3数控加工基础-3数控加工基础oih.pptx

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1、数控机床编程及操作教学课件 Teaching Courseware for CNC Programming and Operation 六安职业技术学院机电工程系：权秀敏六安职业技术学院机电工程系：权秀敏数控程序是怎么编写的？数控机床坐标怎么判断？第二章第二章 数控加工编程基础数控加工编程基础课时数：课时数：21、数控机床坐标系 2、数控加工程序格式(重难点)第第1节节 机机床床坐坐标标系系 一、一、机床坐标系和主运动方向机床坐标系和主运动方向 1）标准坐标系的规定）标准坐标系的规定 标准中规定直线进给运动用标准中规定直线进给运动用右手直角笛卡儿坐标右手直角笛卡儿坐标系系X、Y、Z表示，常称基

2、本坐标系。表示，常称基本坐标系。X、Y、Z坐标轴的相互关系用坐标轴的相互关系用右手定则右手定则决定。决定。直线坐标直线坐标 X Y ZX Y Z旋转坐标旋转坐标 A B CA B C附加坐标附加坐标 U V WU V W采用右手笛卡儿坐标系采用右手笛卡儿坐标系如图所示，图中：如图所示，图中：大大拇拇指指指指向向X X轴轴的的正正方方向向，食食指指指指向向Y Y轴轴的的正正方方向向，中中指指指指向向Z Z轴轴的的正正方方向向。围围绕绕X X、Y Y、Z Z轴轴旋旋转转的的圆圆周周进进给给坐标轴分别用坐标轴分别用A A、B B、C C表示。表示。2）运动方向的确定）运动方向的确定统一规定：统一规定

3、：（1）标准坐标系标准坐标系X、Y、Z作为作为刀具刀具(相对于工件相对于工件)运动的坐标系运动的坐标系（2）增大增大刀具与工件距离的方向为坐标刀具与工件距离的方向为坐标正方向正方向 即坐标系即坐标系的正方向都是假定的正方向都是假定工件静止、刀具工件静止、刀具相对于工件相对于工件运动运动来确定的。来确定的。3）坐标轴的确定）坐标轴的确定(1)Z(1)Z轴的确定。轴的确定。统统一一规规定定与与机机床床主主轴轴重重合合或或平平行行的的坐坐标标为为Z Z轴轴，即即传传递切削动力的主轴，递切削动力的主轴，远离远离工件的方向为工件的方向为正方向正方向。对对于于没没有有主主轴轴的的机机床床，规规定定垂垂直直

4、于于工工件件装装夹夹表表面面的的方方向为向为Z Z坐标轴的方向，坐标轴的方向，正向正向是使刀具是使刀具离开离开工件的方向。工件的方向。(2)(2)X X轴的确定。轴的确定。X X轴轴为为水水平平的的、平平行行于于工工件件装装夹夹面面的的轴轴，且且垂垂直直Z轴轴。对对于于加加工工过过程程中中主主轴轴带带动动工工件件旋旋转转的的机机床床，X X轴轴沿沿工工件件的的径径向向并并平平行行于于横横向向拖拖板板，刀刀具具或或砂砂轮轮离离开开工工件旋转中心的方向为件旋转中心的方向为X X轴的轴的正向正向。对对于于Z轴轴是是垂垂直直的的，应应从从刀刀具具向向立立柱柱看看，X轴轴的的正正方方向向指指向向右右，若

5、若水水平平从从主主轴轴向向工工件件，X轴轴的的正正方方向向指向右。指向右。(3)(3)Y Y轴的确定。轴的确定。根根据据X X、Z Z轴轴及及其其方方向向，可可按按右右手手直直角角笛笛卡卡儿儿坐坐标标系，利用右手螺旋法则确定系，利用右手螺旋法则确定Y轴。轴。根根据据X X、Y Y、Z Z轴轴及及其其方方向向，利利用用右右手手螺螺旋旋法法则则即即可可确定确定A A、B B、C C的方向。的方向。数控机床坐标系数控机床坐标系 立式数控铣床立式数控铣床 数控车床的坐标系数控车床的坐标系 二、二、机床原点和机床参考点机床原点和机床参考点1 1）机床原点）机床原点 数控机床的机床原点与参考点 注意：数控

6、车床的机床原点一般在卡盘前端数控车床的机床原点一般在卡盘前端面或后端面的中心；面或后端面的中心；数控铣床的机床原点，各生产厂不一数控铣床的机床原点，各生产厂不一致，有的在机床工作台的中心，有的在进致，有的在机床工作台的中心，有的在进给行程的终点。给行程的终点。2）机床参考点机机床床参参考考点点：是是机机床床坐坐标标系系中中一一个个固固定定不不变变的的点点，是是机机床床各各运运动动部部件件在在各各自自的的正正向向自自动动退退至至极极限限的的一一个个点点(由由限限位位开开关关精精密密定定位位)。机机床床参参考考点点已已由由机机床床制制造造厂厂测测定定后后输输入入数数控控系系统统，并并记记录录在在机

