CNC车床内部培训教材课件.ppt

2008.07.15,CNC車床內部培訓教材,1,第一章 CNC车床操作介紹,一.對設備操作注意外觀標識意義及了解:,2,1.CNC車床類,MAZAK複合車床,臺中精機 走刀車床,STAR走心車床,3,2.CNC車床操作步驟,1.穩壓器側面撥開電源開關至紅色ON2.按下穩壓器面板上的両個綠色按鈕(POWERON) 3.將機床電氣櫃上的總電源開關旋至紅色ON的位置,4,4.按下機床控制面板(POWER ON)電源開按鈕,指示燈亮5.顯示器進入正常狀態時,順時針旋轉打開急停開關,5,6.模式選擇開關選至原點復歸模式, 長按+X向,+Z向按鈕直到顯示器 中+X向,+Z向指示燈亮起.,6,開機檢查注意事項,開機檢查以下內容: 設備各油箱油量不得低於1/3. 油壓值不得超出或低於壓力規格範圍. 氣壓值不得超出或低於壓力規格範圍.,7,第二章 生產加工事項,O6366(3354024600) M61 M60 M62 M96P9999 .,開始加工時注意檢查顯示器程式是否在開頭,若程式沒有在起始加工位置,按復位鍵(RESET鍵)使程序回到起始點.,加工注意事項 1:,8,裝夾工件時,用壓縮空氣對夾持位進行清潔,避免雜物衬墊,使工件的加工點尺寸偏移,使加工件尺寸不良,加工注意事項 2:,9,對較小刀具刃口進行檢查清潔,防止刀具刃口積屑,在二次切削時增加切削阻力,損壞刀具,加工注意事項 3:,10,第三章 数控车床编程,3. 1 数控车床编程基础,一、数控车床编程特点,1. 在一个程序段中，可以采用绝对坐标编程、增量坐标编程或二者混合编程。,2. 用绝对坐标编程时，坐标值X取工件的直径；增量坐标编程时，用径向实际位移量的2倍值表示，并附上方向符号。,3. 由于车削加工的余量较大，因此，为简化编程数控装置常具备不同形式的固定循环。,11,4. 编程时，常认为刀尖是一个点，而实际中刀尖为一个半径不大的圆弧，因此需要对刀具半径进行补偿。,二、编程规则,1绝对编程与增量编程,(1)绝对编程,绝对值编程是根据预先设定的编程原点计算出绝对值坐标尺寸进行编程的一种方法。即采用绝对值编程时，首先要指出编程原点的位置，并用地址X，Z进行编程(X为直径值)。,12,增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示位置的一种编程方法。即程序中的终点坐标是相对于起点坐标而言的。,(2)增量值编程,采用增量编程时，用地址U，W代替X，Z进行编程。U，W的正负方向由行程方向确定，行程方向与机床坐标方向相同时为正；反之位负。,13,2直径编程与半径编程,当用直径值编程时，称为直径编程法。车床出厂时设定为直径编程，所以，在编制与X轴有关的各项尺寸时，一定要用直径值编程。,二、坐标系统,数控车床是以机床主轴轴线方向为Z轴方向，刀具远离工件的方向为Z轴的正方向。X轴位于与工件安装面相平行的水平面内，垂直于工件旋转轴线的方向，且刀具远离主轴轴线的方向为X轴的正方向。,用半径值编程时，称为半径编程法。如需用半径编程，则要改变系统中相关的参数。,1. 机床坐标系,14,2. 工件坐标系,一般将工件坐标系的Z轴设成与机床主轴中心线重合，X轴设在工件的左端面或右端面。,3. 工件坐标系设定,G50 Xd ZL,该FANUC-6T指令设定刀尖与工件原点的位置关系。,15,三、对刀问题,对刀就是确定刀尖在工件坐标系中的位置。常用的对刀方法为试切法。,根据试切后工件的尺寸确定刀尖的位置。,16,三、有关编程代码说明,（一）G功能,准备功能也称为G功能（或称G代码），它是用来指令机床动作方式的功能。准备功能是用地址G及其后面的数字来指令机床动作的。如用G00来指令运动坐标快速定位。表3-2为FANUC-0iT系统的准备功能G代码表。,17,18,19,（1）号表示电源接通时的G代码状态； （2）00组的G代码为一次性G代码； （3）一旦指定了G代码，一览表中没有的G代码显示报警信号； （4）无论有几个不同组的G代码，都能在同一程序段内指令，如果同组的G代码在同一程序段内指令了2个以上时，后指令者有效； （5）可按组号显示G代码。