数控加工程序手工编制17637.pptx

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1、 第三章第三章数控加工程序手工编制数控加工程序手工编制第一节第一节 数控编程的基本知识数控编程的基本知识一、机床、编程、造型坐标系一、机床、编程、造型坐标系:2、编程坐标系、编程坐标系(XMYMZM)：工艺人员在编程时设定的坐标系，工艺人员在编程时设定的坐标系，其其方向必须方向必须与机床坐标系与机床坐标系一致一致。1、机床坐标系、机床坐标系(XNCYNCZNC)：数控机床本身的坐标系，其方向：数控机床本身的坐标系，其方向由生产商设定由生产商设定,原点在机床安装调试中设置原点在机床安装调试中设置，一般不做更改。，一般不做更改。机床坐标系、编程坐标系和造型机床坐标系、编程坐标系和造型(建模建模)坐

2、标系坐标系三者之间既有三者之间既有联系又有区别联系又有区别,均符合右手规则。均符合右手规则。3、造型坐标系、造型坐标系(XYZ)：设计人员在利用计算机建模时设定的：设计人员在利用计算机建模时设定的坐标系，其方向原点无任何限制。为了坐标系，其方向原点无任何限制。为了便于编程计算便于编程计算和和检查加检查加工程序工程序,尽量使造型坐标系和编程坐标系重合。尽量使造型坐标系和编程坐标系重合。零件的找正：零件的找正：调整零件的装夹方向使编程坐标系与机床坐标系调整零件的装夹方向使编程坐标系与机床坐标系平行平行,并找出零件编程坐标系原点并找出零件编程坐标系原点OM在机床坐标系在机床坐标系XNCYNCZNC

3、中的坐标位值的过程中的坐标位值的过程,为为零件的找正零件的找正。编程原点坐标值可记入机。编程原点坐标值可记入机床的专用指令（床的专用指令（G54G59）,自动实现两坐标间的转换。如图所自动实现两坐标间的转换。如图所示示.二、二、数控加工的控制方式数控加工的控制方式1.普通机床：操作者根据工艺规范，制定出加工路线，靠手工普通机床：操作者根据工艺规范，制定出加工路线，靠手工 操作和经验完成。零件精度由操作和经验完成。零件精度由机床机床和和操作工人操作工人水平决定。水平决定。2.自动仿形：控制依靠凸轮、挡块或靠模实现。零件精度由自动仿形：控制依靠凸轮、挡块或靠模实现。零件精度由机机床床和和辅助工装辅

4、助工装决定。决定。3.NC机床：工序、走刀路线的规划、进给、转速、开停等均机床：工序、走刀路线的规划、进给、转速、开停等均由程序控制。零件精度由由程序控制。零件精度由机床机床和和编程人员编程人员决定。决定。三、数控加工的过程三、数控加工的过程四、四、刀柄与刀具刀柄与刀具1.刀柄：主轴与刀具的联系环节刀柄：主轴与刀具的联系环节,用以夹持刀具用以夹持刀具2.刀具的类型刀具的类型刀位点：刀具的基准点刀位点：刀具的基准点刀尖刀尖或或刀心刀心 作用：传递扭矩、夹持刀具作用：传递扭矩、夹持刀具分类：）普通刀柄分类：）普通刀柄 ）液压刀柄）液压刀柄刀具类型：刀具类型：平底刀平底刀 球头刀球头刀 环形刀环形刀

5、锥形刀锥形刀 鼓形刀等鼓形刀等刀具的旋向：刀具是右旋的刀具的旋向：刀具是右旋的 五、刀具补偿功能五、刀具补偿功能 刀具补偿一般包括刀具补偿一般包括刀具长度补偿刀具长度补偿和和刀具半径补偿刀具半径补偿。前。前者使刀具垂直于走刀平面偏移一个刀具长度修正值；后者者使刀具垂直于走刀平面偏移一个刀具长度修正值；后者可以使刀具在二维走刀平面内相对编程轨迹偏移一个刀具可以使刀具在二维走刀平面内相对编程轨迹偏移一个刀具半径修正值。半径修正值。ZH L1.刀具半径补偿刀具半径补偿 刀具半径补偿：刀具半径补偿：一般数控系统可根据程序给出的零件实际轮廓，一般数控系统可根据程序给出的零件实际轮廓，使刀具中心自动偏置一

