數控加工基礎數控加工基礎

《數控機床編程及操作》

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六安職業(yè)技術學院機電工程系：權秀敏數控程序是怎么編寫的？數控機床坐標怎么判斷？？？？？第二章數控加工編程基礎

課時數：21、數控機床坐標系

2、數控加工程序格式(重難點)第1節(jié)機

床

坐

標

系

一、機床坐標系和主運動方向

1）標準坐標系的規(guī)定

標準中規(guī)定直線進給運動用右手直角笛卡兒坐標系X、Y、Z表示，常稱基本坐標系。X、Y、Z坐標軸的相互關系用右手定則決定。直線坐標XYZ旋轉坐標ABC附加坐標UVW采用右手笛卡兒坐標系

如圖所示，圖中：

大拇指指向X軸的正方向，食指指向Y軸的正方向，中指指向Z軸的正方向。圍繞X、Y、Z軸旋轉的圓周進給坐標軸分別用A、B、C表示。

2）運動方向的確定

統(tǒng)一規(guī)定：

（1）標準坐標系X、Y、Z作為刀具(相對于工件)運動的坐標系（2）增大刀具與工件距離的方向為坐標正方向

即坐標系的正方向都是假定工件靜止、刀具相對于工件運動來確定的。

3）坐標軸的確定

(1)Z軸的確定。統(tǒng)一規(guī)定與機床主軸重合或平行的坐標為Z軸，即傳遞切削動力的主軸，遠離工件的方向為正方向。對于沒有主軸的機床，規(guī)定垂直于工件裝夾表面的方向為Z坐標軸的方向，正向是使刀具離開工件的方向。

(2)?X軸的確定。X軸為水平的、平行于工件裝夾面的軸，且垂直Z軸。對于加工過程中主軸帶動工件旋轉的機床，X軸沿工件的徑向并平行于橫向拖板，刀具或砂輪離開工件旋轉中心的方向為X軸的正向。

對于Z軸是垂直的，應從刀具向立柱看，X軸的正方向指向右，若水平從主軸向工件，X軸的正方向指向右。

(3)?Y軸的確定。根據X、Z軸及其方向，可按右手直角笛卡兒坐標系，利用右手螺旋法則確定Y軸。根據X、Y、Z軸及其方向，利用右手螺旋法則即可確定A、B、C的方向。數控機床坐標系

