机床数控技术第5章.ppt

机床数控技术第5章.ppt

《机床数控技术第5章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机床数控技术第5章.ppt（81页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第五章数控机床编程第五章数控机床编程第一节概述概述第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系第三节指令编程应用与举例指令编程应用与举例第四节数控加工程序编制数控加工程序编制举例举例第五节程序编制中的数学处理程序编制中的数学处理第六节自动编程自动编程11第一节第一节概概述述二、数控编程的代码二、数控编程的代码三、数控加工程序的结构三、数控加工程序的结构四、最小设定单位四、最小设定单位一、什么是数控编程一、什么是数控编程?

22在数控编程以前，首先对零件图纸规定的技术要求、在数控编程以前，首先对零件图纸规定的技术要求、几何形状、加工内容、加工精度等进行分析；在分析的几何形状、加工内容、加工精度等进行分析；在分析的基础上确定加工方案、加工路线、对刀点、刀具和削用基础上确定加工方案、加工路线、对刀点、刀具和削用量等；然后进行必要的坐标计算。

在完成工艺分析并获量等；然后进行必要的坐标计算。

在完成工艺分析并获得坐标的基础上，将确定的工艺过程、工艺参数、刀具得坐标的基础上，将确定的工艺过程、工艺参数、刀具位移量与方向以及其它辅助动作，按走刀路线和所用数位移量与方向以及其它辅助动作，按走刀路线和所用数控系统规定的指令代码及程序格式编制出程序单，经验控系统规定的指令代码及程序格式编制出程序单，经验证后通过证后通过MDI、RS232C接口、接口、USB接口等多种方式输接口等多种方式输入到数控系统，以控制数控机床自动加工。

这种从分析入到数控系统，以控制数控机床自动加工。

这种从分析零件图纸开始，到获得数控机床所需的数控加工程序的零件图纸开始，到获得数控机床所需的数控加工程序的全过程叫做数控编程（全过程叫做数控编程（NCProgramming）。

）。

一、数控编程的概念一、数控编程的概念33

（1）数控编程的步骤）数控编程的步骤完成零零件件图图纸纸确确定定工工艺艺过过程程计计算算加加工工轨轨迹迹和和加加工工尺尺寸寸编编写写程程序序单单校校核核制制作作控控制制介介质质程程序序校校验验和和试试切切检检验验NYNY1.确定工艺过程确定工艺过程考虑通用的一般工艺原则考虑通用的一般工艺原则考虑充分发挥数控机床的指令功能考虑充分发挥数控机床的指令功能走刀次数少走刀次数少对对毛坯的基准面和余量有一定要求毛坯的基准面和余量有一定要求走刀路线短走刀路线短换刀次数少换刀次数少加工安全可靠加工安全可靠要求：

要求：

44

（1）数控编程的步骤）数控编程的步骤完成零零件件图图纸纸确确定定工工艺艺过过程程计计算算加加工工轨轨迹迹和和加加工工尺尺寸寸编编写写程程序序单单校校核核制制作作控控制制介介质质程程序序校校验验和和试试切切检检验验NYNY2.计算加工轨迹和加工尺寸计算加工轨迹和加工尺寸在在规定的坐标系中计算规定的坐标系中计算:

零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值xY直线：

起点、终点坐标直线：

起点、终点坐标几何元素的交点、切点坐标几何元素的交点、切点坐标刀具中心运动轨迹坐标刀具中心运动轨迹坐标圆弧：

起点、终点、圆心坐标、半径圆弧：

起点、终点、圆心坐标、半径55

（1）数控编程的步骤）数控编程的步骤完成零零件件图图纸纸确确定定工工艺艺过过程程计计算算加加工工轨轨迹迹和和加加工工尺尺寸寸编编写写程程序序单单校校核核制制作作控控制制介介质质程程序序校校验验和和试试切切检检验验NYNY3.编写程序单编写程序单按按一定的格式，用规定的代码逐段编写加工程序一定的格式，用规定的代码逐段编写加工程序另外：

填写相关的工艺文件另外：

填写相关的工艺文件数控加工工序卡片数控加工工序卡片数控刀具卡片数控刀具卡片机床调整单机床调整单66

（1）数控编程的步骤）数控编程的步骤完成零零件件图图纸纸确确定定工工艺艺过过程程计计算算加加工工轨轨迹迹和和加加工工尺尺寸寸编编写写程程序序单单校校核核制制作作控控制制介介质质程程序序校校验验和和试试切切检检验验NYNY4.制作控制介质制作控制介质:

将将程序单的内容记录在控制介质上。

程序单的内容记录在控制介质上。

5.程序校验和试切削程序校验和试切削:

检查方法检查方法:

机床空运转机床空运转图形显示图形显示:

显示刀具轨迹显示刀具轨迹动态模拟动态模拟:

模拟刀具与工件的加工过程模拟刀具与工件的加工过程首件试切首件试切:

零件的加工精度零件的加工精度零件的表面粗糙度零件的表面粗糙度77

（2）数控编程的方法分类）数控编程的方法分类手工编程和自动编程。

手工编程和自动编程。

手工编程手工编程手工编程是指由人工完成数控编程的全手工编程是指由人工完成数控编程的全部工作，包括零件图纸分析、工艺处理、数学处理、部工作，包括零件图纸分析、工艺处理、数学处理、程序编制等。

程序编制等。

具备机械工艺知识具备机械工艺知识数值计算能力数值计算能力熟悉数控代码、编程规则熟悉数控代码、编程规则编程人员：

编程人员：

适合于：

几何形状比较简单的零件适合于：

几何形状比较简单的零件/一般的点位加工零件一般的点位加工零件经济、省时经济、省时88

（2）数控编程的方法分类）数控编程的方法分类自动编程自动编程自动编程是指由计算机来完成数控编程的大自动编程是指由计算机来完成数控编程的大部分或全部工作，如数学处理、加工仿真、数控加工程序部分或全部工作，如数学处理、加工仿真、数控加工程序生成等。

自动编程方法减轻了编程人员的劳动强度，缩短生成等。

自动编程方法减轻了编程人员的劳动强度，缩短了编程时间，提高了编程质量，同时解决了手工编程无法了编程时间，提高了编程质量，同时解决了手工编程无法解决的复杂零件的编程难题，也利于与解决的复杂零件的编程难题，也利于与CAD的集成。

工的集成。

工件表面形状越复杂，工艺过程越繁琐，自动编程的优势就件表面形状越复杂，工艺过程越繁琐，自动编程的优势就越明显。

越明显。

编程人员编程人员：

零件源程序零件源程序图形交互构件建几何图形图形交互构件建几何图形适合于：

适合于：

几何形状复杂的零件几何形状复杂的零件/有复杂曲面的零件有复杂曲面的零件几何形状并不复杂，但程序量很大的零件几何形状并不复杂，但程序量很大的零件99

（一）穿孔带及其代码

（一）穿孔带及其代码

（二）

（二）G指令、指令、M指令及其它指令指令及其它指令二、数控编程的代码二、数控编程的代码国际上通用的八单位数控穿孔带有国际上通用的八单位数控穿孔带有ISO和和EIA代码。

代码。

1.G指令指令准备功能准备功能功能：

功能：

规定机床运动轨迹、坐标系、坐标平面、刀具规定机床运动轨迹、坐标系、坐标平面、刀具补偿、暂停等操作。

补偿、暂停等操作。

组成：

组成：

G后带二位数字组成，共后有后带二位数字组成，共后有100种（种（G00G99）。

有模态（续效）指令与非模态指令之分。

）。

有模态（续效）指令与非模态指令之分。

10101、G指令指令准备功能准备功能G指令按功能分成若干组：

第

（2）栏标有字母,且字母相同的G代码为同一组，不同组的G代码在同一个程序段中可以有多个；同组的G代码在同一个程序段中,只能出现一个。

N03G01G17X20；N04G00G01X20Y50；第

（2）栏标有字母的:

对应的G指令为模态代码（续效指令）续效指令：

（模态代码）续效指令：

（模态代码）这种代码在某个程序段出现后，其功能就一直保持有效,直到后面程序段中又出现同组的另一个代码，原代码才失效。

N01G01G17X20Y30M03M08;N02X50Y40;N03X70Y-20M00;N04G00X300Y500M05M09;N05.非续效指令：

非续效指令：

（非模态代码）（非模态代码）其功能仅在所出现的程序段中有效.11112.M指令指令辅助功能辅助功能M00：

程序暂停指令程序暂停指令执行后，机床的主轴、进给、冷却液等所有动作全都自动停止，执行后，机床的主轴、进给、冷却液等所有动作全都自动停止，程序中全部的模态信息保持不变。

