{数控加工管理}第章数控车床编程基础

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1、数控技术,天津市信息工程学校 李广才,一.数控技术的发展,1.1946年世界上诞生了第一台电子计算机。 2.第一台计算机诞生6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上。 1952在美国诞生了第一台数控机床。 从此，传统的机床产生了质的变化。,第一台数控机床诞生至今五十年以来，数控机床的核心数控系统的发展经历了二个阶段和六代的发展。 1.数控（NC）阶段 2. 计算机数控（CNC）阶段,数控（NC）阶段(19521970年),早期的计算机运算速度低，这对当时的科学计算和数据 处理影响不大，但它不能适应机床实时控制的要求。 人们不得不采用数字逻辑电路，搭成机床专用计算机 作为数控系统，被称为

2、硬件连接数控（HARDWIRED NC）, 简称为数控（NC）。 随着电子元器件的发展，这个阶段又历经三代: 1952年的第一代电子管计算机组成的数控系统； 1959年的第二代晶体管计算机组成的数控系统； 1965年的第三代小规模的集成电路计算机组成的数控系统。,计算机数控（CNC）阶段,这一阶段从1970年开始至今。1970年研制成功大规模 集成电路，并将其用于通用小型计算机。此时的小型计算 机，其运算速度比五、六十年代的计算机有了大幅度的提 高。比专门搭成的专用计算机成本低，可靠性高。于是，小 型计算机被用作数控系统的核心部件，从此进入了计算机数 控（CNC）阶段。 计算机数控阶段也经历了

3、三代: 1970年第四代小型计算机数控系统； 1974年第五代微处理器组成的数控系统 1990年第六代基于PC的数控系统 。,数控系统近五十年来经历了两个阶段六代的发展，只是发展到了第五代以后，才从根本上解决了数控系统可靠性低，价格极为昂贵，应用很不方便等极为关键的问题，因此即使在工业发达国家，数控机床大规模地得到应用和普及也是在上世纪的七十年代末、八十年代初以后的事情，也就是说 数控技术经过了近三十年的发展才走向普及应用我国数控技术起步于20世纪50年代末期，经历了初期的封闭式开发阶段。,现代数控技术发展趋势,1 高速、高精加工 2 数控系统具有多轴控制、多轴联动和复合加工的控制功能 3 数

4、控系统开放化、智能化和网络化,HNC华中数控的发展过程,HNC华中数控的发展过程,第一代华中型 第二代华中 华中“世纪星”分别经历代其中代扩展到轴 精简版“世纪星”i/i,数控车床编程基础,数控车床概述 1- 1 数控车床编程基本知识 1- 2 数控车床编程基本指令 1- 3 数控车床编程实例 1- 4 用户宏程序 1- 5 数控车床操作基础,HNC华中数控,第一章 数控车床概述 1-1 概述,本节主要介绍CJK6032数控车床。该车床为两坐标连续控制的数控车床，系统是HNC-21T系统，其人机界面、操作面板、操作步骤及编程方法与当前国际主流基本一致,HNC华中数控,1-2数控车编程基本知识,

5、1、机床坐标轴 2、机床原点、参考点、机床坐标系 3、工件原点和工件坐标 4、绝对编程、增量编程 5、直径编程、半径编程,HNC华中数控,1、机床坐标轴 1）基本坐标轴 数控机床的坐标轴和方向的命名制订了统一的标准，规定直线进给运动的坐标轴用X，Y，Z表示，常称基本坐标轴。 X，Y，Z坐标轴的相互关系用右手定则决定，如图1所 示，图中大姆指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y 轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。,HNC华中数控,2）旋转轴 围绕X，Y，Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A，B，C表示，根据右手螺旋定则，如图1所示，以大姆指指向+X，+Y，+Z方向，则食指、中指等的指向是圆周进给运动

6、的+A，+B，+C方向。,HNC华中数控,上述坐标轴正方向，是假定工件不动，刀具相对于工 件做进给运动的方向。如果是工件移动则用加“”的 字母表示，按相对运动的关系，工件运动的正方向恰 好与刀具运动的正方向相反，即有： +X =-X, +Y =-Y, +Z =-Z， +A =-A, +B =-B, +C =-C 同样两者运动的负方向也彼此相反。,HNC华中数控,图 1 机床坐标轴,HNC华中数控,3）附加坐标轴： 在基本的线性坐标轴X，Y，Z之外的附加线性坐标轴指定为U，V，W 和P，Q，R。 这些附加坐标轴的运动方向，可按决定基本坐标轴运动方向的方法来决定。,HNC华中数控,CJK6032坐

7、标轴,HNC华中数控,ZJK7532坐标轴,HNC华中数控,2、机床原点、参考点、机床坐标系,HNC华中数控,3、工件原点和工件坐标系,HNC华中数控,4、绝对编程与增量编程绝对编程时：用G90指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的坐标值；增量编程时：用U、W 或G91指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的 增量值；注：1：车床的默认状态为G90,HNC华中数控,5、直径、半径编程注意：1、使用直径、半径编程时，系统参数设置要求与之对应,%0001 N 1 G36 N 2 T0101 N 3 G00 X50 Z2 N 4 G01 X15（Z2） N 5 （X15） Z-30 N 6 X25 Z-40 N

8、7 X50 Z2 N 8 M30,半 径 编 程,%0001 N 1 G36 N 2 G91 N 3 G01 X-35 （Z0） N 4 （X0） Z-32 N 5 X10 Z-10 N 6 X25 Z42 N 7 M30,%0001 N 1 G36 N 2 T0101 N 3 G00 X50 Z2 N 4 G01 X15（Z2） N 5 Z-30 N 6 U10 Z-40 N 7 X50 W42 N 8 M30,直 径 编 程,HNC华中数控,第二章程序的结构 2-1 程序的构成,HNC华中数控,2-2 程序格式%8001 %0003 N01 G37 N01 G91 G01 X-12 F10

