数控机床的坐标系及编程规则培训课程.ppt

数控原理与编程实训 教师课时授课计划教师姓名课程名称数控原理与编程实训授课时数0 5天累计3天 课题三数控机床的坐标系及编程规则 一 旧课复习1 什么是刀具半径补偿 2 什么是刀具长度补偿 3 试述刀具补偿原理 二 新课的教学内容 一 数控机床坐标轴的确定数控机床的标准坐标系及其运动方向 在国际标准中有统一规定 我国的标准JB3052 82与之等效 1 规定原则 1 右手笛卡尔坐标系标准的机床坐标系是一个右手笛卡尔坐标系 用右手螺旋法则判定 如图3 1所示 右手的拇指 食指 中指互相垂直 并分别代表 X Y Z轴 围绕 X Y Z轴的回转运动分别用 A B C表示 其正向用右手螺旋定则确定 与 X Y Z A B C相反的方向用带 的 X Y Z A B C 表示 图3 1右手笛卡尔坐标系 2 刀具运动坐标与工件运动坐标统一规定 用字母不带 的坐标表示刀具相对 静止 工件而运动的刀具运动坐标 用字母带 的坐标表示工件相对 静止 刀具而运动的工件运动坐标 3 运动的正方向规定使刀具与工件距离增大的方向为运动的正方向 2 坐标轴确定的方法及步骤 1 Z轴一般取产生切削力的主轴轴线为Z轴 刀具远离工件的方向为正向 当机床有几个主轴时 选一个与工件装夹面垂直的主轴为Z轴 当机床无主轴时 选与工件装夹面垂直的方向为Z轴 图3 3立式数控铣床 图3 2数控车床坐标系 2 X轴位于平行工件装夹面的水平面内 对于工件作回转切削运动的机床 如车床 磨床等 在水平面内取垂直工件回转轴线 Z轴 的方向为X轴 刀具远离工件的方向为正向 如图3 3所示 对于刀具作回转切削运动的机床 如铣床 镗床等 当Z轴垂直时 人面对主轴 向右为正X方向 如图3 4所示 当Z轴水平时 则向左为正X方向 如3 5所示 对于无主轴的机床 如刨床 以切削方向为正X方向 图3 5数控车床的机床坐标系 图3 4卧式数控铣床 3 Y轴根据已确定的X Z轴 按右手笛卡尔坐标系确定 4 A B C轴此三轴为回转进给运动坐标 根据已确定的X Y Z轴 用右手螺旋定则确定 二 数控机床的两种坐标系 数控机床的坐标系包括机床坐标系和编程坐标系两种 1 机床坐标系又称机械坐标系 其坐标和运动方向视机床的种类和结构而定 当数控车床配置后置式刀架时 其机床坐标系如图3 5所示 Z轴与车床导轨平行 取卡盘中心线 正方向是离开卡盘的方向 X轴与Z轴垂直 正方向为刀架远离主轴轴线的方向 机床坐标系的原点也称机床原点或机械原点 如图3 5 图3 6 a 所示的O点 从机床设计的角度来看 该点位置可任选 但从使用某一具体机床来看 这点却是机床上一个固定的点 数控铣床的机床坐标系 数控铣床的坐标系 XYZ 的原点O和机床零点是重合的 如图3 6 a 所示 图3 6立式数控铣床坐标系和机床原点 工件原点 2 编程坐标系 1 又称工件坐标系 是编程时用来定义工件形状和刀具相对工件运动的坐标系 2 为保证编程与机床加工的一致性 工件坐标系也应是右手笛卡尔坐标系 3 工件装夹到机床上时 应使工件坐标系与机床坐标系的坐标轴方向保持一致 4 编程坐标系的原点 也称编程原点或工件原点 其位置由编程者确定 如图3 6 b 所示的o2点 三 数控编程的种类及步骤 1 数控编程的种类常见的数控编程方法有手工编程和计算机自动编程 2 数控加工程序编制的步骤 1 确定工艺过程 2 计算刀具轨迹的坐标值 3 编写加工程序 4 将程序输入数控机床 5 程序检验 四 FANUC0i系统的编程指令 2 F S T指令 1 进给功能F指令F指令表刀具中心运动时的进给速度 由F和其后的若干数字组成 数字的单位取决于每个系统所采用的进给速度的指定方法 2 主轴转速功能S指令S指令表示机床主轴的转速 其表示方法有以下三种 转速S表示主轴转速 单位为r min 如S1000表示主轴转速为1000r min 恒线速在恒线速状态下 S表示切削点的线速度 单位为m min 如S60表示切削点的线速度恒定为60m min 代码用代码表示主轴速度时 S后面的数字不直接表示转速或线速的数值 而只是主轴速度的代号 3 刀具功能T指令 采用T指令编程由T和数字组成 有T 和T 两种格式 数字的位数由所用数控系统决定 T后面的数字用来指定刀具号和刀具补偿号 采用T D指令编程利用T功能选择刀具 利用D功能选择相关的刀偏 3 M指令 1 程序停止指令 M00功能 执行完包含M00的程序段后 机床停止自动运行 此时所有存在的模态信息保持不变 用循环启动使自动运行重新开始 2 程序计划停止指令 M01功能 与M00类似 执行完包含M01的程序段后 机床停止自动运行 只是当机床操作面板上的任选停机的开关置1时 这个代码才有效 3 主轴正转 反转 停止指令 M03 M04 M05功能 M03 M04指令可使主轴正 反转 与同段程序其他指令一起开始执行 M05指令可使主轴在该程序段其他指令执行完成后停转 4 换刀指令 M06功能 自动换刀 用于具有自动换刀装置的机床 如加工中心 数控车床 5 程序结束指令 M02或M30功能 该指令表示主程序结束 同时机床停止自动运行 M30还可使控制返回到程序的开头 五 数控加工程序的结构 一个完整的数控加工程序由程序开始部分 若干个程序段 程序结束部分组成 一个程序段由程序段号和若干个 字 组成 一个 字 由地址符和数字组成 10 01 40 0 25 4 200 程序段结束 进给速度指令 坐标移动距离指令 运动方式指令 直线 程序段号 三