；
循環(huán)過(guò)程如圖3-24，K為端面切削始點(diǎn)至終點(diǎn)位移栽Z軸方向的坐標(biāo)分量，圖中軌跡1的方向是Z軸的負(fù)方向，K值為負(fù)，反之為正。
例：對(duì)于錐面切削，程序如下：(圖3-25)
N40 G01 G96 X55 Z2 S120；
N50 G94 X20 Z0 K-5 F0.2；
N60 Z-5；
N70 Z-10；
N80 G00 X__ Z__；
圖3-24 帶錐度的端面切削循環(huán) 圖3-25 G94的用法(錐面)
③螺紋切削循環(huán)(G92)
利用G92，可以將螺紋切削過(guò)程中，從始點(diǎn)出發(fā)“切入-切螺紋-讓刀-返回始點(diǎn)”的4個(gè)動(dòng)作作為一個(gè)循環(huán)，用一個(gè)程序段指令。
格式：G92 X(U)__ Z(W)__ I__ F__；
當(dāng)I(螺紋部分半徑之差)后邊的值為0時(shí)，為圓柱螺紋(圖3-26)，否則為圓錐螺紋(圖3-27)。I后數(shù)值的正負(fù)號(hào)與G90的用法一樣，即始點(diǎn)坐標(biāo)小于終點(diǎn)坐標(biāo)，I的數(shù)值為負(fù)；如果I為正，則相反。F為螺距。
圖3-26圓柱螺紋切削循環(huán) 圖3-27錐螺紋切削循環(huán)
例：圖3-28圓柱螺紋加工的程序?yàn)?/span>
N50 G50 X270 Z260；
N60 G97 S300 T0101 M03；
N70 G00 X35 Z104；
N80 G92 X29.2 Z56 F1.5；
N90 X28.6；
N100 X28.2；
N110 X28.04；
N120 G00 X270 Z260 T0100 M06；
N130 M02；
例：圖3-29錐螺紋加工的程序?yàn)?/span>
N50 X270 Z260；
N60 G97 S300 M03 T0101；
N70 G00 X80 Z62；
N80 G92 X49.6 Z12 I-5 F2；
N90 X48.7；
N100 X48.1；
N110 X47.5；
N120 X47.1；
N130 X47；
N140 G00 X270 Z260 T0100 M05；
N150 M02；
圖3-28圓柱螺紋切削循環(huán)應(yīng)用 圖3-29錐螺紋切削循環(huán)應(yīng)用
5、 復(fù)合形固定循環(huán)(G70—G76)
應(yīng)用G90、G92、G94這些固定循環(huán)還不能有效地簡(jiǎn)化加工程序，如果應(yīng)用復(fù)合形固定循環(huán)，只須指定精加工路線和粗加工的吃刀量，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)計(jì)算出粗加工路線和加工次數(shù)，因此可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化加工程序和編程工作。表3-1列出了7種復(fù)合形固定循環(huán)，可供選擇。
表3-1復(fù)合形固定循環(huán)代碼
代碼號(hào) | 名 稱 | 備 注 | |
G70 | 精加工循環(huán) |
|
能夠進(jìn)行 刀尖半徑補(bǔ)償 |
G71 | 外徑粗加工循環(huán) | 應(yīng)用G70 進(jìn)行精加工 | |
G72 | 端面粗加工循環(huán) | ||
G73 | 固定形狀粗加工循環(huán) | ||
G74 | 間斷縱向面切削循環(huán) |
不能進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償 | |
G75 | 間斷端面切削循環(huán) | ||
G76 | 自動(dòng)螺紋加工循環(huán) | ||
表中代碼均屬非模態(tài)代碼，在執(zhí)行后即自動(dòng)消失
①外圓粗切削循環(huán)(G71)
用于切削棒料毛坯的大部分加工余量。當(dāng)給出圖3-30所示加工形狀的路線A®A`®B及背吃刀量，就會(huì)進(jìn)行平行于Z軸的多次切削，最后再按留有精加工切削余量Dw和Du/2之后的精加工形狀進(jìn)行加工。其程序?yàn)椋?/span>
G71 U(Dd) R(e)
G71 P(ns) Q(nf) U(Du) W(Dw) D(Dd) F(f) S(s) T(t);
式中：
ns ?指定精加工路線的第一個(gè)程序段順序號(hào)。
nf ?指定精加工路線的最后一個(gè)程序段順序號(hào)。
Du ?X軸方向上的精加工余量(直徑值)。
Dw ?Z軸方向上的精加工余量。
Dd ?背吃刀量(半徑值)，無(wú)正負(fù)號(hào)。
