车削中心编程与操作.docx
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车削中心编程与操作
专业能力课程教学项目五车削中心编程与操作
1.项目目标：
1.1能制定典型车削中心加工零件的加工工艺。
1.2能编制车削中心数控加工程序。
2.项目内容：
2.1典型车铣复合加工的编制方法；
2.2程序输入与零件加工。
3.项目要求：
3.1能进行零件的程序编制；
3.2能操作DT310车削中心。
任务一车削中心编程
一、轴控制和运动方向
如图5-1所示，控制轴和它们的运用方向按以下表确定
表5-1轴控制和运动方向
控制轴
单位
+方向
X
刀塔
加工直径增加的方向
Z
刀塔
切削刀具远离主轴移动的方向
C
主轴
逆时针方向旋转，从主轴观察工件
图5-1机床坐标结构图
二、G功能
1．G00——快速定位
2．G01——直线插补
3．G02/G03——圆弧插补
4．G04——延时
5．G07.1（G107）——圆柱插补
使用圆柱插补功能，通过将圆柱圆周展开成平面，圆柱圆周上的开槽编程可假定在一个平面上进行。
即圆柱插补功能允许将圆柱圆周上的轮廓编程为平面上的轮廓。
（1）指令格式
G19W0H0（指定加工用的ZC平面）
G07.1（G107）C（调用圆柱插补模式，指定凹槽底部工件的半径）
…
G07.1（G107）C0（取消）
说明：
1）在圆柱插补模式中，不能使用I和K定义圆弧。
必须使用R指定圆弧半径。
R指令的单位为“mm”。
如G02Z_C_R4.0;（半径为4mm）
2）在圆柱插补模式中，不能指定孔加工封闭循环（G83-G85、G87-G89）。
3）若在圆柱插补模式中指定圆弧插补或刀具半径偏移，则需指定加工用的ZC平面。
4）若要在圆柱插补模式中执行刀具半径偏移功能，则在调用圆柱插补模式前取消刀具半径偏移功能，且在调用圆柱插补模式后指定刀具半径偏移功能。
5）在圆柱插补模式中，不能以快速进给速度执行定位。
若要以快速进给速度执行定位，必须取消圆柱插补模式。
6）在圆柱插补模式中不能指定工件坐标系（G50、G54-G59）、本地坐标系（G52）和机床坐标系（G53）。
7）在定位模式（G00）中不能指定G07.1（G107）指令。
（2）编程实例
如图5-2所示圆柱开槽加工，应用G07.1编程加工该零件槽。
图5-2圆柱开槽加工图
如图5-3所示，工件圆周φ100×π=314.1593（mm）——对应360°
A（100°）：
314.1593×（100/360）=87.266（mm）
B（200°）：
314.1593×（100/360）=174.533（mm）
图5-3平面展开图
计算C1～C4的距离值：
C1：
87.266-4=83.266（mm）C1=95.416°
C2：
87.266+4=91.266（mm）C2=91.266°
C3：
174.533-4=170.533（mm）C3=195.416°
C4：
174.533+4=178.533（mm）C4=204.584°
程序
说明
O1;
N1;
M45;
G28H0;
G00T0101;
G97S2000M13;
X115.0Z−10.0S500;
G98G01X100.0F120
G19W0H0;
G07.1（G107）C50.0;
C95.416;
G02Z−14.0C100.0R4.0;
G01Z−36.0;
G03Z−40.0C104.583R4.0;
G01C195.416;
G03Z−36.0C200.0R4.0;
G01Z−14.0;
G02Z−10.0C204.584R4.0;
G01C360.0;
G07.1（G107）C0;
G01X115.0;
