数控车铣床编程方法及加工实例！

数控车铣床编程方法及加工实例！

一、基础知识点

从零件图起始，历经一系列步骤，从而得到数控机床所需控制介质的整个过程，被称作程序编制，程序编制存在手工编程以及自动编程这两种方法。

一，数控机床实现插补运算，二，较为成熟的状况，三，并且得到广泛应用，四，所涉及的是直线插补，五，以及圆弧插补。

3、自动编程，是依据编程信息的输入情况，以及计算机针对信息的处理方式差异来划分的，它分为数控语言编程，也就是 APT 语言编程，还有交互式图形编程这两种。

4、数控机床包含程序载体这一部分，还包含输入装置这一部分 ，也包含数控装置这一部分 ，又包含伺服系统这一部分 ，再包含检测装置这一部分 ，另外还包含机床本体这一部分。

5、数控机床，依据控制运动轨迹划分，能够分为点位控制，以及点位直线控制，除此之外还有轮廓控制等几种类型。按照控制方式进行另外的分类，又能够区分出开环控制，还有闭环控制，同时还包括半闭环控制等多种类别。

刀具主要的几何角度，涵盖了前角，还有后角，以及刃倾角，包括主偏角，以及副偏角。

7、刀具选择有着这样的基本原则，其一，要安装调整便捷，其二，刚性要好，其三，耐用度要高，其四，精度要精；在下样的状况下，也就是完全契合能保障加工的各项要求的情形下，尽可能地去挑选刀柄相对较短的刀具，以此来提升刀具在加工过程当中的刚性。

8、刀具选择时，应考虑的主要因素包含这些，被加工工件的材料、性能，加工工艺的类别，加工工件的相关信息，刀具能够承受的切削用量，以及辅助的相关因素。

铣削过程里，被选用的切削用量称作铣削用量，铣削用量涵盖铣削宽度，还涵盖铣削深度，并且包括铣削速度，另外包含进给量。

分类方法多样的铣刀，要是依照铣刀的结构给予分类的话，能够划分成整体铣刀，还有镶齿铣刀以及机械夹固式铣刀。

11、加工中心是一种带刀库、自动换刀装置的数控机床。

12、FMC由加工中心和自动交换工件装置所组成。

切削加工那会儿，工具对工件进行切削，工件材料对付刀具切削而产生的那种阻力，被称作切削力。

若工件材料的强度较低，并且其硬度也较低，那么此时进行选择时，前角能够选取得大一些；要是工件材料的强度较高，同时其硬度也较高，这种情况下进行选择时，前角就得选取得小一些。

常用的刀具材料，主要有高速钢，有硬质合金钢，有陶瓷，有立方碳化硼，还有金刚石等。

工件材料，会影响力刀具寿命；刀具材料，一样会影响力刀具寿命；刀具的几何参数，也会影响力刀具寿命；切削用量，同样会影响力刀具寿命。

斜楔、螺旋、凸轮等机械夹紧机构能够采取机械式对工件进行夹紧，其夹紧的原理是借助机械摩擦的自锁特性来实现的。

18、一般机床夹具通常主要是由定位元件构成，还有夹紧元件，以及对刀元件成分亦有，夹具体等四个部分共同组成，依据需要夹具还能够含有别的组成部分，像是分度装置这种，传动装置等。

19、切削过程里，刀具与工件之间存在相对运动，这一运动有着重叠的轨迹，此运动便是切削运动。切削运动通常由金属切削机床借助两种以上运动单元组合完成，其中产生切削力的运动被称作主运动，而其余的运动单元为保证切削工作持续进行，故而被叫做进给运动。

20、切削用量三要素是指切削速度、进给量、背吃刀量。

21、对刀点，它是程序的起始点，同时也是程序的终止点。为了把零件的加工精度予以提升，对刀点应当尽可能选在零件的设计基准或者工艺基准之上。

1. 在数控加工这个范畴里，2. 刀具刀位点针对工件进行运动，3. 其运动所形成的轨迹，4. 被称作加工路线。

23、在轮廓控制这个范畴内，为了确保达成一定的精度要求，并且使得编程过程更为便利，一般而言是需要具备刀具长度补偿功能以及刀具半径补偿功能的。

24、在对零件的内外轮廓表面进行铣削时，为了预防在刀具切入以及切出的时候出现刀痕，应当沿着轮廓的切向方向切入，并且沿着轮廓的切向方向切出，而不应当按照法向方向切入，也不应当按照法向方向切出。

