数控车床编程基础资料.ppt
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1、数控仿真系统使用FANUC-0I系统标准控制面板控制面板机床准备选择机床(选择机床(FANUC-0IFANUC-0I)定义毛坯定义毛坯放置零件或拆除零件放置零件或拆除零件选择刀具选择刀具释放释放“急停按钮急停按钮”启动启动回回“参考点参考点”手动操作主轴正转、反转、停止主轴正转、反转、停止手动进给手动进给手动脉冲与手轮操作手动脉冲与手轮操作主轴倍率调整主轴倍率调整进给倍率调整进给倍率调整手动换刀手动换刀 对刀和补偿参数设置 试切对刀法试切对刀法 刀具的形状补偿刀具的形状补偿菜单和工具栏的使用图形的缩放、旋转、移动图形的缩放、旋转、移动视图的转换视图的转换铁屑的开、关铁屑的开、关仿真倍率的调整仿
2、真倍率的调整零件的测量零件的测量程序的编辑加工程序的输入加工程序的输入程序字的修改程序字的修改(插入、删除、替换插入、删除、替换)上、下翻页上、下翻页程序复位程序复位程序字的查询程序字的查询保存加工程序保存加工程序读入加工程序读入加工程序手动数据输入手动数据输入(MDI)MDI)加工程序的运行连续运行连续运行单步运行单步运行进给保持进给保持切削用量的观察切削用量的观察停止程序的运行停止程序的运行(停止停止启动启动)MDI键盘的功能POS 显示刀架的当前坐标位置显示刀架的当前坐标位置PROG 显示当前程序显示当前程序OFFSETSETTING 设置刀具的补偿参数设置刀具的补偿参数INPUT 将将
3、输入域输入域的内容输入到当前位置的内容输入到当前位置ALTER 用输入域的内容替换当前程序字用输入域的内容替换当前程序字CAN 取消输入域上的一个字符取消输入域上的一个字符INSERT 将输入域内容插入到当前位置将输入域内容插入到当前位置 之后之后DELETE 删除当前内容删除当前内容PAGE 向前或向后翻向前或向后翻页SHIFT 选择下档字符选择下档字符RESET 解除警报;系统复位;解除警报;系统复位;在编程在编程 状态下返回到程序开始处状态下返回到程序开始处 在编辑状态下移动光标在编辑状态下移动光标EOB 换行符号换行符号软键 根据根据CRTCRT画面最后一行的内容画面最后一行的内容 确
4、定其功能确定其功能 数控车床 编程基础 数控标准 数控程序编制的国际标准和国家标准数控程序编制的国际标准和国家标准1.1.ISOISO代码和代码和EIAEIA代码代码 国际标准化协会国际标准化协会 美国电子工业协会美国电子工业协会2.2.数控标准的主要内容:数控标准的主要内容:数控的名词术语;数控的名词术语;数控机床的坐标轴和运动方向;数控机床的坐标轴和运动方向;数控机床的字符编码(数控机床的字符编码(ISOISO代码、代码、EIAEIA代码)代码)数控编程的程序段格式;数控编程的程序段格式;准备机能(准备机能(G G代码)和辅助机能(代码)和辅助机能(M M代码);代码);进给功能、主轴功能
5、和刀具功能。进给功能、主轴功能和刀具功能。坐标轴和运动方向的命名原则一律假定工件静止而刀具运动。刀具远离工件的方向定义为坐标轴 的正方向以右手笛卡儿坐标系作为数控机床 的标准坐标系,直线运动的坐标轴 分别用X、Y、Z表示。数控车床坐标轴的规定Z Z轴与传递切削动力的主轴轴线重合轴与传递切削动力的主轴轴线重合 或平行,指向主轴箱的方向为轴的或平行,指向主轴箱的方向为轴的 负方向,而指向尾座的方向为轴的负方向,而指向尾座的方向为轴的 正方向。正方向。X X轴为水平轴,其方向在工件的径向轴为水平轴,其方向在工件的径向 上,平行于工件的装夹平面。上,平行于工件的装夹平面。Y Y轴根据轴根据Z Z轴和轴
6、和X X轴由右手笛卡儿规则轴由右手笛卡儿规则 确定。对数控车床,确定。对数控车床,Y Y轴是虚轴。轴是虚轴。刀架刀架床身主轴箱主轴箱滚珠丝杠床座尾座导轨上位刀架上位刀架(后置刀架后置刀架)机床机床+X X+Z Z机床坐标系 由机床生产厂家规定的,以机床由机床生产厂家规定的,以机床某一某一固定固定点为坐标原点而建立的坐标点为坐标原点而建立的坐标系称为机床坐标系。系称为机床坐标系。厂家对机床坐标系原点的设定通厂家对机床坐标系原点的设定通常有以下两种情况:常有以下两种情况:1 1)通过主轴中心线的)通过主轴中心线的卡盘前端卡盘前端面面。2 2)数控车床的参考点。)数控车床的参考点。工件坐标系 用户确
