第二讲数控编程教学课件.ppt

1、第二章在数控机床加工计程仪程序编制的基础上，(1)数控机床：是一种高效、高精度的自动化加工设备，严格按照加工程序自动加工被加工工件。 (二)从数值控制计程仪程序：外部输入的直接加工中所使用的程序计程仪被称为数值控制加工计程仪程序。 (3)数控加工：根据被加工零配件的式样和工艺要求，制作数字表示的计程仪程序，输入工作母机的NC装置或控制计算机，控制工件和手工工具的相对运动，加工良品零配件的方法。 第一节数控计程仪程序编制概论、1、数控计程仪程序编制内容及步进数控计程仪编程，是指从零件图面获取数控加工计程仪程序之前的全部工作过程。 零配件模式和工艺计划的分析、数学处理、计程仪编程计程仪程序、程序计

2、程仪程序校准检查、修正、图1.1数控计程仪程序的制作内容和步骤；(1)零配件模式的分析和工艺计划的制作工作内容如下确定加工方案选择合适的数控机床和夹具(2)在确定数学处理程序方案后，需要根据零配件的几何尺寸、加工路线等修正手工工具中心运动轨迹，得到手工工具二进制位数据。 为了制作直线内插、圆弧内插、抛物线内插、(3)零配件加工计程仪程序，可以在完成上述工艺处理及数值校正作业后，制作零配件加工计程仪程序。 计程仪程序编制者使用数值操纵系统的程序计程仪指令，按照规定的程序计程仪程序格式，阶段性地编制加工程序。 计程仪程序编制者熟悉数控机床的功能、程序计程仪指令及查询密码，能够编制正确的加工计程仪程

3、序。NC软件程序员(CNC计程仪编程)、(4)计程仪编程检查通过将制作的加工计程仪编程输入NC系统，能够控制数控机床的加工作业。 一般来说，在本加工之前，必须检查普计程仪拉姆。 通常采用工作母机空转方式，可以检查工作母机的动作和运动轨迹的精准性，检查程序计程仪。 在具有快速格拉夫模拟显示功能的数控机床中，可以通过显示路径轨迹和模拟手工工具切削工件的过程来检查程序计程仪。 对于形状复杂且要求高的零配件，也可以使用铝零配件、塑料或残奥蜡等容易切割的材料进行试切，检查塑料计程仪柱。 通过检查试验片，不仅可以知道普拉姆是否正确，还可以知道加工精度是否符合要求。 如果能够用与被加工零配件的材料相同的材料

4、来尝试，则能够反映出更实际的加工效果，如果发现加工后的零配件不满足加工技术的要求，则能够采取修正布丁计程仪、尺寸补偿等措施。 2、数控计程仪编程的方法，(1)手动计程仪编程：主要是指人工完成数控计程仪编程中的各个阶段的工作。零件样式、工艺人员、夹具台、工作母机台、手工工具台、工艺规则、工艺人员、加工计程仪程序使用初稿计算机进行自动编程时，数学处理、计程仪编程、验收计程仪程序等工作，自动完成于计算机； 另外，计算机自动编程代替计程仪程序制作者完成复杂的数值修正运算，使计程仪编程效率从数十倍提高到数百倍，解决了手工作业不能解决的复杂零配件的计程仪编程的课题。 因此，自动编程的特点是计程仪编程工作效

5、率高，能够解决复杂形状零配件的计程仪编程课题。 3、单词和单词的功能(1)单词：在数控加工计程仪程序中，单词是指按一系列规定排列的字符，作为一个信息单位存储、传递、操作。 单词由称为地址字符的字母和后跟的几位十进制数组成。例如，“X2500”是字，x是地址符号，数字“2500”是地址的内容。 (2)单词的功能：构成布摇滾乐的每个单词都有其特定的功能意义。 以下主要介绍FANUC-0M数值操纵系统的规范。 在实际工作中，请按照工作母机数值操纵系统的说明书使用各功能词。 (三菱、FANUC、SIEMENS )、序列号字n的序列号也被称为段号或段号。 序列号位于段的开头，由序列号字n和后面的数字构成

6、。 序列号字n是地址符号，后面的数字一般是14二进制位的正整数。 数控加工中的序列号实际上是段的名称，与计程仪程序执行的优先顺序无关。 数值操纵系统不是按照顺序号的顺序执行程序，而是按照程序计程仪段制作时的排列顺序阶段性地执行。 顺序号的作用：成为普通堆计程仪的校正和检索修正条件转向的目标，即作为转向目标的段的名称。 具有序列号的段可以进行复位操作。 您可以从计程仪程序的中间开始加工，也可以返回到计程仪程序的中断位置开始加工。 一般的使用方法：在plump计程仪编程时，在最初的段上加上N10，以后以递增10的方法设定序号，在调试plump时，如果需要在N10和N20之间插入段，则使用N11、N

