数控编程.ppt

5.1.1数控编程过程及方法,图5-1数控编程过程,5.1数控编程的基本知识,一、编程过程,1确定加工方案:选择能够实现该方案的适当的机床、刀具、夹具和装夹方法。2.工艺处理:工艺处理包括选择对刀点，确定加工路线和切削用量。3.数学处理:根据图纸数据求出编程所需的数据(每一程序段的终点坐标)。4.编写程序清单5.制备介质和程序检验,加工方案工艺处理数学处理,二、机床的坐标系与运动方向（机器坐标系）为了使编出的程序在不同厂家生产的同类机床上有互换性，必须统一规定数控机床的坐标方向。JB3051-82标准为数字控制机床坐标轴和运动方向的命名，与国际标准ISO841中的规定相同。a对于工件旋转的机床，X为工件径向，平行于横滑座，刀具离开工件旋转中心向为正b对于刀具旋转的立式机床，当从刀具的主轴向立柱看时，向右的方向为正c对于刀具旋转的卧式机床，当从刀具（主轴）尾端向工件看时，向右的方向为正,编程方法,1.手工编程2.数控语言编程3.图形编程,右手笛卡儿坐标系,二、机床的坐标系与运动方向1.刀具相对于静止工件而运动的原则假定刀具(动)相对于静止的工件(静)运动。,2.标准（机床）坐标系的规定（1）机床坐标系的规定标准的机床坐标系是一个右手笛卡尔坐标系，如图所示，规定了X、Y、Z三个直角坐标轴的方向，这个坐标系的各个坐标轴与机床的主要导轨平行。根据右手螺旋法则，我们可以很方便地确定出A、B、C三个旋转坐标的方向。,（1）Z坐标的确定Z坐标的运动由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行的标准坐标轴即为Z坐标。Z为平行与机床主轴，离开工件为正，正方向是刀具远离工件的方向。（2）X坐标的确定X坐标运动一般是水平的，它平行于工件的装夹平面，平行主切削方向；是刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。（3）Y坐标的确定YXZX轴逆时针旋转90度得到Y轴（4）旋转运动坐标系X（A）、Y（B）、Z（C）,3.运动方向的确定,数控车床坐标系,数控机床的坐标系统,数控机床的坐标系统,图数控铣床坐标系,图数控镗铣床坐标系,数控机床的坐标系统,图机床坐标系与工件坐标系,机床原点是机床固有的点，以该点为原点与机床的主要坐标建立的直角坐标系，称为机床坐标系。机床坐标系是制造机床时用以确定各零部件相对位置而建立起来的。,三、机床坐标系与工件坐标系,工件坐标系是指编程人员以零件图纸上的某一点（工件原点或编程原点）为坐标原点建立的坐标系，编程时用来确定编程尺寸。如图所示,机床原点（机械原点，机械参考点，零点）机床固有点，启动时，通常要进行机动式或手动式回零，回零就是回到直线坐标和旋转坐标的正向极限位置，这个位置一般采用常开微动开关配合反馈元件标记脉冲的方法确定。,图绝对坐标系与增量（相对）坐标值,绝对坐标是表示刀具（或机床）运动位置的坐标值，是相对于固定的坐标原点给出的。如图（a）增量坐标所表示的刀具（或机床）运动位置的坐标值是相对于前一位置的，而不是相对于固定的坐标原点的。如图（b）,四、绝对坐标系统与增量（相对）坐标系统,机床坐标系、编程坐标系和局部坐标系的说明：机床坐标系数控机床出厂时，由生产厂家按照国家标准设定的坐标系。机床坐标系一经设定，就不再改变。每次开机时由数控装置自动设置一次机床坐标系。编程坐标系（工件坐标系）为了编程方便而设定的坐标系，零件加工程序中的坐标值均为编程坐标系中的坐标。编写零件加工程序前必须确定所在的坐标系。编程时一般选择工件上的某一点为程序的原点（0），并以这点作为坐标系的原点，编程坐标系可以同时设定6个（G54-G59）。局部坐标系在编程坐标系中建立的坐标系G52,在所在的编程坐标系里有效。,图机床坐标系、编程坐标系和局部坐标系的关系,5.1.4编程中数学处理问题,1.数值计算的内容,（1）基点，逼近节点计算（2）刀位点轨迹的计算（3）辅助程序段的数值计算,2.直线与圆弧平面轮廓的基点坐标计算,3.非圆曲线的节点坐标计算,1）等间距直线逼近法,2）等程序段法直线逼近的节点计算,3）等误差法直线段逼近的节点计算,4）曲率圆法圆弧逼近的节点计算,5）三点圆法圆弧逼近的节点计算,当以工件的左端面为工件原点时，应按以下程序建立工件坐标系G92X198Z268当以工件的右端面为工件原点时，应按以下程序建立工件坐标系G92X198Z58,*参考内容：数控车床与铣床的对刀(一)数控车床的对刀数控车床对刀方法基本相同，首先，将工件在三爪卡盘上装夹好之后，用手动方法操作机床，具体步骤如下：1）回参考点操作采用ZERO（回参考点）方式进行回参考点的操作，建立机床坐标系。