計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控

1、l數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟 l數(shù)控編程的基準(zhǔn) l數(shù)控編程的指令代碼l數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)和格式分析圖紙，進(jìn)行工藝處理，確定工藝過(guò)程分析圖紙，進(jìn)行工藝處理，確定工藝過(guò)程 確定加工方案確定加工方案：根據(jù)零件的幾何形狀特點(diǎn)及技術(shù)要求，選擇加工設(shè)備 確定零件的裝夾方法及選擇夾具確定零件的裝夾方法及選擇夾具 合理地選擇合理地選擇走刀路線走刀路線1）保證零件的加工精度及表面粗糙度；2）取最佳路線；3）有利于數(shù)值計(jì)算，減少程序段和編程工作量 正確的選擇正確的選擇對(duì)刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)：1）對(duì)刀位置(程序的起點(diǎn))應(yīng)使編程簡(jiǎn)單；2）對(duì)刀點(diǎn)容易找正，方便加工；3）加工過(guò)程便于檢查；4）引起的加工誤差小 合理選擇刀具合理選擇刀具：

2、安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好 加工線路的確定原則： 盡量采用切向切入盡量采用切向切入/ /出，出，不用徑向切入不用徑向切入/ /出，以避免出，以避免由于切入由于切入/ /出路線的不當(dāng)降出路線的不當(dāng)降低零件的表面加工質(zhì)量低零件的表面加工質(zhì)量 在滿足精度要求前的提下，盡可能減 少空行程CR30R20R5020f刀具運(yùn)動(dòng)軌跡工件輪廓XYZ 根據(jù)零件幾何形狀，確定走根據(jù)零件幾何形狀，確定走刀路線，按刀路線，按NC機(jī)床的規(guī)定編程機(jī)床的規(guī)定編程單位（脈沖當(dāng)量）換算為相應(yīng)單位（脈沖當(dāng)量）換算為相應(yīng)的數(shù)字量，以這些坐標(biāo)值作為的數(shù)字量，以這些坐標(biāo)值作為編程尺寸，計(jì)算刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，編程尺寸，計(jì)算刀具運(yùn)動(dòng)

3、軌跡，得到刀位數(shù)據(jù)得到刀位數(shù)據(jù) 誤差處理是編程中重要內(nèi)容：誤差處理是編程中重要內(nèi)容： 逼近誤差：用直線段或圓弧段直接逼近零件輪廓或由樣條函數(shù)擬合曲線時(shí)產(chǎn)生，亦稱擬合誤差擬合誤差 插補(bǔ)誤差：插補(bǔ)算出的線段與理論線段之間的誤差，與計(jì)算時(shí)所取的字節(jié)長(zhǎng)度有關(guān) 圓整誤差：插補(bǔ)完成后，由于分辨率的限制，將其圓整而產(chǎn)生的誤差，與機(jī)床的分辨率有關(guān)編寫(xiě)零件加工程序，按照規(guī)定的程序格式編寫(xiě)零件加工程序，按照規(guī)定的程序格式編寫(xiě)程序編寫(xiě)程序指令，逐段寫(xiě)出零件加工程序指令，逐段寫(xiě)出零件加工程序 現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)床主要代機(jī)床主要通過(guò)控制面板或網(wǎng)絡(luò)通通過(guò)控制面板或網(wǎng)絡(luò)通迅將程序輸送到數(shù)控系統(tǒng)中迅將程序輸送到數(shù)控系統(tǒng)中 準(zhǔn)備好的程序

4、和紙帶必須校驗(yàn)和試切準(zhǔn)備好的程序和紙帶必須校驗(yàn)和試切削，才能正式加工削，才能正式加工 現(xiàn)代多采用先進(jìn)的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，對(duì)數(shù)控序進(jìn)行檢驗(yàn) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系 絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo) 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床的直線運(yùn)動(dòng)采用為機(jī)床的直線運(yùn)動(dòng)采用為笛卡爾直角坐標(biāo)系，其坐笛卡爾直角坐標(biāo)系，其坐標(biāo)命名為標(biāo)命名為X、Y、Z，使用，使用右手定律右手定律判定方向判定方向 以以X、Y、Z坐標(biāo)軸線坐標(biāo)軸線為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，分別為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，分別稱為稱為A、B、C，正方向按，正方向按右手螺旋定律右手螺旋定律確定確定 為了保證數(shù)控機(jī)床的正確運(yùn)動(dòng)，避免工作不一致性，簡(jiǎn)化編程為了保證數(shù)控機(jī)床的正確

