数控编程课程总结-.pdf

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1、数控编程与操作课程总结系别：机械设计制造及其自动化姓名：方存贤班级：B130231 学号：B13023104 数控系统是数控机床的核心，影响着数控机床的技术性能和工作范围。而专用 CNC 系统之间不兼容的弊病，使数控机床不能在不同的厂商的平台上运行，使用开放式机床是未来发展的趋势，眼下国内市场上多数控机床所配备的设备是FANUC0i 和 SIEMENS802 系列系统，各种版本的数控技术教科书也都是以上两种为模板编写的，使用选择配用以上两种实训设备也是理所当然的，虽然这两种系统价格相对便宜，但功能比较弱，属于普通型数控系统，是日本FANUC公司和德国西门子配套给国外制造商的。日本 FANUC

2、公司和德国西门子现在已经不用上述设备了，而是用FANUC160i/180i/210i、SIEMENS840Di,因为这些系统都是开放式的，属于高端系统，其功能完全，价格昂。现在大学针对数控车床、数控铣床、加工中心和计算机辅助编程加工技术而全面展开阐述。对数控机床、数控加工工艺中心等编程相关基础知识熟练掌握，以当前典型的华中数控机床为主线，使理论和实践相结合，结合相关电子软件进行仿真模拟，能更好的理解和掌握这门课程。第一章机床数控技术概论，数控是采用数字化信息对机床的运动及其加工过程进行控制的方法。数控控制技术是利用数字化的信息对某一对象进行控制的技术，控制对象可以是为位移、角度、速度等机械量也

3、可是温度、压力、流量、颜色等物理量。数控机床用数字代码的信息，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床。按驱动伺服系统类型分类：1）开环式控制系统的数控机床结构简单，成本较低。但是，系统对移动部件的实际位移量不进行监测，也不进行误差校正;；2）闭环控制数控机床是机床移动部件上直接安装位移直线检测装置，直接对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输出的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位；3)半闭环控制数控机床是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠装有角位移电流检测装置，通过检测

4、丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移、然后反馈到数控到数控装置中去，并对误差进行修正。数控机床的特点：1）有适合与复杂异形零件的加工；2)加工精度高且质量稳定；3）高柔性；4)生产效率高；5）劳动条件好；6）有利于现代化管理；7）投资大且使用费用高；8）生产准备工作复杂；9）维修困难。适用范围：1）批量小而又多次重复生产的零件；2）几何形状复杂的零件；3）贵重零件；4）需要全部检验的零件；5）试制件。第二章数控编程加工基础，数控编程的主要内容包括零件几何尺寸及加工要求分析、数学处理、编制程序，程序输入与程序的检验和试切。数控编程可按以下步骤进行：（1）图样工艺分析根据零件图样和工艺分析，主要

5、完成下述任务。1）确定加工机床、刀具与夹具；2）确定零件加工的工艺路线、工序顺序；3）确定切削用量；4）确定辅助功能。（2）数学处理根据图样尺寸，确定合格的工件坐标系，并以此坐标系为基准，完成以下任务。1）计算直线和圆弧轮廓的终点坐标值，以及圆弧轮廓的圆心、半径等；2）计算非圆弧曲线轮廓的离散逼近点坐标值；3）将计算的坐标值按数控系统规定的编程单位换算为相应的编程值。数控编程方法主要有手工编程和自动编程。数控加工工艺分析与设计中数控加工零件的工艺分析（1）图样分析1)尺寸标注应符合数控加工的特点；2）几何要素应完整、准确；3）定位基准可靠；4）零件技术要求分析；5）零件材料分析。（2）零件的结

6、构工艺性分析是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性。良好的加工工艺性，可以使零件加工容易，节省工时和材料。零件加工顺序安排一般应遵循以下原则：1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位和夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑；2）先进行内形，内腔加工工序，后进行外形加工工序；3）以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序，最好连续进行，以减少由二次装夹所产生的定位误差和换刀次数。4）在同一装夹中需进行多道工序加工时，应安排对工件刚性破坏小的工序先加工。第三章数控车床编程与操作，数控车床的编程特点：1)在一程序段中，绝对值编程或增量值编程用不同的字母，可以混合使用；2）采用直径

