《数控编程技术》课件教案--第04章

第 4章 数控铣床及加工中心编程 数控铣床及加工中心编程基础 加工中心程序编制实例 宏程序编制 数控铣床及加工中心编程基础 数控铣床及加工中心概述 数控铣床是一种用途广泛的机床，有立式、卧式及龙门铣 3种。加工中心（ 一种集成化的数控加工机床，是在数控铣床的发展基础上衍化而成的，它集铣削、钻削、铰削、镗削及螺纹切削等工艺于一体，通常称镗铣类加工中心，习惯称加工中心。 1加工中心的工艺特点 （ 1）加工精度高 （ 2）表面质量好 （ 3）加工生产率高 （ 4）工艺适应性强 （ 5）劳动强度低、劳动条件好 （ 6）良好的经济效益 （ 7）有利于生产管理的现代化 2 加工中心的分类 （ 1）按照机床形态及主轴布局形式分类 立式加工中心 卧式加工中心 龙门式加工中心 复合加工中心 （ 2）按加工中心的换刀形式分类 带刀库、机械手的加工中心 无机械手的加工中心 一般在小型加工中心上采用转塔刀库形式，主要以孔加工为主。 3加工中心主要结构部件及其功能 加工中心类型繁多，结构各异，但总体来看主要由基础部件、主轴部件、数控系统、自动换刀装置和辅助装置等几部分组成。 数控铣床及加工中心坐标系统 1加工中心运动部件运动方向的规定 （ 1） 规定与主轴线平行的坐标轴为 并取刀具远离工件的方向为正方向。 当机床有几根主轴时，则选取一个垂直于工件装夹表面的主轴为 龙门铣床）。 （ 2） （ 3） x、 笛卡儿直角坐标系右手定则法判断， （ 4）旋转运动 A、 旋转运动用 A、 表示，规定其分别为绕 x、 y和 A、 的正方向，相应地表示在 x、 y和 右手螺旋前进方向。 2加工中心机械原点及工作坐标系 （ 1）加工中心机械原点 机床坐标系的原点也称机械原点、参考点或零点。 而机床坐标系的原点是三维面的交点，无法直接感觉和测量，只有通过各坐标轴的零点，做相应的平行切面，这些切面的交点，即为机床坐标系的原点（机械原点），这个原点是机床一经设计和制造出来，就已经确定下来的。 （ 2）加工中心工作坐标系 编程时一般选择工件上的某一点作为程序原点，并以这个原点作为坐标系的原点，建立一个新的坐标系，这个新的坐标系就是工作坐标系（编程坐标系）。 （ 3）绝对坐标与增量坐标 程序结构 1程序号 程序号作为程序的标记需要预先设定，一个程序号必须在字母“ O”后面紧接最多8个阿拉伯数字。 2程序段号 程序段号是每个程序功能段的参考代码，一个程序段号必须在字母“ N”后紧接最多 5个阿拉伯数字。 3程序段 一个程序段能完成某一个功能，程序段中含有执行一个工序所需的全部数据，程序段由若干个字及段结束符“ 成。 /03 R=100 ；（注释） 中： “ /” 表示程序段在执行过程中可以被跳过； “ 表示程序段号，主程序段中可以有字符； “ ” 表示中间间隔（可以省略）； “ 表示程序段具体指令； “（注释）” 表示对程序段进行必要的说明； “ 表示程序段结束。 4坐标字 用于在轴方向移动和设置坐标系的命令称为坐标字，坐标字包括轴的地址符及代表移动量的数值，其基本构成见表 4 准备功能指令 1尺寸数据输入方式 91 2英制 /公制选择 21 两个指令均为模态指令。 3快速点定位 令格式： （ U） Z(W) ； 4直线插补 令格式： U） Z(W) F ； 5平面选择 计算刀具长度补偿和刀具半径补偿时必须首先确定一个平面，即确定一个两坐标轴的坐标平面，在此平面中可以进行刀具半径补偿， 6圆弧插补 03 圆弧插补指令 03是圆弧运动指令。它是用来指令刀具在给定平面内以 圆弧插补运动的指令。03是一种模态指令。 （ 1）指令格式 I J F ； （ X Y R F ； 在指令格式中， I、 为圆弧半径，其他内容及字符的含义见表 4 （ 2）顺、逆时针圆弧插补的判断 在使用 03指令之前需要判别刀具在加工零件时，是沿什么路径在作圆弧插补运动的，是按顺时针还是逆时针方向路线在前进的。其判别方法简述为：视线沿着垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察，刀具插补方向为顺时针即为反则为 7暂停功能 1）按时间计的暂停指令： （ 令格式： 04 04 在每分进给方式（ ，指定指令于地址 P，不能用小数点，否则将忽略小数点后的部分。编程规范如下： 500； 暂停时间 =04 暂停时间 =5.0 04 暂停时间 =5.0 04 暂停时间 =5.0 04 暂停时间 = 2）按圈数计的暂停指令（ 每转进给方式（ ，推迟到主轴已经旋转了设定的圈数以后，才开始下一个程序的执行，对于地址 P，不能用小数点，否则将忽略小数点之后的部分。