数控车CADPPT课件

第一讲：数控车床概述教学目的与教学要求：1：了解数控车床的分类与结构2：掌握数控车床的加工特点与明确加工对象3：了解数控系统的种类课堂引入：思考两个问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 :1、什么是数控车床?2、CNC又是什么？电脑锣呢？CNC（数控机床）是计算机数字控制机床（computernumericalcontrol）的简称。是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序并将其译码，从而使机床动作并加工零件。二、数控车床的分类与结构分类：1、按车床主轴位置分类2、按加工零件的基本类型分类3、按刀架数量分类4、按功能分类结构：主轴----床身及导轨----机械传动机构----刀架----辅助装置三、数控车床的加工特点1、具有高度的柔性。主要取决于加工工序，与普通车床不同的是：不必制造，更换许多工具，夹具，不要经常重新调整车床。柔性可以从两个方面理解：第一、系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二、系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量柔性制造适合小批量、多品种生产。相对与“柔性”而言那就是刚性。刚性适合大批量生产单件成本低，但机动不灵活，产品单一2、加工精度高。精度可达0.01~0.001mm3、加工质量稳定可靠4、生产率高5、改善劳动条件6、利于生产管理现代化(主要表现在CAD/CAM技术的广泛应用)四、数控车床的加工对象1、精度要求高的零件2、表面粗糙度好的回转体零件3、轮廓形状复杂的零件4、带一些特殊型螺纹的零件5、超精密、超低表面粗糙度的零件五、常用数控系统的类型1、FANUC（法兰克）数控系统2、SIEMENS（西门子）数控系统3、华中数控系统谢谢第二讲：数控车床编程基础1、教学目的与要求。掌握数控车床的坐标系，机床坐标轴，机床零点和机床参考点，程序原点，工件坐标系。2、掌握零件程序的结构。3、坐标系是重点，零件程序结构是基础一、数控机床的基本知识1、机床坐标轴规定直线进给坐标轴用X,Y,Z表示，常称基本坐标轴。其相互关系用右手定则决定。注意：X轴、Z轴都是以刀具远离工件为正对于上位刀架（后置）机床，其坐标系，X轴向内正，Z轴向右为正。对于下位刀架（前置）机床，其坐标系，X轴向外正，Z轴向右为正。注意：两种刀架方向的机床，其程序及相应的设置是相同的。2、机床坐标系工件坐标系零件程序结构2.数控程序段结构作业：习题8&3数控车床编程辅助功能M代码课程要点：1、掌握几个常用的辅助功能M代码，比如：M03；M30；M05。2、了解并会应用其余M00~~M99的其他辅助功能。重点与难点:M03,M30的正确用法。一、辅助功能代码辅助功能由地址字M和其后的1或2位数字（如M02~M99）组成，主要控制零件程序的走向。以及机床各种辅助功能的开关动作（如主轴的旋转M03,M04二、CNC内定的辅助功能1、程序暂停M00暂停时机床的进给停止，而全部现存的模态信息保存不变，欲继续执行后续指令，重按“循环启动”指令。例如：G00X100Z45M00G02X120Z55R10F2002、程序结束M02M02一般放在主程序的最后一个程序段中，当CNC执行到M02时，机床的主轴、进给、冷却液全部停止，加工结束。例如:%1000(程序名)T0101（选1号刀）G00X100Z100（刀架退出到安全位置换刀）M03S600（主轴正转，转速600r/min）G00X10Z0（对刀点）G01X10Z-20（切直径为R10的外圆）M02（程序结束）3、程序结束并返回到程序头M30M30和M02的功能基本相同，只是M30指令还兼有控制返回到零件程序头%的作用。需要重新调用只需-----循环启动4、子程序调用M98及从子程序返回M99M98用来调用子程序M99表示子程序结束，执行M99使用控制返回到主程序。（1）子程序格式%*****、、、、M99在子程序开头必须用子程序号，以作为调用入口地址，在子程序结尾用M99，以控制执行完该子程序后返回主程序。2、调用子程序的格式M98P_L_注：P对应的是%后面的数,L是循环次数%3111（主程序名）T0101（选1号刀）G00X100Z100（在安全位置换刀）G00X16Z1（对刀点）M03S600（主轴正转，转速是600r/min）M98P0003L6（调用%0003这个子程序，循环加工6次)M30（程序结束并返回到%3111主程序起点）%0003（子程序名）G01X0Z0F100（直线插补坐标点是（0，0），进给速度是100）G03X14.77Z-4.923R8（加工半径为8的逆圆弧）G03X21.2Z-44.8R60（加工半径为60的逆圆弧）G02X24Z-73.4R36(加工半径为36的顺圆弧)M99（子程序调用结束，返回到主程序）谢谢第四讲：其他常用的M指令及其功能M03主轴正传（顺时针方向旋转）M04主轴反转（逆时针方向旋转）M05主轴停止旋转注意;M03，M04,M05可互相注销。