数控技术数控编程基础PPT课件

数控编程基础Chapter7FundamentalofNCProgramming 1 3 2 5 4 程序编制的内容 程序结构及常用功能指令 机床坐标系 数控加工工艺设计 工艺处理及数学计算 6 本章小结 A手工编程过程 从零件图纸分析到编制零件加工程序和制作控制介质的全部过程 称为程序编制 程序编制分为手工编程和自动编程两种 Analyzingpartgraphicsanddeterminingthemanufacturingtechnologicalprocess 1程序编制的内容ContentsofNCProgramming Correctlyselectingprogramoriginandcoordinatesystem Calculatingnumericalvalues Writingpartprograms Fabricatingcontrolmedium Verifyingpartprograms B自动编程过程 利用CAM软件系统进行编程 确定加工工艺加工模型建立刀具轨迹生成后置代码生成加工代码输出 几何建模modeling 轨迹规划tracedesign 仿真simulation 通信communication 1程序编制的内容ContentsofNCProgramming 1程序编制的内容ContentsofNCProgramming 通过数控加工的适应性分析 选择数控加工的零件及内容结合加工表面的特点和数控设备的功能对零件进行数控加工的工艺分析进行数控加工的工艺设计根据图形的需要 对零件图形进行数学处理编写加工程序清单校对与修改加工程序清单首件试切 并对现场问题进行处理编制数控加工工艺技术文件 如数控加工工序卡 程序说明卡等 A数控加工的工艺特点 相对传统加工而言严密 具体 注重加工的适应性 B工艺内容的选择 通用机床无法加工的内容应作为优先选择的内容 通用机床难加工 质量难以保证的内容应作为重点选择的内容 通用机床加工效率低 工人手工操作劳动强度大的内容 可在数控机床尚存富余能力的基础上进行选择 2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachining A数控加工的工艺特点 B工艺内容的选择 需较长时间调整的加工内容 如毛坯的粗基准定位来加工第一个精基准的工序 数控编程取数困难 易于和检验依据发生矛盾的型面 轮廓 需多次装夹 零星分散的加工表面 可采用通用机床补加工 加工余量大而又不均匀的粗加工 2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachining C工艺性分析 尺寸标注方法分析 零件零件轮廓的完整性与正确性分析 零件技术要求分析 尺寸精度 形状精度 位置精度 表面粗糙度及热处理等 零件材料分析 在满足零件功能的前提下 应选用廉价 切削性能好的材料 而且 材料选择应立足国内 不要轻易选用贵重或紧缺的材料 2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachining C工艺性分析 零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸 这样可以减少刀具规格和换刀次数 使编程方便 提高生产效率内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小 所以内槽圆角半径不应太小铣槽底平面时 槽底圆角半径厂不要过大应采用统一的基准定位 2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachining D加工方案设计 工序设计 机床的选择 刀具的选择 切削用量的选择 夹具及装夹方式选择 加工方法选择安排加工顺序 工序安排 先粗后精 先面后孔 先主后次 基面先行 先内后外 先面后孔 减少换刀 减少装夹数控工序和普通工序的衔接 走刀路线 Cuttingfactors 2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachining E走刀路线的确定 精度与加工质量 2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachining 选择原则 保证零件的加工精度和表面租糙度 方便数值计算以减少编程工作量 缩短走刀路线以减少空行程 2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachining E走刀路线的确定 加工效率 3坐标系CoordinateSystem A机床坐标系 机床坐标系是指用于确定机床的运动方向和移动距离的坐标系 标准的数控机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系 其基本坐标轴为X Y Z直角坐标 相对于每个坐标轴的旋转运动坐标为A B C CartesianSystem MachineCoordinateSystem 3坐标系CoordinateSystem B机床参考点 MachineZero 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 