5、運(yùn)動(dòng)，避免工作不一致性，簡(jiǎn)化編程和便于培訓(xùn)編程人員，統(tǒng)一規(guī)定了數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的代碼及其運(yùn)和便于培訓(xùn)編程人員，統(tǒng)一規(guī)定了數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的代碼及其運(yùn)動(dòng)的正、負(fù)方向動(dòng)的正、負(fù)方向方向的定義Z Z坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸：傳遞切削力的主傳遞切削力的主軸規(guī)定為軸規(guī)定為Z坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸 正方向規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向 X X坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸：X坐標(biāo)是水平的，坐標(biāo)是水平的，平行于工件的裝夾面平行于工件的裝夾面 Y Y坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸：Y坐標(biāo)軸垂直于坐標(biāo)軸垂直于X及及Z坐標(biāo)坐標(biāo) 其它平行的直線運(yùn)動(dòng)，其它平行的直線運(yùn)動(dòng)，分別命名為分別命名為U U、V V、WW坐坐標(biāo)軸，稱第二坐標(biāo)系標(biāo)軸，稱第二坐標(biāo)系 絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)

6、點(diǎn)以固定的坐標(biāo)原點(diǎn)計(jì)量，稱運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)點(diǎn)以固定的坐標(biāo)原點(diǎn)計(jì)量，稱絕對(duì)坐標(biāo)系絕對(duì)坐標(biāo)系 運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)值以其起點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)稱運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)值以其起點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)稱增量坐標(biāo)系增量坐標(biāo)系(相對(duì)坐標(biāo)系相對(duì)坐標(biāo)系) 數(shù)控編程使用G指令代碼，M指令代碼及F、S、T指令描述加工工藝過(guò)程和數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特征，數(shù)控機(jī)床的啟停、冷卻液開(kāi)關(guān)等輔助功能以及給出進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速 注意：各生產(chǎn)廠家使用的代碼、指令等不完全相同，編程時(shí)應(yīng)遵照機(jī)床編程手冊(cè)中的具體規(guī)定模態(tài)指令： 或稱續(xù)效指令，該指令在一個(gè)程序段中一經(jīng)指定，直到出現(xiàn)同組的另一個(gè)G指令時(shí)才失效 非模態(tài)指令：只在它所處的程序段有效，下一段程序需要時(shí)必須重寫(xiě)

7、 編程指令系統(tǒng)操作代碼的總稱G指令準(zhǔn)備功能 作用：規(guī)定機(jī)床運(yùn)動(dòng)線型、坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀補(bǔ)、刀偏、暫停等多種操作 組成：G后帶二位數(shù)字組成G90絕對(duì)坐標(biāo)尺寸編程指令 G91增量坐標(biāo)尺寸編程指令 G90 程序段的坐標(biāo)值按絕對(duì)坐標(biāo)編程 G91 程序段的坐標(biāo)值按增量坐標(biāo)編程G指令（2）G00快速點(diǎn)定位指令 命令刀具以點(diǎn)位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速移動(dòng)到下一個(gè)目標(biāo)位置?？焖俣ㄎ?，無(wú)運(yùn)動(dòng)軌跡要求。 如G00 X0. Y0. Z100. 使刀具快速移動(dòng)到(0,0,100) G01直線插補(bǔ)指令 使機(jī)床進(jìn)行兩坐標(biāo)(或三坐標(biāo))聯(lián)動(dòng)，在各個(gè)平面內(nèi)切削出任意斜率的直線，此時(shí)要指定一定的進(jìn)給速度F。G02 順時(shí)針圓弧插

8、補(bǔ)指令G03 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令 可采用“終點(diǎn)+圓心”方式編程，也可采用“終點(diǎn)+圓弧半徑”方式編程。由于銑床有三個(gè)坐標(biāo)平面，因而需要用G17/G18/G19指令選擇加工平面（3）G02、G03圓弧插補(bǔ)指令G指令終點(diǎn)+圓心（I,J）G02或G03X_Y_I_J_F_;終點(diǎn)+圓弧半徑RG02或G03X_Y_R_F_;G指令（4）G17、G18、G19坐標(biāo)平面選擇指令一組模態(tài)指令，缺省為G17G17指定零件進(jìn)行XY平面上的加工G18、G19分別為ZX、YZ平面上的加工在進(jìn)行圓弧插補(bǔ)、刀具補(bǔ)償時(shí)必須使用這些指令 G指令指令G指令（5）G40、G41、G42刀具半徑補(bǔ)償指令 G40為刀具半徑補(bǔ)償撤消指令

