數(shù)控編程課件

第二章數(shù)控機(jī)床程序編制1第一節(jié)、根底過程分析零件圖紙確定工藝過程零件的材料，形狀、尺寸、精度、及毛坯形狀和熱處理要求等是否適宜在數(shù)控機(jī)床上加工，用什么數(shù)機(jī)等加工方法加工路線加工用量工、夾具、刀具等對刀點(diǎn)、走刀路線數(shù)值計(jì)算走刀軌跡選用直線或圓弧插補(bǔ)方法，對于復(fù)雜曲線，曲面必須使用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算程序段所需數(shù)據(jù)編寫程序單程序校檢首件試加工鋁材、木材繪圖機(jī)、CRT走刀軌跡模擬一、數(shù)控編程的步驟：2二、數(shù)控編程的方法1、手工編程〔MannualProgramming〕整個(gè)過程主要由人來完成。對于復(fù)雜圖形、手工編程難以勝任，甚至無法編出程序來，同時(shí)效率低，易出錯(cuò)。平均編程時(shí)間：加工時(shí)間=30:1。2、自動編程〔AutomaticProgramming〕整個(gè)過程主要由計(jì)算來完成。零件圖紙工藝過程簡潔的零件加工源程序計(jì)算機(jī)編譯、計(jì)算機(jī)處理加工程序幾乎可加工任何復(fù)雜形狀工件，效率高，不易出錯(cuò)。相對手工編程快幾倍，甚至上百倍。3第二節(jié)手工編程一、工藝處理

良好的工藝處理會使零件加工容易，保證質(zhì)量、精度，節(jié)省工時(shí)和材料；而較差的工藝處理會使加工困難，加大本錢、浪費(fèi)材料，甚至無法加工。1、零件加工工藝性分析〔毛坯、產(chǎn)品裝配圖和零件圖等〕2、定位基準(zhǔn)的選擇〔定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致〕3、加工方法的選擇〔保證加工零件的尺寸精度、位置精度和外表粗糙度要求〕4、機(jī)床的選擇〔考慮質(zhì)量、精度、本錢〕5、工裝的選擇〔平口鉗、壓板、彎板、托盤、專用夾具〕6、加工區(qū)域的選擇〔分析零件圖〕7、加工工藝路線規(guī)劃〔注意加工工序的劃分方法〕8、刀具的選擇〔影響加工效率、零件的加工質(zhì)量〕9、切削參數(shù)確實(shí)定〔主軸轉(zhuǎn)速、切削深度、進(jìn)給量〕10、數(shù)控編程方法的選擇〔手工、自動編程〕4二、根本知識1、零件的安裝方法和夾具盡量用通用夾具，盡量一次裝夾能把零件所有的加工外表都加工出來，零件定位基準(zhǔn)盡量與設(shè)計(jì)尺寸基準(zhǔn)重合，減少定位誤差對尺寸精度的影響。2、對刀點(diǎn)、刀位點(diǎn)和換刀點(diǎn)對刀點(diǎn)是數(shù)控加工時(shí)用來確定不同零件與機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)的相對位置關(guān)系的。對刀時(shí)，采用對刀裝置使刀位點(diǎn)與對刀點(diǎn)重合，這樣就確定了工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)，也就是后面數(shù)控編程的原點(diǎn)。加工中心需自動換刀，換刀點(diǎn)設(shè)置應(yīng)以不碰傷工件，夾具和機(jī)床為原那么。球頭銑刀

球心刀具定位的基準(zhǔn)點(diǎn)立銑刀

Z軸與刀具底面交點(diǎn)車刀刀尖54、刀具和切削用量

編程前程需預(yù)先規(guī)定好刀具的結(jié)構(gòu)尺寸，調(diào)整尺寸。切削用量主軸轉(zhuǎn)速切削深度、寬度進(jìn)給速度根據(jù)實(shí)際加工情況，經(jīng)驗(yàn)來確定，查閱相關(guān)的機(jī)械零件加工手冊85、編程的允許誤差△程=f〔△逼、△插、△圓〕△逼——采用近似計(jì)算方法逼近曲線，曲面輪廓時(shí)產(chǎn)生的△插——直線或圓弧插補(bǔ)逼近零件輪廓所產(chǎn)生的△圓——數(shù)據(jù)處理時(shí)，根據(jù)分辨率要求數(shù)據(jù)圓整產(chǎn)生的一般△程取0.1～0.2倍的零件公差方法：主要是增加插補(bǔ)段，以減小△逼，但編程數(shù)據(jù)量會增加，所以要考慮這個(gè)矛盾，合理選擇。9二、程序段格式程序字〔word〕按一定順序〔如：×100、M30、G01〕和規(guī)定排列組成程序段格式。

