数控车削和车削中心程序的编制

数控机床程序编制的一般步骤和手工编程数控机床程序编制〔又称数控编程〕是指编程者〔程序员或数控机床操作者〕根据零件图样和工艺文件的要求，编制出可在数控机床上运行以完成规定加工任务的一系列指令的过程。

具体来说，数控编程是由分析零件图样和工艺要求开始到程序检验合格为止的全部过程。

一般数控编程步骤如下〔见图19－22〕。

图19－22 一般数控编程顺序图1．分析零件图样和工艺要求分析零件图样和工艺要求的目的，是为了确定加工方法、制定加工方案，以及确认与生产组织有关的问题，此步骤的内容包括：1〕确定该零件应安排在哪类或哪台机床上进行加工。

2〕采用何种装夹具或何种装卡位方法。

3〕确定采用何种刀具或采用多少把刀进行加工。

4〕确定加工路线，即选择对刀点、程序起点〔又称加工起点，加工起点常与对刀点重合〕、走刀路线、程序终点〔程序终点常与程序起点重合〕。

5〕确定切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。

6〕确定加工过程中是否需要提供冷却液、是否需要换刀、何时换刀等。

2．数值计算根据零件图样几何尺寸，计算零件轮廓数据，或根据零件图样和走刀路线，计算刀具中心〔或刀尖〕运行轨迹数据。

数值计算的最终目的是为了获得编程所需要的所有相关位置坐标数据。

3．编写加工程序单在完成上述两个步骤之后，即可根据已确定的加工方案〔或方案〕及数值计算获得的数据，按照数控系统要求的程序格式和代码格式编写加工程序等。

编程者除应了解所用数控机床及系统的功能、熟悉程序指令外，还应具备与机械加工有关的工艺知识，才能编制出正确、实用的加工程序。

4．制作控制介质，输入程序信息程序单完成后，编程者或机床操作者可以通过CNC机床的操作面板，在EDIT方式下直接将程序信息键入CNC系统程序存储器中；也可以根据CNC系统输入、输出装置的不同，先将程序单的程序制作成或转移至某种控制介质上。

控制介质大多采用穿孔带，也可以是磁带、磁盘等信息载体，利用穿孔带阅读机或磁带机、磁盘驱动器等输入〔输出〕装置，可将控制介质上的程序信息输入到CNC系统程序存储器中。

第三章数控加工程序的编制本章教学重点及难点：数控车床、数控铣床编程的特点；固定循环指令的应用。

§3.1数控车床的程序编制说明：（1）数控车床主要加工轴类零件和法兰类零件，使用四爪卡盘和专用夹具也能加工出较复杂的回转零件。

（2）车削加工时，装在数控车床上的工件随同主轴一起作回转运动，数控车床的刀架在X轴和Z轴组成的平面内运动，主要加工回转零件的端面、内孔和外圆。

（3）由于数控车床配置的数控系统不同，使用的指令在定义和功能上有一定的差异，但其基本功能和编程方法还是相同的。

（4）前置刀架与后置刀架：是数控车床刀架布置的两种形式。

前置刀架位于Z轴的前面，与传统卧式车床刀架的布置形式一样，刀架导轨为水平导轨，使用四工位电动刀架；后置刀架位于Z轴的后面，刀架的导轨位置与正平面倾斜，这样的结构形式便于观察刀具的切削过程、切屑容易排除；且后置空间大，可以设计更多工位的刀架；一般全功能的数控车床都设计为后置刀架。

一、数控车床的编程特点（1）可以采用绝对值编程、增量值编程，或二者的混用。

在采用增量值编程时，有些数控车床不用G91指令，而是在运动轨迹的起点建立起平行于X、Z 轴的增量坐标系U、W。

如：N01 G91 G01 X-20 Z-18 (半径编程)相当于：N01 G01 U-20 W-18N01 G91 G01 X-40 Z-18 (直径编程)相当于：N01 G01 U-40 W-18有些数控车床编程时，绝对坐标指令直接用X、Z 来指定数值；而增量坐标指令直接用U、W来指定数值。

如：N01 G01 X30 W-18 (直径编程)（2）直径编程和半径编程由于零件的回转尺寸（径向尺寸）在图纸上标注及测量时，一般都用直径值表示，因此数控车削加工常用直径编程。

直径编程时，若用G90绝对值编程时，则X值以直径值表示；若用G91相对值编程时，则X 值以实际增量的两倍表示。

半径编程时，若用G90绝对值编程时，则X值以半径值表示；若用G91相对值编程时，则X 值即为实际增量值。

数控车床的程序编制一、数控车床的编程特点数控车床的编程有如下特点：（1）在一个程序段中，依据图样上标注的尺寸，可以采纳肯定值编程、增量值编程或二者混合编程。

（2）由于被加工零件的径向尺寸在图样上和测量时都是以直径值表示，所以用肯定值编程时，X以直径值表示；用增量值编程时，以径向实际位移量的二倍值表示，并附上方向符号（正向可以省略）。

（3）为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半。

（4）由于车削加工常用棒料或锻料作为毛坯，加工余量较大，所以为简化编程，数控装置常具备不同形式的固定循环，可进行多次重复循环切削。

（5）编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常做成一个半径不大的圆弧，因此为提高加工精度，当编制圆头车刀程序时，需要对刀具半径进行补偿。

