數(shù)控編程基礎課件-002

第二章數(shù)控編程基礎2.1程序編制的基本內容程序編制的基本概念

從零件圖紙到編制零件加工程序和制作控制介質的全部過程，稱為程序編制。

程序編制分為手工和自動編程兩種。

1、手工編程的步驟

2.1程序編制的基本內容確定加工方案工藝處理數(shù)學處理編寫程序清單制備控制介質程序檢驗

圖2-1數(shù)控編程過程2、自動編程

自動編程可分為機內編程和機外編程。利用CAM系統(tǒng)進行自動編程的框圖如下：2.1程序編制的基本內容圖2-2自動編程過程的框圖零件幾何造型加工模擬程序傳輸生成刀具路徑文件生成零件加工程序利用CAM系統(tǒng)進行自動編程的基本步驟

1）確定加工工藝

2）加工模型建立3）刀具軌跡生成4）后置代碼生成5）加工代碼輸出

2.1程序編制的基本內容1.定義

機床坐標系是指用于確定機床的運動方向和移動距離的坐標系。標準的數(shù)控機床坐標系是一個右手笛卡爾直角坐標系，其基本坐標軸為X、Y、Z直角坐標，相對于每個坐標軸的旋轉運動坐標為A、B、C。

2.2機床坐標系圖2－3數(shù)控銑床坐標系2.2機床坐標系圖2-4右手笛卡爾直角坐標系+X′、+Y′、+Z′表示工件的正移動方向。2.2機床坐標系2.各坐標軸的確定（1）Z軸的確定

Z軸是傳遞切削力的主軸所規(guī)定的主軸軸向。對于銑床、鏜床、鉆床等是帶動刀具旋轉的軸；圖2－5銑床z軸+2.2機床坐標系圖2－6車床Z軸方向的確定車床、磨床等是帶動工件旋轉的軸,其方向是平行于主軸軸線，遠離工件方向為正方向。2.2機床坐標系（2）X軸的確定

X軸一般是水平的，平行于工件的裝夾平面。它平行于主要的切削方向，且以此方向為主方向。

1）對于工件旋轉的機床（如車床、磨床等），X坐標是工件的徑向且平行于橫向拖板，刀具遠離回轉中心是正向。2.2機床坐標系圖2-7臥式數(shù)控車床2.2機床坐標系①當Z軸水平時，沿刀具主軸向工件看，X軸的正方向指向右邊。2）對于刀具旋轉的機床（如銑、鉆、鏜床）

圖2-8臥式鏜床2.2機床坐標系

a．對于單立柱機床，X軸的正方向指向右邊。②Z軸為鉛垂方向（立式主軸）圖2－9立式數(shù)控機床+x2.2機床坐標系圖2-10龍門式輪廓銑床

b．對于雙立柱機床（如龍門機床），當站在操作臺一側從主軸向左側立柱看時，X軸的正方向指向右邊。2.2機床坐標系（3）Y軸的確定Y軸的運動方向則根據(jù)X軸和Z軸按右手法則確定。圖2-11立式銑床+y2.2機床坐標系

（4）轉動方向的確定圍繞X、Y、Z軸的轉動分別用A、B、C表示，它們的正方向為右旋螺紋前進的方向。

3．機床原點機床原點是指機床坐標系的原點，即X=0,Y=0,Z=0的點。2.2機床坐標系

4.工件坐標系和工件原點

工件坐標系是由編程人員以工件圖紙上的某一固定點位原點（也稱工件原點）所建立的坐標系。2.2機床坐標系機床原點工件原點機床參考點編程原點圖2-12數(shù)控車床坐標系及相關點的關系2.2機床坐標系

5.絕對坐標系與相對坐標系1)絕對坐標系

所有的坐標值均從同一固定坐標點計量的坐標系。2)相對坐標系

運動軌跡的終點坐標是相對于起點計量的坐標系（或增量坐標系）。2.2機床坐標系ABXXYYO18121520圖2-13絕對與相對坐標系以絕對坐標計算：XA=12,YA=15,XB=30,YB=35

以相對坐標計算：XA=0,YA=0,XB=18,YB=202.2機床坐標系2.3常用數(shù)控指令和編程方法

2.3.1編制數(shù)控程序常用的指令代碼（一）準備功能代碼（G代碼）

準備功能代碼用于指定一些動作或選擇一種操作方式，它使用G字編程。2.3常用數(shù)控指令和編程方法

模態(tài)代碼是指某些G代碼在一個程序段被指定后，直到以后程序段出現(xiàn)同組的另一個代碼時才失效的G代碼。

非模態(tài)代碼是指只有書寫了該代碼時才有效的代碼。表2-1與坐標設定有關的指令

1．與坐標設定有關的指令2.3常用數(shù)控指令和編程方法

代碼功能代碼功能G53～G59機床坐標系選擇G18選擇XY平面G17選擇XY平面G19選擇XY平面2．與坐標軸移動有關的指令

表2-2與坐標軸移動有關的指令

2.3常用數(shù)控指令和編程方法

代碼功能G00定位（快速直線插補）G01直線插補G02順圓插補G03逆圓插補3．刀具補償指令

表2-3與刀具補償有關的指令

2.3常用數(shù)控指令和編程方法

代碼功能G40刀具半徑補償取消G41刀具半徑左補償G42刀具半徑右補償G43刀具長度正補償G44刀具長度負補償G49刀具長度補償取消

4．與指令確定的數(shù)值有關的指令

表2-4與指令確定的數(shù)值有關的指令

2.3常用數(shù)控指令和編程方法

代碼功能代碼功能G90絕對值編程G95進給量（每轉）G91增量值編程G20輸入值為英制G94進給速度（每分鐘）G21輸入值為米制5．可簡化編程的指令

表2-5可簡化編程的指令2.3常用數(shù)控指令和編程方法

代碼功能代碼功能G50縮放關G71～76循環(huán)加工指令G51縮放開G81～89孔循環(huán)加工指令G68旋轉變換G80取消孔循環(huán)加工指令G69旋轉取消6．其他功能G代碼

