2.2编程基础.ppt

1、2.2 数控编程基础,统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给维修和使用带来极大的方便。ISO和我国都拟定了命名的标准。现在有ISO（International Standardization Organization）和EIA(Electronic Industries Association)两种。,一、坐标轴的运动方向及其命名的目的,第一节 机床坐标轴及运动记号,1.机床坐标轴命名的几个规定： 把工件看作是固定的，运动的只是刀具。 机床的某坐标轴运动的正方向，是增大工件与刀具距离的方向,即刀具远离工件的方向。（钻入为负）,二、坐标轴

2、的运动方向及其命名,第一节 机床坐标轴及运动记号,1.机床坐标轴命名的几个规定： 把工件看作是固定的，运动的只是刀具。 机床的某坐标轴运动的正方向，是增大工件与刀具距离的方向,即刀具远离工件的方向。（钻入为负）,二、坐标轴的运动方向及其命名,第一节 机床坐标轴及运动记号,1.机床坐标轴命名的几个规定： 基本坐标系：直线进给运动的坐标系（X.Y.Z）。坐标轴相互关系：由右手定则决定。,二、坐标轴的运动方向及其命名,第一节 机床坐标轴及运动记号,1.机床坐标轴命名的几个规定： 附加坐标轴：平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用U.V.W表示。,二、坐标轴的运动方向及其命名,第一节 机床坐标轴及运动记

3、号,2. Z坐标方位 标准规定：Z坐标平行主轴轴线的进给轴。 Z坐标正方向的规定：刀具远离工件的方向。,二、坐标轴的运动方向及其命名,第一节 机床坐标轴及运动记号,2.Z坐标方位 若没有主轴(牛头刨床) ，则选择垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。,二、坐标轴的运动方向及其命名,Z,第一节 机床坐标轴及运动记号,2.Z坐标方位 若有多个主轴，则选择垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。,二、坐标轴的运动方向及其命名,卧式车铣复合加工机床,第一节 机床坐标轴及运动记号,Z,3.X坐标标准规定：X坐标是水平的，平行于工件装夹平面。方向？ （1）在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。,二、坐标轴的运动方向

4、及其命名,If Z轴水平（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时，X坐标的正方向指向右边。,第一节 机床坐标轴及运动记号,3.X坐标方向？ （1）在刀具旋转的机床上(铣床、钻床、镗床等)。,二、坐标轴的运动方向及其命名,If Z轴垂直（立式） 单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；双立柱机床(龙门机床)，从刀具向左立柱看时，X轴的正方向指向右边。,第一节 机床坐标轴及运动记号,3.X坐标方向？ (2)机床上（车床、磨床等）主轴带工件旋转机床，X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。,二、坐标轴的运动方向及其命名,第一节 机床坐标轴及运动记

5、号,4.Y坐标 右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为食指指向。 右手螺旋法则：在XZ平面，从Z至X，姆指所指的方向为+y。,二、坐标轴的运动方向及其命名,第一节 机床坐标轴及运动记号,1. 机床坐标系 以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的座标系，它具有唯一性。 机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系。 注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的参考坐标系。,第二节 数控机床的坐标系,2、工件原点与工件坐标系 工件坐标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时，所有的尺寸都基于此坐标系计算。 现代数控机床均可设置多个工件座标系，在加工时通过G

6、指令进行转换。,第二节 数控机床的坐标系,工件坐标系的设定可采用输入每个坐标系距机械原点的X、Y、Z轴距离（x,y,z )来实现。,2、工件原点与工件坐标系,第二节 数控机床的坐标系,图2-4 工件坐标系及设定,G54时 X- x1 Y-y1 Z-z1,G59时 X- x2 Y-y2 Z-z2,第二节 数控机床的坐标系,工件坐标系的设定后，在程序中写成： G90G54X30Y40.0时，机床就会向预先设定的G54坐标系中的A点（30.0，40.0）处移动。 同样，当写成G90G59X30.0Y40.0时，机床就会向预先设定的G59坐标系中的B点（30.0，40.0）处移动。,2、工件原点与工件

