数控技术编程课题学习教案

1、会计学1数控技术数控技术(sh kn j sh)编程课题编程课题第一页，共50页。手工手工(shugng)编程的步骤编程的步骤1分析零件图样和制订工艺方案 通过对零件材料、形状、尺寸、技术要求等进行分析，选择合适的数控机床，确定加工(ji gng)顺序、加工(ji gng)路线、装夹方式、刀具、切削用量等。 2数值计算 根据已确定的加工(ji gng)路线和加工(ji gng)误差，计算出数控机床所需输入数据。数值计算的复杂程度取决于零件的复杂程度和数控系统的功能。对于由直线和圆弧组成的简单轮廓，只需计算出几何元素的交点或切点、起点、终点和圆弧的圆心坐标等，这可由人工来完成。对于形状较复杂的零

2、件，如非圆曲线等，就需要用直线段或圆弧段来逼近求节点(逼近线段与非圆曲线的交点)坐标，这需要借助计算机和专门软件来进行计算。 第1页/共50页第二页，共50页。3编写零件加工程序 根据工艺过程、数值计算结果以及辅助操作要求，按照数控系统规定的程序指令及格式编写出加工程序。 4制作控制介质 制作控制介质就是将编写好的程序记录在控制介质上，并通过机床的输入装置，将控制介质上的数控加工程序输入到数控机床。 5程序检验与首件试切 为了保证零件加工的正确性，数控程序必须经过校验和试切才能用于正式加工。通常可以(ky)采用机床空运行和模拟加工的方法来检查加工程序，但这些方法不能检验被加工零件的精度。要检验

3、被加工零件的加工精度，通常通过首件试切，若发现加工精度达不到要求，应分析其误差产生原因，采取措施加以纠正。 第2页/共50页第三页，共50页。数控机床数控机床(sh kn j chun)的坐标系的坐标系一一.标准标准(biozhn)坐标系坐标系1.规定规定(gudng)原则：原则：国际标准与我国机械工业制定标准国际标准与我国机械工业制定标准JB3052-82等效等效右手笛卡尔坐标系右手笛卡尔坐标系 右手螺旋法则判定右手螺旋法则判定YXZX,Y或或ZA,B或或C右手的拇指、食指、中指互相垂直，并分别代表右手的拇指、食指、中指互相垂直，并分别代表X,Y，Z轴。围绕这几根轴的回转运动分别用轴。围绕这

4、几根轴的回转运动分别用A,B,C表示，其正方向用右手螺旋法则确定。与表示，其正方向用右手螺旋法则确定。与X,Y,Z ,A,B,C相反的方向用带相反的方向用带 的的X,Y,Z ,A,BC表示表示第3页/共50页第四页，共50页。刀具运动坐标刀具运动坐标(zubio)与工件运动坐标与工件运动坐标(zubio)刀具运动坐标刀具运动坐标(zubio)：工件固定，刀具相对工件运动（数控车床），用字母不带：工件固定，刀具相对工件运动（数控车床），用字母不带 的坐标的坐标(zubio)表示工件相对刀具而运动的工件运动坐标表示工件相对刀具而运动的工件运动坐标(zubio)工件运动工件运动(yndng)坐标：刀

5、具固定，工件相对刀具运动坐标：刀具固定，工件相对刀具运动(yndng)（数控铣床），用字母带（数控铣床），用字母带 的坐标表示刀具相对工件而运动的坐标表示刀具相对工件而运动(yndng)的刀具运动的刀具运动(yndng)坐标坐标假设：工件固定，刀具相对工件运动。这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就能根据零件图样确定机床的加工过程。这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就能根据零件图样确定机床的加工过程。当工件运动时，在坐标轴符号上加当工件运动时，在坐标轴符号上加“”表示表示。运动的正方向运动的正方向规定使刀具与工件距离增大的方向为

6、运动的正方向规定使刀具与工件距离增大的方向为运动的正方向ISO标准规定：标准规定：(1)不论机床的具体结构，不论机床的具体结构，一律看作是工件相对静止，刀具运动。一律看作是工件相对静止，刀具运动。(2) 机床的直线坐标轴机床的直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先的判定顺序是：先Z轴，再轴，再X轴，最后按右手定则判定轴，最后按右手定则判定Y轴。轴。(3) 增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向第4页/共50页第五页，共50页。2.坐标轴确定的方法坐标轴确定的方法(fngf)及步骤及步骤Z轴轴1）、 Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定，与主轴平行的标