,注：,20,1. 绝对坐标G90 它是加工程序的第一条指令，以便后面给出起刀点。,3. 起刀点和换刀点设置 以绝对坐标方式给出换刀时刀尖的位置。,2. 相对坐标G91 螺纹加工、循环加工、子程序调用须用相对坐标编程。,对于CK0630型数控车床，其控制系统为FANUC OET-A 指令为：G92 X Z,对于FANUC-6T控制系统其指令为：G50 X Z,21,4.快速点位运动 G00X(U) Z(W) ;,绝对坐标编程为：G00 X40.0 Z6.0;,相对坐标编程为：G00 U-40.0 W-84.0;,这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置 (在绝对坐标方式下)， 或者移动到某个距离处 (在增量坐标方式下)。,22,1、非直线切削形式的定位我们的定义是：采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。刀具路径不是直线，根据到达的顺序，机器轴依次停止在命令指定的位置。,定位方式：,2、 直线定位刀具路径类似直线切削(G01) 那样，以最短的时间（不超过每一个轴快速移动速率）定位于要求的位置,23,5. 直线插补 G01 X(U) Z(W)F ;,绝对坐标编程为：G01 X40.0 Z-80.0 F0.4;,相对坐标编程为：G01 U0.0 W-80.0 F0.4;,直线插补以直线方式和命令给定的移动速率从当前位置移动到命令位置。,24,25,6. 圆弧插补指令G2、G3,1）用圆弧半径R指定圆心位置编程,G2(或G3) X Z R F (绝对)； G2(或G3) U W R F (相对) ;,2）用I, K指定圆心位置的编程,G2(或G3) X Z I K F (绝对); G2(或G3) U W I K F (相对);,X, Z是圆弧终点的坐标值；,I, K是圆心相对于圆弧起点的坐标值；,U, K是终点相对始点的坐标值；,R是圆弧的半径值。,26,A. 绝对坐标编程,(1) 顺圆插补 G02,半径法： G02 X60.0 Z-23.0 R23. F30;,圆心法： G02 X60.0 Z-23.0 I23. K0 F30;,B. 相对坐标编程,半径法： G02 U46.0 W-23.0 R23. F30;,圆心法： G02 U46.0 W-23.0 I23. K0 F30;,27,(2) 逆圆插补 G03,A. 绝对坐标编程,半径法： G03 X60.0 Z-30.0 R30 F30;,圆心法： G03 X60.0 Z-30.0 I0 K-30 F30;,B. 相对坐标编程,半径法： G03 U60.0 W-30.0 R30 F30;,圆心法： G03 U60.0 W-30.0 I0 K-30 F30;,28,7. 进给暂停G04X(P) ; X值可输入两位整数,(P值可输入四位整数)表示延迟时间，单位为(毫)秒。主要用于车削环槽、不通孔和自动加工螺纹等场合。,G98(G99) G04 P1000; G98(G99) G04 X1.0;,29,8. 回参考点检验 (G28),输入格式： G28 X(U) Z(W) T00； （1）X(U) 和Z(W) 为中间点的坐标。 （2）T00（刀具复位）指令必须写在G28指令的同一程序段或该程序段之前。,自动回原点指令使刀具自动返回机械原点或经某一中间点回机械原点（如图3-20和图3-21所示）。,30,31,32,9. 整数导程螺纹切削 (G32) G32 X (U) Z (W) F ;,F 螺纹导程设置 (mm),在编制切螺纹程序时应当带主轴转速RPM 均匀控制的功能 (G97)，并且要考虑螺纹部分的某些特性。在螺纹切削方式下移动速率控制和主轴速率控制功能将被忽略。而且在送进保持按钮起作用时，其移动进程在完成一个切削循环后就停止了。,33,10.刀具偏置功能 (G40/G41/G42),1. 格式 G41 X_ Z_;G42 X_ Z_;,在刀具刃是尖利时，切削进程按照程序指定的形状执行不会发生问题。