数控技术(编程1).ppt
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1、 数控加工与传统加工的比较数控加工与传统加工的比较工艺分析数控加工程序工序卡传统加工数控加工 传统加工与数控加工的比较图 第二章第二章 数控加工的程序编制数控加工的程序编制2.1 2.1 概概 述述qq图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析 这一步与普通机床加工零件时这一步与普通机床加工零件时的工艺分析相同,即在对图纸的工艺分析相同,即在对图纸进行工艺分析的基础上,选定进行工艺分析的基础上,选定机床、刀具与夹具;确定零件机床、刀具与夹具;确定零件加工的工艺线路、工步顺序及加工的工艺线路、工步顺序及切削用量等工艺参数等。切削用量等工艺参数等。编程的内容和步骤编程的内容和步骤2.1.12
2、.1.1数控机床程序编制的内容及步骤数控机床程序编制的内容及步骤计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改计算运动轨迹计算运动轨迹 根据零件图纸上尺寸及工艺线路的要求,在选定的坐标系内计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值,并且按NC机床的规定编程单位(脉冲当量)换算为相应的数字量,以这些坐标值作为编程尺寸。错误错误错误错误计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸修修修修改改改改 q 编制程序及初步校验
3、编制程序及初步校验 根据制定的加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿、辅助动作及刀具运动轨迹,按照数控系统规定指令代码及程序格式,编写零件加工程序,并进行校核、检查上述两个步骤的错误。计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改制备控制介质制备控制介质 将程序单上的内容,经转换记录在控制介质上,作为数控系统的输入信息,若程序较简单,也可直接通过键盘输入。计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误
4、错误错误修修修修改改改改程序的校验和试切程序的校验和试切所制备的控制介质,必须经过进一步的校验和试切削,证明是正确无误,才能用于正式加工。如有错误,应分析错误产生的原因,进行相应的修改。计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改常用的校验和试切方法:常用的校验和试切方法:q对对于于平平面面轮轮廓廓零零件件可可在在机机床床上上用用笔笔代代替替刀刀具具、坐坐标标纸纸代代替替工工件件进进行行空空运转空运行绘图。运转空运行绘图。q对对于于空空间间曲曲面面零零件件,可可用用蜡蜡块块、塑塑料料
5、或或木木料料或或价价格格低低的的材材料料作作工工件件,进行试切,以此检查程序的正确性。进行试切,以此检查程序的正确性。q在具有图形显示功能的机床上,用静态显示(机床不动)或动态在具有图形显示功能的机床上,用静态显示(机床不动)或动态显示(模拟工件的加工过程)的方法,则更为方便。显示(模拟工件的加工过程)的方法,则更为方便。q上述方法只能检查运动轨迹的正确性,不能判别工件的加工误差上述方法只能检查运动轨迹的正确性,不能判别工件的加工误差首件试切首件试切(在允许的条件下在允许的条件下)方法不仅可查出程序单和控制介质是方法不仅可查出程序单和控制介质是否有错,还可知道加工精度是否符合要求。否有错,还可
6、知道加工精度是否符合要求。当发现错误时,应分析错误的性质,或修改程序单,或调当发现错误时,应分析错误的性质,或修改程序单,或调整刀具补偿尺寸,直到符合图纸规定的精度要求为止。整刀具补偿尺寸,直到符合图纸规定的精度要求为止。程序编制分为:手工编程和自动编程两种程序编制分为:手工编程和自动编程两种。1.1.手动编程手动编程:整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高(不仅要熟悉数控代码和编程规则,而且还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力)2.2.自动编程自动编程:编程人员只要根据零件图纸的要求,按照某个自动编程系统的规定,将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机,由计算机自动进行程序的编制,编