7、准坐标轴为Z坐标轴，其正方向为增加刀具(doj)和工件之间距离的方向。2）、若机床没有主轴(zhzhu)（刨床），则Z坐标轴垂直与工件装夹面。3）、若机床有几个主轴，可选择一个垂直与工件装夹面的主要轴为主轴 ，并以它确定Z坐标轴。 第5页/共50页第六页，共50页。X X坐标轴坐标轴 1）、X坐标轴的运动是水平(shupng)的，它平行于工件装夹面，是刀具或工件定位平面内的运动的主要坐标。2）、对于工件旋转的机床（车床、磨床），X坐标的方向在工件的径向(jn xin)上，并且平行与横滑座，刀具离开工件回转中心的方向为X坐标的正方向。3）、对于刀具旋转的机床（铣床），若Z坐标轴是水平的（卧式铣床

8、），当由主轴向工件看时，X坐标轴的正方向指向右方；若Z坐标轴是垂直的（立式铣床），当由主轴向立柱(l zh)看时，X坐标轴的正方向指向右方；对于双立柱(l zh)的龙门铣床，当由主轴向左侧立柱(l zh)看时，X坐标轴的正方向指向右方。4）、对刀具和工件均不旋转的机床（刨床），X坐标平行于主要切削方向，并以该方向为正方向。 第6页/共50页第七页，共50页。Y Y坐标轴坐标轴 根据X、Z坐标轴，按照右手直角笛卡尔坐标系确定。注：如在X、Y、Z主要(zhyo)直线运动之外还有第二组平行于它们的运动，可分别将它们坐标定为U、V、W。 第7页/共50页第八页，共50页。第8页/共50页第九页，共50

9、页。第9页/共50页第十页，共50页。第10页/共50页第十一页，共50页。数控机床(jchung)的两种坐标系1.机床(jchung)坐标系与机床(jchung)坐标系原点、机床(jchung)参考点（机床(jchung)零点） 现代数控机床都有一个基准位置，称为机床原点，是机床制造商设置在机床上的一个物理位置，其作用是使机床与控制系统同步，建立测量机床运动坐标(zubio)的起始点。 机床坐标系零点是指在机床上设置的一个固定点，即机床零点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行(jnxng)加工运动的基准参考点。一般取在机床运动方向的最远点。 通常车床的机床原点多在主轴法兰盘接触

10、面的中心即主轴前端面的中心上。主轴即为Z轴，主轴法兰盘接触面的水平面则为X轴。+X轴和+Z轴的方向指向加工空间。 第11页/共50页第十二页，共50页。在数控铣床上，机床原点和机床零点重合,一般取在X、Y、Z坐标(zubio)的正方向极限位置上，见下图 机床原点建立方式(fngsh)：回参考点操作第12页/共50页第十三页，共50页。2工件(gngjin)坐标系与工件(gngjin)坐标系原点(1)工件(gngjin)坐标系编程人员在编程时设定(sh dn)的坐标系，也称为编程坐标系。(2)工件坐标系原点 也称为工件原点或编程原点，由编程人员根据编程计算方便性、机床调整方便性、对刀方便性、在毛

11、坯上位置确定的方便性等具体情况定义在工件上的几何基准点，一般为零件图上最重要的设计基准点n工件原点选择：n1.与设计基准或装配基准一致n2.尽量选在尺寸精度高，粗糙度低的工件表面n3.最好在工件的对称中心上n4.要便于测量和检测工件坐标系坐标轴的确定与机床坐标系坐标轴方向一致工件坐标系原点工件坐标系原点第13页/共50页第十四页，共50页。工件工件(gngjin)(gngjin)坐标系坐标系原点原点机床机床(jchung)(jchung)坐标系坐标系原点原点机床(jchung)坐标系与工件坐标系的关系工件坐标系建立方式：1）通过数控代码G92建立 2）通过数控代码G54-G59建立第14页/共

12、50页第十五页，共50页。第15页/共50页第十六页，共50页。(zubio)为绝对坐标(zubio)，按这种方式进行编程即为绝对坐标(zubio)编程。第16页/共50页第十七页，共50页。第17页/共50页第十八页，共50页。第18页/共50页第十九页，共50页。JB/T3208-1999标准标准(biozhn)G指令指令G代码模态功能G代码模态功能G00a点定位G34a螺纹切削，增螺距G01a直线插补G35a螺纹切削，减螺距G02a顺时针圆弧插补G36G39#永不指定G03a逆时针圆弧插补G40d半径补偿取消G04-暂停（延时）G41d半径补偿（左）G05#不指定G42d半径补偿（右）G

