第4章数控车床编程ppt课件.ppt

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1、第4章 数控车床编程,4.1 概 述,4.2 数控车削加工程序的编制,4.4 车削加工编程实例,本章小结,4.3 数控车床的操作面板及操作简介,本章学习目标： 本章讲述数控车床的编程特点及各编程指令的使用，数控车床的用途、布局、主要参数及其操作，并通过典型实例讲述了数控车削加工程序的编制。本章要求了解数控车床的用途、布局、主要参数及其操作，掌握数控车床的编程特点及各编程指令的使用，并能熟练地编制数控车削加工程序。,本章教学学时：16学时,本章教学要求 重点 数控车床的编程特点及各编程指令的使用； 数控车床编程的综合运用。 难点 车削加工循环；刀具补偿； 子程序调用；宏程序,4.1 概 述,数控

2、车床,4.1.1 数控车床的用途、布局,1数控车床的用途,数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面、圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面等。对于盘类零件可进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔等加工。机床还可以完成车端面、切槽、倒角等加工。,2数控车床的布局 （ MJ-460数控车床的外观图）,图4-1 MJ-460数控车床的外观图 1脚踏开关 2主轴卡盘 3主轴箱 4机床防护门 5数控装置 6对刀仪 7刀具8操作面板 9回转刀架 10尾座 11床身,4.1.2 数控车床的主要技术参数,1机床的主要参数 允许最大工件回转直径 460mm； 最大切削直径292mm 最大切削长度650mm；主轴转速范围 5020

3、00r/min （无级） 床鞍定位精度X轴：0.015/100mm ； Z轴：0.025/300mm 床鞍重复定位精度 X轴：0.003mm ； Z轴：0.005mm 刀架有效行程 X轴：215mm ；Z轴：675mm 快速移动速度X轴：12m/min ；Z轴：16m/min 刀具规格车刀20mm20mm；镗刀8mm40mm 自动润滑15分/次；卡盘最大夹紧力42140N；安装刀具数12把 尾座套筒行程 90mm；主轴电动机功率11/15kW 进给伺服电动机X轴：AC 0.6Kw；Z轴：AC 1.0kW,2数控系统的主要技术规格 控制轴数2轴（X轴、Z轴，手动方式时仅1轴） 联动轴数2轴 最小

4、输入增量X轴：0.001mm ；Z轴：0.001mm 最小指令增量X轴：0.0005mm/P； Z轴：0.001 mm/P 最大编程尺寸 9 999.999mm 程序存储量256M；程序号 O+4位数字 此外，还有直线插补功能、全象限圆弧插补功能、进给功能、主轴功能、刀具功能、辅助功能、编程功能、安全功能、键盘式手动数据输入（MDI）功能、通讯功能、CRT数据显示功能、丝杠间隙补偿、螺距误差补偿、刀具半径及位置补偿和故障自诊断功能等。,4.2 数控车削加工程序的编制,4.2.1 数控车床的编程特点,（1）在一个程序段中，可以采用绝对值编程、增量值编程或混合编程。 （2）直径方向用绝对坐标编程时

5、X以直径值表示，用增量坐标编程时以径向实际位移量的2倍值表示，并附上方向符号。 （3）数控装置具备不同形式的固定循环。 （4）本机床具有刀具半径自动补偿功能（G41，G42），可直接按工件轮廓尺寸编程，无需先计算补偿量。 （5）不同组G代码可编写在同一程序段内均有效；相同组G代码若编写在同一程序段内，后面的G代码有效。见表,直径编程 切削起始点的确定,（6）对于车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如右下图。,注：100组的 G代码为非模

6、态，其他各组中的G代码均为模态。2标有*的G代码为数控系统通电后的状态。,表4-1 准备功能,4.2.2 编程坐标系的设定,1机床坐标系的建立,机床原点：机床原点为机床上的一个固定点，数控车床一般将其定义在主轴前端面（或卡盘后端面）的中心。 机床坐标系：是以机床原点为坐标原点建立的X、Z轴两维坐标系。Z轴与主轴中心线重合，为纵向进刀方向；X轴与主轴垂直，为横向进刀方向。 机床参考点：是指刀架中心退离距机床原点最远的一个固定点。该位置由设置在机床X向、Z向滑板上的机械挡块通过行程开关来确定。,图4-2 机床坐标系,机床坐标系,注意：在以下三种情况下，数控系统失去了对机床参考点的记忆，因此必须使刀

