数控程序的编制学习教案.pptx
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1、数控程序数控程序(chngx)的编制的编制第一页,共74页。2 2内容包括:对零件图样进行分析,明确加工的内容和要求内容包括:对零件图样进行分析,明确加工的内容和要求(yoqi)(yoqi);确定加工方案;选择适合的数控机床;选择或设;确定加工方案;选择适合的数控机床;选择或设计刀具和夹具;确定合理的走刀路线及选择合理的切削用计刀具和夹具;确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。量等。这一工作要求这一工作要求(yoqi)(yoqi)编程人员能够对零件图样的技术编程人员能够对零件图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求特性、几何形状、尺寸及工艺要求(yoqi)(yoqi)进行分析,并结进行分析
2、,并结合数控机床使用的基础知识,如数控机床的规格、性能、合数控机床使用的基础知识,如数控机床的规格、性能、数控系统的功能等,确定加工方法和加工路线。数控系统的功能等,确定加工方法和加工路线。1 1)分析零件)分析零件(ln jin)(ln jin)图样和制图样和制定工艺方案定工艺方案第1页/共74页第二页,共74页。3 3 在确定了工艺方案后,要根据零件的几何尺寸、在确定了工艺方案后,要根据零件的几何尺寸、加工路线等,计算刀具中心运动轨迹,以获得刀位加工路线等,计算刀具中心运动轨迹,以获得刀位数据。数据。数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能,数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能,对于加
3、工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件,对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件,需要需要(xyo)(xyo)计算出各几何元素的起点、终点、圆计算出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等。当零件的几何形状与控制系统弧的圆心坐标值等。当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时,就需要的插补功能不一致时,就需要(xyo)(xyo)进行较复杂进行较复杂的数值计算,一般需要的数值计算,一般需要(xyo)(xyo)使用计算机辅助计使用计算机辅助计算,否则难以完成。算,否则难以完成。2 2)数学)数学(shxu)(shxu)处理处理第2页/共74页第三页,共74页。4 4 在完成上述工艺处理及数值计
4、算工作后,即在完成上述工艺处理及数值计算工作后,即可编写零件加工程序。程序编制人员使用数控系可编写零件加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令,按照规定的程序格式,逐段编写统的程序指令,按照规定的程序格式,逐段编写加工程序。程序编制人员应对数控机床的功能、加工程序。程序编制人员应对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉,才能程序指令及代码十分熟悉,才能(cinng)(cinng)编写编写出正确的加工程序。出正确的加工程序。3 3)编写零件加工)编写零件加工(ji gng)(ji gng)程序程序第3页/共74页第四页,共74页。5 5 一般在正式加工之前,要对程序进行检验。一般在正式加工之
5、前,要对程序进行检验。通常可采用:通常可采用:(1 1)机床空运转的方式)机床空运转的方式 (2 2)图形)图形(txng)(txng)模拟模拟 (3 3)对于形状复杂和要求高的零件,也可采用铝件、)对于形状复杂和要求高的零件,也可采用铝件、塑料或石蜡等易切材料进行试切来检验程序。塑料或石蜡等易切材料进行试切来检验程序。(4 4)采用与被加工零件材料相同的材料进行试切。当)采用与被加工零件材料相同的材料进行试切。当发现加工的零件不符合加工技术要求时,可修改程序或采发现加工的零件不符合加工技术要求时,可修改程序或采取尺寸补偿等措施。取尺寸补偿等措施。4 4)程序)程序(chngx)(chngx)