13、06a抛物线插补G43#(d)刀具正偏置G07#不指定G44# (d) 刀具负偏置G08-加速G45# (d) 刀具偏置+/+G09-减速G46# (d) 刀具偏置+/-G10G16#不指定G47# (d) 刀具偏置-/-G17cXY平面选择G48# (d) 刀具偏置-/+G18cXZ平面选择G49# (d) 刀具偏置0/+G19cYZ平面选择G50# (d) 刀具偏置0/-G20G32#不指定G51# (d) 刀具偏置+/0G33a螺纹切削，等螺距G52# (d) 刀具偏置-/0第19页/共50页第二十页，共50页。G代码模态功能G代码模态功能G53f直线偏移注销G69# (d)刀具偏置，外

14、角G54f直线偏移XG70G79#不指定G55f直线偏移YG80e固定循环注销G56f直线偏移ZG81G89e固定循环G57f直线偏移XYG90j绝对尺寸G58f直线偏移XZG91j增量尺寸G59f直线偏移YZG92-预置寄存G60h准确定位1（精）G93k时间倒数，进给率G61h准确定位2（中）G94k每分钟进给G62h快速定位（粗）G95k主轴每转进给G63-攻螺纹G96i恒线速度G64G67#不指定G97i每分钟转速（主轴）G68# (d) 刀具偏置，内角G98,G99#不指定模态栏中标(zhn bio)有字母的指令为模态指令，标有“-”的指令为非模态指令第20页/共50页第二十一页，共

15、50页。HNC-21M数控系统数控系统G代码代码(di m)及功能及功能G代码组功能G代码组功能G0001快速定位G4109左刀具半径补偿G01直线插补G42右刀具半径补偿G02顺时针圆弧插补G4310刀具长度正向补偿G03逆时针圆弧插补G44刀具长度负向补偿G0400暂停G49刀具长度补偿取消G0716虚轴指定G5004缩放关G0900准确停止校验G51缩放开G1702选择XY平面G5200局部坐标系设定G18选择XZ平面G53直接机床坐标系编程G19选择YZ平面G5411工件坐标系1选择G2008英寸输入G55工件坐标系2选择G21毫米输入G56工件坐标系3选择G22脉冲当量G57工件坐标

16、系4选择G2800返回到参考点G58工件坐标系5选择G29由参考点返回G59工件坐标系6选择G4009取消刀具半径补偿G6000单方向定位第21页/共50页第二十二页，共50页。G代码组功能G代码组功能G2403镜像开G8406攻丝循环G25镜像关G85镗孔循环G6112精确停止校验方式G86镗孔循环G64连续方式G87反镗循环G6500子程序调用G88镗孔循环G6805旋转变换开G89镗孔循环G69旋转取消G9013绝对值编程G7306深孔钻削循环G91增量值编程G74逆攻丝循环G9200工件坐标系设定G76精镗循环G9414每分钟进给G80固定循环取消G95每转进给G81定心钻循环G981

17、5固定循环返回起始点G82钻孔循环G99固定循环返回到R点G83深孔钻循环00组中的G代码是非模态，其他(qt)组的G代码是模态 标记者为缺省值第22页/共50页第二十三页，共50页。第23页/共50页第二十四页，共50页。HNC-21M数控系统M代码(di m)及功能代码模态功能说明代码模态功能说明M00非模态程序停止M07模态切削液打开M02非模态程序结束M09模态切削液停止 缺省值M03模态主轴正转起动M30非模态程序结束并返回程序起点M04模态主轴反转起动M05模态主轴停止转动 缺省值M98非模态调用子程序M06非模态换刀M99非模态子程序结束前作用后作用；一组只用一个(y )；M02

18、、M30、M99单独使用。第24页/共50页第二十五页，共50页。CNC内定的辅助功能内定的辅助功能1.程序暂停程序暂停(zn tn)M00当当CNC执行到执行到M00指令，将暂停指令，将暂停(zn tn)执行当前程序，以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作。暂停执行当前程序，以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作。暂停(zn tn)时，机床的主轴、进给及冷却液停止，而全部现存的模态信息保持不变，欲继续执行后续程序，重按操作面板上的时，机床的主轴、进给及冷却液停止，而全部现存的模态信息保持不变，欲继续执行后续程序，重按操作面板上的“循环启动循环启

19、动“键键FANUC：M01 选择停止选择停止2.程序结束程序结束M02 M02编在主程序的最后一个程序段中，当编在主程序的最后一个程序段中，当CNC执行到执行到M02指令时，机床的主轴、进给、冷却液全部停止，加工结束。指令时，机床的主轴、进给、冷却液全部停止，加工结束。 使用使用M02的程序结束后，若要重新执行该程序，就得重新调用该程序，或者在自动加工子菜单下，按的程序结束后，若要重新执行该程序，就得重新调用该程序，或者在自动加工子菜单下，按F4键，然后再按操作面板上的键，然后再按操作面板上的“循环启动循环启动”键。键。3.程序结束并返回到零件程序头程序结束并返回到零件程序头M30 M30和和