G00G99X200.0Z100.0M05;
G18M46;
M30;
C轴连接
定位在开槽开始点
选择加工平面（ZC平面）在圆柱插补模式中，在旋转轴（C轴）和直线轴（Z轴）之间指定圆弧指令（G02或G03）时，则需选择一个平面。
若不需要Z轴和C轴运动，则指定为“G19W0H0;”。
这是必须的，因为G19指令后必须指定Z轴和C轴指令。
调用圆柱插补模式。
由于工件直径（凹槽底部）为φ100，所以圆柱半径为50mm。
通过同步主轴旋转（C轴分度）和Z轴运动执行加工，直到取消圆柱插补模式。
圆柱插补模式取消
取消C轴连接
6．G12.1（G112）/G13.1（G113）——极坐标插补
（1）指令格式
G12.1（G112）极坐标插补（切口）
G13.1（G113）极坐标插补取消
（2）指令功能
“切口”是指切削工件表面以形成一个轮廓形状。
启动旋转刀具后，指定G12.1（G112）指令选择极坐标插补模式。
在极坐标插补模式中，可同步进行主轴旋转（低速）和旋转刀具的X轴进给。
说明：
1）在极坐标插补模式中，应以直径指定X轴值，以半径“mm”而不是角度来指定C轴值。
2）必须在不带其他指令的程序块中指定G12.1（G112）和G13.1（G113）指令。
3）当在极坐标插补模式中执行圆弧切削时，根据直线轴的轴名确定表示圆弧半径的地址。
若把X轴作为直线轴：
由于假设在XY表面上执行圆弧插补，地址I和J用于指定圆弧半径。
（默认值设置）
若把Z轴作为直线轴：
由于假设在ZX表面上执行圆弧插补，地址I和K用于指定圆弧半径。
注意，可用地址R指定圆弧半径。
4）在极坐标插补模式中，切勿改变坐标系（G50、G52、G53、G54-G59等）。
5）在极坐标插补模式中，不能指定G00指令。
只能指定下列G代码。
G01、G02、G03、G04、G40、G41、G42、G65、G66、G67、G98和G99。
6）在刀具半径偏移模式下或自动刀尖半径偏移模式中，不能指定G12.1（G112）和G13.1（G113）指令。
指定G12.1（G112）或G13.1（G113）指令前，取消刀具半径偏移模式或自动刀尖半径偏移模式。
7）对于‘刀具几何尺寸补偿’屏幕的“X”，刀塔返回至零点后，设置主轴中心到旋转刀具中心之间的距离。
对于‘刀具几何尺寸补偿’屏幕的“R”，设置旋转刀具的半径。
（3）编程实例
用G12.1（G112）和G13.1（G113）编程：
用φ20铣刀作切口加工50mm×50mm的正方形（A→B→C→D→E→A）。
图5-4极坐标编程实例图
程序
说明
O1;
N1;
M45;
G28H0;
G00T0101;
G97S100M13;
X80.0Z30.0;
G98G01Z−20.0F100;
G18;
G12.1（G112）;
G42X50.0
C25.0;
X-50.0;.
C-25.0;
X50.0;
C0;
G40X100.0;.
G13.1（G113）;
…
①A
②B
③C
④D
⑤E
⑥A
⑦
定位在切口开始点
切削至Z−20.0
调用极坐标插补模式，且主轴旋转与切削刀具的进给速度同步。
以A→B→C→D→E→A的顺序进行切削靠近点A时，自动刀尖半径偏移功能打开。
自动刀尖半径偏移功能取消切削刀具缩回至X100.0。
极坐标插补模式取消
7．G17/G18/G19——选择加工平面
（1）指令功能
当执行圆弧切削、刀具半径偏移或钻削时，必须选择执行调用功能的平面。
对于车加工，通常选择G18（ZX平面）。
对于铣削，根据此功能是否在XY或YZ平面上执行而指定G17或G19，如图5-5所示。
图5-5加工平面选择示意图
8．G32——攻丝（在主轴中心）
G32指令用于在主轴（工件）中心执行攻丝循环.