编程规范如下： 500； 暂停时间 =04 暂停时间 =5.0 r 暂停时间 =5.0 r 5000； 暂停时间 =5.0 r 暂停时间 =r 8刀具补偿功能 （ 1）刀具长度补偿 /取消：49 （ 2）刀尖半径补偿 /取消 刀具补偿地址 41/ 9 可设定的零点偏置59 第一可设定零点偏置 第二可设定零点偏置 第三可设定零点偏置 第四可设定零点偏置 第五可设定零点偏置 第六可设定零点偏置 10自动返回参考点 令格式： 28 XYZ 主轴及辅助功能指令 1主轴功能指令 指令格式： 2辅助功能指令 （ 1）关于停止的辅助功能指令（ 01、 序停止。在程序执行过程中，系统读取到 条件停止程序执行，待重启动后继续执行； 择停止。在程序执行过程中，系统读取到 条件停止程序执行，待重启动后继续执行； 序结束。程序执行完毕，光标定于程序结尾处； 序结束。程序执行完毕，光标返回至程序开始处。 （ 2）主轴旋转 （ 主轴正转； 主轴反转； 主轴停止旋转。 （ 3）冷却控制 （ 冷却汽雾开； 冷却液开； 关闭冷却液、汽。 （ 4）子程序功能 子程序调用 指令格式： L ； 在这条指令中，子程序程序号由 且执行 行次数为1次，子程序最多可重复 4次。 子程序结束。 进给功能指令 1快速进给率 每个轴的快速进给率能够分别设定，可设定的快速进给率的范围是从 1mm/mm/速进给率应用于 27， 60等指令。 2切削进给率 F 切削进给率必须用地址 指定。 3非同步 /同步进给 95 进给运动速度指令字的单位由切削进给速度转换功能指令（ 95）定义，如： 定义分进给，即每分钟进给量（ mm/ 定义转进给，即每转进给量（ mm/r）。 刀具功能指令 指令格式： 06 调用刀位号为 03的刀具 刀具功能也叫 T 代码功能。此功能用来选择刀具号，对此 后跟三位数的指令选择最多1000个刀号（ 0到 999）。可是，对本机床能够选择的刀号的最大数量仅为 24。 固定循环切削功能指令 1点钻循环 令格式： 行过程如图 4 点钻孔的坐标； 点钻参考平面高度； 孔的最后钻深。 2间歇钻循环 83 点钻孔的坐标； 点钻参考平面高度； 孔的最后钻深； 每次进刀的切削深度； 进给倍率的距离； 快速进给停止的余量； jo( 进给倍率（ %）； 从 进给率。 3高速间歇钻 73 每次进刀的切削深度； jo( 进给倍率（ %）； 停顿时间或主轴旋转的圈数； 进给率； 返回距离； 加倍率后的进给率； 从 返回速度（固定的）； 进给倍率的距离。 4镗孔循环 76 停顿时间或主轴旋转的圈数； jo( 如果设 0或不设，则在结束加工之后， 果设除了 0以外的值，则在结束加工之后， 进给率； 在 x 离 5铰孔循环 85 执行过程如图 4 停顿时间或主轴旋转的圈数； 离 进给率 0； 进给率 1。 6攻丝循环 84 停留时间； 离 进给率； 同步 /非同步攻丝的选择标志和在同步攻丝循环期间的返回速度倍率（ %）： 表示非同步攻丝循环 示同步攻丝循环 jo( 1 2 3 点的停顿 离 子程序 在程序编写过程中，常把一些在程序执行时经常重复使用的程序段写成独立的一个程序，在适当时候利用一些指令直接调用，这样的独立程序即为子程序。 加工中心程序编制实例 编程实例：利用 件毛坯材料为 65 305钢，端面及外圆轮廓均要求铣削。 1刀具选择 （ 1）端面加工选用 65 （ 2）外圆及轮廓铣削粗加工选用16 （ 3）外圆及轮廓铣削精加工选用8 （ 4） 10孔粗加工选用 5 （ 5） 10孔精加工选用 10 2工艺路线安排 1）调用 65加工工件端面； 2）调用 16 3）调用 510孔的中心孔； 4）调用 10孔的铰孔基孔； 5）调用 8 6）调用 100+孔至尺寸。 宏程序编制 1宏程序概述 在程序中使用变量，通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能，这种有变量的程序叫宏程序。 （ 1）宏程序的使用格式 宏程序格式与子程序一样，结尾用 程序 54 8500（引数和引数值）； 程序 变量 运算指令 控制指令 （ 2）选择程序号 程序在存储器中的位置决定了该程序的一些权限，根据程序的重要程度和使用频率用户可选择合适的程序号，具体见表4 （ 3）宏程序调用方法 非模态调用（单纯调用）：指一次性调用宏程序主体，即宏程序只在一个程序段内有效，叫非模态调用。其格式为： _ _ _ _（宏程序号） 复次数） _ 一个引数是一个字母，对应于宏程序中变量的地址，引数后边的数值赋给宏程序中对应的变量，同一语句中可以有多个引数 。 2变量 （ 1）变量的表示 一个变量由 #符号和变量号组成，如：# i (i =1,2,3) ，也可用表达式来表示变量 。 （ 2）变量的使用 （ 3）变量的赋值 直接赋值 引数赋值 （ 4）变量的种类 变量有局部变量、公用变量（全局变量）和系统变量 3种。 局部变量 #1 #33：局部变量是一个在宏程序中局部使用的变量。 公用变量（全局变量）： #100 #149、#500 #509公用变量贯穿整个