20、M02功能基本相同，只是功能基本相同，只是M30指令还兼有控制返回到零件程序头（）的作用。使用指令还兼有控制返回到零件程序头（）的作用。使用M30的程序结束后，若要重新执行该程序，只需再次按操作面板上的的程序结束后，若要重新执行该程序，只需再次按操作面板上的”循环启动循环启动“键。键。4.子程序调用子程序调用M98及从子程序返回及从子程序返回M99M98用来调用子程序。用来调用子程序。 M99表示子程序结束，执行表示子程序结束，执行M99使控制返回到主程序。使控制返回到主程序。 第25页/共50页第二十六页，共50页。子程序的格式： %*M99在子程序开头，必须规定子程序号，以作为调用入口地址

21、。在子程序的结尾用M99，以控制执行(zhxng)完该子程序后返回主程序。调用子程序的格式：M98 P_L_P：被调用子程序号L：重复调用次数PLC设定的辅助功能：设定的辅助功能：1.主轴控制指令主轴控制指令M03、M04、M05M03起动主轴以程序中编制的主轴转速顺时针方向（从起动主轴以程序中编制的主轴转速顺时针方向（从Z轴正向朝轴正向朝Z负向看）旋转。负向看）旋转。M04起动主轴以程序中编制的主轴速度逆时针方向旋转。起动主轴以程序中编制的主轴速度逆时针方向旋转。 M05使主轴停止旋转。使主轴停止旋转。 M03、M04为模态前作用为模态前作用M功能，功能， M05为模态后作用为模态后作用M功

22、能；功能； M03、M04、M05可相互可相互(xingh)注销注销第26页/共50页第二十七页，共50页。2.换刀指令换刀指令M06M06用于在加工用于在加工(ji gng)中心上调用一个欲安装在主轴上的刀具。刀具将被自动地安装在主轴上。中心上调用一个欲安装在主轴上的刀具。刀具将被自动地安装在主轴上。M06为非模态后作用为非模态后作用M功能。功能。3.冷却液打开、停止指令冷却液打开、停止指令M07、M09M07指令将打开冷却液管道。指令将打开冷却液管道。 M09指令将关闭冷却液管道。指令将关闭冷却液管道。 M07为模态前作用为模态前作用M功能，功能，M09为模态后作用为模态后作用M功能，功能

23、，M09为缺省值为缺省值第27页/共50页第二十八页，共50页。第28页/共50页第二十九页，共50页。第29页/共50页第三十页，共50页。第30页/共50页第三十一页，共50页。5、刀具功能刀具和刀具参数的选择(xunz)时数控编程的重要内容，其编程格式因数控系统不同而异1.采用T指令编程： 采用T指令编程时，程序由T和数字组成，有TXX和TXXXX两种格式，数字的位数由所用数控系统决定，T后面的数字用来指定刀具号和刀具补偿号。 例如：T04表示选择(xunz)4号刀；T0404表示选择(xunz)4号刀，4号刀偏置值；T0400表示选择(xunz)4号刀，刀具偏置取消。 2.采用T、D指

24、令编程：采用T、D指令编程时，利用T功能选择(xunz)刀具，利用D选择(xunz)相关的刀偏。在定义这两个参数时，其编程的顺序为T、D。T和D可以编写在一起，也可以单独编写。 例如：T4 D04表示选择(xunz)4号刀，采用刀具偏置表4号的偏置尺寸；D12表示仍然用4号刀，采用刀具偏置表第12号的偏置尺寸；T3，表示选择(xunz)3号刀，采用与该刀具相关的刀具偏置尺寸第31页/共50页第三十二页，共50页。数控加工程序的结构数控加工程序的结构华中数控加工程序的构成华中数控加工程序的构成在数控机床加工零件，首先要编制程序，然后用该程序控制在数控机床加工零件，首先要编制程序，然后用该程序控制(chngxkngzh)机床的运动。数控指令的集合称为程序机床的运动。数控指令的集合称为程序，在程序中根据机床的实际运动顺序书写这些指令。，在程序中根据机床的实际运动顺序书写这些指令。第32页/共50页第三十三页，共50页。第33页/共50页第三十四页，共50页。FANUC系统格式系统格式(g shi)：;为按键为按键 EOB输出不是输出不是“；”按键输出按键输出O1000；N01 G91 G00 X50 Y60;N10 G01 X100 Y500