數(shù)控編程教學(xué)課件1

數(shù)控編程與仿真項(xiàng)目一數(shù)控編程基礎(chǔ)數(shù)控編程基礎(chǔ)及平面加工一.項(xiàng)目目標(biāo)：1.了解數(shù)控編程的基本步驟；2.了解機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系之間的關(guān)系；3.掌握數(shù)控編程的相關(guān)工藝內(nèi)容；4.掌握數(shù)控編程的部分指令格式；5.掌握數(shù)控編程的基本方法。數(shù)控編程基礎(chǔ)及平面加工二.項(xiàng)目重難點(diǎn)：1.掌握數(shù)控編程的相關(guān)工藝內(nèi)容；2.掌握數(shù)控編程的部分指令.3.掌握數(shù)控編程的基本方法。三、項(xiàng)目?jī)?nèi)容：程序編制步驟1)分析零件圖樣2)工藝處理(1)確定加工方案。(2)刀具、夾具的選擇。(3)選擇對(duì)刀點(diǎn)。(4)確定加工路線。(5)確定切削用量。3)刀具運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算(數(shù)學(xué)處理)4)編程加工程序單5)程序輸入6)程序校驗(yàn)7)首件試切數(shù)控編程基礎(chǔ)及平面加工任務(wù)

任務(wù)分析獲取資源資訊編制工藝計(jì)劃實(shí)施加工檢查評(píng)價(jià)加工評(píng)價(jià)……怎樣做能達(dá)到要求是什么材料求助誰(shuí)怎樣裝夾用什么機(jī)床在裝配體中是干什么用的精度是多少、如何檢測(cè)什么樣的程序能實(shí)現(xiàn)要求有什么刀具機(jī)床參數(shù)材料鋁

的硬度和強(qiáng)度都比較低，純鋁不適合機(jī)件的制造。工業(yè)上把鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。變形鋁合金又分為防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金和鍛鋁合金。鑄造鋁合金又分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金和鋁鋅切削加工性能良好。由于鋁材塑性好，在加工過(guò)程中易粘刀而形成積屑瘤，故加工過(guò)程中要求刀具要鋒利、冷卻充分。數(shù)控加工誤差的組成

數(shù)控加工誤差△數(shù)加是由編程誤差△編、機(jī)床誤差△機(jī)、定位誤差△定、對(duì)刀誤差△刀等誤差綜合形成。即：△數(shù)加=f(△編+△機(jī)+△定+△刀)（1）編程誤差△編由逼近誤差δ、圓整誤差組成。逼近誤差δ是在用直線段或圓弧段去逼近非圓曲線的過(guò)程中產(chǎn)生。圓整誤差是在數(shù)據(jù)處理時(shí)，將坐標(biāo)值四舍五入圓整成整數(shù)脈沖當(dāng)量值而產(chǎn)生的誤差。（2）機(jī)床誤差△機(jī)由數(shù)控系統(tǒng)誤差、進(jìn)給系統(tǒng)誤差等原因產(chǎn)生。（3）定位誤差△定是當(dāng)工件在夾具上定位、夾具在機(jī)床上定位時(shí)產(chǎn)生。（4）對(duì)刀誤差△刀是在確定刀具與工件的相對(duì)位置時(shí)產(chǎn)生。方法

N2G90G54……M301.Z向設(shè)定器機(jī)械式Z向設(shè)定器

光電式Z向設(shè)定器2.尋邊器機(jī)械式尋器光電式尋邊器裝夾方式限制自由度：墊鐵尺寸：可行定位確定加工順序及走刀路線合理基準(zhǔn)先行先面后孔……..先粗后精尋求最短走刀路線，減少空行程，提高效率粗加工時(shí)切削用量的選擇原則：主要考慮保證提高效率和刀具耐用度。

精加工時(shí)的切削用量的選擇原則：主要考慮保證加工精度和表面粗糙度，其次是刀具耐用度和效率。背吃刀量進(jìn)給量切削速度逆銑在切削部位刀齒的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相反。工件裝夾緊固刀齒較易磨損加工表面質(zhì)量工件表面有硬皮順銑在切削部位刀齒的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相同。刀齒磨損較少已加工表面質(zhì)量較高加工比較平穩(wěn)刀具耐用度提高2～3倍刀具選擇