7、坐标系,第二节 数控机床的坐标系,使用该指令，便建立了工件坐标系，数控系统在加工之前送入系统的某个单元，其后的加工程序中的编程尺寸都是在这个工件坐标系的尺寸。,2、工件原点与工件坐标系,第二节 数控机床的坐标系,该指令还有补偿工件在机床上安装误差的功能，即当首件零件加工完成后，测量工件尺寸精度。如果发现是由于工件安装不准引起的误差，则不必重新安装工件，只需修改所设的坐标值，即可消除这一加工误差。,2、工件原点与工件坐标系,第二节 数控机床的坐标系,G54-G59：坐标系选择指令 G54-G59选择工件坐标系1-6。 在使用该指令后，其后的编程尺寸都是相对于相应坐标系的。 注意：这类指令只在绝对

8、坐标下有意义(G90)，在G91下无效。,2、工件原点与工件坐标系,第二节 数控机床的坐标系,数控机床能实现的最小位移量，最小设定单位，最小编程单位，最小指令增量。脉冲当量 （步进电机）是指数控机床的最小移动单位，它是数控机床的一个重要技术指标。一般为0.0001-0.01mm，视具体机床而定。,第三节 设定单位,例如：如果XYZ轴移动的最小设定单位为0.001mm，向X轴正方向12.34mm,Y轴负方向5.6mm移动时，以下表达方式都可能出现： G00G91 X12340 Y-5600 G00G91 X12.34 Y-5.6 G00G91 X12.34 Y-5600,第三节 设定单位,当输入

9、最小设定单位以下位数指令时，则被进行四舍五入，如X1.23456，就变为X1.235。另外，最大指令位数不能超过8位数。 转动轴则用角度表示。 如 A轴正向转80时，写成：A80。,第三节 设定单位,移动量的给出方法有下列两种方法： 绝对指令方式G90和增量指令方式G91： G90指令表示程序中的编程尺寸是在工件坐标系下按其绝对坐标给定的。 G91指令表示程序中编程尺寸是相对于本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，故G91又称增量坐标指令。,第四节 绝对指令方式和增量指令方式,注意：G90和G91这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省

10、的情况下（即无G90又无G91）,默认是在G90状态下。,第四节 绝对指令方式和增量指令方式,例如：下图给出了Z轴由原点按顺序向1、2、3点移动时，两种不同指令的区别。,1,3,2,第四节 绝对指令方式和增量指令方式,例如：下图给出了Z轴由原点按顺序向1，2，3点移动时，两种不同指令的区别。,绝对指令方式,1,3,2,第四节 绝对指令方式和增量指令方式,例如：图2-2给出了Z轴由原点按顺序向1，2，3点移动时，两种不同指令的区别。,增量指令方式,1,3,2,第四节 绝对指令方式和增量指令方式,编程中采用那种方式都是可行的，但却有方便与否的区别，与工艺要求也有关。,图2-3 两种指令的选择,1,

11、1,2,2,3,3,第四节 绝对指令方式和增量指令方式,一个完整的程序由程序号、程序内容、程序结束三部分组成。是用自动控制语言和格式表示的一套命令，简称指令。它是机床数控系统的应用软件。,一、数控程序的组成和结构,第五节 程序的构成,1、程序号：为程序的开始部分为了区别存储器中的程序，每个程序都要有编号，在编号前采用编号地址码，如FANUC O，AB系统P，SIMENS和华中系统%等。,第五节 程序的构成,一、数控程序的组成和结构,2、程序内容：是整个程序的核心，它由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个字和结束符构成，它表示数控机床要完成的全部动作。 程序段结束符；写在每一段之后，表示一段程

12、序结束。当用EIA标准代码时，用CR；ISO时，用NL，L或LF；有的系统用*。,一、数控程序的组成和结构,第五节 程序的构成,3、程序结束：用M02，M30作为整个程序结束符号，来结束整个程序。 M02：程序结束指令； M30：除完成M02（程序结束指令）外，还 包括纸带倒回到程序开始的字符。,一、数控程序的组成和结构,第五节 程序的构成,O0001 N1 G00G90G54G01X30Y30； N2 G43Z30H01S300M03； N3 G98G81Z-40.0R+5.0F60； N4 X50.0Y60.0； N5 G00G49Z300M05； N6 G28X0Y0； N7 G28Z0