6、检验检验 第4页/共74页第五页,共74页。6 61 1)手工编程)手工编程 手工编程是由人工完成编程的全部步骤。手工编程适用于零手工编程是由人工完成编程的全部步骤。手工编程适用于零件形状简单、程序段较少、计算简单的场合。它是自动编程的件形状简单、程序段较少、计算简单的场合。它是自动编程的基础。基础。2 2)自动编程)自动编程 对于对于(duy)(duy)零件形状复杂或程序量大的零件采用手工编程则零件形状复杂或程序量大的零件采用手工编程则工作量很大或不可能时,就必须借助计算机工作量很大或不可能时,就必须借助计算机CAMCAM软件进行自动编软件进行自动编程。程。2.1.2 数控机床数控机床(sh
7、 kn j chun)程序的编制方法程序的编制方法第5页/共74页第六页,共74页。7 72.2 数控加工工艺数控加工工艺(gngy)基础基础数控加工工艺分析内容:1)选择数控机床,确定工序内容。2)分析被加工零件图样,明确加工内容及技术要求(yoqi),确定零件的加工方案,制定数控加工工艺路线,如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。3)设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。第6页/共74页第七页,共74页。8 82.2 2.2 数控加工数控加工(ji gng)(ji gng)工艺基础工艺基础4)调整(tiozhng)数控加工工序
8、的程序。如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。5)分配数控加工中的容差。6)处理数控机床上部分工艺指令。第7页/共74页第八页,共74页。9 92.3 数控程序的编制数控程序的编制2.3.1 数控加工数控加工(ji gng)程序段格式程序段格式及程序结构及程序结构一个数控加工程序由程序名、程序体和结束符组成。程序名由O和4位数字(shz)组成,如 O 0001,O1234等。程序体由若干程序行组成,如:O0001 (程序名)N10 G54 G90 G00 X-40.Y-20.Z30.(程序行)N20 S1000 M03N30 Z1.0第8页/共74页第九页,共74页。1010N4
9、0 G01 Z-3.F50N150 G00 Z30.N160 M02(程序结束)程序结束有的是指令(zhlng),如M02,有的数控系统则以“%”等作为程序结束标志。一个程序段中各指令(zhlng)的格式为:N35 G01 X26.8 Y32.Z15.428 F152.第9页/共74页第十页,共74页。11112.3.2 数控机床数控机床(sh kn j chun)的坐标系统的坐标系统 数控机床的坐标系统,包括坐标系、坐标原点和运动方向,对于数控加工及编程,是一个十分重要的概念 为了(wi le)使数控系统规范化(标准化、开放化)及简化编程,ISO对数控机床的坐标系统作了若干规定。第10页/共
10、74页第十一页,共74页。1212坐标系的规定坐标系的规定(gudng)数控机床(sh kn j chun)的坐标系采用右手直角坐标系第11页/共74页第十二页,共74页。1313数控机床坐标轴及其方向数控机床坐标轴及其方向(fngxing)(fngxing)的确定的确定 不论机床的具体(jt)结构是工件静止、刀具运动,还是工件运动、刀具静止,数控机床的坐标运动指的是刀具相对静止的工件坐标系的运动。1)z 轴 通常将传递切削力的主轴轴线定位Z坐标轴,对于刀具旋转的机床如铣床、钻床、镗床等,旋转刀具的轴线为Z轴。对于工件旋转的机床如车床,则工件旋转的轴线为Z轴。Z轴的正方向为刀具远离工件的方向。
11、第12页/共74页第十三页,共74页。14142 2)x x 轴轴 X坐标轴一般是水平的,它平行(pngxng)于工件的装夹面且与Z轴垂直。对于工件旋转的机床如车床,X轴的方向是在工件的径向上,且平行(pngxng)横滑座。正方向为刀具远离工件的方向。对于刀具旋转的机床如铣床则规定:当Z轴水平时,从刀具主轴后端向刀具方向看,X轴的正方向为水平向右方向;当Z轴竖直时,面对主轴向立柱方向看,X轴的正方向为水平向右方向。第13页/共74页第十四页,共74页。15153)y 轴在确定了Z、X轴后,Y轴可按照右手直角坐标系确定。4)旋转轴旋转轴的确定是在X、Y、Z轴确定后,按照右手螺旋(luxun)法则
12、进行确定。数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)坐标轴及其方向的确定坐标轴及其方向的确定 第14页/共74页第十五页,共74页。16163 3、机床、机床(jchung)(jchung)原点原点机床原点现代数控机床一般都有一个基准位置,称为机床原点或机床绝对原点。是机床制造商设置在机床上的一个物理位置,其作用是使机床与控制系统同步,建立(jinl)测量机床运动坐标的起始点。铣床的机床原点车床机床原点第15页/共74页第十六页,共74页。1717与机床原点相对应的还有一个机床参考点,它与机床原点的相对位置是固定的,机床出厂前由机床制造商精密测量确定。机床参考点一