25、在进行粗加工这个操作的时候，应当去选择把背吃刀量设置得大一些，还要选择将进给量设置得大一些，并且要选择合理的切削速度。

二十六，在进行精加工时，应当去选择较小的背吃刀量，还要选择较小的进给量，并且要选择较大的切削速度。

在实际生产当中，能够采用下列相关行动用来对于积屑瘤的生成实施防止以及抑制。一方面要对切削速度加以控制，另一方面要把进给量予以降低 ，再者要将刀具前角进行增大，还要使用切削液，继而要尽量减少前刀面的粗糙度情况，最后要降低工件材料所具备的塑性特性数值。

在使用压板对工件进行夹紧操作的时候，螺栓应当尽可能地靠近工件，压板的数量通常是不少于两块的，是这样的情况。

29、切削用量里头，对切削温度有着最大影响的乃是切削速度，其次则是进给量，然而切削深度所产生的影响却是最小的。

30、当下，为了降低在切削过程中所产生的温度，所应用的主要办法乃是于切削之际进行切削液的冲注，切削液具备冷却的作用，有着润滑的功能，拥有防锈的功效，还具备清洗的作用。

第31点，切削液存有诸多类别，常见的有乳化液，还有切削油，另外还有压缩空气。粗加工同精加工所追求的重点并不相同，所以切削液的选择重点也存在差异。简单来讲，粗加工通常情况是以乳化液作为主要的切削液，其主要发挥着冷却的作用。而精加工则把切削油当作重点关注对象，其目的在于追求优良的润滑效果。

32、在切削塑性金属材料之际，常有一些源自切屑与工件之上的金属，“冷焊”于前刀面，于靠近切削刃之处，形成一个硬度甚高的楔块而成积屑瘤，此楔块便是积屑瘤。

在进行切削这个操作的过程当中，工件这件物品上面就会形成三个不同的表面，其一有的是待加工的表面，其二有的是正在进行加工的表面，其三有的则是已经完成加工的表面。

34、数控机床里的标准坐标系运用笛卡儿直角坐标系，并且规定把增大刀具与工件之间距离的方向设定为坐标正方向。

35、数控机床坐标系当中，三坐标轴有X、Y、Z，其正方向是运用右手定则来判定的，X、Y、Z各轴存在回转运动，其正方向分别为+A、+B、+C，这些正方向是通过右手螺旋法则去判断的。

36、有这样一种情况，每个脉冲信号会致使机床运动部件沿着坐标轴产生一个最小位移，而这个最小位移就被称作脉冲当量。

37、刀具运动坐标轴之中，与机床主轴重合或者平行的那个是Z轴，而刀具朝着远离工件的方向进行运动时的方向就是Z轴正方向。

38、X坐标轴通常是处于水平状态有着朝向的，它和工件安装面是呈现平行情形的，并且是垂直于Z坐标轴的。

39、在进行粗铣平面操作时，鉴于加工出来的表面质量并非处于均匀状态，所以在挑选铣刀的过程中所需选择的直径应当小上一些。而当进行精铣操作的时候，铣刀的直径则需要大一点儿，最好能够将加工面的宽度涵盖起来。