6、个刀具半径，从而加工出零件，把数控使刀具中心自动偏置一个刀具半径，从而加工出零件，把数控系统的这一功能称之为刀具半径补偿功能。系统的这一功能称之为刀具半径补偿功能。加工内轮廓加工内轮廓时时，刀具中心向零件内轮廓方向偏置一刀具半径值，刀具中心向零件内轮廓方向偏置一刀具半径值;刀具补偿功能带来的优点刀具补偿功能带来的优点：加工外轮廓加工外轮廓时时，刀具中心向零件轮廓外方向偏置一刀具半径值，刀具中心向零件轮廓外方向偏置一刀具半径值）减少编程人员工作量。）减少编程人员工作量。）可提高程序使用自由度。）可提高程序使用自由度。）可解决刀具磨损问题。）可解决刀具磨损问题。）可提高零件的加工精度。）可提高零件

7、的加工精度。刀具半径补偿有左偏刀补和右偏刀补两种方式，沿着刀具半径补偿有左偏刀补和右偏刀补两种方式，沿着刀具运动方向看，刀具始终在被刀具运动方向看，刀具始终在被加工轮廓加工轮廓的左侧称为的左侧称为左偏左偏，反之称为反之称为右偏右偏。a)刀具半径左偏补偿刀具半径左偏补偿b)刀具半径右偏补偿刀具半径右偏补偿讨论：刀补的一些特殊情况讨论：刀补的一些特殊情况2 .刀具长度补偿刀具长度补偿刀长补偿：刀长补偿：数控系统允许修改刀具的实际长度值，从而使刀数控系统允许修改刀具的实际长度值，从而使刀具实际加工的位置比理论位置抬高或下降一高度，把数控系统具实际加工的位置比理论位置抬高或下降一高度，把数控系统的这一

8、功能称之为的这一功能称之为刀具长度补偿刀具长度补偿功能。功能。ZH LZH La）程序给定刀长大于实际刀长）程序给定刀长大于实际刀长 b）程序给定刀长小于实际刀长）程序给定刀长小于实际刀长优点：优点：可方便实现零件的分层加工，简化编程。可方便实现零件的分层加工，简化编程。刀具长度的计算方法刀具长度的计算方法刀位点在球头中心球头刀刀长如何计算？刀位点在球头中心球头刀刀长如何计算？思考：抬高或降低某一高度值是否可获得均匀余量？刀刀具具长长度度补补偿偿Z=0Z=0加工曲面时通过刀具长度补偿能否获得均匀余量加工曲面时通过刀具长度补偿能否获得均匀余量?六、数控编程的工艺处理六、数控编程的工艺处理 5.走

9、刀路线的选择走刀路线的选择 6.刀具的选择刀具的选择 3.确定零件的装夹方式确定零件的装夹方式 4.确定加工坐标系原点确定加工坐标系原点 7.确定加工用量确定加工用量 8.程序编制过程中的误差控制程序编制过程中的误差控制 1.认真分析零件图纸，明确加工内容和技术要求认真分析零件图纸，明确加工内容和技术要求2.制定加工方案，选择加工机床类型制定加工方案，选择加工机床类型七、数控加工误差的来源七、数控加工误差的来源 1、编程误差、编程误差1、编程误差2、数控机床带来的误差、数控机床带来的误差3、环境带来的误差、环境带来的误差4、装夹找正带来上的误差、装夹找正带来上的误差5、刀具带来的误差、刀具带来

10、的误差第二节第二节 数控程序的格式及功能字数控程序的格式及功能字 一、数控加工程序的结构一、数控加工程序的结构 所谓数控加工程序，就是用数控机床输入信息规定的自动控所谓数控加工程序，就是用数控机床输入信息规定的自动控制语言和格式来表示的一套可使数控机床实现对零件自动加制语言和格式来表示的一套可使数控机床实现对零件自动加工的指令。它是机床数控系统的应用软件。加工程序中包含工的指令。它是机床数控系统的应用软件。加工程序中包含的工艺及技术信息包括：的工艺及技术信息包括：工艺过程、工艺参数、刀具位移与工艺过程、工艺参数、刀具位移与方向，其它辅助动作（换刀、换向、冷却、启停等）及各动方向，其它辅助动作（

