《数控机床编程与操作教学作者夏燕兰学情二任务一简单轴类零件的编程1课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控机床编程与操作教学作者夏燕兰学情二任务一简单轴类零件的编程1课件（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、简单轴类零件的编程,项目名称,:,知识储备,1.数控编程概述 （1）数控编程的概念 把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上（如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器），然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。,（2）数控编程的方法 数控编程的方法主要分为两大类手工编程和自动编程。 1）手工编程。手工编程是指由人工完成数控编程的全部工作，包括零件图纸分析、工艺处理、数学处理、程序编制等。 2）自动编程
2、。自动编程是指由计算机来完成数控编程的大部分或全部工作，如数学处理、加工仿真、数控加工程序生成等。,（3）编程的内容及步骤 1）零件图纸分析。 2）工艺处理。 3）程序编制 4）程序存储 5）程序校验和试切削,2数控机床的坐标系 1）坐标轴与运动方向。规定直线进给坐标轴用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，如图所示，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。,图2-2 机床坐标轴,在编程中，坐标轴方向总是刀具相对工件的运动方向。在机床上，始终认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动
3、的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。 机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分的布局，其确定顺序一般为：先确定Z轴，再确定X轴，然后由右手定则确定Y轴。,机床运动正方向的判断依据是增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向，对车床而言，Z轴与主轴轴线重合，沿着Z轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离；X轴垂直于Z轴，对应于转塔刀架的径向移动，沿着X轴 正方向移动将增大 零件和刀具间的 距离,图2-3 车床坐标轴及其方向,2）机床坐标系与机床零点。 机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。在机床经过设计、制造和调整后，这个原点便被确定下来，它是固定
4、的点。 数控装置上电时并不知道机床零点，为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点（测量起点）。,机床零点可以与机床参考点重合，也可以不重合。不重合时，可通过机床参数指定机床参考点到机床零点的距离。机床起动时，通常要进行机动或手动回参考点，以建立机床坐标系。,3）工件坐标系与程序原点。 工件坐标系是指以确定的加工原点为基准所建立的坐标系。加工原点也称为程序原点。 程序原点的选择既要符合图样尺寸的标注习惯，又要便于编程。因此当编程时，一般先找出图样上的设计基准点，并通常以该点作为工件原点。数控车床上工件原点一般选择在轴线与工件右端面、左端面或卡爪的前端面
5、的交点上。,典型数控系统 1日本FANUC系列数控系统,2德国SIEMENS公司的SINUMERIK系列数控系统,3华中数控系统HNC HNC是武汉华中数控研制开发的国产型数控系统。,3.数控加工零件程序的结构 一个零件程序是一组被传送到数控装置中去的指令和数据。一个零件程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序段是由若干个指令字组成的,图2-4 程序的结构,程序结构与格式 程序号O0100； 程序内容N10 G00 X100 Z100 ；快速移动 N20 M03 S500 ； N30 T0101 ； N40 G00 X20 Z2 ； N100 G00 Z100 ；
6、程序结束N110 M30 ；,3.数控加工零件程序的结构,(1)指令字的格式 一个指令字是由地址符（指令字符）和带符号（如定义尺寸的字）或不带符号（如准备功能字G代码）的数字数据组成的。,(2)程序段格式 一个程序段定义一个将由数控装置执行的指令行。,N20 G00 X10 Y10 Z 50 F0.2 S500 T01 M03 程序段号 准备功能 运动坐标 工艺性指令 辅助功能,(3)零件程序的一般结构 一个完整的零件程序必须包括起始部分、中间部分和结束部分。 零件程序的起始部分一般由程序起始符（或O）后跟程序号组成。 零件程序的中间部分是整个程序的核心，由若干程序段组成，表示数控机床要完成的
7、全部动作。一般常用程序段号来区分不同的程序段，程序段号是可选项，一般只在重要的程序段前书写，以便检索或作为条件转移的目标及子程序调用的入口等。 一个零件程序是按程序段的输入顺序执行的，而不是按程序段号的顺序执行的，但书写程序时，建议按升序编写程序段号。 零件程序的结束部分常用M02或M30构成程序的最后一段。 除上述零件程序的正文部分外，有些数控系统可在每个程序段后用程序注释符加入注释文字，如括号“（）”内或分号“；”后的内容为注释文字。,2.数控编程的数学处理 （1）基点计算 零件的轮廓是由许多不同的几何元素组成，各几何元素间的联结点称为基点。,（2）节点计算 当零件的形状是由直线段或圆弧之
