数控数控加工程序编制PPT学习教案

1、会计学1数控数控加工程序编制数控数控加工程序编制2021-8-32第1页/共111页2021-8-33第2页/共111页2021-8-34第3页/共111页2021-8-35第一节第一节 手工编程与自动编程手工编程与自动编程第4页/共111页2021-8-36第一节第一节 手工编程与自动编程手工编程与自动编程第5页/共111页2021-8-37图纸工艺分析图纸工艺分析 这一步与普通机床加工零件时的工艺分析相同，即在对图纸进行工艺分析的基础上，选定机床、刀具与夹具；确定零件加工的工艺线路、工步顺序及切削用量等工艺参数等。 第一节第一节 手工编程与自动编程手工编程与自动编程第6页/共111页202

2、1-8-38第一节第一节 手工编程与自动编程手工编程与自动编程第7页/共111页2021-8-39第一节第一节 手工编程与自动编程手工编程与自动编程第8页/共111页2021-8-310第一节第一节 手工编程与自动编程手工编程与自动编程第9页/共111页2021-8-311第一节第一节 手工编程与自动编程手工编程与自动编程第10页/共111页2021-8-312第一节第一节 手工编程与自动编程手工编程与自动编程第11页/共111页2021-8-313第一节第一节 手工编程与自动编程手工编程与自动编程第12页/共111页2021-8-314第13页/共111页2021-8-315零件图纸现在的自

3、动编程过程计算机生成图形数学处理后置处理磁盘、计算机通讯数控机床零件图纸零件APT源程序穿孔纸带、磁盘、计算机通讯数控机床早期的自动编程过程输入译码数学处理后置处理第14页/共111页2021-8-316第15页/共111页2021-8-317第16页/共111页2021-8-318数控加工的工艺分析和数控加工方法数控加工的工艺分析和数控加工方法第17页/共111页2021-8-319CR30R20R5020f刀具运动轨迹工件轮廓XYZ第18页/共111页2021-8-320第19页/共111页2021-8-321第20页/共111页2021-8-322第21页/共111页2021-8-323

4、数控加工的工艺分析和数控加工方法数控加工的工艺分析和数控加工方法第22页/共111页2021-8-324电子对刀器是立式加工中心，立式数控镗、铣床等数控机床最常用的对刀器，它主要用于在机床上直接完成刀具的长度确定。三三 维维 测测 头头 三维测头是加工中心，数控镗、铣床等各种数控金属切削机床常用的测头。操作者采用这种测头能够直接在机床上对工件加工尺寸和精度进行测量，不需要其它常规量具，也不需要拆卸工件。第二节第二节 数控加工的工艺分析和数控加工方法数控加工的工艺分析和数控加工方法第23页/共111页2021-8-325Laser tool setting Non-contact sensing

5、 technology is revolutionising tool setting and broken tool detection on machining centresRenishaws growing range of non-contact tool setters enable fast and repeatable measurement of tool dimensions and tool forms, as well as lightning-fast checking of tool condition. The benefits are reduced setti

6、ng times, right-first-time machining and confidence in unmanned operation. 第24页/共111页2021-8-326n 个)(1) 1(2bananb+-=-+=（黄线长红线长ba+切入/出段+切入/出段第25页/共111页2021-8-327第26页/共111页2021-8-328(c)(b)(a)第27页/共111页2021-8-329第28页/共111页2021-8-330第29页/共111页2021-8-331pSpS),(cbafSp=第30页/共111页2021-8-332原则： 应小于零件精度的10%XYc

7、bapS第31页/共111页2021-8-3332.数控加工方法数控加工方法 q平面孔系零件的加工方法平面孔系零件的加工方法 对这类孔的形位精度或尺寸精度要求较高的零件，采用数控钻床与镗床加工。第32页/共111页2021-8-334先用直线程序进行粗加工，再按零件轮廓进行精加工 可先按图中的方法进行14次粗加工，再精加工成形。4321第33页/共111页2021-8-335数控加工的工艺分析和数控加工方法数控加工的工艺分析和数控加工方法图(c)所示的零件为陀罗转子的示意图，其加工顺序为先加工左边部分，然后加工右边。若采用图(c)的方法，当处在轴向进刀时，切削力会陡增而且排屑不畅，极易引起崩刃

