机床数控技术数控程序的编制PPT课件

.,1,第7章数控程序的编制,.,2,7-1点位数控机床的程序编制,数控钻床和数控镗床都属于点位数控机床。这类机床的加工特点是：机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行加工。,.,3,这类机床的编程特点是：（1）数值计算简单，程序中仅需给出被加工孔的中心和孔深方面的相关尺寸；（2）子程序和固定循环的指令的应用，使程序编制工作大为简化，工作量大为减少。,.,4,例：在数控钻床上加工零件上的两个台阶孔，脉冲当量0.01mm/脉冲，试编制加工程序。1.建立工件坐标系，确定零件装夹方法及对刀点、换刀点。工件坐标系设置如图；对刀点O（0，0，50）；换刀点C（116,20,250）。,.,5,2.确定走刀路线在XY平面上的走刀路线：对刀点孔孔换刀点孔孔对刀点。在向的走刀路线：初始点平面点平面1或2点平面平面。,.,6,3.计算（12,10），（54,20）,（116,20,250），O（0,0,50）4.刀具选择钻孔：6钻头，刀具号01。锪孔：10平头锪钻，刀具号02。5.确定切削用量（参照工艺手册选取）钻孔：主轴转速800r/min，进给速度100mm/min。锪孔：主轴转速300r/min，进给速度150mm/min。,.,7,6.根据以上确定的数据，按照走刀路线的顺序编制加工程序。%N01G90G92X0Y0Z50;N02G99G81G43H01X12Y10Z-3R21S800T01M03F100;N03X54Y20;N04G80G49G00X116Y20Z250M05;N05M06T02;N06G99G81G43H02X54Y20Z10R21S300M03F150;N07X12Y10;N08G80G49X0Y0Z50;N09M02;,.,8,7-2数控车床程序的编制,数控车床的编程有其自身特点。这一小节，首先介绍数控车床在编程中的一些规定，及刀具偏置及固定循环功能，在此基础上学习如何编制简单零件的数控车削加工程序。,.,9,一、车削编程中的一些规定1.车床的加工坐标系及其设定加工坐标系的坐标轴由右手定则决定。轴为机床的主轴，坐标轴的正向指向尾座。轴为机床横走刀方向，按不同机床结构、刀架的布局，轴的取法有所不同。数控车床上的回转体零件的径向尺寸都是以直径值表达的。,.,10,刀架在主轴与操作者之间,.,11,刀架在对面或在上面,.,12,车床是两坐标联动机床。编程零点（工件原点）：轴与轴的交点。通常设在工件的右端面或卡盘端面。,.,13,机床原点：也就是机床参考点。由机床生产厂家设定。刀具参考点（刀具原点）：可以是刀台中心，或是刀架上的某些固定点。,四方刀台,圆盘刀架,八方刀台,.,14,程序原点（起刀点）：即程序加工起始点。对于车削来说，程序原点就是起刀点、对刀点和换刀点。程序原点一般不与编程零点重合，而是偏离编程零点足够距离。,.,15,坐标系的设置有二种方法：一种是零点偏置；一种是根据刀具当前位置设定。设：ZOF=533mm,XOF=(410/2)mm,ZOO1=200mm（）零点偏置：若将工件坐标系原点设在O1点。可用G54G59指令设置。,.,16,（）根据刀具当前位置设定G92(G50)X410Z333;（用G92设定了刀架起始点相对工件原点的位置）工件坐标系一经设定，程序中的所有坐标都必须根据这个坐标系进行编制。,.,17,2.绝对坐标与增量坐标的规定当采用绝对坐标编程时，位置字采用、；当采用增量坐标编程时，位置字采用、；也可以采用混合方式，位置字为、或、。车削编程规定：坐标采用直径值，坐标值为径向增量的两倍。,.,18,例：绝对方式编程：NxxxxG01X40Z20F0.2;增量方式编程:NxxxxG01U20W-26F0.2;,.,19,3.G02、G03的定义沿-Y方向看去，圆弧为顺时针方向即G02，否则为G03。,圆弧走向的确定,.,20,例：绝对方式编程：NxxxxG02X50Z30R25F0.2;增量方式编程：NxxxxG02U20W-20R25F0.2;,.,21,二、刀具长度补偿（刀具偏置）在加工过程中，数控机床控制的是刀架参考点的位置。所以，必须使用长度补偿功能，将控制点由刀架参考点偏置到刀位点上。刀具长度补偿的重要意义在于简化编程。在加工前，要测量出各把刀具的偏置值，输入到偏置寄存器中。,.,22,通常机床要安装几把刀具，可将每把刀具的偏置量OFX、OFZ通过MDI方式输入到数控系统的偏置表中，如下表所示。