不过，真实的刀具刃是由圆弧构成的 (刀尖半径) 就像上图所示，在圆弧插补和攻螺纹的情况下刀尖半径会带来误差。,34,2. 偏置功能,补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向，它总是与切削表面法向里的半径矢量不重合。因此，补偿的基准点是刀尖中心。通常，刀具长度和刀尖半径的补偿是按一个假想的刀刃为基准，因此为测量带来一些困难。 把这个原则用于刀具补偿，应当分别以 X 和 Z 的基准点来测量刀具长度刀尖半径 R，以及用于假想刀尖半径补偿所需的刀尖形式数 (0-9)。,35,这些内容应当事前输入刀具偏置文件。,36,“刀尖半径偏置” 应当用 G00 或者 G01功能来下达命令或取消。不论这个命令是不是带圆弧插补， 刀不会正确移动，导致它逐渐偏离所执行的路径。因此，刀尖半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成； 并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消过 .,37,11、 工件坐标系设定指令 主轴最高转速的设定,工件坐标系设定指令以程序原点为工件坐标系的中心（原点），指定刀具出发点的坐标值（如图3-19所示）。图3-19 G50设定工作坐标系,输入格式：G50 X Z ，其中X Z 为刀具出发点的坐标（如图3-19所示）。,（G50） S ；中S 为主轴最高转速。,（G50）,38,39,11、工件坐标系选择(G54-G59),1. 格式 G54 X_ Z_;,2. 功能,40,通过使用 G54 G59 命令，来将机床坐标系的一个任意点 (工件原点偏移值) 赋予 1221 1226 的参数，并设置工件坐标系（1-6）。该参数与 G 代码要相对应如下：工件坐标系 1 (G54) -工件原点返回偏移值-参数 1221工件坐标系 2 (G55) -工件原点返回偏移值-参数 1222工件坐标系 3 (G56) -工件原点返回偏移值-参数 1223工件坐标系 4 (G57) -工件原点返回偏移值-参数 1224工件坐标系 5 (G58) -工件原点返回偏移值-参数 1225工件坐标系 6 (G59) -工件原点返回偏移值-参数 1226 在接通电源和完成了原点返回后，系统自动选择工件坐标系 1 (G54) 。在有 “模态”命令对这些坐标做出改变之前，它们将保持其有效性。 除了这些设置步骤外，系统中还有一参数可立刻变更G54G59 的参数。工件外部的原点偏置值能够用 1220 号参数来传递。,41,12、精加工循环(G70),1. 格式,G70 P(ns) Q(nf)ns:精加工形状程序的第一个段号。nf:精加工形状程序的最后一个段号,2. 功能,用G71、G72或G73粗车削后，G70精车削。,42,12、外圆粗车固定循环(G71),G71U(d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)N(ns).F_从序号ns至nf的程序段,指定A及B间的移动指令。.S_.T_N(nf)d:切削深度(半径指定)不指定正负符号。切削方向依照AA的方向决定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0717）指定。,1. 格式,43,e:退刀行程本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0718）指定。ns:精加工形状程序的第一个段号。nf:精加工形状程序的最后一个段号。u：X方向精加工预留量的距离及方向。（直径/半径）w: Z方向精加工预留量的距离及方向。,如果在下图用程序决定A至A至B的精加工形状,用d(切削深度)车掉指定的区域,留精加工预留量u/2及w。,2. 功能,44,45,13、端面车削固定循环(G72),如下图所示，除了是平行于X轴外，本循环与G71相同。,1. 格式,G72 W（d）R(e)G72 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)d,e,ns,nf, u, w，f,s及t的含义与G71相同。