《数控编程基础知识教学课件讲课教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控编程基础知识教学课件讲课教案（123页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、主讲 王都阳 数控编程基础知识 目录 一 基本概念二 机床坐标系三 程序结构四 字及字功能五 与参考点相关的指令六 绝对与增量坐标系七 数学处理八 基本的编程指令 1 数控机床的发展史1952年美国帕森斯公司和麻省理工学院研制世界上第一台三坐标数控立式铣床 两个阶段六个时代 1 世界上第一台数控机床是 年研制出来的 A 1930B 1947C 1952D 19582 数控机床诞生于 A 美国B 日本C 英国D 德国3 世界上第一台数控机床于1952年在美国问世 4 数控机床与其他自动机床的一个显著区别在于当加工对象改变时 除了重新装夹工件和更换刀具外 只需对机床作一些调整 而不需更换控制介质
2、就可自动加工出新的工件 2 数控机床的特点自动化程度高 劳动强度低加工精度高 加工质量稳定对加工对象的适应性强生产效率高 经济效益好便于现代管理易于建立计算机通信网络 3 数控机床的适用范围一般来说 数控机床特别适用于加工零件较复杂 精度要求高和产品更新频繁 生产周期要求短的场合 批量小而又多次生产的零件几何形状复杂的零件在加工过程中必须进行多种加工的零件切削余量大的零件公差带范围小的零件工艺设计变化快的零件加工过程中的错误造成严重浪费的贵重的零件需要全部检测的零件 1 数控机床适于 生产 A 大型零件B 小批量 形状复杂零件C 小型零件D 低精度零件2 加工精度高 自动化程度高 劳动强度低
3、生产效率高等是数控机床加工的特点 A 加工轮廓简单 生产批量又特别大的零件B 对加工对象的适应性强C 装夹困难或必须依靠人工找正 定位才能保证其加工精度的单件零件D 适于加工余量特别大 材质及余量都不均匀的坯件 3 数控机床适用于批量小 品种更换频繁 零件结构复杂 精度要求高的产品加工 4 数控机床加工的优点很多 它能适用于所有的机械加工 5 采用数控机床可以提高零件的加工精度 稳定质量 提高生产率 完成普通机床难以加工的复杂型面的加工 4 数控机床的发展趋势高精度化高可靠性高柔性化复合化高速度化制造系统自动化 5 数控机床的组成 1 数控机床由四个基本部分组成 数控装置 伺服系统和机床本体部
4、分 A 数控程序B 信息载体C 伺服电动机D 可编程控制器2 数控机床的核心装置是 A 机床本体B 数控装置C 输入输出装置D 伺服装置3 伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动 4 数控装置是数控机床的运算和控制系统 5 检测元件的作用是检测位移和速度的实际值 并向数控装置或伺服装置发送反馈信号 从而构成闭环控制 6 数控的实质是计算机控制 6 数控机床的分类1 按控制方式分点位控制系统直线切削控制系统连续 轮廓 控制系统 1 按照机床运动的控制轨迹分类 加工中心属于 A 点位控制B 直线控制C 轮廓控制D 远程控制2 在同一时间内控制一个坐标方向上的移动的系统是
5、控制系统 A 点位B 点位直线C 轮廓D 连续3 按数控系统的控制方式分类 数控机床分为 开环控制数控机床 闭环控制数控机床 A 点位控制数控机床B 点位直线控制数控机床C 半闭环控制数控机床D 轮廓控制数控机床 4 数控钻床和数控冲床都属于轮廓控制机床 5 数控坐标镗床是一种点位控制数控机床 6 数控车床是一种轮廓控制数控机床 7 点位控制的数控机床只控制起点和终点位置 对加工过程中的轨迹没有严格要求 8 点位控制系统不仅要控制从一点到另一点的准确定位 还要控制从一点到另一点的路径 2 按伺服控制方式分开环控制系统 特点 无位置反馈装置 因此控制精度低 工作比较稳定 适用于中 小型数控机床
