数控机床的编程基础 PPT课件

第二章数控加工编程基础 2 1基本概念一 数控编程从零件图样到制成控制介质的全部过程称为数控加工的程序编制 1 二 数控编程的步骤 1 分析零件图 确定工艺过程 2 数学处理 3 编写程序单 4 制作程序介质并输入程序信息 5 程序校验和试切 2 三 数控编程方法 1 手工编程2 自动编程 1 语言编程 2 图形编程 3 G92X0Y0Z0 设定绝对坐标系 刀具位于开始位置 X0 Y0 Z0 N1G90G17G00G41D07X250 0Y550 0 建立刀具半径补偿 N2G01Y900 0F150 N3X450 0 N4G03X500 0Y1150 0R650 0 N5G02X900 0R 250 0 N6G03X950 0Y900 0R650 0 N7G01X1150 0 N8Y550 0 N9X700 0Y650 0 N10X250 0Y550 0 N11G00G40X0Y0 X 4 编程实例 5 程序 PARTNOANEXAMPLE 初始语句 PARTGEOMETRYDEFINITIONS 注释C1 CIRCLE 10 60 12 5 圆定义语句C2 CIRCLE 40 20 14 5C4 CIRCLE 0 0 25C3 CIRCLE TANTO OUT C4 OUT C2 YSMALL RADIUS 12 5 圆定义语句 与圆C2和C4外切 半径12 5L1 LINE XSMALL TANTO C4 ATANGL 90 直线定义语句 与圆C4相切 并与X轴成90L2 LINE 25 72 5 10 72 5 直线定义语句L3 LINE RIGHT TANTO C2 RIGHT TANTO C1 直线定义语句 右面与圆C2和C1相切 6 DEFINECUTTERANDTOLERANCES 注释语句 定义刀具和公差CUTTER 15 指定刀具形状和尺寸 铣刀INTOL 0 005 内容差为0 005OUTTOL 0 001 外容差为0 001 DEFINEDATUMANDMACHINING 注释语句 定义基准和工艺数据FROM 0 0 30 指定起刀点GODLTA 50 0 0 刀具运动指令 走增量 50 0 0 PSIS PLANE 0 0 1 2 平面定义语句 用 0 0 1 2 定义XY平面 7 GO PAST L2TLLFT GORGT L2GOFWD C1GOFWD L3GOFWD C2 TANTO C3GOFWD C3 TANTO C4GOFWD C4GOFWD L1 PAST L2GODLTA 0 0 32GOTO 0 0 30CLPRNT 打印刀位数据NOPOST 无后置处理FINI 结束语句 8 3 图形编程 9 2 2数控机床的编程规则 10 O10N10G55G90G00Z40N20M03S500N30X 50Y0N40G01Z 5F100N50G01G42X 10Y0H01N60X60Y0N70G03X80Y20R20N80G03X40Y60R40N90G01X0Y40N100X0Y 10N110G01G40X0Y 40N120G00Z40N130M05N140M30 一 程序的一般格式 11 二 程序段格式 程序段中的字 字符和数据的排列形式 固定顺序格式54606023 分隔符程序段格式B54B60B60GYL1 字地址可变程序段格式 程序段由若干个字组成 每个字以字母 地址符 开头 字长不固定 程序段长度可变 字的排列不要求有固定的顺序N G X Y Z F S T M 12 三 字与字的功能类别 字 一套有规定次序的字符 可以作为一个信息单元存储 传递和操作 字长 一个字所含字符个数 常规加工程序中的字 一个英文字母 若干位10进制数字组成 顺序号字 地址符 N 地址符 作用 程序校对和检索修改 在加工轨迹图几何节点处标上相应顺序号字 可直观检查程序 可作为条件转向的目标 可进行程序段的复归操作 使用规则 数字为整数 数字可以不连续 可只在部分程序段中设顺序号 也可全设 也可全不设 13 模态 续效 指令 一经指定 直到出现同组其它G指令才失效 准备功能字 G00 G99 前置 0 可省略 尺寸字 X Y Z U V W P Q R A B C D E I J K 