7、尺寸编程更方便；3）进刀和退刀方式。对于车削加工，进退刀时采用快速走刀，以减少走刀时间，提高加工效率。车削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，同时考虑刀具半径补偿的建立路线。应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。4）车刀的刀位点在刀尖上，编程时认为它是一个点。5）当毛坯余量较大时，用车床系统的固定循环指令可简化编程。数控刀具选择合理不仅影响机床的加工效率，而且还直接影响加工质量。选择刀具通常要考虑机床的能力、工序内容、工件材料等因素。数控机床不仅要求精度高、刚性好、耐用性强，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。数控车床的刀具半径补偿功能就是通过刀具刀尖圆弧半径补偿来消除刀尖圆弧半径对零件

8、精度的影响。表 2 M 指令功能：地址功能地址功能M00 程序停止M07 切削液打开M02 程序结束M09 切削液停止M03 主轴正转M30 程序结束并返回起始点M04 主轴反转M98 子程序调用M05 主轴停止M99 子程序结束M06 T 换刀，前二位数为刀号，后二位数为刀补号表 1 华中数控车床数控系统装置G 功能指令：G 代码组功能参数?G00 01 快速定位X，Z G01 直线插补XZ G02 顺圆插补X，Z，I，K，R G03 逆圆插补X，Z，I，K，R G04 00 暂停P G20 08 英寸输入X，Z?G21 毫米输入X，Z G28 00 返回刀参考点G29 由参考点返回G32

9、01 螺纹切削X，Z，R，E，P，F?G36 17 直径编程G37 半径编程?G40 09 刀尖半径补偿取消G41 左补刀T G42 右补刀T?G54 11 坐标系选择_ G55 G56 G57 G58 G59 G65 宏指令简单调用P，AZ G71 06 外径/内径车削复合循环X，Z，U，W，C，P G72 端面车削复合循环Q，R，E G73 闭合车削复合循环G76 螺纹车削复合循环G80 外径/内径车削固定循环X，Z，I，K，C，P 注：00 组中的 G 代码是非模态的，其他组的G 代码是模态的；黑三角标注者为默认值。典型实例 1 采用华中 HNC-21T和 FANUC 系统编制如图所示零

10、件的加工程序：一、根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线1、对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持直径25 外圆，一次装夹完成粗精加工。2、工步顺序（1）粗车外圆。基本采用阶梯切削路线，为编程时数值计算方便，圆弧部分可用同心圆车圆弧法，分三刀切完（2）自右向左精车右端面及各外圆面：车右端面倒角切削螺纹外圆 车直径 16 外圆车 R3 圆弧车直径 22 外圆。（3）切槽G81 端面车削固定循环R，E G82 螺纹车削固定循环?G90 13 绝对编程G91 相对编程G92 00 工件坐标系设定X，Z?G94 14 每分进给G95 每转进给G96 16 恒线速度车削S?G9

11、7（4）车螺纹（5）切断二、编程如下：程序说明N10 G00 Z2 S500 T0101 M03 N20 X11 粗车外圆，直径 22mmN30 G01 Z-50 F100 N40 X15 N50 G00 Z2 N60 X9.5 粗车外圆，直径 19mm N70 G01 Z-32 F100 N80 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 粗车圆弧一刀得 R1.5mm N90 G90 G00 X15 Z150 N100 Z2 N110 X8.5 粗车外圆，得直径 17mm N120 G01 Z-32 F100 N130 G91 G02 X2.5 Z-2.5 I2.5 K0 粗车圆弧

12、二刀得 R3mm N140 G90 G00 X15 Z150 N150 T0202 精车刀，调精车刀刀偏值N160 X0 Z2 N170 G01 Z0 F50 S800 精加工N180 X7 N190 X8 Z-1 N200 Z-32 N210 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0 N220 G90 G01 X11 Z-50 N230 G00 X15 N240 Z150 N250 T0303 换切槽刀，调切槽刀刀偏值N260 G00 X10 Z-19 S250 M03 割槽N270 G01 X5.5 F80 N280 X10 N290 G00 X15 Z150 N300 T0404 换螺纹