（1）指令格式
G32Z（W）__F__；
Z（W）：
指定攻丝终点的Z坐标（指定攻丝起点至攻丝终点的距离和方向）
F：
指定待切削的螺纹的螺距（mm）
（2）指令功能
1）执行攻丝循环期间，主轴转速必须保持不变。
因此，指定G97指令以保持主轴转速不变。
2）由G32调用的攻丝循环期间，切削进给倍率和主轴转速倍率值固定至100%，因为如果攻丝循环期间改变进给速度或主轴转速，则不能切削固定导程螺纹。
3）执行攻丝循环期间，即使按下自动运行按钮[暂停]，也要等到Z轴返回至指定返回点，循环才停止。
4）由G32调用的攻丝循环中，主轴必须在加工孔底停止。
若要从加工孔中拔出攻丝刀具，则在切削右旋螺纹时指定M04或在切削左旋螺纹时指定M03。
5）在地址F中指定要使用的丝锥螺距。
9．G32——螺纹切削/G92——螺纹切削循环
10．G90——外（内）圆切削循环/G94——端面切削循环
11．G50——最大和最小主轴转速设定/G96——恒线速控制
（1）指令格式
G50S_Q_；S指定最高主轴转速（min−1）。
Q指定最小主轴转速（min−1）。
G96S_M03（M04）；S指定切削速度（m/min）
程序
说明
O0001;
N001;
G50S1500;
G96S100M03;
N002;
G50S1500;
G96S120M03;
N003;
G50S1500;
G96S200M03;
指定最大主轴转速设置
使用恒线速控制功能控制主轴旋转
指定最大主轴转速设置
使用恒线速控制功能控制主轴旋转
指定最大主轴转速设置
使用恒线速控制功能控制主轴旋转
12．G98、G99——进给速度单位设定
G98指定每分钟进给量
G99指定每转进给量
三、M功能
M代码也称为辅助功能。
除了实现G代码调用的辅助功能，它们还控制程序流程，切削油排放打开/关闭等。
表5-2M功能说明
代码
功能
说明
M00
程序停止
暂停程序执行
M01
可选停止
暂停程序执行。
通过操作面板上的开关来选择此功能是否有效或无效。
M02
程序结束
M03
主轴正转
M04
主轴反转
M05
主轴停止
M08
冷却液开
M09
冷却液关
M10
卡盘夹紧
M11
卡盘松开
M13
旋转刀具主轴正转
M14
旋转刀具主轴反转
M19
主轴定位1
M20
主轴定位2
M23
倒角打开
M24
倒角关闭
M25
尾架前进
M26
尾架后退
M30
程序结束并返回开头
M45
C轴连接
M46
C轴释放
M90
主轴/旋转刀具主轴同步操作模式打开
M91
主轴/旋转刀具主轴同步操作模式关闭
M98
子程序调用
M99
子程序结束
M200
排屑器启动（前进方向）
M201
排屑器停止
M712
尾架轴联锁功能关闭
M713
尾架轴联锁功能关闭取消
四、F/S/T功能
与FANUC系统相同。
五、复合循环
1．车削循环G70-G76
与FANUC0i相同。
2．孔加工封闭循环
（1）端面孔加工封闭循环表示孔加工中的封闭循环，由X和C轴组合定位的Z轴执行。
表5-3端面孔加工封闭循环列表
（2）侧面孔加工循环
侧面孔加工封闭循环表示孔加工中的封闭循环，由Z和C轴组合定位的X轴执行。
表5-4侧面孔加工封闭循环列表
（3）指令应用
表5-5侧面孔加工封闭循环列表
名称
指令格式
图解说明
端面高速深孔钻削循环
G83X（U）_C（H）_Z（W）_R_Q_P_F_;
（参数No.8115=1）
侧面高速深孔钻削循环
G87Z（W）_C（H）_X（U）_R_Q_P_F_;
（参数No.8115=1）
端面深孔钻削循环
G83X（U）_C（H）_Z（W）_R_Q_P_F_;
（参数No.8115=0）
侧面深孔钻削循环
G87Z（W）_C（H）_X（U）_R_Q_P_F_;
（参数No.8115=0）
端面锪孔钻削循环
G83X（U）_C（H）_Z（W）_R_F_;
侧面锪孔钻削循环
G87X（U）_C（H）_Z（W）_R_F_;
端面锪孔钻削循环（停留时间）
G83X（U）_C（H）_Z（W）_R_P_F_;
侧面锪孔钻削循环（停留时间）
G87X（U）_C（H）_Z（W）_R_P_F_;
端面同步攻丝循环
G384X（U）_C（H）_Z（W）_R_F_S_D_E_T2.（T3.）;
G380;
X、C：
孔加工位置
Z：
孔底位置
R：
指定点R
F：
螺距
S：
进给时的主轴转速
D：
刀具缩回时的主轴转速
E：
定点检查（=0有效；=1无效）
T：
攻丝方向（T2右旋；T3左旋）
侧面同步攻丝循环
G384Z（W）_C（H）_X（U）_R_F_S_D_E_T1.（T4.）;
G380;
X、C：
孔加工位置
Z：
孔底位置
R：
指定点R
F：
螺距
S：
进给时的主轴转速
D：
刀具缩回时的主轴转速
E：
定点检查（=0有效；=1无效）
T：
攻丝方向（T1右旋；T4左旋）
端面镗孔循环
G85X（U）_C（H）_Z（W）_R_P_F_;
侧面镗孔循环
G89Z（W）_C（H）_X（U）_R_P_F_;