7、架重新返回机床参考点。 （1）机床关机后，又重新接通电源开关时。 （2）机床解除急停状态后。 （3）机床超程报警信号解除之后。,2编程坐标系（或称工件坐标系）的设定,编程坐标系是用于确定工件几何图形上各几何要素（如点、直线、圆弧等）的位置而建立的坐标系，是编程人员在编程时使用的。编程坐标系的原点就是编程原点。而编程原点是人为设定的。数控车床工件原点一般设在主轴中心线与工件左端面或右端面的交点处。,设定编程坐标系的指令格式： G50 X Z ； 说明： 1）G50表示编程坐标系的设定，X、Z表示编程原点的位置。 2）程序如设该指令，则应在刀具运动指令之前设定。 3）当系统执行该指令后，刀具并不运

8、动，系统根据G50指令中的X、Z值从刀具起始点反向推出编程原点。 4）在G50程序段中，不允许有其他功能指令，但S指令除外，因为G50还有另一种功用（设定恒切削速度）。,例： O为编程原点，按下图设置编程坐标系为 G50 X128.7 Z375.1；,例如：如图4-3，O为编程原点，P0为刀具起始点，设定编程坐标系为 G50 X300 Z480；,图4-3,车床刀架的换刀点是指刀架转位换刀时所在的位置。换刀点是任意一点，可以和刀具起始点重合，它的设定原则是以刀架转位时不碰撞工件和机床上其它部件为准则。,4.2.3 常用编程指令的使用,1快速定位G00 格式：G00 X（U） Z（W）； 说明：

9、 1）G00指令使刀具在点位控制方式下从刀具所在点以快移速度向目标点移动。采用绝对坐标X、Z编程时用终点的坐标值编程；采用增量坐标U、W编程时，用刀具的移动距离编程。绝对坐标和增量坐标可以混编。不运动的坐标可以省略。G00可以简写成G0 。 2）X、U的坐标值均为直径量。 3）程序中只有一个坐标值X或Z时，刀具将沿该坐标方向移动；有两个坐标值X和Z时，刀具将先以1:1步数两坐标联动，然后单坐标移动，直到终点。 4）G00快速移动速度由机床设定（X轴：12m/min；Z轴：16m/min），可通过操作面板上的速度修调开关进行调节。,例：如右图刀尖从A点快进到B点，分别用绝对坐标、增量坐标和混合坐

10、标方式写出该G00程序段。,绝对坐标方式：G00 X40 Z58； 增量坐标方式：G00 U-60 W-28.5； 混合坐标方式：G00 X40 W-28.5； 或 G00 U-60 Z58；,2直线插补G01 格式：G01 X（U） Z（W） F； 说明： 1）G01指令使刀具以F指定的进给速度直线移动到目标点，一般作为切削加工运动指令，既可以单坐标移动，又可以两坐标同时插补运动。X（U）、Z（W）为目标点坐标。F为进给速度（进给率），在G98指令下，F为每分钟进给(mm/min)；在G99（默认状态）指令下，F为每转进给(mm/r)。 2）程序中只有一个坐标值X或Z时，刀具将沿该坐标方向移

11、动；有两个坐标值X和Z时，刀具将按所给的终点直线插补运动。,例：如图刀具从P0P1P2P3P0点运动（图中为G00方式；为G01方式）。加工程序为：,绝对坐标方式： N030 G00 X50 Z2；（P0P1） N040 G01 Z-40 F0.1；（P1P2） N050 X80 Z-60；（P2P3） N060 G00 X200 Z100；（P3P0） 增量坐标方式： N030 G00 U-150 W-98； （P0P1） N040 G01 W-42 F0.1； （P1P2） N050 U30 W-20； （P2P3） N060 G00 U120 W160； （P3P0）,3圆弧插补G02、

12、G03 格式：G02（G03） X（U） Z（W） R F； 或 G02（G03） X（U） Z（W） I K F； 说明： 1）该指令控制刀具按所需圆弧运动。G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补；X、Z表示圆弧终点绝对坐标，U、W表示圆弧终点相对于圆弧起点的增量坐标，R表示圆弧半径，I、K表示圆心相对圆弧起点的增量坐标，F表示进给速度。 2）X、U、I均采用直径量编程。,图4-6 顺时针车圆弧,例：图4-6所示工件，加工顺时针圆弧的程序为： 绝对坐标方式： N050 G01 X20 Z-30 F0.1； N060 G02 X40 Z-40 R10 F0.08； 增量坐标方式： N0

