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1、2020 5 29 数控技术 1 第二章数控加工编程基础 2020 5 29 数控技术 2 第二章数控加工编程基础 数控编程的基础知识 常用准备功能指令的编程方法 数控编程的工艺处理 编程中的尺寸计算 本章内容 2020 5 29 数控技术 3 一 数控编程的基本概念数控加工程序编制 指从零件图纸到制成控制介质的全过程 二 数控编程的内容和步骤1 确定工艺过程 1 选定机床 刀具与夹具 2 确定零件加工的工艺路线 工装及切削用量等工艺参数 2 1概述 2020 5 29 数控技术 4 2 数值计算按已确定的加工路线和允许的零件加工误差 计算出所需的输入数控装置的数据 称为数值计算 主要内容 零
2、件轮廓和刀具轨迹的坐标值 2020 5 29 数控技术 5 3 编制程序 1 编程根据制定的加工路线 切削用量 刀具号码 刀具补偿 辅助动作及刀具运动轨迹 按照数控系统规定指令代码及程序格式 编写零件加工程序 2 填写工艺文件 2020 5 29 数控技术 6 4 制备控制介质将程序单上的内容 经转换记录在控制介质上 作为数控系统的输入信息 注意 若程序较简单 也可直接通过键盘输入 2020 5 29 数控技术 7 5 程序的校验和试切所制备的控制介质 必须经过进一步的校验和试切削 证明是正确无误 才能用于正式加工 2020 5 29 数控技术 8 常用的校验和试切方法有3种 阅读法 模拟法
3、试切法 1 阅读法 阅读法检查指令语法的正确性 2 模拟法 检查程序 刀具运动轨迹 的正确性 空运转画图 用笔代替刀具 坐标纸代工件 空运转绘图 空走刀校验 用图形模拟刀具与工件的切削 2020 5 29 数控技术 9 注意 上述方法只能检查运动轨迹的正确性 不能判别加工误差是否满足要求 3 试切法 检查加工精度对实际的毛坯试切 不仅可查出程序是否错 还可知道加工精度是否符合要求 2020 5 29 数控技术 10 编制方法有2种 手工编程 自动编程两种 1 手动编程 整个编程过程由人工完成 对编程人员的要求高 熟悉数控代码和编程规则 具备机械加工工艺知识和数值计算能力 2 自动编程 编程人员
4、只要根据零件图纸的要求 按照某个自动编程系统的规定 将零件的加工信息用较简便的方式输入计算机 三 数控编程的方法 2020 5 29 数控技术 11 一 零件加工程序的结构 1 程序的构成 2 2编程的基础知识 2020 5 29 数控技术 12 O0600N0010G92X0Y0 N0020G90G00X50Y60 N0040G01X10Y50F150S300T12M03 N0100G00X 50Y 60M02 这是一个完整加工程序 它有1个程序号和10个程序段组成 1 程序号组成规则 2020 5 29 数控技术 13 注意 不同的数控系统 程序号地址码可以不相同 编程时一定要根据说明书规
5、定使用 2 程序段组成规则程序段以程序段号开始 以 结束 程序段号 N 2 程序段格式固定顺序程序段格式 带分割符的固定顺序的程序段格式 字地址程序段格式 2020 5 29 数控技术 14 2 程序段格式 注意 目前广泛采用的是字址地程序段格式 也称地址符可变程序段格式 这种格式的特点是 程序段的长短 指令字数和字长都是可变的 指令字的排列顺序没有严格要求 不需要的指令字以及与上一个程序段相同的续效指令字可以不写 2020 5 29 数控技术 15 2 2编程的基础知识 例如 N0020G01X25Y 36Z64F100S300T02M03 2020 5 29 数控技术 16 程序段由若干个
6、程序字组成 程序字由地址码和数字组成 例如 N0020G01X25Y 36Z64F100S300T02M03 该程序段由程序段号和8个指令字 程序字 组成 程序字格式 2020 5 29 数控技术 17 表常用地址码及其含义 2020 5 29 数控技术 18 3 主程序 子程序在一个零件的加工程序中 若有几个连续的程序段在多处重复出现 则可将这些重复的程序串单独抽出来 按一定的格式编写成子程序 调用的程序段为 N M98P L 主程序 N01 N02 N11调用子程序1 N28调用子程序8 N M02 子程序1 N01 N M99 子程序n N01 N M99 2020 5 29 数控技术
