數控車床是應用最廣泛的一種數控機床,主要用於加工軸類、盤類等回轉體零件。它能夠通過程序控製自動完成內外圓柱麵、內外圓錐麵、圓弧特形麵、螺紋等工序的切削加工,並能進行切槽、鑽孔、擴孔和鉸孔等工作。現代數控車床都具備刀具位置和刀尖圓弧半徑的補償功能以及固定循環加工功能。其主要特點是:加工精度穩定件好、加工靈活、通用性強,能適應多品種、小批生產自動化的要求,特別適合形狀複雜的軸類或盤類零件加工。
FANUC 0i的T係列是目前在我國數控車床上應用較多的一種數控係統,它的編程方法和指令格式具有一定的代表性。
本章學習目標是:掌握數控車削加工工藝編製方法及數控車床編程基本指令的用法;學會數控車床刀具補償功能、普通三角形螺紋的編程以及數控車床單一和複合循環指令的應用;了解數控車床宏程序的編製,使學生初步掌握編寫數控車削程序的方法和技能。
第一節 數控車削加工工藝
一、數控車削加工工藝分析
(一)數控車床加工對象的選擇
(1)精度要求高的回轉體零件。由於數控車床剛性好、製造精度高,能方便和精確地進行人工補償和自動補償,所以能加工精度要求高的零件,甚至可以以車代磨。
(2)表麵粗糙度要求高的回轉體零件。使用數控車床的恒線速度切削功能,就可選用最佳切削速度來切削錐麵和端麵,使切削後的工件表麵粗糙度既小又一致。數控車床還適合加工各表麵粗糙度要求不同的工件。表麵粗糙度要求大的部位選用較大的進給量,表麵粗糙度要求小的部位選用小的進給量。
(3)輪廓形狀特別複雜和難以控製尺寸的回轉體零件。由於數控車床具有直線和圓弧插補功能,部分車床數控裝置還有某些非圓曲線和平麵曲線插補功能,所以可以加工形狀特別複雜或難於控製尺寸的回轉體零件。
(4)帶特殊螺紋的回轉體零件。數控車床不但能車削任何等導程的直、錐麵螺紋和端麵螺紋,而且還能車變螺距螺紋和高精度螺紋。
(二)數控車床加工工藝的主要內容
(1)選擇適合在數控車床上加工的零件,確定工序內容;
(2)分析被加工零件的圖紙,明確加工內容及技術要求;
(3)確定零件的加工方案,製定數控加工工藝路線;
(4)設計加工工序,選取零件的定位基準、確定裝夾方案、劃分工步、選擇刀具和確定切削用量等;
(5)調整數控加工程序,選取對刀點和換刀點、確定刀具補償及加工路線等。
(三)數控車床加工零件的工藝性分析
1.零件圖的分析
零件圖分析是工藝製定中的首要工作,主要包括以下幾個方麵:
(1)尺寸標注方法分析通過對標注方法的分析,確定設計基準與編程基準之間的關係,盡量做到基準統一。
(2)輪廓幾何要素分析通過分析零件各要素,確定需要計算的節點坐標,對各要素進行定義,以便確定編程需要的代碼,為編程做準備。
(3)精度及技術要求分析隻有通過對精度進行分析,才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方法、刀具及切削用量等,保證加工精度。
2.結構工藝性分析
零件的結構工藝性是指零件對加工方法的適應性,即所設計的零件結構應便於加工。在數控車床上加工零件時,應根據數控車床的特點,合理地設計零件結構。
(四)數控車削加工工藝路線的擬訂
在製定加工工藝路線之前,首先要確定加工定位基準和加工工序。
1.零件設計基準和加工基準的選擇
(1)設計基準車床上所能加工的工件都是回轉體工件,通常徑向設計基準為回轉中心,軸向設計基準為工件的某一端麵或幾何中心。