13、般不同于机床原点。一般来说数控车床的参考点为刀架上的某一点(y din)。加工中心的参考点为机床的自动换刀位置。4 4、机床、机床(jchung)(jchung)参考点参考点第16页/共74页第十七页,共74页。1818二、工件二、工件(gngjin)坐标系及工坐标系及工件件(gngjin)原点原点1、工件坐标系 工件坐标系是编程人员在编制数控加工程序时根据零件图纸所建立的坐标系。编程时编程尺寸都按工件坐标系中的坐标制确定。需要(xyo)注意的是,在建立工件坐标系时,工件坐标系各坐标轴必须与机床坐标系个坐标轴对应起来,即X、Y、Z轴要平行,正方向一致。第17页/共74页第十八页,共74页。19
14、192 2、工件原点、工件原点工件原点,是编程人员在数控编程过程中定工件原点,是编程人员在数控编程过程中定义在工件上的几何基准点,有时也称为程序义在工件上的几何基准点,有时也称为程序原点。程序原点一般用原点。程序原点一般用G92G92或或G54G54G59G59(对(对于于(duy)(duy)数控镗铣床)和数控镗铣床)和G50G50(对于(对于(duy)(duy)数控车床)指定。数控车床)指定。二、工件二、工件(gngjin)坐标系及坐标系及工件工件(gngjin)原点原点第18页/共74页第十九页,共74页。20201 1、绝对、绝对(judu)(judu)坐标:刀具运动过程中所有的刀坐标:
15、刀具运动过程中所有的刀具位置坐标是以一个固定的编程原点为基准给出的,具位置坐标是以一个固定的编程原点为基准给出的,即刀具运动的指令数值(刀具运动的位置坐标),即刀具运动的指令数值(刀具运动的位置坐标),与某一固定的编程原点之间的距离给出的。与某一固定的编程原点之间的距离给出的。三、绝对坐标三、绝对坐标(zubio)与增与增量坐标量坐标(zubio)第19页/共74页第二十页,共74页。21212 2、增量坐标:刀具运动的指令、增量坐标:刀具运动的指令(zhlng)(zhlng)数值是数值是按刀具当前所在位置到下一个位置之间的增量给按刀具当前所在位置到下一个位置之间的增量给出的出的三、绝对三、绝
16、对(judu)坐标与增坐标与增量坐标量坐标第20页/共74页第二十一页,共74页。22222.3.3 数控加工程序常用数控加工程序常用(chn yn)编程指令编程指令1、准备功能(gngnng)指令准备功能(gngnng)指令由字符G和其后的13位数字组成,常用的从G00G99,很多现代CNC系统的准备功能(gngnng)已扩大到G150,如表2-2所示。准备功能(gngnng)的主要作用是指定机床的运动方式,为数控系统的插补运算作准备。第21页/共74页第二十二页,共74页。2323G G代码又分为代码又分为(fn wi)(fn wi)模态代码(也叫续效模态代码(也叫续效代码)和非模态代码(
17、非续效代码)。代码)和非模态代码(非续效代码)。模态代码是同组代码出现之前一直有效的代模态代码是同组代码出现之前一直有效的代码。即一个模态码。即一个模态G G功能被指令后,直到同组功能被指令后,直到同组的另一个的另一个G G功能被指令才无效。而非模态的功能被指令才无效。而非模态的G G功能仅在其被指令的程序段中有效。功能仅在其被指令的程序段中有效。1 1、准备功能、准备功能(gngnng)(gngnng)指令指令第22页/共74页第二十三页,共74页。24241 1)与坐标系有关)与坐标系有关(yugun)(yugun)的指令的指令 G90 G90 G91 G92 G91 G92 G90 G9
18、0 为绝对坐标编程,编程坐标相对于固定为绝对坐标编程,编程坐标相对于固定的工件原点,如图所示。的工件原点,如图所示。常用常用(chn yn)(chn yn)的的G G指令指令 例:如图所示,直线(zhxin)终点B的坐标,用绝对坐标时,写成 G90 G00 X30.Y37.第23页/共74页第二十四页,共74页。2525G91 G91 为相对坐标编程,编程坐标是相对于上一指令为相对坐标编程,编程坐标是相对于上一指令的运动的运动(yndng)(yndng)终点,如图所示。终点,如图所示。常用常用(chn yn)(chn yn)的的G G指令指令 例:如图示,直线终点(zhngdin)B 的坐标,