,刀具原点,OFZ,OFX,.,23,在程序中如何调用刀具偏置？程序中用功能字，同时调用刀具字和偏置号，触发刀具偏置。机床生产厂家通过参数设置规定字由两位或四位数字组成。二位：四位：xxxx刀具号刀具号刀补号刀补号,.,24,刀具偏置不同的触发方式和刀具运动情况,示例:Oxxxx;N0001G92X100Z100;N0002M03S300;N0003G00X_Z_T0101;.NxxxxG00X100Z100T0100;NxxxxM02;,X,O,Z,100,50,刀具参考点,.,25,上面例子表明：（1）刀具偏置能够对由于刀具安装等原因引起的刀尖同编程位置之间的偏差进行补偿，以保证刀尖与编程位置的随时重合。（2）偏置补偿在功能所在的程序段的执行过程中完成，并在程序段的终点位置补上该值。（3）在刀具切削过程中不能进行刀具偏置补偿，也不能注销刀具偏置。（4）偏置补偿的注销是在一个含或的程序段中完成的，并在该程序段的终点注销掉。,.,26,三、刀具半径补偿理想刀尖是在圆弧处平行于轴和轴两切线的交点。,.,27,由图可以看出：用带有刀尖圆弧的车刀在车外圆（孔）和端面时，刀尖圆弧几乎不造成被加工零件的形状和尺寸误差。但当切削斜面或圆弧时，就会出现欠切和过切现象，从而会产生加工误差。因此，要进行刀尖圆弧半径补偿。,.,28,启动刀具半径补偿时，是以刀尖圆弧半径中心为刀位点。编程时按零件轮廓数据编程，系统会自动计算出圆弧中心轨迹。,.,29,要启动刀具半径补偿，在设置刀偏值时，不但要输入刀尖圆弧半径值，而且要输入假想刀尖位置编号。,假想刀尖号码,.,30,实际刀偏值设置情况,.,31,刀尖圆弧偏置的方向在程序中用、指定。,工件位置与刀补指令关系,.,32,例:在FANUC系统的NC车床上加工图示零件，刀具原点相对于机床原点、坐标为（600，420），要求采用粗、精两把车刀加工。留精车余量0.5mm（径向）。,.,33,刀具参数如下表所示：,试编写零件加工程序。,.,34,%O0001;N10G92X1200Z400;N20M03S600T0102;N30G00G42X40.5Z141;N40G01W-35F0.2;N50G03X80.5W-20R20;N60G01W-30;N70G02X140.5W-30R30;N80G01W-26;N90G00G40X1200Z400T0100;,.,35,N100T0203;N110G00G42X40Z141;N120G01W-35F0.1;N130G03X80W-20R20;N140G01W-30;N150G02X140W-30R30;N160G01W-26;N170G00G40X1200Z400T0200;N180M30;,.,36,四、恒线速度切削恒线速度切削也叫固定线速度切削，是指在车削非圆柱形内、外径时，车床主轴转速可以连续变化，以保持实时切削位置的切削线速度恒定。使用此功能不但可以提高工效，还可以提高加工表面的质量，即表面粗糙度一致性好。,.,37,G96指定恒线速切削G96S120；（指定切削线速度为120m/min）G97指定恒转速切削G97S120；（指定主轴转速120r/min）G96与G97是同一组的模态指令，一般数控车床默认状态为G97。,.,38,五、车削的固定循环功能车削固定循环功能分为：简单固定循环功能和复杂固定循环功能。由于各种数控车床的数控系统不尽相同，所以，这些循环的指令代码及程序段格式也不尽相同。编程时务必按照机床使用说明书规定进行。,.,39,7-3数控铣床程序的编制,与数控车床比较，数控铣床的坐标系要复杂的多，不象数控车床只有、两个轴。因此，应用十分广泛。各种平面轮廓和立体轮廓的零件，都可以采用数控铣床来加工。数控铣床有两轴联动（两轴半联动）、三轴联动、四轴联动、五轴联动，来满足不同复杂程度零件的铣削加工要求。,.,40,一、铣削的加工对象及铣削方法1.平面类零件平面类零件是指加工面平行于或垂直于水平面，或者与水平面成定角的零件。平面类零件的特点是：各加工单元面是平面或可以展开成平面。加工方法：采用三坐标数控铣床的两坐标联动。,.,41,2.变斜角类零件所谓变斜角类零件是指加工面与水平面的夹角是连续变化的零件。变斜角类零件的特点：变斜角加工面不能展开成平面，加工中，加工面与铣刀圆周的接触线为一直线。,.,42,加工方法：最好采用四坐标或五坐标数控铣床摆角加工。