(2)定位基準定位基準即加工基準,數控車床加工軸套類及輪盤類零件的定位基準,隻能是被加工表麵的外圓麵、內圓麵或零件端麵中心孔。
(3)測量基準測量基準用於檢測機械加工工件的精度,包括尺寸精度、形狀精度和位置精度。
2.零件加工工序的確定
在數控車床上加工工件,應按工序集中的原則劃分工序,即在一次安裝下盡可能完成大部分甚至全部的加工工作。根據零件的結構形狀不同,通常選擇外圓和端麵或內孔和端麵裝夾,並力求設計基準、工藝基準和編程原點的統一。在批量生產中,常使用下列兩種方法劃分工序。
(1)按零件加工表麵劃分將位置精度要求高的表麵安排在一次安裝下完成,以免多次安裝產生的安裝誤差影響形狀和位置精度。
(2)按粗、精加工劃分對毛坯餘量比較大和加工精度比較高的零件,應將粗車和精車分開,劃分成兩道或更多的工序。將粗加工安排在精度較低、功率較大的機床上;將精加工安排在精度相對較高的數控車床上。
3.零件加工順序的確定
在分析了零件圖樣和確定了工序、裝夾方法之後,接下來要確定零件的加工順序。製訂加工順序應遵循下列原則:
(1)先粗後精按照粗車→半精車→精車的順序進行,逐步提高加工精度。粗車的任務是在較短的時間內,把工件毛坯上的大部分餘量切除,一方麵提高加工效率,另一方麵滿足精車餘量的均勻性要求。若粗車後,所留餘量的均勻性滿足不了精度要求時,則要安排半精加工。精車的任務是保證加工精度要求,按照圖樣上的尺寸用一個刀次連續切出零件輪廓。粗加工時先將雙點畫線內的材料切去,為後麵的精加工做好準備,使精加工餘量盡可能均勻一致。
(2)先近後遠按加工部位相對於對刀點的距離大小而定。在一般情況下,離對刀點遠的部位後加工,以便縮短刀具移動距離,減小空行程時間。對於車削而言,先近後遠還有利於保持坯件或半成品件的剛性,改善其切削條件。例如,加工零件時,如果按Φ盞38→Φ盞36→Φ盞34的次序安排車削,不僅會增加刀具返回對刀點所需的空行程時間,而且一開始就削弱了工件的剛性,還可能使台階的外直角處產生毛刺(飛邊)。對這類直徑相差不大的台階軸,當第一刀的背吃刀量(圖中最大背吃刀量可為3mm左右)未超限時,宜按Φ盞34→Φ盞36→Φ盞38的次序,先近後遠地安排車削。
(3)內外交叉對既有內表麵(內型腔),又有外表麵需要加工的零件,在安排加工順序時,應先進行內外表麵的粗加工,後進行內外表麵的精加工。切不可將工件的一部分表麵(外表麵或內表麵)加工完了以後,再加工其他表麵(內表麵或外表麵)。若將外表麵加工好,再加工內表麵,這時工件的剛性較差,內孔刀杆剛性又不足,加上排屑困難,在加工孔時,孔的尺寸精度和表麵粗糙度就不易得到保證。
(4)基麵先行用於精基準的表麵應優先加工出來,因為定位基準的表麵越精確,裝夾誤差就越小。
(5)進給路線最短確定加工順序時,要遵循各工序進給路線的總長度最短原則。
4.進給路線的確定
確定進給路線,主要是確定粗加工及空行程的進給路線,因為精加工切削過程的進給路線基本都是沿零件的設計輪廓進行的。進給路線指刀具從起刀點開始運動,到完成加工返回該點的過程中,刀具所經過的路線。為了實現進給路線最短,可從以下幾點加以考慮:
(1)最短的空行程路線即刀具在沒有切削工件時的進給路線,在保證安全的前提下要求盡量短,包括切入和切出的路線。
(2)最短的切削進給路線切削路線最短可有效地提高生產效率,降低刀具的損耗。
