数控原理与系统-2

第二章数控系统程序输入与通信第一节程序编制的基础知识第二节数控机床的坐标系统第三节信息输入第四节数控加工程序的输入第五节数控加工程序的预处理第六节数控系统的通信接口与网络

第一节程序编制的基础知识

一、数控编程的概念

编程的内容与步骤

数控编程的过程可以用流程图2-1表示。各环节简要说明如下：确定加工方案工艺处理数学处理编写程序清单制备控制介质程序检验图2-1数控编程过程

第一节程序编制的基础知识1．确定加工方案选择能够实现该方案的适当的机床、刀具、夹具和装夹方法。2.

工艺处理工艺处理包括选择对刀点，确定加工路线和切削用量。3.数学处理数学处理的主要任务就是根据图纸数据求出编程所需的数据。4.编写程序清单5.制备介质和程序检验

第一节程序编制的基础知识应用描述:a.

明确加工目的,确定工艺参数

b.

算基点与节点

c.

按规定的程序格式,逐条写程序

d.

程序输入:键盘、接口

e.

程序校验首件试切:

●空刀运动

●用笔代刀

●大批量生产（试切一件）

●三维动态显示

好的编程人员,要熟悉

a.

机床结构、性能

b.

数控系统

c.

加工工艺

※充分发挥数控系统的功能和数控机床本身的能力

第一节程序编制的基础知识编程方法

1.

手工编程

2.

自动编程二、数控编程的代码（介绍）为了满足设计、制造、维修和普及的需要，在输入代码、坐标系统、加工指令、辅助功能及程序格式方面，国际上已形成了两个通用的标准ISO—InternationalStandardOrganizationEIA—ElectronicIndustriesAssociation

第一节程序编制的基础知识三、准备功能G代码和辅助功能M代码1.准备功能G指令

（共有100种，分模态与非模态—P16表2-2）常用的G指令有：(1)．快速点定位指令G00

格式为：G00X—Y—；

三种可能的路径：

Y

第一节程序编制的基础知识XXXYYAAABBBa）方案1b）方案2c）方案3

图2-2G00指令的运动轨迹

第一节程序编制的基础知识

（2）直线插补指令G01

格式：G01X—Y—F—；

（3）

圆弧插补指令G02、G03

格式：G02（G03）X—Y—I—J—F—；

a）逆圆指令G03b）顺圆指令G02图2-3圆弧插补指令2、辅助功能M指令（开关功能控制-P17表2-4）（1）．程序停止指令M00、M01和M02（2）．主轴转动控制指令M03、M04和M05（3）．换刀指令M06（4）．冷却液控制指令M07、M08和M09（5）．夹紧和松开指令M10和M11（6）．改变运动方向指令M15和M16（7）．主轴定向停止指令M19（8）．

纸带结束指令M30（9）．

互锁旁路指令M31

第一节程序编制的基础知识

第一节程序编制的基础知识四、其他代码(S、T、F)1．主轴功能2．刀具功能3．进给功能4．主轴速度和进给速度的其它表示方法

第一节程序编制的基础知识五、程序结构与格式

例:

N3

G00X10Z10M03S650

;（1）程序段号:查找、跳转、注意，程序段标号与程序的执行顺序无关，不管有无括号，程序都是按排列的先后次序执行。(2）程序段中的主体部分：主体部分包含了各种控制信息和数据（3）结束符:；、LF、*

第二节数控机床的坐标系统

一.数控机床的坐标轴与运动

直角笛卡尔坐标轴注意右手螺旋定正负无论那一种数控机床都规定：Z轴是平行于主轴中心线的坐标轴。注意：刀具相对静止工件运动的原则。

第二节数控机床的坐标系统

第二节数控机床的坐标系统图2-5圆弧插补指令

第二节数控机床的坐标系统

二.数控机床的坐标系机床的坐标原点在机床上某一点，是固定不变的，机床出厂已确定。机床的换刀点，托板的交换点，…这些点在机床上都是固定点。（1）机床坐标系:在数控机床中，为了实现零件的加工，往往需要控制几个方向的运动，这就需要建立坐标系，以便区别不同运动方向。（2）工件坐标系：程序编制人员在编程时使用的坐标系。在这个坐标系内编程可以简化坐标计算，减少错误，缩短程序长度。

第二节数控机床的坐标系统

三.绝对坐标系与相对（增量）坐标系（P20）在实际的加工中,操作者在机床上装好工件之后要测量该工件坐标系的原点和基本机床坐标系原点的距离,并把测得的距离在数控系统中预先设定,这个设定值叫工件零点偏置。有些数控系统把选用机床坐标系的指令设定为G54—G59，它是模态代码。需要指出的是,现代机床一般用预置寄存的方法设定机床坐标系、手工输入方法设置加工坐标系。CRT/MDI(Cathode–reytube/mandatainput)

第二节数控机床的坐标系统2．对刀点的确定对刀点也称起刀点是数控加工中刀具相对工件运动的起点。a）对称零件的对刀点选择b）钻孔加工时的对刀点选择图2-6对刀点的选择

第三节信息输入一.数控系统的信息数字量:对各坐标轴的运动进行数字控制。如对进给各坐标轴运动的控制。开关量:实现辅助功能，如主轴的启停、换向，冷却、润滑的启停等。

二.数控系统的信息流程

输入存储译码刀具补偿进给速度处理插补I/O处理位置控制

第四节数控加工程序的输入一、数控加工程序输入方式及特点：

NC输入方式：（早期纸带输入、内存小）---输入一条就执行一条

CNC输入方式：（磁盘、DNC接口、内存大）--一次性读入分段执行

特点：（P22）二、数控加工程序的输入：

1.输入(MDI、磁盘、DNC接口)

2.零件加工程序的存放形式（P23）（两区：零件加工程序存储区：连续存储，不留空隙；目录区：含程序名称、程序首址、程序终址）零件程序的存储形式—系统内部代码(表2-5)例：N05G90G01X106Y-60F46M05LF（与教材中X100Y-50比较）加工程序输入时完成代码识别,形成“数控加工程序存储器存放程序段的情况(表2-6)”第五节数控加工程序的预处理一.什么是译码(P24)

译码阶段根据数控加工程序存储器内容,形成“译码结果缓冲器格式(表2-7)”,即数控系统能够识别\执行的代码形式—机器指令。

其中将M代码、G代码按表2-8、表2-9规定分组（P26）

第四节数控加工程序的输入

第五节数控加工程序的预处理表2-5常用数控代码对应关系字符EIA码ISO码内码字符ELA码ISO码内码020H30H00HX37HD8H12H101HB1H01HY38H59H13H202HB2H02HZ29H5AH14H313H33H03HI79HC9H15H404HB4H04HJ51HCAH16H515H35H05HK52H4BH17H616H36H06HF76HC6H18H707HB7H07HM54H4DH19H808HB8H08HLF/CR80H0AH20H919H39H09H_40H2DH21HN45H4EH10HDEL7FHFFHFFHG67H47H11HEOR0BHA5H22H第五节数控加工程序的预处理表2-6数控加工程序存储器地址内容地址内容地址内容2000H10H2008H01H2010H00H2001H00H2009H12H2011H18H2002H05H200AH01H2012H04H2003H11H200BH00H2013H06H2004H09H200CH06H2014H19H2005H00H200DH13H2015H00H2006H11H200EH21H2016H05H2007H00H200FH06H