《数控加工工艺与编程 教学课件 ppt 作者 罗皓 第三章 数控加工工艺基础知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控加工工艺与编程 教学课件 ppt 作者 罗皓 第三章 数控加工工艺基础知识（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 数控加工工艺基础知识,第一节 数控机床的坐标系统与原点偏置 第二节 数控系统的指令集 第三节 数控加工的刀具补偿 第四节 数控加工编程概述,第一节 数控机床的坐标系统与原点偏置,一、坐标系 数控机床的坐标系采用右手直角笛卡儿坐标系，其基本坐标轴为X、Y、Z直角坐标，相对于每个坐标轴的旋转运动坐标为A、B、C，如图131所示。,图1-3-1 右手直角笛卡儿坐标系,第一节 数控机床的坐标系统与原点偏置,二、坐标轴及其运动方向 在数控加工过程中，不论是工件静止不动、刀具作进给运动，还是工件作进给运动、刀具静止不动，数控机床的坐标运动指的是刀具相对于工件的运动，即认为刀具作进给运动，而工件静止
2、不动。,图1-3-2 数控机床坐标轴及其运动方向 a) 数控车床 b) 立式数控镗铣床 c) 卧式数控镗铣床,第一节 数控机床的坐标系统与原点偏置,三、坐标原点 1.机床原点 2.机床参考点 3.程序原点 4.装夹原点 四、程序原点的设置与偏移 现代数控系统一般都要求机床进行回零操作，即在机床回到机床原点或机床参考点（不同的机床采用的回零操作方式可能不一样，但一般都要求回参考点）之后，才能起动机床。,第一节 数控机床的坐标系统与原点偏置,图1-3-3 程序原点的设置,五、绝对坐标编程及增量坐标编程,第一节 数控机床的坐标系统与原点偏置,数控系统的位置、运动控制指令可采用两种坐标方式进行编程,
3、即绝对坐标编程和增量坐标编程。 1.绝对坐标编程 2.增量坐标编程,图1-3-4 编程方式 a) 绝对坐标编程 b) 增量坐标编程,第二节 数控系统的指令集,一、程序段的一般格式 一般来说，一个程序段中各指令的格式（举例）为：,表1-3-1 编码字符的意义,二、常用的编程指令,第二节 数控系统的指令集,在表131所列举的数控程序编码字符中，有的是不常用的，有的只适用于某些特殊的数控机床。 1.准备功能指令 (1)快速定位(G00)与插补(G01、G02和G03)指令 这是一组模态指令，即同时只能一个有效，默认为G00。 1)G00或G0：坐标快速定位。,图1-3-5 圆弧插补与坐标平面选择,第
4、二节 数控系统的指令集,2)G01或G1：线性插补。 3)G02或G2、G03或G3：圆弧插补。 (2)G17、G18、G19：坐标平面选择 G17指定零件进行XY平面上的加工，G18、G19分别为ZX、YZ平面上的加工，如图1-3-5所示。 (3)G40、G41、G42：刀具半径补偿 其中G41为刀具半径左补偿，G42为刀具半径右补偿，G40为取消刀具半径补偿。 (4)G43、G44、G49：刀具长度补偿 其中G43为刀具长度正向补偿，G44为刀具长度负向补偿，G49为取消刀具长度补偿。 (5)G54G59：选择程序原点1#6# 这些代码在已存储程序原点偏置量的六个工件坐标系统中选择一个，以
5、后的各轴坐标位置都相对于所选择的工件坐标系。,第二节 数控系统的指令集,(6)G90、G91：绝对坐标及增量坐标编程 G90表示程序段的坐标值按绝对坐标编程，G91表示程序段的坐标值按增量坐标编程。 (7)G92(或G50)：设定工件坐标系 按照刀具当前位置与工件原点位置的偏差，设置当前刀具位置坐标。 (8)G7389：固定循环加工 包括钻孔、攻螺纹、镗孔等循环加工功能。,图1-3-6 圆弧插补格式 a) 顺时针圆弧插补 b) 逆时针圆弧插补,第二节 数控系统的指令集,2.辅助功能指令 (1)M00:程序停止 在执行完M00指令程序段之后，主轴停转、进给停止、切削液关闭、程序停止。 (2)M0
6、1:选择程序停止 该指令的作用与M00相似。 (4)M03、M04、M05 分别为主轴顺时针旋转、主轴逆时针旋转及主轴停止。 (5)M06：换刀 用于具有刀库的数控机床(如加工中心)的换刀功能。 (6)M08、M09：切削液开、关 打开切削液、关闭切削液。,第二节 数控系统的指令集,(7)M30：程序结束并返回 在完成程序段的所有指令后，使主轴停车、进给停止和切削液关闭，将程序指针返回到第一个程序段并停下来，包括将纸带倒回到“程序开始”字符，或使环形纸带越过接头。 3.其他常用功能指令 (1)T功能：刀具功能 Tnn代码用于选择刀具，但并不执行换刀操作，M06用于起动换刀操作。 (2)S功能：