(3)大餘量毛坯的階梯切削進給路線實踐證明,無論是軸類工件還是套類零件在加工時采用階梯去除餘量的方法是比較高效的。但應注意每一個階梯留出的精加工餘量盡可能均勻,以免影響精加工質量。
(4)精加工輪廓的連續切削進給路線即精加工的進給路線要沿著工件的輪廓連續地完成。在這個過程中,應盡量避免刀具的切入、切出、換刀和停頓,避免刀具劃傷工件的表麵而影響零件的精度。
5.退刀和換刀時的注意事項
(1)退刀 退刀是指刀具切完一刀,退離工件,為下次切削做準備的動作。它和進刀的動作通常以G00的方式(快速)運動,以節省時間。數控車床有三種退刀方式;斜線退刀;徑軸向退刀;軸徑向退刀。退刀路線一定要保證安全性,即退刀的過程中保證刀具不與工件或機床發生碰撞;退刀還要考慮路線最短且速度要快,以提高工作效率。
(2)換刀 換刀的關鍵在換刀點設置上,換刀點必須保證安全性,即在執行換刀動作時,刀架上每一把刀具都不要與工件或機床發生碰撞。而且盡量保證換刀路線最短,即刀具在退離和接近工件時的路線最短。
(五)數控車床坐標係
1.機床坐標係
在數控車床坐標係中,機床主軸縱向方向是Z軸,平行於橫向運動方向為X軸。車刀遠離工件的方向為正方向,接近工件的方向為負方向。前置刀架臥式數控車床坐標係,後置刀架臥式數控車床坐標係中的X軸方向相反。
2.編程坐標係與編程原點
為了方便編程,首先要在零件圖上適當位置,選定一個編程原點,該點應盡量設置在零件的工藝設計基準上,並以這個原點作為坐標係的原點,再建立一個新的坐標係稱為編程坐標係或零件坐標係。編程坐標係用來確定編程和刀具的起點。
在數控車床上,編程原點一般設在工件右端麵與主軸回轉中心線的交點O上,也可以設在工件的左端麵與主軸回轉中心線交點O上。坐標係以機床主軸線方向為Z軸方向,刀具遠離工件的方向為Z軸的正方向。X軸位於水平麵且垂直於工件回轉軸線的方向,刀具遠離主軸軸線的方向為X軸正向。
因為對刀時工件右端麵更容易找到,所以選用工件右端麵與主軸回轉中心線的交點為編程原點的情況比較多見。
二、數控車削刀具的選擇
(一)數控車削刀具的種類
數控車削刀具按刀具材料分類,可分為高速鋼刀具、硬質合金刀具、金剛石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具和塗層刀具等。按刀具結構分類,可分為整體式、鑲嵌式、機夾式(又可細分為可轉位和不可轉位兩種)。常用數控車削刀具及對應加工方法。
(二)可轉位刀片的應用及代碼
可轉位刀具是將預先加工好的多邊形刀片,用機械夾固的方法夾緊在刀體上的一種刀具。當使用過程中一個切削刃磨鈍後,隻要將刀片的夾緊裝置鬆開,轉位或更換刀片,使新的切削刃進入工作位置,再經夾緊就可以繼續使用。刀片一般不需重磨,有利於塗層刀片的推廣使用。
可轉位刀具與焊接式刀具和整體式刀具相比有兩個特征。其一,刀具是由切削部分(刀片)和夾持部分(刀體)組成,在刀體上安裝的刀片,至少有兩個預先加工好的切削刃供使用;其二,刀片轉位後,仍可保證切削刃與工件的相對位置,並具有相同的幾何參數,卷屑、斷屑穩定可靠,減少了停機調刀時間,提高了生產效率。
可轉位刀片與焊接式刀具相比有以下特點:刀片成為獨立的功能元件,其切削性能得到擴展和提高;避免了因焊接而引起的缺陷,在相同的切削條件下刀具切削性能大為提高。更利於根據加工對象選擇各種材料的刀片,並充分地發揮其切削性能,從而提高了切削效率;切削刃空間位置相對刀體固定不變,節省了換刀、對刀等所需的輔助時間,提高了機床的利用率。