数控车床一般都具有刀具半径自动补偿功能（G41，G42），这时可直接按工件轮廓尺寸编程。

(6) 很多数控车床用X、Z表示肯定坐标指令，用U、W表示增量坐标指令。

而不用G90、G91指令。

数控车床的机床原点定义为主轴旋转中心线与车床端面的交点，图3-1中的O即为机床原点。

主轴轴线方向为Z轴，刀具远离工件的方向为Z轴正方向。

X轴为水平径向，且刀具远离工件的方向为正方向。

为了便利编程和简化数值计算，数控车床的工件坐标系原点一般选在工件的回转中心与工件右端面或左端面的交点上。

二、车削固定循环功能由于车削的毛坯多为棒料和铸锻件，因此车削加工多为大余量多次走刀。

所以在车床的数控装置中总是设置各种不同形式的固定循环功能。

如内外圆柱面循环，内外锥面循环，切槽循环和端面循环，内外螺纹循环以及各种复合面的粗车循环等。

各种数控车床的掌握系统不同，因此这些循环的指令代码及其程序格式也不尽相同。

必需依据使用说明书的详细规定进行编程。

1. 圆柱面切削循环编程格式: G90 X(U) — Z(W) — F—；其中：X、Z — 圆柱面切削的终点坐标值；U、W— 圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标重量。

编制数控车削加工工艺的基本步骤数控车削加工是一种高效、精准的加工方式，能够满足工业生产中对复杂零件的加工需求。

编制数控车削加工工艺是实现这种加工方式的基础，下面我们来介绍一下编制数控车削加工工艺的基本步骤。

一、加工零件的几何形状和尺寸计算在编制数控车削加工工艺之前，我们需要首先确定要加工的零件的几何形状和尺寸，这需要进行精确的计算。

对于复杂形状的零件，可以采用CAD软件进行设计和绘制，然后提取出要加工部分的轮廓线和控制点。

通过这些控制点可以确定加工路径，进而设置数控机床的加工方案和程序。

二、编制数控程序编制数控程序是数控车削加工的核心环节。

在编写程序之前，需要根据加工零件的尺寸和形状来确定加工的路径、速度和进给量等参数。

数控程序的编写需要使用特定的数控编程语言，如G代码和M代码等。

这些代码指示数控机床应该采取哪种方法来加工零件，如切削深度、转速、加工刀具的类型和进给速度等。

三、加工方案的制定对于零件的加工方案制定是数控车削加工工艺的关键环节之一。

在制定加工方案的过程中，需要考虑到材质、钻孔和铣削等方面的因素。

加工方案需要明确切削剂量和切削速率，以使工件能够被稳定地加工。

为此，需要注意选择合适的加工刀具、冷却液和工件固定方式等因素。

四、工艺参数的设置数控机床的操作过程中，需要一些必要的工艺参数进行设置。

可以通过数控软件设置相关参数，如切削速度、加工深度、进给速度、刀具切削半径和切削角度等，以实现加工过程中必要的控制。

五、机床装夹及校准在进行数控车削加工之前，需要对数控机床进行装夹和校准。

机床的校准过程包括对数控系统进行校准和机械部件的调整校准。

装夹时需要确保工件与机床夹紧装置紧密接触，并且不会出现移动或震动的情况。

六、切削力和冷却剂的控制数控车削加工中需要控制切削力和冷却剂的使用。

切削力过大会导致刀具的过早磨损和加工表面粗糙，因此需要控制加工的深度和进给速度等参数；而冷却剂的使用可以有效降低加工温度，从而减少刀具的磨损和工件的形变。

数控车床的程序编制范本数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。

数控车床要紧用于加工轴类、盘类等回转体零件。

通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。

车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，专门适合于复杂形状回转类零件的加工。

3.1 数控车床程序编制的基础针对回转体零件加工的数控车床，在车削加工工艺、车削工艺装备、编程指令应用等方面都有鲜亮的特色。

为充分发挥数控车床的效益，下面将结合HM－077数控车床的使用，分析数控车床加工程序编制的基础，第一讨论以下三个问题：数控车床的工艺装备；对刀方法；数控车床的编程特点。

3.1.1数控车床的工艺装备由于数控车床的加工对象多为回转体，一样使用通用三爪卡盘夹具，因而在工艺装备中，我们将以WALTER系列车削刀具为例，重点讨论车削刀具的选用及使用问题。

1、数控车床可转位刀具特点数控车床所采纳的可转位车刀，与通用车床相比一样无本质的区别，其差不多结构、功能特点是相同的。

但数控车床的加工工序是自动完成的，因此对可转位车刀的要求又有别于通用车床所使用的刀具，具体要求和特点如表3.1所示。

表3.1可转位车刀特点2、数控车床刀具的选刀过程数控车床刀具的选刀过程，如图3.1所示。

从对被加工零件图样的分析开始，到选定刀具，共需通过十个差不多步骤，以图3.1中的10个图标来表示。

选刀工作过程从第1图标〝零件图样〞开始，经箭头所示的两条路径，共同到达最后一个图标〝选定刀具〞，以完成选刀工作。

其中，第一条路线为：零件图样、机床阻碍因素、选择刀杆、刀片夹紧系统、选择刀片形状，要紧考虑机床和刀具的情形；第二条路线为：工件阻碍因素、选择工件材料代码、确定刀片的断屑槽型代码或ISO断屑范畴代码、选择加工条件脸谱，这条路线要紧考虑工件的情形。

综合这两条路线的结果，才能确定所选用的刀具。