13、； N8 M30；,程序结束,程序内容,程序号,一、数控程序的组成和结构,第五节 程序的构成,字：是整个程序段的核心，是程序字的简称，在这里它是机床数字控制的专用术语。 组成：地址符与后续数字之间可加号。,二、字和字的功能类型,第五节 程序的构成,地址符：由英文字母A-Z组成，由它确定后续数字的含义。 例 G01 地址符 数字 X-100.0 地址符 数字,二、字和字的功能类型,第五节 程序的构成,二、字和字的功能类型,程序号 程序段号 准备功能 尺寸字 进给速度 主轴功能,刀具功能 辅助功能 刀补功能 暂停功能 程序号指定 循环次数 其他参数,第五节 程序的构成,1、定义：建立机床和控制系统

14、工作方式的一种命令。 作用：规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、刀补、刀偏、暂停等多种操作。 标准规定（国标JB3208-83、ISO10156-1975E）， G指令由字母G及其后面的二位数字组成，从G00-G99共有100种。,三、准备功能字 G功能,第五节 程序的构成,2、G代码的几种形式： 1）一次性代码（非模态） ：只在指令所在的程序段中有效。 例 N01 G04 P500；暂停0.5秒,三、准备功能字 G功能,第五节 程序的构成,2)模态（续效） G代码：一旦被指令，则一直有效，直到同一组代码出现或被取消为止。,三、准备功能字 G功能 2、G代码的几种形式：,第五节 程序的构成,例

15、 G01 X10.0 Y10.0 F100； X20.0 Y20.0； G00 X0 Y0；,三、准备功能字 G功能 2、G代码的几种形式：,第五节 程序的构成,3）不指定G指令 4）永不指定G指令,3、主要指令有： 动作指令： G01、G02、G03 平面指令： G17、G18、G19 刀补指令： G41、G42、G43 钻孔循环： G81-G89、G76、G80 坐标系设定：G92、G54-G59 其他 G04 、G65等,三、准备功能字 G功能,第五节 程序的构成,4、使用规则： 不同组的G代码可以放在同一程序段中，而且与顺序无关。 例 G00G17G91G40G80； 在同一程序段中，

16、不能出现两个以上同组G代码。否则，则只有最后一个有效。 例 G02G00X100.0；,三、准备功能字 G功能,第五节 程序的构成,主要用来指令机床的刀具运动到达的坐标位置。主要有以下几项： 1、坐标轴移动指令：X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R主要用于指令到达点的直线坐标。指令范围0-99999.999mm 2、圆弧圆心坐标：它是在圆弧插补时，用来指定圆心坐标。用I、J、K表示。,四、 尺寸字（尺寸指令）,第五节 程序的构成,以每分钟进给距离的方式用来指令进给速度。 例：F100 表示每分钟100mm的进给速度 单位 mm/min,五、进给功能字（F功能）,第五节 程序的构成,它是定义主轴转

17、速的功能。单位r/min 例：S300 M03 表示主轴300 r/min顺 时针转。,六、主轴转速功能字（S指令）,第五节 程序的构成,用来指定加工用的刀具号。 例：M06 T18； 表示将原来的刀换成T18号刀。,七、刀具功能字（T功能）,第五节 程序的构成,用它来指令数控机床的辅助装置的接通与断开。 表示机床各种辅助动作及其状态。 例：M00： 程序停止 表示机床主轴、进给、冷却液都自动停止,八、辅助功能字（M功能）,第五节 程序的构成,例： M01 ： 任选停止、计划停止。 任选停止键按下时， M01才有效、否则机床继续执行后面的程序。 作用：该指令用于工件关键尺寸的停机抽样检查，检查完后，按动启动键，继续加工后面的程序。,八、辅助功能字（M功能）,第五节 程序的构成,M02：程序结束，不回到头。 M30：返回到头（连续加工时为下一件作准备）。 M03：主轴顺时针方向旋转（正转）； M04：主轴逆时针方向旋转（反转）；,八、辅助功能字（M功能）,第五节 程序的构成,M05：主轴停止转动；