7、19 2 2编程的基础 右手直角笛卡尔坐标系 1 坐标轴及运动方向的规定 1 直线进给和圆周进给运动坐标系 直角坐标系 直线进给运动的坐标系 X Y Z 二 数控机床坐标系 直角坐标轴相互关系 由右手定则决定 圆周进给坐标 绕X Y Z轴转动的圆进给坐标轴分别用A B C表示 坐标轴正向 由右手螺旋法则而定 2020 5 29 数控技术 20 2 2编程的基础知识 具体规定 坐标系是假定工件不动 刀具相对于工件做进给运动的坐标系 以增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴的正方向 数控机床的进给运动是相对运动 2020 5 29 数控技术 21 2 机床坐标轴的确定方法 Z轴的确定 具体地讲 a
8、对于刀具旋转的机床 平行于旋转刀具轴线的坐标为z坐标 平行于机床主轴轴线的刀具运动坐标 Z Z 2020 5 29 数控技术 22 b 对于工件旋转的机床 平行于旋转工件轴线的坐标为z坐标 Z 2020 5 29 数控技术 23 2 2编程的基础知识 X坐标的确定 在水平方向 垂直于Z轴并平行于工件的装夹面 具体的讲 a 在刀具旋转的机床上 铣床 钻床 镗床 2020 5 29 数控技术 24 Z轴水平时 卧式 则从刀具 主轴 向工件看时 X坐标的正方向指向右边 X 2020 5 29 数控技术 25 Z轴垂直时 立式 对单立柱机床 面向刀具主轴向立柱看时 X轴的正方向指向右边 X 2020
9、5 29 数控技术 26 b 在工件旋转的机床上 车床 磨床等 X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向滑座 且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向 X 2020 5 29 数控技术 27 Y坐标利用已确定的X Z坐标的正方向 用右手定则或右手螺旋法则 确定Y坐标的正方向 z z x x Y Y 2020 5 29 数控技术 28 A B C坐标用右手定则来确定 附加坐标系X Y Z为第一坐标系 U V W为第二坐标系 P Q R为第三坐标系 A B C第一回转坐标系 其他命名为D E 2020 5 29 数控技术 29 2 2编程的基础知识 3 编程坐标系编程时一律假定工件不动 全部用刀具
10、运动的坐标系编程 即 X Y Z A B C 2 机床坐标系与工件坐标系 1 机床原点与机床坐标系 机床原点 是机床坐标系的零点 这个原点是在机床调试完成后便确定了 是机床上固有的点 见机床说明书 不能随意改变 机床原点的建立 用回零运行方式建立 2020 5 29 数控技术 30 机床坐标系 以机床原点为坐标系原点的坐标系 是机床固有的坐标系 它具有唯一性 2020 5 29 数控技术 31 2 工件原点与工件坐标系 工件原点 为编程方便在零件 工装夹具上选定的某一点 工件坐标系 以工件原点为零点建立的一个坐标系 编程时 所有的尺寸都基于此坐标系计算 工件原点偏置 工件随夹具在机床上安装后
11、工件原点与机床原点间的距离 注意 现代数控机床均可设置多个工件坐标系 在加工时通过G指令进行变换 2020 5 29 数控技术 32 3 机床坐标系与工件坐标系的关系 关系 原点不同 各坐标轴互相平行 处理办法 将两原点间的距离预储存在数控装置中 在加工过程中 系统便可按机床坐标系确定加工时的坐标值 2020 5 29 数控技术 33 3 绝对坐标编程和相对 增量 坐标 绝对坐标系 在这种坐标系中 工件所有点的坐标值基于固定的坐标系 机床或工件 的原点来确定 相对坐标系 在这种坐标系中 运动轨迹的终点坐标值是相对于起点计算的 2020 5 29 数控技术 34 2 2编程的基础知识 例如 在a
