第二章 数控机床编程基础.ppt

第二章 数控机床编程基础第一节第一节 数控加工工艺的制定数控加工工艺的制定1掌握数控加工工艺分析的内容、刀具和夹具选择的方法。2掌握数控加工路线和切削用量的确定方法。3能正确填写数控加工工序卡和数控加工刀具明细表。第二章 数控机床编程基础一、零件的工艺分析一、零件的工艺分析1选择并确定进行数控加工的内容选择并确定进行数控加工的内容（1）零件图样分析（2）零件精度与技术要求分析（3）零件图形的数学处理和编程尺寸的计算1）编程原点的选择2）编程尺寸值的设定 考虑顺序 不宜数控加工的内容2数控加工零件工艺性分析数控加工零件工艺性分析第二章 数控机床编程基础二、选择刀具、夹具二、选择刀具、夹具 2夹具的选择夹具的选择 1刀具的选择刀具的选择 优先选用标准刀具 必要时选用复合刀具或是专用刀具 不用或少用非标准刀具 两个基本要求 其他要考虑方面第二章 数控机床编程基础三、确定加工路线三、确定加工路线 加工路线加工路线数控机床加工过程中，刀具相对于工件的运动轨迹。工步顺序工步顺序同一道工序中，各表面加工的先后次序。工步的划分和安排一般可随加工路线来进行。第二章 数控机床编程基础确定加工路线考虑的因素：确定加工路线考虑的因素：（1）对点位加工的数控机床，如钻、镗床，要考虑尽可能缩短加工路线，以减少空程时间，提高加工效率。最短加工路线的设计第二章 数控机床编程基础 （2）为保证工件轮廓加工后表面粗糙度的要求，最终完工轮廓应由最后一刀连续加工而成。第二章 数控机床编程基础 （3）刀具的进退刀路线须认真考虑，要尽量避免在轮廓处接刀，对刀具的“切入”和“切出”要仔细设计。刀具切入和切出零件时的外延第二章 数控机床编程基础 （4）铣削轮廓的加工路线要合理选择。铣凹槽的三种加工方案第二章 数控机床编程基础 （5）加工旋转体类零件，由于毛坯多为棒料或锻件，加工余量大且不均匀，因此要合理制定粗加工时的加工路线。直线、斜线加工路线第二章 数控机床编程基础 四、确定切削用量四、确定切削用量 1影响切削用量的因素影响切削用量的因素（1）零件材料的影响（2）刀具材料及选型（3）刀具几何角度及断屑槽的影响（4）机床及夹具刚度的影响 第二章 数控机床编程基础2切削用量的选择切削用量的选择 （1）背吃刀量的确定 根据数控机床、工件、刀具系统的刚度确定。车削和镗削加工，0.10.5mm；铣削加工，0.20.8mm。（2）主轴转速的确定 根据允许的切削速度计算值，在机床说明书中选取。常选用100200mm/min。（3）进给速度的确定 根据零件加工精度和表面质量要求来选取。要求较高时，可在2050mm/min范围内选取。第二章 数控机床编程基础 五、填写数控加工工艺文件五、填写数控加工工艺文件 将工艺规程的内容填入一定格式的卡片，用于生产准备、工艺管理和指导工人操作等的各类技术文件称为工艺文件。1 1数控加工工序卡数控加工工序卡2 2数控加工刀具明细表数控加工刀具明细表第二章 数控机床编程基础单位名称数控加工工序卡片产品名称或代号零件名称零件图号工艺序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间工步号工 步 内 容加工部位刀具号刀具规格主轴转速进给速度背吃刀量备注1234567编制审核批准共 页第 页数控加工工序卡数控加工工序卡第二章 数控机床编程基础数控加工刀具明数控加工刀具明细细表表零件图号零件名称材料数控刀具明细表程序编号车间使用设备刀号刀位号刀具名称刀具直径（mm）刀具长度（mm）刀补地址换刀方式加工部位设定补偿设定直径长度自动/手动 编制审核批准年 月 日共 页第 页第二章 数控机床编程基础第二节第二节 数控加工程序及其构成数控加工程序及其构成1了解数控加工程序的概念及数控编程的方法。2掌握数控加工程序的组成和结构。3掌握字符、程序字、地址和地址字等概念。4掌握程序段的格式。第二章 数控机床编程基础一、数控编程的方法一、数控编程的方法1.手工编程手工编程2.手工编程指各个阶段均又人工完成。2.自动编程自动编程 自动编程利用计算机专门软件编制程序。第二章 数控机床编程基础二、数控编程的步骤二、数控编程的步骤第二章 数控机床编程基础 三、数控加工程序的组成和结构三、数控加工程序的组成和结构 1 1加工程序的组成加工程序的组成数控加工程序注释O9999；程序名N0010 G92 X100 Z50；N0020 S300 M03；N0030 G00 X40 Z0；N0120 M05；程序内容N0130 M30；程序结束第二章 数控机床编程基础2 2加工程序的结构加工程序的结构 主程序子程序O2001；主程序名N10 G92 X100.0 Z50.0；N20 S800 M03 T0101；N80 M98 P2002 L2；调用子程序N200 M30；程序结束O2002；子程序名N10 G01 U12.F0.1；N20 G04 X1.0；N30 G01 U12.F0.2；N40 M99；程序返回（1）主程序加工程序（2）子程序一组多次用到的程序段单独命名第二章 数控机床编程基础 在主程序中，调用子程序指令是一个程序段，其格式随具体的数控系统而定，FANUC 0i系统子程序调用格式见下表。