e ?退刀量，可由參數(shù)設(shè)定。
f,s,t,?F,S,T代碼。
圖3-30外圓粗加工循環(huán)
在此應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1) 在使用G71進(jìn)行粗加工循環(huán)時(shí)，只有含在G71程序段中F、S、T功能才有效。而包含在ns®nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定對(duì)粗加工循環(huán)也無(wú)效。
2) A®B之間必須符合X軸，Z軸方向的共同單調(diào)增大或減少的模式。
3)可以進(jìn)行刀具補(bǔ)償。
例：在圖3-31中，試按圖示尺寸編寫粗車循環(huán)加工程序。
N10 G50 X200 Z140 T0101；
N20 G97 G40 S240 M03；
N30 G00 G42 X120 Z10 M08
N40 G96 S120；
N50 G71 U2 R0.1；
N60 G71 P70 Q130 U2 W2 F0.3；
N70 G00 X40； (ns)
N80 G01 Z-30 F0.5 S150；
N90 X60 Z-60；
N100 Z-80；
N110 X100 Z-90；
N120 Z-110；
N130 X120 Z-130； (fs)
N140 G00 X125 G40；
N150 X200 Z140；
N160 M02；
圖3-31 G71程序例圖
②端面粗加工循環(huán)(G72)
如圖3-32所示，與G71指令類似，通過(guò)與X軸平行的運(yùn)動(dòng)來(lái)完成直線加工，最后刀具執(zhí)行錐線加工指令完成錐面加工其程序?yàn)椋?/span>
G72 W(Δd) R(e);
G72 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw) F(f) S(s) T(t)；
其中參數(shù)含義與G71相同。
圖3-32 端面粗加工循環(huán) 圖3-33 G72程序例圖
應(yīng)用舉例如圖3-33所示，其程序?yàn)椋?/span>
N10 G50 X200 Z200 T0101；
N20 G40 G97 S220 M03；
N30 G00 G41 X176 Z2 M08；
N40 G96 S120；
N50 G72 U3 R0.1；
N60 G72 P70 Q120 U2 W0.5 F0.3；
N70 G00 X160 Z60； (ns)
N80 G01 X120 Z70 F0.5 S150；
N90 Z80；
N100 X80 Z90；
N110 Z110；
N120 X36 Z132； (nf)
N130 G00 G40 X200 Z200;
N140 M02;
③封閉切削循環(huán)(G73)
所謂封閉切削循環(huán)就是按照一定的切削形狀逐漸地接近最終形狀。這種方法對(duì)于鑄造或鍛造毛坯的切削是一種效率很高的方法。G73循環(huán)方法如圖3-34所示。
格式：G73 U(i) W(k) R(d)；
G73 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw) F(f) S(s) T(t)；
式中：i?X軸上總退刀量(半徑值)；
k?Z軸上的總退刀量；
d?重復(fù)加工次數(shù)。
其余與G71相同。用G73時(shí)，與G71、G72一樣，只有G73程序段中的F、S、T有效。
例：圖3-35程序?yàn)椋?/span>
N10 G50 X200 Z200 T0101；
N20 G97 G40 S200 M03；
N30 G00 G42 X140 Z40 M08；
N40 G96 S120；
N50 G73 U9.5 W9.5 R3；
N60 G73 P70 Q130
U1.0 W0.5 F0.3;
N70 G00 X20 Z0；(ns)
N80 G01 Z-20 F0.15 S150；
N90 X40 Z-30；
N100 Z-50； 圖3-34 封閉切削循環(huán)
N110 G02 X80 Z-70 R20；
N120 G01 X100 Z-80；
N130 X105；
N140 G40 G00 X200 Z200 ；
N150 M02；
圖3-35 G73 程序例圖
④精加工循環(huán)(G70)
由G71、G72、完成粗加工后，可以用G70進(jìn)行精加工。
格式：G70 P(ns) Q(nf)；
其中ns和nf與前述含義相同。
在這里G71、G72、G73程序段中F、S、T的指令都無(wú)效，只有在ns?nf程序段中的F、S、T才有效。
以圖3-31的程序?yàn)槔?/span>
