数控复习.doc

第1、2章 数控机床基本概念、名词CNC：计算机数控系统MC：加工中心FMC：柔性制造单元FMS：柔性制造系统DNC：分布式数控ATC：自动刀具交换装置APC：自动托盘交换装置点位控制：点位控制的数控机床用于加工平面内的孔系，它控制在加工平面内的两个坐标轴带动刀具与工件相对运动，从一个坐标位置快速移动到下一个坐标，然后控制第三个坐标轴进行钻、镗切削加工。直线控制：这类机床的特点是除了要求控制点与点的位置准确外，还要控制两相关点之间的移动速度和轨迹。一般只能加工矩形、台阶形零件。主要有简易数控车床、数控磨床、（其控制装置的控制功能比点位控制系统复杂，不仅要控制直线运动轨迹，还要控制进给速度及自动循环加工等）轮廓控制：轮廓控制的特点是能对两个或两个以上坐标轴的位移和速度同时进行连续控制，以加工出任意斜率的直线、平面圆弧或任意平面的曲线或曲面。开环控制数控机床：开环控制数控机床的进给伺服系统是开环的，即没有位置检测反馈装置。闭环控制数控机床：闭环控制数控机床的进给伺服系统是按闭环反馈控制方式工作的，有检测装置，且安装在进给系统末端的执行部件上，实测他的位置或位移量。半闭环控制数控机床：将位置检测装置安装在伺服电动机或丝杠的端部，间接测量执行部件的实际位置或位移程序：程序是一些数控指令的集合。程序的组成：一个完整的数控加工程序由1程序开始部分（程序头）、2若干个程序段、3程序结束部分组成。程序段：一个程序段是由1程序段序号、2一个或若干个指令字和3程序段结束符组成。字：由地址符和数字符组成。（坐标值的数字符可以带符号，正号省略，负号必须写）编程指令O：程序名字符 N：程序段符号 G：准备功能 F：进给功能 S:主轴转速功能 T:刀具功能 M:辅助功能坐标轴：1.Z轴：平行于机床传递切削动力主轴轴线方向的运动2.X轴：级水平的而且平行于工件装夹平面方向的运动3Y轴:在却行了Z轴和X轴后，根据右手定则就可以确定Y轴的方向 工件坐标系：在工件上选择 一点作为坐标原点而建立的坐标系机床坐标系:在数控机床上选定一个固定点作为坐标系原点而建立的坐标系称为机床坐标系。机床原点：机床坐标系中的原点，就是机床原点。机床参考点：有些数控机床直接回到机床原点不方便，因此在每一个坐标轴的移动范围内再设置一个点，称为机床参考点。工件原点：工件坐标系中的原点称为工件原点。刀位点：用于表示刀具特征的点，编程时我们常用这一点来代替刀具，而不需考虑刀具实际大小形状。对刀点：对刀点是工件坐标系与机床坐标系之间的联系点。换刀点：技工过程中需要换刀时应规定换刀点，指刀架转位换刀时的位置。基点：工件轮廓曲线一般由直线，圆弧或其他曲线等几何元素组成，通常将各个几何元素间的连接点称为基点。节点：若干小直线段或小圆弧段称为拟合线段，拟合线段与给定曲线的交点或切点称为节点。等间距法：将某一坐标轴划分为相等的间距。等步长法：用等步长法直线拟合轮廓曲线时，每段拟合线的长度都相等。等误差法：是指任意相邻两节点的拟合误差都相第3章数控车编程特点在一个程序程序段中可采用绝对坐标编程、增量编程和混合编程 刀具只在XZ平面运动，编程坐标只有X、Z 绝对坐标编程地址为X、Z，增量编程的地址为U、 W 一般采用直径编程 可以通过对刀或用G50建立工件坐标系 刀偏（刀补）建立取消用T指令，换刀点可任选 数控车铣编程常用指令：建立工件坐标系指令：G 50（G 92）刀具运动指令：G 00 G 01 G02/G03T指令 T0101 T0100 固定循环指令：外圆车削循环 G90与端面车削循环 G94车削复合循环 G71、G72、 G73螺纹车削循环G32/G92 /G76深孔钻孔循环 G74其它指令： G04 X（P） G 96/G 97 G50 S G98/G99（进给量单位） M03 /M04/ M05 M08/M09 M02/M30车削程序的主要内容程序名调用刀具、刀补（建立工件坐标系）主轴启动到粗车循环起点粗车循环精车循环回换刀点，取消刀补换号刀、刀补变速、重新启动主轴趋近加工位置，开切削液加工加工结束回换刀点，取消刀补，切削液关主轴停程序结束第4章数控铣编程特点1 数控铣削加工对象多为具有圆弧甚至非圆曲线轮廓及有曲面的零件，必须根据加工部位特点和曲面的类型特点确定刀具类型以及设计进给路线。