加工程序假設(shè)干〔程序段〕程序段格式：字地址程序段格式。N…〔程序段序號字〕G…〔準(zhǔn)備功能字〕X…Y…Z…〔I…J…K…〕〔尺寸字〕F…〔進(jìn)給功能字〕S…〔主軸轉(zhuǎn)速功能字〕T…〔刀具功能字〕M…〔輔助功能字〕LF〔或“；〞〕〔程序段結(jié)束符〕。M功能指定除G功能之外的“通斷功能〞。LF用于每個(gè)程序段結(jié)束之后〔或用“；〞〕10

三、準(zhǔn)備功能G指令模態(tài)代碼：模態(tài)代碼在同組其他G代的出現(xiàn)以前一直有效〔續(xù)效代碼〕非模態(tài)代碼有：只有在被指定的程序段才有意義〔非續(xù)效代碼〕各非模態(tài)代碼G04〔暫?！矴08〔自動加速〕G09〔自動減速〕G63〔攻絲〕G92〔坐標(biāo)系設(shè)定〕11各模態(tài)代碼組快速定位，插補(bǔ)，螺紋切削指令：G00—G03〔快速定位，插補(bǔ)〕、G06〔拋物線插補(bǔ)〕、G33—35〔螺紋切削〕平面選擇：G17—G19刀具補(bǔ)償：G40—G52循環(huán)加工：G80—G89坐標(biāo)移動或定位方法：G53—G62尺寸輸入方式：G90、G91進(jìn)給速度：G93—G95主軸速度：G96—G97不同組的G代碼，在同一程序段中可以指定多個(gè)，如果在同一程序段中指定了兩個(gè)或兩個(gè)以上同一組G代碼，那么后指定的有效。

舉例：如G02、G03同時(shí)在一個(gè)程序段，G03有效。未指定功能的指令，可以由機(jī)床的設(shè)計(jì)者根據(jù)需要定義新的功能，但必須在機(jī)床說明書中予以說明。121、坐標(biāo)系相關(guān)的指令②G92坐標(biāo)系設(shè)定指令〔非模態(tài)〕(G54)格式：G92X—Y—E—LF〔用絕對值〕編程時(shí)，使用的是工件坐標(biāo)系，用G92建立工件坐標(biāo)系，確立了工件坐標(biāo)系原點(diǎn)〔工件原點(diǎn)〕與起刀點(diǎn)〔機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)〕的距離，即參考點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位量，而建立了工件加工坐標(biāo)系。絕對值輸入方式增量值輸入方式G92X200Z280；①G90G91△注意，車削編程中，X尺寸字中的數(shù)值用生標(biāo)值的2倍，即用刀尖相對于回轉(zhuǎn)中心的直徑編程。13XYZXYZ分別指定在相應(yīng)平面上進(jìn)行插補(bǔ)加工和加工補(bǔ)償。③G17G18G19坐標(biāo)平面選擇指令

這些指令在進(jìn)行圓弧插補(bǔ)和刀具補(bǔ)償時(shí)應(yīng)使用。如：G17G02X…Y…I…J…F…；對于兩坐標(biāo)控制的機(jī)床，如車床只XZ平面運(yùn)動，故無需使用平面指令。142、運(yùn)動控制指令①G00快速點(diǎn)定位指令〔無需指定速度，即F指令無效〕格式：G90〔或91〕G00X…Y…Z…；刀具快速進(jìn)給到指定點(diǎn)，各坐標(biāo)軸獨(dú)立運(yùn)功，沒有關(guān)聯(lián)，無運(yùn)動軌跡要求。編程前應(yīng)了解機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的G00指令各坐標(biāo)軸運(yùn)動的規(guī)律和刀具的運(yùn)動軌跡，防止刀具與工件或夾具碰撞。15②G01直線插補(bǔ)指令F進(jìn)給速度指令〔續(xù)效指令〕

