數(shù)控車床編程和常用指令

數(shù)控機(jī)車程序編制的方法有三種：即手工編程、自動編程和CAD/CAM。

1、手工編程

由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗。適用于點位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，但是，非常費時，且編制復(fù)雜零件時，容易出錯。

2、自動編程

使用計算機(jī)或程編機(jī)，完成零件程序的編制的過程，對于復(fù)雜的零件很方便。

3、CAD/CAM

利用CAD/CAM軟件，實現(xiàn)造型及圖象自動編程。最為典型的軟件是Master CAM，其可以完成銑削二坐標(biāo)、三坐標(biāo)、四坐標(biāo)和五坐標(biāo)、車削、線切割的編程，此類軟件雖然功能單一，但簡單易學(xué)，價格較低，仍是目前中小企業(yè)的選擇。

數(shù)控車床編程常用指令：
F功能

F功能指令用于控制切削進(jìn)給量。在程序中，有兩種使用方法。

(1)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量

編程格式 G95 F~

F后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為mm/r。

例：G95 F0.2 表示進(jìn)給量為0.2 mm/r。

(2)每分鐘進(jìn)給量

編程格式G94 F~

F后面的數(shù)字表示的是每分鐘進(jìn)給量，單位為 mm/min。

例：G94 F100 表示進(jìn)給量為100mm/min。

T功能

T功能指令用于選擇加工所用刀具。

編程格式 T～

T后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號碼。但也有T后面用四位數(shù)字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補(bǔ)償號，又是刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號。

例：T0303 表示選用3號刀及3號刀具長度補(bǔ)償值和刀尖圓弧半徑補(bǔ)償值。

T0300 表示取消刀具補(bǔ)償。

M功能

M00： 程序暫停，可用NC啟動命令（CYCLE START）使程序繼續(xù)運(yùn)行；

M01：計劃暫停，與M00作用相似，但M01可以用機(jī)床“任選停止按鈕”選擇是否有效；

M03：主軸順時針旋轉(zhuǎn)；

M04：主軸逆時針旋轉(zhuǎn)；

M05：主軸旋轉(zhuǎn)停止；

M08：冷卻液開；

M09：冷卻液關(guān)；

M30：程序停止，程序復(fù)位到起始位置。

加工坐標(biāo)系設(shè)置G50

編程格式 G50 X～ Z～

式中X、Z的值是起刀點相對于加工原點的位置。G50使用方法與G92類似。

在數(shù)控車床編程時，所有X坐標(biāo)值均使用直徑值，如圖所示。

例：按圖設(shè)置加工坐標(biāo)的程序段如下：

G50 X128.7 Z375.1
　
快速定位指令G00

G00指令命令機(jī)床以最快速度運(yùn)動到下一個目標(biāo)位置，運(yùn)動過程中有加速和減速，該指令對運(yùn)動軌跡沒有要求。其指令格式：

G00 X(U)____ Z(W)____；

當(dāng)用絕對值編程時，X、Z后面的數(shù)值是目標(biāo)位置在工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)。當(dāng)用相對值編程時，U、W后面的數(shù)值則是現(xiàn)在點與目標(biāo)點之間的距離與方向。如圖所示的定位指令如下：

G50 X200.0 Z263.0; 設(shè)定工件坐標(biāo)系

G00 X40.0 Z212.0； 絕對值指令編程A→C

或G00 U-160.0 W-51.0； 相對值指令編程A→C

因為X軸和Z軸的進(jìn)給速率不同，因此機(jī)床執(zhí)行快速運(yùn)動指令時兩軸的合成運(yùn)動軌跡不一定是直線，因此在使用G00指令時，一定要注意避免刀具和工件及夾具發(fā)生碰撞。如果忽略這一點，就容易發(fā)生碰撞，而快速運(yùn)動狀態(tài)下的碰撞就更加危險

直線插補(bǔ)指令G01

G01指令命令機(jī)床刀具以一定的進(jìn)給速度從當(dāng)前所在位置沿直線移動到指令給出的目標(biāo)位置。

指令格式：G01 X(U)____Z(W)____F ；

其中F是切削進(jìn)給率或進(jìn)給速度，單位為mm/r或mm/min，取決于該指令前面程序段的設(shè)置。使用G01指令時可以采用絕對坐標(biāo)編程，也可采用相對坐標(biāo)編程。當(dāng)采用絕對坐編程時，數(shù)控系統(tǒng)在接受G01指令后，刀具將移至坐標(biāo)值為X、Z的點上；當(dāng)采用相對坐編程時，刀具移至距當(dāng)前點的距離為U、W值的點上。如圖所示的直線運(yùn)動指令如下：