机床原点是指机床坐标系的原点 即X 0 Y 0 Z 0的点 机床坐标系 机械坐标系 机器坐标系 以机床原点建立的坐标系 Referencepoint 3坐标系CoordinateSystem B机床参考点 Referencepoint MachineZero 3坐标系CoordinateSystem CZ轴的确定 JB3051 82 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 Z轴 传递切削力的主轴所规定的轴向 车床 磨床等是带动工件旋转的轴 对于铣床 镗床 钻床等是带动刀具旋转的轴 方向 平行于主轴轴线 远离工件方向为正方向 3坐标系CoordinateSystem CZ轴的确定 3坐标系CoordinateSystem CZ轴的确定 3坐标系CoordinateSystem D工件坐标系 工件坐标系是由编程人员以工件图纸上的某一固定点位原点 也称工件原点 所建立的坐标系 工件坐标系又称编程坐标系编程时一般选择工件上的某一点为程序的原点 并以这点作为坐标系的原点 建立的新坐标系 同时可设定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 ProgrammingZero WorkpieceZero 3坐标系CoordinateSystem D工件坐标系 为何建立如此多的坐标系 如何工作的 如何建立联系 3坐标系CoordinateSystem E对刀 回参考点操作采用REF方式进行回参考点的操作找到参考点在机床坐标系下的位置试切端面对Z轴将工件端面车一刀 找到当前刀尖所在的Z位置 加上适当的偏移 记录到工件坐标系的Z寄存器 试切外圆对X轴将工件外圆表面车一刀 保持X向尺寸不变 Z向退刀 找到当前刀尖所在的Z位置 加上适当的偏移 记录到工件坐标系的Z寄存器 3坐标系CoordinateSystem F绝对坐标与相对坐标 AbsoluteandIncremental 以绝对坐标计算XA 12YA 15XB 30YB 35 以相对坐标计算XA 0YA 0XB 18YB 20 4工艺处理及数学计算Processprepare calculation A对刀点与换刀点 对刀点刀具相对于工件运动的起点 又称起刀点 也就是程序运行的起点 4工艺处理及数学计算Processprepare calculation A对刀点与换刀点 对刀点的选择原则 对刀点应便于数学处理和程序编制 对刀点在机床上容易校准 在加工过程中便于检查 引起的加工误差小 对刀点可以设置在零件 夹具上面或机床上面 4工艺处理及数学计算Processprepare calculation A对刀点与换刀点 换刀点一把刀具用完后 为防止刀具与工件相碰 刀具要先到工件之外 再进行换刀这个位置就叫换刀点 换刀点应根据工序内容的安排 为了防止换刀时刀具碰伤工件 换刀点往往设在零件的外面 4工艺处理及数学计算Processprepare calculation B数学计算及误差控制 编程中的误差控制误差源 逼近误差 插补误差 圆整误差 5程序结构及常用功能指令ProgramStructure CommonInstructionCode A程序结构 程序由程序段 block 组成 一个程序段由若干个代码字 word 组成 每个代码字由字符 character 字母 数字 符号 组成 N001G91G00X50Y60N002G00X 50Y 60N003S3000M03N004G01X100 0Y50 0F150 N100M02LF Example 5程序结构及常用功能指令ProgramStructure CommonInstructionCode A程序结构 地址字的准确意义及用法要看具体的数控系统 两种国际通用标准 ISO和EIA 我国JB3208 83 与ISO等效 5程序结构及常用功能指令ProgramStructure CommonInstructionCode B主程序与子程序 子程序将重复出现的程序串单独抽出来 按一定的格式写成子程序 供主程序调用 子程序的格式除有子程序名或子程序开头代码字外 还要有子程序结束代码字 其余部分与主程序相同 subprogramsubroutine 5程序结构及常用功能指令ProgramStructure CommonInstructionCode C功能指令模块 准备功能指令 G代码 用于指定一些动作或选择一种操作方式 如直线插补 圆弧插补 刀具补偿 建立工件坐标系等辅助功能指令 M代码 用于指令控制功能和机床功能 多与程序执行和机械控制有关 如 打开 关闭冷却液 等FST指令F代码用于指定进给速度 S代码用于指定主轴转速 T代码用于指定刀具 5程序结构及常用功能指令ProgramStructure CommonInstructionCode C功能指令模块 模态指令是指某些G代码在一个程序段被指定后 直到以后程序段出现同组的另一个代码时才失效的G代码 续效指令 非模态指令 默认有效 指令组 趋前指令 几个基本概念 5程序结构及常用功能指令ProgramStructure CommonInstructionCode C功能指令模块 常用的辅助功能指令 程序停止M00 M02 M30子程序结束M17主轴控制M03 M04 M05换刀指令M06冷却液控制M07