第3章 数控铣削编程基础.ppt

1、第三章数控铣削编程基础，3.1.1编程的概念程序以规定的格式描述了零件几何和加工工艺数控命令集。在数控铣床中加工零件时，加工零件的所有工艺过程及工艺参数，采用相应CNC系统规定的数控命令编制节目，进行机床动作，最终完成零件加工。3.1.2编程方法1。手动编程：由操作员或数控程序员(CNC)手动完成创建部件范围加工节目的操作称为手动编程。对于加工比较简单的零件，其时间、方便、速度、灵活性和编程成本都很高。2.自动编程：自动编程也称为计算机辅助编程。基于通过计算机辅助设计(CAD)建立的几何模型，然后以计算机辅助制造(CAM)作为手段通过图形交互生成加工程序的方法。目前常用的CAD/CAM软件类型

2、包括UG、Pro/E、CATIA等。电脑辅助编程技术主要适合复杂零件的加工，一般具有加工过程的实时模拟功能，形象直观。有关详细信息，请参阅第10章。第二页，第三章数字控制铣削编程基础，3.1.3手动编程的一般步骤1分析零件图案：加工零件加工轮廓分析的几何条件、尺寸公差要求、形状和位置公差要求、表面粗糙度要求、材料和热处理要求、库存要求和生产布局。2工艺分析：基于加工的元素确定加工方案、选取机床、选取合适的刀具、夹具选取、进刀路径确定、加工馀量、适当切削使用等3数值计算：包括零件轮廓的基准点和节点坐标计算。如果不使用刀具半径补偿功能，则还会计算刀具中心轨迹。基准点是零件轮廓几何图形元素(例如直线

3、和善意的交点、直线和弧的交点或切点、弧和弧之间的交点或切线)之间的连接点。节点是指用较小的直线段或圆弧段逼近非圆形曲线时，近似直线或圆弧的交点或切点。4节目的编制和输入：根据前面的加工工艺和确定的数值使用的数控系统规定的格式编制加工程序，输入数控系统。典型的输入方法包括系统面板键盘输入、磁盘读取、网络传输等。上一页的下一页、第三章编号控制铣削编程基础、5节目验证和第一次测试切削：输入节目后，您可以使用多种茄子方法进行刀具路径观察，例如使用数控系统的图形模拟功能进行刀具路径观察。此外，还可以使用机床空行检查或部分软件等进行检查。程序验证完成后，如果工件的第一次试切削存在发现加工误差，则应分析加工

4、误差的原因。试切零件可以用价钱便宜的材料代替。图3-1是手动编程的零件加工过程。3.1.4节目结构完整加工程序由节目名称、节目内容部分和节目结尾组成。节目名称主要在数控设备内存中容易检索。西门子(SINUMERIK)系统可以由字母和数字组成，后面跟有后缀，主程序以MPF作为后缀，例如“CNC_01 .MPF )。可以省略主节目后缀，但必须遵循以下命名原则：(2)后面的符号可以是字母、数字或下划线。(3)最大字符数为16个。不能使用上一页的下一页、第三章数字控制铣削编程基础、(4)逗号、操作编号等分隔符。巴拿马(FANUC)系统以字母“O”开头，后跟表示节目名称的数字。主程序和子节目命名方法相同

5、。示例：“O1234”。一些国产系统以%开头(南京市ditocon的COMMAND-400T系统)，后面的数字以节目名称开头(例如“34”)。程序的内容部分由多个节目段组成，每个段执行特定的功能。节目段还由几个节目单词组成，典型的节目字母是顺序号、准备功能字母、尺寸字母、进给功能字母、主轴功能字母、工具功能字母和辅助功能单词。节目单词由英文字母地址和后面的数字和字母组成。进程的结束部分通常放在进程的结束位置，并使用M02或M30命令结束进程。M30除了结束命令外，还可以将程序返回到头部。上一页的下一页，第三章数字控制铣削编程基础，3.1.5程序段格式节目段格式是程序的编写规则。典型的程序段格式