8、。图(c)的方法，切削截面由大逐渐减小，排屑流畅，切削条件大为改善；由于没有单独的轴向进刀，程序段数可减少一半。 cCC第34页/共111页2021-8-336第二节第二节 数控加工的工艺分析和数控加工方法数控加工的工艺分析和数控加工方法q 平面轮廓零件的加工方法这类零件常用NC铣床加工。在编程时则应注意，为保证加工平滑，应增加切入和切出程序段，若平面轮廓为数控机床所不具备插补功能的曲线时，则应先采用NC机床所具备的插补线型（直线、圆弧）去逼近该零件的轮廓。 第35页/共111页2021-8-337第二节第二节 数控加工的工艺分析和数控加工方法数控加工的工艺分析和数控加工方法q 空间轮廓表面的

9、加工方法空间轮廓表面的加工方法 空间轮廓表面空间轮廓表面的加工可根据曲面形状、机床功能、刀具形状以及零件的精度要求，有不同加工方法。第36页/共111页2021-8-338YXZX第37页/共111页2021-8-339第二节第二节 数控加工的工艺分析和数控加工方法数控加工的工艺分析和数控加工方法 三轴联动加工 下图为内循环滚珠螺母的回珠器示意图。其滚道母线SS为空间曲线，可用空间直线去逼近，因此，可在具有空间直线插补功能的三轴联动的数控机床上进行加工，但由于编程计算复杂，宜采用自动编程。 SSXYSSZXYXZ第38页/共111页2021-8-340第二节第二节 数控加工的工艺分析和数控加工

10、方法数控加工的工艺分析和数控加工方法 四轴联动加工方法 如下图所示的飞机大梁，其加工面为直纹扭曲面，若采用三座标联动加工，则只能用球头刀。不仅效率低，而且加工表面粗糙度差，为此可采用如图所示的圆柱铣刀周边切削方式在四轴联动机床上进行加工。由于计算较复杂，故一般采用自动编程。 1O2OZ第39页/共111页2021-8-341 五轴联动加工 船用螺旋桨是五座标联动加工的典型零件之一。由于其曲率半径较大，一般采用端铣刀进行加工，为了保证端铣刀的端面加工处的曲面的切平面重合，铣刀除了需要三个移动轴（X、Y、Z）外，还应作螺旋角（与R有关），与后倾角的摆动运动。并且还要作相应的附加补偿运动（摆动中民与

11、铣刀的刀位点不重合）。叶面的加工需要五轴（X、Y、Z、A、B）联动，这种编程只能利用自动编程系统。 第二节第二节 数控加工的工艺分析和数控加工方法数控加工的工艺分析和数控加工方法后倾角）(j1m4m2m3mZ螺旋角）(iOjjRAXBY第40页/共111页2021-8-342第三节第三节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在有ISO（International Standardization Organization）和EIA(Electronic Industries Association)两种。.代码代码代码：是文字、数字、符号以及它们组合的

12、总称，又称指令。它是程序的最小单元。 q. 编程指令系统操作代码的总称 . G指令准备功能 作用：规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、刀补、刀偏、暂停等多种操作。组成：G后带二位数字组成。100种模态指令与非模态指令。 问题： 什么是模态指令/非模态指令？第41页/共111页2021-8-343第三节第三节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 M指令辅助功能 作用：控制机床及其辅助装置的通断的指令。 组成：M后跟两位数字组成。100种。F.S.T指令 1)F指令指定进给速度指令（续效指令） 组成：编码法：F带两位数字，如F05,F36等。后面所带的娄只是一个代码，它与某个（系统规定的速度

13、值）速度值相对应，换而言之，这种指令所指定的进给速度是有级的，速度值序既可等差数列，也可能是等比数列直接法：F后带若干位数字，如F150,F3500等。后面所带的数字表示实际的速度值，上述两个指令分别表示F=150mm/min；F=3500mm/min。 第42页/共111页2021-8-344第三节第三节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 2)S指令（切削速度）指定主轴转速指令（续效指令） 组成：同F ，如S05,S36等 单位：r/min ，S 3)T指令指定加工刀具号的指令。 组成：T后跟两位数字，如T11,T28等。 T11表示选择11号刀具 T28表示选择28号刀具。其他 1

