第5章 数控加工编程基础.ppt

1、第1、5章编号控制加工编程基础，2，5.1了解编号控制编程的工作过程，分析零件图，制定工艺方案、数学处理、零件加工程序、程序检查。圆锥螺母外壳零件图，1，了解数控编程工作流程，了解数控加工工艺卡，数控加工工艺卡，5，5.1数控编程工作流程，2，分析数控加工工艺路线开发方法和步骤零件图，选择数控机床，确定夹紧方式和位置标准，确定加工顺序和进给路径，选择，选择，6，5.2数控编程的基本知识，5.2.1数控编程的概念，1，数控编程的内容和程序，7，5.2.1数控编程的概念，1)分析零件图和工艺处理，分析零件图。明确加工的内容和要求；确定加工方案。选择合适的数控机床。工具和夹具的选择、设计；确定合理的

2、走刀路径，选择适当的切削量等。2)确定工艺方案后，必须根据零件的几何尺寸和加工路径计算刀具中心运动路径，以获得刀具位置数据。8，5.2.1数控编程概念，3)编写部件加工程序和程序检验程序的人员使用数控系统的程序命令，按照规定的程序格式逐段编写部件加工程序。您可以在具有图形模拟功能的CNC工件机床中显示通路轨迹，或模拟刀具以模拟工件的切削过程来检查程式。使用空的工作方式。也就是说，在不夹紧工件或安装刀具的情况下运行数控加工程序，通过检查机床运动和运动轨迹的准确性来检查程序。对于复杂的零件，应使用加工材料进行试验切削，检查试件以确保程序正确，加工精度符合要求。(David assell，North

3、ern Exposure(美国电视剧)，9，5.2.1数字编程概念，编程方法，10，5.2.2程序的结构和格式，1，程序的结构，整个处理过程由程序名、程序内容和程序结束三部分组成，XY123。MPF程序名N10 G90 G94 G00 X150 Z200 LF程序内容n20 t 01 LF n30m 03s 600 LF n40g 00 x40z 50 LF n50g 01 z30 f100 LF n60g 00 x 150 Z200 LF n70m 02 LF程序终止，11，5.2.2程序的结构和格式，1SINUMERIK802C:前两个符号必须是字符。后面的符号可以是字母、数字或下划线。最

4、多8个字符：不能使用分隔符。主程序扩展名为“.MPF”，子程序扩展名为“.SPF”。范例：SK01。MPF，TESK02.SPF .12，5.2.2程序的结构和格式，1，程序的结构，2)程序内容由许多程序段组成。3)程序退出程序退出命令M02、M17、M30、RET(子程序退出)作为整个进程退出符号退出。13，5.2.2程序的结构和格式，2，字符和代码以及字符是用于组织、控制或表示数据的符号。一般加工程序中使用的字符分为四类。1)地址字符由26个字母字符组成。加工程序中常用的地址字符包括d刀片f进给g准备功能I、j、k、插值参数SPOS主轴位置r参数、14，5.2.2程序的结构和格式、2)数字

5、和小数字符3)符号字符由正数()和负数(-)组成，4)小于功能字符的字符：主程序段程序字符是一系列指定顺序，由地址字符和随后的几个小数字符组成。常用程序词可根据功能分为7种类型：顺序号、准备功能词、尺寸词、进给功能词、主轴速度功能词、刀具功能词和辅助功能词。，16，5.2.2程序的结构和格式，1)位于程序段开头的序列号，地址字符为N，后续数字通常为24位。使用规则数字部分必须为正整数，因此最小顺序号为N1。序列号中的数字可以不连续使用。顺序号不是程序段的必需词。使人们更容易校对和检索程序的作用。易于在图中显示。用于程序段返回操作。17，5.2.2程序的结构和格式、地址字符是用G设置机床或控制系

6、统运行方式的命令。准备功能者的后续数字大部分是两个正整数(包括00)。许多机床的前导“0”允许省略。2)功能单词准备，3)功能单词准备，主要用于指示机床的移动部件到达的坐标位置。有三组，尺寸者的地址文字很常用。第一组是x、y、z、u、v、w、p、q和r，主要是表示到达点的线坐标尺寸。第二组是A、B、C、D、E，主要用于指示到达点的角度坐标。第三组是I、j、k，主要用于表示零件圆弧截面轮廓中心点的坐标尺寸。18，5.2.2程序的结构和格式，4)进给功能文字地址字符F是命令切削的进给率，可以通过F后的数字直接指定进给率。车床可以分为每分钟进给和每主轴进给两种。5)主轴转速功能器以r/min为单位指