此时CRT上将显示刀架中心（对刀参考点）在机床坐标系的坐标值。2）试切对刀先用已选好的刀具将工件外圆表面车一刀，保持X向尺寸不变，Z向退刀，按设置编程零点键，CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零（即X0，Z0）；然后，停止主轴，测量工件外圆直径D。如图所示。再将工件端面车一刀，当CRT上显示的X坐标值为-（D/2）时，按设置编程零点键，CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零（即X0，Z0），系统内部完成了编程零点的设置功能。,例要求刀具从当前点移动到点，再从点移动到B点,%0001N10G54G00G90X40Z30N20G59N30G00X30Z30N40M30,a用G90编程%0002N10G92X0Z0N20G01X15Z20N30X45Z40N40X25Z60N50X0Z0N60M30,b用G91编程%0003N10G91N20G01X15Z20N30X40Z20N40X-20Z20N50X-25Z-60N60M30,C混合编程%0004N10G92X0Z0N20G01X15Z20N30U30Z40N40X25W20N50X0Z0N60M30,A直径编程%0005N10G92X180Z254N20G36G01X20W-44N30U30Z50N40G00X180Z254N50M30,B半径编程%0006N10G92X90Z254N20G37G01X10W-44N30U15Z50N40G00X90Z254N50M30,6.2进给控制指令,例6-5如下图，用直线插补指令编程,%0007N10G92X100Z10N20G00X16Z2M03N30G01U10W-5F300N40Z-48N50U34W-10N60U20Z-73N70X90N80G00X100Z10N90M05N100M30,例-用倒角指令编程,6.2.4G32螺纹加工指令1）格式G32X（U）Z（W）REPF,注：.在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速段和降速退刀段，以消除伺服滞后造成的螺距误差；.在螺纹切削过程中进给修调无效；.螺纹加工时主轴必须旋转。从粗加工到精加工，主轴的转速必须保持一常数；.在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将非常危险；.在螺纹加工中不得使用恒定线速度控制功能；.R为0.75-1.75倍的螺距,E为牙型高.,2)常用螺纹切削的进给次数与吃刀量,例6-8螺纹导程为1.5mm，升降速段分别为1.5mm，1mm，分四次加工，每次吃刀量（直径值）分别为0.8mm,0.6mm,0.4mm,0.16mm,6.2.5暂停指令G04G04X_其中X值是暂停时间，单位为秒，最大指令时间是9999.999秒。,6.3回参考点控制指令1）自动返回参考点G28指令G28X（U）_Z（W）_2）从参考点返回G29指令G29X（U）_Z（W）_%3318N1T0101N2G00X50Z100N3G28X80Z200N4G29X40Z250N5G00X50Z100N6M30注：1、使用该两指令应回过一次参考点2、回参考点时应取消刀偏、刀补,6.4恒线速度G96、G97指令格式：G96S恒线速度有效G97S取消恒线速度功能说明：S：G96后面的S值为切削的恒定线速度（m/min）；G97后面的S值为取消恒线速度后，指定的主轴转速（r/min）；如缺省，则为执行G96指令前的主轴转速度。注意：1、使用恒线速度功能，主轴必须能自动变速。（如：伺服主轴、变频主轴）2、在系统参数中设定主轴最高限速。,用恒线速度功能编程,7.1简单循环1、内、外径切削循G80指令1）圆柱面的内、外径切削循G80X（U）_Z（W）_F_,F,2)带锥度的内、外径切削循环G80X（U）_Z（W）_I._F_I-切削始点B与切削终点C的半径差，即rb-rc。当算术值为正时，I取正值；为负时，I取负值，I为模态值。