数控加工基础数控加工基础

《数控机床编程及操作》

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CNCProgrammingandOperation

六安职业技术学院机电工程系：权秀敏数控程序是怎么编写的？数控机床坐标怎么判断？？？？？第二章数控加工编程基础

课时数：21、数控机床坐标系

2、数控加工程序格式(重难点)第1节机

床

坐

标

系

一、机床坐标系和主运动方向

1）标准坐标系的规定

标准中规定直线进给运动用右手直角笛卡儿坐标系X、Y、Z表示，常称基本坐标系。X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手定则决定。直线坐标XYZ旋转坐标ABC附加坐标UVW采用右手笛卡儿坐标系

如图所示，图中：

大拇指指向X轴的正方向，食指指向Y轴的正方向，中指指向Z轴的正方向。围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A、B、C表示。

2）运动方向的确定

统一规定：

（1）标准坐标系X、Y、Z作为刀具(相对于工件)运动的坐标系（2）增大刀具与工件距离的方向为坐标正方向

即坐标系的正方向都是假定工件静止、刀具相对于工件运动来确定的。

3）坐标轴的确定

(1)Z轴的确定。统一规定与机床主轴重合或平行的坐标为Z轴，即传递切削动力的主轴，远离工件的方向为正方向。对于没有主轴的机床，规定垂直于工件装夹表面的方向为Z坐标轴的方向，正向是使刀具离开工件的方向。

(2) X轴的确定。X轴为水平的、平行于工件装夹面的轴，且垂直Z轴。对于加工过程中主轴带动工件旋转的机床，X轴沿工件的径向并平行于横向拖板，刀具或砂轮离开工件旋转中心的方向为X轴的正向。

对于Z轴是垂直的，应从刀具向立柱看，X轴的正方向指向右，若水平从主轴向工件，X轴的正方向指向右。

(3) Y轴的确定。根据X、Z轴及其方向，可按右手直角笛卡儿坐标系，利用右手螺旋法则确定Y轴。根据X、Y、Z轴及其方向，利用右手螺旋法则即可确定A、B、C的方向。数控机床坐标系

