数控模具加工.pptx

任务一 模具数控加工基础一、数控编程的概念从零件图的分析到制成控制介质的全部过程称为数控程序的编制，简称数控编程。第1页/共31页项目二项目二 模具数控加工基础模具数控加工基础二、数控编程的种类二、数控编程的种类 1、手工编程、手工编程 2、自动编程、自动编程 第2页/共31页1、手工编程手工编程从零件图的分析、工艺处理、数值计算、从零件图的分析、工艺处理、数值计算、编写加工程序单、制作控制介质到程序检编写加工程序单、制作控制介质到程序检验等各步骤均由人工完成的数控编程方法验等各步骤均由人工完成的数控编程方法称为手工编程。手工编程主要适合编制几称为手工编程。手工编程主要适合编制几何形状较为简单，坐标计算也比较容易，何形状较为简单，坐标计算也比较容易，程序又不太长的零件加工程序。因此，手程序又不太长的零件加工程序。因此，手工编程在点位直线加工及直线圆弧所组成工编程在点位直线加工及直线圆弧所组成的轮廓加工中广泛应用。的轮廓加工中广泛应用。第3页/共31页手工编程的步骤手工编程的步骤 零件图的分析零件图的分析 确定加工工艺过程确定加工工艺过程 数值计算数值计算 编写零件加工程序单编写零件加工程序单 制作控制介质制作控制介质 程序检验和试切削程序检验和试切削第4页/共31页2、自动编程自动编程自动编程又称计算机辅助编程，是指程序自动编程又称计算机辅助编程，是指程序编制工作的大部分或全部由计算机完成。编制工作的大部分或全部由计算机完成。其工作过程是指编程人员借助计算机辅助其工作过程是指编程人员借助计算机辅助设计与制造软件绘制出零件的三维或二维设计与制造软件绘制出零件的三维或二维图形，根据工艺要求，选择刀具、切削用图形，根据工艺要求，选择刀具、切削用量等相关内容，再经计算机后置处理自动量等相关内容，再经计算机后置处理自动生成数控加工程序，并且可以动态模拟进生成数控加工程序，并且可以动态模拟进给轨迹，检验程序的正确性。给轨迹，检验程序的正确性。第5页/共31页项目二项目二 模具数控加工基础模具数控加工基础三、三、数控机床的坐标系和运动方向规定数控机床的坐标系和运动方向规定 1、坐标系的确定原则、坐标系的确定原则 2、各坐标轴的运动方向的确定、各坐标轴的运动方向的确定 第6页/共31页1、坐标系的确定原则坐标系的确定原则 刀具相对于静止工件而运动的原则。刀具相对于静止工件而运动的原则。标准坐标系的规定。标准坐标系的规定。数控机床的某一运动部件的正方向，是数控机床的某一运动部件的正方向，是增大工件与刀具之间距离的方向。增大工件与刀具之间距离的方向。第7页/共31页2、各坐标轴的运动方向的确定各坐标轴的运动方向的确定 Z轴的确定。轴的确定。Z坐标的运动是由传递切削力坐标的运动是由传递切削力的主轴所决定，可表现为加工过程带动刀具的主轴所决定，可表现为加工过程带动刀具旋转，也可表现为带动工件旋转。对于有主旋转，也可表现为带动工件旋转。对于有主轴的机床则与主轴轴线平行的标准坐标轴即轴的机床则与主轴轴线平行的标准坐标轴即为为Z坐标，远离工件的刀具运动方向为坐标，远离工件的刀具运动方向为Z轴正轴正方向。当机床有几个主轴时，则选一个垂直方向。当机床有几个主轴时，则选一个垂直于工件装夹面的主轴为于工件装夹面的主轴为Z轴。对于没有主轴的轴。对于没有主轴的机床则规定垂直于工件在机床工作台的定位机床则规定垂直于工件在机床工作台的定位表面的轴为表面的轴为Z轴。轴。第8页/共31页2、各坐标轴的运动方向的确定各坐标轴的运动方向的确定 X轴的确定。轴的确定。X坐标轴是水平的，平行于工坐标轴是水平的，平行于工件的装夹面，且平行于主要的切削方向。对于件的装夹面，且平行于主要的切削方向。对于加工过程主轴带动工件旋转的机床，加工过程主轴带动工件旋转的机床，X坐标轴坐标轴的方向沿工件的径向，平行于横向滑座或其导的方向沿工件的径向，平行于横向滑座或其导轨，刀架上刀具或砂轮远离工件旋转中心的方轨，刀架上刀具或砂轮远离工件旋转中心的方向为向为X轴正方向。对于加工过程主轴带动刀具轴正方向。对于加工过程主轴带动刀具旋转的机床，如果旋转的机床，如果Z轴是水平的（卧式），则从轴是水平的（卧式），则从主轴向工件方向看，主轴向工件方向看，X轴的正方向指向右方。轴的正方向指向右方。