7、机床床说说明明书书中中，用用户不得更改。户不得更改。在在机机床床接接通通电电源源后后，通通常常要要做做回回零零操操作作，使使刀刀具具或或工作台运动到机床参考点。工作台运动到机床参考点。注注意意：通通常常我我们们所所说说的的回回零零操操作作，其其实实是是指指机机床床返返回回参参考点的操作，并非返回机床零点。考点的操作，并非返回机床零点。回零操作回零操作按钮按钮三、三、工件坐标系和工件原点工件坐标系和工件原点编程坐标系编程坐标系 例如：例如：回转回转体零件的端面体零件的端面中心中心;非回转体零件非回转体零件的角边的角边;对称图形的中对称图形的中心等。心等。工件原点设置工件原点设置(a)数控车床；数

8、控车床；(b)数控铣床数控铣床 数数控控车车床床：工工件件原原点点一一般般设设在在主主轴轴中中心心线线与与工工件件右右端端面面或或左左端端面面的的交交点点处处；数数控控铣铣床床：工工件件原原点点一一般般设在工件的某个角上或对称中心上。设在工件的某个角上或对称中心上。四、四、工件坐标系和机床坐标系的关系工件坐标系和机床坐标系的关系 机床坐标系与工件坐标系的联系：当工件机床坐标系与工件坐标系的联系：当工件在机床上固定后，工件原点和机床原点之间的在机床上固定后，工件原点和机床原点之间的偏移量必须通过测量来定，存入偏移量必须通过测量来定，存入G54G57G54G57原点原点偏置寄存器中，供数控系统计算

9、用，对于多原偏置寄存器中，供数控系统计算用，对于多原点工件，只要调用不同偏置即可。在没有工件点工件，只要调用不同偏置即可。在没有工件测量头的情况下，程序原点的位置测量要靠碰测量头的情况下，程序原点的位置测量要靠碰刀的方式进行。刀的方式进行。编程时，尺寸都按工件坐标系中的尺寸确编程时，尺寸都按工件坐标系中的尺寸确定。定。对刀对刀：就是确定工件坐标系与机床坐标系的相互位置关系。：就是确定工件坐标系与机床坐标系的相互位置关系。对刀点对刀点 可以设在工件、夹具或机床上，但必须与工件的定位可以设在工件、夹具或机床上，但必须与工件的定位基准基准(相当于工件坐标系相当于工件坐标系)有已知的准确关系，这样才能

10、有已知的准确关系，这样才能确定工确定工件坐标系与机床坐标系的关系。件坐标系与机床坐标系的关系。选择对刀点的原则是选择对刀点的原则是：便于确定工件坐标系与机床坐标系的相便于确定工件坐标系与机床坐标系的相互位置，容易找正，互位置，容易找正，加工过程中便于检查，引起的加工误差小。加工过程中便于检查，引起的加工误差小。当对刀精度要求较高时，对刀点应尽量选在零件的设计基准或当对刀精度要求较高时，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。工艺基准上。五五.对刀对刀 机床坐标系与工件坐标系机床坐标系与工件坐标系 刀刀位位点点：是是指指编编制制数数控控加加工工程程序序时时用用以以确确定定刀刀具具位位置置的基

11、准点。的基准点。(1)对对于于平平头头立立铣铣刀刀、面面铣铣刀刀类类刀刀具具，刀刀位位点点一一般般取取为刀具轴线与刀具底端面的交点；为刀具轴线与刀具底端面的交点；(2)对球头铣刀，刀位点为球心；对球头铣刀，刀位点为球心；(3)对于车刀、镗刀类刀具，刀位点为刀尖；对于车刀、镗刀类刀具，刀位点为刀尖；(4)钻头取为钻尖等。钻头取为钻尖等。刀位点(a)平头铣刀；(b)钻头；(c)球头铣刀；(d)车刀、镗刀 第第2节节 数控加工程序格式数控加工程序格式 一、一、程序基本格式程序基本格式1）数控加工程序的结构一个完整的数控加工程序可分：一个完整的数控加工程序可分：程序号程序号 程序段程序段 程序结束指令