7、12等。 另外，准备各功能字g的各功能字的地址符号是g，也被称为g功能或g指令，其是用于建立工作母机或操纵系统的动作方式的指令。 后续数字通常为13位正整数，尺寸字用于确定手工工具运动终点在工作母机上的坐标位置。 其中，第一组的x、y、z用于确定终点的线性坐标尺寸，第二组a、b、c和第三组I、j、k用于确定圆弧轮廓的中心坐标尺寸。 在某些数值操纵系统中，p可以指示暂停时间，r可以指示圆弧的半径。 大部分数值操纵系统还可以使用准备功能字来选择坐标尺寸的方式，例如FANUC系统可以使用G21/G22选择米单位还是英寸单位，并且，如果一些系统使用系统残奥仪表将尺寸方式控制为米，则通常单位为mm，X1

8、00指令当然，对于某些数字操纵系统，可以使用残奥表选择不同的尺寸单位。 进给功能字f进给功能字的地址符号是f，也称为f功能或f指令，用于指定切削的进给率。 在车床中，f可以分为每进给和每主轴进给两种，在其他数控机床中，通常只进行每进给。 主轴转速功能字s主轴转速功能字的地址符号为s，也称为s功能或s指令，用于指定主轴转速，单位为r/min。 手工工具功能字t手工工具功能字的地址字符也称为t、t功能或t指令，其用于指定加工时使用的手工工具编号3360 m06t 12，1，辅助功能字m辅助功能字的地址字符为m，后续数字一般为13位正整数，也称为m功能或m指令，用于数控机床辅助装置的开关4、计程仪柱

9、格式(1)段格式是能够被作为一个单元来处理的连续的字定径套，其是数控加工柱计程仪柱中的字符。 一个数控加工计程仪计划由几个部分组成。 段格式是段中单词、字符和数据的放置格式。 当前，通常使用字地址可变段格式，且不是每个字长度固定的，而是每个段上的长度和功能字的个数可变。 在地址可变段格式中，之前的段中所描述的并且在本段中不变的段仍然有效，并且可以不被重写。 这样的功能词叫做连续效果词。 模态查询密码和非模态查询密码、和段格式的示例： n 30 g01 x 88.1 y30.2 f500 s3000 t02 m 08 n 40 x 90 (此段中省略了“g 01，y 30.2，f 500，s 3

10、000，t 02，沿着什么轨迹切削速度：主轴转速功能字s； 使用手工工具：手工工具功能词t； 工作母机辅助动作：辅助功能字m。(2)加工计程仪程序的一般格式程序计程仪开始符、结束符程序计程仪开始符、结束符为相同字符，在ISO查询密码中为%，在EIA查询密码中为EP，写入时1列中1段的程序名称计程仪程序名称有2种形式：一个是由英文字母o和14位正整数构成，另一个是以英文字母开始，是英文字母数字计程仪程序主体的程序主体由多个段构成，各段通常占一行。 计程仪柱的终止命令计程仪柱的终止命令可以使用M02或M30，需要一列一级。 加工程序的一般格式示例： % /星空卫视定查询密码O1000 /程序名称n

11、 10 g 00 g 54 x 50 y 30 m 03 s 3000 n 20 g 01 x 88.1 y 30.2 f 500 t 02 m 08 n 30 x 90/程序主体N300 M30 % /NC计程仪编程时，记述了工作母机的运动， 为了简化计程仪程序编制的方法，保证记录数据的兼容性，对数控机床坐标系和运动方向进行了标准化，ISO和中国制定了命名标准。 通过该部分的学习，能够掌握工作母机坐标系、计程仪编程坐标系、加工坐标系的概念，具有实际上手动设置工作母机的加工坐标系的能力。 1、在工作母机坐标系、数控机床中，工作母机的动作由NC装置控制，为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动，必

12、须确定工作母机上的运动位移和运动方向。 这必须通过坐标系来实现。 此坐标系称为工作母机坐标系。 (1)决定工作母机坐标系的工作母机相对运动的规定是在工作母机上，我们经常认为工件静止，手工工具在运动。 这样的程序设计师能够不考虑工作母机上的工件或手工工具的具体动作，而根据零配件图案决定工作母机的加工过程。 在工作母机坐标系的规定标准工作母机坐标系中的x、y、z坐标轴的相互关系由右手笛卡儿正交坐标系来决定。 增大运动方向的规定手工工具与工件的距离的方向为各坐标轴的正方向。 伸右手的大拇哥，食指，中指，互相为90。 大拇哥表示x坐标，食指表示y坐标，中指表示z坐标。 2 )大拇哥的方向为x坐标的正方