9、0 N02 G92 X16 Z1 N02 G03 X7.385 Z-4.923 R8 N03 G90 G00 Z0 N03 X2.215 Z-39.877 R60 N04 M03 N04 G02 X2.4 Z-28.636 R40 N05 M98 P0003 L6 N05 G00 X4 N06 G90 G00 X16 Z1 N06 Z73.436 N07 M05 N07 X-4.8 N08 M30 N08 M99,HNC华中数控,第三章 数控车床编程指令体系 3-1 M指令(或辅助功能) 3-2 S FT指令 3-3 G指令(准备功能) 1、坐标系相关G指令 2、运动相关G指令 3、单一循环G

10、指令 4、复合循环G指令,HNC华中数控,3-1 M指令(或辅助功能),HNC华中数控,1、 S指令(主轴功能) 1）转/每分钟（M03后） 2）米/每分钟（G96恒线速有效） 3）转/每分钟（G97取消恒线速）2、F指令(进给功能)： 1）每分钟进给(G94) 2）每转进给(G95),3-2 S F T 指令,HNC华中数控,2、T指令(刀具功能) %0012 N01 T0101 (此时换刀，设立坐标系，刀具不移动) N02 G00 X45 Z0 （当有移动性指令时，加入刀偏） N03 G01 X10 F100 N04 G00 X80 Z30 N05 T0202 (此时换刀，设立坐标系，刀具

11、不移动) N06 G00 X40 Z5 （当有移动性指令时，执行刀偏） N07 G01 Z-20 F100 N08 G00 X80 Z30 N09 M30,HNC华中数控,3-3 G指令(准备功能),HNC华中数控,3-3-1 有关单位设定G功能1、英制输入G20(单位in)和公制 输入G21(单位mm)指令2、进给量的设定G94和G95指令,HNC华中数控,3-3-2 坐标系相关的G指令1）绝对编程与增量编程绝对编程时：用G90指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的坐标值；增量编程时：用U、W 或G91指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的 增量值；注：1：车床的默认状态为G90 2：表示增量的字符U、

12、W不能用于循环指令G80、G81、 G82、G71、G72、G73、G76程序段中，但可用于定义 精加工轮廓的程序中,HNC华中数控,2）坐标系设定G92指令 G92 X_ Z_ ； X、Z取值原则：1、方便数学计算和简化编程；2、容易找正对刀；3、便于加工检查；4、引起的加工误差小；5、不要与机床、工件发生碰撞；6、方便拆卸工件；7、空行程不要太长；,HNC华中数控,3）零点偏置G54G59指令4）直接机床坐标系编程G53指令注：使用该类指令前须回过一次参考点。,HNC华中数控,5）直径、半径编程G36、G37指令格式： G36 直径编程 G37 半径编程注意：1、使用直径、半径编程时，系统

13、参数设置要求与之对应,20,180,160,+X,44,254,50,二、直径编程 %3351 N1 G92 X180 Z254 N2 G36 G01 X20 W-44 N3 U30 Z50 N4 G00 X180 Z254 N5 M30,一、半径编程 %3352 N1 G37 N2 G92 X90 Z254 N3 G01 X10 W-44 N4 U15 Z50 N5 G00 X90 Z254 N6 M30,HNC华中数控,3-3-3 进给控制指令1）快速点定位G00指令 G00 X（U）_ Z（W）_%1008T0202G00 X90Z253G00 X30Z173X90 Z253M05M30

14、,HNC华中数控,2、直线插补G01指令 G01 X（U）_ Z（W）_ F_%1008T0303G00 X90 Z253G90 G01 X30 Z173G00 X90 Z253M05M30,HNC华中数控,HNC华中数控,例1%1008（绝对）N1 T0101N2 G00 X90Z20N3 G00 X31Z3N4 G01 Z-50 F100N5 G00 X36N6 Z3N7 X30N8 G01 Z-50 F80N9 G00 X36N10 X90 Z20N11 M05N12 M30,HNC华中数控,例1%1008 （增量）N1 T0101N2 G00 X90Z20N3 G00 X31Z3N4

15、G01 W-53 F100N5 G00 U5N6 W53N7 U-6N8 G01 Z-50 F80N9 G00 X36N10 X90 Z20N11 M05N12 M30,HNC华中数控,HNC华中数控,例2%1008N1 T0101N2 G00 X80Z10N3 G00 X31Z3N4 G01 Z-50 F100N5 G00 X36N6 Z3N7 X29N8 G01 Z-20 F100N9 G00 X36N10 Z3N11 X28N12 G01 Z-20 F80N13 X30N14 Z-50N15 G00 X36N16 X80 Z10N17 M05N18 M30,HNC华中数控,HNC华中数控,例3%1008N1 T0101N2 G00 X100Z40N3 G00 X26.6 Z5N4 G01 X31 Z-50 F100N5 G00 X36N6 X100 Z40N7 T0202N8 G00 X25.6 Z5N9 G01 X30 Z-50 F80N10 G00 X36N11 X100 Z40N12 M05N13 M30,HNC华中数控,3、圆弧插补G02、G03指令 1）插补方向的判断,+Y,G02,G02,G02,G02,G03,G03,G03,G03,+X,图1-13,Z,+Y,G02,G02,G02,G02,G03,G03,G0