格式格式字地址含义字地址含义注意事项注意事项举例说明举例说明格式一M98 P L；1）地址P后的四位数字为子程序名2）地址L后的四位数字为重复调用次数，取值范围199991）子程序名及调用次数前的0可省略2）子程序调用一次可省略L及其后的数字1）“M98 P200 L3；”表示调用子程序O200三次2）“M98 P200；”表示调用子程序O200一次格式二M98 P；地址P后的前四位数字为重复调用次数，后四位数字为子程序名调用次数前的0可省略，但子程序名前的0不可省略1）“M98 P30200；”表示调用子程序O200三次2）“M98 P200；”表示调用子程序O200一次子程序调用格式子程序调用格式第二章 数控机床编程基础四、程序代码相关概念四、程序代码相关概念 1 1字符字符 第一类是字母，它由大写26个英文字母组成；第二类是数字和小数点，它由09共10个阿拉伯数字及一个小数点组成；第三类是符号，由正号（）和负号（）组成；第四类是功能字符，它由程序开始（结束）符、程序段结束符、跳过任选程序段符、机床控制暂停符、机床控制恢复符和空格符等组成。第二章 数控机床编程基础 一套有规定次序的字符。2 2程序字程序字 3 3地址和地址字地址和地址字 地址又称地址符，位于程序字头的字符或字符组，用以识别其后的数据。第二章 数控机床编程基础功能代码备注程序名O程序名程序段号N顺序号准备功能G定义运动方式坐标地址X、Y、ZU、V、W A、B、CRI、J、K轴向运动指令附加轴运动指令旋转坐标轴圆弧半径圆心坐标进给速度F定义进给速度主轴转速S定义主轴转速刀具功能T定义刀具号辅助功能M机床的辅助动作子程序名P子程序名重复次数L子程序的循环次数常用地址符含义 第二章 数控机床编程基础 由带有地址的一组字符组成的程序字称为地址字。加工程序中常见的地址字有：（1 1）程序段号）程序段号 也称顺序号，由地址符N和随后跟14位数字组成。（2 2）准备功能字）准备功能字 地址符为G，又称G功能。G指令由字母G及其后的两位数字组成，从G00G99共100种。第二章 数控机床编程基础 X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R指令到达的坐标或距离；A、B、C、D、E指令到达的点的角度坐标；I、J、K指令圆弧轮廓圆心点的坐标尺寸。（3）坐标尺寸字）坐标尺寸字用来指令机床刀具运动到达的坐标位置。共三组：（4）进给功能字）进给功能字地址符为F，F后的数字直接指定进给速度。第二章 数控机床编程基础 （5）主轴转速功能字 地址符为S，单位为r/min或m/min。中档以上数控机床都采用直接指定方式。（6）刀具功能字 地址符T及随后的数字代码表示，用于指定刀具号及自动补偿组号。（7）辅助功能字 又称M功能或M指令，用于指令辅助装置的开关动作或状态。与G指令一样，有M00M99共100种。第二章 数控机床编程基础M代码功能指令说明M00程序暂停执行M00指令，主轴停、进给停、切削液关闭、程序停止。按下控制面板上的循环启动键可取消M00状态，使程序继续向下执行M01选择停止功能和M00相似。不同的是M01只有在机床操作面板上的“选择停止”开关处于“ON”状态时此功能才有效。M01常用于关键尺寸的检验和临时暂停M02程序结束该指令表示加工程序全部结束。它使主轴运动、进给运动、切削液供给等停止，机床复位M03主轴正转该指令使主轴正转。主轴转速由主轴功能字S指定，如某程序段为：N10 S500 M03，它的意义为指定主轴以500r/min的转速正转M04主轴反转该指令使主轴反转，与M03相似M05主轴停止在M03或M04指令作用后，可以用M05指令使主轴停止M06自动换刀该指令为自动换刀指令，数控车床或加工中心用于刀具的自动更换M08切削液开该指令使切削液开启M09切削液关该指令使切削液停止供给M30程序结束程序结束并返回程序的第一条语句，准备下一个零件的加工M98子程序调用该指令用于子程序调用M99子程序结束该指令表示子程序运行结束，返回到主程序常用常用M功能指令功能指令第二章 数控机床编程基础指出下列符号的含义。N100：G01：X36.0：F0.2：F100：T0303：S500：M30：第二章 数控机床编程基础 五、程序段格式五、程序段格式 1234567891011N GX U Y V Z W I J K R F S T M LF顺序号准备功能坐标尺寸字进给功能主轴转速刀具功能辅助功能结束符号 每一行程序即为一个程序段。程序段是加工程序的基本组成部分，是程序字（简称字）的组合。程序段格式程序段格式字在程序段中的顺序和书写方式的规定。第二章 数控机床编程基础例：例：例：例：N010 M03 S800 T01 M06 G01 X60 Y40 F60N010 M03 S800 T01 M06 G01 X60 Y40 F60；表表表表示示示示本本本本程程程程序序序序段段段段为为为为第第第第1010段段段段，主主主主轴轴轴轴以以以以转转转转速速速速800r/min800r/min顺顺顺顺时时时时针针针针方方方方向向向向旋旋旋旋转转转转，换换换换用用用用1 1号号号号刀刀刀刀具具具具，机机机机床床床床运运运运动动动动部部部部件件件件以以以以直直直直线线线线形形形形式式式式移移移移动动动动到到到到X X=60mm=60mm、Y Y=40mm=40mm的点，移动速度为的点，移动速度为的点，移动速度为的点，移动速度为60mm/min60mm/min。第二章 数控机床编程基础 每种数控系统，根据系统本身的特点及编程的需要，都有一定的程序格式。对于不同的机床，其程序的格式也不同。因此编程人员必须严格按照机床说明书的规定格式进行编程。