13、50 G01 U0 W-32 F0.1； N060 G02 U20 W-10 I20 K0 F0.08；,图4-7 逆时针车圆弧,绝对坐标方式： N050 G01 X28 Z-40 F0.1； N060 G03 X40 Z-46 R6 F0.08； 增量坐标方式： N050 G01 U0 W-42 F0.1； N060 G03 U12 W-6 R6 F0.08；,例：如图加工逆时针圆弧的程序为：,4程序延时（暂停）G04 格式：G04 X；或G04 U；或G04 P； 说明： 1）该指令按给定时间延时，不做任何动作，延时结束后再自动执行下一段程序。该指令主要用于车削环槽，盲孔及自动加工螺纹时可

14、使刀具在短时间无进给方式下进行光整加工。 2）X、U表示秒，P表示毫秒。程序延时时间范围为16毫秒到9 999.999秒。 例：程序暂停2.5秒，可编程：G04 X2.5；或G04 U2.5；或G04 P2500；,5英制和公制（米制）输入G20、G21 格式：G20（G21） 说明： 1）G20表示英制输入，G21表示公制（米制）输入。G20和G21是两个可以相互取代的代码，但不能在一个程序中同时使用G20和G21。 2）机床通电后的状态为G21状态。,6进给速度控制G98、G99 格式：G98（G99）,说明： 1）G98为每分钟进给（mm/min），G99为每转进给（mm/r）。G98通

15、常用于数控铣床、加工中心类进给指令；G99通常用于数控车床类进给指令。G99为该数控车床通电后的状态。 2）在机床操作面板上有进给速度倍率开关，进给速度可在0150%范围内以每级10%进行调整。在零件试切削时，进给速度的修调可使操作者选取最佳的进给速度。,7参考点返回检测G27 格式：G27 X（U）；X向参考点检查； G27 Z（W）；Z向参考点检查； G27 X（U） Z（W）；X、Z向参考点检查。 说明：1）该指令用于参考点位置检测。执行该指令时刀具以快速运动方式在被指定的位置上定位，到达的位置如果是参考点，则返回参考点灯亮。仅一个轴返回参考点时对应轴的灯亮。若定位结束后被指定的轴没有返

16、回参考点则出现报警。执行该指令前也应取消刀具位置偏置。 2）X、Z为参考点的坐标值，U、W表示到参考点的距离。 3）执行G27指令的前提是机床在通电后必须返回过一次参考点。,8自动返回参考点G28 格式：G28 X（U）；X向返回参考点； G28 Z（W）；Z向返回参考点； G28 X（U） Z（W）；X、Z向同时返回参考点。 说明： 1）该指令可使被指令的轴自动地返回参考点。X（U）、 Z（W）是返回参考点过程中的中间点位置，用绝对坐标或增量坐标指令。 2）X（U）、 Z（W）是刀架出发点与参考点之间的任一中间点，但此中间点不能超过参考点。有时为保证返回参考点的安全，应先X向返回参考点，然后

17、Z向再返回参考点。,图4-8 自动返回参考点,R-参考点,如图4-8所示，在执行G28 X80 Z50程序后，刀具以快速移动速度从B点开始移动，经过中间点A（40，50），移动到参考点R；或编程G28 U2 W2后，则刀具沿X、Z快速离开B点，经过中间点（相对于B点U=2，W=2），移动到参考点R。,9主轴控制G96、G97 格式：G96 S； G97 S； 说明： 1）G96是接通机床恒线速控制，此处S指定的数值表示切削速度（m/min）。数控装置从刀尖位置处计算出主轴转速，自动而连续的控制主轴转速，使之始终达到由S指定的数值。设定恒线速可以使工件各表面获得一致的表面粗糙度。 例：G96 S

18、150 表示切削点线速度控制在150 m/min。对下图中所示的零件，为保持A、B、C各点的线速度在150 m/min，则各点在加工时的主轴转速分别为： A：n=1000150(40)=1193r/min B：n=1000150(60)=795r/min C：n=1000150(70)=682 r/min,2）G97是取消恒线速控制，并按S指定的主轴转速旋转，此处S指定的数值表示主轴转速（r/min），也可以不指定S。 3）在恒线速控制中，由于数控系统是将X的坐标值当作工件的直径来计算主轴转速，所以在使用G96指令前必须正确的设定工件坐标系。,4）当刀具逐渐靠近工件中心时，主轴转速会越来越高，