不具备上述条件时，也可以采用2.5坐标近似加工，所留叠刀痕迹用钳修的办法清除。,.,43,3.曲面类零件加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件。特点：（1）加工面不能展开成平面；（2）加工面与铣刀始终是点接触。加工方法主要的有以下两种：1）采用2.5坐标加工；2）采用三坐标联动加工。,.,44,二、数控铣床的主要功能数控铣床有多种功能，如点位控制功能、连续轮廓控制功能、固定循序功能、子程序功能以及刀补功能、尖角过渡自动处理功能等。,.,45,数控铣削系统简化编程的方法,1、极坐标编程G16/G15极坐标指令格式G17/G18/G19G90/G91G16X/YY/Z；规则如下：极坐标表示点相对的基准原点可以是工件坐标系的零点，也可以是线段的起点，即也存在绝对值/增量值的编程方式，如同直角坐标，分别用G90/G91确定。极坐标的半径值地址符是平面的第一坐标轴地址符；极坐标角度地址符是平面的第二坐标轴地址符。如：G17指令的X、Y平面，X作为半径值地址符；Y作为极坐标角度地址符。极坐标的零度方向为第一坐标轴的正方向，逆时针方向为角度方向的正方向。,.,46,2比例缩放编程1指令格式进行缩放格式：G51XYZIJK；各坐标轴允许以不同比例进行缩放。例：G51X0Y0Z0I1.5J2.0K1.0；有的系统用“G51XYZP；”的格式,“XYZ”同样指定缩放中心，“P”则指令各轴统一的缩放比例，“P2000”表示缩放比例为2倍。,O0006G51X0Y0I2.0J1.5；G41G01X-10.0Y20.0D01F100.0；X10.0；G02X20.0Y10.0R10.0；G50；,.,47,3可镜像编程指令格式：G17G51.1XY；格式中的X、Y值用于指定对称轴或对称点。如指令:G51.1XlO.0；指令Y轴镜像,对称轴在X=10.0的位置。取消镜像的指令格式：G50.1XY；,.,48,O0008主程序NOlOG90G94G17G40G50；N020G91G28Z0；N030G90G54；N040G00X0Y0F600.0；N050G43Z20.0H01；N060S500M03；N070G01Z-5.0F100.0；N080M98P1800；调用子程序加工轨迹CN090G90G51.1X0Y0；N100M98P1800；调用子程序加工轨迹AN110G90G50.1X0Y0；N120G90G51.1X0；N130M98P1800；调用子程序加工轨迹BN140G90G50.1X0；N150G90G51.1X0Y0；N160M98P1800；调用子程序加工轨迹DN170G90G50.1X0Y0；N180G00Z20.0；N190G49G91G28Z0M05；N200M30；,O1800；子程序N100G91G41G01X10.0Y4.0D01F100.0；N110Y1.0；N120Y25.0；N130X10.0；N140G03X10.0Y-10.0R10.0；N150G01Y-10.0；N160X-25.0；N170G40X-5.0Y-10.0；N180M99；,.,49,4坐标系旋转指令格式：G17G68XYR；格式中的X、Y值用于指定坐标系旋转的中心，R用于表示坐标系旋转的角度。不足1的角度以小数点表示，如1054用10.9表示。例如：G68X15.0Y20.0R30.0；坐标系旋转取消指令格式：G69；在坐标系旋转取消指令G69之后的第一个移动指令必须用绝对值指定，如果用增量方式，则不能执行正确的移动。,.,50,例：试编写出在铣床上加工图示盖板零件外形的数控加工程序。,盖板零件图,.,51,坐标计算简图,.,52,（1）工艺分析定位、夹紧：选择个10H8的孔作定位基准。原因是孔的加工精度高；加工面与这个孔有设计尺寸（20,20）联系。用压板压紧，保证加工部位敞开。刀具：选用10立铣刀。建立加工坐标系，对刀点设在夹具上。,.,53,走刀路线：位置位置位置位置。切削用量：S=300mmmin，F=100mmmin刀具补偿：刀具长度补偿H01=刀刀具半径补偿D01=5,.,54,（2）数学处理：计算、的（，）坐标。（3）编写数控加工程序N01G90G92X-25Y10Z40;N02M03S300;N03M08;N04G01G43H01Z-16F800;N05G17G41D01X0Y40F100;N06X14.96Y70;N07X43.54;N08G