11、换刀、换向、冷却、启停等）及各动作顺序等。作顺序等。数控程序控制指令格式国际上虽作过统一规定，但并未作到数控程序控制指令格式国际上虽作过统一规定，但并未作到统一，各个国家和厂家并不相同：统一，各个国家和厂家并不相同：系统开发商有自己的传统和习惯。系统开发商有自己的传统和习惯。新功能的不断开发和出现。新功能的不断开发和出现。G 其它指令其它指令 ABCXZYN辅助功能辅助功能 FST MCR或或 PQR I JK但基本格式和指令相同：但基本格式和指令相同：N-程序段编号，为了方便检索。编号可以不连续,有时可以不要。XYZABC-运动坐标，XYZ表示直线运动，ABC代 表绕相应轴的旋转.G-准备功

12、能字，用来描述机床的动作类型，如G01表示直线插补，G02表示顺时针圆 弧插补，G03表示逆时针圆弧插补；G90表示绝对坐标编程，G91表示相对坐标编程等.IJK-系统不一样，意义不同：S-速度功能指令，规定主轴旋转速度速度功能指令，规定主轴旋转速度.N10 S800N10 S800PHILIPS-532SIEMENS-840D表示圆心位置表示圆心位置FANUC-220A 定义刀补方向及圆心的相对位置定义刀补方向及圆心的相对位置N10 G1 X 10 Y20 Z80 S800转速也是可以调节的：转速也是可以调节的：80%-120%N01 G17 G01 G41 X6000Y-3000 I100

13、0J4000M-辅助功能字，控制机床的辅助动作辅助功能字，控制机床的辅助动作.T-刀具功能指令，指定选用刀具编号刀具功能指令，指定选用刀具编号M08-打开冷却液打开冷却液M13-打开冷却液并启动主轴打开冷却液并启动主轴 M00-程序暂停程序暂停(刀具、钻头上有铁屑，可以去掉刀具、钻头上有铁屑，可以去掉)M06-自动换刀自动换刀M66-手动换刀手动换刀N5 T10 M6(M66)N10 G1 X Y Z M13M03、M04、M05主轴正转、反转、停转指令主轴正转、反转、停转指令 二、二、常用功能字常用功能字 准备功能准备功能G指令指令由字母由字母G及其后的二位（目前已出现三位）数字组成。及其后

14、的二位（目前已出现三位）数字组成。G 指令指令的主要作用是指定数控机床运动方式，为数控系统的插补运算的主要作用是指定数控机床运动方式，为数控系统的插补运算作好准备。作好准备。件的夹紧与松开等常用的指令称为件的夹紧与松开等常用的指令称为工艺指令工艺指令。工艺指令包括准。工艺指令包括准备性工艺指令（备性工艺指令（G指令）和辅助性工艺指令（指令）和辅助性工艺指令（M指令）两类，指令）两类，它们是程序编制中最常用的指令。它们是程序编制中最常用的指令。在数控加工程序中，描述数控机床的运动方式，加工种类，主在数控加工程序中，描述数控机床的运动方式，加工种类，主轴的开、停、换向，冷却液的开、关，刀具的更换，

15、运动部轴的开、停、换向，冷却液的开、关，刀具的更换，运动部1).G1（G01）-直线插补直线插补数控系统不同数控系统不同,完成同一动作的完成同一动作的NC代码也不同代码也不同（1）FANUC-220A-相对相对坐标坐标编程，脉冲当量为编程，脉冲当量为0.005mm/脉冲。脉冲。N10 G1 X11345 Y5705 N11 G1 X8660 Y-5480 N G1 X(Xe-Xs)*Y(Ye-Ys)终点坐标减起点坐标并进行终点坐标减起点坐标并进行圆圆整化整化后后1000.11.35031.3469-20=11.346911.347 11.3451000=11345（2）Philips-532

