第二部分第一章 基础编程（教案）-《数控车床编程与操作》同步教学（江苏凤凰教育出版社）

课程章节名称 第二部分第一章 基础编程 教学目的、要求 ● 能够准确掌握数控车床的坐标系并用于计算加工轮廓的坐标进行编程。 ● 能掌握德国SIEMENS-802S/C系统数控车床的编程指令含义、格式与使用注意事项，能运用SIEMENS-802S/C系统编程指令对零件进行编程加工。 重点 难点 基本指令 圆弧、倒角、倒圆编程指令 循环编程指令 刀具补偿功能 螺纹编程指令及应用 R参数变量编程及应用 编程实例 教学环节时间分配 4课时 教学手段、教学方法和实施步骤 多媒体 授课内容: 一、 基本指令 1、准备功能 准备功能主要用来指令机床或数控系统的工作方式。与 FANUC 系统一样SIEMENS-802S/C系统的准备功能也用地址符G和后面数字表示。 2、 辅助功能 辅助功能也称M功能,主要用来指令操作时各种辅助动作及其状态,如主轴的开、停，冷却液的开、关等。 3、 进给功能 进给功能主要用来指令切削的进给速度。对于车床,进给方式可分为每分钟进给和每转进给两种。 4、 主轴转速功能 主轴转速功能主要用来指定主轴的转速,单位为r/min。 5、 刀具功能 刀具功能主要用来指令数控系统进行选刀或换刀,SIEMENS系统用刀具号+刀补号的方式来进行选刀和换刀。 6、 程序结构及传输格式 SIEMENS-802S/C系统的加工程序,由程序名(号)、程序段(程序内容)和程序结束符三部分组成。 7、 暂停指令G04 两个程序段间插入一个G04程序段,可以使加工暂停G04程序段所给定的时间。 8、 坐标系偏移指令 G54~G57用来表示工件加工原点在机床坐标系中的位置。取消零点偏移可以用G500和G53。G158指令则为可编程零点偏移指令。 二、 圆弧、倒角、倒圆编程指令 1、圆弧插补指令G02/G03和G05 （1）用圆心坐标和圆弧终点坐标进行圆弧插补,其程序段格式与FANUC相同。 （2）用圆弧终点坐标和半径尺寸进行圆弧插补,其程序段格式为: G02/G03 X~Z~CR=~F~ （3）用圆心坐标和圆弧张角进行圆弧插补,其程序段格式为: G02/G03 I~K~AR=~F~ （4）用圆弧终点坐标和圆弧张角进行圆弧插补,其程序段格式为: G02/G03 X~Z~AR=~F~ （5）G05程序段格式为为:G05 X~Z~IX=~KZ=~F~ 如果不知道圆弧的圆心、半径或张角,但已知圆弧轮廓上三个点的坐标,则可以使用G05指令。 2、 SIEMENS-802S/C系统的的倒角、倒圆编程 倒角指令CHF=： 如 N10 G01 X~Z~CHF=2 表示直线轮廓之间切入一直线并倒去棱角,程序中X、Y 为两直线轮廓的交点Z的坐标。 倒圆角指令RND=： 表示直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间切入一圆弧,圆弧与轮廓进行切线过渡,如： N10 G01 X~Z~RND=~ 三、循环编程指令 1、切槽循环LCYC93指令 2、毛坯切削（轮廓）循环指令LCYC95 　 LCYC95指令可沿坐标轴平行方向加工由子程序编程的轮廓循环,通过变量名调用子程序,可以进行纵向和横向加工,也可以进行内外轮廓的加工。在LCYC95指令中可以选择不同的切削工艺方式:粗加工、精加工或者综合加工。 四、刀具补偿功能 1、刀具的几何(偏移)、磨损补偿： 在编程时,一般以其中一把刀具为基准,并以该刀具的刀尖位置A为依据来建立工件坐标系。这样,当其他刀具转到加工位置时,刀尖的位置B就会有偏差,原设定的工件坐标系对这些刀具就不适用了。此外,每把刀具在加工过程中都有不同程度的磨损,因此,应对偏移值进行补偿。 2、刀尖半径补偿： 在编程中,通常将刀尖看作是一个点,即所谓理想(假设)刀尖,但若放大来看,刀尖仍是有圆弧的,在切削内孔、外圆及端面时,刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状)但在切削锥面和圆弧时,则会造成过切或少切现象。此时,可以用刀尖半径补偿功能来消除误差。 SIEMENS系统刀具补偿指令的格式为:刀具号T+补偿号D。 3、SIEMENS系统刀具补偿的几点说明： (1)建立补偿和撤销补偿程序段不能是圆弧指令程序段,一定要用 G00或G01指令进行建立或撤销。 (2)如刀具号T后面没有补偿号D,则D1号补偿自动有效。如果编程时写D0则刀具补偿值无效。 五、螺纹编程指令及应用 1、恒螺距螺纹车削指令G33 (1)圆柱螺纹加工,程序段格式为:G33 Z~K~SF=~ (2)端面螺纹加工,程序段格式为:G33 X~I~SF=~ (3)圆锥螺纹加工,程序段格式为: G33 Z~X~I=~ 锥角大于45° G33 Z~X~K=~ 锥角小于45° 其中Z、X为螺纹终点坐标,K、I分别为螺距,SF为起始点偏移量。 2、 螺纹切削循环指令LCYC97 调用循环之前必须保证刀具无碰撞地到达编程确定的位置(螺纹起始点+空刀导入量)。 六、R参数变量编程及应用 1、计算参数R 系统中共有250个计算参数可供使用,其中R0~R99可以自由使用,R100~R249为加工循环传递参数。如在程序中没有使用加工循环,则这部分计算参数也同样可以自由使用。 2、程序跳转　 加工程序在运行时是以输入的顺序来执行的,但有时程序需要改变执行顺序,这时可应用程序跳转指令,以实现程序的分支运行。用IF条件语句表示有条件跳转,用G158,R参数和程序跳转进行粗加工循环。 3、非圆曲面的参数加工　 在加工非圆曲面时,系统没有定义指令,这是也需要借助计算参数R并应用程序跳转等手段来完成曲面的加工。 7、 编程实例 1、 刀具设计 2、 工艺路线 3、 相关计算 4、 加工程序 课堂讨论 参考编程实例进行工艺分析和编程练习 课外思考、练 习及作业题 课后习题 学科网（北京）股份有限公司 $$