14、)尺寸指令指定的刀具沿坐标轴移动的方向和目标位置的指令 组成：由在X,Y,Z,(i,j,k,r)A,B,C后带符号的数字组成。如X1000,Y2000等 单位：数控系统规定的单位,如mm第43页/共111页2021-8-345第三节第三节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 2)子程序标号和调用指令 作用：用于指定子程序名和在主程序中调用子程序指令。 组成：子程序名字符Q后带两位数字，如Q01,Q21，因此子程序在一 个程序最多只100个。子程序调用字符后带四位数字。其中，前两 位数字被调用和子程序名后两位数字为调用次数。 L 01 08调用8次调用01号程 序调用子程序地址符3)程序段

15、标号，程序段结束字符以及变量等。N *(LF), R0R9等 。 第44页/共111页2021-8-346第三节第三节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 . 数控加工程序的结构数控加工程序的结构 程序的组成：对刀点选为,刀具半径（D01）=5mm 程序名：O2000 程 序 段N01 G91 G17 G00 G42 D01 X85 Y-25*N02 Z-15 S400 M03 M08 *N03 G01 X85 F300 *N04 G03 Y50 I25 *N05 G01 X-75 *N06 Y-60 *N07 G00 Z15 M05 M09 *N08 G40 X75 Y35 M02 *

16、75R25YX1O2O3O55Zrrrrrrrrrrrrrrrrrr10f第45页/共111页2021-8-347第三节第三节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 上面是一个完整的零件加工程序，它主要由程序名和若干程序段组成。程序名程序名是该加工程序的标识；程序段程序段是一个完整的加工工步单元，它以N（程序段号）指令开头，或LF指令结尾； M02(M30)作为整个程序结束的指令，有些数控系统可能还规定了一个特定的程序开头和结束的符号，如% 、EM等。第46页/共111页2021-8-348由上面的程序可知：由上面的程序可知：加工程序加工程序由程序名和若干程序段有序组成的指令集。由程序名和

17、若干程序段有序组成的指令集。程序程序是由若干程序段组成是由若干程序段组成程序段程序段是由干指令字组成。是由干指令字组成。 指令字指令字是由文字（地址符）或与其后所带的数字一起组成。是由文字（地址符）或与其后所带的数字一起组成。一个程序的最大长度取决于数控系统中零件存贮区的容量一个程序的最大长度取决于数控系统中零件存贮区的容量 或外存的容量。另外，有些数控系统还规定了一个程序段的最多字符数。或外存的容量。另外，有些数控系统还规定了一个程序段的最多字符数。第三节第三节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 第47页/共111页2021-8-349第三节第三节 程序编制的代码及格式程序编制的代码

18、及格式 . 程序段的格式程序段的格式 程序段的格式程序段的格式，是指一个程序段中指令字的排列顺序和书写规则，不同的数控系统往往有不同的程序段格式，格式不符合规定，数控系统就不能接受。 目前广泛采用的是，地址符可变程序段格式（或者称字地址程序段格式），这种格式的特点是： q. 程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无符号的数字。q. 指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的书写 。q. 不需要的指令字或者与上段相同的续效代码可以省略不写。 因此，这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。 第48页/共111页2021-8-350第三节第三节 程序编制的代码

19、及格式程序编制的代码及格式 主程序和子程序主程序和子程序 有时被加工零件上，有多个形状和尺寸都相同的部位，若按通常的方法编程，则有一定量的连续程序段在几处完全重复的出现，则可以将这些重复的程序串，单独地担出来按一定格式做成子程序子程序，程序中子程序以处的部分便称为主程序为主程序。 子程序可以被多次重复调用。而且有些数控系统中可以进行子程序的“多层嵌套”，子程序可以调用其它子程序，从而可以大大地简化编程工作，缩短程序长度，节约程序存贮器的容量。 第49页/共111页2021-8-35116001016025501909570在图中的钢板上要铣出10个几何形状完全相同的台

20、阶，若采用子程序的方法编程如下： N01 G91 G00 G41 D01 X50 Y60 S01 M03 M08 *N02 L0110 *N03 M02 *Q01N01 G00 Z-25 *N02 G01 Y60 F100 N03 X75 *N04 G02 Y-50 J-25 *N05 G01 X-80 *N06 G00 Z25 *N07 X165 Y-10 *N08 M17 *第50页/共111页2021-8-352第三节第三节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 由上面的程序可知，子程序是子程序名(Q01)开始，以M17指令结束，并返回主程序，其余部分的编写与主程序完全相同。由于采用

