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1、Chapter II 数控编程的基础知识,1,2,(1) 数控编程及其流程,(2) 数控程序的组成,(3) 机床坐标系的建立,(4) 一些坐标系数控指令,Content,3,2.1: 数控程序及其流程,1)数控编程的基本概念,2）如何定义刀具运动?,4,Section I: NC programming & its Procedure,3)G代码的一些规则?,不同国际标准定义的G代码大体上是一致的； 不同G代码标准的不同之处是为了增强G代码功能； 不同的数控厂商有自己的G代码标准，但基本上都遵循了这些国际标准；,BLK FORM 0.1 Z X0.0 Y0.0 Z-20. BLK FORM 0
2、.2 X100. Y100. Z0.0 TOOL DEF T0 L0 R0 TOOL CALL T0 Z S0 L X23.302 Y50.771 B0.0 C0.0 M3 F MAX L Z10. F MAX L Z3. F MAX L X22.14 Y51.192 Z2.669 F800. M8 L X23.459 Y44.518 L X24.119 Y44.78 L X24.483 Y44.909 L X24.767 Y44.997 CC X22.334 Y44.105 C X23.936 Y46.142 DR+,T01 M06 G00 X-75. Y60. S1000 M03 G43
3、Z10. H01 G01 X22.14 Y51.192 Z2.669 M08 F800. X20.899 Y51.168 Z2.337 X19.739 Y50.727 Z2.006 X24.767 Y44.997 G03 X23.936 Y46.142 I2.433 J.892 G83 R3=-7.5 R2=-4.5 R10=-4.5 R1=0.0 F250. Y45. R3=0.0 R2=3. R10=3. G80,T01 M06 G00 X-75. Y60. S1000 M03 G43 Z10. H01 G01 X22.14 Y51.192 Z2.669 M08 F800. X20.899
4、 Y51.168 Z2.337 X19.739 Y50.727 Z2.006 X24.767 Y44.997 G03 X23.936 Y46.142 I2.433 J.892 G83 Z-1.4764 R.0984 F9.8 Q1. Y-2.3622 G80,4)一些著名的数控厂商,一些基本数控加工方法: Milling（铣削） Turning（车削） Drilling and Reaming（钻削，铰孔） Boring（扩孔） Tapping（攻丝）,6,5)一些基本的数控加工方法,7,6) 数控编程流程,1图纸分析,2工艺规划,3轮廓坐标计算,4程序编制,5程序校验,数控编程是指从零件图纸
5、到获得数控加工程序的全部工作过程。编程工作主要包括：,8,图纸分析和工艺规划 这一步与普通机床加工零件时的工艺分析相同，即在对图纸进行工艺分析的基础上，选定机床、刀具与夹具；确定零件加工的工艺线路、工步顺序及切削用量等工艺参数等。,9,轮廓坐标计算 根据零件图纸上尺寸及工艺线路的要求，在选定的坐标系内计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值，以这些坐标值作为编程尺寸。,10,编写程序 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。,11,程序的校验和试切 编写的程序必须经过校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正式加工
6、。如有错误，应分析错误产生的原因，进行相应的修改。,12,Section II: 数控程序的组成,1) 程序的结构,O2000l N010 G91 M03 S650 ; N020 G00 X100. Y80.; N030 Z33.; N040 Z26. F100; N050 G00 Z26.; N060 X50. Y30.; N070 Z17.; N080 G04 F2; N090 G00 Z50.; N100 X150. Y110.; N110 M02;,一个完整的的加工程序由程序名，若干程序段和程序结束指令构成。,O2001是程序名，放在程序的开头。为了能在存储器中找到该程序，每个程序都要
7、有一个程序名。FANUC系统一般都采用英文字母O作为程序名首字母。,每个字又由字母和数字组成。 有些字母也叫代码，它表示某种功能，如G代码、M代码。 有些字母表示坐标，如X、Y、Z。 还有一些表示其它功能的符号，,程序号：在字母“O”后面紧接最多4个阿拉伯数字组成。 程序段号：是每个程序功能段的参考代码，一个程序段号必须在字母“N”后紧接最多6个阿拉伯数字 程序段：一个程序段能完成某一个功能，程序段中含有执行一个工序所需的全部数据，程序段由若干个坐标字组成 如：N10 G01 X15 Y20 F500 M08 ;,主要内容,N_ G_ X_ Y_ Z_ F_ S_ T_ M_ ；,准备功能字,