7、定主轴的旋转速度，地址字符使用S。6)“刀具”功能词用地址符号t和其后的数字表示，用于指定加工中使用的刀具编号。7)由地址字母M和以下12位数字组成的辅助功能单词，指示数字控制机器辅助设备的连接和分离，指示机器的各种辅助操作和状态。M00:程序已暂停。M01:排程已暂停。M03:主轴正向。从主轴向z方向查看时，主轴顺时针旋转。M04:反转主轴。从主轴向z方向查看时，主轴逆时针旋转。M05:停止主轴旋转。M08:冷却剂开口。M09:冷却剂关闭。M02:程序停止，程序执行指针未重置到启动位置。M30:程序停止，程序执行指针重置为启动位置。20，5.2.2程序的结构和格式，注意：上述过程段中包含的各

8、种命令不一定在加工程序段中，而是根据每个程序段的特定功能包含在相应的命令中。例如：N30 G01 X50 Z30 F100，表-程序段格式，4，程序段格式，21，5.2.3 CNC机床的坐标系，NC加工是基于数字信息的加工，刀具相对于工件的位置必须在该坐标系下才能确定。P1对应于X25 Z-7.5 P2，对应于X40 Z-15 P3。相当于X40 Z-25 P4。对应于X60 Z-35，22，5.2.3 CNC机床的坐标系。1，世界坐标系和运动方向，世界坐标系使用右手笛卡尔约定。构造垂直坐标系，缺省轴为x、y、z，分别为a、b和c。与x、y、z、a、b和c相反的方向分别由x、z和“”表示。注意

9、：x，z之间不符合右手直角座标系统惯例。23，5.2.3 CNC机床的坐标系，CNC机床的每个轴可以是相对于工件的刀具运动，也可以是相对于刀具运动的工件，因此根据ISO标准，1)在确定坐标系时，刀具总是被认为是相对静止的工件运动，而不考虑机床的特定结构。2)机床的直轴X、Y、Z的计算顺序首先是Z轴、X轴，最后是根据右手直角坐标系确定Y轴。3)轴名称(x、y、z、a、b、c)没有表示刀具运动的“”，而是表示工件运动的“”。4)增加工件和刀具之间距离的方向是正轴方向。24，5.2.3 CNC机床的坐标系，2，确定坐标系的方法和步骤，1)Z轴指定平行于机床主轴轴的轴作为Z轴，刀具远离工件的方向为正向

10、。2)对于X轴工件旋转的机床，X轴的方向是工件的径向方向，平行于横向页面，刀具离开工件旋转中心的方向是X轴正方向。，CNC车床坐标系，25，5.2.3 CNC机床的坐标系，3)Y轴Y轴垂直于x、z轴，Y轴的正向由右手直角坐标系(取决于x和z轴的正向)确定。2，确定坐标系的方法和步骤，垂直数控铣床，26，5.2.3数控机床坐标系，4)旋转运动A，b和C A，b和C分别表示其轴平行于x，y和z坐标的旋转运动。a、b、c的正向由右手螺旋规则确定。5)主轴正旋转方向与C轴正方向之间的关系是从主轴端向前(安装刀具或工件端)顺时针旋转主轴正方向。对于水平数字车床，主轴的正旋转方向与C轴的正方向相同。对于“

11、钻孔”、“镗孔”、“铣削”和“加工中心”机床，主轴的正向旋转方向与c轴的正向相反，向右螺旋进入工件的方向。27，5.2.3 CNC机床坐标系，3，机床原点和机床参照点，1)机床原点(也称为机床原点)是机床坐标系的原点。机床上设置的固定点，在机床装配、调试时确定，是数控机床加工运动的基准参照点。2)机床参照点是用于检测和控制机床运动的固定位置点。机械制造商在每个进给轴上精确调整到限位开关的坐标值已输入到数控系统中，因此，参考点处机械原点的坐标为已知数。28，5.2.3 CNC机床的坐标系，CNC车床的机床原点通常位于卡盘端和主轴中心线的交点处。CNC机床的原点和参照点，29，5.2.3 CNC机