6、全闭环伺服系统 特点 有位置反馈装置 并安装在工作台上 反馈工作台的直线位移 定位精度高 调试 维修麻烦 稳定性差 大型和精密机床 半闭环伺服系统 特点 有位置反馈装置 并安装在丝杆或电机输出轴上 将其角位移反馈回来 因有一部分传动误差没有进行补偿 所以加工精度低于闭环的 系统调试 维修容易 稳定性较好 注意 开环 全闭环 半闭环伺服系统的区别 1 数控闭环伺服系统的速度反馈装置装在 A 伺服电动机上B 伺服电动机主轴上C 工作台上D 工作台丝杠上2 开环控制系统是带有位置检测装置的控制系统 它结构简单 容易调试 成本低 3 闭环控制系统是反指不带位置检测装置的控制系统 它结构复杂 不易调试
7、成本高 4 闭环进给伺服系统与半闭环进给伺服系统主要区别在于 A 位置控制器B 检测单元C 伺服驱动器D 控制对象5 以下系统中 在目前应用较多 A 闭环B 开环C 半闭环D 双闭环6 位置检测元件装在伺服电动机的尾部的是 系统 A 闭环B 半闭环C 开环D 三者均不是7 数控半闭环控制系统一般利用装在电动机或丝杠上的光栅获得位置反馈量 8 在闭环数控机床中的伺服电机一般采用步进电机 9 伺服系统的执行机构常采用直流或交流伺服电动机 10 半闭环和全闭环位置反馈系统的根本差别在于位置传感器安装的位置不同 半闭环的位置传感器安装在工作台上 全闭环的位置传感器安装在电机的轴上 11 开环控制系统一
8、般适用于经济型数控机床和旧机床数控化改造 12 半闭环控制系统通常在机床的运动部件上直接安装位移测量装置 3 数控加工程序将加工所需信息用特定的代码编制 用来控制数控机床的加工 这样的程序 1 程序编制的内容 首件试切是用来检验程序编制是否有错 数控程序编制是指由分析零件图样到程序检验的全过程 2 程序编制的方法手工编程 形状简单零件自动编程 形状复杂零件 手工编程适应于各种工件形状的编程 数控机床既可以自动加工 也可以手动加工 3 数控程序编制的国际标准EIA代码 美国电子工业协会 ISO代码 国际标准化协会 1 EIA代码区别于ISO代码的最大特点是每行孔数为 A 奇数B 偶数C 7孔D
9、8孔2 ISO代码中第五列是奇校验位 4 专业术语NC NumericalControl 数字控制CNC ComputerNumericalControl 计算机数字控制CAD ComputerAidedDesign 计算机辅助设计CAM ComputerAidedManufacture 计算机辅助制造 CAE ComputerAidedEngineering 计算机辅助工程分析CAPP ComputerAidedProcessPlanning 计算机辅助工艺规程设计CIMS ComputerIntegratedManufacturingSystem 计算机集成制造系统FMS Flexible
10、ManufacturingSystem 柔性制造系统MC Machiningcenters 加工中心 QC QualityControl 质量控制DNC DirectNumericalControl 直接数控AC AdaptiveControl 自适应控制MNC Micro computerNumericalControl 微机数控ENC EconomicalNumericalControl 经济型数控 1 MNC表示 A 数控系统B 微机数控系统C 计算机数控系统D 经济型数控系统2 FMS是指 A 直接数字控制B 自动化工厂C 柔性制造系统D 计算机集成制造系统3 CAM是指 A 计算机辅
11、助设计B 计算机辅助制造C 计算机辅助工艺规划D 计算机集成制 4 AC控制是指 A 闭环控制B 半闭环控制C 群控系统D 自适应控制5 英文缩写NC的含义是 A 数控程序B 数控编程C 数控加工D 数字控制 二 坐标系 1 机床坐标系 1 标准坐标系 直角坐标系X Y Z旋转坐标系A B CX Y Z 右手直角笛卡尔坐标系A B C 右手螺旋定则 右手直角笛卡尔定则 右手螺旋定则 1 用右手笛卡尔坐标系判断机床坐标系时 食指方向指向 A X轴B Y轴C Z轴D B轴2 数控机床的旋转轴之一B轴是绕 直线轴旋转的轴 A X轴B Y轴C Z轴D W轴3 数控机床绕X轴旋转的回转的运动坐标轴是 A