耐用刀具材料的選擇原則7:24定位錐面扭矩槽刀柄拉釘粗加工刀具與精加工刀具的區(qū)別切削用量選擇ap小切深快跑刀新合理切削用量的選擇切削用量的大小對(duì)切削力、切削功率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。選擇切削用量時(shí)，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。切削用量切削用量的選擇原則切削用量的確定切削用量1.切削速度切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度稱為切削速度，以vc表示，單位為m/s或m/min。若主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(如車削、銑削等)，切削速度一般為其最大線速度。m/s或m/min式中：d—工件(或刀具)的直徑，mm；n—工件(或刀具)的轉(zhuǎn)速，r/s或r/min。切削用量2.進(jìn)給量刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量稱為進(jìn)給量。用單齒刀具(如車刀、刨刀等)加工時(shí)，進(jìn)給量常用刀具或工件每轉(zhuǎn)或每行程刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量來(lái)度量，稱為每轉(zhuǎn)進(jìn)給量或每行程進(jìn)給量，以f表示，單位為mm/r或mm/str。用多齒刀具(如銑刀、鉆頭等)加工時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度稱進(jìn)給速度，以vf表示，單位為mm/s或mm/min。刀具每轉(zhuǎn)或每行程中每齒相對(duì)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的位移量，稱每齒進(jìn)給量，以fz表示，單位為mm/z。fz、f、vf之間有如下關(guān)系：

mm/s或mm/min式中：n—刀具或工件轉(zhuǎn)速，r/s或r/min；z—刀具的齒數(shù)。切削用量3.背吃刀量在通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)并垂直于該點(diǎn)主運(yùn)動(dòng)方向的切削層尺寸平面中，垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量的切削層尺寸，稱為背吃刀量，以aP表示，單位為mm。切削用量的選擇原則粗、精加工時(shí)切削用量的選擇規(guī)律？粗加工：↑ap、↓v/h、↑F精加工：↓ap、↑v/h、↓F簡(jiǎn)單N2G90G54……M30程序、坐標(biāo)系---原點(diǎn)切入切出程序編制原則（1）保證零件的加工精度和表面質(zhì)量，且效率要高；（2）減少編程時(shí)間和程序容量：（3）減少空刀時(shí)間和在輪廓面上的停刀，以免劃傷零件；（4）減少零件的變形；（5）位置精度要求高的孔系零件的加工應(yīng)避免機(jī)床反向間隙的帶入而影響孔的位置精度；（6)復(fù)雜曲面零件的加工應(yīng)根據(jù)零件的實(shí)際形狀、精度要求、加工效率等多種因素來(lái)確定是行切還是環(huán)切，是等距切削還是等高切削的加工路線等。1.機(jī)床坐標(biāo)系在數(shù)控機(jī)床上，機(jī)床的動(dòng)作是由數(shù)控裝置來(lái)控制的，為了確定數(shù)控機(jī)床上的成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)，必須先確定機(jī)床上運(yùn)動(dòng)的位移和運(yùn)動(dòng)的方向，這就需要通過(guò)坐標(biāo)系來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)坐標(biāo)系被稱之為機(jī)床坐標(biāo)系。

數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)1機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系和主運(yùn)動(dòng)方向數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系是用來(lái)確定刀具運(yùn)動(dòng)路徑的依據(jù)。為了保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行、操作及程序編制的一致性，并使編制的程序?qū)ν愋蛿?shù)控機(jī)床具有互換性，數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定了機(jī)床坐標(biāo)系及各軸的名稱和運(yùn)動(dòng)方向。標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的規(guī)定右手笛卡兒直角坐標(biāo)系數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)坐標(biāo)軸的確定及運(yùn)動(dòng)方向的確定按照工件相對(duì)于刀具的運(yùn)動(dòng)原則定義Z軸：平行于機(jī)床主軸的坐標(biāo)軸，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎?。?duì)于沒(méi)有主軸的機(jī)床，Z軸垂直于工件的裝夾面。X軸：平行于工件裝夾面的水平方向。Y軸：其正方向根據(jù)右手定則由X和Z的方向確定。旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸A、B、C：表示軸線為X、Y、Z的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，正方向由右手螺旋定則確定。附加坐標(biāo)軸（輔助坐標(biāo)）：平行于X、Y、Z的其他輔助坐標(biāo)分別定義為U、V、W或P、Q、R。數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系(a)數(shù)控車床坐標(biāo)系；(b)數(shù)控銑床坐標(biāo)系；(c)數(shù)控鏜床坐標(biāo)系；(d)數(shù)控龍門(mén)銑床坐標(biāo)系數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)四軸加工中心坐標(biāo)系：數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)

2、機(jī)床原點(diǎn)的設(shè)置

機(jī)床原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來(lái)，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。

1）、數(shù)控車床的原點(diǎn)在數(shù)控車床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在卡盤(pán)端面與主軸中心線的交點(diǎn)處，見(jiàn)右圖。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機(jī)床原點(diǎn)設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)

2）、數(shù)控銑床的原點(diǎn)

在數(shù)控銑床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在X、Y、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。

數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)

3、機(jī)床參考點(diǎn)

機(jī)床參考點(diǎn)是用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和控制的固定位置點(diǎn)。機(jī)床參考點(diǎn)的位置是由機(jī)床制造廠家在每個(gè)進(jìn)給軸上用限位開(kāi)關(guān)精確調(diào)整好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知數(shù)。