12、床的坐标系，CNC铣床的原点和参照点，通常CNC铣床和加工中心的机床参照点与机床原点一致。30，5.3 CNC加工工艺的基础，CNC加工工艺是使用CNC机床加工零件的工艺方法。一般来说，零件复杂，精度高，需要多种，少量生产，使用数字控制机器加工，可以获得很高的经济效益。但是，并非所有加工过程都适合在数字控制机器上完成。为此，需要对零件图进行详细的工艺分析，选择最合适的，最需要CNC加工的内容和工艺。(莎士比亚，北外展(美国电视剧)，确定31，5.3.1 CNC加工内容，1，适合CNC加工的内容，一般机床不能处理的内容应优先选择。通用机床需要重点选择难以加工，质量也难以保证的内容。2，不适合CN

13、C加工内容，机器曹征时间长。加工部位分散，要多次安装，设定原点。根据特定制造标准加工的轮廓。32，5.3.2 CNC加工零件的工艺分析，1，提供零件阵列的尺寸数据应符合易于编程的原则，2)构成零件轮廓的几何元素的条件应充分。1)零件图的标注方法必须与数控加工的特性相适应。在数控加工零件图中，必须用同一基准标注尺寸或直接提供坐标尺寸。(莎士比亚，北方表达式)编程也很容易，尺寸之间的协调也很方便。33，5.3.2 CNC加工零件的工艺分析，2，零件各加工部分的结构工艺必须符合NC加工的特性，零件的内外最好采用统一的几何类型和尺寸。这有助于减少刀具规格和刀具交换次数。内部槽圆角的大小决定刀具直径的大

14、小，因此内部槽圆角半径不能太小。对34，5.3.2 CNC加工零件的工艺分析，2，零件各加工部分的结构工艺必须符合NC加工的特性，铣削零件底面时槽底部圆角半径R过大时渡边杏。必须采用统一的台架段宜恩定位。35，5.3.3 CNC加工工艺设计，1，选择加工方法，选择原则是保证加工表面精度和表面粗糙度的要求。1)回转体零件的加工通常在数字车床上进行，毛坯主要使用棒料或锻造毛坯，粗加工用粗茶固定回路。2)孔零件的加工对于直径大于30mm的坯件孔，通常使用粗镗孔半精密镗孔倒角精加工镗孔的加工体系。孔径大的孔可以采用粗铣削精加工铣削的加工方案。对于直径小于30mm的无底孔加工，通常采用中孔钻头黎明倒角铰

15、链的加工方案。36，5.3.3 NC加工工艺设计，1，选择加工方法，3)对于平面和曲面轮廓加工外部平面轮廓，通常使用CNC铣削去除方法进行加工。对于内部平面轮廓，曲率半径较小时，可以使用NC线切割。加工曲面轮廓的零件，常用数控铣床或加工中心。粗加工的平坦铣削，粗加工的球头铣削，需要高曲面的模具铣削。4)模具型腔的加工型腔表面复杂不规则，尺寸精度和表面质量要求高，材料硬度高，韧性大，可以选择数字电解化妆加工。37，5.3.3 CNC加工工艺设计，2，工序划分，1)工序划分的原则工序集中原则工序分散原则，2)先进行内钢加工，然后进行外形加工。4，决定路径1)寻找最短路径，零件a的孔系统，b路径，c

16、路径，39，5.3.3 NC路径设计，4，决定路径路径2)完成最终轮廓路径(a)路径开始与结束处的剩馀高度，a路径1，b路径2 41，5.3.3 NC加工工艺设计，6，确定刀具点和刀具更改点，1)“刀具点”确定刀具位置相对于工件的基准点，因此，为了便于确定零件加工原点，必须简化此过程。42，5.3.3 CNC加工工艺设计，2)刀具位置表示刀具的位置基准点。3)刀具交换点经常设置在零件轮廓外部，留下一定的安全量。43，5.3.4数控机床刀具和切削量选择，1，数控机床刀具概述，1)对数控机床刀具要求的高可靠性。刀具耐久性高。准确度高。可靠的碎屑及碎屑去除措施。准确快速的曹征。自动快速的刀具交换。刀具标准化、模块化、普遍化和复合化，44，5.3.4 CNC机床刀具和切削量选择，2)根据刀具结构可分为一体式、镶嵌式、减震式、内冷式、特殊型的数控刀具种类。根据工具的不同材料可