G01 X40.0 Z20. F0.2; 絕對值指令編程

G01 U20.0 W-25.9 F0.2; 相對值指令編程

圓弧插補(bǔ)指令G02、G03

圓弧插補(bǔ)指令命令刀具在指定平面內(nèi)按給定的F進(jìn)給速度作圓弧插補(bǔ)運(yùn)動，用于加工圓弧輪廓。圓弧插補(bǔ)命令分為順時針圓弧插補(bǔ)指令G02和逆時針圓弧插補(bǔ)指令G03兩種。其指令格式如下：

順時針圓弧插補(bǔ)的指令格式：G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____；

G02 X(U)____Z(W)___R___ F____；

逆時針圓弧插補(bǔ)的指令格式：G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____；；

G03 X(U)____Z(W)___R___ F____；

使用圓弧插補(bǔ)指令，可以用絕對坐標(biāo)編程，也可以用相對坐標(biāo)編程。絕對坐標(biāo)編程時，X、Z是圓弧終點坐標(biāo)值；增量編程時，U、W是終點相對始點的距離。圓心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R為圓弧半徑值；I、K為圓心在X軸和Z軸上相對于圓弧起點的坐標(biāo)增量; F為沿圓弧切線方向的進(jìn)給率或進(jìn)給速度。

當(dāng)用半徑R來指定圓心位置時，由于在同一半徑R的情況下，從圓弧的起點到終點有兩種圓弧的可能性，大于180°和小于180°兩個圓弧。為區(qū)分起見，特規(guī)定圓心角α≤180°時，用“+R”表示；α>180°時，用“-R”。注意：R編程只適于非整圓的圓弧插補(bǔ)的情況，不適于整圓加工。例如，圖3-13中所示的圓弧從起點到終點為順時針方向，其走刀指令可編寫如下：

G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； 絕對坐標(biāo)，直徑編程，切削進(jìn)給率0.3mm/r

G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； 相對坐標(biāo)，直徑編程，切削進(jìn)給率0.3mm/r

G02 X 50. 0 Z30.0 R25.0 F0.3； 絕對坐標(biāo)，直徑編程，切削進(jìn)給率0.3mm/r

G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3； 相對坐標(biāo)，直徑編程，切削進(jìn)給率0.3mm/r

暫停指令G04

G04指令用于暫停進(jìn)給，其指令格式是：

G04 P____

或G04 X(U)____

暫停時間的長短可以通過地址X(U)或P來指定。其中P后面的數(shù)字為整數(shù)，單位是ms；X(U)后面的數(shù)字為帶小數(shù)點的數(shù)，單位為s。有些機(jī)床，X(U)后面的數(shù)字表示刀具或工件空轉(zhuǎn)的圈數(shù)。

該指令可以使刀具作短時間的無進(jìn)給光整加工，在車槽、鉆鏜孔時使用，也可用于拐角軌跡控制。例如，在車削環(huán)槽時，若進(jìn)給結(jié)束立即退刀，其環(huán)槽外形為螺旋面，用暫停指令G04可以使工件空轉(zhuǎn)幾秒鐘，即能將環(huán)形槽外形光整圓，例如欲空轉(zhuǎn)2.5s時其程序段為：

G04 X2.5或G04 U2.5或G04 P2500；

G04為非模態(tài)指令，只在本程序段中才有效。

英制和米制輸入指令G20、G21

G20表示英制輸入，G21表示米制輸入。G20和G21是兩個可以互相取代的代碼。機(jī)床出廠前一般設(shè)定為G21狀態(tài)，機(jī)床的各項參數(shù)均以米制單位設(shè)定，所以數(shù)控車床一般適用于米制尺寸工件加工，如果一個程序開始用G20指令，則表示程序中相關(guān)的一些數(shù)據(jù)均為英制(單位為英寸)；如果程序用G21指令，則表示程序中相關(guān)的一些數(shù)據(jù)均為米制(單位為mm)。在一個程序內(nèi)，不能同時使用G20或G21指令，且必須在坐標(biāo)系確定前指定。G20或G21指令斷電前后一致，即停電前使用G20或G21指令，在下次后仍有效，除非重新設(shè)定。