格式：G90〔或G91〕G01X…Y…Z…F…；產(chǎn)生直線或斜線運(yùn)動，可單軸運(yùn)動，也可3軸聯(lián)動，走空間直線。P→A→B→0→A→PN0001G92×32Y13T01；〔設(shè)定編程原點(diǎn)〕N0002G90G00×20S600M03；〔快速定位P→A〕N0003G01×-6Y7F150；〔直線插補(bǔ)A→B〕N0004×0Y0；〔直線插補(bǔ)B→O〕N0005×20Y13；〔直線插補(bǔ)O→A〕N0006G00×32MO2；〔快速返回A→P〕機(jī)床坐標(biāo)系遠(yuǎn)點(diǎn)設(shè)為P點(diǎn)16③G02、G03圓弧插補(bǔ)指令順圓逆圓圓弧插補(bǔ)順，逆圓判斷原那么：沿垂直于要加工的圓弧所在平面的坐標(biāo)軸由正方向向負(fù)方向看。

G17X…Y…I…J…格式：①G18G02X…Z…I…K…F…；G19Y…X…J…K…G17X…Y…②G18G02X…Z…R…F…；G19Y…Z…17X、Y、Z圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)，可使用絕對尺寸增量尺寸；插補(bǔ)參數(shù)I、J、K為圓心坐標(biāo)，增量尺寸〔圓心相對于圓弧起點(diǎn)〕；R為圓弧半徑R>0，0°～180°圓弧R<0，180°～360°圓??；R值小于圓弧起點(diǎn)到終點(diǎn)距離一半時(shí)，以起點(diǎn)、終點(diǎn)為根底的180°圓弧。絕大多數(shù)的數(shù)控機(jī)床編程時(shí)，均可將跨象限的圓弧編成一個(gè)程序段，即圓弧插補(bǔ)計(jì)算時(shí)能自動過象限。

18N0001G92×0Y0；N0002G90G00×30Y0S300T01MO3；N0003G03×－30Y0I-30J0F100；〔R30〕N0004G00×0Y0MO2；用增量尺寸編程N(yùn)0002G91G00×30Y0S300T01M03；N0003G03×-60I-30J0F100；〔R30〕N0004G00×30M02；舉例：鐵削加工，起刀點(diǎn)為O，O→A→B→O切削進(jìn)給速度100mm/min用絕對尺寸編程?！矙C(jī)床和工件坐標(biāo)系均為O點(diǎn)〕19④G04暫停指令〔非模態(tài)〕格式：G04P…；暫停時(shí)間〔常用毫秒為單位〕，使刀具作短時(shí)間無進(jìn)給運(yùn)動，進(jìn)行光整加工。

用途：A、不通孔加工，孔底平整；B、鏜孔完畢后，主軸停止轉(zhuǎn)動，暫停幾秒種，待主軸完全停止后再退刀，防止留下螺紋劃痕；C、橫向車削時(shí)，主軸應(yīng)暫停轉(zhuǎn)過幾轉(zhuǎn)后再退刀。203、刀具補(bǔ)償指令①G43、G44刀具長度補(bǔ)償指令為什么使用？當(dāng)?shù)毒咭蜷L度改變，而使其實(shí)際位置偏離編程位置時(shí)，防止重新編程。G17Z…格式：G18〔G43、G44〕Y…H…；G19X…X、Y、Z指補(bǔ)償軸，H〔或D〕對應(yīng)于刀補(bǔ)存儲器中補(bǔ)償值的補(bǔ)償號代碼。補(bǔ)償號代碼H00—H99需預(yù)先輸入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，具體對應(yīng)的數(shù)值由不同機(jī)床分別指定。補(bǔ)償號也可由刀具功能T代碼后兩位數(shù)字指定。如：T010321