12、 图的绝对坐标系中 B点的坐标值为 25 50 在b 图的增量坐标系中 B点的坐标值为 15 30 2020 5 29 数控技术 35 4 最小设定单位与编程尺寸的表示法 1 最小设定单位 脉冲当量 分辨率 指数控系统能实现的最小位移量 它是数控机床的一个重要技术指标 一般为0 0001 0 01mm 2 编程尺寸表示方法 以最小设定单位来表示 以毫米为单位来表示 2020 5 29 数控技术 36 三 穿孔带及代码 中导孔 用来产生读带同步控制信号 其余八个大孔为 信息孔 用来记录有关信息 有孔表示二进制的 1 无孔表示二进制的 0 1 穿孔带的规格 数控采用八位穿孔纸带 穿孔带的每行可穿9
13、个小孔 其中一个小孔成为 同步孔 或 2020 5 29 数控技术 37 第二节编程的基础知识 数控系统中常用的代码有ISO代码和EIA代码 ISO代码由7位二进制数和一位偶校验位组成 EIA代码由6位二进制数和一位奇校验位组成 补奇 补偶的作用是可以检验纸带的孔是否少穿 孔道是否被弄脏 堵塞 断裂以及阅读装置线路元件是否完好 2020 5 29 数控技术 38 ISO代码规律 所有数字必须在第5和6列上穿孔 所有字母必须在第7列上穿孔 第8列是偶数校验位 2 2编程的基础知识 EIA代码规律 第5列是偶数校验位 注意 ISO代码的信息量是EIA的2倍 ISO代码是7位码 EIA码是6位码 2
14、020 5 29 数控技术 39 表2 2ISO及EIA穿孔带代码 2020 5 29 数控技术 40 四 功能代码简介 1 准备功能G代码 G代码构成 地址码G后跟2位数字组成 从G00 G99共100种 先介绍2个基本概念 1 模态指令 续效指令 是指该指令一旦在某程序段中被使用 将一直保持有效到被同组的其它指令取代 或注销 或整个程序结束为止 由此可知 同组指令在一个程序段中只能出现一个 否则只有最后的代码有效 模态指令只需在使用时指定一次即可 而不必在后续的程序段中重复指定 2020 5 29 数控技术 41 2 2编程的基础知识 2 非模态指令 非续效指令 是指该指令仅在使用它的某程
15、序段中有效 若需继续使用该功能则必须在后续的程序段中重新指定 2020 5 29 数控技术 42 表中 2 栏中标有字母的行所对应的G代码是模态代码 标有相同字母的G代码为一组 表中 2 栏中没有字母的行所对应的G代码是非模态代码 表中 4 栏中的 不指定 代码 用作将来修改标准时 指定新的功能 永不指定 代码 指的是即使修改标准时 也不指定新的功能 这两类G代码可由设计者根据需要定义新的功能 2020 5 29 数控技术 43 N0010G00G17X Y M03M08 N0020G01G42X Y F N0030X Y N0040G02X Y I J N0050X Y I J N0060G
16、01X Y N0070G00G40X Y M05M09 例子 模态代码的用法 2020 5 29 数控技术 44 2 辅助功能M代码 2 2编程的基础知识 M指令构成 地址码M后跟2位数字组成 从M00 M99共100种 1 M00 程序停止 2 M01 计划 任选 停止 程序运行前 在操作面板上按下 任选停止 键时 才执行M01指令 主轴停转 进给停止 冷却液关断 程序停止执行 若 任选停止 处于无效状态时 M01指令不起作用 利用启动按钮才能再次自动运转 继续执行下一个程序段 2020 5 29 数控技术 45 2 2编程的基础知识 3 M02 M30 程序结束M30还使运行程序返回起始点 继续加工下一个零件 4 M03 M04 M05 分别为主轴顺时针旋转 主轴逆时针旋转 主轴停转 5 M06 换刀指令 6 M07 M08 M09 分别为2号 雾状 冷却液开 1号 液状 冷却液开 冷却液关 7 M10 M11 运动部件的夹紧或松开 2020 5 29 数控技术 46 3 F S T代码 1 F代码作用 用来指定进给速度的大小 是进给速度代码 它是续效代码 组成 F后带若干位数字