16、FANUC-OI-MB Siemens-840D 绝对坐标绝对坐标编程编程 脉冲当量为脉冲当量为0.001mmN10 G1 X31.347 Y20.703N11 G1 X40.006 Y15.220N G1 XXe YYe(1)FANUC-220A(0.005mm/脉冲脉冲,相对坐相对坐标编程标编程)亏弧:N10 G3 X-5415 Y9910 I-9950 J1000 盈弧:N11 G3 X-5415 Y9910 I4535 J8910 -5.41021.6659-27.0800=-5.4141-5.414 -5.4151000=-5415NG2/G3 X(Xe-Xs)*Y(Ye-Ys)*I

17、(Xc-Xs)*J(Yc-Ys)*(终点相对于起点的增量和圆心相对于起点的增量终点相对于起点的增量和圆心相对于起点的增量圆整化后圆整化后1000)2)G2/G3-圆弧插补 GO2顺时针 GO3逆时针(2)FANUC-OI-MB(0.001mm/脉冲脉冲,绝对绝对)N10 G3 X21.666 Y25.083 R10N11 G3 X21.666 Y25.083 R-10N G2/G3 XXe YYe R (圆心角圆心角180)N.G2/G3 XXe YYe R-(圆心角圆心角180)(3)Philips-532 (0.001mm/脉冲脉冲,绝对绝对)N10 G3 X21.666 Y25.083

18、R10N11 G3 X21.666 Y25.083 I31.616 J24.084N G2/G3 XXe YYe R (圆心角圆心角 180)NG2/G3 XXe YYe IXc JYc (圆心角圆心角 180)N10 G3 X21.666 Y25.083 I-9.950 J0.998N11 G3 X21.666 Y25.083 I 4.536 J8.912(4)Siemens-840D(0.001mm/脉冲脉冲,绝对绝对)NG2/G3 XXe YYe I(Xc-Xs)J(Yc-Ys)思考思考:坐标系分别变成XOZ和YOZ后,程序又 如何编制?第三节第三节 简单数控编程示例简单数控编程示例 二

19、维轮廓手工编制二维轮廓手工编制NC 加工程序加工程序 N1N3 G02 X82285 Y-55710N4 G01 Y-24290 CR /走CD段N5 G39 I-100000 CR /尖角过渡N6 G01 X-182285 CR /走DO段N7 G39 J40000 CR /尖角过渡 N2 G01 X100000 Y40000 CR /走AB段1.FANUC-220A控制系统控制系统2.脉冲当量脉冲当量0.005mm,3.S为起刀点为起刀点,4.相对坐标编程相对坐标编程,5.左偏刀补编程左偏刀补编程N8 G01 Y40000 CR /走OAN9 G40 G01 X-60000 Y30000

20、M30 CR /取消刀补,退回S,主轴停转,关冷却液G17G91G01G41 X60000 Y-30000 I100000 J40000F2 S500 HO1 M03CR作业作业1:1:对图示轮廓对图示轮廓,用用FANUC-220A控制系统控制系统按右偏刀补方式完成其按右偏刀补方式完成其NCNC编程编程,S为起刀点为起刀点.I22285 J-55710 CR /段圆弧 FANUC-220A数控系统编程要点提示：数控系统编程要点提示：(1)脉冲当量脉冲当量0.005mm/脉冲脉冲,末位圆整化成末位圆整化成0或或5，使误差最小，使误差最小(3)相对坐标编程，相对坐标编程，G91(2)圆整后的数值圆

21、整后的数值1000(4)刀偏方向用刀偏方向用表示，以本段程序终点为起点，后表示，以本段程序终点为起点，后段直线确定，正负与坐标轴一致段直线确定，正负与坐标轴一致,还表示圆心还表示圆心.(5)尖角过度尖角过度G39：I J K后值正负仅表示方向，与大小后值正负仅表示方向，与大小 无关；也是以本段程序终点为起点，后段直线确定，无关；也是以本段程序终点为起点，后段直线确定，正负与坐标轴方向一致正负与坐标轴方向一致.N10000(CZ5218,WLK,FR6,06.12.21)N1 T16 M66 S800 /手动换刀,刀号16，主轴转速800PM /主程序格式要求N3 G51 /机床原点N4 G56