立式数数控铣铣床数控车车床的的坐标标系二、机机床床原点点和机机床参参考点点1）机机床原原点机床原原点：：是机机床基基本坐坐标系系的原原点，，是工工件坐坐标系系、机机床参参考点点的基基准点点，又又称机机械原原点、、机床床零点点，它它是机机床上上的一一个固固定点点，其其位置置是由由机床床设计计和制制造单单位确确定的的，通通常不不允许许用户户改变。数控机机床的的机床床原点点与参参考点点注意：：数控车车床的的机床床原点点一般般在卡卡盘前前端面面或后后端面面的中中心；；数控铣铣床的的机床床原点点，各各生产产厂不不一致致，有有的在在机床床工作作台的的中心心，有有的在在进给给行程程的终终点。。2）机机床参参考点点机床参参考点点：是机床床坐标标系中中一个个固定定不变变的点点，是是机床床各运运动部部件在在各自自的正正向自自动退退至极限的一个个点(由限位位开关关精密密定位位)。机床床参考考点已已由机机床制制造厂厂测定定后输输入数数控系系统，，并记记录在在机床床说明明书中中，用用户不不得更更改。。在机床床接通通电源源后，，通常常要做做回零操作，，使刀刀具或或工作作台运运动到到机床床参考考点。。注意：：通常我我们所所说的的回零操操作，，其实是是指机机床返回参参考点点的操操作，，并非非返回回机床床零点点。回零操操作按钮三、工工件坐坐标系系和工工件原原点工件坐坐标系系：是编程程人员员在编编程时时使用用的，，由编编程人人员以以工件件图纸纸上的的某一一固定定点为为原点点所建建立的的坐标标系，，编程程尺寸寸都按按工件件坐标标系中中的尺尺寸确确定。。工件坐坐标系系的原原点称称为工工件原原点或或编程程原点点。工件原原点最最好选选在工工件图图样的的基准准上或或工件件的对对称中中心上上。编程坐坐标系系例如：：回转体体零件件的端端面中中心;非回转转体零零件的的角边边;对称图图形的的中心心等。。工件原原点设设置(a)数控车车床；；(b)数控铣铣床数控车车床：：工件原原点一一般设设在主主轴中中心线线与工工件右右端面面或左左端面面的交交点处处；数控铣铣床：：工件原原点一一般设设在工工件的的某个个角上上或对对称中中心上上。四、工工件坐坐标系系和机机床坐坐标系系的关关系机床坐坐标系系与工工件坐坐标系系的联联系：：当工工件在在机床床上固固定后后，工工件原原点和和机床床原点点之间间的偏偏移量量必须须通过过测量量来定定，存存入G54—G57原点点偏置置寄存存器中中，供供数控控系统统计算算用，，对于于多原原点工工件，，只要要调用用不同同偏置置即可可。在在没有有工件件测量量头的的情况况下，，程序序原点点的位位置测测量要要靠碰碰刀的的方式式进行行。编程时时，尺尺寸都都按工工件坐坐标系系中的的尺寸寸确定定。对刀：就是是确定定工件件坐标标系与与机床床坐标标系的的相互互位置置关系系。对刀点点可以设设在工工件、、夹具具或机机床上上，但但必须须与工工件的的定位位基准准(相当于于工件件坐标标系)有已知知的准准确关关系，，这样样才能能确定工工件坐坐标系系与机机床坐坐标系系的关关系。。选择对对刀点点的原原则是是：便于确确定工工件坐坐标系系与机机床坐坐标系系的相相互位位置，，容易易找正正，加工过过程中中便于于检查查，引引起的的加工工误差差小。。当对对刀精精度要要求较较高时时，对对刀点点应尽尽量选选在零零件的的设计计基准准或工工艺基基准上上。五.对对刀刀机床坐坐标系系与工工件坐坐标系系刀位点点：是指编编制数数控加加工程程序时时用以以确定定刀具具位置置的基基准点点。(1)对于平平头立立铣刀刀、面面铣刀刀类刀刀具，，刀位位点一一般取取为刀刀具轴轴线与与刀具具底端端面的的交点点；(2)对球头头铣刀刀，刀刀位点点为球球心；；(3)对于车车刀、、镗刀刀类刀刀具，，刀位位点为为刀尖尖；(4)钻头取取为钻钻尖等等。刀位点点(a)平头铣铣刀；；(b)钻头；；(c)球头铣铣刀；；(d)车刀、、镗刀刀第2节节数控加加工程程序格格式一、程程序基基本格格式1）数数控加加工程程序的的结构构一个完完整的的数控控加工工程序序可分分：程序号号程序段段程程序序结束束指令令等几个个部分分。程序号号：又名程程序名名，置置于程程序开开头，，用作作一个个具体体加工工程序序存储储、调调用的的标记记。程序号号码以以地址址O、P、%以及及1～～9999范围围内的的任意意数字字组成成。通常：：FANUC系系统用用“O”，SINUMERIC系统统用““%”作为程程序号号的地地址码码。程序段段——是控制制机床床的一一种语语句，，表示示一个个完整整的运运动或或操作作。工工件加加工程程序由由若干干个程程序段段组成成。程序结结束指指令——用M02或M30代码，，放在在最后后一个个程序序段作作为整整个程程序的的结束束。