8、程序段号字,坐标功能字,进给功能字,主轴转速功能字,刀具功能字,辅助功能,G00-G99,U、V、W I、J、K,M00-M99,G、M指令统称为工艺指令,2)字地址程序段的一般格式,2019年1月16日4时23分,数控,15,(1) 准备功能字(G功能字) (2) 坐标字 (3) 进给功能字(F字) (4) 主轴转速功能字(S字) (5) 刀具功能字(T字) (6) 辅助功能字(M功能),3)功能码Preparatory code,16,Section III: 机床坐标系的建立,1)如何制定机床轴及其运动方向?,xyz?,+/-?,坐标系的建立,17,机床轴和轴间的关联关系应用 笛卡尔坐标
9、系进行指定；,2-dimension plane,3-dimension space,右手定则,Z坐标（轴） 方位 Z坐标平行主轴轴线的进给轴。 没有主轴或有多个主轴： 垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。,18,2019年1月16日4时23分,数控,19,Z坐标正方向规定：刀具远离工件的方向。,2019年1月16日4时23分,数控,20,X座标一般为水平，平行于主要切削方向,1）Z轴水平（卧式）,刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）：Z轴水平（卧式），主轴看工件，X坐标的正方向指向右边。 工件旋转机床（车、磨床） 面向Z轴正向，右方为正方向,X 坐标,2019年1月16日4时23分,数控,21
10、,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。 右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为食指指向。 右手螺旋法则：在X Z平面，姆指之外四指从Z抓向X，姆指所指的方向为+y。,机床中的坐标系,22,立式铣床,(1)站在机床前面，Z轴与主轴轴线一致；,(3)在初始安装状态下，远离工件的方向是正方向；,(2)横在人面前的运动轴为X轴；,Z,X,Y,前提假定: 机床的加工运动中，工件总是静止的，刀具总是运动的；,23,卧式铣床,Z,X,Y,(1)站在机床前面，Z轴与主轴轴线一致；,(3)在初始安装状态下，远离工件的方向是正方向；,(2)横在人面前
11、的运动轴为X轴；,24,车床,Z,X,X,Z,Z,(1)站在机床前面，Z轴与主轴轴线一致；,(2)在初始安装状态下，远离工件的方向是正方向；,教材中的阐述,2019年1月16日4时23分,数控,25,26,机床坐标系MACHINE COORDINATE SYSTEM (MCS),机床零点Machine Zero Point,Y,X,Z,X,Y,Z,?,怎么把坐标原点安装在机床坐标系的原点上？,机床坐标系的原点由机床厂商标定,27,机床原点,Milling machine,lathe,Machine Zero Point,Machine Zero Point,jaw chuck,主轴轴线与三抓卡
12、盘的端面的交点,28,机床参考点Reference Point,Milling machine,lathe,开机后如何找到机床原点?,机床参考点由编码器信号和限位开关联合确定的；,找机床原点是通过找参考点实现的；,机床回参考点操作后确定机床坐标系；,2019年1月16日4时23分,数控,29,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。 机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系。 注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系， 仅作为工件坐标系的参考坐标系。,30,Section IV: 工件坐标系（WCS)的建立,工件坐标系用于数控编程.,31,500,
13、200,X,Z,Y,A,O1,O0,X,Y,Z,Machine zero,Workpiece zero,机床原点和工件坐标系的零点之间的坐标差是工件偏置；The distance along an axis from the machine zero to the work zero is called the WORK OFFSET.,WCS,MCS,工件偏置值的确定通过对刀过程实现.,工件坐标系,2019年1月16日4时23分,数控,32,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或与之相关的点。 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，工件原点与机床原点间的距离。 现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加工时通过G指令进行转换。,主要内容,工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床原点间的距离。,34,WORK OFFSET,Example: If the X,Y,Z OFFSET is all -500 某位置若在WCS的坐标为(-50,50,0) 则机床坐标系中的坐标为：,机床坐标系与工件坐标系通过偏置值进行转化: Coordinate in MCS=WORKOFFSET+Coordinate in WCS,35,THE END,36,
