數(shù)控車床加工工藝與編程操作資源第十二講

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材,數(shù)控加工技術(shù),吳明友,編,第 十 二 講,（,90 Min,、,2,節(jié)課）,2024/10/27,1,第四章 數(shù)控車床（華中數(shù)控）編程與操作（二）,第二節(jié) 華中（,HNC-21/22T,）系統(tǒng)基本編程指令（二）,10,刀具補(bǔ)償功能指令,（,20Min,）,刀具偏置（幾何）補(bǔ)償和刀具磨損補(bǔ)償。,刀具的補(bǔ)償包括刀具的偏置和磨損補(bǔ)償、刀尖半徑補(bǔ)償。,刀具偏置（幾何）補(bǔ)償和刀具磨損補(bǔ)償。,編程時(shí)，設(shè)定刀架上各刀在工作位置時(shí)，其刀尖位置是一致的。但由于刀具的幾何形狀及安裝的不

2、同，其刀尖位置是不一致的，其相對(duì)于工件原點(diǎn)的距離也是不同的。因此需要將各刀具的位置值進(jìn)行比較或設(shè)定，稱為刀具偏置補(bǔ)償。刀具偏置補(bǔ)償可使加工程序不隨刀尖位置的不同而改變。刀具偏置補(bǔ)償有兩種形式：,2024/10/27,2,1,）相對(duì)補(bǔ)償形式。,如圖,4-9,所示，在對(duì)刀時(shí)，通常先確定一把刀為基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)）刀具，并以其刀尖位置,A,為依據(jù)建立工件坐標(biāo)系。這樣，當(dāng)其他各刀轉(zhuǎn)到加工位置時(shí)，刀尖位置,B,相對(duì)基準(zhǔn)刀刀尖位置,A,就會(huì)出現(xiàn)偏置，原來建立的坐標(biāo)系就不再適用，因此應(yīng)對(duì)非基準(zhǔn)刀具相對(duì)于基準(zhǔn)刀具之間的偏置值,x,、,z,進(jìn)行補(bǔ)償，使刀尖位置,B,移至位置,A,。,2,）絕對(duì)補(bǔ)償形式。,即機(jī)床回到機(jī)床

3、零點(diǎn)時(shí)，工件坐標(biāo)系零點(diǎn)相對(duì)于刀架工作位置上各刀刀尖位置的有向距離。當(dāng)執(zhí)行刀偏補(bǔ)償時(shí)，各刀以此值設(shè)定各自的加工坐標(biāo)系，如圖,4-10,所示。,2024/10/27,3,2024/10/27,4,圖,4-9,刀具偏置的相對(duì)補(bǔ)償形式,刀具使用一段時(shí)間后，會(huì)因磨損而使產(chǎn)品尺寸產(chǎn)生誤差，因此需要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。該補(bǔ)償與刀具偏置補(bǔ)償存放在同一個(gè)寄存器的地址號(hào)中。各刀的磨損補(bǔ)償只對(duì)該刀有效（包括基準(zhǔn)刀）。,刀具的補(bǔ)償功能由,T,代碼指定，其后的,4,位數(shù)字分別表示選擇的刀具號(hào)和刀具偏置補(bǔ)償號(hào)。例如,T0303,表示選用,3,號(hào)刀具和,3,號(hào)刀補(bǔ)。,刀具補(bǔ)償號(hào)是刀具偏置補(bǔ)償寄存器的地址號(hào)，該寄存器存放刀具的,X

4、,軸和,Z,軸偏置補(bǔ)償值、刀具的,X,軸和,Z,軸磨損補(bǔ)償值。,T,加補(bǔ)償號(hào)表示開始補(bǔ)償功能。補(bǔ)償號(hào)為,00,表示補(bǔ)償量為,0,，即取消補(bǔ)償功能。系統(tǒng)對(duì)刀具的補(bǔ)償或取消都是通過拖板的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。,2024/10/27,5,2024/10/27,6,圖,4-10,刀具偏置的絕對(duì)補(bǔ)償形式,刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令,G41/G42/G40,。,數(shù)控程序一般是針對(duì)刀具上的某一點(diǎn)即刀位點(diǎn)，按工件輪廓尺寸編制的。車刀的刀位點(diǎn)一般為理想狀態(tài)下的假想刀尖點(diǎn)或刀尖圓弧圓心點(diǎn)。但實(shí)際加工中的車刀，由于工藝或其他要求，刀尖往往不是一理想點(diǎn)，而是一段圓弧。切削加工時(shí)，刀具切削點(diǎn)在刀尖圓弧上變動(dòng)，在切削內(nèi)孔、外圓及端面時(shí)

