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第二章 ＣＮＣ車床程式設計

第二章 ＣＮＣ車床程式設計. 2-1 基本機能簡介。 2-2 參考點及座標系統設定。 2-3 絕對座標與增量座標。 2-4 直徑指令與半徑指令程式。 2-5 輸入單位系統之選擇。 2-6 快速定位 （ G00 ）. 第二章 ＣＮＣ車床程式設計 ( 續 ). 2-7 直線切削 （ G01 ） 2-8 原點復歸 （ G28 ） 2-9 圓弧切削 （ G02 、 G03 ） 2-10 暫停指令 （ G04 ） 2-11 單一固定切削循環 （ G90 、 G94 ）. 第二章 ＣＮＣ車床程式設計 ( 續 ). 2-12 螺紋切削 （ G92 ）

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第二章 ＣＮＣ車床程式設計

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Presentation Transcript

  1. 第二章 ＣＮＣ車床程式設計 • 2-1 基本機能簡介。 • 2-2參考點及座標系統設定。 • 2-3絕對座標與增量座標。 • 2-4直徑指令與半徑指令程式。 • 2-5輸入單位系統之選擇。 • 2-6快速定位（G00）

  2. 第二章 ＣＮＣ車床程式設計(續) • 2-7 直線切削（G01） • 2-8 原點復歸（G28） • 2-9 圓弧切削（G02、G03） • 2-10暫停指令（G04） • 2-11單一固定切削循環（G90、G94）

  3. 第二章 ＣＮＣ車床程式設計(續) • 2-12 螺紋切削（G92） • 2-13複合固定切削循環（G70～G76）

  4. 2-1 基本機能簡介 • 電腦數值控制車床之程式是利用各種英文字母、數值、符號...等組成。 • 機能指令,並歸類為六大類: • G機能(準備機能：G00～G99) • M機能(輔助機能：M00～M99) • T機能(刀具機能) • S機能(主軸轉速機能or切削機能)

  5. 2-1 基本機能簡介 • F機能(進給機能) • N機能(程式序號機能)

  6. 各種G碼代表之意義及功能 • G00：快速定位 • G01：直線插位(切削進給) • G02：圓弧插位(順時針) • G03：圓弧插位(逆時針) • G04：暫停 • G20：英制資料輸入 • G21：公制資料輸入

  7. 各種G碼代表之意義及功能 • G27：原點復歸檢查 • G28：原點復歸 • G32：螺紋切削 • G40：刀鼻半徑補正取消 • G41：刀鼻半徑偏左補正 • G42：刀鼻半徑偏右補正 • G50：最大主軸轉速設定

  8. 各種G碼代表之意義及功能 • G70：精車切削循環 • G71：軸向複合形固定切削循環 • G72：端面複合形固定切削循環 • G73：輪廓複合形固定切削循環 • G74：端面（Z軸向）溝槽切削循環 • G75：軸向（X軸向）溝槽切削循環 • G76：螺紋複合形固定切削循環

  9. 各種G碼代表之意義及功能 • G90：軸向固定切削循環 • G92：螺紋固定切削循環 • G94：端面固定切削循環 • G96：周速一定控制(切削速度設定) • G97：主軸固定轉速設定（rpm） • G98：每分鐘進給率 （mm/min） • G99：每轉進給率 （mm/rev）

  10. M機能又稱為輔助機能 • M00：程式停止 • M01：選擇性程式停止 • M02：程式結束 • M03：主軸正轉CW • M04：主軸反轉CCW • M05：主軸停止

  11. M機能又稱為輔助機能 • M08：冷卻液開啟 ON • M09：冷卻液關閉 OFF • M30：程式結束,記憶還原 • M98：呼叫副程式 • M99：副程式結束

  12. T機能(刀具機能) • 刀具機能是由T□□□□位址字元後面接續4個數字號碼所組成。 • 前兩位數字群為刀塔上之刀具編號。 • 後兩位數字群則是刀具之補正編號。 • 刀具機能在使用時須將刀具號碼和補正號碼同時使用。 • 程式中若使用00補正號碼時,代表刀具補正取消。