21、子程序，使编程大大地简化了，因此，在我们的编程中要学会善于运用子程序来简化编程工作。 第51页/共111页2021-8-353一、坐标轴的运动方向及其命名一、坐标轴的运动方向及其命名 统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给 维修和使用带来极大的方便。ISO和我国都拟定了命名的标准。第52页/共111页2021-8-354第53页/共111页2021-8-355第54页/共111页2021-8-356+X+X+Y+Z+Y+Z+Y+C+Z+A +B+C+X +Y +Z+A+B+X第55页/共111页2021-8-357第56页/共111页2

22、021-8-358第57页/共111页2021-8-359q坐标轴方向：刀具相对工件运动的方向。坐标轴方向：刀具相对工件运动的方向。q附加坐标轴：平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，附加坐标轴：平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用用U.V.W表示。表示。第58页/共111页2021-8-360 规定以工件为基准，假定工件不动，刀具相对于静止的工件运动的原则。 JB3051JB3051一一8282中规定，增大工件与刀具之间距离的方向是机床运动的正方向中规定，增大工件与刀具之间距离的方向是机床运动的正方向。机床运动部件运机床运动部件运动方向的规定动方向的规定第59页/共111页2021-8-361第

23、60页/共111页2021-8-362第61页/共111页2021-8-363第62页/共111页2021-8-364第63页/共111页2021-8-365第64页/共111页2021-8-366第65页/共111页2021-8-367Om：机床原点位置机床原点位置第66页/共111页2021-8-368的参考坐标系。的参考坐标系。第67页/共111页2021-8-369n座标系，在加工时通过座标系，在加工时通过G指令进指令进行变换。行变换。第68页/共111页2021-8-370第69页/共111页2021-8-371第70页/共111页2021-8-372第71页/共111页2021-8

24、-373第72页/共111页2021-8-374第73页/共111页2021-8-375XYZ 对刀点 (刀 位 点）工件坐标系零 点30.030.025.0第74页/共111页2021-8-376除这一加工误差除这一加工误差。第75页/共111页2021-8-377G92指令可确定工件坐标系原点距刀具现指令可确定工件坐标系原点距刀具现在位置多远的位置。也就是以程序的原点在位置多远的位置。也就是以程序的原点为准，确定刀具起始点的坐标值，并把这为准，确定刀具起始点的坐标值，并把这个设定值存于程序存储器中，作为零件所个设定值存于程序存储器中，作为零件所有加工尺寸的基准点。有加工尺寸的基准点。注意：

25、该指令不产生运动注意：该指令不产生运动在每个程序的开头都要设定工件坐标系在每个程序的开头都要设定工件坐标系第76页/共111页2021-8-378第77页/共111页2021-8-379无效。无效。第78页/共111页2021-8-380G19YZXG17G18第79页/共111页2021-8-381第80页/共111页2021-8-382第81页/共111页2021-8-383第82页/共111页2021-8-384G03G02G03G02G02G03G19G18G17XYZ第83页/共111页2021-8-385G03G02G17G03G02G03G02G18G19YXXYZZ第84页/共

26、111页2021-8-386_RJI_RJI_RJI第85页/共111页2021-8-387第86页/共111页2021-8-388说明：说明： 1 1、具体采用哪种方法，视具体的数控系统而定。具体采用哪种方法，视具体的数控系统而定。 2 2、G00,G01,G02,G03G00,G01,G02,G03是同组续效指令，缺省值是同组续效指令，缺省值G01G01。 3 3、本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最终没有相对位移，则可省略不写、本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最终没有相对位移，则可省略不写。 第87页/共111页2021-8-389第88页/共111页2021-8-

27、390_)(174142414200010203DYXGGGHxxDGGGGGG或第89页/共111页2021-8-391第90页/共111页N_ G40 The G40 cancels any cutter compensation that was applied to the tool during a program and acts as a safeguard to cancel any cutter compensation applied to a previous program or G-codes. 第91页/共111页N_ G41 D_ The G41 compensa

28、tes the cutter a specified distance to the left-hand side of the programmed tool path. It is used to compensate for excessive tool wear or substitute a tool to profile a part. 第92页/共111页N_ G42 X_ Y_ Z_ F_ The G42 compensates the cutter a specified distance to the right-hand side of the programmed tool path. It is used to compensate for excessive tool wear or substitute a tool to profile a part. 第93页/共111页2021-8-395-200-400-600200YXN01 G90 G00 X-80. Y80.N02 G01 G41 X0. Y0. D11 F500N03 X200.N04