编程示示例O2001；(程序号号)N10G50X200Z150T0100；(建立工工件坐坐标系系，选选择T01号刀)N20G96S150M03；(恒线速速设定定，主主轴正正转)N25G50S2000；(设定主主轴最最高转转速)N30G00X20Z6T0101；(①建立立刀具具补偿偿)N40G01Z-30F0.25；(②20圆柱加加工)N50X50；(③50轴肩加加工)N60X60Z-70；(④50圆锥加加工)N70X90；(⑤60轴肩加加工)N80G00X200Z150T00M05；(⑥刀具具回位位)N90M02；(程序序结结束束)上例例为为一一个个完完整整的的零零件件加加工工程程序序：：程序序号号为O2001。以上上程程序序中中每每一一行行即即称称为为一一个个程序序段段，共共由由10个程程序序段段组组成成，，每每个个程程序序段段以以序序号号““N”开开头头。。M02作为为整整个个程序序的的结结束束。2））程程序序段段的的组组成成一个个程程序序段段表表示示一一个个完完整整的的加加工工工工步步或或动动作作。。由：程序序段段号号、若干干程程序序字字、程序序段段结结束束符符号号组成成。。程序序段段号号N又又称称程程序序段段名名，，由由地地址址N和和数数字字组组成成。。程序序字字由一一组组排排列列有有序序的的字字符符组组成成，，如如G00、、G01、、X120、、M02等等，，表表示示一一种种功功能能指指令令。。程程序序段段末末尾尾的的““；”为为程程序序段段结结束束符符号号，，有有时时也也用用““LF””表表示示程程序序段段结结束束。。3））程程序序段段的的格格式式程序序段段格格式式指指程程序序中中的的字字、、字字符符、、数数据据的的安安排排规规则则。。程序序段段的的格格式式固定定顺顺序序程程序序段段格格式式最常常用用的的是是地地址址可可变变程程序序段段格格式式，，简简称称字地地址址程程序序格格式式。。分隔隔符符程程序序格格式式可变变程程序序段段格格式式。。其形形式式如如下下：：N_G_X_Y_Z_……F_S_T_M_；；例如如：：N10G01X40Z0F0.2；；为程程序序段段地地址址码码，，用用于于指指令令程程序序段段号号；；为指指令令动动作作方方式式的的准准备备功功能能地地址址，，G01为为直线线插插补补指指令令；；为坐坐标标轴轴地地址址，，后后面面的的数数字字表表示示刀刀具具移移动的的目目标标点点坐坐标标；；为进进给给量量指指令令地地址址，，后后面面的的数数字字表表示示进进给量量。。NGXF在程程序序段段中中除除程程序序段段号号与与程程序序段段结结束束字字符符外外，，其其余余各字字的的顺顺序序并并不不严严格格，，可可先先可可后后。。但为为便便于于编编写写，，习习惯惯上上可可按按N，，G，，X，，Y，，Z，，……，，F，，S，，T，，M的的顺顺序序编编程程。。在程程序序段段中中，，必必须须明明确确组组成成程程序序段段的的各各要要素素：：移动动目目标标：：终终点点坐坐标标值值X、、Y、、Z；；沿沿怎怎样样的的轨轨迹迹移移动动：：准准备备功功能能字字G；；进进给给速速度度：：进进给给功功能能字字F；；切切削削速速度度：：主主轴轴转转速速功功能能字字S；；使使用用刀刀具具：：刀刀具具功功能能字字T；；机机床床辅辅助助动动作作：：辅辅助助功功能能字字M。。二、、程序序指指令令分分类类1））G功功能能G指令令规定定刀刀具具和和工工件件的的相相对对运运动动轨轨迹迹(即规规定定插插补补功功能能)、刀刀具具补补偿偿、、固固定定循循环环、、机机床床坐坐标标系系、、坐坐标标平平面面等等多多种种加加工工功功能能。。G指令令由地地址址符符G和后后面面的的两两位位数数字字组组成成，，从从G00到G99共100种。。G代码码是程程序序的的主主要要内内容容。。常用用G指指令令代代码码注:组组别别为为““00””的的属属非非模模态态代代码码；；其其余余为为模模态态代代码码，，同同组组可可相相互互取取代代。2））辅辅助助功功能能(M指指令令)辅助助功功能能M指令令用于于指指定定主主轴轴的的启启停停、、正正反反转转、、冷冷却却液液的的开开关关、、工工件件或或刀刀具具的的夹夹紧紧与与松松开开、、刀刀具具的的更更换换等等。。辅助助功功能能M指指令令由指指令令地地址址符符M和后后面面的的两两位位数数字字组组成成，，也也有有M00～M99共100种。。M指令令也有有续续效效指指令令与与非非续续效效指指令令。。常用用M指指令令代代码码注：：①①组组别别为为““00””的的属属非非模模态态代代码码；；其其余余为为模模态态代代码码，，同同组组可可相相互互取取代代。。②作作用用时时间间为为““★★””号号者者，，表表示示该该指指令令功功能能在在程程序序段段指指令运运动动完完成成后后开开始始作作用用；；为为““＃＃””号号者者，，则则表表示示该该指指令令功功能能与与程序序段段指指令令运运动动同同时时开开始始。。3））进进给给功功能能(F功功能能)F指令令为为进进给给速速度度指指令令，，用用来来指指定定坐坐标标轴轴移移动动进进给给的的速速度度。。该该指指令令一一般般有有以以下下两两种种表表示示方方法法：：(1)代码码法法。代代码码法法后后面面的的数数字字不不直直接接表表示示进