立式數數控銑銑床數控車車床的的坐標標系二、機機床床原點點和機機床參參考點點1）機機床原原點機床原原點：：是機機床基基本坐坐標系系的原原點，，是工工件坐坐標系系、機機床參參考點點的基基準點點，又又稱機機械原原點、、機床床零點點，它它是機機床上上的一一個固固定點點，其其位置置是由由機床床設計計和制制造單單位確確定的的，通通常不不允許許用戶戶改變。數控機機床的的機床床原點點與參參考點點注意：：數控車車床的的機床床原點點一般般在卡卡盤前前端面面或后后端面面的中中心；；數控銑銑床的的機床床原點點，各各生產產廠不不一致致，有有的在在機床床工作作臺的的中心心，有有的在在進給給行程程的終終點。。2）機機床參參考點點機床參參考點點：是機床床坐標標系中中一個個固定定不變變的點點，是是機床床各運運動部部件在在各自自的正正向自自動退退至極限的一個個點(由限位位開關關精密密定位位)。機床床參考考點已已由機機床制制造廠廠測定定后輸輸入數數控系系統(tǒng)，，并記記錄在在機床床說明明書中中，用用戶不不得更更改。。在機床床接通通電源源后，，通常常要做做回零操作，，使刀刀具或或工作作臺運運動到到機床床參考考點。。注意：：通常我我們所所說的的回零操操作，，其實是是指機機床返回參參考點點的操操作，，并非非返回回機床床零點點?；亓悴俨僮靼粹o三、工工件坐坐標系系和工工件原原點工件坐坐標系系：是編程程人員員在編編程時時使用用的，，由編編程人人員以以工件件圖紙紙上的的某一一固定定點為為原點點所建建立的的坐標標系，，編程程尺寸寸都按按工件件坐標標系中中的尺尺寸確確定。。工件坐坐標系系的原原點稱稱為工工件原原點或或編程程原點點。工件原原點最最好選選在工工件圖圖樣的的基準準上或或工件件的對對稱中中心上上。編程坐坐標系系例如：：回轉體體零件件的端端面中中心;非回轉轉體零零件的的角邊邊;對稱圖圖形的的中心心等。。工件原原點設設置(a)數控車車床；；(b)數控銑銑床數控車車床：：工件原原點一一般設設在主主軸中中心線線與工工件右右端面面或左左端面面的交交點處處；數控銑銑床：：工件原原點一一般設設在工工件的的某個個角上上或對對稱中中心上上。四、工工件坐坐標系系和機機床坐坐標系系的關關系機床坐坐標系系與工工件坐坐標系系的聯聯系：：當工工件在在機床床上固固定后后，工工件原原點和和機床床原點點之間間的偏偏移量量必須須通過過測量量來定定，存存入G54—G57原點點偏置置寄存存器中中，供供數控控系統(tǒng)統(tǒng)計算算用，，對于于多原原點工工件，，只要要調用用不同同偏置置即可可。在在沒有有工件件測量量頭的的情況況下，，程序序原點點的位位置測測量要要靠碰碰刀的的方式式進行行。編程時時，尺尺寸都都按工工件坐坐標系系中的的尺寸寸確定定。對刀：就是是確定定工件件坐標標系與與機床床坐標標系的的相互互位置置關系系。對刀點點可以設設在工工件、、夾具具或機機床上上，但但必須須與工工件的的定位位基準準(相當于于工件件坐標標系)有已知知的準準確關關系，，這樣樣才能能確定工工件坐坐標系系與機機床坐坐標系系的關關系。。選擇對對刀點點的原原則是是：便于確確定工工件坐坐標系系與機機床坐坐標系系的相相互位位置，，容易易找正正，加工過過程中中便于于檢查查，引引起的的加工工誤差差小。。當對對刀精精度要要求較較高時時，對對刀點點應盡盡量選選在零零件的的設計計基準準或工工藝基基準上上。五.對對刀刀機床坐坐標系系與工工件坐坐標系系刀位點點：是指編編制數數控加加工程程序時時用以以確定定刀具具位置置的基基準點點。(1)對于平平頭立立銑刀刀、面面銑刀刀類刀刀具，，刀位位點一一般取取為刀刀具軸軸線與與刀具具底端端面的的交點點；(2)對球頭頭銑刀刀，刀刀位點點為球球心；；(3)對于車車刀、、鏜刀刀類刀刀具，，刀位位點為為刀尖尖；(4)鉆頭取取為鉆鉆尖等等。刀位點點(a)平頭銑銑刀；；(b)鉆頭；；(c)球頭銑銑刀；；(d)車刀、、鏜刀刀第2節(jié)節(jié)數控加加工程程序格格式一、程程序基基本格格式1）數數控加加工程程序的的結構構一個完完整的的數控控加工工程序序可分分：程序號號程序段段程程序序結束束指令令等幾個個部分分。程序號號：又名程程序名名，置置于程程序開開頭，，用作作一個個具體體加工工程序序存儲儲、調調用的的標記記。程序號號碼以以地址址O、P、%以及及1～～9999范圍圍內的的任意意數字字組成成。通常：：FANUC系系統(tǒng)用用“O”，SINUMERIC系統(tǒng)統(tǒng)用““%”作為程程序號號的地地址碼碼。程序段段——是控制制機床床的一一種語語句，，表示示一個個完整整的運運動或或操作作。工工件加加工程程序由由若干干個程程序段段組成成。程序結結束指指令——用M02或M30代碼，，放在在最后后一個個程序序段作作為整整個程程序的的結束束。