8、外的其他曲线构成，而数控装置又不具备该曲线的插补功能时，其数值计算就比较复杂。将组成零件轮廓曲线，按数控系统插补功能的要求，在满足允许的编程误差的条件下，用若干直线段或圆弧来逼近给定的曲线，逼近线段的交点或切点称为节点。,3.数控车床的指令 (1) 辅助功能M 代码 辅助功能由地址字M和其后的一或两位数字组成，主要用于控制零件程序的走向，以及机床各种辅助功能的开关动作。例 M03 M 功能有非模态M功能和模态M功能二种形式。,非模态M功能(当段有效代码)。只在书写了该代码的程序段中有效。 模态M 功能(续效代码)。一组可相互注销的M功能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直有效。模态M功能
9、组中包含一个缺省功能，见表2-3（*标记者为缺省值），系统上电时将被初始化为该功能。,O0100； N10 G00 X100 Z100 ； N20 M03 S500 ； N30 T0101 ； N40 G01 X20 Z2 ； N100 G00 Z100 ； N110 M30 ；,1) 程序暂停指令M00 2）程序结束指令M02。 3）程序结束并返回到程序开始处指令M30。 4）子程序调用M98及从子程序返回M99。 5）主轴控制指令M03、M04、M05。 6）切削液打开、停止指令M07、M08、M09,（2）主轴功能S、进给功能F和刀具功能T 1）主轴功能S。S是模态指令。可借助机床控制面
10、板上的主轴倍率开关进行修调主轴转速。 2）进给速度F。F表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度，F的单位取决于G94(每分钟进给量，单位为mm/min)或G95(主轴每转一转刀具的进给量，单位为mm/r)。 使用下式可以实现每转进给量与每分钟进给量的转换。 fm=frn 式中 fm每分钟的进给量，单位为mm/min； fr每转进给量，单位为mm/r； n主轴转数，单位为r/min。,3）刀具功能T。 数控车床T指令用于选刀以及刀具几何补偿（包括刀具的偏置补偿和刀具的磨损补偿），其后的4位数字的前2位数为刀具号，后面2位数字是刀具补偿号。,如T0101，表示刀具号为01，刀具补偿号为01。
11、 补偿号为00 表示补偿量为0，即取消补偿功能。,（3）准备功能G 代码 准备功能G 指令由G后面一位或二位数值组成。,1）尺寸单位选择G20/G21 格式：G20 G21 说明：G20、G21用于指定尺寸字的输入单位。G20为英制输入制式，G21为公制输入制式。G20、G21可相互注销。 2）进给速度单位的设定G94、G95 格式：G94 F_ G95 F_ 说明：G94、G95用于指定进给速度F的单位。G94为每分钟进给。G95为每转进给，即主轴转一周时刀具的进给量。,3）直径方式和半径方式编程 格式：G36 G37 说明：G36、G37选择编程方式。G36直径编程，G37半径编程。 数控
12、车床的工件外形通常是旋转体，其X轴尺寸可以用两种方式加以指定，即直径方式和半径方式。机床出厂一般设为直径编程。 4）绝对值编程G90与相对值编程G91 格式：G90 G91,说明：G90、G91选择编程方式。G90绝对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于程序原点的，G90指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的坐标值；G91相对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离，用U、W或G91指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的增量值。G90、G91可相互注销。,G90 G00/G01/G02/G03 X Y ； G91 G00/G01/G02/G03 U W ； 注意：
13、G90、G91可用于同一程序段中，但要注意其顺序所造成的差异； 采用G90编程时，也可用U、W表示X轴、Z轴的增量值。,5）坐标系设定G92 格式：G92 X_ Z_ 说明：G92通过设定对刀点与工件坐标系原点的相对位置建立工件坐标系。其中，X、Z为对刀点到工件坐标系原点的有向距离。 图2-13 G92 设立坐标系,图所示坐标系的设定，当以工件左端面为工件原点时，应按下行建立工件坐标系。 G92 X180 Z254； 当以工件右端面为工件原点时，应按下行建立工件坐标系。 G92 X180 Z44；,6）坐标系选择G54G59,说明：G54G59 是系统预定的6个坐标系，可根据需要任意选用。工件坐标系一旦选定，后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。 注意：使用该组指令前，先用MDI方式输入各坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值。 使用该组指令前，必须先回参考点。,7）直接机床坐标系编程G53 格式：G53 说明：G53使用机床坐标系编程，在含有G53的程序段中，绝对值编程时的指令值是在机床坐标系中的坐标值。,