19、用增量坐标时,写成 G91 G00 X20.Y25.第24页/共74页第二十五页,共74页。2626G92 G92 工件工件(gngjin)(gngjin)坐标设定,用于设置工件坐标设定,用于设置工件(gngjin)(gngjin)坐标原点在机床坐标系的坐标。坐标原点在机床坐标系的坐标。格式:格式:G92 X_ Y_ Z_ G92 X_ Y_ Z_ 常用常用(chn yn)(chn yn)的的G G指令指令 例:如图示,O为工件(gngjin)原点,写成 G92 X20.Y10.Z10.第25页/共74页第二十六页,共74页。2727坐标平面坐标平面(pngmin)(pngmin)选择指令选择
20、指令 G17 G18 G17 G18 G19 G19 G17 G17 为为X-YX-Y平面平面(pngmin)(pngmin)选择;选择;G18 G18 为为X-ZX-Z平面平面(pngmin)(pngmin)选择;选择;G19 G19 为为Y-ZY-Z平面平面(pngmin)(pngmin)选择;选择;常用常用(chn yn)(chn yn)的的G G指令指令 第26页/共74页第二十七页,共74页。2828快速移动指令快速移动指令(zhlng)G00(zhlng)G00 格式:格式:G00 X_ Y_ Z_ G00 X_ Y_ Z_ 刀具以系统默认的进给速度移动到目标点刀具以系统默认的进给
21、速度移动到目标点X_ Y _ X_ Y _ Z _Z _。常用常用(chn yn)(chn yn)的的G G指令指令 例:图中,从点(20,20)快速(kui s)运动到点(100,60)G00 X100.Y60.第27页/共74页第二十八页,共74页。2929直线插补指令直线插补指令(zhlng)G01(zhlng)G01 格式:格式:G01 X_ Y_ Z_ F_ ;G01 X_ Y_ Z_ F_ ;刀具以刀具以F F指令指令(zhlng)(zhlng)指定的进给速度移动到直线终点指定的进给速度移动到直线终点X_ Y _ Z _X_ Y _ Z _。常用常用(chn yn)(chn yn)
22、的的G G指令指令 例:图中,从点(20,20)加工(ji gng)到点(100,60)G01 X100.Y60.F100 第28页/共74页第二十九页,共74页。3030圆弧插补指令圆弧插补指令(zhlng)(zhlng):G02 G02(顺圆插补)(顺圆插补)G03 G03(逆圆(逆圆插补)插补)格式:格式:G17 G02 G17 G02(或(或G03G03)X_ Y_ I _ J_ X_ Y_ I _ J_ G18 G02 G18 G02(或(或G03G03)X_ Z_ I _ K_ X_ Z_ I _ K_G19 G02 G19 G02(或(或G03G03)Y_ Z_ J _ K_ Y
23、_ Z_ J _ K_G17 G02 G17 G02(或(或G03G03)X_ Y_ R_ X_ Y_ R_ G18 G02 G18 G02(或(或G03G03)X_ Z_ R_ X_ Z_ R_G19 G02 G19 G02(或(或G03G03)Y_ Z_ R_ Y_ Z_ R_常用常用(chn yn)(chn yn)的的G G指令指令 第29页/共74页第三十页,共74页。3131圆弧插补指令圆弧插补指令 :G02 G02(顺圆插补)(顺圆插补)G03 G03(逆圆插补)(逆圆插补)圆心坐标(圆心坐标(i i、j j、k k)编程:)编程:i i、j j、k k为圆心相对圆弧起点为圆心相对
24、圆弧起点的坐标值,且总为增量值(该定义以机床的坐标值,且总为增量值(该定义以机床(jchung)(jchung)使用使用说明书为准)说明书为准)半径半径R R编程:小于或等于编程:小于或等于180180度圆弧用度圆弧用R+R+,大于,大于180180度圆弧用度圆弧用 R-R-编程。注意:不能用于整圆编程编程。注意:不能用于整圆编程常用常用(chn yn)(chn yn)的的G G指令指令 第30页/共74页第三十一页,共74页。3232顺顺逆逆圆圆的的判判定定(pndng)(pndng):顺顺着着垂垂直直于于圆圆弧弧所所在在平平面面的的坐坐标标轴轴的的负负方方向向看看,如如果果圆圆弧弧是是顺顺
25、时时针针方方向向加加工工,则则为为顺顺圆圆弧弧,逆逆时时针针方方向向加加工工,则则为为逆逆圆圆弧弧。如如图图所示。所示。常用常用(chn yn)(chn yn)的的G G指令指令 第31页/共74页第三十二页,共74页。3333(1 1)绝对值编程绝对值编程G92 X200.0 Y40.0 Z0;G92 X200.0 Y40.0 Z0;G90 G03 X140.0 Y100.0 R60.0 G90 G03 X140.0 Y100.0 R60.0 F300.;F300.;G02 X120.0 Y60.0 R50.0;G02 X120.0 Y60.0 R50.0;常用常用(chn yn)(chn
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