G84同步攻丝循环（主轴中心）
S_;
G84Z（W）_F_;
G80;
（4）编程实例
1）如图5-6所示，铣刀φ10，用G83铣削加工3×φ10端面孔。
图5-6端面孔加工
O0010
M45;
G28H0;
G98T0101;
G97S1500M13;
G0X24.Z30.C30.;
G83X24.Z-5.R-27.P100F100;
C150.;
C270.;
G80;
G0X100.Z100.M05;
M46;
…;
2）如图5-7所示，铣刀φ8，用G83铣削加工4×φ8端面孔。
图5-7侧面孔加工
O0010
M45;
G28H0;
G98T0101;
G97S1500M13;
G0X72.Z-24.C0.;
G83X32.Z-24.R-27.P100F100;
C90.;
C180.;
C270.;
G80;
G0X100.Z100.M05;
M46;
…;
任务二编程实例
一、孔加工编程
根据图5-8所示要求编程。
图5-8编程实例1
工序
T代码
刀具名称
主轴转速
进给速度
刀具偏移编号
N1
T0101
中心钻
2000
150
1
N2
T0202
φ6.8直径钻头
1300
200
2
N3
T0303
M8（P1.25）丝锥
400
500
3
程序
说明
O0001;
N1（CENTERDRILL）
G98;
M45;
G28H0;
G00T0101
G97S2000M13;
X150.0Z30.0C30.0;
G83H60.0Z-5.0R-27.0F150K6;
G80;
G00X200.0Z100.0M05;
M46;
G99;
M01;
用中心钻进行钻削
设定每分钟进给量模式
C轴连接
将C轴返回至机床零点
旋转刀塔以选择1号刀具
以2000r/min的转速启动旋转主轴刀具
以快速进给速度定位在孔加工起点位置
执行端面锪孔钻削循环G83
H60增量值：
当前位置→B→C→D→E→F→A
Z-5.0点Z（孔底）的Z坐标值
R-27.0从初始点到R点的距离和方向
F150150mm/min的进给速度
K6重复次数6次
取消孔加工循环
停止旋转刀具主轴
取消C轴连接
调用每转进给量模式
可选停止
N2（6.8DRILL）
G98;
M45;
G28H0;
G00T0202
G97S1300M13;
X150.0Z30.0C30.0;
G83H60.0Z-30.0R-27.0F200K6;
G80;
G00X200.0Z100.0M05;
M46;
G99;
M01;
用φ6.8直径钻头进行钻削
设定每分钟进给量模式
C轴连接
将C轴返回至机床零点
旋转刀塔以选择2号刀具
以1300r/min的转速启动旋转主轴刀具
以快速进给速度定位在孔加工起点位置
执行端面锪孔钻削循环G83
H60增量值：
当前位置→B→C→D→E→F→A
Z-30.0点Z（孔底）的Z坐标值
R-27.0从初始点到R点的距离和方向
F200200mm/min的进给速度
K6重复次数6次
取消孔加工循环
停止旋转刀具主轴
取消C轴连接
调用每转进给量模式
可选停止
N3（M8×P.25TAP）
G98;
M45;
G28H0;
G00T0303;
G97;
X150.0Z30.0C30.0;
G384Z-20.0R5.0F1.25S400T2;
G384C90.0;
G384C150.0;
G384C210.0;
G384C270.0;
G384C330.0;
G380;
G00X200.0Z100.0M05;
M46;
G99;
M30;
用M8×P1.25丝锥攻丝
设定每分钟进给量模式
C轴连接
将C轴返回至机床零点
旋转刀塔以选择2号刀具
采用恒转速模式
以快速进给速度定位在孔加工起点位置
在点A端面执行端面同步攻丝循环G384
Z-20.0点Z（孔底）的Z坐标值
Z=-（丝锥深度+攻丝长度）=-（15+5）=-20
R5.0R点位置（绝对指令）
F1.25螺距1.25mm
T2攻丝方向（Z轴方向右旋螺纹）
在点B至F执行端面同步攻丝循环G384
取消孔加工循环
停止旋转刀具主轴
取消C轴连接
调用每转进给量模式
程序结束
二、铣端面六方
根据图5-9所示要求编程。
图5-9编程实例2
三、典型车铣复合加工
应用车削中心编程，加工如图5-10所示右端轮廓。
图5-10编程实例3
1．分析工艺
（1）车端面；粗、精车外圆-T0404
（2）切槽-T0101
（3）端面钻孔-T0707
（4）铣十字外形-T0909
（5）铣六方-T0909
（6）六方侧面钻孔-T1111
（7）柱面铣槽-T1111
2．编制程序
%
O6610
加工主程序
M98P0001
调用端面加工程序
M98P0002
调用外轮廓粗、精加工程序
M98P0003
M98P0004
G10P09R0.1
M98P0005
G10P09R0
M98P0005
G10P09R0.1
M98P0006
G10P09R0
M98P0061
M98P0008
M98P0009
M30
O1
端面车削
G53G0X-2.