19、此时工件有可能因卡盘调整压力不足而从卡盘中飞出。为防止这种事故，在建立G96指令之前，最好设定G50来限制主轴最高转速。,10主轴最高转速设定G50 格式：G50 S； 说明： 1）G50有坐标系设定和主轴最高转速设定两种功能，此处G50是后一种功能，用S指定的数值来设定主轴最高转速（r/min）。 如：G50 S2000；主轴最高转速设定为2000r/min。 2）在设置恒线速度后，由于主轴的转速在工件不同截面上是变化的，为防止主轴转速过高而发生危险，在设置恒线速度前，可以将主轴最高转速设定在某一个最高值，切削过程中当执行恒线速度时，主轴最高转速将被限制在此最高值。,11螺纹车削G32 格式

20、：G32 X（U） Z（W） F； 说明： 1）G32指令可进行等螺距的直螺纹、圆锥螺纹以及端面螺纹的切削。,2）X（U）、Z（W）为螺纹终点坐标，F为长轴螺距，如右图，若锥角45时，F表示Z轴螺距，否则F表示X轴螺距。F=0.001500mm。,3）1、2为车削螺纹时切入量与切出量见书上图3-30和表3-4。一般1=2 5mm，2=（1/41/2）1。 4）每刀车深量及车削次数要计算好（见表3-7），否则难保螺纹精度或发生崩刀现象。 5）车削螺纹时，主轴转速n应在保证生产效率和正常切削的情况下，宜选择较低的主轴转速。一般按机床或数控系统说明书中规定的计算式进行确定，其计算式多为： 式中：P工

21、件螺纹的螺距或导程（mm）；K保险系数，一般为80。 6）在螺纹粗加工和精加工的全过程中，不能使用“进给速度倍率”开关调节速度，“进给速度保持”开关也无效。,例：如图直螺纹加工，已知直螺纹切削参数：螺纹螺距P =2mm，引入量1=3mm，超越量2=1.5mm，分2次车削，背吃刀量为ap=0.5mm。程序如下。,N100 G00 U-60； N110 G32 W-74.5 F2； N120 G00 U60； N130 W74.5； N140 U-61； N150 G32 W-74.5 F2； N160 G00 U61； N170 W74.5；,例：如图所示圆锥螺纹加工，已知锥螺纹切削参数为：螺纹

22、导程P =3.5 mm，引入量1=2mm，超越量2=1mm，分2次车削，背吃刀量为ap=0.5mm。程序如下。,N100 G00 X13 Z72； N110 G32 X42 W-43 F3.5； N120 G00 X50； N130 Z72； N140 X12； N150 G32 X41 W-43 F3.5； N160 G00 X50； N170 Z72；,4.2.4 车削加工循环,1单一外形固定循环G90、G92、G94 （1）外径、内径车削循环G90 圆柱面车削循环格式：G90 X（U） Z（W） F； 圆锥面车削循环格式：G90 X（U） Z（W） R F； 说明：1）X、Z为终点坐标，

23、U、W为终点相对于起点坐标值的增量。如图4-12所示圆柱面车削循环。图中R表示快速进给，F为按指定速度进给。用增量坐标编程时地址U、W的符号由轨迹1、2的方向决定，沿负方向移动为负号，否则为正号。单程序段加工时，按一次循环启动键，可进行1、2、3、4的轨迹操作。图4-13所示为圆锥面车削循环，式中R的意义为圆锥体大小端的差值，X（U）、Z（W）的意义同G90。用增量坐标编程时要注意R的符号，确定方法是锥面起点坐标大于终点坐标时为正，反之为负。G90可用来车削外径，也可用来车削内径。,图4-12 圆柱面车削循环,图4-13 圆锥面车削循环,例：应用圆柱面车削循环功能加工图示零件。,N10 G50