M07,M08打开冷却液管道M09关闭冷却液管道主轴进给功能S，主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转/每分钟（r/min）。进给速度FF指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成速度，F的单位取决于每分钟进给量或主轴每转一转刀具的进给量mm/r.相互转化公式fm=frXSfm：每分钟的进给量（mm/min）fr：每转进给量（mm/r）S：主轴转速(r/min)当工作在G01,G02,G03方式下，编程的F一直有效，直到被新的F所取代。而在G00的方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度与编程F无关。刀具功能T代号用于选刀。T0101第一个01表示刀具号，第二个01表示刀具补偿号。作业;1,写出下面M指令的含义？及其作用？M00,M02,M03,M04,M05,M07,M09,M30,M98,M992.简述主轴功能S，进给功能F及刀具功能T。第五讲：准备功能G代码进给控G00,G01本次课所要掌握的内容：1、理解准备功能G代码在数控加工中的作用。2、掌握G00，G01的用法准备功能G代码：准备功能G指令由G后一或两位数值组成，它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。注意：（1）00组中的G代码是非模态，其他组的G代码是模态的。（2）标记者为缺省值。进给控制指令:(1)快速定位G00格式：G00X__Z__例1、G00X100z100;绝对值编程，表示由当前点快速定位到x100z100的位置G00的速度是由机床参数“快速进给速度”对各轴分别设定，与F无关。比如：G00X100Z100(系统规定速度)G00X100Z100（F80）注意：G00为模态功能：可由G01、G02、G03或G32功能注销。为了安全起见，常见的做法是，将X轴移动到安全的位置，再放心执行G00指令。比如:退刀时，G00X100Z100采用分行的办法来避免撞刀的可能（2）线性进给G01格式:G01X___Z___F___说明：X、Z为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标；F:合成进给速度。华中由G94/G95决定。G01为模态功能：可由G00、G02、G03或G32功能注销。例1、G95G01X40Z10F20;注意：其移动轨迹为直线如图示ZX讨论：例3、G01X20;编程语句合理吗？意义又是什么？谢谢第六讲：圆弧插补指令G02/G03格式：G02(G03)X_Z_R_F_;G02：顺圆插补G03：逆圆插补X、Z：圆弧终点坐标R：圆弧半径F：两轴的合成进给速度如图示（前刀架）判断顺圆插补/逆圆插补方法：面对Y轴从正往负向看0ZG02G03X用圆弧插补指令编程加工以下零件程序如下%0001T0101(选一号刀)G00X100Z100（安全换刀点）M03s800（主轴正转，转速为800转每分钟）G00X0Z5（快速移动到0，5点）G01X0Z0F60（刀具以每分钟进给60mm的速度移动到0，0点）G03X24Z-24R15（加工半径为15的圆弧）G02X26Z-31R5（加工半径为5的圆弧）G01X26Z-40（加工直径为26的外圆）G00X100（X方向退刀）Z100（Z方向退刀）M30（回到程序起点）练习：第七讲:绝对编程G90与相对编程G91格式：G90G91说明：该组指令用于选择编程方式。G90:绝对值编程，每个编程坐标系轴上的编程值是相对于程序原点。G91:相对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。用增量法编程G91%10000(程序名)T0101（选一号刀）G00X100Z100（安全换刀点）M03S800（主轴正转，转速为800转每分钟）G00X0Z5（快速移动到0，5点）G01W-5F80（相对编程移动到0,0点）G03U20W-46R24（切R24的圆弧）G01W-14（切直径为20的外圆）G01U-28W-20（切直径为48的外圆）G00X100（X方向退刀）Z100（Z方向退刀）M30（返回程序头%）第八讲：直径方式编程G36和半径方式编程G37注意：G36为缺省值，机床出厂一般设为直径编程。