3.3臺(tái)階軸工序二編程與加工目錄01任務(wù)描述03數(shù)控編程基礎(chǔ)02工藝知識(shí)04應(yīng)用案例任務(wù)描述01

明確任務(wù)本工位接到加工一批臺(tái)階軸零件外圓柱面的任務(wù)，小組成員每人加工一件。所以材料為45鋼，毛坯為半成品，待加工面毛坯為?40mm，總長為67.2mm，加工內(nèi)容如圖3-3-1所示。數(shù)控車床自動(dòng)進(jìn)行加工，限時(shí)1天。根據(jù)車間安排，按照工藝、技術(shù)要求，按時(shí)完成加工任務(wù)。工藝知識(shí)02

刀具的位置以裝夾工件時(shí)操作員的肢體和被裝夾工件不會(huì)與刀具發(fā)生干涉的距離。裝夾工件安全距離退刀和換刀過程中不會(huì)與工件發(fā)生干涉的距離。根據(jù)下一把刀伸出長度變化而變化換刀安全距離安全距離分類刀具由輔助運(yùn)動(dòng)變成切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)距離工件的位置，就是切削進(jìn)給前的安全距離。切削進(jìn)給前的安全距離應(yīng)盡可能短，一般為被加工輪廓距離切削進(jìn)給反方向延長線2～5mm。

切削進(jìn)給前安全距離安全距離分類循環(huán)加工前安全距離循環(huán)加工前的安全距離即循環(huán)起點(diǎn)。循環(huán)起點(diǎn)的選擇與切削加工前的安全距離選擇原則相同，但需根據(jù)循環(huán)加工的切削方向（徑向/軸向）、循環(huán)加工時(shí)刀具運(yùn)動(dòng)過程以及已加工表面形狀來確定。數(shù)控編程基礎(chǔ)03

1.程序的構(gòu)成程序內(nèi)容程序名程序結(jié)束（一）程序結(jié)構(gòu)一個(gè)完整的程序，一般由程序名、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成由字母“O”加四位數(shù)字組成，如0XXXX，其中XXXX為四位正整數(shù)。由若干個(gè)程序段組成的，表示數(shù)控機(jī)床要完成的全部動(dòng)作。每個(gè)程序段由一個(gè)或多個(gè)指令構(gòu)成，每個(gè)程序段一般占一行，用“；”作為每個(gè)程序段的結(jié)束代碼。一般采用M02或M30來表示程序的結(jié)束，要求單列一段。2.程序段格式程序段的組成零件加工程序內(nèi)容是由程序段組成的，每個(gè)程序段又由若干個(gè)字組成，每個(gè)字是控制系統(tǒng)的具體指令，它是由表示地址的英文字母和數(shù)字集合而成。

（一）程序結(jié)構(gòu)（1）程序段中各信息字的先后順序并不嚴(yán)格，不必要的字可以省略。（2）數(shù)據(jù)符的位數(shù)可多可少，但是不得大于規(guī)定的最大允許位數(shù)。（3）某些功能字屬于模態(tài)指令，也稱持續(xù)有效指令。模態(tài)指令一經(jīng)使用，只有被同組的其他指令取代或取消才失效，否則持續(xù)有效，可以省略不寫。程序段特點(diǎn)（1）程序段號(hào)。（2）指令字。

①準(zhǔn)備功能字。Ｇ+2位數(shù)字

②坐標(biāo)字。(XYZ)+數(shù)字

③進(jìn)給功能字。Ｆ+數(shù)字

④主軸功能字。Ｓ+數(shù)字

⑤刀具功能字。Ｔ+偏置+補(bǔ)償

⑥輔助功能字。Ｍ+數(shù)字

⑦結(jié)束符。；

1.M指令（二）M、S、T、F指令M指令是一種輔助功能，由指令地址M和其后的1～2位數(shù)字或4位數(shù)組成。1）程序結(jié)束指令M02指令格式：M02或M2。2）程序運(yùn)行結(jié)束指令M30指令格式：M30。3）程序停止指令M00指令格式：M00或M0。4）主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止指令M03、M04、M05指令格式：M03或M3，M04或M4，M05或M5。