进给功能字 F 主轴转速功能字 S 刀具功能字 T 辅助功能字 M 非模态指令 14 四 程序数据输入格式 1 公制与英值G20 G212 数字范围3 坐标字表示方式有些数控机床带小数点的是mm不带小数点的是脉冲当量在公制输入中 一般有效位数为小数点后三位 切记要查使用说明书 15 2 3数控机床的坐标系 一 坐标系及运动方向 先确定Z轴 再确定X轴和Y轴 16 强调一点 机床的运动是指刀具与工件的相对运动 不管机床具体的结构是哪个运动哪个静止 在确定坐标系时一律是工件静止 刀具运动 17 二 机床原点与机床的参考点 机床原点 在机床上由机床生产厂家设置的一个固定不变的基准点 在机床说明书上有说明 通常不许用户该改变 18 机床参考点 机床参考点是机床坐标系下的一个固定的点 是开机回零建立坐标系的点 确定机床零点的 可以消除种种原因产生的误差可以从面板上操作回参考点加工中心的参考点一般在刀库换刀的位置上 19 工件坐标系 编程原点 由编程人员在工件上根据编程方便性自行设定的编制加工程序的原点 20 确定工件坐标原点的原则 1 选择设计基准2 原点尽量选择在尺寸精度要求高 粗糙度值低的工件表面上3 工件原点最好选择在对称中心4 要便于测量和检验 21 机床坐标系与工件坐标系的关系 22 三 绝对坐标系和增量坐标系 G90G00X10Y12G01X30Y37F100 G91G00X10Y12G01X20Y25F100 G00U10V12G01U20V25F100 23 四 功能代码简介 1 模态与非模态2 续效代码 24 G90 G91 N30G90G01X40Z 30F500N40X60Z 48 N30G91G01X10Z 30F500N40X20Z 18 G90 G91是一对模态指令 在同一程序段中只能用一种 无论是绝对尺寸还是增量尺寸 同一轴向的尺寸字的地址符要相同 有些系统可直接用地址符来区分 X Y Z 绝对尺寸U V W 相对尺寸 2 2常用数控编程指令的应用 25 预置寄存指令G92 G50 功能 使用G92指令用来确定起刀点与编程原点的相对位置关系 从而建立加工坐标系 指令格式 G92X Y Z 执行G92指令 机床不产生任何运动 设定的加工原点与当前刀具位置有关 随刀具起始点的位置不同而改变 必须保证起刀点位置与程序中G92指令中的坐标值一致 重复加工时应特别注意 也可用CRT MDI输入参数方式通过G54 G59设定加工坐标系 26 功能 用来指定平面直线和圆弧插补 刀具补偿平面 指令格式 G17 设置加工平面为XY 数控铣床默认平面 G18 设置加工平面为ZX 数控车床默认平面 G19 设置加工平面为YZ 坐标平面选择指令G17 G18 G19 快速点定位指令G00 功能 在加工过程中 常需要刀具空运行到某一点 为下一步加工做好准备 利用指令G00可以使刀具快速移动到目标点 指令格式 G00X Y Z 执行G00指令时 刀具的移动速度由系统参数设定 不受进给功能指令F的影响 刀具的移动方式有三种 各轴以其最快的速度同时移动 因速度和移动距离的不同先后到达目标点 刀具移动路线为多段直线的组合 2 各轴按设定的速度以联动的方式移动到位 刀具移动路线为一条直线 3 各轴按输入的坐标字顺序分别快速移动到位 刀具的移动路线为阶梯形 27 直线插补指令G01 功能 指定直线插补 其作用是切削加工任意斜率的平面或空间直线 指令格式 G01X Y Z F N30G90G01X40Z 30F500N40X60Z 48 N30G91G01X10Z 30F500N40X20Z 18 28 功能 G02为顺圆插补 G03为逆圆插补 用以在指定平面内按设定的进给速度沿圆弧轨迹切削 圆弧插补指令G02 G03 指令格式 I J K 起点到圆心的增量 矢量方向指向圆心 有些系统相反 有些系统可由G90 G91决定I J K是绝对或增量尺寸 有些车削系统I可用直径值 圆心角 180 R为正 180 R为负 不能进行整圆加工 29 G92X0Y0Z0G90G00X200 Y40 G03X140 Y100 I 60 F300 G02X120 Y60 I 50 G92X0Y0Z0G91G00X200 Y40 G03X 60 Y60 I 60 F300 G02X 