%10000T0101G00X100Z100G00X0Z5G37G01X0Z0F100G01X10Z0G01X25Z-160G00X100Z100M30数控车床编程实例八：G80指令编程(1)圆柱面内（外）径切削循环格式：G80X__Z__F__说明：X,Z绝对编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，用U、W表示。例题：%3316T0101(选一号刀)G00X100Z100（安全换刀点）M03S400（主轴以400r/min旋转）G00X30Z5（快速定位到点30，5）G80X26Z-20F80（加工第一次循环，吃刀深4mm）X23Z-20（加工第二次循环，吃刀深3mm）X20Z-20（加工第三次循环，吃刀深3mm）G00X100（X方向退刀）Z100（Z方向退刀）M30（主轴停、主程序结束并复位）数控车床编程实例八：G80指令编程(2)圆锥面内外（径）切削循环格式：G80X__Z__I__F__说明：X,Z:绝对编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标。I：为切削起点B与切削终点C的半径差。其符号为差的符号（无论是绝对编程还是相对编程）%3317T0101G00X100Z100M03S400（主轴以400r/min旋转）G00X33Z3G80X30Z-30I-5F80（加工第一次循环，吃刀深3mm）X27Z-30I-5（加工第二次循环，吃刀深3mm）X24Z-30I-5（加工第三次循环，吃刀深3mm）G00X100Z100M30（主轴停、主程序结束并复位）作业：作业：G81指令编程一、端平面切削循环格式：G81X__Z__F__说明：X,Z：绝对编程时，为切削终点在工件坐标系下的坐标。增量编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离。二、圆锥端面切削循环格式：G81X__Z__K__F__说明：X,Z：绝对编程时，为切削终点在工件坐标系下的坐标。增量编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离。K：为切削起点B相对于切削终点C的Z向有向距离。内(外)径粗车复合循环G71无凹槽内(外)径粗车复合循环格式:G71U(∆d)R(r)P(ns)Q(nf)X(∆x)Z(∆z)F(f)S(s)T(t)∆d:切削深度(每次切削量)指定时不加符号r:每次退刀量ns:精加工路径第一程序.nf:精加工路径最后程序段∆x:X方向精加工余量∆z:Z方向精加工余量F(f)S(s)T(t)注意:G71切削循环下,切削进给方向平行于Z轴.例:用外径粗加工复合循环编制所示零件的加 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 序,要求循环起点在A(46,3),切削深度为1.5(半径量).退刀量为1mm,X方向的精加工余量为0.4mm,Z方向精加工余量为0.1mm,其中点划线部份为工件毛坯.作业：P55图4—6，用G71指令编程数控车床编程实例十三：G71有凹槽复合循环编程格式:G71U(∆d)R(r)P(ns)Q(nf)E(e)F(f)S(s)T(t)∆d:切削深度(每次切削量)指定时不加符号r:每次退刀量ns:精加工路径第一程序.nf:精加工路径最后程序段e:精加工余量，其为X方向等高距离，外径切削时为正，内径切削时为负。F(f)S(s)T(t)：粗加工时G71中编程的F.S.T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F.S.T有效。注意（1）G71切削循环下,切削进给方向平行于Z轴.（2）G71指令必须带有P，Q地址ns、nf，切与精加工路径起、止顺序号对应，否则不能进行该循环加工。（3）ns的程序段必须为G00/G01指令，即必须是直线或点定位运动。（4）在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，不应包含子程序。数控车床编程实例十三：G71有凹槽复合循环编程练习题：编程加工如下零件，要求每次切削量1mm，退刀量1mm，精加工余量0.3mm。内孔粗车循环编程实例：G71内径复合循环编程例：用内径粗加工复合循环编制图3.3.32所示零件的加工程序，要求循环起始点在A（46，3），切屑深为1.5mm（半径量）。