5）冷卻泵控制指令M08、M092.刀具功能（T指令）自動(dòng)換刀和執(zhí)行刀具偏置。指令格式：T□□

○○其中□□表示目標(biāo)刀具號(hào)（01~32，前導(dǎo)0不能省略）?！稹鸨硎镜毒咂锰?hào)（00~32，前導(dǎo)0不能省略）。

3.進(jìn)給功能指令4.主軸功能指令（二）M、S、T、F指令指令格式：G98F__；指令功能：以mm_min為單位給定切削進(jìn)給速度，G98為模態(tài)G指令。指令格式：G99F__；指令功能：以mm_r為單位給定切削進(jìn)給速度，G99為模態(tài)G指令。G98、G99為同組的模態(tài)G指令，只能一個(gè)有效。G98為初態(tài)G指令，CNC上電時(shí)默認(rèn)G98有效。恒轉(zhuǎn)速功能指令：指令格式：G97S__；指令功能：設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速，單位為r_min。G97為模態(tài)G指令，開機(jī)默認(rèn)為恒轉(zhuǎn)速。恒線速控制功能指令：指令格式：G96S__；指令功能：設(shè)置加工時(shí)刀位點(diǎn)的切削速度，單位為m_min，主軸轉(zhuǎn)速隨刀位點(diǎn)切削位置X值的變化而變化。G96為模態(tài)G指令。

（三）G指令G指令由指令地址G和其后的1～2位指令值組成。指令格式：G□□，其中G為指令地址字，□□為指令值（00～99，前導(dǎo)0可以省略）。1.G指令概述

（三）G指令模態(tài)是指相應(yīng)字的功能和狀態(tài)一經(jīng)執(zhí)行，以后一直有效，在后面的程序段中若使用相同的功能和狀態(tài)，可以不必再輸入該字段。非模態(tài)是指相應(yīng)字段的功能和狀態(tài)一經(jīng)執(zhí)行僅一次有效，以后需使用相同的功能和狀態(tài)必須再次輸入該字段。初態(tài)是上電后如未指定相應(yīng)的功能狀態(tài)則系統(tǒng)按默認(rèn)初態(tài)的功能和狀態(tài)執(zhí)行。GSK980TDc系統(tǒng)的初態(tài)為G00、G18、G21、G40、G54、G97、G98。2.模態(tài)、非模態(tài)及初態(tài)例如G0X100Z100；

//快速定位到（X100Z100）處X120Z30；

//快速定位到（X120Z30）處，G0為模態(tài)代碼，可省略不輸G1X50Z50F300；//直線插補(bǔ)到（X50Z50）處，進(jìn)給速度為300mm/min，G0→G1X100；

//直線插補(bǔ)至（X100Z50）處，進(jìn)給速度300mm/min，G1、//Z50、F300均為模態(tài)代碼，可省略不輸G0X0Z0；

//快速定位到（X0Z0）處，G1→G0

（三）G指令編寫程序時(shí)，需要給定軌跡終點(diǎn)或目標(biāo)位置的坐標(biāo)值，坐標(biāo)編程按編程坐標(biāo)值的類型可分為絕對(duì)坐標(biāo)編程、相對(duì)坐標(biāo)編程和混合坐標(biāo)編程三種編程方式。使用X軸、Z軸的絕對(duì)坐標(biāo)值（用X、Z表示）編程稱為絕對(duì)坐標(biāo)編程；使用X軸、Z軸的相對(duì)位移量（以U、W表示）編程稱為相對(duì)坐標(biāo)編程。3.坐標(biāo)編程方式例：利用直線插補(bǔ)方式編寫圖3-3-3中A點(diǎn)到B點(diǎn)的程序。（1）絕對(duì)坐標(biāo)編程。G00X100Z0；

//定位到A點(diǎn)G01X200Z-50；

//由A點(diǎn)到→B點(diǎn)（2）相對(duì)坐標(biāo)編程。G00X100Z0；

//定位到A點(diǎn)G01U100W-50；

//由A點(diǎn)到→B點(diǎn)（3）混合坐標(biāo)編程。G00X100Z0；

//定位到A點(diǎn)G01X200W-50；

//由A點(diǎn)到B點(diǎn)也可以編寫為G00X100Z0；

//定位到A點(diǎn)

G01U100Z-50；

//由A點(diǎn)到B點(diǎn)

