数控车床基础概述PPT课件

.,1,数控编程与操作,主讲人：,江西机电职业技术学院机械工程系,2012年2月2012年6月,卢其宜,.,2,.,3,主程序,O0001G28G91Z0T01M06G54G90G00X0Y0S1000M03G43H01Z50G00X60Y60Z5M08G01Z-8F300M98P100G01Z-18F300M98P100G01Z-8G41X30Y50D01F300Y0#1=0N10#24=30*COS#1#25=20*SIN#1G01X#24Y#25F300#1=#1-5IF#1GE-360GOTO10G01X30Y0,Y-50G00G40X40Y-60M09Z100M05G28G91Z0T02M06G90G00X40Y30S1000M03G43H02Z50Z5.0M08G01Z-5.0F300#2=0N20#26=-5+7*SIN#2G01Z#26F300#1=0N30#124=25+7*COS#2*COS#1#125=15+7*COS#2*SIN#1G01X#124Y#125F300#1=#1-5IF#1GE-360GOTO30#2=#2+5IF#2LE90GOTO20G00Z100M09M30,子程序O0100G41G01X37Y50D01F100Y-37X-37Y37X35Y0G02I-35G01Y-50G40G00X60Y60Z5Y60M99,.,4,置身历史当中，想象自己如同前人那样去研究，学会由无到有地去发现知识。,由温故知新，再由温故创新，要做到二个层次。,把前人的推导（或编程）作为创新的案例，予以特别重视，去体会如何提出和解决问题；,呵呵，创新能力的培养得以落实，将来我也会解决新问题！,创新的二个层次,.,5,我们应自觉利用课程为载体，启迪和培养自己的研究性思维方法，其重要性决不亚于学习知识本身！,处处留心皆学问，事事练达即文章。,.,6,内容,第1章概述1.1数控加工技术概况1.1.1数控机床的产生1.1.2数控机床的基本概念1.2数控编程基础知识一、程序格式二、程序的组成结构三、FANUC0i系统数控车床操作,.,7,目的与要求,1了解数控机床的产生和发展过程，了解数控的概念，熟悉数控机床的加工特点及应用，了解数控机床与普通机床之间的区别和联系；2掌握数控编程内容和方法；3了解FANUC0i系统数控车床操作面板，掌握数控车床的对刀方法。,.,8,第1章概述,1.1数控加工技术概况1.1.1数控机床的产生,现代机械产品日趋复杂，产品零件呈现出形状复杂、精度高的特点，同时对机械产品的质量和生产率的要求也不断提高，多品种、小批量生产的比重越来越大，从而使得传统的普通机床已难于适应。为解决上述问题，满足多品种、小批量、复杂、高精度零件的自动化生产，迫切需要一种灵活、通用、高精度、高效率的“柔性”自动化生产设备数控机床就是在这种情况下应运而生的。数控机床作为机电一体化的主导产品，集高精度、高效率、通用灵活于一体，在航空航天、造船、军工、汽车、仪器等领域得到广泛应用。,.,9,国外,法兰克FANUC（日本）西门子SIEMENS（德国）三菱MITSUBISHI（日本）法格FAGOR（西班牙）,国内,华中数控广州数控,第1章概述,1.1数控加工技术概况1.1.1数控机床的产生,.,10,第1章概述,1普通机床的特点：要求操作者有长期的实践经验；高质量，高精度的加工要求操作者具有高的技能水平；适合加工形状简单，单一工序的产品；加工过程要求具有直觉和技巧；操作者以自己的方式完成加工，加工方式多样，很难实现标准化；很难提高加工的专门技术，不利于知识系统化和普及，生产率低，质量不稳定，劳动强度大。,1.1数控加工技术概况1.1.1数控机床的产生,.,11,第1章概述,2数控机床的特点：操作者可在较短的时间内掌握操作和加工技能；加工精度高，质量稳定，较少依赖于操作者的技能水平；编制程序花费较多时间；加工零件复杂程度高，适合多工序加工；易于加工工艺标准化和刀具管理规范化；适于长时间无人操作和加工自动化；适于计算机辅助生产控制；生产率高。