退刀量1mm，X方向精加工余量为0.4mm，Z方向精加工余量为0.1mm,其中点划线部分为工件毛坯。编程实例：G71内径复合循环编程%3328（见图）　　N1T0101（换一号刀，）　　N2G00X100Z100（到程序起点或换刀点位置）　　N3M03S400（主轴以400r/min正转）　　N4G00X6Z5（到循环起点位置）　　G71U1R1P8Q16X-0.4Z0.1F100（内径粗切循环加工）　　N5G00X44Z5（粗切后，到换刀点位置）　　N7G01X44Z0（加工轮廓开始，到Φ44外圆处）　　N9G01W-20F80（加工Φ44外圆）　　N10U-10W-10（加工外圆锥）N11G01W-10（加工Φ34外圆）　　N12G03U-14W-7R7（加工R7圆弧）　　N13G01W-10（加工Φ20外圆）　　N14G02U-10W-5R5（加工R5圆弧）　　N15G01W-16（加工Φ10外圆）　　N16U-4W-2（加工倒2×45°角，加工轮廓结束）　　N17X4（退出已加工表面）　　N18G00Z80（退出工件内孔）　　N19X80（回程序起点或换刀点位置）　　N20M30（主轴停、主程序结束并复位）作业：酒杯教学项目数控车床编程实例十：G82指令编程直螺纹切削循环格式G82X--Z—R—E—C—P–F—X、Z:绝对编程时，为螺纹终点C在工件坐标系下的坐标R、E:螺纹切削的退尾量，R、E均为向量，R为Z向回退量，E为X向退尾量，R、R可以省略，表示不用回退功能；C、螺纹头数，为0或1时切单头螺纹P:单头螺纹切削时，为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角（缺省值为0）：多头螺纹切削时，为相邻螺纹头数的切削起始点之间相应的主轴转角（P=360/C）F螺纹导程(F=螺距X头数)例题：G82指令编程%1000T0101(选螺纹刀)G00X100Z100（换刀）M03S300（主轴以300r/min正转）G00X30Z5（快速定位到循环起点）G82X29.2Z-82.5C2P180F3（第一次循环切螺纹，切深0.8mm）X28.6Z-82.5C2P180F3（第二次循环切螺纹，切深0.6mm）X28.2Z-82.5C2P180F3（第三次循环切螺纹，切深0.4mm）X28.04Z-82.5C2P180F3（第四次循环切螺纹，切深0.16mm）G00X100Z100M30（主轴停、主程序结束并复位）作业：锥螺纹切削循环格式G82X--Z—I--R—E—C—P–F—X、Z:绝对编程时，为螺纹终点C在工件坐标系下的坐标；增量编程时，为螺纹终点C的相对于循环起点A的有向距离。用U、W表示I：为螺纹起点B与螺纹终点C的半径差，其符号为差的符号（无论是绝对编程还是增量编程）R、E:螺纹切削的退尾量，R、E均为向量，R为Z向回退量，E为X向退尾量，R、R可以省略，表示不用回退功能；C、螺纹头数，为0或1时切单头螺纹P:单头螺纹切削时，为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角（缺省值为0）：多头螺纹切削时，为相邻螺纹头数的切削起始点之间相应的主轴转角（P=360/C）F螺纹导程数控车床编程实例十四：G72端面粗切复合循环格式：G72W(△d)R(r)P(ns)Q（nf）X(△x)Z(△z)F(f)∆d:切削深度(每次切削量)指定时不加符号r:每次退刀量ns:精加工路径第一程序.nf:精加工路径最后程序段∆x:X方向精加工余量∆z:Z方向精加工余量F(f)S(s)T(t)：粗加工时G72中编程的F.S.T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F.S.T有效。注意：（1）G72指令必须带有P，Q地址ns、nf，切与精加工路径起、止顺序号对应，否则不能进行该循环加工。（2）ns的程序段必须为G00/G01指令，即必须是直线或点定位运动。（3）在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，不应包含子程序。%3337T0101（换一号刀，）G00X100Z100（到程序起点或换刀点位置）M03S400（主轴以400r/min正转）G00X80Z5（到循环起点位置）G72W1.2R1P1Q2X0.2Z0F100（外端面粗切循环加工）N1G00X80Z-53（精加工轮廓开始，到锥面延长线处）G01X54Z-40（精加工锥面）G01X54Z-30（精加工Φ54外圆）G02X46Z-26R4（精加工R4圆弧）G01X30Z-26（精加工Z26处端面）G01X30Z-15（精加工Φ30外圆）G01X14Z-15（精加工Z15处端面）G03X10Z-13R2（精加工R2圆弧）G01X10Z-2（精加工Φ10外圆）N2G01X6Z0（精加工倒2×45°角，精加工轮廓结束）G00X100Z100（退出已加工表面）M30（主轴停、主程序结束并复位）数控车床编程实例十五：G72内径粗切复合循环编程编制图所示零件的加工程序：要求循环起始点在A(6，3)，切削深度为1.2mm。