数控编程的基本概念.ppt

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1、2.1.1 数控编程的基本概念数控编程的基本概念根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工的必根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令和格式编制数控加工指令序列要信息，按数控系统所规定的指令和格式编制数控加工指令序列2.1.2 数控编程方法简介数控编程方法简介1)手工编程手工编程2)自动编程自动编程 2、1 数控编程的方法数控编程的方法图形交互自动编程系统图形交互自动编程系统自动编程系统自动编程系统:和和CAD数据库及数据库及CAPP系统有效的系统有效的连接；三维设计、分析、连接；三维设计、分析、NC加工于一体。加工于一体。常见的常见的C

2、AD/CAM系统：系统：Solid worksPro/EngineeringMasterCAMI-DEASUGCAXA主要处理过程：主要处理过程：1几何造型几何造型2刀具走刀路径的产生刀具走刀路径的产生3后置处理后置处理 知识模板知识模板刀具库刀具库加工方法库加工方法库流程管理知识管理协同管理平台因特网因特网产品设计模型加工模型数控编程数控编程数控仿真制造执行网络网络DNCG代码代码加工工艺单加工工艺单数控编程数控编程CAXA 数控整体解决方案复合模型整体精加工复合模型整体精加工复合模型整体精加工复合模型整体精加工高品质，高效率的加工轨迹2.22.2 数控机床的坐标系数控机床的坐标系 在数控机

3、床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现，这个坐标系被称之为机床坐标系。机床坐标系是机床上固有的坐标系，机床坐标系的方位是参考机床上的主轴中心线、工作台面、机床立拄等机床上固定的基准线和基准面确定的。（1）机床相对运动的规定）机床相对运动的规定在机床上，我们始终认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。（2）运动方向的规定）运动方向的规定增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向，如图所示为数控车床上两个运动的

4、正方向。（3）机床坐标系的规定）机床坐标系的规定 标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定 1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90。则大拇指代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。2)大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向,见图1.5。2、2、2 工件坐标系工件坐标系 工件坐标系是编程人员在编程时使用的坐标系，也是加工时使用的坐标系。工件坐标系

5、各轴的方向与机床坐标系各轴的方向一致。2、2、3 工件坐标系的设定工件坐标系的设定 机床的工件坐标系各坐标轴的方向和机床坐标系一致，工件坐标系可通过执行程序指令G92 X.Y.Z.来建立或用G54G59指令来预置。1)用G92指令建立工件坐标系 格式：G92 X.Y.Z.G92指令的意义就是声明当前刀具刀位点在工件坐标系中的坐标，以此作参照来确立工件原点的位置。2)用G54G59来预置设定工件坐标系 在机床控制系统中，还可用G54G59指令在6个预定的工件坐标系中选择当前工件坐标系。当工件尺寸很多且相对具有多个不同的标注基准时，可将其中几个基准点在机床坐标系中的坐标值，通过MDI方式预先输入到

6、系统中，作为G54G59的坐标原点，系统将自动记忆这些点。一旦程序执行到G54G59指令之一时，则该工件坐标系原点即为当前程序原点，后续程序段中的绝对坐标均为相对此程序原点的值。x1Y1Z1X1=-335.200mm Y1=-198.000mmZ1=-202.100mm 2.32.3 数控程序的结构数控程序的结构%开始符O0001 程序名N00G90G00X0Y0Z100.0S300M03；N02Y-50.0；N04Z3.0N06G01Z-5.0F100；N08X100.0；N10Y50.0；程序内容N12X-100.0；N14Y-50.0；N16X0；N18G00Z100.0；N20Y0M0

7、5；N22M30；程序结束12345678910N-G-X-U-P-Y-V-Q-Z-W-R-I-J-K-R-F-S-T-M-顺序号准备功能尺寸字进给功能主轴功能刀具功能辅助功能2、3、1 常见程序段格式常见程序段格式辅助功能字辅助功能字 N NG GX X.Y Y.F FS ST TM M;程序段序号程序段序号 准备机能字准备机能字坐标字坐标字 进给功能字进给功能字 主轴转速功能字主轴转速功能字 刀具功能字刀具功能字 结束符结束符 常用地址字符常用地址字符地址字地址字意意 义义A、B、C围绕围绕X、Y、Z轴旋转的旋转轴角度尺寸字轴旋转的旋转轴角度尺寸字F、S、T进给速度指定机能、主轴速度机能、

8、刀具机能进给速度指定机能、主轴速度机能、刀具机能G准备机能准备机能I、J、K插补参数插补参数M辅助机能辅助机能N程序段序号程序段序号U、V、W与与X、Y、Z轴平行的第轴平行的第2移动坐标尺寸字移动坐标尺寸字X、Y、Z主坐标轴主坐标轴X、Y、Z移动坐标尺寸字移动坐标尺寸字2、3、2 程序段的组成程序段的组成功能字意义说明顺序号字N顺序号又称程序段号或程序段序号，是程序段的名称。顺序号字N是地址符，后续数字一般为14位的正整数。如N10。加工可以从程序开始处进行，也可从某一程序段进行。准备功能字G又称G功能或G指令，是用于控制系统工作方式的一种指令。G是地址符，后续数字一般为2位正整数，如G01，