可轉位車刀的基本結構:
(1)刀具組成可轉位刀具一般由刀片、刀墊、夾緊元件和刀體組成。
刀片的夾緊形式及其夾緊力的作用原理。
(2)可轉位刀片型號表示規則根據國家標準GB 2076—2007規定,切削用可轉位刀片的型號由給定意義的字母和數字代號,按一定順序排列的十個號位組成。
其中每一位字符代表刀片的某種參數,具體意義如下:
1——刀片的幾何形狀及夾角;
2——刀片主切削刃後角(法後角);
3——刀片內接圓直徑d與厚度s的精度級別;
4——刀片型式、緊固方法或斷屑槽;
5——刀片邊長、切削刃長;
6——刀片厚度;
7——刀尖圓角半徑rε或主偏角kr或修光刃後角αn;
8——切削刃狀態,刀尖切削刃或倒棱切削刃;
9——進刀方向或倒刃角度;
10——廠商的補充代號或倒刃角度。
可轉位車刀刀片的標記代號的解釋。
(三)數控車削刀具的選擇
以半精車和精車鋼件材料為例:
1)選擇刀片牌號為硬質合金YT15。
2)選擇合適的斷屑槽。
3)車端麵時,常用45°主偏角的車刀。
4)車外圓時,粗加工常用75°主偏角的車刀;精加工時采用90°~95°主偏角的車刀,可兼顧軸上台階的車削。
5)車槽時,刀具宜采用正前角以利於排屑,采用較小後角以加強刀尖的強度,寬度一般為槽寬的80%~90%為宜。
6)車曲麵時,采用45°車刀、60°尖刀粗車,用圓弧形車刀精車。圓弧形車刀是以圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖,因此,刀位點不在圓弧上,而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用於車削內外表麵,特別適合於車削各種光滑連接(凹形)的成形麵。選擇車刀圓弧半徑時,應考慮車刀切削刃的圓弧半徑小於或等於零件凹形輪廓上的最小曲率半徑,以免發生加工幹涉,且半徑不宜選擇太小,否則不但製造困難,還會因刀尖強度太弱或刀體散熱能力差而導致車刀損壞。精車時刀頭前麵與工件中心等高,前角為0°,以確保形狀準確。
7)車外螺紋時,應控製刀具角度的準確性,以及采用正前角以利於排屑。
以上外形加工的刀具在安裝時,注意刀杆的伸出量應在刀杆高度尺寸的1.5倍以內,以保證刀具的剛性。深槽、深孔應采用半月形加強筋加強刀具剛性。
8)車內孔、內螺紋時,刀杆的伸出量(長徑比)應在刀杆直徑的4倍以內。當伸出量大於4倍或加工剛性差的工件時,應選用帶有減振機構的刀柄。如加工很高精度的孔,應選用重金屬(如硬質合金)製造的刀柄,如在加工過程中刀尖部需要充分冷卻,則應選用有切削液輸送孔的刀柄。內孔加工的斷屑、排屑可靠性比外圓車刀更為重要,因而刀具頭部要留有足夠的排屑空間。車內孔、內螺紋刀具長徑比為2時切削參數選取的原則是,切削用量應比外形加工降低30%左右;刀具長徑比每增加1,切削用量就降低25%。
常用的車刀有三種不同截麵形狀的刀柄,即圓柄、矩形柄和正方形柄。矩形柄和正方形柄多用於外形加工;內形(孔)加工優先選用圓柄車刀。由於圓柄車刀的刀尖高度是刀柄高度的1/2,且柄部為圓形,有利於排屑,故在加工相同直徑的孔時,圓柄車刀的剛性明顯高於方柄車刀,所以在條件許可時應盡量采用圓柄車刀。在臥式車床上因受四方形刀架限製,一般多采用正方形或矩形柄車刀。
三、數控車削切削用量的選擇和工藝文件的製定
1.數控車削切削用量的選擇
車削用量的大小對切削力、切削功率、刀具磨損、加工質量和加工成本均有顯著影響。選擇車削用量時,在保證加工質量和刀具耐用度的前提下,應充分發揮機床性能和刀具切削性能,使切削效率最高,加工成本最低。
(1)車削用量的選擇原則
1)粗加工時車削用量的選擇原則:首先,選取盡可能大的背吃刀量;其次,要根據機床動力和剛性的限製條件等,選取盡可能大的進給量;最後根據刀具耐用度確定最佳的切削速度。
2)精加工時車削用量的選擇原則:首先,根據粗加工後的餘量確定背吃刀量;其次,根據已加工表麵粗糙度要求,選取較小的進給量;最後,在保證刀具耐用度的前提下,盡可能選用較高的切削速度。
(2)車削用量的選擇方法
1)背吃刀量的選擇。根據加工餘量確定,粗加工(表麵粗糙度Ra=10~80μm)時,一次進給應盡可能切除全部餘量。在中等功率機床上,背吃刀量可達8~10mm。半精加工時(表麵粗糙度Ra=1.25~10μm)時,背吃刀量取0.5~2mm。精加工(表麵粗糙度Ra=0.32~1.25μm)時,背吃刀量取0.1~0.4mm。在工藝係統剛性不足或毛坯餘量很大或餘量不均勻時,粗加工要分幾次進給,並且應當把第一、二次進給的背吃刀量盡量取得大一些。
2)進給量的選擇。粗加工時,由於對工件表麵質量沒有太高的要求,這時主要考慮機床進給機構的強度和剛性及刀杆的強度和剛性等限製因素,根據加工材料、刀杆尺寸、工件直徑及已確定的背吃刀量來選擇進給量。
在半精加工和精加工時,則按表麵粗糙度要求,根據工件材料、刀尖圓弧半徑、切削速度來選擇進給量。
3)切削速度的選擇。根據已經選定的背吃刀量、進給量及刀具耐用度選擇切削速度。可用經驗公式計算,也可根據生產實踐經驗在機床說明書允許的切削速度範圍內查表選取。
切削速度vc確定後,可以算出機床轉速n。在選擇切削速度時,還應考慮以下幾點:
① 應盡量避開積屑瘤產生的區域;
② 斷續切削時,為減小衝擊和熱應力,要適當降低切削速度;
③ 在易發生振動的情況下,切削速度應避開自激振動的臨界速度;
④ 加工大件、細長件和薄壁工件時,應選用較低的切削速度;
⑤ 加工帶外皮的工件時,應適當降低切削速度。
2.數控車削工藝文件的製定
數控車削加工工藝文件是進行數控車削加工和產品驗收的依據。操作人員必須遵守和執行工藝文件,遵守操作規程,才能保證零件的加工精度和表麵質量的要求。它是編程及工藝人員按零件加工要求作出的與程序相關的技術文件。數控車削加工的工藝文件種類有多種,常見的有數控加工工序卡片、數控加工刀具卡片和數控加工程序清單等。
(1)數控加工工序卡片數控加工工序卡片需要反映加工的工藝內容、使用的機床、刀具、夾具、切削用量、切削液等,它是操作人員配合數控程序進行數控加工的主要指導性工藝文件。數控加工工序卡應按已確定的工作順序填寫。
(2)數控加工刀具卡片數控加工刀具卡片主要反映刀具編號、刀具結構、刀柄規格、刀片型號和材料等。
(3)數控加工程序清單數控加工程序清單是編程人員經過對零件的工藝分析、數值計算、工序設計後,按照待使用數控機床的代碼格式和程序結構格式而編製的。它是記錄數控加工工藝過程、工藝參數、位置數值的清單。注意:不同的數控係統,其規定的指令代碼和程序格式均不相同,編寫程序清單的,一定要預先指明所編寫的程序清單將要在什麼數控係統上使用。
例如,在加工聯接套時,根據具體加工工藝編製的數控加工工序卡片;數控加工刀具卡片;數控加工程序清單。