12、 A轴B B轴C C轴D D轴 4 数控机床的旋转轴之一B轴是绕 直线轴旋转的轴 A X轴B Y轴C 轴D W轴5 数控机床坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系 2 运动方向 假设工件不动 刀具相对移动 正方向为增大工件与刀具之间的距离的方向 1 确定坐标系正方向时 通常假定 A 被加工工件和刀具不动B 刀具不动 被加工工件移动C 被加工工件和刀具都移动D 被加工工件不动 刀具移动2 数控机床坐标轴命名原则规定 的运动方向为该坐标轴的正方向 A 刀具远离工件B 刀具接近工件C 工件远离刀具D 工件接近刀具 3 数控机床有不同的运动形式 需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标方向 编写程序时 采用 的原
13、则编写程序 A 刀具固定不动 工件相对移动B 铣削加工刀具只做转动 工件移动 车削加工刀具移动 工件转动C 分析机床运动关系后再根据实际情况D 工件固定不动 刀具相对移动4 编制加工程序时一律假定刀具固定 工件移动 3 坐标轴的确定先Z轴后X轴 最后Y轴 1 Z轴 平行于机床主轴轴线的方向 2 X轴 水平平面内 垂直于Z轴 工件旋转 如车床 工件的径向 刀具旋转 如铣床 加工中心 卧式机床 人站在立柱旁 面向工件看 右手为X轴正方向 立式机床 人站在工作位 面向立柱看 右手为X轴正方向 3 Y轴 由上述两轴确定 卧式数控车床 立式数控铣床 1 数控机床的Z轴方向是指 A 平行于工件装夹方向B
14、垂直于工件装夹方向C 与主轴回转中心平行D 不确定2 数控机床的坐标系采用右手笛卡儿坐标 在确定具体坐标时 先定x轴 再根据右手法则定Z轴 3 不同的数控机床各坐标轴的运动各不相同 编程时一律假定刀具相对于静止的工件运动 4 机床原点机床上一个固定点 由机床生产商确定 机床使用用户无法修改 1 数控车床 卡盘端面与主轴轴线的交点 2 数控铣床 X Y Z三个直线坐标轴正方向的极限位置 1 下列说法不正确的是 A 机床原点为机床上一个固定点B 机床原点为工件上一个固定点C 机床原点由制造厂确定2 数控机床的机械零点是不受限制任意设定的 2 编程坐标系编程坐标系 为了编程方便 编程人员根据零件图样
15、及加工工艺等建立的坐标系 编程原点 是根据加工零件图样及加工工艺要求选定的坐标系原点 注 编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上 3 加工坐标系 工件坐标系 工件原点 程序原点 零件被装夹好后 相应的编程原点在机床坐标系中的位置 加工坐标系 以确定的加工原点为基准所建立的坐标系 注意 机床坐标系与编程坐标系 加工坐标系的相互关系机床坐标系是所有坐标系的基准 编程坐标系中各轴方向与数控机床相应的坐标轴方向一致 编程坐标系 加工坐标系重合 1 数控编程时 应首先设定 A 机床原点B 固定参考点C 机床坐标系D 工件坐标系2 编程坐标系是编程人员在编程过程中所用的坐标系 其坐标的建立就与所使
16、用机床的坐标系相一致 3 编程数控程序时一般以机床坐标系作为编程依据 4 编制数控程序时一般以工件坐标系为依据 5 数控机床的机械零点是不受限制任意设定的 6 编程坐标系可以任意设定 7 机床坐标系原点的位置通常由编程人员确定 8 工件坐标系原点的位置通常由厂家确定 4 机床参考点机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点 机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的 坐标值已输入数控系统中 因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数 注意 通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的 数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点 数控机床开机时 通过手动回零操作确定机床原点 只有机床原点被确认后 刀具 或工作台 移动才有基准 注意 机床原点 机床参考点 编程原点 加工原点的相互关系 机床原点是所有坐标系原点的基准 加工原点必须通过机床原点确定 机床参考点在车床上是离开机床原点最远的点 铣床上这两点重合 编程原点和加工原点重合 三 程序结构 1 程序名 或O 四位数字2 程序主体程序段格式 1 固定地址程序段格式 2 带分隔符固定地址程序段格式 3 字地址