9、，使用該指令后G41、G42指令無(wú)效G41和G42分別為左(右)偏刀具補(bǔ)償指令，即沿刀具前進(jìn)方向看(假設(shè)工件不動(dòng))，刀具位于零件的左(右)側(cè)時(shí)刀具的半徑補(bǔ)償格式：格式：G41/G42 X_Y_D_其中D_為刀具補(bǔ)償號(hào)G54G59設(shè)定工件坐標(biāo)系G54G59是系統(tǒng)預(yù)定扥6個(gè) 工件坐標(biāo)系，可根據(jù)需要任意選用。 按照刀具當(dāng)前位置與工件原點(diǎn)位置的偏差，設(shè)置當(dāng)前刀具位置坐標(biāo)M指令指令輔助功能作用：控制機(jī)床及其輔助裝置的通斷的指令作用：控制機(jī)床及其輔助裝置的通斷的指令 組成：組成：M后跟兩位數(shù)字組成后跟兩位數(shù)字組成（1）M00程序停止程序停止在執(zhí)行完在執(zhí)行完M00指令程序段后，主軸停轉(zhuǎn)、進(jìn)給停止、冷卻液關(guān)閉

10、、指令程序段后，主軸停轉(zhuǎn)、進(jìn)給停止、冷卻液關(guān)閉、程序停止。此時(shí)可執(zhí)行某一手動(dòng)操作，如工件調(diào)頭、手動(dòng)變速等，如程序停止。此時(shí)可執(zhí)行某一手動(dòng)操作，如工件調(diào)頭、手動(dòng)變速等，如果重新按下控制面板上的循環(huán)啟動(dòng)按鈕，繼續(xù)執(zhí)行下一程序段果重新按下控制面板上的循環(huán)啟動(dòng)按鈕，繼續(xù)執(zhí)行下一程序段（2） M01選擇程序停止選擇程序停止該指令與該指令與M00相類似。不同的是，必須在操作面板上預(yù)先按下相類似。不同的是，必須在操作面板上預(yù)先按下“任任選停止選停止”按鈕，才能使程序停止，否則按鈕，才能使程序停止，否則M01將不起作用將不起作用當(dāng)零件加工時(shí)間較長(zhǎng)，或在加工過(guò)程中需要停機(jī)檢查、測(cè)量關(guān)鍵部位當(dāng)零件加工時(shí)間較長(zhǎng)，或

11、在加工過(guò)程中需要停機(jī)檢查、測(cè)量關(guān)鍵部位尺寸以及交換班等情況時(shí)，使用該指令尺寸以及交換班等情況時(shí)，使用該指令（3） M02程序結(jié)束程序結(jié)束當(dāng)全部程序結(jié)束時(shí)使用該指令，它使主軸停轉(zhuǎn)、進(jìn)給停止、冷卻液當(dāng)全部程序結(jié)束時(shí)使用該指令，它使主軸停轉(zhuǎn)、進(jìn)給停止、冷卻液關(guān)閉，并使機(jī)床復(fù)位關(guān)閉，并使機(jī)床復(fù)位（4）M03、M04、M05主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn))、主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（反、主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）及主軸停指令轉(zhuǎn)）及主軸停指令 （5）M06換刀指令換刀指令（6）M08冷卻液開(kāi)冷卻液開(kāi)（7）M09冷卻液關(guān)冷卻液關(guān)（8）M30程序結(jié)束返回程序結(jié)束返回在完成程序段的所有指令后，使主軸停轉(zhuǎn)、進(jìn)給停止、冷