回第二机床原点
G53G0Z-50.
G54
建立工件坐标系
T404
选择4号刀具
M46
取消C轴离合方式
G99
设定每转进给率方式
G50S3000
设定最高转速3000r/min
G96M4S200
启用恒线速度200m/min
G0Z0.
快速定位至端面
X65.
G1X-0.8F0.1
车端面
Z0.5
退刀
G53G0X-2.
回第二机床坐标原点
G53G0Z-50.
M05
主轴停
M99
子程序结束并返回主程序
O2
应用G71、G70循环粗、精车外轮廓
G53G0X-2.
回第二机床原点
G53G0Z-50.
G54
建立工件坐标系
T404
选择4号刀
G50S3000
设定最高转速3000r/min
G99
设定每转进给率方式
G96S200M4
启用恒线速度200m/min
G0Z5.
快速定位靠近工件
X65.
G0X62.Z2.
定位至粗加工起点
G71U2.R0.5
设置G71粗加工循环参数
G71P10Q20U0.3W0.F0.2
N10G0X39.S300
精加工轮廓程序起始段
G1Z0.F0.08
X40.W-0.5
Z-5.2
X49.
X50.W-0.5
Z-25.
X57.
X58.W-0.5
Z-55.
N20G1X62.F0.2
精加工轮廓程序末尾段
G53G0X-2.
回第二机床原点
G53G0Z-50.
M5
主轴停止
M0
程序停
G50S3000
设定最高转速3000r/min
G96M4S200
启用恒线速度200m/min
T404
更新刀补
G99
每转进给率设定
G0X62.Z2.
定位至精加工起点
G70P10Q20
精加工外轮廓
G53G0X-2.
回第二机床原点
G53G0Z-50.
M05
主轴停
M99
子程序结束并返回主程序
O3（切槽）
G53G0X-2.
G53G0Z-50.
G54
T101
G99
G97S2000M4
G0Z-24.99
X65.
G1X51.F0.2
G1X40.F0.1
X52.F0.1
W1.
G1X40.F0.1
Z-25.F0.1
X62.F0.1
G53G0X-2.
G53G0Z-50.
M05
M00
M99
O4（铣端面孔）
G53G0X-2.
G53G0Z-50.
G54
M45
G28H0.
T707
M13S4000
G98
G0Z5.
X50.
G83X24.Z-5.R-2.C0.Q2000P500F50
C90.Q2000
C180.Q2000
C270.Q2000
G80
G4X0.5
M5
M46
G53G0X-2.
G53G0Z-50.
M05
M00
M99
O5（铣端面十字外形）
G53G0X-2.
G53G0Z-50.
G54
T909
M45
M13S4000
G98
G28H0.
G0C0.
G0Z5.
X70.
G1Z-5.F500
G12.1
G41G01X44.F200
C-6.
X24.
G03X12.C-12.R6.
G1C-22.
G1X-12.
G1C-12.
G3X-24.C-6.R6.
G1X-44.
G1C6.
G1X-
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