2 在设置工件坐标系时要正确选择程序原点。可采用G54G59指令或G92建立工件坐标系，必要时采用多程序原点编程。3 用立铣刀侧刃对零件内外轮廓表面加工时，为减少编程计算工作量及控制零件加工符合尺寸公差要求，常使用刀具半径补偿功能。刀具还需进行长度补偿。4 轮廓加工时，应处理好刀具沿工件轮廓的切向切入和切向切出以及顺铣还是逆铣加工等问题；槽铣削加工时为便于下刀通常使用键槽刀或用立铣刀安排斜线下刀或螺旋线下刀。5 为避免刀具在下刀时与工件或夹具发生干涉或碰撞，应处理好安全高度和进给高度的Z轴位置。6 数控系统为简化编程，一般都提供固定循环功能，此外还有子程序及宏程序编程功能，几何图形的镜像、旋转、比例缩放编程功能，在编程时应充分利用，以提高编程效率。 7 手动换刀，用M00暂停，程序中不能有T和M06指令数控铣编程常用指令：加工平面选择指令：G17、G18、G19建立工件坐标系指令：G54G59 G92刀具半径补偿指令： G41、G42、 G40刀具长度补偿指令： G43、G44、G49刀具运动指令：G00 G01 G02/G03固定循环指令：固定循环返回 G98/G99钻孔循环 G81与锪孔循环 G82高速深孔钻循环 G73与深孔钻循环 G83刚性攻右旋螺纹 G84与攻左旋螺纹 G74镗孔循环 G76/G86/G89固定循环取消 G80 或G00/G01/G02/G03子程序的调用/返回指令：M98/M99其它指令： G90/G91 G68/G69 G94/G95（进给量单位） M00 M03 /M04/ M05 M08/M09 M02/M30G92指令与G54G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。G92指令是通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。G54G59指令是通过MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一旦设定，加工原点在机床坐标系中的位置是不变的，断电不丢失，它与刀具的当前位置无关，除非再通过MDI方式修改。而G92设定的工件坐标系与刀具的当前位置有关，断电丢失。 G54G59指令可相互取代，G92指定的工件坐标系不能被G54等取代。铣削程序的主要内容程序名手动换刀（）G17G21G40G49G80G90建立工件坐标系主轴启动建立刀具长度补偿G43G00(G01F )Z 运动到加工点上方下刀建立刀具半径补偿G41G00(G01F ) X Y 切入加工取消刀具半径补偿抬刀，取消刀具长度补偿主轴停M00手动换刀（）变速、重新启动主轴建立刀具长度补偿趋近加工位置，开切削液下刀，建立刀具半径补偿切入加工加工结束，取消刀补，主轴升起，切削液关主轴停程序结束第5章加工中心编程特点编程和数控铣相同，但可以自动换刀，换刀要回机床参考点，换刀由选刀和换刀两步组成，指令编程格式：N_ G28 Z_ T M06； G28指令为自动返回参考点，为非模态指令加工中心选刀；指令格式T，执行该指令时，刀库将产生运动，所选刀具移动到换刀位置上；T指令本身不能实现换刀，换刀必须用M06；换刀指令M06，该指令可以使主轴定向停止，但在换刀之前应用M05使主轴停转；加工中心换刀位置通常在机床参考点，换刀前换刀轴必须回参考点；加工中心换刀程序通常包含以下内容：1关闭冷却液 2取消固定循环模式 3取消刀具半径补偿 4主轴停转 5 返回参考点 6取消长度补偿 7换刀 换刀后，趋近工件，重新启动主轴并实现刀补思考题1.