G43、G44模態(tài)代碼，取消刀具長度偏置可用G40指令，或者偏置號為H00都可立即取消長度偏置。G43加偏置〔+偏量〕，G44減偏置〔一偏置〕實(shí)際到達(dá)點(diǎn)指令值點(diǎn)實(shí)際到達(dá)點(diǎn)指令值點(diǎn)H…2223②G40、G41、G42刀具半徑補(bǔ)償指令格式：G01G41〔G42〕X…Y…D〔H〕…；D功能字指定刀具半徑補(bǔ)償值存放器的地址號為什么使用？根據(jù)工件輪廓尺寸編制加工程序，并通過預(yù)存在數(shù)控系統(tǒng)存中的刀具中心偏移量，自動計(jì)算刀具中心軌跡進(jìn)行加工，如果沒有刀具半徑補(bǔ)償功能，當(dāng)?shù)毒吒鼡Q或重磨而改變半徑，或因粗、精加工余量不同等原因，都要按刀具中心軌跡重新編制加工程序，工作量大增。24刀具中心在工件輪廓的法向，偏置距離：粗加工R+A，精加工R。25B刀補(bǔ)—本程序段內(nèi)的刀具半徑補(bǔ)償，對程序程間的尖角不予處理。C刀補(bǔ)—可自動地實(shí)現(xiàn)夾角過渡，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)零件輪廓，自動進(jìn)行捌點(diǎn)處的刀具中心軌跡交點(diǎn)計(jì)算?！嘤蠧刀具半徑補(bǔ)償功能的系統(tǒng)，只需按零件輪廓編程，現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)都具有C刀補(bǔ)功能。G41—左偏刀具半徑補(bǔ)償，沿刀具運(yùn)動方向看〔假設(shè)工件不動〕，刀具位于零件左側(cè)時(shí)刀具半徑補(bǔ)償；G42—右偏刀具半徑補(bǔ)償，沿刀具運(yùn)動方向看〔假設(shè)工件不動〕，刀具位于零件右側(cè)時(shí)刀具半徑補(bǔ)償；G40—刀具補(bǔ)償/偏置注銷，與G41、G42配合使用，使G41、G42刀具半徑補(bǔ)償無效，刀具中心與編程軌跡重合。使用G41、G42當(dāng)?shù)毒呓咏ぜ喞獣r(shí)，數(shù)控裝置認(rèn)為是從刀具中心坐標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)榈毒咄鈭A與輪廓相切點(diǎn)為坐標(biāo)值。刀具補(bǔ)償?shù)慕⒑腿∠某绦蚨沃?，只能用G00或G01，指令不得是G02或G03。26加工：A-B-C-DN0001G91G17G01G41H01X15Y25F2;N0002X35Y15;N0003X25Y-20;N0004G03X25Y-20.5R25.5;N0005G40G01X15Y0;N0006M02;27四、輔助功能M指令主要用于機(jī)床加工操作時(shí)的一些通斷性質(zhì)的工藝指令①M(fèi)00程序停止指令〔暫?！吃谕瓿稍摮绦蚨纹渌噶詈螅靡酝Ｖ怪鬏S轉(zhuǎn)動、進(jìn)給和冷卻液以便執(zhí)行某一固定的手動操作。如手動變換、換刀、停機(jī)檢查、零件測量等。當(dāng)程序運(yùn)行停止時(shí)，全部現(xiàn)存的模態(tài)信息保持不變。手動操作完成后，重按“啟動健〞，便可繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。②M01方案的停止指令該指令與M00根本相似，區(qū)到在于：只有在操作面板上的“選擇停止開關(guān)〞于接通狀態(tài)時(shí)，M01可指令才能起作用。③M02程序結(jié)束指令它的功能是在完成全部程序后，使主軸、進(jìn)給、冷卻液全部停止，并使數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床處于復(fù)位狀態(tài)。④M03、M04、M05主軸控制指令方向判斷，從主軸往正Z方向看去M03主軸順轉(zhuǎn)；M04主軸逆轉(zhuǎn)；M05主軸停止在該程序段其它指令執(zhí)行實(shí)成后才能執(zhí)行。28⑤M06換刀指令刀架轉(zhuǎn)位〔如數(shù)操車庫、轉(zhuǎn)塔鉆床〕換刀指令可實(shí)現(xiàn)主軸停止、刀架脫開、轉(zhuǎn)位等動作。