如果如果Z轴是垂直的（立式），则从主轴向立柱方轴是垂直的（立式），则从主轴向立柱方向看，向看，X轴的正方向指向右方轴的正方向指向右方。第9页/共31页2、各坐标轴的运动方向的确定各坐标轴的运动方向的确定 Y轴的确定。根据轴的确定。根据X、Z轴及其方向，按轴及其方向，按右手直角笛卡尔坐标系即可确定右手直角笛卡尔坐标系即可确定Y轴的方向。轴的方向。旋转运动旋转运动A、B、C。在确定了。在确定了X、Y、Z坐标的基础上，根据右手螺旋法判断，可坐标的基础上，根据右手螺旋法判断，可以很方便地确定出以很方便地确定出A、B、C 3个旋转坐标个旋转坐标的方向。的方向。第10页/共31页2、各坐标轴的运动方向的确定各坐标轴的运动方向的确定 附加坐标轴。如果在附加坐标轴。如果在X、Y、Z主要直线运动之主要直线运动之外另有第外另有第2组平行于它们的坐标运动，就称为附组平行于它们的坐标运动，就称为附加坐标轴。可分别指定为加坐标轴。可分别指定为U、V、W。如果还有第。如果还有第3组运动，则分别指定为组运动，则分别指定为P、Q、R。对于工件运动的机床坐标系的规定。对于工件对于工件运动的机床坐标系的规定。对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述为刀具运动而不是刀具运动的机床，必须将前述为刀具运动所作的各项规定，作相反的安排。此时，用运动所作的各项规定，作相反的安排。此时，用带带“”的字母表示。对于编程人员在编程时不的字母表示。对于编程人员在编程时不必考虑带必考虑带“”的运动方向。的运动方向。第11页/共31页卧式车床坐标系卧式车床坐标系第12页/共31页常用机床坐标系常用机床坐标系第13页/共31页常用机床坐标系常用机床坐标系第14页/共31页项目二项目二 模具数控加工基础模具数控加工基础四、四、程序结构与程序段格式程序结构与程序段格式 1、程序的结构、程序的结构 2、程序段格式、程序段格式 第15页/共31页1、程序的结构程序的结构 程序号。程序号位于程序的开头，一般独占一程序号。程序号位于程序的开头，一般独占一行。程序号一般由字母行。程序号一般由字母“O”、“P”开头，后面开头，后面跟上数字，常用的有两位数字和四位数字。跟上数字，常用的有两位数字和四位数字。程序内容。程序内容部分是整个程序的核心部程序内容。程序内容部分是整个程序的核心部分，是由若干程序段组成的。一个程序段表示零分，是由若干程序段组成的。一个程序段表示零件一段加工信息，若干程序段的集合，则完整的件一段加工信息，若干程序段的集合，则完整的描述了零件加工的所有信息。描述了零件加工的所有信息。程序结束。程序结束是以程序结束指令程序结束。程序结束是以程序结束指令M02或或M30来结束整个程序。二者区别是来结束整个程序。二者区别是M02表示程序表示程序结束，结束，M30不仅表示程序结束并返回程序的开头，不仅表示程序结束并返回程序的开头，准备下一个零件的加工。准备下一个零件的加工。第16页/共31页2、程序段格式程序段格式程序段格式是指在同一程序段中关于字母、程序段格式是指在同一程序段中关于字母、数字、符号等各个信息代码的排列顺序和含数字、符号等各个信息代码的排列顺序和含义规定的表示方法。程序段的格式可分为字义规定的表示方法。程序段的格式可分为字地址程序段格式、具有分隔符号地址程序段格式、具有分隔符号TAB的固定的固定顺序的程序段格式、固定顺序程序段格式。顺序的程序段格式、固定顺序程序段格式。广泛使用的就是字地址程序段格式（也称可广泛使用的就是字地址程序段格式（也称可变程序段格式）。变程序段格式）。第17页/共31页项目二项目二 模具数控加工基础模具数控加工基础五、功能字五、功能字 1、准备功能字、准备功能字 2、坐标尺寸字、坐标尺寸字 3、辅助功能字、辅助功能字 4、进给功能字、进给功能字 5、主轴转速功能字。、主轴转速功能字。6、刀具功能字、刀具功能字第18页/共31页1、准备功能字准备功能字准备功能字的地址符是准备功能字的地址符是G，它是设立机床加工方，它是设立机床加工方式，为数控机床的插补运算、刀补运算、固定循式，为数控机床的插补运算、刀补运算、固定循环等做好准备。环等做好准备。G指令由字母指令由字母G和后面的两位数和后面的两位数字组成。字组成。G指令分为模态指令和非模态指令。模态指令又指令分为模态指令和非模态指令。