12、卻液關(guān)閉，在完成程序段的所有指令后，使主軸停轉(zhuǎn)、進(jìn)給停止、冷卻液關(guān)閉，將程序指針?lè)祷氐降谝粋€(gè)程序段并停下來(lái)將程序指針?lè)祷氐降谝粋€(gè)程序段并停下來(lái) 在有工作結(jié)束指示燈的機(jī)床上，該指示燈點(diǎn)亮在有工作結(jié)束指示燈的機(jī)床上，該指示燈點(diǎn)亮 （9）M98子程序調(diào)用指令子程序調(diào)用指令 （10）M99子程序返回到主程序指令子程序返回到主程序指令M指令指令輔助功能其他功能指令其他功能指令F指令指令指定進(jìn)給速度指令指定進(jìn)給速度指令（續(xù)效指令）（續(xù)效指令）組成：組成： 編碼法：編碼法：F帶兩位數(shù)字，如帶兩位數(shù)字，如F05，F(xiàn)36。后面所帶的數(shù)字只是一個(gè)代。后面所帶的數(shù)字只是一個(gè)代碼，它與某個(gè)（系統(tǒng)規(guī)定的）速度值相對(duì)應(yīng)，

13、這種指令所指定的進(jìn)給速碼，它與某個(gè)（系統(tǒng)規(guī)定的）速度值相對(duì)應(yīng)，這種指令所指定的進(jìn)給速度是有級(jí)的，速度值序既可能等差數(shù)列，也可能是等比數(shù)列度是有級(jí)的，速度值序既可能等差數(shù)列，也可能是等比數(shù)列 直接法：直接法：F后帶若干位數(shù)字，如后帶若干位數(shù)字，如F150，F(xiàn)3500。后面所帶的數(shù)字表示。后面所帶的數(shù)字表示實(shí)際的速度值，上述指令分別表示實(shí)際的速度值，上述指令分別表示F=150mm/min；F=3500mm/mS指令指令（切削速度（切削速度指定主軸轉(zhuǎn)速指令指定主軸轉(zhuǎn)速指令（續(xù)效指令）（續(xù)效指令） 組成：同組成：同F(xiàn) ，如，如S3000， 單位：?jiǎn)挝唬簉/min 0T指令指令指定加工刀具號(hào)的指令指定加

14、工刀具號(hào)的指令 組成：組成：T后跟兩位數(shù)字，如后跟兩位數(shù)字，如T11,T28 T11表示選擇表示選擇11號(hào)刀具號(hào)刀具 T28表示選擇表示選擇28號(hào)刀具號(hào)刀具一個(gè)完整的零件加工程序主要由程序名程序名和若干程序段程序段組成程序名程序名是該加工程序的標(biāo)識(shí)，由程序號(hào)地址碼（，F(xiàn)ANUC 6M ）及有4位十進(jìn)制數(shù)表示的程序編號(hào)（0001）組成 程序段程序段是一個(gè)完整的加工工步單元，由若干指令字組成，以N（程序段號(hào)）指令開(kāi)頭，或LF指令結(jié)尾M02（M30）作為整個(gè)程序結(jié)束指令，有些數(shù)控系統(tǒng)可能還規(guī)定了一個(gè)特定的程序開(kāi)頭和結(jié)束的符號(hào)，如 % 、EM75R25YX1O2O3O55Zrrrrrrrrrrrrrr

15、rrrr10f程程 序序 段段N01 G91 G17 G00 G42 D01 X85 Y-25* N02 Z-15 S400 M03 M08 * N03 G01 X85 F300 * N04 G03 Y50 I25 * N05 G01 X-75 * N06 Y-60 * N07 G00 Z15 M05 M09 * N08 G40 X75 Y35 M02 *程序名程序名：O2000 手工編程指編制零件數(shù)控加工程序的各個(gè)步驟，手工編程指編制零件數(shù)控加工程序的各個(gè)步驟，即從分即從分析零件圖紙、制訂工藝規(guī)程、計(jì)算刀具運(yùn)動(dòng)軌跡、編寫(xiě)零件加析零件圖紙、制訂工藝規(guī)程、計(jì)算刀具運(yùn)動(dòng)軌跡、編寫(xiě)零件加工程序單、制