,1.1数控加工技术概况1.1.1数控机床的产生,.,12,第1章概述,1.1数控加工技术概况1.1.1数控机床的产生3数控机床的应用范围：,数控机床的最大特点是具有柔性化和灵活性，适合产品更新换代快的要求，如果产品周期较长且批量大，选用专机、专线来保证生产率和生产节拍要求也许更为合理。选择数控机床还要注意上下工序间的节拍协调一致，要注意外部设备的配置、编程、操作、维修等支撑环境，如果它们都不能协调运行，再好的数控机床也不能很好的发挥作用。,.,13,第1章概述,1.1数控加工技术概况1.1.1数控机床的产生3数控机床的应用范围：,数控机床加工范围的定性分析,.,14,第1章概述,1.1数控加工技术概况1.1.2数控机床的基本概念,1数字控制（简称数控，NC）,数字控制是指用数字化信息实现加工自动化的一种控制技术。,计算机数控（简称CNC），是采用微处理器或专用微机的数控系统。,就是数控技术与机床相结合，采用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的机床。硬件数控称作NC机床；计算机数控称作CNC机床。,2数控机床,.,15,第1章概述,1.1数控加工技术概况1.1.2数控机床的基本概念,图1-1零件程序产生流程,.,16,第1章概述,1.1数控加工技术概况1.1.2数控机床的基本概念,程序,机床面板中输入手工编程专用编程软件编程计算机编程（自动编程）,数控编程：生成数控机床进行零件加工的数控程序的过程。,数控程序：使数控机床执行一个确定加工任务并由特定代码和其他符号编码组成的一系列指令。,.,17,第1章概述,1.2数控编程基础知识,一、程序格式,NGXYZFMST；,二、程序的组成结构,每一个程序都是由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。程序是由多个程序段构成的，而程序段又是由字构成的。字是构成程序段的要素。字是由地址和其后面的数字构成的（有时在数字前带有+或-符号）。地址是英文字母（AZ）中的一个字母。,.,18,第1章概述,1.2数控编程基础知识,二、程序的组成结构,；N10G21G97G99N30G00X40.0Z5.0；G01Z-20.0F0.3；N100；,O0001,；,N20M03S1000T0101；,M30,N40,P5图1-2程序的结构,程序段结束符,程序段,指令字,程序名,程序,程序结束,顺序号,G40,.,19,第1章概述,1.2数控编程基础知识,二、程序的组成结构,1程序名在数控系统中，系统的存储器里可以存储多个程序。为了把这些程序相互区别开，在程序的开头,冠以用地址O（FANUC系统）及后续四位数值构成的程序名。,.,20,第1章概述,1.2数控编程基础知识,二、程序的组成结构,2顺序号和程序段程序是由多个指令构成的，把它的一个指令单位称为程序段（见图1-21）。程序段之间用程序段结束代码（见图1-2）隔开，在本书中用字符“；”表示程序段结束代码。在程序段的开头可以用地址N和后面四位数构成的顺序号（见图1-2），前导零可省略。3程序结束程序从程序名开始,用M30/M02或M99结束（见图1-2）。在执行程序中，如果检测出程序结束代码：M30/M02或M99，则系统结束执行程序，变成复位状态。若是M30/M02指令结束时，则程序结束；若在子程序中以M99结束时，则返回到调用子程序的程序中。,.,21,第1章概述,1.2数控编程基础知识,三、FANUC0i系统数控车床操作（P64）,1FANUC0i-TB数控车床操作面板介绍,显示器,MDI输入键盘,操作控制面板,运行控制面板,.,22,第1章概述,1.2数控编程基础知识,三、FANUC0i系统数控车床操作（要求记录）,2数控车床的基本操作1）仿真系统进入方法：“开始”“程序”“数控加工仿真系统”“加密锁管理”；“开始”“程序”“数控加工仿真系统”“数控加工仿真系统”“快速登录”。