模态指令又称续效代码，是指在程序中一经使用后就一直有称续效代码，是指在程序中一经使用后就一直有效，直到出现同组中的其他任一效，直到出现同组中的其他任一G指令将其取代指令将其取代后才失效。非模态指令只在编有该代码的程序段后才失效。非模态指令只在编有该代码的程序段中有效，下一程序段需要时必须重写。中有效，下一程序段需要时必须重写。第19页/共31页2、坐标尺寸字坐标尺寸字坐标尺寸字在程序段中主要用来指令机床坐标尺寸字在程序段中主要用来指令机床的刀具运动到达的坐标位置。尺寸字可以的刀具运动到达的坐标位置。尺寸字可以使用米制，也可以使用英制，使用米制，也可以使用英制，FANUC系统系统用用G20/G21切换。切换。第20页/共31页3、辅助功能字辅助功能字辅助功能字的地址符是辅助功能字的地址符是M，它是用来控制数，它是用来控制数控机床中辅助装置的开关动作或状态。与控机床中辅助装置的开关动作或状态。与G指令一样，指令一样，M指令由字母指令由字母M和其后的两位数和其后的两位数字组成。字组成。第21页/共31页常用常用M指令如下指令如下M00：程序暂停。：程序暂停。M01：选择停止。：选择停止。M02：程序结束。：程序结束。M03：主轴正转。：主轴正转。M04：主轴反转。：主轴反转。M05：主轴停止。：主轴停止。M30：程序结束并返回到程序开始。该指：程序结束并返回到程序开始。该指令与令与M02功能相似，只是功能相似，只是M30兼有控制返兼有控制返回零件。回零件。M08：切削液开。：切削液开。M09：切削液关。：切削液关。第22页/共31页4、进给功能字进给功能字进给功能字的地址符是进给功能字的地址符是F，它是用来指定各，它是用来指定各运动坐标轴及其任意组合的进给量或螺纹运动坐标轴及其任意组合的进给量或螺纹导程。该指令是模态代码。导程。该指令是模态代码。第23页/共31页5、主轴转速功能字主轴转速功能字主轴转速功能字的地址符是主轴转速功能字的地址符是S，它是用来指，它是用来指定主轴转速或速度，单位为定主轴转速或速度，单位为r/min或或m/min。该指令是模态代码。该指令是模态代码。第24页/共31页6、刀具功能字刀具功能字刀具功能字的地址符是刀具功能字的地址符是T，它是用来指定加，它是用来指定加工中所用刀具和刀补号的。该指令是模态工中所用刀具和刀补号的。该指令是模态代码。常用的表示方法是代码。常用的表示方法是T后跟两位数字或后跟两位数字或四位数字。四位数字。第25页/共31页数控机床坐标系统数控机床坐标系统1、机床坐标系、机床坐标系2、工件坐标系、工件坐标系第26页/共31页机床坐标系机床坐标系1、机机床床原原点点。机机床床原原点点是是机机床床坐坐标标系系的的原原点点，该该点点为为机机床床上上一一个个固固定定点点，其其位位置置在在机机床床出出厂厂前前由由机机床床设设计计和和制制造造单单位位确确定定的的，一一般般情情况况下下，不不允允许许用用户户改改变变。数数控控车车床床的的机机床床原原点点一一般般设设在在卡卡盘盘前前、后后端端面面与与主主轴轴轴轴线线的的交交点点处处；数数控控铣铣床床的的机机床床原原点点，各各生生产产厂厂家家不不一一致致，一一般般设设在在进进给给行行程程的的终终点点或或机机床床工工作作台的中心。台的中心。第27页/共31页2、参考点。机床参考点是机床上的一个固定点。机床参考点位置由各轴的挡块和行程开关确定。机床参考点对机床原点的坐标是一个固定值，这个值就是机床参考点在机床坐标系中的坐标，也就是说，可以根据机床参考点在机床坐标系的坐标值间接确定机床原点的位置。在机床每次通电之后，必须进行回零操作，即通过数控机床的控制面板上有关按钮，使用刀具或工作台运动到机床参考点，当返回到参考点时，显示器即显示机床参考点在机床坐标系中的坐标值，即建立了机床坐标系，机床坐标系机床坐标系第28页/共31页工件坐标系工件坐标系工件坐标系是为编程人员要编写加工程序工件坐标系是为编程人员要编写加工程序时用来定义工件形状和刀具相对工件运动时用来定义工件形状和刀具相对工件运动位置的坐标系。工件坐标系也称编程坐标位置的坐标系。工件坐标系也称编程坐标系，工件坐标系是人为设定的。系，工件坐标系是人为设定的。第29页/共31页机床原点与工件原点机床原点与工件原点第30页/共31页感谢您的观看！第31页/共31页