24、 X200 Z200； N20 M04 S1000 T0101； N30 G00 X55 Z4 M08 N40 G01 Z2 F2.5 ； N50 G90 X45 Z-25 F0.2； N60 X40； N70 X35； N80 G00 X200 Z200； N90 M30；,例：应用圆锥面车削循环功能加工图示零件。, G01 X65 Z2； G90 X60 Z-25 R-5 F0.2； X50； G00 X100 Z200； ,2）G90 、G92 、G94都是模态量，当这些代码在没有被同组的其他代码（G00、G01）取代以前，程序中又出现M代码时，则先将G90 、G92 、G94代码重新执

25、行一遍，然后才执行M代码，这一点在编程时要特别注意。 例如：N100 G90 U-50 W-20 F0.2； N110 M00； 当执行完N110段时，先重复执行N100段的动作，然后再执行N110段。为避免这种情况，应将程序段改为： N100 G90 U-50 W-20 F0.2； N110 G00 M00； 此处仅取消G90状态，并不执行任何动作。,（2）螺纹车削循环G92 直螺纹车削循环格式： G92 X（U） Z（W） F； 圆锥螺纹车削循环格式：G92 X（U） Z（W） R F；,说明： 1）该指令可使螺纹加工用车削循环完成，式中X（U）、Z（W）为终点坐标，F为螺纹的导程，R为锥

26、螺纹大小端的半径差，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时R为负，反之为正，R=0为加工圆柱螺纹。地址U、W的符号判别同G90指令。 2）螺纹的导程范围及主轴速度的限制等与G32螺纹车削相同。,图4-14 螺纹车削循环,例：试编写图示圆柱螺纹的加工程序。 G00 X35 Z104； G92 X29.2 Z53 F1.5； X28.6； X28.2； X28.04； G00 X200 Z200；,例：试编写图示圆锥螺纹的加工程序。 G00 X80 Z62 ； G92 X49.6 Z12 I-5 F2 ； X48.7 ； X48.1 ； X47.5 ； X47 ； G00 X200 Z200 ；,

27、（3）端面车削循环G94 （各地址代码的用法同G90 ） 直端面车削循环格式： G94 X（U） Z（W） F； 圆锥端面车削循环格式：G94 X（U） Z（W） R F；,2复合固定循环指令 这类循环功能用于无法一次走刀即能加工到规定尺寸的场合，主要在粗车和多次走刀车螺纹的情况下使用。如在一根棒料上车削阶梯相差较大的轴，或车削铸、锻件的毛坯余量时都有一些重复进行的动作，且每次走刀的轨迹相差不大。利用复合固定循环指令，只要编出最终走刀路线，给出每次切除的余量深度或循环的次数，机床即可自动地重复切削，直到工件完成为止。 （1）外径、内径粗加工循环指令G71,格式：G71 Ud Re； G71 P

28、 ns Q nf Uu Ww F；,说明： 1）G71指令适用于圆柱毛坯料粗车外径和圆筒毛坯料粗车内径。G71指令程序段内要指定精加工工件程序段的顺序号、精加工余量、粗加工每次切深、F功能等，刀具循环路径如图4-17所示。 2）式中ns精加工第一个程序段的顺序号；nf精加工最后一个程序段的顺序号；uX轴方向的精加工余量（直径值，加工外径u0；加工内径u0）；w Z轴方向的精加工余量；d粗加工每次切削的背吃到量（半径值，无符号输入）；e为每次切削循环的退刀量。 3）执行G71指令时，包含在ns到nf程序段中的F功能都不起作用，只有G71程序段中或G71程序段前设定的F功能有效。,格式：G71 U

29、d Re； G71 P ns Q nf Uu Ww F；,图4-17 外径粗加工循环,图4-18 端面粗加工循环,说明： G72指令适用于圆柱毛坯料端面方向的加工，刀具的循环路径如图4-18所示。G72指令与G71指令类似，不同之处就是刀具路径是按径向方向循环的。,（2）端面粗加工循环指令G72 格式：G72 Wd Re； G72 P ns Q nf Uu Ww F；,（3）固定形状粗车循环指令G73,格式：G73 Ui Wk R d； G73 P ns Q nf Uu Ww F；,说明： 1）G73指令与G71、G72指令功能相同，只是刀具路径是按工件精加工轮廓进行循环的，如图4-19所示。