通常在數(shù)控銑床上機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn)是重合的；而在數(shù)控車床上機(jī)床參考點(diǎn)是離機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的極限點(diǎn)。右圖所示為數(shù)控車床的參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)。

數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)時(shí)，必須先確定機(jī)床原點(diǎn)，而確定機(jī)床原點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是刀架返回參考點(diǎn)的操作，這樣通過(guò)確認(rèn)參考點(diǎn)，就確定了機(jī)床原點(diǎn)。只有機(jī)床參考點(diǎn)被確認(rèn)后，刀具（或工作臺(tái)）移動(dòng)才有基準(zhǔn)。

數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)4、編程坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系。

編程坐標(biāo)系一般供編程使用，確定編程坐標(biāo)系時(shí)不必考慮工件毛坯在機(jī)床上的實(shí)際裝夾位置。

數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)

編程原點(diǎn)是根據(jù)加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)。

編程原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致。編程原點(diǎn)

數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)5、加工坐標(biāo)系1）加工坐標(biāo)系的確定

加工坐標(biāo)系是指以確定的加工原點(diǎn)為基準(zhǔn)所建立的坐標(biāo)系。加工原點(diǎn)也稱為程序原點(diǎn)，是指零件被裝夾好后，相應(yīng)的編程原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)就是工件原點(diǎn)，也叫做工件零點(diǎn)。與機(jī)床坐標(biāo)系不同，工件坐標(biāo)系是人為設(shè)定的，選擇工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)的一般原則是：1．盡量選在工件圖樣的基準(zhǔn)上，便于計(jì)算，減少錯(cuò)誤，以利于編程。2．盡量選在尺寸精度高，粗糙度值低的工件表面上，以提高被加工件的加工精度。3．要便于測(cè)量和檢驗(yàn)。4．對(duì)于對(duì)稱的工件，最好選在工件的對(duì)稱中心上。5．對(duì)于一般零件，選在工件外輪廓的某一角上。6．Z軸方向的原點(diǎn)，一般設(shè)在工件表面。數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)工件坐標(biāo)系和機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系數(shù)控加工程序是由各種功能字按照規(guī)定的格式組成的。正確地理解各個(gè)功能字的含義，恰當(dāng)?shù)氖褂酶鞣N功能字，按規(guī)定的程序指令編寫(xiě)程序，是編好數(shù)控加工程序的關(guān)鍵。程序編制的規(guī)則，首先是由所采用的數(shù)控系統(tǒng)來(lái)決定的，所以應(yīng)詳細(xì)閱讀數(shù)控系統(tǒng)編程、操作說(shuō)明書(shū)，以下按常用數(shù)控系統(tǒng)的共性概念進(jìn)行說(shuō)明。

數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)一個(gè)數(shù)控加工程序是若干個(gè)程序段組成的。每個(gè)程序段是由一個(gè)或多個(gè)指令字組成。指令字表示一個(gè)信息單元，具體指明機(jī)床要完成的指定動(dòng)作。數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)2.程序段的組成例如：%O0001N0001G01X100Y100F100N0002X200Y300程序段號(hào)尺寸字進(jìn)給功能準(zhǔn)備功能開(kāi)始符數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)程序指令分類1.準(zhǔn)備功能（G指令）2.輔助功能(M指令)3.進(jìn)給功能(F指令)4.主軸轉(zhuǎn)速功能（S指令）5.刀具功能（T指令）數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)

1．快速點(diǎn)定位指令（G00）該指令命令刀具以點(diǎn)位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速移動(dòng)到目標(biāo)位置，無(wú)運(yùn)動(dòng)軌跡要求，不需規(guī)定進(jìn)給速度（由系統(tǒng)快進(jìn)速度決定）。輸入格式：G00X（U）＿Z（W）＿；四、數(shù)控車床的常用指令例8－1從A點(diǎn)快速進(jìn)刀到B點(diǎn)(圖8－13)。程序：G00X50.0Z6.0；或G00U-70.0W-84.0；

2．直線插補(bǔ)指令（G01）該指令用于直線或斜線運(yùn)動(dòng)?？墒箶?shù)控車床沿X軸、Z軸方向執(zhí)行單軸運(yùn)動(dòng)，也可以沿X、Z平面內(nèi)任意斜率的直線運(yùn)動(dòng)。輸入格式：G01X（U）＿Z（W）＿F＿；例8－2外圓柱切削(圖8－14)。程序：G01X60.0Z-80.0F0.3；或G01U0W-80.0F0.3；

3．圓弧插補(bǔ)指令（G02G03）該指令能使刀具沿著圓弧運(yùn)動(dòng)，車出圓弧輪廓。G02為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令，G03為逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令。例8－6順時(shí)針圓弧插補(bǔ)(圖8－18）（I，K）指令：G02X50.Z-10.I20.K17.F0.3；G02U30.W-10.I20.K