  13. 刀具機能補正範例 • T0303:前兩碼03代表刀具號碼,後兩碼03代表補正號碼。 • T0514:前兩碼05代表刀具號碼,後兩碼14代表補正號碼。 • T0900:前兩碼09代表刀具號碼,後兩碼00代表補正號碼取消。

  14. ＣＮＣ車床刀具資料：幾何【G】補正表

  15. ＣＮＣ車床刀具資料：磨耗【W】補正表

  16. S機能(主軸轉速機能) • (一)固定切削速度設定(G96S200) EX：G96S200M03:切削速度為200(m/min) 主軸正轉。【V=πDN/1000】 • (二)最高主軸轉速設定(G50 S2500)程式。 EX：G5OS2500:最高轉速設定為2500rpm。

  17. S機能(主軸轉速機能) • (三)固定主軸轉速設定(G97S2000)通常可應用於鑽孔、切槽、螺紋切削。 • EX：G97S2000:主軸固定轉速為2000rpm

  18. F機能又稱進給機能 • 刀具運動方式可分為兩種： • 快速運動：是執行刀具快速移動定位,須由快速定位機能指令G00執行,並可在機器操作面板上利用快速進給率轉鈕(F0、25%、50%、100%)予以調整。 • 切削進給：則是在程式執行實際切削運動時(G01、G02、G03)用於指令其切削時之進給率。

  19. F機能又稱進給機能 • 進給率方式可分為兩種： • 每分鐘進給率(mm/min) 【G98】 • 每轉進給率(mm/rev) 【G99】 • 車削加工則用每轉進給率(mm/rev) 。 • 銑削加工則用每分鐘進給率(mm/min) 。

  20. 進給率方式可分為兩種每分鐘進給率(mm/min) 【G98】每轉進給率(mm/rev) 【G99】

  21. N機能又稱程式序號機能 • 位址字元N及正整數組成(N0001~N9999) • 程式序號一般為程式單節的第一個字語，程式之每一單節均須編寫程式序號。 • 現今CNC控制器中則無須再編寫程式序號。 • 通常只在程式執行特定控制迴路時予以使用(例：副程式指令、循環機能指令.等)。

  22. 2-2 參考點設定 • 參考點(Reference coordinates)： • (1)機械參考點(Machine reference point)稱為機械原點,它是機械上的一個固定的參考點。 • 機械原點可作下列之用途: • (a)作為刀具之交換點。 • (b)作為其他座標點之參考點。 • (c)機械開機後初始座標設定。

  23. 2-2 參考點設定 • (2)程式參考點(Program reference points)： • 程式參考點又稱程式原點,它是工件上所有轉折點座標值之基準點,此點必須在編寫程式時加以選定 。

  24. 圖4-1 CNC車床之參考點位置

  25. 圖4-2座標系統之設定

  26. 程式原點設定【左邊】

  27. 程式原點設定【右邊】

  28. 2-3 絕對座標與增量座標 • 座標之表示方式有兩種： • 絕對座標系統(Absolute positioning ) • 所謂絕對座標就是將程式原點設為永遠之座標零點,程式中之所有座標點均對該點設定之。 • 增量座標系統(Incremental positioning) • 所謂增量座標則是程式中之座標點,均以其前一點為座標零點而設定之。

  29. 圖4-3絕對座標及增量座標工作圖

  30. 絕對座標：程式範例 • O6001 (程式檔名) • G50S3000 (設定主軸最高轉速) • T0101 (刀具號碼及補正代號) • G96S200M03 (設定切削速度) • G00X65.0Z5.0(快速移到指定位置) • X30.0 • G01Z0F0.2 • X45.0Z-20.0 • Z-40.0 • X65.0 • G00G28U0W0M05 (自動回機械原點) • M30 (程式結束、程式還原)

  31. 增量座標：程式範例 • O6002 (程式檔名) • G50S3000 (設定主軸最高轉速) • T0101 (刀具號碼及補正代號) • G96S200M03 (設定切削速度) • G00X65.0Z5.0 • X30.0 • G01Z0F0.2 • U15.0W-20.0 • W-20.0 • U17.5 • G00G28U0W0M05 (自動回機械原點) • M30 (程式結束、程式還原)