編程示示例O2001；(程序號號)N10G50X200Z150T0100；(建立工工件坐坐標系系，選選擇T01號刀)N20G96S150M03；(恒線速速設定定，主主軸正正轉)N25G50S2000；(設定主主軸最最高轉轉速)N30G00X20Z6T0101；(①建立立刀具具補償償)N40G01Z-30F0.25；(②20圓柱加加工)N50X50；(③50軸肩加加工)N60X60Z-70；(④50圓錐加加工)N70X90；(⑤60軸肩加加工)N80G00X200Z150T00M05；(⑥刀具具回位位)N90M02；(程序序結結束束)上例例為為一一個個完完整整的的零零件件加加工工程程序序：：程序序號號為O2001。以上上程程序序中中每每一一行行即即稱稱為為一一個個程序序段段，共共由由10個程程序序段段組組成成，，每每個個程程序序段段以以序序號號““N”開開頭頭。。M02作為為整整個個程序序的的結結束束。2））程程序序段段的的組組成成一個個程程序序段段表表示示一一個個完完整整的的加加工工工工步步或或動動作作。。由：程序序段段號號、若干干程程序序字字、程序序段段結結束束符符號號組成成。。程序序段段號號N又又稱稱程程序序段段名名，，由由地地址址N和和數數字字組組成成。。程序序字字由一一組組排排列列有有序序的的字字符符組組成成，，如如G00、、G01、、X120、、M02等等，，表表示示一一種種功功能能指指令令。。程程序序段段末末尾尾的的““；”為為程程序序段段結結束束符符號號，，有有時時也也用用““LF””表表示示程程序序段段結結束束。。3））程程序序段段的的格格式式程序序段段格格式式指指程程序序中中的的字字、、字字符符、、數數據據的的安安排排規(guī)規(guī)則則。。程序序段段的的格格式式固定定順順序序程程序序段段格格式式最常常用用的的是是地地址址可可變變程程序序段段格格式式，，簡簡稱稱字地地址址程程序序格格式式。。分隔隔符符程程序序格格式式可變變程程序序段段格格式式。。其形形式式如如下下：：N_G_X_Y_Z_……F_S_T_M_；；例如如：：N10G01X40Z0F0.2；；為程程序序段段地地址址碼碼，，用用于于指指令令程程序序段段號號；；為指指令令動動作作方方式式的的準準備備功功能能地地址址，，G01為為直線線插插補補指指令令；；為坐坐標標軸軸地地址址，，后后面面的的數數字字表表示示刀刀具具移移動的的目目標標點點坐坐標標；；為進進給給量量指指令令地地址址，，后后面面的的數數字字表表示示進進給量量。。NGXF在程程序序段段中中除除程程序序段段號號與與程程序序段段結結束束字字符符外外，，其其余余各字字的的順順序序并并不不嚴嚴格格，，可可先先可可后后。。但為為便便于于編編寫寫，，習習慣慣上上可可按按N，，G，，X，，Y，，Z，，……，，F，，S，，T，，M的的順順序序編編程程。。在程程序序段段中中，，必必須須明明確確組組成成程程序序段段的的各各要要素素：：移動動目目標標：：終終點點坐坐標標值值X、、Y、、Z；；沿沿怎怎樣樣的的軌軌跡跡移移動動：：準準備備功功能能字字G；；進進給給速速度度：：進進給給功功能能字字F；；切切削削速速度度：：主主軸軸轉轉速速功功能能字字S；；使使用用刀刀具具：：刀刀具具功功能能字字T；；機機床床輔輔助助動動作作：：輔輔助助功功能能字字M。。二、、程序序指指令令分分類類1））G功功能能G指令令規(guī)定定刀刀具具和和工工件件的的相相對對運運動動軌軌跡跡(即規(guī)規(guī)定定插插補補功功能能)、刀刀具具補補償償、、固固定定循循環(huán)環(huán)、、機機床床坐坐標標系系、、坐坐標標平平面面等等多多種種加加工工功功能能。。G指令令由地地址址符符G和后后面面的的兩兩位位數數字字組組成成，，從從G00到G99共100種。。G代碼碼是程程序序的的主主要要內內容容。。常用用G指指令令代代碼碼注:組組別別為為““00””的的屬屬非非模模態(tài)態(tài)代代碼碼；；其其余余為為模模態(tài)態(tài)代代碼碼，，同同組組可可相相互互取取代代。2））輔輔助助功功能能(M指指令令)輔助助功功能能M指令令用于于指指定定主主軸軸的的啟啟停停、、正正反反轉轉、、冷冷卻卻液液的的開開關關、、工工件件或或刀刀具具的的夾夾緊緊與與松松開開、、刀刀具具的的更更換換等等。。輔助助功功能能M指指令令由指指令令地地址址符符M和后后面面的的兩兩位位數數字字組組成成，，也也有有M00～M99共100種。。M指令令也有有續(xù)續(xù)效效指指令令與與非非續(xù)續(xù)效效指指令令。。常用用M指指令令代代碼碼注：：①①組組別別為為““00””的的屬屬非非模模態(tài)態(tài)代代碼碼；；其其余余為為模模態(tài)態(tài)代代碼碼，，同同組組可可相相互互取取代代。。②作作用用時時間間為為““★★””號號者者，，表表示示該該指指令令功功能能在在程程序序段段指指令運運動動完完成成后后開開始始作作用用；；為為““＃?！薄碧柼栒哒撸?，則則表表示示該該指指令令功功能能與與程序序段段指指令令運運動動同同時時開開始始。。3））進進給給功功能能(F功功能能)F指令令為為進進給給速速度度指指令令，，用用來來指指定定坐坐標標軸軸移移動動進進給給的的速速度度。。該該指指令令一一般般有有以以下下兩兩種種表表示示方方法法：：(1)代碼碼法法。代代碼碼法法后后面面的的數數字字不不直直接接表表示示進