13、刀，调螺纹刀刀偏值N310 G00 X8 Z5 S200 M03 至螺纹循环加工起始点N320 G86 Z-17 K2 I6 R1.08 P9 N1 车螺纹循环N330 G00 X15 Z150 N340 T0303 换切槽刀，调切槽刀刀偏值N350 G00 X15 Z-49 S200 M03 N360 G01 X0 F50 N370 G00 X15 Z150 N380 M02 典型事例 2 华中 HNC-21M 编程实例，如图的槽形零件，其毛坯为四周已加工的铝锭（厚为 20mm）。编写槽形零件加工程序。（1）工艺和操作清单该槽形零件除了槽的加工外，还有螺纹孔的加工。其工艺安排为“钻孔扩孔攻螺

14、纹 铣槽”，其工艺和操作清单如表3 所示。表 3 槽形零件的工艺清单材料铝零件号001 程序号0030 操作序号内容主轴转速/（r/min）进给速度/（m/min）刀具号数类型直径/mm 1 中心钻1500 80 1 4mm 钻头4 2 扩钻2000 100 2 5mm 钻头5 3 攻螺纹200 200 3 M6 攻螺纹6 4 铣斜槽2300 100、180 4 6mm 铣刀6(2)程序清单及说明该工件在数控铣钻床ZJK7532A-4 上进行加工，程序如表4 所示。表 4 槽形零件的加工顺序程序说明N10 G21 设定单位为 mm N20 G40 G49 G80 H100 取消刀补和循环加工N

15、30 G28 X0 Y0 Z50 回参考点N40 M00 开始 5mm 直径钻孔N50 M03 S1500 N60 G90 G43 H01 G00 X0 Y20.0 Z10.0 快速进到 R 点，建立长度补偿N70 G81 G99 X0 Y20.0 Z-7.0 R2.0 F80 G81 循环钻孔，孔深 7mm，返回 R 点N80 G99 X17.32 Y10.0 N90 G99 Y-10.0 N100 G99 X0 Y-20.0 N110 G99 X-17.32 Y-10.0 N120 G98 Y10.0 N130 G80 M05 取消循环钻孔指令、主轴停N140 G28 X0 Y0 Z50

16、回参考点N150 G49 M00 开始扩孔N160 M03 S2000 N170 G90 G43 H02 G00 X0 Y20.0 Z10 N180 G83 G99 X0 Y20.0 Z-12.0 R2.0 Q7.0 F100 G83 循环扩孔N190 G99 X17.32 Y10.0 N200 G99 Y-10.0 N210 G99 X0 Y-20.0 N220 G99 X-17.32 Y-10.0 N230 G98 Y10.0 N240 G80 M05 取消循环钻孔指令、主轴停N250 G28 X0 Y0 Z50 N260 G49 M00 开始攻螺纹N270 M03 S200 N280 G

17、90 G43 H03 G00 X0 Y20.0 Z10 N290 G84 G99 X0 Y20.0 Z-8.0 R5 F200 G84 循环攻螺纹N300 G99 X17.32 Y10.0 N310 G99 X0 Y-20.0 N320 G99 X-17.32 Y-10.0 N330 G98 Y10.0 N340 G80 M05 取消螺纹循环指令、主轴停N350 G28 X0 Y0 Z50 N360 G49 M00 铣槽程序N370 M03 S2300 N380 G90 G43 G00 X-30 Y10 Z10 H04 N390 Z2.0 N400 G01 Z0 F180 N410 X0 Y40.0 Z-2.0 N420 X30.0 Y10.0 Z0 N430 G00 Z2.0 N440 X-30.0 Y-30.0 N450 G01 Z-2.0 F100 N460 X30.0 N470 G00 Z10.0 M05 N480 G28 X0 Y0 Z50 N490 M30 通过对这门课的学习使我对数控有了全面的了解，在学习中应与理论与实践相结合，更好的掌握基础，我相信在未来的工作我将把我所学的理论知识和实践经验不断应用到实际工作来，充分展示自我价值和人生价值，为实现自我的理想而努力奋斗。