22、 /设置加工坐标系原点N2 G18 /指定加工平面XOZN5 G0 X-30 Y100 Z-30 B0 M13 /刀具快速移动到起点，锁死B轴,打开冷却液,主轴转动N6 G01 Y20 F5000 N7 G01 Y-3 F300 /刀具以切削进给速度至表面下3mmN8 G43 Z0 /单坐标靠刀指令单坐标靠刀指令N9 G42 /右偏刀方式刀补 N10 G1 X182.283 Z0 F100/加工OA N11 G1 Z24.291 /加工直线ABN12 G3 X100 Z80R60 /加工圆弧BCN14 G1 Z0 /加工DON15 G40 N16 G1 Y10 F300 /抬刀N18 M30

23、/程序结束N13 G1 X0 Z40 /加工CDN17 G0 X-30 Y100 Z-30 /退刀至起始 位置2.MH600EPhilips-532控制系统控制系统脉冲当量脉冲当量0.001mm,s为起刀点为起刀点,右偏刀补右偏刀补作业作业2:对图示轮廓对图示轮廓,用用MH600E Philips-532控制系控制系 统统按按 左偏刀补方式完成其左偏刀补方式完成其NC编程编程,S为起刀点为起刀点N2000 /程序序号程序序号 N1 G90 G17 M03 S300 /选择加工平选择加工平 面主轴转速，刀具面主轴转速，刀具 顺时针旋转顺时针旋转N3 T10 M6 /选择刀具选择刀具N4 G43

24、H02 /刀具长度补偿刀具长度补偿N5 G0 X-60 Y70 Z100 M08 /刀具快速移动到起点，打开冷刀具快速移动到起点，打开冷却液却液N6 G1 Z10 F3000 /刀具快速移动刀具快速移动N7 G1 Z-3 F500 /刀具以切削进给速度刀具以切削进给速度 至表面下至表面下3mm3mmN8 G41 G1 X0 Y40 D20/刀具左补偿刀具左补偿 并走刀到点并走刀到点N10 X100 Y80 /加工到点加工到点N12 G2 X182.283 Y24.291 R60 /加工圆弧加工圆弧BCBCN13 G1 Y0 /加工直线加工直线CDCDN14 G1 X0 /加工到加工到o o点点

25、N15 G1 Y40 /加工到加工到A AN18 G0 X-60Y70 Z100 /快速退刀至起始位置快速退刀至起始位置N19 M30 /程序结束程序结束,与例与例2相同相同PM /主程序格式要求主程序格式要求N16 G40 /取消半径补偿取消半径补偿 N17 G1 Z10 F2000 /刀具退回刀具退回Z=10Z=10平面平面N2 G56 /设置加工坐标系原点设置加工坐标系原点3.VMC-850 FANUC-OI-MB控制系统控制系统,脉冲当量脉冲当量0.001mm,s为起为起刀点刀点,左偏刀补左偏刀补,作业作业3:对图示轮廓对图示轮廓,用用FANUC-OI-MB 控制系控制系 统统按按 右

26、偏刀补方式完成其右偏刀补方式完成其NC编程编程,S为起刀点为起刀点 _N_PART4_MPF/主程序格式要求;$PATH=1_N_WKS_DIR_N_T_WPDT=“FR5”TC(TOOL CHANGE）S300 M13G17 G56G90 /（可省）N10 G0 X-60 Y70 Z100 A0 B0N11 G1 Z10 F8000N12 G1 Z-3 F2000N13 G41 G1 X0 Y40 F100N15 X100 Y80N16 G2 X182.285 Y24.291 I22.283 J-55.709 N17 G1 Y0N18 G1 X0N19 G1 Y Y40N21 G1 Z10

27、F3000N22 G0 X-60 Y70 Z100N23 M30N20 G404.SAJO-10000PSiemens-840D控制系统，控制系统，脉冲当量脉冲当量0.001mm,s为为起刀点起刀点,左偏刀补左偏刀补 5.Mikron UCP1350 Heidenhain 数控系统数控系统,脉冲当脉冲当 量量0.001mm,绝对坐标编程绝对坐标编程 :参看教材及说明书参看教材及说明书.6.孔数控加工程序编制孔数控加工程序编制:专用专用G指令指令-G81 G83 等等,参看说明书参看说明书.7.数控车程序编制数控车程序编制:参看说明书参看说明书,“数控车铣加数控车铣加 工中心工中心”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