6、如下：单字符地址程序段格式：当前最常用的程序段格式。牙齿格式是以地址字符开头，后跟数字或符号的节目单词，每个节目单词根据地址确定其含义。每个节目段根据要完成的功能选择相应的节目单词。可以省略不需要的节目单词，节目单词可能没有按顺序排列。像G01 X30 F100一样，以字母地址格式编制的数控程序直观，易于检查，大多数数控铣床采用这种形式。建议的单词地址节目段的节目单词顺序如下：NGXYZFSTM 2固定顺序字段格式固定顺序字段格式节目段没有地址文字。单词顺序和节目长度是固定的。不能省略以下内容：007 01 03500 12600 15 30 02 lf(n)(g)(；上一页的下一页、第三章数

7、字控制铣削编程基础、第三分隔符的节目段格式也不使用分隔符的节目段格式，但单词顺序是固定的。每个单词用分隔符TAB分隔，TAB表示地址字符的顺序，如下所示：007 ta b01 tab 03500 ta B- 12600 tab 150 tab 300 tab 02(n)(g)(x)(y)(f)(s)(m)牙齿格式具有分隔符，因此可以省略不需要的单词3.1数控机床坐标和方向已标准化。每个轴和运动方向的规定和原则如下：上一页的下一页，第三章数字控制铣削编程基础，1是相对于静止工件移动的原则。也就是说，假设工件是静态的，刀具相对于相对静止的工件移动。使用数值控制铣床时，主轴进行z方向运动，工件安装在

8、工作台上，并与x和y轴一起移动。2标准坐标系：右手笛卡尔坐标系(也称为右手笛卡尔坐标系)。图3-2所示。绕x、y和z轴旋转的进给坐标分别表示为a、b和c，并使用右手螺旋法则确定三个旋转轴的方向。3角度轴的确定(1)Z坐标：Z坐标的行为由传递切削功率的主轴确定。对于垂直数控铣床，主轴是垂直分布，主轴旋转驱动刀具旋转切削工件，切削力传递轴，因此以z坐标确定。(2)X坐标：X坐标通常是水平的，垂直于z轴，平行于工件的夹紧平面。刀具或放置平面内运动的缺省坐标。如图3-3(a)所示，在垂直数控铣床(图3-3 (A)中，从刀具主轴的支柱方向看，刀具的右方向为正X。如图3-3(b)所示，对于水平数控铣床(图

9、3-3 (B)，从主轴向工件(即与主轴相反)看，X面向右侧。上一页的下一页，第3章数字控制铣削编程基础，(3)Y坐标：Y坐标垂直于X，Z坐标。确定数控机床坐标系时，通常根据z轴、x轴和右手笛卡尔坐标系确定y坐标。3.1.7机床坐标系和工件坐标系1机床坐标系：数字铣床工厂制造商在机床上设置固定点，并将其设置为坐标系原点的坐标系称为机床坐标系(MCS)，这称为机床原点。机床原点是制造机床时的基准点。数控铣床机床原点通常采用X、Y、Z三个轴正向的极限位置。CNC铣床上的另一个重要固定点称为参照点。参考点通常与通过每个进给轴的制动和限位开关正确设置的机床原点稍有距离。打开机床电源后返回到0的任务是找到牙齿参考点，然后设置机床坐标系。通常，还原为0的操作在(1)打开数字铣床电源后完成。上一页的下一页，第三章编号控制铣削编程基础，(2)编号控制铣床超行程生成警报，重置0后。(3)按下CNC铣床费翔停止开关。不是所有的数控机床遇到上述情况都要回到零。有些数控机床开机后只返回0，有些数控机床完全不返回0。(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电视电视剧)，2工件坐标系：也称为编程坐标系(WCS)，为便于编程，在工件上设置的坐标系。工件坐标系的原点称为工件零，并根据零件的形状、尺寸、位置基准等进行选取。这样，只要根据零件单进行编程，就不必考虑工件毛坯夹具的实际位