自動換刀機(jī)械手—刀庫〔加工中心〕〔M06刀庫換刀前的準(zhǔn)備動作〕換刀過程分換刀和選刀兩類動作

T功能M06不包括刀具選擇功能，常用于加工中心等換刀前的準(zhǔn)備工作。29

⑥M07、M08、M09冷卻液控制指令2號冷卻液開〔霧狀〕1號冷卻液開〔液狀〕冷卻液關(guān)⑦M(jìn)10、M11夾緊、松開指令分別用于機(jī)床滑座、工件、夾具、主軸等的夾緊、松開。⑧M13、M14主軸及冷卻液控制指令主軸逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動并冷卻液開主軸順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動并冷卻液開30五、編程舉例

1、孔加工的程序編制鉆頭15mm，長度補(bǔ)償量b=-4mm，刀補(bǔ)號H01，H00補(bǔ)償量為0，主軸轉(zhuǎn)速600r/min，刀具進(jìn)給速度F=2mm/s。31N0001G54G90G00X40Y80；N0002G43Z3H01；N0003S600M03；N0004G91G01Z-21F2；N0005G04P2000；N0006G00Z21；N0007X30Y-50；N0008G01Z-38；N0009G00Z38；N0010X50Y30；N0011G01Z-25；N0012G04P2000；N0013G00Z57H00；N0014X-200Y-60；N0015M05M02；322、車削加工編程33N1G54；N2G00X2Z2M03S600；N3G01X10Z-2F2；N4Z-15；N5X30；N6Z-26；N7X50；N8G03X54Z-28R2；N9G01Z-40；N10X74Z-50；N11Z-60；N12G00X100；N13Z50；N14M02；34單一固定循環(huán)格式：G90X…Z…R…F…其中R為終點(diǎn)與起點(diǎn)X向的差值，用于加工錐面。N1G54；N2G00X46Z80M03S600；N3G90U-4W-66F0.1；N4U-8W-66；N5U-12W-66；N6U-16W-66；N7M02；35復(fù)合循環(huán)36格式：G71U〔△d〕R〔e〕P〔ns〕Q〔nf〕X〔△u〕Z〔△w〕F〔f〕S〔s〕T〔t〕其中：△d：背吃刀量〔每次切削量，使用半徑值〕e：每次退刀量ns：精加工路徑第一程序段的順序號nf：精加工路徑最后程序段的順序號△u：X方向精加工余量△w：Z方向精加工余量f、s、t：粗加工時(shí)G71中編程的F、S、T有效，而精加工時(shí)處于ns到nf程序段間的F、S、T有效。在ns的程序段中應(yīng)包含G00/G01指令，進(jìn)行由A到A‘的運(yùn)作，且該程序段中不應(yīng)編有Z向移動指令。37精車循環(huán)格式：G70P〔ns〕Q〔nf〕其中：ns：精加工路徑第一程序段的順序號；nf：精加工路徑最后程序段的順序號；在執(zhí)行G70時(shí)，順序號“ns〞和“nf〞之間指定F、S和T有效38N1G54；G00X78Z2M03S300；G71U2W1P2Q11X0.5Z0.2F5S600；N2G00X2Z2S1200；N3G01X10Z-2F2；N4Z-15；N5X30；N6Z-26；N7X50；N8G03X54Z-28R2；N9G01Z-40；N10X74Z-50；N11Z-60；G70P2Q11；N12G00X100；N13Z50；N14M02；393、輪廓銑削加工刀具直徑φ20mm，偏置量+10mm，偏置號H01，加工路線：A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，H，I，J，A，O，工件厚度10mm，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件上外表輪廓左下角。40N1G54；N2G90G00G42X0Y0Z10H01M03S800；N5G91G01Z-20F2；N6X50；N7Y30；G02X10Y10R10;N8G01X20；N9G02X10Y-10R10；G01Y-30;N10X30；N11G03X30Y30R30；N12G01Y20；N13G02X-30Y30R30；N14G01X-120；N15Y-80；N17G00Z20；N16G40X-80Y-50；N18M05M02；41第三節(jié)數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理一、概述〔前面的加工實(shí)例都由直線、圓弧組成〕1、概念根據(jù)零件圖紙和加工路線，允許的編程誤差，計(jì)算出機(jī)床控制裝置所需輸入的數(shù)據(jù)，即機(jī)床各坐標(biāo)軸位移數(shù)據(jù)的計(jì)算和插補(bǔ)計(jì)算。2、應(yīng)用