退刀量为1mm，X方向精加工余量为0.2mm，Z方向精加工余量为0.5mm，其中点划线部分为工件毛坯。%3333　　N1G92X100Z80（设立坐标系，定义对刀点的位置）　　N2M03S400（主轴以400r/min正转）　　N3G00X6Z3（到循环起点位置）　　G72W1.2R1P5Q15X-0.2Z0.5F100（内端面粗切循环加工）　　N5G00Z-61（精加工轮廓开始，到倒角延长线处）　　N6G01U6W3F80（精加工倒2×45°角）　　N7W10（精加工Φ10外圆）　　N8G03U4W2R2（精加工R2圆弧）　　N9G01X30（精加工Z45处端面）　　N10Z-34（精加工Φ30外圆）N11X46（精加工Z34处端面）　　N12G02U8W4R4（精加工R4圆弧）　　N13G01Z-20（精加工Φ54外圆）　　N14U20W10（精加工锥面）　　N15Z3（精加工Φ74外圆，精加工轮廓结束）　　N16G00X100Z80（返回对刀点位置）　　N17M30（主轴停、主程序结束并复位）格式：G73U(△I)W(△K)R(r)P(ns)Q（nf）X(△x)Z(△z)F(f)∆I:X轴方向的粗加工总余量△K:Z轴方向的粗加工总余量r：粗切削次数ns:精加工路径第一程序.（循环起点）nf:精加工路径最后程序段（循环终止点）∆x:X方向精加工余量∆z:Z方向精加工余量F(f)S(s)T(t)：粗加工时G73中编程的F.S.T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F.S.T有效。闭环车削复合循环G73注意：△I和△K表示粗加工时总的切削量，粗加工次数为r，则每次X,Z方向的切削量为△I/r，△K/r;按G73段中的P和Q指令值实现循环加工，要注意△x和△z，△I和△k的正负号。数控车床编程实例十六：G73编程编制图所示零件的加工程序：设切削起始点在A(60，5)；X、Z方向粗加工余量分别为3mm、0.9mm；粗加工次数为3；X、Z方向精加工余量分别为0.6mm、0.1mm。其中点划线部分为工件毛坯。%3335T0101　　N1G00X80Z80（选定坐标系，到程序起点位置）　　N2M03S400（主轴以400r/min正转）　　N3G00X60Z5（到循环起点位置）　　N4G73U3W0.9R3P5Q13X0.6Z0.1F120（闭环粗切循环加工）　　N5G00X6Z3（精加工轮廓开始，到倒角延长线处）　　N6G01U10Z-2F80（精加工倒2×45°角）　　N7Z-20（精加工Φ10外圆）　　N8G02U10W-5R5（精加工R5圆弧）　　N9G01Z-35（精加工Φ20外圆）　　N10G03U14W-7R7（精加工R7圆弧）N11G01Z-52（精加工Φ34外圆）N12U10W-10（精加工锥面）N13U10（退出已加工表面，精加工轮廓结束）N14G00X80Z80（返回程序起点位置）N15M30（主轴停、主程序结束并复位）综合编程题：%3329　　N1T0101（换一号刀，确定其坐标系）　　N2G00X80Z100（到程序起点或换刀点位置）　　M03S400（主轴以400r/min正转）　　N3G00X42Z3（到循环起点位置）　　N4G71U1R1P8Q19E0.3F100（有凹槽粗切循环加工）　　N5G00X80Z100（粗加工后，到换刀点位置）　　N6T0202（换二号刀，确定其坐标系）　　N7G00G42X42Z3（二号刀加入刀尖园弧半径补偿）　　N8G00X10（精加工轮廓开始，到倒角延长线处）　　N9G01X20Z-2F80（精加工倒2×45°角）　　N10Z-8（精加工Φ20外圆）N11G02X28Z-12R4（精加工R4圆弧）　　N12G01Z-17（精加工Φ28外圆）　　N13U-10W-5（精加工下切锥）　　N14W-8（精加工Φ18外圆槽）　　N15U8.66W-2.5（精加工上切锥）　　N16Z-37.5（精加工Φ26.66外圆）　　N17G02X30.66W-14R10（精加工R10下切圆弧）　　N18G01W-10（精加工Φ30.66外圆）　　N19X40（退出已加工表面，精加工轮廓结束）　　N20G00G40X80Z100（取消半径补偿，返回换刀点位置）　　N21M30（主轴停、主程序结束并复位）