7、程系统能自动打印出程序单和制备控制介质。2.1.2 数控机床的编程方法数控机床的编程方法q手工编程适用于:几何形状不太复杂的零件。手工编程适用于:几何形状不太复杂的零件。q自动编程适用于:自动编程适用于:形状复杂的零件,形状复杂的零件,虽不复杂但编程工作量很大的零件(如有数千个孔的零件)虽不复杂但编程工作量很大的零件(如有数千个孔的零件)虽不复杂但计算工作量大的零件(如轮廓加工时,非圆曲线的计算虽不复杂但计算工作量大的零件(如轮廓加工时,非圆曲线的计算)q据国外统计:用手工编程时,一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比,平均约为 30:1。数控机床不能开动的原因中,有2030%是由于加工程序
8、不能及时编制出造成的 编程自动化是当今的趋势!编程自动化是当今的趋势!2.2 数控编程的基础数控编程的基础数控编程的标准数控编程的标准 国际上通用的数控编程的标准有2种:ISO国际标准化组织标准EIA美国电子工业协会标准 我国正式批准的数控标准是JB320883数字控制机床穿孔带程序段格式中的准备功能G和辅助功能M的代码等。由于各类机床使用的代码、指令,其含义不一定完全相同,因此编程人员还必须按照各自数控机床使用手册的具体规定来编制程序。注意:2.2.1 程序结构与格式看一数控钻孔加工N001 G91 G00 X50 Y40 M03 S700;N002 Z-33;N003 G01 Z-46 F
9、100;加工A孔N004 G00 Z46;刀具返回到距工件2mm的位置N005 X50 Y30;刀具到达B孔上方2mm的位置N006 G01 Z-22;加工B孔N007 G04 F2;延时2secN008 G00 Z57;返回到距工件35mm处N009 X-100 Y-70;刀具回到零点N010 M02;程序结束从上例可看出程序包括三部分从上例可看出程序包括三部分1)程序标号字(程序标号字(N字)字)即程序的段号,以识别和区分程序段的标号。即程序的段号,以识别和区分程序段的标号。即程序的段号,以识别和区分程序段的标号。即程序的段号,以识别和区分程序段的标号。可以有标号也可无标号,但程序均按可以
10、有标号也可无标号,但程序均按可以有标号也可无标号,但程序均按可以有标号也可无标号,但程序均按排列的先后次序排列的先后次序排列的先后次序排列的先后次序执行的执行的执行的执行的。2)程序段结束符号(;)程序段结束符号(;)有的系统用有的系统用有的系统用有的系统用“*”“*”或或或或“LF”LF”作结束符号。任何一个作结束符号。任何一个作结束符号。任何一个作结束符号。任何一个程序段必须有结束符号,否则计算机不执行。程序段必须有结束符号,否则计算机不执行。程序段必须有结束符号,否则计算机不执行。程序段必须有结束符号,否则计算机不执行。3)程序的主体部分 即规定了一段完整的加工过程,包括各种控制信息即规
11、定了一段完整的加工过程,包括各种控制信息即规定了一段完整的加工过程,包括各种控制信息即规定了一段完整的加工过程,包括各种控制信息及数据,有一个以上及数据,有一个以上及数据,有一个以上及数据,有一个以上功能字功能字功能字功能字组成。组成。组成。组成。2.2.2 功能字功能字1)准备功能字()准备功能字(G功能字、功能字、G指令、指令、G代码)代码)用来规定刀具和工件的相对运动轨迹(即指令插补功能)、机床坐标系、坐标平面、刀补等。用来规定刀具和工件的相对运动轨迹(即指令插补功能)、机床坐标系、坐标平面、刀补等。G00G99 JB3208-83标准规定:标准规定:G指令由字母指令由字母G(地址符)及
12、后面两位数字组成地址符)及后面两位数字组成 1.基本移动指令:G00、G01、G02/G03 2.与坐标系有关指令:G90、G91、G53G59及G92、G17/G18/G19 3.刀具补偿指令:G40/G41/G42、G43/G44、4.螺纹切削指令:G33、G34、G35 5.进给速度设置指令:G94、G95 6.其他:G04、G81G89、G96、G97 G指令有模态(续效)和非模态(非续效)之分。指令有模态(续效)和非模态(非续效)之分。模态代码:模态代码:一经在一个程序段中指定,其功能一直保持到被取消或被同组其它一经在一个程序段中指定,其功能一直保持到被取消或被同组其它G代码所代替。