16、備控制介質(zhì)直到程序校核，工程序單、制備控制介質(zhì)直到程序校核，整個(gè)過(guò)程都由人工完整個(gè)過(guò)程都由人工完成成 對(duì)點(diǎn)位加工或幾何形狀不復(fù)雜的輪廓加工，幾何計(jì)算簡(jiǎn)單、程序段不多，容易實(shí)現(xiàn)手工編程手工編程。如簡(jiǎn)單階梯軸的車削加工，一般不需要復(fù)雜的坐標(biāo)計(jì)算，往往如簡(jiǎn)單階梯軸的車削加工，一般不需要復(fù)雜的坐標(biāo)計(jì)算，往往可以由技術(shù)人員根據(jù)工序圖紙數(shù)據(jù)，直接編寫(xiě)數(shù)控加工程序可以由技術(shù)人員根據(jù)工序圖紙數(shù)據(jù)，直接編寫(xiě)數(shù)控加工程序。編程方法與舉例編程方法與舉例 圖中OXY為編程用的工件坐標(biāo)系 編程單位是mm（D01）= 4 編程方法與舉例編程方法與舉例 按絕對(duì)坐標(biāo)方式編程 N01 G90 G17 G00 X0.0 Y0.0

17、 Z50N02 G41 X20.0 Y10.0 D01 N03 Z2.0 M03 S500 N04 G01 Z-10 F200N05 G01 Y50.0 F100 N06 X50.0 N07 Y20.0N08 X10.0N09 G00 Z50 M05N10 G40 X0 Y0N11 M30編程方法與舉例編程方法與舉例 按增量坐標(biāo)方式編程 N01 G91 G17 G00 X0.0 Y0.0 Z50N02 G41 X20.0 Y10.0 D01 N03 Z-48 M03 S500 N04 G01 Z-12 F200N05 G01 Y40.0 F100 N06 X30.0 N07 Y-30.0N08

18、 X-40.0N09 G00 Z60 M05N10 G40 X-10.0 Y-20.0N11 M30l數(shù)控自動(dòng)編程的有關(guān)概念 lCAD/CAM集成系統(tǒng)數(shù)控編程集成系統(tǒng)數(shù)控編程 數(shù)控自動(dòng)編程數(shù)控自動(dòng)編程是利用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序，又稱為是利用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序，又稱為計(jì)算機(jī)輔助編程計(jì)算機(jī)輔助編程 編程人員將零件的形狀、幾何尺寸、刀具路線、工藝參數(shù)、機(jī)床特征等，按一定的格式和方法輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，自動(dòng)編程軟件對(duì)這些輸入信息進(jìn)行編譯、計(jì)算、處理后，自動(dòng)生成刀具路徑文件和機(jī)床的數(shù)控加工程序，通過(guò)通信接口將加工程序送入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，以備加工 CAD/CAMCAD/CAM集成系統(tǒng)數(shù)控編程集成系統(tǒng)數(shù)控編

19、程是是以待加工零件以待加工零件CAD模型為基礎(chǔ)的一模型為基礎(chǔ)的一種集加工工藝規(guī)劃及數(shù)控編程為一體的自動(dòng)編程方法種集加工工藝規(guī)劃及數(shù)控編程為一體的自動(dòng)編程方法 零件的幾何形狀可在零件設(shè)計(jì)階段采用零件的幾何形狀可在零件設(shè)計(jì)階段采用 CAD/CAM CAD/CAM 集成系集成系統(tǒng)的幾何設(shè)計(jì)模塊在交互方式下進(jìn)行定義、顯示和修改，最統(tǒng)的幾何設(shè)計(jì)模塊在交互方式下進(jìn)行定義、顯示和修改，最終得到零件的幾何模型。終得到零件的幾何模型。 數(shù)控編程的一般過(guò)程（包括刀具的定義或選擇、刀具運(yùn)動(dòng)數(shù)控編程的一般過(guò)程（包括刀具的定義或選擇、刀具運(yùn)動(dòng)方式的定義、切削加工參數(shù)的確定、走刀軌跡的生成、加工方式的定義、切削加工參數(shù)的確定、走刀軌跡的生成、加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真顯示、程序驗(yàn)證直到后置處理等），都是在過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真顯示、程序驗(yàn)證直到后置處理等），都是在圖形交互方式下完成，具有形象、直觀和高效等優(yōu)點(diǎn)圖形交互方式下完成，具有形象、直觀和高效等優(yōu)點(diǎn) 零件零件CAD模型的描述方法多種多樣，適于數(shù)控編程的主要有：模型的描述方法多種多樣，適于數(shù)控編程的主要有：表面模型表面模型(surface model)和和實(shí)體模型實(shí)體模型(solid model)，其中以，其中以表面模型在數(shù)控編程中應(yīng)用較為廣泛表面模型在數(shù)控編程中應(yīng)用較為廣泛 基于表面模型基