12、程序结束指令 等几个部分。等几个部分。程序号：程序号：又名程序名，置于程序开头，用又名程序名，置于程序开头，用作一个具体加工程序存储、调用的标记。作一个具体加工程序存储、调用的标记。程序号码以地址程序号码以地址O、P、%以及以及19999范范围内的任意数字组成。围内的任意数字组成。通常：通常：FANUC系统用系统用“O”，SINUMERIC系统用系统用“%”作为程序号的地址码。作为程序号的地址码。程程序序段段是是控控制制机机床床的的一一种种语语句句，表表示示一一个个完完整整的运动或操作。工件加工程序由若干个程序段组成。的运动或操作。工件加工程序由若干个程序段组成。程程序序结结束束指指令令用用M

13、02M02或或M30M30代代码码，放放在在最最后后一一个个程序段作为整个程序的结束。程序段作为整个程序的结束。编程示例编程示例 O2001O2001；(程序号程序号)N10 G50 X200 Z150 T0100N10 G50 X200 Z150 T0100；(建立工件坐标系，选择建立工件坐标系，选择T01T01号刀号刀)N20 G96 S150 M03N20 G96 S150 M03；(恒线速设定，主轴正转恒线速设定，主轴正转)N25 G50 S2000N25 G50 S2000；(设定主轴最高转速设定主轴最高转速)N30 G00 X20 Z6 T0101N30 G00 X20 Z6 T0

14、101；(建立刀具补偿建立刀具补偿)N40 G01 Z-30 F0.25N40 G01 Z-30 F0.25；(2020圆柱加工圆柱加工)N50 X50N50 X50；(5050轴肩加工轴肩加工)N60 X60 Z-70N60 X60 Z-70；(5050圆锥加工圆锥加工)N70 X90N70 X90；(6060轴肩加工轴肩加工)N80 G00 X200 Z150 T00 M05N80 G00 X200 Z150 T00 M05；(刀具回位刀具回位)N90 M02N90 M02；(程序结束程序结束)上例为一个完整的零件加工程序：上例为一个完整的零件加工程序：程序号程序号为为O2001。以上程序

15、中每一行即称为一个以上程序中每一行即称为一个程序段程序段，共由，共由10个程序个程序段组成，每个程序段以序号段组成，每个程序段以序号“N”开头。开头。M02作为整个作为整个程序的结束程序的结束。2）程序段的组成）程序段的组成 一个程序段表示一个完整的加工工步或动作。一个程序段表示一个完整的加工工步或动作。由由：程序段号程序段号、若干程序字若干程序字、程序段结束符号程序段结束符号组成。组成。程序段号程序段号N又称程序段名，由地址又称程序段名，由地址N和数字组成。和数字组成。程程序序字字由由一一组组排排列列有有序序的的字字符符组组成成，如如G00、G01、X120、M02等等，表表示示一一种种功功

16、能能指指令令。程程序序段段末末尾尾的的“；”为为程程序序段段结结束束符号，有时也用符号，有时也用“LF”表示程序段结束。表示程序段结束。3）程序段的格式）程序段的格式程程序序段段格格式式指指程程序序中中的的字字、字字符符、数数据据的的安安排排规规则。则。程序段的格式程序段的格式固定顺序程序段格式固定顺序程序段格式 最常用的是地址可变程序段格式，简称最常用的是地址可变程序段格式，简称字地址程序字地址程序格式。格式。分隔符程序格式分隔符程序格式可变程序段格式。可变程序段格式。其形式如下：其形式如下：N_ G_ X_ Y_ Z_F_ S_ T_ M_ N_ G_ X_ Y_ Z_F_ S_ T_ M

17、_；例如：例如：N10 G01 X40 Z0 F0.2 N10 G01 X40 Z0 F0.2；为程序段地址码，用于指令程序段号；为程序段地址码，用于指令程序段号；为指令动作方式的准备功能地址，为指令动作方式的准备功能地址，G01G01为为 直线插补指令；直线插补指令；为坐标轴地址，后面的数字表示刀具移为坐标轴地址，后面的数字表示刀具移 动的目标点坐标；动的目标点坐标；为进给量指令地址，后面的数字表示进为进给量指令地址，后面的数字表示进 给量。给量。NGXF 在程序段中除程序段号与程序段结束字符外，其余在程序段中除程序段号与程序段结束字符外，其余各字的顺序并不严格，可先可后。各字的顺序并不严格