  32. 2-4 直徑指令與半徑指令程式 • 編寫程式時,其X方向的尺寸標示方式可分為兩種 ： • 直徑指令(Diameter programming) • 半徑指令(radius programming) • 圓柱形工件其X方向的尺寸則應以直徑值表示 。

  33. 2-5 輸入單位系統之選擇 • G20:英制單位系統 • G21:公制單位系統 • 通常CNC車床之使用單位為公制系統,以被設定為公制單位系統(G21)。 • 若該程式輸入之資料為英制單位時,則需在程式之開頭編寫(G20)之指令。

  34. 2-6 快速定位（G00） • 【指令格式】 • G00 X Z；(絕對座標模式) • G00 U W；(增量座標模式) • G00之X Z 或U W 是代表位移目標之指定位置。 • EX：G00 X65.0 Z5.0

  35. 圖4-5 G00之運動路徑(一)

  36. 圖4-6 G00之運動路徑(二)

  37. 2-7 直線切削（G01） • 【指令格式】 • G0l X Z F(絕對座標模式) • G0l U W F (增量座標模式) • G0l後面之X Z 或U W 是代表刀具切削之目標指定位置。 • F則代表切削之進給率：單位為公厘/每轉(mm/rev) 。 • EX：G01 X65.0 Z5.0 F0.2mm/rev 。

  38. 圖4-8直線切削之路徑

  39. 圖4-8 軸向直線切削範例 (P1) • O6005 (程式檔名) • G00G28U0W0 (自動回機械原點) • G50S3000 (設定主軸最高轉速) • T0101 (刀具號碼及補正代號) • G96S200M03 (設定切削速度) • G00X45.0Z1.0 (快速移到指定位置) • G01Z-40.0F0.3 (直線切削)

  40. 圖4-8 軸向直線切削範例 (P2) • X52.0 (直線切削) • X65.0 • G00G28U0W0M05 (自動回機械原點) • M30 (程式結束、程式還原)

  41. 圖4-7端面切削之路徑

  42. 圖4-7 端面直線切削範例 (P1) • O6006 (程式檔名) • G00G28U0W0 (自動回機械原點) • G50S3000 (設定主軸最高轉速) • T0101 (刀具號碼及補正代號) • G96S200M03 (設定切削速度) • G00 X52.0 Z-1.0 (快速移到指定位置) • G01 X-1.8 F0.2 (直線切削)

  43. 圖4-7 端面直線切削範例 (P2) • Z5.0 (直線切削) • G00X60.0Z10.0 (快速移至目標位置) • G00G28U0W0M05 (自動回機械原點) • M30 (程式結束、程式還原)

  44. 2-7 直線切削（G01） • 直線切削(G01)一般可車削： • 端面車削 • 外徑車削 • 錐度車削 • 切槽車削 • 鑚孔車削 • 搪孔車削

  45. 圖4-9錐度之定義

  46. 圖4-11錐度車削之路徑

  47. 圖4-11 錐度車削範例 (P1) • O6007 (程式檔名) • G00G28U0W0 (自動回機械原點) • G50S3000 (設定主軸最高轉速) • T0101 (刀具號碼及補正代號) • G96S200M03 (設定切削速度) • G00 X27.0 Z2.0 (快速移到指定位置) • G01 Z0 F0.2 (直線切削)

  48. 圖4-11 錐度車削範例 (P2) • X35.0 Z-40.0 (錐度切削) • Z-50.0 (直線切削) • X55.0 (直線切削) • G00X60.0Z10.0 (快速移至目標位置) • G00G28U0W0M05 (自動回機械原點) • M30 (程式結束、程式還原)

  49. 2-8 原點復歸（G28） • 原點復歸時先快速位移至指定位置(G28X Z or G28 U0 W0座標值) ，以自動方式回機械原點。 • 因此G28指令之座標點可謂回機械原點前之中間點。 • EX：G28 X65.0 Z-20.0 • EX：G28 U5.0 W5.0 • EX：G28 U0 W0

  50. 以絕對座標模式自動原點復歸範例： EX：G28 X65.0 Z-20.0 →【圖4-12】

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