表2-6其他功能G代碼

2.3常用數(shù)控指令和編程方法

代碼功能G04暫停

（二）輔助功能代碼（M代碼）

輔助功能代碼（M代碼）用于指令控制功能和機床功能，多與程序執(zhí)行和機械控制有關。

1．M00程序停止。執(zhí)行M00后程序停止，可按機床上的起動按鈕使機床重新起動，繼續(xù)執(zhí)行以后的程序。

2.3常用數(shù)控指令和編程方法

2．M01可選擇的程序停止。當按下機床操作面板上的“選擇開機”按鈕時，執(zhí)行M0l以后程序停止，重新起動則繼續(xù)執(zhí)行下段。

3．M02和M30程序結束。

4．M03、M04和M05主軸正轉、反轉和停轉。5．M06換刀。2.2常用數(shù)控指令和編程方法

（三）F、S、T指令—都是續(xù)效代碼（1）F指令為進給速度指令(mm/min)（2）S指令—主軸轉速指令(r/min)（3）T指令—刀號指令，T后跟兩位數(shù)字，這兩位數(shù)字表示刀具的編號。2.3常用數(shù)控指令和編程方法

2.3.2數(shù)控加工程序的結構1．程序的組成一個完整的零件加工程序由程序段組成；一個程序段由若干個代碼字組成；每個代碼字由字符（字母、數(shù)字、符號）組成。

2.3常用數(shù)控指令和編程方法

例如：N01G91G00X50Y60LFN02G01X1000Y5000F150S300T12M03LF．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．N10G00X-50Y-60M02LF2.3常用數(shù)控指令和編程方法

每個程序段以序號“N”開頭，以LF(LineFinish)結束，M02作為整個程序的結束。2．程序段格式（1）地址符可編程序段格式這種格式稱字-地址程序格式，其特點是程序簡單，可讀性強，易于檢查。2.3常用數(shù)控指令和編程方法

（2）分隔符固定順序程序段格式該種格式是用分隔符“HT”代替地址符。由于該格式不直觀，編程不便，現(xiàn)在已很少使用。3．主程序和子程序（1）子程序：將重復出現(xiàn)的程序串單獨抽出來，按一定的格式寫成子程序，供主程序調用。

2.3常用數(shù)控指令和編程方法

（2）子程序的格式：除有子程序名或子程序開頭代碼字外，還要有子程序結束代碼字。其余部分與主程序相同。（3）主程序：程序中字子程序以外的部分便稱為主程序。

2.3常用數(shù)控指令和編程方法

2.4程序編制中的工藝處理及數(shù)值計算（一）數(shù)控加工工序的劃分工序的劃分原則：先面后孔的原則；刀具集中的原則；粗、精分開的原則；按部位分序的原則。（二）對刀點與換刀點對刀點：刀具相對于工件運動的起點，又稱起刀點，也就是程序運行的起點。2.4程序編制中的工藝處理及數(shù)值計算工作零點x0圖2-19對刀點的坐標值x機床零點對刀點y0x1y1換刀點y2.4程序編制中的工藝處理及數(shù)值計算圖2－20對刀點2.4程序編制中的工藝處理及數(shù)值計算

對刀點的選擇原則：①對刀點應便于數(shù)學處理和程序編制；②對刀點在機床上容易校準；③在加工過程中便于檢查；④引起的加工誤差小。對刀點可以設置在零件、夾具上面或機床上面。

2.4程序編制中的工藝處理及數(shù)值計算

換刀點：一把刀具用完后，為防止刀具與工件相碰，刀具要先到工件之外，再進行換刀這個位置就叫換刀點。換刀點應根據(jù)工序內容的安排。為了防止換刀時刀具碰傷工件，換刀點往往設在零件的外面。2.4程序編制中的工藝處理及數(shù)值計算（三）走刀路線的選擇走刀路線是指數(shù)控加工過程中刀位點相對于被加工工件的運動軌跡。走刀路線的選擇原則：①保證零件的加工精度和表面租糙度；②方便數(shù)值計算，減少編程工作量；③縮短走刀路線，減少空行程。

2.4程序編制中的工藝處理及數(shù)值計算（四）刀具的選擇、切削用量的確定

加工刀具的選擇:1)選用硬質合金刀具或性能更好的更耐磨的帶涂層的刀具；2)銑平面輪廓用平頭立銑刀，銑空間輪廓時選球頭立銑刀；2.4程序編制中的工藝處理及數(shù)值計算

切削用量的選擇:1)與普通機械加工相似2)可根據(jù)實際經(jīng)驗或查問有關手冊

3）要規(guī)定刀具的結構尺寸，供刀具組裝預調使用；4）保證有可調用的刀具文件。2.4程序編制中的工藝處理及數(shù)值計算

（五）數(shù)控機床的選擇1.平面孔系零件的加工這類零件或孔數(shù)較多，或孔位置精度要求較高，宜用點位直線控制的數(shù)控鉆床與鏜床加工。

2.4程序編制中的工藝處理及數(shù)值計算2.旋轉體類零件的加工此類零件多選用數(shù)控車床或數(shù)控磨床加工。3.平面輪廓的加工此類零件的輪廓多由直線和圓弧組成，一般選兩坐標