18、，可先可后。但为便于编写，习惯上可按但为便于编写，习惯上可按N，G，X，Y，Z，F，S，T，M的顺序编程。的顺序编程。在程序段中，必须明确组成程序段的各要素：在程序段中，必须明确组成程序段的各要素：移动目标：终点坐标值移动目标：终点坐标值X、Y、Z；沿怎样的轨迹移动：准备功能字沿怎样的轨迹移动：准备功能字G；进给速度：进给功能字进给速度：进给功能字F；切削速度：主轴转速功能字切削速度：主轴转速功能字S；使用刀具：刀具功能字使用刀具：刀具功能字T；机床辅助动作：辅助功能字机床辅助动作：辅助功能字M。二、二、程序指令分类程序指令分类 1）G功能功能G G指指令令规规定定刀刀具具和和工工件件的的相相

19、对对运运动动轨轨迹迹(即即规规定定插插补补功功能能)、刀刀具具补补偿偿、固固定定循循环环、机机床床坐坐标标系系、坐坐标标平面等多种加工功能。平面等多种加工功能。G G指指令令由由地地址址符符G G和和后后面面的的两两位位数数字字组组成成，从从G00G00到到G99G99共共100100种。种。G G代码代码是程序的主要内容。是程序的主要内容。常用常用G指令代码指令代码注注:组别为组别为“00”的属非模态代码；其余为模态代码，的属非模态代码；其余为模态代码，同组可相互取代同组可相互取代。2）辅助功能）辅助功能(M指令指令)辅助功能辅助功能M指令指令用于指定主轴的启停、正反转、用于指定主轴的启停、

20、正反转、冷却液的开关、工件或刀具的夹紧与松开、刀具的冷却液的开关、工件或刀具的夹紧与松开、刀具的更换等。更换等。辅助功能辅助功能M指令指令由指令地址符由指令地址符M和后面的两位和后面的两位数字组成，也有数字组成，也有M00M99共共100种。种。M指令指令也有续效指令与非续效指令。也有续效指令与非续效指令。常用常用M指令代码指令代码注：注：组别为组别为“00”的属非模态代码；其余为模态代码，同组的属非模态代码；其余为模态代码，同组可相互取代。可相互取代。作用时间为作用时间为“”“”号者，表示该指令功能在程序段指号者，表示该指令功能在程序段指令运动完成后开始作用；为令运动完成后开始作用；为“”号

21、者，则表示该指令功能与号者，则表示该指令功能与程序段指令运动同时开始。程序段指令运动同时开始。3）进给功能）进给功能(F功能功能)F F指指令令为为进进给给速速度度指指令令，用用来来指指定定坐坐标标轴轴移移动动进进给的速度。该指令一般有以下两种表示方法：给的速度。该指令一般有以下两种表示方法：(1)(1)代代码码法法。代代码码法法后后面面的的数数字字不不直直接接表表示示进进给给速度的大小，而是机床进给速度数列的序号。速度的大小，而是机床进给速度数列的序号。(2)(2)直直接接指指定定法法。F F后后跟跟的的数数字字就就是是进进给给速速度度的的大大小小，如如F150F150，表表示示进进给给速速

22、度度为为150 150 mm/minmm/min。这这种种方方法比较直观，目前大多数数控机床都采用直接指定法法比较直观，目前大多数数控机床都采用直接指定法.4）S功能功能S S指指令令用用来来指指定定主主轴轴转转速速，用用字字母母S及及后后面面的的1 14 4位位数数字字表表示示，有有恒恒转转速速(单单位位为为r/min)r/min)和和恒恒线线速速(单单位位为为m/min)m/min)两种指令方式。两种指令方式。5）T功能功能T指指令令用用于于选选择择所所需需的的刀刀具具，同同时时还还可可用用来来指指定定刀刀具具补补偿偿号号。一一般般加加工工中中心心程程序序中中的的T代代码码后后的的数数字字

23、直接表示所选择的刀具号码，如：直接表示所选择的刀具号码，如：T12，表示，表示12号刀；号刀；数控车床程序中的数控车床程序中的T代码后的数字既包含所选择的刀代码后的数字既包含所选择的刀具号，也包含刀具补偿号，如：具号，也包含刀具补偿号，如：T0102，表示选择，表示选择01号刀，调用号刀，调用02号刀补参数。号刀补参数。需要说明的是：需要说明的是：尽管数控代码是国际通用的，但是尽管数控代码是国际通用的，但是各个数控系统制造厂家往往各个数控系统制造厂家往往自定自定了一些编程规则，了一些编程规则，不同不同的系统有的系统有不同不同的指令方法和含义，具体应用时的指令方法和含义，具体应用时要参阅该数控机

24、床的编程说明书，遵守编程手册的要参阅该数控机床的编程说明书，遵守编程手册的规定，这样编制的程序才能为具体的数控系统所接规定，这样编制的程序才能为具体的数控系统所接受。受。作业复习记忆数控常用代码；预习数控加工工艺See you See you See you See you later!later!later!later!谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH