数控技术 数控编程基础.ppt
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1、第第2章章数控编程基础数控编程基础2.1程序编制的基础程序编制的基础一、程序编制的基本概念一、程序编制的基本概念从零件图纸到编制零件加工程序和制作控制介从零件图纸到编制零件加工程序和制作控制介质的全部过程,称为质的全部过程,称为程序编制。程序编制。程序编制分为手工和自动编程两种。程序编制分为手工和自动编程两种。手工编程的步骤:手工编程的步骤:零零件件图图纸纸确确定定工工艺艺过过程程计计算算加加工工轨轨迹迹和和尺尺寸寸 编编制制程程序序单单制制作作控控制制介介质质程程序序校校检检和和试试切切校校核核校校核核检检验验YYYNNN图图2-1手工编程过程的框图手工编程过程的框图完成完成二、数控加工工艺
2、基础二、数控加工工艺基础(一)数控加工工序的划分一)数控加工工序的划分工序的划分原则:工序的划分原则:先面后孔的原则;先面后孔的原则;刀具集中的原则;刀具集中的原则;粗、精分开的原则;粗、精分开的原则;按部位分序的原则。按部位分序的原则。(二)对刀点与换刀点二)对刀点与换刀点对刀点:对刀点:刀具相对于工件运动的起点,又称刀具相对于工件运动的起点,又称起刀点,也就是程序运行的起点。起刀点,也就是程序运行的起点。机床零点机床零点对刀点对刀点工作零点工作零点y0 x0 x1y1换刀点换刀点x2y2图图2-2对刀点的坐标值对刀点的坐标值xy换刀点:换刀点:一把刀具用完后,为防止刀具与工件相碰,一把刀具
3、用完后,为防止刀具与工件相碰,刀具要先到工件之外,再进行换刀这个位置就叫换刀点。刀具要先到工件之外,再进行换刀这个位置就叫换刀点。对刀点的选择原则:对刀点的选择原则:对刀点应便于数学处理和程序编制;对刀点应便于数学处理和程序编制;对刀点在机床上容易校准;对刀点在机床上容易校准;在加工过程中便于检查;在加工过程中便于检查;引起的加工误差小。引起的加工误差小。对刀点可以设置在零件、夹具上面或机床上面。对刀点可以设置在零件、夹具上面或机床上面。换刀点应根据工序内容的安排。为了防止换刀时刀具碰换刀点应根据工序内容的安排。为了防止换刀时刀具碰伤工件,换刀点往往设在零件的外面。伤工件,换刀点往往设在零件的
4、外面。(三)走刀路线的选择(三)走刀路线的选择走刀路线是指数控加工过程中刀位点相对于被加工工走刀路线是指数控加工过程中刀位点相对于被加工工件的运动轨迹。件的运动轨迹。刀心运动轨迹刀心运动轨迹刀心运动轨迹刀心运动轨迹刀心运动轨迹刀心运动轨迹(a)(b)(c)接刀痕接刀痕铣刀铣刀铣刀铣刀铣刀铣刀图图2-3走刀的轨迹走刀的轨迹 走刀路线的选择原则:走刀路线的选择原则:保证零件的加工精度和表面租糙度;保证零件的加工精度和表面租糙度;方便数值计算,减少编程工作量;方便数值计算,减少编程工作量;缩短走刀路线,减少空行程。缩短走刀路线,减少空行程。(四)刀具的选择、切削用量的确定(四)刀具的选择、切削用量的
5、确定加工刀具的选择,应尽可能选用硬质合金刀具或性能加工刀具的选择,应尽可能选用硬质合金刀具或性能更好的更耐磨的带涂层的刀具。铣平面轮廓用平头立铣刀,更好的更耐磨的带涂层的刀具。铣平面轮廓用平头立铣刀,铣空间轮廓时选球头立铣刀。铣空间轮廓时选球头立铣刀。切削用量的选择,数控机械加工的切削深度、切削切削用量的选择,数控机械加工的切削深度、切削速度和进给量的确定原则与普通机械加工相似,也可根速度和进给量的确定原则与普通机械加工相似,也可根据实际经验或查问有关手册。数控机床的使用说明书上据实际经验或查问有关手册。数控机床的使用说明书上一般都会给出切削参数的推荐值。一般都会给出切削参数的推荐值。选择刀具
6、时要规定刀具的结构尺寸,供刀具组装预选择刀具时要规定刀具的结构尺寸,供刀具组装预调使用;还要保证有可调用的刀具文件;对选定的新刀调使用;还要保证有可调用的刀具文件;对选定的新刀具应建立刀具文件供编程用。具应建立刀具文件供编程用。(五)数控机床的选择(五)数控机床的选择1.平面孔系零件的加工平面孔系零件的加工 这这类类零件或孔数较多,或孔位置精度要求较高,宜零件或孔数较多,或孔位置精度要求较高,宜用点位直线控制的数控钻床与镗床加工。用点位直线控制的数控钻床与镗床加工。2.旋转体类零件的加工旋转体类零件的加工此类零件多选用数控车床或数控磨床加工。此类零件多选用数控车床或数控磨床加工。3.平面轮廓的
7、加工平面轮廓的加工 此类零件的轮廓多由直线和圆弧组成,一般选两坐标此类零件的轮廓多由直线和圆弧组成,一般选两坐标联动的数控铣床加工。联动的数控铣床加工。(六)程编中的误差控制(六)程编中的误差控制误差源:误差源:逼近误差;逼近误差;4.立体轮廓表面的加工立体轮廓表面的加工 一般选用具有三轴或三轴以上联动功能的数控铣床加一般选用具有三轴或三轴以上联动功能的数控铣床加工此类零件。工此类零件。插补误差;插补误差;圆整误差;圆整误差;程编中的误差应控制在总误差的程编中的误差应控制在总误差的10%20%之内。之内。三、数控编程系统三、数控编程系统数控编程可分为数控编程可分为机内编程和机外编程机内编程和机
8、外编程。机内编程指利用。机内编程指利用数控机床本身提供的交互功能进行编程,机外编程则是脱数控机床本身提供的交互功能进行编程,机外编程则是脱离数控机床本身在其他设备上进行编程。离数控机床本身在其他设备上进行编程。四、利用四、利用CAM系统进行自动编程的基本步骤系统进行自动编程的基本步骤1加工工艺确定加工工艺确定(1)校准加工零件的尺寸、公差和精度要求;)校准加工零件的尺寸、公差和精度要求;(2)确定装卡位置;)确定装卡位置;(3)选择刀具;)选择刀具;(4)确定加工路线;)确定加工路线;(5)选定工艺参数。)选定工艺参数。2加工模型建立加工模型建立利用利用CAM系统提供的图形生成和编辑功能将零件
9、的被系统提供的图形生成和编辑功能将零件的被加工部位绘制在计算机屏幕上,作为计算机自动生成刀具加工部位绘制在计算机屏幕上,作为计算机自动生成刀具轨迹的依据。轨迹的依据。3刀具轨迹生成刀具轨迹生成建立了加工模型后,即可利用建立了加工模型后,即可利用CAM系统提供的多种系统提供的多种形式的刀具轨迹生成功能进行数控编程。形式的刀具轨迹生成功能进行数控编程。4后置代码生成后置代码生成后置处理的目的是形成数控指令文件,利用后置处理的目的是形成数控指令文件,利用CAM系系统提供的后置处理器可方便地生成和特定机床相匹配的统提供的后置处理器可方便地生成和特定机床相匹配的加工代码。加工代码。5加工代码输出加工代码
10、输出2.2数控加工的编程基础数控加工的编程基础程序字按其功能的不同可分为:顺序号字、准备功能程序字按其功能的不同可分为:顺序号字、准备功能字、尺寸字、进给功能字、主轴转速功能字、刀具功能字字、尺寸字、进给功能字、主轴转速功能字、刀具功能字和辅助功能字和辅助功能字7种类型。种类型。一、编制数控程序常用的指令代码一、编制数控程序常用的指令代码(一)准备功能代码(一)准备功能代码(G代码)代码)准备功能代码用于指定一些动作或选择一种操作方式,准备功能代码用于指定一些动作或选择一种操作方式,它使用它使用G字编程。字编程。G字可接字可接3位整数,也可以带一位小数。位整数,也可以带一位小数。1与坐标设定有
11、关的指令与坐标设定有关的指令模态代码模态代码是指某些是指某些G代码在一个程序段被指定后,直代码在一个程序段被指定后,直到以后程序段出现同组的另一个代码时才失效的到以后程序段出现同组的另一个代码时才失效的G代码。代码。非模态代码非模态代码是指只有书写了该代码时才有效的代码。是指只有书写了该代码时才有效的代码。代码代码功功能能代码代码功功能能G11坐标轴的平移和旋转坐标轴的平移和旋转G17选择选择XY平面平面G10取消取消G11G18选择选择ZX平面平面G15工件坐标系选择工件坐标系选择(模态模态)G19选择选择YZ平面平面G16工件坐标系选择工件坐标系选择(非模态非模态)表表2-1与坐标设定有关
12、的指令与坐标设定有关的指令G52局部坐标系设定局部坐标系设定G53机床坐标系选择机床坐标系选择G54直线偏移直线偏移XG55直线偏移直线偏移YG56直线偏移直线偏移ZG57直线偏移直线偏移XYG58直线偏移直线偏移XZG59直线偏移直线偏移YZ2与坐标轴移动有关的指令与坐标轴移动有关的指令 代码代码功功能能代码代码功功能能G00定位(快速直线插补)定位(快速直线插补)G03逆圆或螺旋线插补逆圆或螺旋线插补G01直线插补直线插补G30回零回零G02顺圆或螺旋线插补顺圆或螺旋线插补表表2-2与坐标轴移动有关的指令与坐标轴移动有关的指令 3刀具补偿指令刀具补偿指令代码代码功功能能G40刀具半径补偿取
13、消刀具半径补偿取消G41刀具半径左补偿刀具半径左补偿G42刀具半径右补偿刀具半径右补偿表表2-3与刀具补偿有关的指令与刀具补偿有关的指令G43刀具长度正补偿刀具长度正补偿G44刀具长度负补偿刀具长度负补偿G49刀具长度补偿取消刀具长度补偿取消4与指令确定的数值有关的指令与指令确定的数值有关的指令 代码代码功功能能代码代码功功能能G90绝对值编程绝对值编程G95进给量(每转)进给量(每转)G91增量值编程增量值编程G20输入值为英制输入值为英制G94进给速度(每分钟)进给速度(每分钟)G21输入值为米制输入值为米制表表2-4与指令确定的数值有关的指令与指令确定的数值有关的指令 5可简化编程的指令
14、可简化编程的指令代码代码功功能能代码代码功功能能G50几何缩放取消几何缩放取消G83深孔钻孔固定循环深孔钻孔固定循环G51几何缩放几何缩放G84旋攻螺纹固定循环旋攻螺纹固定循环G62镜象加工镜象加工G85镗孔固定循环镗孔固定循环(切速退刀切速退刀G73高速深孔钻孔固定循环高速深孔钻孔固定循环G86镗孔固定循环镗孔固定循环(快退刀快退刀)G74左旋攻螺纹固定循环左旋攻螺纹固定循环G87背镗固定循环背镗固定循环(快退刀快退刀)G76精镗固定循环精镗固定循环G89背镗固定循环背镗固定循环(同同G85)G80固定循环功能取消固定循环功能取消G274左旋同步攻螺纹左旋同步攻螺纹G81钻孔固定循环钻孔固定
15、循环G284右旋同步攻螺纹右旋同步攻螺纹G82固定循环(同固定循环(同G81)表表2-5可简化编程的指令可简化编程的指令 6宏指令宏指令 G100120各代码可供建立用户指令,以简化程序编制。各代码可供建立用户指令,以简化程序编制。7其他功能其他功能G代码代码代码代码功功能能代码代码功功能能G04进给暂停进给暂停G61急停检查(非模态)急停检查(非模态)G09急停检查(非模态)急停检查(非模态)G64取消急停检查取消急停检查G22程序行程极限有效程序行程极限有效G175圆简周边切削圆简周边切削G23程序行程极限无效程序行程极限无效G186公差控制无效公差控制无效G31跳步跳步G187公差控制有
16、效公差控制有效G174圆简周边切削无效圆简周边切削无效表表2-6其他功能其他功能G代码代码(1)快速直线插补)快速直线插补(G0)G0快速直线插补控制机床各轴以最大速率从现在位置快速直线插补控制机床各轴以最大速率从现在位置移动到指令位置。移动到指令位置。G0是模态代码。是模态代码。其编程格式为:其编程格式为:G0XYZ。XYZ起点起点(x0,y0,z0)终点终点(x,y,z)(2)直线插补)直线插补(G1)直线插补直线插补G1程序段控制各轴以指定的进给速率沿直线程序段控制各轴以指定的进给速率沿直线方向从现在位置移动到指令位置。方向从现在位置移动到指令位置。G1是模态代码是模态代码其编程格式为:
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