（三）G指令4.直徑與半徑編程按編程時(shí)X軸坐標(biāo)值的類型可分為直徑編程和半徑編程。本書如沒有特別指出，均采用直徑編程。5.相關(guān)定義說明起點(diǎn)：當(dāng)前程序段運(yùn)行前的位置。終點(diǎn)：當(dāng)前程序段執(zhí)行結(jié)束后的位置。X：終點(diǎn)X軸的絕對(duì)坐標(biāo)。U：終點(diǎn)X軸與起點(diǎn)X軸絕對(duì)坐標(biāo)的差值。Z：終點(diǎn)Z軸的絕對(duì)坐標(biāo)。W：終點(diǎn)與起點(diǎn)Z軸絕對(duì)坐標(biāo)的差值。

（三）G指令6.快速定位指令指令格式：G00X（U）Z（W）；

指令功能：X軸、Z軸同時(shí)從起點(diǎn)以各自速度快速移動(dòng)到終點(diǎn)；指令說明：G00為初態(tài)G指令。X（U）、Z（W）可省略一個(gè)或全部，被省略的表示該軸的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值一致；同時(shí)省略表示終點(diǎn)和起點(diǎn)是同一位置。X與U、Z和X與W在同一程序段時(shí)則X、Z有效，U、W無效。X軸、Z軸各自快速移動(dòng)的速度分別由系統(tǒng)數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)定，實(shí)際的移動(dòng)速度可通過機(jī)床面板的快速倍率鍵進(jìn)行修調(diào)。例：編寫刀具從圖3-3-4中的A點(diǎn)快速定位到B點(diǎn)的程序。（1）G0X42Z18；

//定義A點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)G0X20Z0；

//定義B點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)（2）G0X42Z18；

//定義A點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)G0U-22W-18；

//定義A點(diǎn)到B點(diǎn)的坐標(biāo)增量，半徑值為11，直徑值為22（3）G0X42Z18；

//定義A點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)G0X20W-18；

//定義A點(diǎn)到B點(diǎn)的混合坐標(biāo)或G0U-22Z0；

//定義A點(diǎn)到B點(diǎn)的混合坐標(biāo)

（三）G指令7.直線插補(bǔ)指令指令格式：G01X（U）_Z（W）_F_；指令功能：運(yùn)動(dòng)軌跡為從起點(diǎn)到終點(diǎn)的一條直線。指令說明：G01為模態(tài)G指令；X（U）、Z（W）可省略一個(gè)或全部，被省略的表示該軸的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值一致；F指令值為X軸方向和Z軸方向的瞬時(shí)速度的矢量合成速度，實(shí)際的切削進(jìn)給速度為進(jìn)給倍率與F指令值的乘積；例：編寫圖3-3-5所示工件從直徑?40

切削到?60的加工程序。（1）G0X40Z32；

//定義起點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)G01X60Z7F500；

//定義終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)（2）G0X40Z32；

//定義起點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)G01U20W-25；

//定義起點(diǎn)到終點(diǎn)坐標(biāo)增量（2）G0X40Z32；

//定義起點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)G01X60W-25；

//定義起點(diǎn)到終點(diǎn)的混合坐標(biāo)或G01U20Z7；

//定義起點(diǎn)到終點(diǎn)的混合坐標(biāo)應(yīng)用案例04臺(tái)階軸加工案例完成圖3-3-6所示臺(tái)階軸加工。工藝要求利用兩刀進(jìn)行車削。試編制數(shù)控加工程序。

（一）明確工作任務(wù)本任務(wù)毛坯為?50mm，只編制?46mm、長35mm外圓的數(shù)控加工程序，兩刀平均分配加工余量，每刀車2mm。（二）刀具選擇、設(shè)置編程零點(diǎn)與刀位點(diǎn)（三）切削參數(shù)的確定（四）確定安全距離，繪制走刀路線圖（五）計(jì)算走刀路線基點(diǎn)坐標(biāo)（六）數(shù)控加工程序臺(tái)階軸加工案例

數(shù)控程序

03305；

T0101G97G99；

M03S750；

G00X100Z100；

//P

G00X50Z2；

//a

G00X48Z2；

//b

G01X48Z-35F0.2；//c

G01X50Z-35