5、，刀尖圓弧不影響加工尺寸和形狀，但在切削錐面和圓弧時(shí)，會(huì)造成過切或少切現(xiàn)象（見圖,4-11,）。此時(shí)，可以用刀尖半徑補(bǔ)償功能來消除誤差。,刀尖圓弧半徑補(bǔ)償是通過,G41/G42/G40,代碼及,T,代碼指定的刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號(hào)來加入或取消半徑補(bǔ)償?shù)摹Ｆ涑绦蚨胃袷綖椋?X_ Z_,2024/10/27,7,2024/10/27,8,圖,4-11,刀尖圓角造成的少切和過切,G40,為取消刀尖半徑補(bǔ)償。,G41,為左刀補(bǔ)（在刀具前進(jìn)方向左側(cè)補(bǔ)償），,G42,為右刀補(bǔ)（在刀具前進(jìn)方向右側(cè)補(bǔ)償），如圖,4-12,所示。,2024/10/27,9,圖,4-12,左刀補(bǔ)和右刀補(bǔ),a,）上手刀，刀架在操作者的

6、外側(cè),b,）下手刀，刀架在操作者的內(nèi)側(cè),注意：,G41,G42,不帶參數(shù)，其補(bǔ)償號(hào)（代表所用刀具對(duì)應(yīng)的刀尖半徑補(bǔ)償值）由,T,代碼指定。其刀尖圓弧補(bǔ)償號(hào)與刀具偏置補(bǔ)償號(hào)對(duì)應(yīng)。,刀尖半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消只能用,G00,或,G01,指令，不能用,G02,或,G03,。,注意上手刀和下手刀,G41/G42,的區(qū)別，見圖,4-12,。,刀尖圓弧半徑補(bǔ)償寄存器中，定義了車刀圓弧半徑及刀尖的方向號(hào)。車刀刀尖的方向號(hào)定義了刀具刀位點(diǎn)與刀尖圓弧中心的位置關(guān)系，從,0,9,有十個(gè)方向，如圖,4-13,所示，,表示刀具刀位點(diǎn)，,表示刀尖圓弧中心位置。,2024/10/27,10,2022/12/12,11,圖,4

7、-13,車,刀,刀,刀,刀,尖,尖,位,位,置,置,碼,碼,定,定,義,義,a,）上手刀,，,，刀架在,操,操作者的,外,外側(cè),b,）下手刀,，,，刀架在,操,操作者的,內(nèi),內(nèi)側(cè),2022/12/12,12,例,4-5,考慮刀尖,半,半徑補(bǔ)償,，,，編制圖,4-8,所示工件,的,的加工程,序,序。,圖,4-8,圓弧插補(bǔ),編,編程實(shí)例,0005,；程序名,N10G92X40Z5 T0101,；建立工件,坐,坐標(biāo)系，,換,換,1,號(hào)刀，定,義,義起刀點(diǎn),的,的位置,N20M03S1000,；主軸正轉(zhuǎn),，,，轉(zhuǎn)速,1000r/min,N30G96S80,；恒線速度,有,有效，線,速,速度為,80m/

8、min,N40G00X0,；刀到中心,，,，轉(zhuǎn)速升,高,高，直到,主,主軸到最,大,大限速,N50G95G01G42Z0 F0.1,；,加入刀具,圓,圓弧半徑,補(bǔ),補(bǔ)償，工,進(jìn),進(jìn)接觸工,件,件，每轉(zhuǎn),進(jìn),進(jìn)給,N60G03U24W-24R15,；加工,R,15,圓弧段,N70G02X26Z-31R5,；加工,R,5,圓弧段,N80G01Z-40,；加工,26,外圓,N90G00G40X40Z5,；取消半徑,補(bǔ),補(bǔ)償，快,退,退回起刀,點(diǎn),點(diǎn),N100G97S300,；取消恒線,速,速度功能,，,，設(shè)定主,軸,軸按,300r/min,旋轉(zhuǎn),N110M30,；主軸停轉(zhuǎn),、,、主程序,結(jié),結(jié)束并復(fù)