13、代码所代替。非模态代码:非模态代码:功能仅在所出现的程序段内有效功能仅在所出现的程序段内有效 同组的两个代码不能出现在一个程序段中同组的两个代码不能出现在一个程序段中 不同组的不同组的G G代码根据需要可以在一个程序段中出现代码根据需要可以在一个程序段中出现 指令字在程序段中的顺序没有严格的规定,即可以任意顺序的书写指令字在程序段中的顺序没有严格的规定,即可以任意顺序的书写指令字在程序段中的顺序没有严格的规定,即可以任意顺序的书写指令字在程序段中的顺序没有严格的规定,即可以任意顺序的书写 ;不需要的指令字或者与上段相同的续效代码可以省略不写;不需要的指令字或者与上段相同的续效代码可以省略不写;
14、不需要的指令字或者与上段相同的续效代码可以省略不写;不需要的指令字或者与上段相同的续效代码可以省略不写;因此,这种格式具有程序简单、可读性强,易于检查等优点。因此,这种格式具有程序简单、可读性强,易于检查等优点。因此,这种格式具有程序简单、可读性强,易于检查等优点。因此,这种格式具有程序简单、可读性强,易于检查等优点。v2)2)坐标字(尺寸字)坐标字(尺寸字)用来设定用来设定机床各坐标之位移量。机床各坐标之位移量。一般用X X、Y Y、Z Z表示直线位移;表示直线位移;U U、V V、W W表示为平行于表示为平行于X X、Y Y、Z Z的第二轴;的第二轴;A A、B B、C C为绕为绕X X、
15、Y Y、Z Z 的转动;的转动;P P、Q Q、R R 表示平行于表示平行于X X、Y Y、Z Z的第三轴。的第三轴。跟跟“+”+”或或“-”-”继一串数字,继一串数字,“+”+”可以省略;该数字可以脉冲当量或可以省略;该数字可以脉冲当量或mmmm为单位。为单位。3)3)进给功能字(进给功能字(F F字)字)用来指定刀具相对于工件的速度。用来指定刀具相对于工件的速度。其单位以一般为:其单位以一般为:mm/minmm/min。也有用。也有用mm/rmm/r、in/minin/min、r/minr/min、in/rin/r等表示等表示 F F是指各坐标方向速度的矢量和是指各坐标方向速度的矢量和 G
16、95 F500 G95 F500;0.5mm/r0.5mm/r、G94 F200 G94 F200;200mm/min 200mm/min 4)4)主轴转速功能字(主轴转速功能字(S S字字)用来指定用来指定主轴速度,单位:主轴速度,单位:r/min,r/min,以地址符以地址符S S后跟一串数字。后跟一串数字。5 5)刀具功能字()刀具功能字(T T字)字)在系统具有换刀功能时,在系统具有换刀功能时,T T字用以选择刀具。字用以选择刀具。T T后跟两位数字,代表刀具的编号。后跟两位数字,代表刀具的编号。6)辅助功能字(M字)M M后跟两位数字分别代表不同辅助功能。后跟两位数字分别代表不同辅助
17、功能。M00M00M99M99,也有模态和非模态之分。,也有模态和非模态之分。例如:例如:M00M00;程序停止;程序停止M02M02;程序结束;程序结束M06M06;换刀。;换刀。2.3 坐标系坐标系2.3.12.3.1坐标轴坐标轴统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向,可使编程方便,并统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向,可使编程方便,并使使编编出出的的程程序序对对同同类类型型机机床床有有通通用用性性。同同时时也也给给 维维修修和和使使用用带带来来极极大大的的方方便便。ISOISO和和我国都拟定了命名的标准。我国都拟定了命名的标准。数控机床坐标系统标准:右手笛卡儿坐标系统数控机床坐标系统标准
18、:右手笛卡儿坐标系统 Z 轴轴U在数控机床坐标系中,主轴的轴在数控机床坐标系中,主轴的轴线一般是线一般是Z轴轴。UZ轴垂直于工件装卡面。轴垂直于工件装卡面。U主轴带动刀具旋转:铣、钻。主轴带动刀具旋转:铣、钻。X 轴轴U在在X、Y轴中,主要进给轴中,主要进给方向是方向是X轴。轴。UX轴是定位面的主轴,轴是定位面的主轴,与工件装卡面平行,主与工件装卡面平行,主要作水平运动要作水平运动。X 轴轴为了确定X轴,将机床分成 有工作轴有工作轴v刀具旋转的机床刀具旋转的机床(钻、铣、镗、攻丝机)v工件旋转的机床工件旋转的机床(车、磨)无工作轴无工作轴(刨、线切割机)刀具旋转的机床刀具旋转的机床 当从主轴看
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