,2. 功能,46,47,14、成型加工复式循环(G73),G73U(i)W(k)R(d)G73P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)N(ns)沿A A B的程序段号N(nf)i:X轴方向退刀距离(半径指定), FANUC系统参数（NO.0719）指定。k: Z轴方向退刀距离(半径指定), FANUC系统参数（NO.0720）指定。d:分割次数,1. 格式,48,本功能用于重复切削一个逐渐变换的固定形式,用本循环,可有效的切削一个用粗加工段造或铸造等方式已经加工成型的工件。,这个值与粗加工重复次数相同，FANUC系统参数（NO.0719）指定。ns: 精加工形状程序的第一个段号。 nf:精加工形状程序的最后一个段号。u：X方向精加工预留量的距离及方向。（直径/半径）w: Z方向精加工预留量的距离及方向。,2. 功能,49,50,15、端面啄式钻孔循环(G74),G74 R(e);G74 X(u) Z(w) P(i) Q(k) R(d) F(f)e:后退量本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0722）指定。x:B点的X坐标u:从a至b增量z:c点的Z坐标w:从A至C增量i:X方向的移动量k:Z方向的移动量,1. 格式,51,如下图所示在本循环可处理断削，如果省略X（U）及P，结果只在Z轴操作，用于钻孔。,d:在切削底部的刀具退刀量。d的符号一定是（+）。但是，如果X（U）及I省略，可用所要的正负符号指定刀具退刀量。 f:进给率：,2. 功能,52,16、外经/内径啄式钻孔循环(G75),以下指令操作如下图所示，除X用Z代替外与G74相同，在本循环可处理断削，可在X轴割槽及X轴啄式钻孔。,1. 格式,G75 R(e);G75 X(u) Z(w) P(i) Q(k) R(d) F(f) ；,2. 功能,53,54,17、螺纹切削循环(G76),m:精加工重复次数（1至99），本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0723）指定。r:到角量：本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0109）指定。a:刀尖角度：可选择80度、60度、55度、30度、29度、0度，用2位数指定。本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0724）指定。如：P（02/m、12/r、60/a）。,G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) R(d)G76 X(u) Z(w) R(i) P(k) Q(d) F(f),1、格式,55,dmin:最小切削深度，本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0726）指定。 d:精加工余量； X(U) Z(W) - 终点坐标；i:螺纹部分的半径差，如果i=0,可作一般直线螺纹切削。k:螺纹高度,螺纹部分半径之差，即螺纹切削起始点与切削终点的半径差。加工圆柱螺纹时，i=0。加工圆锥螺纹时，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时，I为负，反之为正。这个值在X轴方向用半径值指定。d:第一次的切削深度（半径值）l：螺纹导程（与G32）,56,57,58,螺纹切削循环, 复合螺纹切削循环指令可以完成一个螺纹段的全部加工任务。它的进刀方法有利于改善刀具的切削条件，在编程中应优先考虑应用该指令.,2. 功能,3、举例（螺距为6mm）,G76 P 02 12 60 Q0.1 R0.1,G76 X60.64 Z23 R0 F6 P3.68 Q1.8,59,18、内外直径的切削循环(G90),G90 X(U)_Z(W)_R_ F_ ; 必须指定锥体的 “R” 值。切削功能的用法与直线切削循环类似。,1. 格式,直线切削循环:,G90 X(U)_Z(W)_F_ ;,按开关进入单一程序块方式，操作完成如图所示 1234 路径的循环操作。U 和 W 的正负号 (+/-) 在增量坐标程序里是根据1和2的方向改变的。,锥体切削循环:,60,2. 功能：外园切削循环,61,1. U<0, W<0, R<0,62,2. U0, W0,63,3. U0,64,4. U0, W<0, R<0,65,19. 螺纹切削循环 (G92),1、格式,直螺纹切削循环:,G92 X(U)_Z(W)_F_ ;,螺纹范围和主轴 RPM 稳定控制 (G97) 类似于 G32 (切螺纹)。在这个螺纹切削循环里，切螺纹的退刀有可能如 图 9-9 操作；倒角长度根据所指派的参数在0.1L 12.7L的范围里设置为 0.1L 个单位。,锥螺纹切削循环:,G92 X(U)_Z(W)_R_F_ ;,2. 功能,切削螺纹循环,66,67,20、台阶切削循环 (G94),1. 格式,平台阶切削循环:,G94 X(U)_Z(W)_F_ ;,锥台阶切削循环:,G94 X(U)_Z(W)_R_ F_ ;,2. 功能,台阶切削,68,69,21、线速度控制 (G96, G97),G97 的功能是取消线速度控制，并且仅仅控制 RPM 的稳定。,NC 车床用调整步幅和修改 RPM 的方法让速率划分成，如低速和高速区；在每一个区内的速率可以自由改变。,G96 的功能是执行线速度控制，并且只通过改变RPM 来控制相应的工件直径变化时维持稳定的切削速率。,70,22、设置位移量 (G98/G99),切削位移能够用 G98 代码来指派每分钟的位移（毫米/分），或者用 G99 代码来指派每转位移（毫米/转）；这里 G99 的每转位移在 NC 车床里是用于编程的。,每分钟的移动速率 (毫米/分) = 每转位移速率 (毫米/转) x 主轴 RPM 。,71,例1 编制如图3-14所示零件的数控程序，已知毛坯32mm，长度77mm。,72,图3-15所示，工件毛坯直径为d，加工目标直径为D，每次切深为S，则单边径向加工余量T=|d-D|/2，循环次数P=T/S，若车削长度为L，则循环程序为:,G00 X(d+2s) ZB 循环起始位置B G91 G81 P(T/S) 增量式进入循环 G00 U-4S 径向进刀B至C G01 W-L F 轴向切削C至D G01 U2S 径向退刀D至E G00 WL 轴向退刀E至F G80 循环程序结束,73,例6 如图3-16所示， 用循环方式编制一个粗车外圆的加工程序（每次切深2mm）。,74,梯形组合循环：,图3-16所示，工件毛坯直径为d，径向单边综余量为T，每次切深为S，切削长度分别为L1、 L2,75,（二）M指令,76,77,例7 在数控车床上对图3-19(a)所示的零件进行精加工，图中85mm不加工。要求编制，精加工程序。,(a),(b),图3-19 例7图,80,85,80,62,50,M48X1.5,65,60,20,60,60,3X45,R70,1X45,155,290,44.8,200,O,350,X,2,外圆车刀,Z,1X45,78,1首先根据图纸要求按先主后次的加工原则，确定工艺路线。,(1) 先从左至右切削外轮廓面。,其路线为：倒角切削螺纹的实际外圆切削锥度部分车削62mm外圆倒角车80mm外圆切削圆弧部分车削80mm外围。,79,(3) 车M48 1.5的螺纹。,(2) 切3mm 45mm的槽。,2选择刀具并绘制刀具布置图,根据加工要求需选用三把刀具，如图3-19(b)所示。T01号外圆车刀，T02号切槽刀，T03号螺纹车刀。,80,3. 编制的程序,N0001 G50 X200.0 Z350.0 T01 设定起刀点,N0002 S630 M03 主轴正转，转速630r/min,N0003 G00 X41.8 Z292.0 M08 快进至X=41.8mm， Z=292mm，开切削液,81,N0004 G01 X47.8 Z289.0 F0.15 工进至X=47.8mm， Z=289mm，速度0.15mm/r（倒角） Z227.0 Z向工进至Z =227mm(精车47.8mm 螺纹外径) X50.0 X向工进至X =50mm(退刀),82,X62.0 W-60.0 X向工进至X =62mm(退刀)，-Z 向工进60mm(精车锥面) Z155.0 Z向工进至Z =155mm(精车62mm外圆) X78.0 X向工进至X =78mm(退刀),83,X80.0 W-1.0 X向工进至X =80mm(退刀)，-Z 向工进1mm(倒角) W-19.0 -Z向工进19mm(精车80mm外圆),84,N0005 G02 W-60.0 I63.25 K-30.0 顺圆-Z向工进 60mm(精车圆弧) N0006 G01 Z65.0 Z向工进至Z =65mm(精车80mm 外圆) X90.0 X向工进至X =90mm,85,N0007 G00 X200.0 Z350.0 T01 M09 返回起刀点， 取消刀具补偿，同时关切削液,N0008 M06 T02 换刀，并进行刀具补偿,N0009 S315 M03 主轴正转，转速315r/min,86,87,N0013 G00 X51.0 X向快退至X =51mm(退刀) X200.0 Z350.0 T02 M09 返回起刀点， 取消刀具补偿，同时关切削液,N0014 M06 T03 换刀，并进行刀具补偿,88,N0015 S200 M03 主轴正转，转速200r/min,N0016 G00 X62.0 Z292.0 M08 快进至X=62mm， Z=292mm，开切削液,89,N0017 G92 X47.54 Z228.5 F1.5 X46.94 螺纹切削循环，螺距1.5mm X46.38,90,N0018 G00 X200.0 Z350.0 T03 M09 返回起刀点， 取消刀具补偿，同时关切削液,N0019 M05 主轴停,N0020 M30 程序结束,91,例8 编制图3-20所示零件的数控程序，双点画线为2570的坯料，粗车每次切深约1mm，精车余量为0.5。,92,N1 G90 T01 N2 G92 X200. Z100. 建立工件坐标系 N3 S1000 M03 主轴正转1000r/min N4 G00 X27. Z0 车端面进刀点 N5 G01 X-0.5 F80 N6 G00 Z2. X23. 第一次粗车进刀点 N7 G01 Z-44.5 F100 X25. N8 G00 Z2. X21. 第二次粗车进刀点,93,N9 G01 Z-44.5 F100 X23. N10 G00 Z2. X19. 第三次粗车进刀点 N11 G01 Z-30.5 F100 X21. N12 G00 Z2. X17. 第四次粗车进刀点 N13 G01 Z-30.5 F100 X19. N14 G00 Z2. X15. 第五次粗车进刀点,94,N15 G01 Z-10. F100 X17. N16 G00 Z2. X13. 第六次粗车进刀点 N17 G01 Z-10. F100 X15. N18 G00 Z2. X9. 第七次粗车进刀点 N19 G01 X13. Z-5. F80 N20 G00 Z2. X0. 精车进刀点 N21 G01 Z0 F70,95,N22 G03 X12. Z-6. I0 K-6. 车头部圆弧 N23 G01 Z-10. F80 车12柱面 X14. X16. Z-25. 车锥面 Z-31 X18 X20. Z-32. 车C1倒角 Z-45. X23. X24. Z-45.5 车C0.5倒角 Z-55. 车24柱面,96,N24 G00 X100. Z200. 快退至换刀点 N25 M06 T02 换切槽刀T02,97,N26 G00 X25. Z-45. 快进至切槽进刀点 N27 G01 X16. F60 切槽 N28 G04 P1000 切槽暂停1秒 N29 G01 X25. F150 径向进刀 N30 G00 Z-54. 切断进刀点 N31 G01 X-0.5 F60 切断 N32 G00 X200. Z100. M05 快速退至起始位置 N33 M02,98,Q&A,99,