20 Y 40 I 50 G92X0Y0Z0G90G00X200 Y40 G03X140 Y100 R60 F300 G02X120 Y60 R50 G92X0Y0Z0G91G00X200 Y40 G03X 60 Y60 R60 F300 G02X 20 Y 40 R50 30 整圆加工 见书中31页例如2 3 31 G41 刀具半径补偿指令G40 G41 G42 刀具半径补偿基本概念 G42 32 指令格式 G01G41 G42X Y H D G01G40X Y 刀补执行过程 刀补建立 刀补进行 刀补撤消 下一程序段起点处刀具半径矢量顶点 33 刀具半径补偿举例 N010G92X0Y0Z10N020S600M03N030G90G17N040G41G00X20Y10D01N050Z 10M08N060G01Y50F100N070X50N080Y20N090X10N100G00Z10M09N110G40X0Y0M05N120M30 34 注意事项 建立和撤消刀补程序段 不能使用圆弧插补指令 在补偿进行状态中不得变换补偿平面 偏置量的改变 一般应在刀补撤消 G40后 状态下通过重新设定进行 但也可在已偏置状态下直接改变 偏置量的符号 如果偏置量值为负 G41和G42可互相取代 由于刀具半径补偿引起的过切 N010G92X0Y0Z10N020S600M03N030G90G17N040G41G00X20Y10D01N050Z 5M08N055G01Z 10F100N060G01Y50F100 N100G00Z10M09N110G40X0Y0M05N120M30 N010G92X0Y0Z10N020S600M03N030G90G17N040G41G00X20Y9D01N045Y1N050Z 5M08N055G01Z 10F100N060G01Y50F100 35 刀具半径补偿的优越性 可直接按零件轮廓编程 不必考虑刀具半径的半径 从而简化编程 当刀具磨损或重磨后 刀具半径减小 只需手工输入新的半径值 而不必修改程序 可用同一程序 或稍作修改 甚至同一刀具进行粗 精加工 36 刀具长度补偿指令G49 G43 G44 补偿刀具长度差值 指令格式 G01G43 G44Z H G01G49 设定H01 4 0 偏置值 G91G00G43Z 32H01 实际Z向进给 32 0 4 0 36 0G01Z 21 0F1000 Z向将从 36 0进给到 57 0G00G49Z53 0 Z向将退到53 0 4 0 返回到初始位置 37 暂停指令G04P 非续效指令 用途 1 不通孔做深度控制 2 镗孔完毕要退刀 3 横向车槽 4 倒角或车顶尖孔 38 辅助功能 M00程序停止执行完含有M00的程序段以后 机床停止 直到按启动键 继续加工 用于加工过程中的 测量刀具 工件调头 手动变速等 M01计划中停只有在任选停止按键按下有效 用于关键程序的停机检查 按启动键继续 M02程序结束M30程序结束回开始状态 39 M03正转M04反转M05停M06换刀与T同用M07M08切削液开M09切削液停 40 F S T指令FS在操作面板上可以适当调整 后面的数字有两种给定方法 1 代码法 2 直接指定法T一般与M06连用T的格式有两位代码和四位代码格式 41 铣削编程举例 凸轮曲线分别由几段圆弧组成 30孔为设计基准 其余表面包括4 13H7孔均已加工 B点 X 9 96Y 63 02C点 X 5 57Y 63 76D点 X 63 99Y 0 28E点 X 63 72Y 0 03F点 X 44 79Y 19 60G点 X 4 79Y 59 18H点 X 55 62Y 25 05I点 X 63 02Y 9 97 C 42 凸轮加工的程序及程序说明如下 N10G92X0Y0Z40 进入加工坐标系N20G90G00G17X 73 8Y20 由起刀点到加工开始点N30G00Z0 下刀至零件上表面N40G01Z 16F200 下刀至零件下表面以下1mmN50G42G01X 63 8Y10F80H01 开始刀具半径补偿N60G01X 63 8Y0 切入零件至A点N70G03X 9 96Y 63 02R63 8 切削ABN80G02X 5 57Y 63 76R175 切削BCN90G03X63