9、,位,位,2022/12/12,13,11,螺紋切,削,削指令,G32,（,25Min,）,指令格式,為,為：,G32X,（,U,）,_ Z,（,W,）,_ R_E_P_F_,；,螺紋切削,分,分為單行,程,程螺紋切,削,削、螺紋,切,切削循環(huán),和,和螺紋切,削,削復(fù)合循,環(huán),環(huán)。,單行程螺,紋,紋切削指,令,令,G32,程序段格,式,式為：,G32X,（,U,）,_Z,（,W,）,_R_ E_P_F_,；,G32,指令可以,執(zhí),執(zhí)行單行,程,程螺紋切,削,削，車刀,進(jìn),進(jìn)給運(yùn)動(dòng),嚴(yán),嚴(yán)格根據(jù),輸,輸入的螺,紋,紋導(dǎo)程進(jìn),行,行，如圖,4-14,所示。切,削,削螺紋一,般,般分四步,形,形成一

10、個(gè),循,循環(huán)：進(jìn),刀,刀（,AB,）,切削（,BC,）,退刀（,CD,）,返回（,DA,）。這四,個(gè),個(gè)步驟均,需,需編入程,序,序。,2022/12/12,14,X,、,Z,：絕對(duì)編,程,程時(shí)，為,有,有效螺紋,終,終點(diǎn)在工,件,件坐標(biāo)系,中,中的坐標(biāo),。,。,U,、,W,：增量編,程,程時(shí)，為,有,有效螺紋,終,終點(diǎn)相對(duì),螺,螺紋切削,起,起點(diǎn)的增,量,量。,F,：螺紋導(dǎo),程,程，即主,軸,軸每轉(zhuǎn)一,圈,圈，刀具,相,相對(duì)工件,的,的進(jìn)給值,。,。,R,、,E,：螺紋切,削,削的退尾,量,量，,R,為,Z,向退尾量,；,；,E,為,X,向退尾量,，,，,R,、,E,在絕對(duì)或,增,增量編程,

11、時(shí),時(shí)都是以,增,增量方式,指,指定，其,值,值如正表,示,示沿,Z,、,X,正向回退,，,，如負(fù)表,示,示沿,Z,、,X,負(fù)向回退,。,。使用,R,、,E,可免去退,刀,刀槽。,R,、,E,如省略，,表,表示不用,回,回退功能,。,。根據(jù)螺,紋,紋標(biāo)準(zhǔn),R,一般取,0.75,1.75,倍的螺距,，,，,E,取螺紋的,牙,牙型高。,P,為主軸基,準(zhǔn),準(zhǔn)脈沖處,距,距離螺紋,切,切削起始,點(diǎn),點(diǎn)的主軸,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)角，默,認(rèn),認(rèn)值為,0,。,2022/12/12,15,2022/12/12,16,圖,4-14,圓柱,螺,螺紋,加,加工,對(duì)圓,柱,柱螺,紋,紋，,由,由于,車,車刀,的,的軌,跡,跡為,

12、一,一直,線,線，,所,所以,X,（,U,）為,0,，其,格,格式,為,為：,G32Z,（,W,）,_R_E_P_F_,錐螺,紋,紋（,見,見圖,4-15,）的,斜,斜角,在,45,以下,時(shí),時(shí)，,螺,螺紋,導(dǎo),導(dǎo)程,以,以,Z,軸方,向,向指,定,定，,在,在,45,以上,至,至,90,時(shí)，,以,以,X,軸方,向,向指,定,定，,該,該指,令,令一,般,般很,少,少使,用,用。,2022/12/12,17,2022/12/12,18,圖,4-15,圓錐,螺,螺紋,加,加工,螺紋,切,切削,時(shí),時(shí)應(yīng),注,注意,的,的問,題,題：,從,螺,螺紋,粗,粗加,工,工到,精,精加,工,工，,主,主軸,