13、向，食指的方向为y坐标的正方向，中指的方向为z坐标的正方向。 3 )以x、y、z坐标为中心旋转的旋转坐标分别用a、b、c表示，根据右手的螺旋法则，如果大拇哥的朝向是x、y、z坐标的任一个轴的正方向，则该佟四指的旋转方向是旋转坐标a、b、c的正方向，在标准工作母机坐标系中，在x、y的工作母机中存在多个选择与工件的卡盘平面垂直的主轴方向作为z坐标方向。主轴可摆动，以与工件的卡盘平面垂直的方向为z坐标方向的工作母机中没有主轴时，以与工件的卡盘平面垂直的方向为z坐标方向。 下图显示了数控车床的z坐标。 x坐标的x坐标与工件的卡盘平面平行，在水平面内。 决定x轴方向时，请考虑1 )工件进行旋转运动时，手

14、工工具离开工件的方向为x坐标的正方向。 2 )当手工工具进行旋转运动时，当z坐标水平时、当观察者沿着手工工具主轴观看工件时、当被划分为x运动方向指向右侧时、当观察者沿着手工工具主轴观看工件时、当x运动方向指向右侧时的z坐标垂直时、当观察者朝向手工工具主轴观看时图1.7显示的是数控车床的x坐标。y坐标在确定x、z坐标的正方向上向后，在基于x和z坐标的方向上，可以按照右手正交坐标系确定y坐标的方向。 例：根据右侧所示的NC立式成形铣刀盘的结构图，确定x、y、z直线坐标。 (3)为了便于预计程仪和加工，附加坐标系有时也设置附加坐标系。对于线性运动，通常创建的附加坐标系是可用于指定与x、y和z平行的坐

15、标轴的附加坐标系。 第二组u、v和w坐标，第三组p、q和r坐标。 指定可采用与x、y、z不平行的坐标轴的附加坐标系。 第二组u、v和w坐标，第三组p、q和r坐标。 (4)工作母机原点的设定工作母机原点是指在工作母机中设定的固定点、即工作母机坐标系的原点。 这是在工作母机组装、调整时确定，数控机床进行加工运动的基准基准点。NC车床的原点为NC车床，工作母机的原点一般取卡盘端面和主轴中心线的升交点，请参照右图。 另外，通过设定残奥仪表，也可以将工作母机的原点设定在x、z坐标的正方向极限位置。NC成形铣刀盘的原点位于NC成形铣刀盘上，工作母机的原点一般位于x、y、z坐标的正向极限位置。 (5)工作母

16、机基准点工作母机基准点是用于检测控制工作母机运动的固定位置点。 工作母机基准点的位置由工作母机厂商按照进给轴通过限位开关进行精密调整，坐标值输入数值操纵系统。 因此，基准点相对于工作母机原点的坐标是已知的数量。 通常，在数控成形铣刀机床上，工作母机原点和工作母机基准点一致；在数控机床上，工作母机基准点是距离工作母机原点最远的基准点。 右图显示了数控车床的基准点和工作母机原点。 启动数控机床时，首先必须确定工作母机的原点。 确定工作母机原点的运动是刀架回到基准点的操作，通过确认基准点，确定工作母机的原点。 在确认机床基准点之前，手工工具(或工作台)的移动不能作为基准。 2、计程仪编程坐标系、计程

17、仪编程坐标系是程序设计师通过零配件图案和加工工艺等创建的坐标系。 用于计程仪编程，如计程仪编程坐标系，在确定预计程仪编程坐标系时，不需要考虑工件材料在工作母机上的实际卡盘位置。计程仪编程原点是加工零配件图案和根据加工工艺的要求选定的计程仪编程坐标系的原点。 计程仪编程原点尽可能在零配件的设定校正基准或工艺基准上进行选择，计程仪编程坐标系中的各轴的方向必须与使用的数控机床所对应的坐标轴的方向一致。预计程仪加工原点、3、加工坐标系、(1)加工坐标系的确定加工坐标系是指以确定的加工原点为基准创建的坐标系。 加工原点也称为pum计程仪程序原点，是指安装零配件后，对应的计程仪程序原点在工作母机坐标系中的

18、位置。 加工中，数控机床按照工件卡盘后决定的加工原点位置和程序计程仪要求进行加工。 程序设计师可从零配件模式中选择预计程仪预编程原点，创建预计程仪预编程坐标系，并修正坐标值。 不需要考虑工件空白对照紧夹头的实际位置。 对于加工者来说，在检查工件调试计程仪程序时，将计程仪启动原点变换为加工原点，决定加工原点的位置，用数值操纵系统赋予设定(即赋予原点设定值)，设定加工坐标系后，根据手工工具的当前位置，决定手工工具的起点的坐标值。 加工时，工件的各尺寸的坐标值相对于加工原点相对，数控机床能够在正确的加工坐标系位置开始加工。 (2)加工坐标系的设定将加工原点加工坐标系直接设定在工作母机坐标系中的选择计程仪编程原点设置在工件轴心线和工件下端面的升交点上。 假设预计程仪编程原点02距离工作母机原点O1为X3、Y3、Z3。 X3=-345.700mm毫米，Y3=-196.220mm毫米，Z3=-53.165mm毫米。 参照右图，设定加工坐标系指令，G54G59设定加工坐标系指令。 G54对应于