7、定的用户确定的编制加工程序的基准点编制加工程序的基准点(零点)称为工件原点。数控车床的工(零点)称为工件原点。数控车床的工件原点一般定为零件精加工右端面与轴件原点一般定为零件精加工右端面与轴心线的交处。以工件原点为原点所构成心线的交处。以工件原点为原点所构成的坐标系称为工件坐标系。的坐标系称为工件坐标系。工件坐标系的工件坐标系的X X和和Z Z坐标轴与机床坐坐标轴与机床坐标系的标系的X X和和Z Z坐标轴坐标轴平行且方向相同。平行且方向相同。XZ工件坐标系工件坐标系 原点灵活原点灵活 (用户设定)(用户设定)编程方便编程方便(与工件装夹(与工件装夹 位置无关)位置无关)机床坐标系机床坐标系 原
8、点固定原点固定(厂家设定)(厂家设定)编程不便编程不便(只有确定了(只有确定了工件装夹位置工件装夹位置后方可编程)后方可编程)关联刀具形状刀具形状补偿参数设置补偿参数设置俗称俗称“对刀对刀”绝对坐标与相对坐标绝对坐标绝对坐标 各点的坐标位置均以坐标原点为基各点的坐标位置均以坐标原点为基准的坐标值,通常用准的坐标值,通常用X X、Y Y、Z Z表示。表示。相对坐标相对坐标 各点的坐标位置均以前一个点的位各点的坐标位置均以前一个点的位置为基准的坐标值,在数控车床中通常置为基准的坐标值,在数控车床中通常用用 U U、V V、W W 表示。相对坐标又称为增表示。相对坐标又称为增量坐标。量坐标。绝对坐标
9、:绝对坐标:G01 X140.0 Z20.0G01 X140.0 Z20.0G01 X100.0 Z70.0G01 X100.0 Z70.0相对坐标:相对坐标:G01 U100.0 W-40.0G01 U100.0 W-40.0G01 U-40.0 W50.0G01 U-40.0 W50.0例:分别用绝对坐标和相对坐标描述下图例:分别用绝对坐标和相对坐标描述下图中刀具中刀具 AB AB 和和 BCBC的直线插补指令。的直线插补指令。参考点(机床零点)刀架距离机床主轴最远的一个刀架距离机床主轴最远的一个固定固定极限点称为数控车床的参考点,极限点称为数控车床的参考点,机床参考点是用于对机床运动进行
10、机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。由生产检测和控制的固定位置点。由生产厂家每个进给轴上用限位开关精确厂家每个进给轴上用限位开关精确调整好的,坐标值已输入数控系统调整好的,坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。是一个已知数。注意:注意:机床坐标系原点机床坐标系原点 机床参考点机床参考点虽然有些有些数控车床的机床坐虽然有些有些数控车床的机床坐标系原点与机床参考点重合,但概念上标系原点与机床参考点重合,但概念上两者是不能混淆的。两者是不能混淆的。回参考点(回零):回参考点(回零):将刀架移到参考点的操作称作回参将刀架移到参考
11、点的操作称作回参考点,可通过手动或程序控制来完成。考点,可通过手动或程序控制来完成。数控机床开机时,必须先确定机床数控机床开机时,必须先确定机床坐标系原点,而确定机床坐标系原点的坐标系原点,而确定机床坐标系原点的运动就是刀架返回参考点的操作,这样运动就是刀架返回参考点的操作,这样通过确认参考点,就确定了机床坐标系通过确认参考点,就确定了机床坐标系原点。只有机床参考点被确认后,刀具原点。只有机床参考点被确认后,刀具移动才有基准。移动才有基准。参考点的作用:参考点的作用:通过回参考点操作可正确地显示刀架通过回参考点操作可正确地显示刀架参考点在机床坐标系中的位置。参考点在机床坐标系中的位置。通过回参