13、的,的轉(zhuǎn),速,速必,須,須保,持,持一,常,常數(shù),。,。,在,沒,沒有,停,停止,主,主軸,的,的情,況,況下,，,，停,止,止螺,紋,紋的,切,切削,將,將非,常,常危,險(xiǎn),險(xiǎn)，,因,因此,螺,螺紋,切,切削,時(shí),時(shí)進(jìn),給,給保,持,持功,能,能無,效,效，,如,如果,按,按下,進(jìn),進(jìn)給,保,保持,按,按鍵,，,，刀,具,具在,加,加工,完,完螺,紋,紋后,停,停止,運(yùn),運(yùn)動(dòng),。,。,在,螺,螺紋,加,加工,中,中不,使,使用,恒,恒定,線,線速,度,度控,制,制功,能,能。,螺,紋,紋加,工,工中,，,，徑,向,向起,點(diǎn),點(diǎn)（,編,編程,大,大徑,）,）的,確,確定,決,決定,于,于螺,紋

14、,紋大,徑,徑。,徑,徑向,終,終點(diǎn),（,（編,程,程小,徑,徑）,的,的確,定,定取,決,決于,螺,螺紋,小,小徑,。,。螺,紋,紋小,徑,徑,d,可按,經(jīng),經(jīng)驗(yàn),公,公式,d,d,2,（,0.55,0.6495,）,P,確定,。,。式,中,中：,d,為螺,紋,紋公,稱,稱直,徑,徑；,d,為螺,紋,紋小,徑,徑（,編,編程,小,小徑,）,）；,P,為螺,距,距。,2022/12/12,19,在,螺,螺紋,加,加工,軌,軌跡,中,中應(yīng),設(shè),設(shè)置,足,足夠,的,的升,速,速進(jìn),刀,刀段,（,（空,刀,刀導(dǎo),入,入量,）,）,1,和降,速,速退,刀,刀段,（,（空,刀,刀導(dǎo),出,出量,）,）,2

15、,，如,圖,圖,4-15,所示,，,，以,消,消除,伺,伺服,滯,滯后,造,造成,的,的螺,距,距誤,差,差。,1,的數(shù),值,值與,工,工件,螺,螺距,和,和主,軸,軸轉(zhuǎn),速,速有,關(guān),關(guān)，,按,按經(jīng),驗(yàn),驗(yàn)，,一,一般,1,取,1,2,倍螺,距,距，,2,取,0.5,倍螺,距,距以,上,上。,在,加,加工,多,多頭,螺,螺紋,時(shí),時(shí)，,可,可先,加,加工,完,完第,一,一條,螺,螺紋,，,，然,后,后在,加,加工,第,第二,條,條螺,紋,紋時(shí),，,，車,刀,刀的,軸,軸向,起,起點(diǎn),與,與加,工,工第,一,一條,螺,螺紋,的,的軸,向,向起,點(diǎn),點(diǎn)偏,移,移一,個(gè),個(gè)螺,距,距,P,即可,。

16、,。,分,層,層背,吃,吃刀,量,量，,如,如果,螺,螺紋,牙,牙型,較,較深,、,、螺,距,距較,大,大，,可,可分,幾,幾次,進(jìn),進(jìn)給,。,。每,次,次進(jìn),給,給的,背,背吃,刀,刀量,用,用螺,紋,紋深,度,度減,精,精加,工,工背,吃,吃刀,量,量所,得,得的,差,差按,遞,遞減,規(guī),規(guī)律,分,分配,。,。,2022/12/12,20,例,4-6,。,編,編制,圖,圖,4-16,所示,普,普通,螺,螺紋,（,（,M241.5,）的,加,加工,程,程序,，,，其,中,中,1,3mm,，,2,1mm,（,1,）計(jì),算,算螺,紋,紋底,徑,徑,d,：,d,d,-2,0.62,P,（,24-2,0.621.5,）,22.14mm,（,2,）確,定,定背,吃,吃刀,量,量分,布,布：,1mm,、,0.5mm,、,0.3mm,、,0.06mm,2022/12/12,21,2022/12/12,22,圖,4-16,圓柱螺,紋,紋加工,（,3,）加工,程,程序,%0006,；程序名,N100S300M03,；主軸正,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn),速,速,300r/min,N105T0303,；換,3,號(hào)螺紋,刀