30、如铸件、锻件等毛坯已具备了简单的零件轮廓，这时粗加工使用G73循环指令可以节省时间，提高功效。 2）式中ns、nf、u、w的含义与G71相同；i X轴方向的总退刀量（半径值）；k Z轴方向的总退刀量；d 重复加工的次数。,（4）精加工循环指令G70 格式：G70 P ns Q nf ； 说明： G70为执行G71、G72、G73粗加工循环指令以后的精加工循环。在G70指令程序段内要给出精加工第一个程序段的序号ns和精加工最后一个程序段序号nf。,例4-1 如图4-20所示工件，试用G70，G71指令编程。,O1000； 程序名 N010 G50 X200 Z220； 坐标系设定 N020 M0

31、4 S800 T0300； 主轴旋转 N030 G00 X160 Z180 M08； 快速到达点（160，180） N035 G71 U7 R2； 背吃刀量为7mm，退刀量为2mm N040 G71 P050 Q110 U4 W2 F0.15； 粗车循环，从程序段N050到N110,N050 G00 X40； N060 G01 W-40 F0.1； N070 X60 W-30； N080 W-20； N090 X100 W-10； N100 W-20； N110 X140 W-20； N120 G70 P050 Q110；精车循环 N130 G00 X200 Z220 M09； N140 M3

32、0；,（5）端面切槽、深孔钻削循环指令G74,格式：G74 Re； G74 X（U） Z（W） Pi Qk Rd F；,说明： 1）G74用于端面切槽和深孔钻削循环，其加工路线如图4-21，加工过程中刀具不断重复进刀与退刀动作，目的是为了能顺利地排除切屑。格式中X指定B点的X坐标，U指定从A点到B点的X坐标增量值；Z指定C点坐标值，W指定A到C的Z坐标增量值；i为X方向的移动量；k为Z方向的钻削量；d 为钻削到终点时的退刀量；F为进给率；图4-21中的e为每次进给后的退刀量。 2）若该指令中X（U）、P和R都被忽略，则只在Z向执行钻孔循环。,图4-21 深孔钻削循环路线图,如图4-22所示是用

33、深孔钻削循环G74指令加工孔。,N020 G00 X0 Z5 M08； N030 G74 R3； N040 G74 Z-55 Q10 F0.08； N050 G00 X50 Z35 M09；,（6）外圆车槽循环指令G75,格式：G75 Re； G75 X（U） Z（W） Pi Qk Rd F；,说明：G75多用外圆车槽，其车削路线与G74类似，只是刀具移动方向旋转了90，如图4-23。格式中的循环参数同G74说明。,如图4-24所示是用外圆车槽循环指令G75加工槽，车槽刀的刃宽4mm。,N020 G00 X42 Z-29 M08； N030 G75 R3； N040 G75 X20 Z-45

34、P10 Q3.9 F0.8； N050 G00 X90 Z54 M09；,（7）螺纹车削复合循环指令G76,格式：G76 P（m r ） Qd min R d； G76 X（U） Z（W） R i Pk Qd F；,说明：1）G76指令可将多次进给的单一循环复合起来加工螺纹，较G32、G92指令简单，简化了螺纹加工编程。图4-25是G76指令的车削路线和进给方法。 2）格式中m为精加工重复次数（199）；r 为螺纹末端倒角量，用0099两位数指定；为刀尖角（螺纹牙型角），可以选择80、60、55、30、29和0六种中的一种，由两位数指定。如图4-25所示。m、r、都是模态量，可用程序指令改变，

35、这三个量用地址P一次指定，如m=2，r=3，=60时，指定为P020360。d min为最小背吃刀量（半径值），当第n次背吃刀量小于d min时，d min为第n次背吃刀量；d为精加工余量。X（U）为螺纹终点小径处的坐标值或增量值；Z（W）为螺纹终点的坐标值或增量值；i为螺纹起点与终点在X方向的半径差，若i=0，可以进行普通圆柱螺纹加工；若螺纹起点坐标小于终点坐标，则i为负值；k为牙型高度（X方向上的半径值）；d为第一刀背吃刀量（半径值）；F为螺距。,图4-25 螺纹车削复合循环路线图,4.2.5 刀具补偿功能,由于刀具的安装误差、刀具磨损和刀具刀尖圆弧半径的存在等，因此在数控加工中必须利用刀