四、典型零件的數控車削工藝分析
軸承套零件圖,圖中未注倒角為C1,未注表麵粗糙度為Ra3.2,材料45鋼,熱處理調質HRC28~35,加工數量100件。試分析其數控加工工藝。
1.分析零件圖,確定零件加工工藝
該零件為軸套類零件,對外圓及內孔都有較為嚴格的尺寸公差要求和表麵粗糙度要求。零件的材料是45鋼,有一定的熱處理要求。從使用要求來分析,內外圓柱麵有較嚴格的同軸度要求,加工數量為100件,是小批量生產。
通過分析,初步擬定工藝方案如下:
1)根據零件形狀特征,擬選用車削加工。為了保證內外圓柱麵的同軸度要求,同時不破壞已加工表麵,擬采用先以外圓表麵為定位基準加工孔,再以內孔定位加工外表麵。
2)因其有熱處理工藝要求,所以工藝方案應分為粗、精加工兩個階段。在粗加工之後,精加工之前安排熱處理工藝。
3)熱處理調質後,工件硬度適中偏硬。刀具材料可采用高速鋼或硬質合金。
2.確定裝夾方案
為了提高效率,保證裝夾質量,擬采用三爪卡盤定位夾緊外圓,粗、精加工端麵及內孔;再以圓柱心軸定位及夾緊,粗、精加工外輪廓的裝夾方案。
3.確定加工順序及走刀路線
根據確定加工順序的基本原則,盡量減少換刀次數、避免破壞後道工序的剛性為原則。確定零件加工工藝如下:
1)下料:Φ盞45×45。
2)三爪卡盤夾外圓:車平端麵;鑽Φ盞4中心孔;鑽Φ盞20通孔做底孔;鏜Φ盞22H7孔,留精加工餘量0.4mm;鏜Φ盞24×16的退刀槽,並孔口倒角至C1。
3)調頭,用三爪卡盤夾外圓找正,車另一端麵,保證零件全長40的長度尺寸。
4)用心軸定位夾緊:粗、精車Φ盞42,合格;粗車Φ盞34js7×34外圓柱麵,留餘量0.4;切槽2×0.5至合格;倒角C2至合格。
5)熱處理調質HRC28~35。
6)三爪卡盤定位夾緊,精鏜Φ盞22H7至合格。
7)心軸定位夾緊,精車Φ盞34js7×34外圓柱麵至合格。
8)檢驗。
9)入庫。
4.選擇刀具
1)選用Φ盞4中心鑽,打中心孔。
2)選用Φ盞20高速鋼鑽頭鑽底孔。
3)粗精車外輪廓及端麵,選用YT15硬質合金90°可轉位刀片的偏刀。
4)選用YT15硬質合金90°可轉位刀片的鏜刀,粗精鏜Φ盞22H7和Φ盞24的孔。
5.選擇切削用量
根據《金屬切削手冊》中,對各類刀具的推薦切削用量,確定如下:
1)用Φ盞4中心鑽打中心孔時,選用v=20m/min;f=0.1mm/r。
2)用Φ盞20高速鋼鑽頭鑽底孔時,選用v=20m/min;f=0.3mm/r。
3)選用YT15硬質合金偏刀粗車外輪廓及端麵時,選用v=110m/min;f=0.2mm/r;ap=2~3mm。
4)選用YT15硬質合金鏜刀粗鏜Φ盞22H7和Φ盞24的孔時,選用v=60m/min;f=0.5mm/r;ap=0.5mm。
5)選用YT15硬質合金偏刀精車外輪廓時,選用v=130m/min;f=0.1mm/r;ap=0.2~0.4mm。
6)選用YT15硬質合金鏜刀精鏜Φ盞22H7和Φ盞24的孔時,選用v=130m/min;f=0.1mm/r;ap=0.1~0.2mm。
6.編寫工藝文件(略)
第二節 數控車床編程基礎
一、 FANUC 0i數控車床的編程指令
1. FANUC 0i數控車床的準備功能(G指令)
格式:G××。
它是指定數控係統準備好某種運動和工作方式的一種命令,由地址G和後麵的兩位數字“××”組成。
2. FANUC 0i數控車床的輔助功能(M指令)