7、主轴速度功能 S代码后的数值为主轴转速，要求为整数，速度范围从一到最大的主轴转速。 (3)F功能：进给速度/进给率功能 在只有X、Y、Z三坐标运动的情况下，F代码后面的数值表示刀具的运动速度，单位为mm/min(对数控车床还可为mm/r)。,第三节 数控加工的刀具补偿,一、铣削加工刀具半径补偿 1.刀具半径补偿的目的,图1-3-7 刀具半径补偿示例 a)外轮廓加工 b) 内轮廓加工,第三节 数控加工的刀具补偿,2.刀具半径补偿的方法,图1-3-8 刀具半径补偿 a) 刀具半径右补偿 b) 刀具半径左补偿,(1)刀具半径补偿的建立 刀具由起刀点 (一般位于零件轮廓及毛坯之外,距离加工零件轮廓切入
8、点较近) 以进给速度接近工件，刀具半径补偿偏置方向由G41(左补偿)或G42 (右补偿) 确定,如图1-3-9所示。,第三节 数控加工的刀具补偿,图1-3-9 建立刀具半径补偿,(2)刀具半径补偿的取消 刀具撤离工件，回到退刀点，,第三节 数控加工的刀具补偿,取消刀具半径补偿。 3.刀具半径补偿过程中心轨迹 (1)外轮廓加工 如图1-3-10所示，刀具左补偿加工外轮廓。,图1-3-10 加工外轮廓刀具中心轨迹 a) 延长线过渡 b) 圆弧过渡,第三节 数控加工的刀具补偿,(2)内轮廓加工 如图1-3-11所示，刀具右补偿加工内轮廓。,图1-3-11 加工内轮廓刀具中心轨迹 a) 有过切 b)
9、无过切,4.刀具半径补偿功能的应用 1)因磨损、重磨、换新刀而引起刀具直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置中输入变化后的刀具直径。,第三节 数控加工的刀具补偿,2)用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半径补偿功能，可进行粗精加工。,图1-3-12 刀具直径变化，加工程序不变 1未磨损刀具 2磨损后刀具,第三节 数控加工的刀具补偿,图1-3-13 利用刀具半径补偿进行粗精加工 粗加工刀具中心 精加工刀具中心,第三节 数控加工的刀具补偿,二、车削加工刀尖半径补偿,图1-3-14 车刀的假设刀尖及切削刃圆弧,第三节 数控加工的刀具补偿,图1-3-15 切削锥面产生的加工误差,第三节 数控加工
10、的刀具补偿,图1-3-16 车削加工刀尖半径补偿,三、刀具长度补偿,第三节 数控加工的刀具补偿,为了简化零件的数控加工编程，使数控程序与刀具形状和刀具尺寸尽量无关，现代数控系统除了具有刀具半径补偿功能外，还具有刀具长度补偿功能。,图1-3-17 采用机外对刀法测量的刀具长度 a) 车刀刀具长度 b)棒铣刀刀具长度 c)球形刀刀具长度,第三节 数控加工的刀具补偿,图1-3-18 刀具长度 a)刀具长度补偿示意图 b)刀具快速定位,第三节 数控加工的刀具补偿,图1-3-19 刀具长度补偿 a)刀具长度正补偿 b) 刀具长度负补偿,第四节 数控加工编程概述,一、数控编程的定义 生成数控机床进行零件加
11、工的数控程序的过程，称为数控编程，有时也称为零件编程。 二、数控编程的步骤 现代数控机床都是按照事先编制好的零件数控加工程序自动对工件进行加工。,图1-3-20 数控编程过程,第四节 数控加工编程概述,1.分析零件图样和工艺处理 (1)确定工艺方案及工艺路线的原则 1) 应考虑数控机床使用的合理性及经济性，并充分发挥数控机床的功能。 2) 保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。 3) 尽量缩短加工路线，减少空行程时间和换刀次数，以提高生产率。 4) 尽量使数值计算方便，程序段少，以减少编程工作量。 5) 合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳，没有冲击。 6) 保证加工过程的安全性，
12、避免刀具与非加工面干涉。,第四节 数控加工编程概述,图1-3-21 刀具的切入、切出路线 a)曲线轮廓铣削 b) 直线轮廓铣削,(2)零件的安装与夹具选择,第四节 数控加工编程概述,1) 尽理选择通用、组合夹具，一次安装中把零件的所有加工面都加工出来，零件的定位基准与设计基准重合，以减少定位误差。 2) 特别注意要迅速完成工件的定位和夹紧过程，以减少辅助时间，必要时可以考虑采用专用夹具。 3) 所用夹具应便于安装，便于协调工件和机床坐标系的尺寸关系。 (3)正确选择编程原点及编程坐标系 对于数控机床来说，程序编制时，正确地选择编程原点及编程坐标系是很重要的。 1) 所选的编程原点及编程坐标系应使程序编制简单。 2) 编程原点应选在容易找正、并在加工过程中便于检查的位置。 3) 引起的加工误差小。,第四节 数控加工编程概述,(4)刀具和切削用量 数控机床使用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、寿命长的要求。 2.数学处理 3.编写程序单、输入数控系统及程序检验 三、数控编程的方法 数控编程的分类方法有多种，大致可归纳如下。 1.手工编程 2.APT语言自动编程 3.CAD/CAM集成系统数控编程,
