数控技术-第二章 PPT课件

第二章数控机床的程序编制 程序编制方法一般分为两大类 1 手工编程 2 自动编程 第一节程序编制的基础知识一 数控编程的概念在数控机床上加工零件时 程序员根据加工零件的图样和加工工艺 将零件加工的工艺过程及加工过程中需要的辅助动作 如换刀 冷却 夹紧 主轴正反转等 按照加工顺序和数控机床中规定的指令代码及程序格式编成加工程序单 再将程序单中的全部内容输入到机床数控装置中 自动控制数控机床完成工件的全部加工 根据零件图样和加工工艺编制成加工指令并输入到数控装置的过程称为数控程序编制 程序编制的一般内容和过程如图2 1所示 图2 1程序编制的一般内容和过程 1 第一节程序编制的基础知识 1 分析零件图样 确定加工工艺根据零件图样 对零件的形状 尺寸 精度 表面质量 材料 毛坯种类 热处理和工艺方案等进行详细分析 制定加工工艺 2 刀具运动轨迹计算在编制程序前要进行运动轨迹的基点 圆弧线段的圆心等坐标值计算 这些坐标值是编制程序时需要输入的数据 所谓基点就是运动轨迹相邻几何要素间的交点 3 编写加工程序单根据计算出的运动轨迹坐标值和已确定的加工顺序 加工路线 切削参数以及辅助动作等 按照数控机床规定使用的功能代码及程序格式 逐段编写加工程序单 4 制备控制介质简单程序可以直接使用键盘输入数控装置 比较复杂的程序一般通过通信方式输入数控装置 2 第一节程序编制的基础知识 5 程序校验和首件试切校验的一般方法是 1 在不装夹工件情况下起动数控机床 进行空运行 观察运动轨迹是否正确 2 在具有CRT屏幕图形显示功能的数控机床上 进行工件图形的模拟加工 检查工件图形的正确性 然后进行首件试切 进一步考察程序单或控制介质的正确性 并检查是否满足加工精度要求 3 第一节程序编制的基础知识 二 数控编程的字符与代码字符 Character 是一个关于信息交换的术语 它的定义是 用来组织 控制或表示数据的一些符号 如数字 字母 标点符号 数学运算符等 字符是机器能进行存储或传送的记号 字符也是我们所要研究的加工程序的最小组成单位 常规加工程序用的字符分四类 一类是字母 它由大写26个英文字母组成 第二类是数字和小数点 它由0 9共10个阿拉伯数字及一个小数点组成 第三类是符号 由正 号和负 号组成 第四类是功能字符 它由程序开始 结束 符 如 程序段结束符 如 跳过任选程序段符 如 等组成 代码由字符组成 数控机床功能代码的标准有EIA 美国电子工业协会 制定的EIARS 244和ISO 国际标准化协会 制定的ISORS 840两种标准 国际上大都采用ISO代码 现在我国规定新产品一律采用ISO代码 4 第一节程序编制的基础知识 三 准备功能G代码和辅助功能M代码用G M指令来描述工艺过程的各种操作和运动特征 1 准备功能G指令准备功能G指令是用来规定刀具和工件的相对运动轨迹 即插补功能 机床坐标系 坐标平面 刀具补偿 坐标偏置等多种加工操作 G指令由地址符G及其后面的二位数字组成 共有100种G指令 G00 G99 如表2 2示 G代码有模态与非模态两种 表2 2第2栏中 标有字母的表示对应的G代码为模态代码 又称续效代码 模态代码按功能分为若干组 标有相同字母的为同组 标有 的表示对应的G代码为非模态代码 又称非续效代码 其意义见表2 2 5 第一节程序编制的基础知识 表2 2模态与非模态的意义 6 第一节程序编制的基础知识 2 辅助功能M指令辅助功能M指令是控制数控机床 开 关 功能的指令 主要用于完成加工操作时的辅助动作 M指令由地址符M及其后面的二位数字组成 共有100种M指令 M00 M99 如表2 3所示 7 第一节程序编制的基础知识 表2 3M功能代码表 8 第一节程序编制的基础知识 1 程序暂停指令 M00功能 M00使程序停在本段状态 不执行下段 当按下循环启动键后 可继续执行下一程序段 应用 该指令可应用于自动加工过程中 停车进行某些固定的手动操作 如手动变速 换刀等 2 程序计划暂停指令 M01功能 与M00相似 预先按下 任选停止 开关 当执行到M01时 程序即停止 若不按下 任选停止 开关 则M01不起作用 程序继续执行 应用 该指令常用于关键尺寸的抽样或临时停车 9 第一节程序编制的基础知识 3 程序结束指令 M02功能 该指令表示加工程序全部结束 它使主轴 进给 切削液都停止 机床复位 它比M00功能多了一项 复位 功能 应用 该指令必须编在最后一个程序段中 4 主轴正转 反转 停指令 M03 M04 M05功能 M03 正转 M04 反转 M05 停转 5 换刀指令 M06功能 自动换刀 应用 用于具有自动换刀装置的机床 加工中心 数控车床等 10 第一节程序编制的基础知识 四 数控程序结构与程序段格式1 程序的结构一个完整的数控加工程序由程序号 程序段和程序结束符三部分组成 2 程序段格式N G X Y Z F S T M LF N 为程序地址字 G 为准备功能字 X Y Z 及U V W I J K 等为坐标轴地址 后面的数字表示刀具在相应坐标轴上的移动距离或坐标值 11 第一节程序编制的基础知识 F 为进给功能字 S 为主轴转速功能字 T 为刀具功能字 M 为辅助功能 LF为程序段结束符 3 主程序和子程序在一个零件的加工程序中 若有一定数量的连续的程序段在几处完全重复出现 可将这些重复的程序段按一定的格式做成子程序 并存入到子程序存储器中 如图2 2 12 第一节程序编制的基础知识 图2 2主程序与子程序关系图 13 第二节数控机床的坐标系统 一 数控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2 3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 如图2 3 图2 3右手笛卡儿坐标系 14 第二节数控机床的坐标系统 3 运动方向的确定 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 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 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Y X ZX轴逆时针旋转900得到Y轴 4 旋转运动坐标系X A Y B Z C 15 第二节数控机床的坐标系统 图2 4数控车床坐标系 16 第二节数控机床的坐标系统 图2 5数控铣床坐标系 图2 6数控镗铣床坐标系 17 第二节数控机床的坐标系统 二 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 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2 7所示 图2 7机床坐标系与工件坐标系 18 第二节数控机床的坐标系统 三 绝对坐标系统与增量 相对 坐标系统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2 8a增量坐标所表