格式:M××。
它主要用來表示機床操作時的各種輔助動作及其狀態。由M及其後麵的兩位數字“××”組成。
常用M功能指令如表1-6所示。
3. FANUC 0i數控車床的刀具功能(T指令)
格式:T××××。
該功能主要用於選擇刀具和刀具補償號。執行該指令可實現換刀和調用刀具補償值。它由T和其後的4位數字組成,其前兩位“××”是刀號,後兩位“××”是刀補號。
例如,T0101表示第1號刀的1號刀補;T0102則表示第1號刀的2號刀補,T0100則表示取消1號刀的刀補。
4. FANUC 0i數控車床的主軸轉速功能(S指令)
格式:S×××××。
它由地址碼S和其後的若幹數字組成,單位為r/min,用於設定主軸的轉數。例如,S320表示主軸以每分鍾320轉的速度旋轉。
1)恒線速控製指令——G96指令。當數控車床的主軸為伺服主軸時,可以通過指令G96來設定恒線速控製。係統執行G96指令後,便認為用S指定的數值表示切削速度。例如,G96S150,表示切削速度為150m/min,單位變成了m/min。
2)恒轉速控製指令——G97指令。G97是取消恒線速控製指令,程序出現G97以後,S指定的數值表示主軸每分鍾的轉速。單位由G96指令的m/min變回G97指令的r/min。
3)主軸最高轉速限製指令——G50指令。G50指令除有工件坐標係設定功能外,還有主軸最高轉速限製功能。例如,G50S2000,表示主軸最高轉速設定為2000r/min,用於限製在使用G96恒線速切削時,避免刀具在靠近軸線時主軸轉速會無限增大而出現飛車事故。
5. FANUC 0i數控車床的進給功能(F指令)
格式:F××。
進給功能F表示刀具中心運動時的前進速度。由地址碼F和其後的若幹數字組成。F功能用於設定直線(G01)和圓弧(G02、G03)插補時的進給速度。一般情況下,數控車床進給方式有以下兩種。
1)分進給——用G98指令。進給單位為mm/min,即按每分鍾前進的距離來設定進刀速度,進給速度僅跟時間有關。例如,G98F100表示進給量設定為100mm/min。
2)轉進給——用G99指令。進給單位為mm/r,即按主軸旋轉一周刀具沿進給方向前進的距離來設定進刀速度,進給速度與主軸轉速建立了聯係。例如,G99F0.2表示進給量為0.2mm/r。
6.數控車床坐標尺寸在編程時的注意事項
(1)絕對編程和相對編程絕對編程是指程序段中的坐標值均是相對於工件坐標係的坐標原點來計量的,用X、Z來表示。相對編程是指程序段中的坐標值均是相對於起點來計量的,用U、W來表示。如對圖1-14所示的由A點到B點的移動,分別用絕對方式和相對方式編程,其程序如下。
絕對編程:X35.0 Z40.0;
相對編程:U20.0 W-60.0;
(2)直徑編程和半徑編程當地址X後的坐標值是直徑時,稱直徑編程;當地址X後的坐標值是半徑時,稱半徑編程。由於回轉體零件圖紙上標注的都為直徑尺寸,所以在數控車床編程時,我們常采用的是直徑編程。但需要注意的是,無論是直徑編程還是半徑編程,圓弧插補時地址R、I和K的坐標值都以半徑值編程。
(3)公製尺寸編程和英製尺寸編程數控係統可根據所設定的狀態,利用代碼把所有的幾何值轉換為公製尺寸或英製尺寸。公製尺寸用G21設定,英製尺寸用G20設定。使用公製/英製轉換時,必須在程序開頭一個獨立的程序段中指定上述G代碼,然後才能輸入坐標尺寸。