什么是绝对坐标编程和增量编程？答：1、绝对编程：绝对编程是根据预先设定的编程原点计算出绝对值坐标尺寸进行编程的方法。2. 增量编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示位置的一种编程方法。2.刀具半径补偿的目的是什么？刀具半径补偿的指令的格式是怎样的？（p142）答：目的：使刀具 中心（刀心）轨迹和工件轮廓重合。指令格式：G41，G42，G40G17 G41(或G42)G01(G00)X_ Y_ D_； G18 G41(或G42)G01(G00)X_ Z_ D_； G19 G41(或G42)G01(G00)Y_ Z_ D_；G40 G01(G00)(X_ Z 或Y_ Z_)；3.加工中心自动换刀的过程可分为哪两部分？执行程序“T02M06”和“M06T02”有何不同？答：加工中心自动换刀功能是通过机械手(自动换刀机构)和数控系统的有关控制指令来完成的。换刀过程：选刀（M06），换刀（T01）选刀是从刀库中选出指定刀具的操作。换刀 将已选好的刀具装到主轴T02M06是选择2号刀并装到主轴上 M06T02是将上一步选好的刀具装到主轴上，并选择2号刀以准备下一步的装刀4.在设定工件加工坐标系时使用G92指令与G54G59指令有什么区别？5.数控机床的坐标轴是如何规定的？1.Z轴：平行于机床传递切削动力主轴轴线方向的运动 ，其正方向是增大刀具和工件的距离的方向（纵向运动时刀架向机床尾部运动为+Z，垂直运动时向上运动为+Z）2.X轴：级水平的而且平行于工件装夹平面方向的运动，其正方向是刀具离开工件的方向（Z轴垂直时，操作者面对立柱，右手方向为+X） 6.数控程序是什么？它由哪几部分组成？答：数控技工程序是一些数控指令的集合。组成：一个完整的数控加工程序由程序开始部分（程序头）、若干个程序段、程序结束部分组成。7.数控铣床刀具半径补偿的作用是什么？如何不同的刀具半径补偿量来实现同一程序进行粗精加工？答：刀具半径补偿功能的作用是使CNC自动的计算出刀具中心偏移量进而得到偏移后的中心轨迹，并使系统按刀具中心轨迹运动8.什么是工件座标系？建立工件座标系的方法有哪几种？答：在工件上选择一点作为坐标系原点而建立的坐标系称为工件坐标系。建立工件坐标系的方法有哪几种：?9.什么叫开环、闭环、半闭环系统？它们之间有什么区别？答：开环控制数控机床的进给伺服系统是开环的，即没有位置检测反馈装置。（其驱动电动机只能采用步进电动机，这类电动机的主要特征是控制电路每变换一次指令脉冲信号，电动机就转动一个步距角。）闭环控制数控机床的进给伺服系统是按闭环反馈控制方式工作的，（其驱动电动机可采用直流或交流两种伺服电动机，并配有速度反馈和位置反馈。）半闭环控制数控机床：将位置检测装置安装在伺服电动机或丝杠的端部，间接测量执行部件的实际位置或位移的系统是半闭环进给系统。区别：开环控制多用于经济型数控机床或对旧机床的改造，闭环控制方式主要用于精度要求高的数控坐标镗床、数控精密磨床等，半闭环控制数控机床可以获得比开环系统更高的精度，但它的位移精度比闭环系统的要低。与闭环系统相比，因大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内，故易于实现系统的稳定性。现在大多数数控机床都采用这种半闭环控制方式。10.数控机床的坐标轴是如何规定的？（P24）答：图：？1.z坐标轴：z坐标轴是平行于机床传递切削动力主轴线方向的运动，其正方向是增大刀具和工件距离的方向。 2.x坐标轴是水平的并且平行于工件装夹平面方向运动。3.Y坐标轴：在确定了Z,X坐标轴后，根据右手定则就可以确定Y坐标轴的方向。 4ABC旋转坐标轴 5.UVW附加坐标轴11.数控铣床刀具半径补偿的作用是什么？使用刀具半径补偿有哪几步？答： 作用：用铣刀进行轮廓加