加工整圆于数控铣床上时，为防止工件表面出现刀痕，刀具自起始点依圆弧表面的切线方向而入，开展圆弧铣削加工，完工退刀之际时，沿圆弧表面的切线方向而退。

41、数控机床使用的刀具必须有较高的强度和耐用度。

当对平面轮廓曲线工件进行铣削操作时，铣刀的半径需要比工件轮廓当中最小的凹圆半径小。

刀具刀位点，在加工过程里，相对于工件的运动轨迹，以及其运动方向，被称作走刀路线，这是43所涉及的内容。

44、机床参考点通常设置在机床各轴靠近正向极限的位置。

45，机床把电源接通之后的回零操作，是要让刀具或者工作台退离，退离到机床的参考点。

46、在编程序之际，能够把重复出现的程序编为子程序，于使用之时，可由主程序进行多次重复调用，从而实现相应功能。

数字四十七，一个完整的用于数控加工的程序，是由程序名，程序体，以及程序结束这三部分共同构成的。

刀补要取消，在使用返回参考点指令G28的时候，不然机床没办法返回参考点，是这样的情况。

49、于返回作业里，借由G98去指定刀具返回起始平面，靠着G99来指定刀具返回R点平面。

50、用于加工中心孔的刀具，有用来钻孔的刀具，有用于扩孔的刀具，有能够镗孔的刀具，还有可进行铰孔的刀具等。

二、程序指令

1、FANUC车床指令

G代码

M代码

2、铣床和加工中心指令

数控指令涵盖准备功能指令即G功能，辅助功能指令也就是M功能，刀具功能指令为T功能，主轴功能指令是S功能，进给功能指令乃F功能，常用指令有：

G00 定位 G00 IP…

G01 直线插补 G01 IP…F…

G02 圆弧插补CW顺时针

G03 圆弧插补CCW反时针

G04 暂停

G15 极坐标指令取消

G16 极坐标指令

G17 选择XY平面

G18 选择ZX平面

G19 选择YZ平面

G20 英寸输入

G21 毫米输入

G27 返回参考点检测 G27 IP…

G28 返回参考点 G28 IP…

G29 从参考点返回 G29 IP…

G30 返回第2、3、4、参考点 G30 IP…

取消刀尖R补偿有G40，其用到的这个G40 07取消方式里，有G40 XU--Z(W)--I-- K-- ，是这样的情况。

G41 刀尖R补偿左

G42 刀尖R补偿右

G43 正向刀具长度补偿 G43 Z… H…

G44 负向刀具长度补偿 G44 Z.. .H…

G49 刀具长度补偿取消

G50 比例缩放取消

G51 比例缩放有效 G51 X.. Y.. Z…P..