9、表示直线插补运动。尺寸字X、Y、Z等用于确定机床上刀具运动的坐标位置。第一组 X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 用于确定终点的直线坐标尺寸；第二组 A，B，C，D，E 用于确定终点的角度坐标尺寸；第三组 I，J，K 用于确定圆弧轮廓的圆心坐标尺寸。单位mm或m，X50.或X50.0或X50000都表示X的终点坐标为50mm。进给功能字F用于指定切削的进给速度。单位mm/min或mm/r，对于车床，F可分为每分钟进给和主轴每转进给两种，对于其它数控机床，一般只用每分钟进给。F指令在螺纹切削程序段中常用来指令螺纹的导程。主轴转速功能字S用于指定主轴转速。单位为r/min。对于具有恒线速度功能的数

10、控车床，程序中的S指令用来指定车削加工的线速度。刀具功能字T用于指定加工时所用刀具的编号。对于数控车床，其后的数字还兼作指定刀具长度补偿和刀尖半径补偿用。辅助功能字M用于指定数控机床辅助装置的开关动作，M是地址符，后续数字一般为2位正整数，如M03，表示主轴正转。2、3、3 常用常用G指令的含义及应用指令的含义及应用（1）绝对值和增量值编程指令（）绝对值和增量值编程指令（G90，G91）G90 X40.0 Y70.0；绝对值编程绝对值编程 G91 X60.0 Y40.0；增量值编程增量值编程 XY70.030.040.0100.0终点终点起点起点 插补功能插补功能G代码代码（1）定位（快速）指

11、令（）定位（快速）指令（G00）编程格式编程格式：G00 X Y Z ABG90 G00 X110 Y80 G91 G00 X90 Y60（3）直线插补指令（）直线插补指令（G01）程序格式：程序格式：G01 X Y Z F其中：其中：X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值，的值是直线插补的终点坐标值，F是进给速度。是进给速度。图2.8直线插补运动绝对方式编程：G90 G01 X20 Y30 F100增量方式编程：G91 G01 X-80 Y-50 F100（4）坐标平面设定指令（）坐标平面设定指令（G17，G18，G19）G17-xy平面平面;G18-zx平面平面;G19-yz平面平面.Z/X

12、Z/X平面平面Y/ZY/Z平面平面X/YX/Y平面平面Y YX XZ Z（5）圆弧插补指令）圆弧插补指令 顺时针圆弧插补指令（顺时针圆弧插补指令（G02）逆时针圆弧插补指令（逆时针圆弧插补指令（G03）方向：从方向：从XY平面（平面（ZX平面，平面，YZ平面）的平面）的Z轴（轴（Y轴，轴，X轴）的轴）的正向往负向观察正向往负向观察 XG03YG17G02ZXG18G03G02YZG19G03G02G17 G02 X-Y-I-J-F-或G17 G02 X-Y-R-F-G17 G03 X-Y-I-J-F-或G17 G03 X-Y-R-F-ZX平面：G18 G02 X-Z-I-K-F-或G18 G0

13、2 X-Z-R-F-G18 G03 X-Z-I-K-F-或G18 G03 X-Z-R-F-YZ平面：G19 G02 Z-Y-J-K-F-或G19 G02 Z-Y-R-F-G19 G03 Z-Y-J-K-F-或G19 G03 Z-Y-R-F-其中：其中：X、Y、Z的值是指圆弧插的值是指圆弧插补的终点坐标值；补的终点坐标值；I、J、K是指圆弧圆心相对是指圆弧圆心相对于圆弧起点的增量坐标，于圆弧起点的增量坐标，与与G90,G91无关；无关；R为指定圆弧半径，当圆为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角弧的圆心角180o时，时，R值值为正，为正，当圆弧的圆心角当圆弧的圆心角1800时，时，R值为负值为负。圆弧插

14、补示例，加工轨迹如图圆弧插补示例，加工轨迹如图绝对编程方式：绝对编程方式：G92 X200.0 Y40.0 Z0；G90 G03 X140.0 Y100.0 I-60.0 F300；G02 X120.0 Y60.0 I-50.0；或或 G92 X200.0 Y40.0 Z0；G90 G03 X140.0 Y100.0 R60.0 F300；G02 X120.0 Y60.0 R5 0.0；增量编程方式：增量编程方式：G91 G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 F300；G02 X-20.0 Y-40.0 I-50.0；或或 G91 G03 X-60.0 Y60.0 R60.0 F30

15、0；G02 X-20.0 Y-40.0 R50.0；90 120 140 200R60R501006040OYX2、3、3 常用常用M指令的含义及应用指令的含义及应用 M功能字 含 义 M00 程序停止 M01 计划停止 M02 程序结束 M03 主轴顺时针旋转 M04 主轴逆时针旋转 M05 主轴旋转停止 M06 换刀 M07 2号冷却液开 M08 1号冷却液开 M09 冷却液关 M30 程序结束并返回开始处 M98 调用子程序 M99 返回子程序 1、华中世纪星（、华中世纪星（HNC-21M）系统系统G代码和代码和M代码代码2、Fanuc 0i系统系统G代码、代码、M代码代码见教材表见教材表2见教材表见教材表2课堂练习一、看程序识图课堂练习一、看程序识图课堂练习二、看图写程序课堂练习二、看图写程序课堂练习三、看图读程序，圆弧插补练习课堂练习三、看图读程序，圆弧插补练习课堂练习四、看图写程序，圆弧插补练习课堂练习四、看图写程序，圆弧插补练习作业：见教材页作业：见教材页第二章第二章 数控编程基础数控编程基础