2）选择机床：点击“机床”“选择机床”“FANUC系统”“FANUC0i”“车床”“平床身前置刀架”“确定”。3）启动机床：点击“启动”按钮“急停”按钮。,.,23,第1章概述,1.2数控编程基础知识,三、FANUC0i系统数控车床操作（要求记录）,4）机床回零：（1）先将机床刀架朝卡盘方向移动一段距离；（2）点击“回零”“X”“”“Z”“”；（先X后Z，以免刀架碰尾座）注意观察X、Z轴的回零灯是否“亮”，X、Z轴坐标值变化。（3）回零后，手动将刀架移动到卡盘附近。（开机三板斧：开机启动，松急停，回零。）5）安装工件：（1）定义毛坯尺寸：点击“零件”“定义毛坯”：如30200；（2）安装零件：点击“零件”“安装零件”。6）安装刀具：点击“机床”“选择刀具”点“1”（即1号刀）选“刀具类型”（如“C”刀片）。其他刀号及刀具类型选择照此方法设置。安装刀具后，开动主轴，手动切削工件，熟悉车床操作。,.,24,第1章概述,1.2数控编程基础知识,3编辑程序1）输入程序点“编辑”键“PROG”（程序）键，此时界面进入程序编辑页面。输入“O0010”点“INSERT”（插入）键点“EOB”（分号；）键点“INSERT”；输入“N10G21G40G97G99；”点“INSERT”。照此方法逐条输入。注意：新输入程序的程序名不可以与已有程序的程序名重复。2）显示所有程序按软键LIB，程序一览表显示在屏幕上。3）选择程序输入“O”（为数控程序目录中显示的程序名）按“”键开始搜索搜索到的“O”程序显示在屏幕上。也可输入“O”直接按“INSERT”键，显示已有的“O”程序。,三、FANUC0i系统数控车床操作,.,25,按键，换档选择键上另一个字符。,程序被删除；按键，把输入域的内容替代光标所在的代码；,的数据；按键，删除光标所在的代码，删除程序号时，整个,键，把输入的字符插入到光标的后面；按键，清除输入域中,按和用于翻页，按方位键移动光标；按,第1章概述,1.2数控编程基础知识,4）修改程序按“”键，在程序中光标所在位置之后搜索输入域（待写区）中的内容（可以是：程序名、顺序号、代码等）。,三、FANUC0i系统数控车床操作,.,26,按软键READ输入程序名“O”按软,第1章概述,1.2数控编程基础知识,对话框中输入文件名选择文件类型和保存路径按“保存”按钮。点击菜单“文件/保存项目”命令，也可打开“另存为”对话框。,三、FANUC0i系统数控车床操作,5）保存程序按软键操作按软键,PUNCH在弹出的“另存为”,6）导入数控程序,数控程序可以是通过记事本或写字板等软件编辑输入并保存的文本格式文件。,点击操作面板上的编辑键,按程序键,按软键操作,键EXEC，出现标头SKP点击菜单“机床/DNC传送”，在弹出的对话框中选择所需的NC程序按“打开”确认，则数控程序被导入并显示屏幕上。,按软键,.,27,第1章概述,1.2数控编程基础知识,三、FANUC0i系统数控车床操作,4数控车床的对刀方法1）Z向对刀（1）试切工件端面。试切端面后车刀不允许在Z方向移动。（2）点击“OFFSET”，进入参数设置界面，见教材P70图2-74。（3）点击“形状”“操作”，进入“工具补正”界面。（4）将光标移至相应刀补号，输入“Z0”“测量”。,.,28,第1章概述,1.2数控编程基础知识,三、FANUC0i系统数控车床操作,4数控车床的对刀方法2）X向对刀（1）试切一段工件外圆X方向保持不动，刀具Z向退出停主轴。（2）测量外圆直径：点击菜单“测量/剖面图测量/是或否”点击试切外圆时所切线段记下“X值”（显示器下面对话框中对应的X的值）。（3）点击“OFFSET”键。（4）点击“形状”“操作”，进入“工具补正”界面。（5）将光标移至相应刀补号，输入“X值”“测量”。（参考：当工件的长度为300mm，用C型95刀片，工件坐标系零点选择在右端点时，正确对刀值为X211.211，Z306.923）,3）对完刀，将刀具移至安全地方。