,F,例（G01绝对）%1008N1T0101N2G00X90Z20N3G00X31Z3N4G01Z-50F100N5G00X36N6Z3N7X30N8G01Z-50F80N9G00X36N10X90Z20N11M30,例（G80绝对）%1008N1T0101N2G00X90Z20N3X40Z3N4G80X31Z-50F100N5G80X30Z-50F80N6X90Z20N7M30,例2（G01）%1008T0101G00X80Z10G00X31Z3G01Z-50F100G00X36Z3X29G01Z-20F100G00X36Z3X28G01Z-20F80X30Z-50G00X36X80Z10M05M30,例2（G80）%1008T0101G00X80Z10G00X40Z3G80X31Z-50F100G80X29Z-20G80X28Z-20G01Z-17F80G80X30Z-50G00X80Z10M05M30,例3%1008T0101G00X100Z40G00X26.6Z5G01X31Z-50F100G00X36X100Z40T0202G00X25.6Z5G01X30Z-50F80G00X36X100Z40M05M30,例3%1008T0101G00X100Z40G00X40Z5G80X31Z-50I-2.2F100G00X100Z40T0202G00X40Z5G80X30Z-50I-2.2F80G00X100Z40M05M30,例4%1008T0101M03S450G00X100Z40X40Z3G80X31Z-50F100G80X25Z-20G80X29Z-4I-7F100G00X100Z40T0202G00X100Z40G00X14Z3G01X24Z-2F80Z-20X28X30Z-50G00X36X80Z10M05M30,2、端面切削循环G81指令1）端面切削循环G81X（U）_Z（W）_F_,2）圆锥端面切削循环G81X（U）_Z（W)_K_F_,3、螺纹切削循环G82指令1）直螺纹切削循环G82X（U）_Z（W）_R_E_C_P_F_X、Z：C点的坐标值，或C点相对A点的增量值。R、E：Z、X轴向螺纹收尾量，为增量值。P：相邻螺纹头的切削起点之间对应的主轴转角F：螺纹导程C:螺纹头数,2）锥螺纹切削循环G82X_Z_I_R_E_C_P_F_其中X、Z同上述一致，I为锥螺纹始点与锥螺纹终点的半径差，即rb-rc，I为模态值,7.2复合循环切削指令,1、外径粗加工循环G71指令无凹槽内（外）径粗车复合循环,%3332（见图3.3.32）N1T0101N2G00X80Z80N3M03S400N4X6Z5G71U1R1P8Q16X-0.4Z0.1F100N5G00X80Z80N6T0202N7G00G42X6Z5N8G00X44N9G01W-20F80N10U-10W-10N11W-10N12G03U-14W-7R7N13G01W-10N14G02U-10W-5R5N15G01Z-80N16U-4W-2N17G40X4N18G00Z80N19X80N20M30,有凹槽加工时,端面粗车复合循环G72指令,3、封闭轮廓循环G73指令,初级工样题六,初级工样题七,中级工样题一,综合练习一,5.3数控铣削编程,5.3.1数控铣床的编程特点,1.编程特点,（1）首先应进行合理的工艺分析（2）尽量按刀具集中法安排加工工序，减少换刀次数（3）合理设计进、退刀辅助程序段，选择换刀点的位置，是保证加工正常进行，提高零件加工效率的重要环节。（4）程序必须认真检查，加工前进行试运行，减少程序出错率。,2.坐标系,1）机床坐标系2）参考点3)工件坐标系,轴方向的零点，一般设在工件表面,5.3.2铣削加工时的刀具路径,1.安全高度的确定,2.进刀、退刀方式的确定,方式：侧向或沿切线进刀、退刀,a.下刀移动过程不能用快速运动指令G00，要用直线插补运动指令G01.b.对于零件型腔的粗铣加工，一般应先钻一个工艺孔至型腔底面并扩孔，以便所使用的立铣刀能从工艺孔进刀，再进行型腔加工。,常用指令,1.辅助功能M代码1）CNC内定的辅助功能,程序暂停M00程序结束M02程序结束并返回零件程序头M30子程序调用M98及从子程序返回M99,2)PLC设定的辅助功能,主轴控制指令M03M04M05换刀指令M06切削液打开、停止指令M07M09,2）准备功能代码,尺寸单位选择G20、G21、G