在N130程序段之后再加上：
N135 G70 P70 Q130；
就可以完成從粗加工到精加工的全過(guò)程。
§2 數(shù)控車床編程實(shí)例
一、軸類帶中心孔工件加工編程
如圖3-36所示工件需要進(jìn)行精加工，其中φ85mm外圓不加工。毛坯為φ85mm×340mm棒料，材料為45鋼。
圖3-36 帶中心孔的軸
1、根據(jù)圖樣要求，毛坯及前道工序加工情況，確定工藝方案及加工路線
1)以φ85mm外圓及右中心孔為工藝基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤夾持φ85mm外圓，用機(jī)床尾座頂尖頂住右中心孔。
2)工步順序
①自右向左進(jìn)行外輪廓面加工：外圓→倒角→切削螺紋外圓→切削錐面→車φ62mm外圓→倒角→車φ80mm外圓→車R70mm圓弧→車φ80mm外圓；
②切槽。
③車螺紋。
2、選擇刀具，畫出刀
具布置圖(圖3-37)
根據(jù)加工要求，選用
三把刀具，一號(hào)刀車外圓，
二號(hào)刀切槽，三號(hào)刀車螺紋。
3、確定切削用量
如表3-2所示。 圖3-37 刀具布置圖
表3-2 切削用量表
切削用量 切削表面 | 主軸轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)/分 | 進(jìn)給速度 毫米/轉(zhuǎn) |
車外圓 | 630 | 0.15 |
切槽 | 315 | 0.16 |
車螺紋 | 200 | 1.50 |
4、編制程序
確定以三爪自定心卡爪前端面中心O點(diǎn)為工件原點(diǎn)，并將點(diǎn)A作為換刀點(diǎn)。該工件的加工程序如下：
程 序 | 說(shuō) 明 |
O003； N010 G50 X200 Z350 T0101； N020 G97 S630 M03； N030 G00 X41.8 Z292 M08； N040 G01 X48.34 Z289 F0.15； N050 Z230； N060 X50； N070X62 W-60； N080 Z155； N090 X78； N100 X80 W-1； N110 W-19 N120 G02 W-60 I3.25 K-30； | 程序代號(hào) 建立工件坐標(biāo)系，調(diào)第一號(hào)刀，并進(jìn)行刀補(bǔ) 主軸轉(zhuǎn)速為630轉(zhuǎn)/分，主軸正轉(zhuǎn) 快速接近工件，切削液開 進(jìn)給至X=48.34、Z=289,進(jìn)給量為0.15mm/轉(zhuǎn)(倒角) 精車ф48.34mm螺紋外徑 X向退刀至X=50mm 車錐面 車ф62mm外圓 X向退刀 倒角 車ф80mm外圓 順時(shí)針圓弧插補(bǔ)，車R70mm圓弧 |
程 序 | 說(shuō) 明 |
N130 G01 Z65 N140 X90； N150 G00 X200 Z350 T0100 M09； N160 M06 T0202； N170 S315 M03； N180 G00 X51 Z227 M08； N190 G01 X45 F0.16； N200 G04 X5； N210 G00 X51； N220 X200 Z350 T0200 M09； N230 M06 T0303； N240 S200 M03； N250 G00 X62 Z296 M08； N260 G92 X47.54 Z228.5 F1.5； N270 X46.94； N280 X46.54； N290 X46.38； N300 G00 X200 Z350 T0300 M09； N310 M05； N320 M30； | 車ф80mm外圓 X向退刀，車小臺(tái)階端面 返回?fù)Q刀點(diǎn)，取消刀補(bǔ)，切削液關(guān) 調(diào)二號(hào)刀，并進(jìn)行刀補(bǔ) 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為315轉(zhuǎn)/分 快速移至切槽處，切削液開 切空刀槽 暫停進(jìn)給5秒 退刀 快速返回?fù)Q刀點(diǎn)，取消刀補(bǔ)，切削液關(guān) 調(diào)三號(hào)刀，并進(jìn)行刀補(bǔ) 正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分 快速接近車螺紋進(jìn)刀起點(diǎn)，切削液開 螺紋切削循環(huán)，螺距為1.5mm 螺紋切削循環(huán)，螺距為1.5mm 螺紋切削循環(huán)，螺距為1.5mm 螺紋切削循環(huán)，螺距為1.5mm 快速返回?fù)Q刀點(diǎn)，取消刀具補(bǔ)償，切削液關(guān) 主軸停止 程序結(jié)束 |