G52 局部坐标系设定 G52 IP…

G53 选择机床坐标系 G53 IP…

G54 选择工件坐标系1

G55 选择工件坐标系2

G56 选择工件坐标系3

G57 选择工件坐标系4

G58 选择工件坐标系5

G59 选择工件坐标系6

G68 坐标旋转/三维坐标转换 G68X…Y…R…

G69 坐标旋转取消/三维坐标转换取消

其中，G73是排屑钻孔循环，它有X… ，还有Y… ，也有Z… ，另外还有R… ，并且有Q… ，也存在F… ，还有K…。

G74，表示左旋攻丝循环，其中包含X…，还有Y…，以及Z…，并且有R…，另外有P…，再有F…，最后还有K…。

G76精镗循环，X坐标值，Y坐标值，Z坐标值，R参考平面，Q每次切削深度，P刀具在孔底部的暂停时间，F进给速度，K重复次数。

G80 固定循环取消/外部操作功能取消

具备钻孔循环功能的G81，或者锪镗循环功能，又或者外部操作功能的G81，其指令格式为X… Y… Z… R… F… K…。

对于G82钻孔循环，或者是属于反镗循环的G82，其涉及到X… ，还有Y… ，以及Z… ，另外还有R… ，再者是P… ，接着是F… ，最后还有K…。

攻丝循环G84，涉及X坐标，涉及Y坐标，涉及Z坐标，涉及R坐标，涉及P坐标，涉及Q坐标，涉及F坐标，涉及K坐标。

带G85镗孔循环，G85的X坐标值，Y坐标值，Z坐标值，R坐标值，F进给速度值，K重复次数值。

G86镗孔循环，其中G86，X有相应数值，Y有相应数值，Z有相应数值，R有相应数值，F有相应数值，K有相应数值。

G87属于反镗循环，它有着X…，还有Y…，另外包含Z…，其中有R…，并且有Q…，再者有P…，同时存在F…，最后还有K…。

执行G89镗孔循环，其指令为G89，有X坐标值、Y坐标值、Z坐标值、R坐标值、P坐标值、F坐标值、K坐标值。

G90 绝对值编程 G90 IP…

G91 增量值编程 G91 IP…

G92 设定工件坐标系或最大主轴速度钳制 G92 IP…

G94 每分进给 G94 F…

G95 每转进给 G95 F…

G96 恒表面速度控制 G96 S…

G97 恒表面速度控制取消 G97 S…

G98 固定循环返回到初始点

G99 固定循环返回到R点M00　程序停止

M02　程序结束

M03　主轴顺时针旋转

M04　主轴逆时针旋转

M05　主轴停止

M08 冷却液打开

M09 冷却液关闭

M30　程序结束并返回

M98 调用子程序 　 例如 ：；调用O2007子程序3次

M99　子程序结束

三、编程举例

1、车床

实验题1：

毛坯：60*200

T0101：外圆车刀，Tool 2，刀片：三角形

更换成1号刀，添加刀补，针对每转设置进给速度，使主轴进行正转，转速设定为600r/min。

；车刀快速移动至X80，Z100

N30Z4；车刀移动至Z4处

有一种粗车循环，其在X方向上，要切除的总的余量是10mm的半径值，在Z方向处，要切除的总的余量是2mm，对于这种粗车循环，其循环的次数是4次。

以2F1进行加工，轮廓起始于60行，终结于150行，X向的加工余量为2，Z向的加工余量是0.2，进给率为1mm每转。

；开始车轮廓，快速至X0

；直线插补到Z0

-20R20；逆时针圆弧插补

；直线插补

N100W-20；直线插补

-25R20；顺时针圆弧插补

-10；直线插补

-24R20；逆时针圆弧插补

-10；直线插补

；直线插补,轮廓结束

；精车循环

；快速移动至Z100

；程序结束并返回程序起点

实验题2：

毛坯：100*200

T0101：外圆车刀，Tool 1刀片：三角形

T0202：割刀，刀片宽度3，Tool 6

T0303：螺纹刀，Tool 3

换1号刀，这得执行N10 T0101，还要加上刀补，并且是每转的进给速度，同时主轴要正转，其转速为1000r/min，这是通过G99 S1000 M03来达成的。

N20 G00 X102.0 Z100.0快速移动

N30Z2.0快速移动Z2,循环起点

.0R1.0粗加工循环，X每次切深2，退刀量1

N50，G71，P60，Q130，U1.0，W0.5，F0.1，进行加工，其轮廓起始于60行，终止于130行，X方向的加工余量为1mm，Z方向的加工余量乃是0.5mm，进给率是0.1mm/转。

精加工轮廓开始

N70 G01 Z0

N80 X30.0 C1.5

N90 Z-36.0

N100 G02 X58.0 W-30.0 R45.0

N110 G01 X80.0 R5.0

N120 W-20.0

.0轮廓结束

.1精加工循环

N150 G00 X102.0 Z100.0

N160 T0202

.0Z-36.0车削退刀槽

N180 G01 U-4.0 F0.1

N190 U4.0

N200 G00 X102.0 Z100.0

N210 T0303换刀

.0Z6.01移至车螺纹的起点处

.2Z-35.0F3.0车螺纹深至X29.2，导程为3mm

N240 X28.6车螺纹深至X28.6

N250 X28.2车螺纹深至X28.2

N260 X28.04车螺纹深至X28.04

.0Z7.52移至第二次螺旋线的起点处

一点二Ｚ减三十五点零Ｆ三点零车螺纹，深度到达Ｘ二十九点零，进给率选取导程为三。

N290 X28.6

N300 X28.2

N310 X28.04

N320 G00 X102.0 Z100.0

N330 M30

实验题3：

毛坯：68*：外圆车刀，Tool 1

T0202：割刀，宽度10，Tool 6

T0303：螺纹刀，Tool 3

；

；

；车削外圆

.1；车C4倒角

N50Z-60；

；外圆结束

；

；换二号刀

-60；车削退刀槽

.1；

；

；

；换三号刀

；循环起点

1；存在复合螺纹切削循环，其精加工次数是3，螺纹Z向退尾长度为5，刀尖角度为60，最小切深是0.1，精加工余量为0.1。

问的是，56Z减，X60.56Z减55螺纹根部终点相应的坐标值，螺纹牙型高度是3.72mm，第一次切削深度为1.8mm，螺纹导程为6mm ，对吗。

；

；

四、铣床编程

依据零件图，先去明确加工路线，紧接着挑选合适刀具然后开展基点计算，最后编写数控程序。

提示：

刀具选择方面，有φ20高速钢立铣刀，还有φ10高速钢立铣刀，另外还有φ12高速钢麻花钻。

编写用于凹槽加工的子程序，之后进行旋转坐标系的操作，总共两次调用该子程序，运用 G68/G69命令。

(3)孔加工采用极坐标编程。G16/G15

2、它的毛坯是那种四周已经经过加工处理的铝锭，凸台的外轮廓已经进行了粗铣操作且钻孔也已经完成了，试着去编写凸台外轮廓精铣以及铰孔的加工程序。

刀具：

①直径为Ø16的立铣刀，其主轴转速是600转每分钟，进给速度为100毫米每分钟。

②针对 Ø8mm 的铰刀进行铰孔操作，该铰刀主轴转速设定为 200r/min，其进给速度为 24mm/min。

刀具半径补偿:D01长度补偿H01