程序中全部的模态信息保持不变。

此时可进行一些比较固定的手工操作。

如测量工件、换刀等。

此时可进行一些比较固定的手工操作。

如测量工件、换刀等。

M01：

任选停止指令任选停止指令（计划停止指令）（计划停止指令）执行过程与执行过程与M00指令相似，但只有当控制面板上指令相似，但只有当控制面板上“任选停止任选停止”按钮被按下时，该指令才有效；否则该指令不起作用。

按钮被按下时，该指令才有效；否则该指令不起作用。

主要用于：

主要用于：

在加工一批工件时，对工件上的关键尺寸进行停机抽样检测。

在加工一批工件时，对工件上的关键尺寸进行停机抽样检测。

12122.M指令指令辅助功能辅助功能M02：

程序结束指令程序结束指令用在程序的最后一个程序段中，表示程序结束。

用在程序的最后一个程序段中，表示程序结束。

该指令执行后，机床的主轴、进给、冷却液等所有动作全都自该指令执行后，机床的主轴、进给、冷却液等所有动作全都自动停止；整个系统复位，加工结束。

动停止；整个系统复位，加工结束。

执行后，程序的内部指针停在程序的最后；若要再次运行程执行后，程序的内部指针停在程序的最后；若要再次运行程序，需要重新调用。

序，需要重新调用。

M30：

程序结束指令程序结束指令执行过程与执行过程与M02指令相似指令相似,用在程序的最后一个程序段中，用在程序的最后一个程序段中，表示程序结束。

表示程序结束。

执行后，程序的内部指针停在程序的开头；若要再次运行程序，执行后，程序的内部指针停在程序的开头；若要再次运行程序，不需要重新调用；按下控制面板上不需要重新调用；按下控制面板上“循环启动循环启动”按钮即可。

按钮即可。

13132.M指令指令辅助功能辅助功能M03：

主轴正转指令主轴正转指令指令执行后，机床主轴正转启动。

指令执行后，机床主轴正转启动。

M04：

主轴反转指令主轴反转指令指令执行后，机床主轴反转启动。

指令执行后，机床主轴反转启动。

M05：

主轴停止指令主轴停止指令指令执行后，机床主轴停止转动。

指令执行后，机床主轴停止转动。

M06：

换刀指令换刀指令执行后，车床：

刀塔转位换刀执行后，车床：

刀塔转位换刀加工中心：

从刀库取刀、换刀加工中心：

从刀库取刀、换刀14143.F、S、T、D指令指令F指令指令进给速度指令组成：

F后带若干位数字，如F150、F3500等。

它是模态指令。

单位：

mm/min（米制）或in/min（英制）S指令指令（切削速度）主轴转速指令组成：

S后带若干位数字，如S500、S3500等。

它是模态指令。

单位：

r/min。

T指令指令刀具号指令组成：

组成：

T后跟两位数字，如后跟两位数字，如T11、D02等等非非模态指令。

模态指令。

指定所选择的刀具号指定所选择的刀具号/刀具补偿号刀具补偿号例例M06T02选择第选择第2号刀具，进行换刀号刀具，进行换刀（铣床）（铣床）1515三、数控加工程序的结构三、数控加工程序的结构

（一）程序的组成

（一）程序的组成一个完整的数控加工程序由程序名、程序体和程序一个完整的数控加工程序由程序名、程序体和程序结束三部分组成。

结束三部分组成。

程序名程序名是一个程序必需的标识符。

由地址符后带若干是一个程序必需的标识符。

由地址符后带若干位数字组成。

地址符常见的有：

位数字组成。

地址符常见的有：

“%”、“O”、“P”等。

等。

程序体程序体表示数控加工要完成的全部动作，是整个程序表示数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心。

由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指的核心。

由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成。

令构成。

程序结束程序结束是以程序结束指令是以程序结束指令M02或或M30，结束整个程，结束整个程序的运行。

序的运行。

1616

（二）程序段格式

（二）程序段格式目前广泛采用地址符可变程序段格式（字地址程序段格目前广泛采用地址符可变程序段格式（字地址程序段格式）。

式）。

地址符可变程序段格式的地址符可变程序段格式的特点特点：

l程序段中的每个指令均以字母（地址符）开始，其后再程序段中的每个指令均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无符号的数字