12、考点操作可消除机床机械系通过回参考点操作可消除机床机械系统的累积误差。统的累积误差。作为刀架行程限制作为刀架行程限制(超程保护超程保护)的终点。的终点。作为进给位置反馈的测量基准点。作为进给位置反馈的测量基准点。下列情况需要回零操作:下列情况需要回零操作:机床关机后重新接通电源。机床关机后重新接通电源。机床超程报警信号解除之后。机床超程报警信号解除之后。机床解除急停状态以后。机床解除急停状态以后。刀架参考点 数控机床刀架内有一个固定基准点,数控机床刀架内有一个固定基准点,一般定在回转刀架的中心线上,数控系统一般定在回转刀架的中心线上,数控系统通过控制该点的运动间接地控制刀尖的运通过控制该点的运
13、动间接地控制刀尖的运动。动。机床显示器上所显示的坐标值就是该机床显示器上所显示的坐标值就是该点在机床坐标系或工件坐标系中的坐标值点在机床坐标系或工件坐标系中的坐标值。说明:机床回参考点时,刀架参考点说明:机床回参考点时,刀架参考点与机床参考点正好重合。与机床参考点正好重合。刀位点 加工程序中表示刀具位置的基准点。加工程序中表示刀具位置的基准点。x xx xZZ工件坐标系原点工件坐标系原点刀位点刀位点机床坐机床坐标系原标系原点点机床参考点机床参考点(刀架移动极限点刀架移动极限点)刀架参刀架参考点考点屏幕显示的屏幕显示的Z Z坐标值坐标值屏幕显示的屏幕显示的X X坐标值坐标值刀具补偿 刀具补偿是补
14、偿刀具补偿是补偿实际加工实际加工时所用的刀具时所用的刀具与编程时使用的与编程时使用的理想刀具理想刀具之间的偏差值,保之间的偏差值,保证加工零件符合图纸要求的一种处理方法。证加工零件符合图纸要求的一种处理方法。刀具补偿刀具补偿刀具的几何补偿刀具的几何补偿 (TXXXX实现)实现)刀尖圆弧半径补偿刀尖圆弧半径补偿(G41、G42实现)实现)形状参数补偿形状参数补偿磨损补偿磨损补偿刀具形状参数补偿(对刀)当刀位点指向工件坐标系原点时,确当刀位点指向工件坐标系原点时,确定刀架参考点在机床坐标系中的位置。定刀架参考点在机床坐标系中的位置。XZZ补偿值X补偿值刀具形状参数补偿的目的:为机床坐标系与工件坐标
15、系相关联做准备。常用对刀方法:常用对刀方法:试切对刀法试切对刀法使用机外对刀仪对刀使用机外对刀仪对刀刀具形状参数补偿的实现:通过引用程序中使用的通过引用程序中使用的TxxxxTxxxx来实现的。来实现的。T x x x x 当前刀具号 刀补地址号过程:过程:将某把车刀的几何偏置和磨损补偿值存入将某把车刀的几何偏置和磨损补偿值存入相应的刀补地址中。相应的刀补地址中。当程序执行到含当程序执行到含 TxxxxTxxxx的程序行的内容时,的程序行的内容时,即自动到刀补地址中提取刀偏及刀补数据。即自动到刀补地址中提取刀偏及刀补数据。驱动刀架拖板进行相应的位置调整。驱动刀架拖板进行相应的位置调整。TTXX
16、XX0000取消形状参数补偿。取消形状参数补偿。切削用量的三要素切削深度切削深度a ap p 在垂直于刀具进给方向上,待加工表面在垂直于刀具进给方向上,待加工表面与已加工表面的距离,切削深度又称作背与已加工表面的距离,切削深度又称作背吃刀量吃刀量,单位单位:mmmm 。为了提高加工效率,粗车时可选取较大为了提高加工效率,粗车时可选取较大的切削深度,并留有一定的精加工余量,的切削深度,并留有一定的精加工余量,其大小可小于普通加工的精加工余量,一其大小可小于普通加工的精加工余量,一般半精车余量为般半精车余量为0.50.5左右,精车余量为左右,精车余量为0.10.10.50.5。2.2.切削速度切削
17、速度v vc c主轴转速主轴转速n n 切削速度切削速度v vc c:切削时刀位点相对与已加工表面的切削时刀位点相对与已加工表面的瞬时速度,瞬时速度,单位:单位:m/minm/min(米米/分钟分钟)。根据已选用的切削深度、进给率和根据已选用的切削深度、进给率和刀具耐用度来选择切削速度。切削速度刀具耐用度来选择切削速度。切削速度选出之后可根据下式计算出主轴转速选出之后可根据下式计算出主轴转速:主轴转速主轴转速 n=1000vn=1000vc c/dd 单位:单位:r/minr/min(转转/分钟分钟)其中其中d d为已加工表面的直径。为已加工表面的直径。3.3.进给速度进给速度v vf f 每
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