4）第二刀又重复上述步骤。,.,29,2,.,30,内容,第1章概述1.3数控技术中的坐标系1.3.1数控机床的坐标系1.3.2数控相关点的概念,.,31,目的与要求,1熟悉数控机床坐标系的有关规定;2掌握数控机床的坐标轴名称及正向判别方法；3了解数控相关点的概念。,.,32,第1章概述,1.3数控技术中的坐标系,1.3.1数控机床的坐标系（P7）建立坐标系的目的：明确刀具与工件的相对位置，便于编程。,1坐标系的命名标准坐标系：右手直角笛卡儿坐标系，用右手定则判定三轴之间的相互关系及正方向，正方向分别用X、Y、Z表示。围绕X、Y、Z三轴的回转坐标轴正方向分别为A、B、C坐标轴，正方向分别用A、B、C表示，用右手螺旋定则判断正方向。X、Y、Z坐标轴表示刀具运动，工件不动时的坐标；X、Y、Z坐标轴表示工件运动，刀具不动时的坐标，它们对应相反。X、Y、Z正方向的确定。,.,33,第1章概述,1.3数控技术中的坐标系,1.3.1数控机床的坐标系,1坐标系的命名,X,Y,Z,O,A,C,B,X,Y,Z,X、Y或Z,A、B或C,右手定则,右手螺旋定则,.,34,第1章概述,1.3数控技术中的坐标系,1.3.1数控机床的坐标系,2机床坐标轴的确定方法（1）先确定Z轴一般选取机床的主轴为Z轴，如有几个主轴，则选取一个垂直于工件装夹平面的主轴为Z轴。Z坐标的正方向为刀具远离工件的方向。（2）再确定X轴X轴一般平行于工件装夹平面且与Z轴垂直。对于工件旋转的机床，如车床、磨床等，X坐标沿工件的径向，且平行于横向滑座，刀具远离工件旋转中心的方向为X坐标的正方向。（3）最后确定Y轴（4）机床的附加坐标系（5）机床的回转坐标,.,35,数控车床坐标系,Z,X,.,36,第1章概述,1.3数控技术中的坐标系,1.3.2数控相关点的概念（P9）在确定机床各坐标轴及方向后，接下来就要确定坐标系的原点位置，同时还需明确机床坐标系和工件坐标系的区别。建立坐标系的目的：机床坐标系是制造和调整机床的基础,也是设置工件坐标系的基础；工件坐标系是编程时使用的坐标系。各坐标轴的方向应与机床坐标系一致。,.,37,第1章概述,1.3数控技术中的坐标系,1.3.2数控相关点的概念1机床原点和机床参考点（1）机床原点（机械原点）：固定点，设计时已定。数控车床的机床原点有的设在卡盘后端面的中心，如图中的O1点。（2）机床坐标系：以机床原点为坐标系原点建立的直角坐标系O1X1Z1。（3）机床参考点：固定点，是在X、Y、Z轴正向最大位置，当机床完成回参考点的操作时，即建立机床坐标系。机床原点是通过机床参考点间接确定的。有一些数控机床的机床参考点与机床原点重合，如华中数控机床；有些不重合，但不影响机床的使用。,机床原点,.,38,第1章概述,1.3数控技术中的坐标系,1.3.2数控相关点的概念,2工件坐标系与工件原点（1）工件原点（编程原点）：人为点。选取原则：符合零件尺寸标注习惯；尺寸换算少；便于编程和对刀。数控车床的工件原点一般位于工件右端面的中心，其它机床的工件原点位置以后结合实例介绍。（2）工件坐标系（编程坐标系）：以工件原点为坐标系原点建立的坐标系O2X2Z2。是用来确定工件几何形体上各要素位置而设置的坐标系。,工件原点,机床原点,.,39,第1章概述,1.3数控技术中的坐标系,1.3.2数控相关点的概念,2工件坐标系与工件原点,（2）工件坐标系,.,40,第1章概述,1.3数控技术中的坐标系,1.3.2数控相关点的概念,（3）工件坐标系的设定,2工件坐标系与工件原点,在Fanuc数控系统中，提供了从G54G59共6个工件原点的设定。即使是对同一个零件进行编程，如果工件原点改变了，程序段中的坐标值也会改变。因此，在数控编程前必须首先确定工件原点和工件坐标系。,工件原点的确定是通过对刀来完成的。对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程，对刀是数控