数控程序编制的基础.ppt

,手工编程（车）课程电子教案编码：QR/C09/7.5-2-12编号：01授课日期：2013-05-07授课班级：高工11-6课题：数控程序编制的基础1.能力目标：了解数控机床的加工过程，掌握数控机床的坐标系、参考点等内容。2.知识目标：使熟悉机床坐标系、建立工件坐标系的能力3.情感目标：培养学生团结合作及分析问题解决问题的能力教学重点：数控机床的坐标系的建立、使用及参考点、坐标原点的意义教学难点：参考点的理解教学方法：讲练教具：多媒体、模型任课教师：李真备课日期：2012-2-20审核人：韩艳华审核日期：2012-2-25,组织教学（3分钟）1核查班级学生人数；2填写日志。新课导入（5分钟）华中世纪星是我国开发生产的具有自主知识产权的高性能经济型数控装置，其系统实现中文文操作，显示直观，操作更加简单，从而使系统具自极高的性价比。新课教学（76分钟）一、数控编程概述（61分钟）二、数控加工程序的表达方式（15分钟）本次课小结(4分钟)本次课作业(2分钟),手工编程（车）教学内容提要（90分钟）,一、数控编程概述（一）基础知识零件程序是由数控装置专用编程语言书写的一系列指令组成的（应用得最广泛的是ISO码：国际标准化组织规定的代码）。数控装置将零件程序转化为对机床的控制动作。最常使用的程序存储介质是U盘、磁盘和网络。,磁盘（软盘）,U盘,网络,车外圆,车端面,钻孔,车内孔,切槽,切断,车锥面,车型面,车螺纹,1、数控车削加工范围,数控车床与普通车床结构差别,右图是同一品牌的数控车床与普通车床。结构上具有明显差异,数控系统；,床身稳固装有防护门,保留主轴箱、尾座；取消挂轮箱、进给箱、溜板箱、光杆、丝杆等；,配备自动刀架对刀仪自动排屑等辅助设备。,伺服系统；,2、数控车床结构,数控车床与普通车床在结构上差别最大的部件是数控系统和进给传动。,（二）机床坐标轴,统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可保证数控机床正确运动，编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给维修和使用带来极大的方便。确认坐标系的基本原则:,1、永远假定刀具相对于固定的工件运动；由于机床结构不同，有的刀具运动，零件固定；有的零件运动，刀具固定。为了编程方便，一律规定刀具运动，零件固定。,7,2、标准坐标系采用右手直角笛卡儿坐标系统；机床坐标轴的命名方法如图所示。右手的拇指、食指和中指互相垂直，其三个手指所指的方向分别为X轴、Y轴和Z轴的正方向。用字母A、B、C表示绕X、Y、Z轴的转动，其转动的正方向用右手螺旋法则确定。,右手直角笛卡尔坐标系,（1）Z坐标标准规定：Z坐标平行主轴轴线。若没有主轴(牛头刨床)或者有多个主轴，则选择垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。Z坐标正方向的规定：刀具远离工件的方向。,确定机床坐标轴时，先确定Z轴，再确定X轴最后Y轴。,（2）X轴的确定:平行于导轨面，且垂直于Z轴的坐标轴为X轴。对于工件旋转的机床（如车床、磨床等），X坐标的方向是在工件的径向上，且平行于横滑座导轨面。刀具远离工件旋转中心的方向为X轴正方向。,（3）Y轴的确定Y坐标轴是垂直于X、Z的坐标轴。Y运动的正方向根据X坐标和Z坐标的正方向，按照右手笛卡尔直角坐标系来判断。,卧式车床坐标系,数控车床坐标系,车床坐标系,（三）机床坐标系、机床零点和机床参考点机床坐标系是机床上固有的坐标系，它是制造、调整机床的基础，也是建立工件坐标系的基础。数控机床坐标系是为了确定刀具在机床中的位置、机床运动部件的特殊位置以及运动范围等建立的几何坐标系。机床坐标系在出厂前已经调整好，一般情况下，不允许用户进行变动。,机床坐标系的原点，也叫机床零点（机械零点）。它是建立其它坐标系的基准。不同的机床，机床的零点的位置也不同。机床零点一般不能直接测量，机床面板显示的坐标值都是从机床原点开始的。,1、数控车床的原点在数控车床上，机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处。同时，通过设置参数的方法，也可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。,数控车床原点,（1）机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。（2）机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。刀具超过机床参考点位置就报警。,注意：数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点。,2、机床参考点,在机床通电后，需要在机床上正确的建立机床坐标系，而大多数数控机床的位置反馈系统都使用增量式的旋转编码器或者增量式的光栅尺作为反馈元件，因而机床在通电开机后，无法确定当前在机床坐标系中的真实位置，所以都必须首先返回参考点，从而确定机床的坐标系原点。,为什么开机后第一步需要进行返回参考点动作？,车床回参考点,铣床回参考点,3、工件（编程）坐标系编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等，以图纸上的某一点为原点，自行建立的坐标系。工件坐标系原点也称为工件原点、编程原点，是工件安装在机床工作台上夹紧后，相应的编程原点在机床坐标系中的位置。,进行加工之前，必须通过对刀操作找到工件坐标系原点在机床坐标系中的位置，称为工件零点测量，以便建立两个坐标系之间的联系。工件坐标系一旦建立，加工时，零件各尺寸坐标都是相对于加工原点（编程原点）而言的。,编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点。编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上，编程坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致，加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或端左面上。如下图所示为车削零件的编程原点。,20,加工时，操作人员则应确定工件坐标系在数控机床上的位置，并存储，即存储工件坐标原点与机床参考点的关系，体现为具体的数值。,工件坐标系设定指令,二、数控加工程序的表达方式,一个零件程序是一组被传送到控数装置中去的指令和数据。加工程序由程序名、程序主体和程序结束符号等组成。,程序名：就是给零件数控加工程序一个编号，并说明该零件加工程序开始，以便进行程序检索。程序主体：表示加工程序的全部内容。程序结束：可用指令M02或M30作为整个程序结束的符号来结束程序，程序结束应位于最后一个程序段。,如：O1001N10G54G40G49G80G90；N20G091G28X0Y0Z0；.N150M30；,程序名（必须放在开头）,程序主体（程序段号功能字段结束符）,程序结束,程序段号地址数字,（一）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。程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令字的含义。%：零件程序号N：程序段号G：准备功能F：进给速度S：主轴机能T：刀具机能M：辅助机能D：补偿号程序结束符：M02或M30；注释符：括号“（）”内或分号“；”后的内容为注释文字。,（二）程序的文件名通常程序的文件名格式为：O（地址O后面必须有四位数字或字母），如日本FANUC系统。华中数控HNC-21/22T系统扩展了标识程序文件的方法，可以