36、具补偿功能予以补偿，才能加工出符合图纸要求的零件。此外合理的利用刀具补偿功能还可以简化编程。 刀具功能又称T功能，它是进行刀具选择和刀具补偿的功能。 格式： T 刀具号 刀具补偿号 说明：1）刀具号从0112；刀具补偿号从00 16，其中00表示取消某号刀的刀具补偿。 2）通常以同一编号指令刀具号和刀具补偿号，以减少编程时的错误，如T0101表示01号刀调用01补偿号设定的补偿值，其补偿值存在刀具补偿存储器内。,1刀具位置补偿 刀具的位置补偿又称为刀具偏置补偿或刀具偏移补偿，亦称为刀具几何位置及磨损补偿。 在下面三种情况下，均需进行刀具位置的补偿。 1）在实际加工中，通常是用不同尺寸的若干把刀

37、具加工同一轮廓尺寸的零件，而编程时是以其中一把刀为基准设定工件坐标系的，因此必须将所有刀具的刀尖都移到此基准点。利用刀具位置补偿功能，即可完成。 2）对同一把刀来说当刀具重磨后再把它准确的安装到程序所设定的位置是非常困难的，总是存在着位置误差。这种位置误差在实际加工时便成为加工误差。因此在加工前，必须用刀具位置补偿功能来修正安装位置误差。,3）每把刀具在其加工过程中，都会有不同程度的磨损，而磨损后刀具的刀尖位置与编程位置存在差值，这势必造成加工误差，这一问题也可以用刀具位置补偿的方法来解决，只要修改每把刀具相应存储器中的数值即可。例如某工件加工后外圆直径比要求的尺寸大（或小）了0.1mm，则可

38、以用U-0.1(或U0.1)修改相应刀具的补偿值即可。当几何位置尺寸有偏差时，修改方法类同。 刀具位置补偿一般用机床所配对刀仪自动完成，也可用手动对刀和测量工件加工尺寸的方法，测出每把刀具的位置补偿量并输入到相应的存储器中。当程序执行了刀具位置补偿功能后，刀尖的实际位置就代替了原来的位置。,N50 G00 X50 Z78 T0101； N50 G00 X50 Z78 T0100 ； N60 G01 W-15 F0.1； N60 G01 W-15 F0.1 T0101；,试对照图比较下面两种编程的不同。,2刀尖圆弧半径补偿 为了提高刀具寿命和降低加工表面的粗糙度Ra的值，车刀刀尖圆弧半径R在0.

39、4 1.6mm之间。如图，编程时以理论刀尖,点P （又称刀位点或假想刀尖点：沿刀片圆角切削刃作X、Z两方向切线相交于P点）来编程，数控系统控制P点的运动轨迹。而切削时，实际起作用的切削刃是圆弧的各切点，这势必会产生加工表面的形状误差。而刀尖圆弧半径补偿功能就是用来补偿由于刀尖圆弧半径引起的工件形状误差。,图4-27 刀尖圆弧半径对加工精度的影响,刀尖圆弧对车削工件的影响： 车削工件的右端面和外圆柱面 车削出的工件没有形状误差和尺寸误差，因此可以不考虑刀尖半径补偿。 车削工件的圆锥面和圆弧面 车削圆锥面和圆弧面部分时，如果不考虑刀尖的半径，则势必会产生过切和欠切现象，因而直接影响到工件的加工精度

40、，而且刀尖圆弧半径越大，加工误差越大。 3实现刀尖圆弧半径补偿功能的准备工作 在加工工件之前，要把刀尖半径补偿的有关数据输入到存储器中，以便使数控系统对刀尖的圆弧半径所引起的误差进行自动补偿。,（1）刀尖半径 将刀尖圆弧半径R输入到存储器中，如图。 （2）车刀的形状和位置参数 车刀的形状和位置参数称为刀尖方位T。车刀的形状和位置如图所示，分别用参数0 9表示，P点为理论刀尖点。,图4-29,图4-28 车刀形状和位置,（3）参数的输入 与每个刀具补偿号相对应有一组X和Z的刀具位置补偿值、刀尖圆弧半径R以及刀尖方位T值，输入刀尖圆弧半径补偿值时，就是要将参数R和T输入到存储器中。 例如某程序中编入下面的程序段： N100 G00 G42 X100 Z3 T0101； 若此时输入刀具补偿号为01的参数，CRT屏幕上显示图4-29的内容。在自动加工工件的过程中，数控系统将按照01刀具补偿栏内的X、Z、R、T的数值，自动修正刀具的位置误差和自动进行刀尖圆弧半径的补偿。 4刀尖圆弧半径补偿的方向 图4-30表示了刀尖半径补偿的两种不同方向。,