機(jī)床數(shù)控技術(shù)講義(2).ppt

1、第二章 數(shù)控機(jī)床的編程方法,2.1、數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識(shí) 2.2、常用的G指令和M指令 2.3、CK3263數(shù)控車床的編程 2.4、數(shù)控加工自動(dòng)編程概念,2.1 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識(shí),數(shù)控編程的含義 目標(biāo)：根據(jù)圖紙，編制數(shù)控加工程序，通過數(shù)控 加工得到合格的符合圖紙要求的零件。 前提： 1、了解數(shù)控加工的特點(diǎn) 2、熟悉機(jī)械加工工藝 3、熟悉刀具、夾具 4、熟悉數(shù)控系統(tǒng)的性能 5、掌握數(shù)控編程指令和編程方法,一、數(shù)控編程步驟,1、圖紙分析(確保零件適宜數(shù)控加工) 形面復(fù)雜、尺寸關(guān)系復(fù)雜、精加工、中小批量。 2、確定工藝 3、加工軌跡處理 4、編寫加工程序清單 5、程序輸入、試刀 6、技術(shù)

2、文件定型歸檔（操作規(guī)范）,二、數(shù)控加工的工藝處理,工序劃分： 一次裝夾、一把刀具 工序順序： 先次后主、先內(nèi)后外、使裝夾刀具連續(xù) 確定走刀路線： 在確保精度（工件變形）和粗糙度（刀具痕跡）的情況下，縮短加工路線、減少編程量、避免刀痕（刀具的進(jìn)刀退刀路線）、零件變形。,確定定位基準(zhǔn)、夾緊方案、選擇夾具： 基準(zhǔn)統(tǒng)一、減少裝夾次數(shù)、裝夾快速可靠 確定對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)： 對(duì)刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合 選擇刀具、確定切削參數(shù)： 高速、磨損小、加工質(zhì)量高 測(cè)量方法： 掌握刀具磨損、工裝變化情況,三、手工編程的數(shù)學(xué)處理,編程誤差核算 誤差來源：逼近、插補(bǔ)、圓整 基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算 基點(diǎn)：零件各幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn) 曲線逼近：

3、 節(jié)點(diǎn)：人為逼近線段的交點(diǎn)或切點(diǎn),直線逼近,等間距法 等弦長(zhǎng)（小曲率）法,直線逼近,等誤差法,圓弧逼近（相交圓弧、相切圓弧）,相切圓弧法,四、程序編制代碼,數(shù)控系統(tǒng)是個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，編寫的程序必須以二進(jìn)制的形式輸入。 我國根據(jù)ISO代碼制定了數(shù)控機(jī)床用七單位編碼字符集。 比如：功能字G的編碼為01000111（47） 符合國際標(biāo)準(zhǔn)的信息處理、信息交換碼ASCII，便于與計(jì)算機(jī)配合。,五、零件加工程序結(jié)構(gòu)與格式,加工程序的主體由若干程序段組成； 程序段是可作為一個(gè)單位來處理的連續(xù)的字組； （程序）字=地址符+十進(jìn)制數(shù)字信息單元 程序字分為尺寸字和非尺寸字 尺寸字：X、Y、Z、U、V、W、A

4、、B、C、I、J、K； 尺寸字用來指定機(jī)床刀具運(yùn)動(dòng)到達(dá)的坐標(biāo)位置。（或暫停時(shí)間）；其數(shù)字單位制由準(zhǔn)備功能字設(shè)定。,非尺寸字（功能字或指令）：順序號(hào)字N、準(zhǔn)備功能字G、進(jìn)給功能字F、主軸轉(zhuǎn)速功能字S、刀具功能字T、輔助功能字M。 功能（指令）有非模態(tài)功能和模態(tài)功能二種形式。 非模態(tài)功能(當(dāng)段有效代碼) ：只在書寫了該代碼的程序段中有效； 模態(tài)功能(續(xù)效代碼)：一組可相互注銷的M 功能，這些功能在被同一組的另一個(gè)功能注銷前一直有效。,程序段的格式：程序段中字、字符和數(shù)據(jù)的安排形式的規(guī)格。目前程序段格式采用字地址可變程序段格式（字地址格式）。 加工程序的結(jié)構(gòu) % 程序開始 O0001 程序編號(hào)或程序

5、名 N10 G96 S180 T0101= 程序段 程序主體 N20 。 N90 M30 程序結(jié)束,子程序與宏程序調(diào)用,子程序 。 O20 N030 M98 L20 。 N1000 M99（子程序返回） 用戶宏程序 G65 P9011 A10I5 。 O9011 X#1 Y#4 。,六、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向,直角坐標(biāo)X、Y、Z；旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)：A、B、C 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系是假定刀具相對(duì)工件移動(dòng)確定的。對(duì)于工件相對(duì)刀具移動(dòng)的機(jī)床，工件移動(dòng)的正方向與之相反，加“ ”表示，如X、Y。 Z軸及其方向：與機(jī)床主軸（或垂直于工件的裝夾面）平行的軸，增大刀具與工件之間距離的方向?yàn)檎较颉?X軸：水平，與工件裝夾

6、面平行； 如刀具旋轉(zhuǎn)：在Z軸后端或面對(duì)立柱看，右手為正向； 如工件旋轉(zhuǎn)：離開旋轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)檎颍?否則：以主要切削為正。 Y軸：根據(jù)Z、X軸，按右手直角坐標(biāo)系確定。 旋轉(zhuǎn)軸A、B、C在正X、Y、Z方向按右螺旋前進(jìn)方向確定。,立銑（X向面隊(duì)立柱，右方）,臥銑（X向主軸后端，右方）,外磨（X向工件徑向遠(yuǎn)離工件）,刨床（X向?yàn)榍邢鞣较颍?七、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng),機(jī)床坐標(biāo)系：建立在機(jī)床原點(diǎn)M或機(jī)床零點(diǎn)的坐標(biāo)系；是機(jī)床固有的坐標(biāo)系。 數(shù)控裝置上電時(shí)并不知道機(jī)床零點(diǎn)，為了正確地在機(jī)床工作時(shí)建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置限位開關(guān)確定一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)R （測(cè)量起點(diǎn)），以建立機(jī)床坐標(biāo)系。 機(jī)床回到

7、了參考點(diǎn)位置，即回到了該坐標(biāo)軸的零點(diǎn)位置，回到所有坐標(biāo)軸的參考點(diǎn)，CNC 就建立起了機(jī)床坐標(biāo)系。 機(jī)床參考點(diǎn)與機(jī)床零點(diǎn)可重合，也可不重合，機(jī)床參考點(diǎn)到機(jī)床零點(diǎn)的距離是固定的，該數(shù)據(jù)存放在數(shù)控系統(tǒng)中。,機(jī)床零點(diǎn)與工件零點(diǎn),機(jī)床坐標(biāo)軸的機(jī)械行程是由最大和最小限位開關(guān)來限定的。機(jī)床坐標(biāo)軸的有效行程范圍是由軟件限位來界定的，其值由制造商定義。 工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)（也稱程序原點(diǎn)、工件零點(diǎn)），建立一個(gè)新的基于工件零點(diǎn)W的坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。,對(duì)刀點(diǎn)是零件程序加工的起始點(diǎn)，對(duì)刀的目的是確定程序

8、原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，對(duì)刀點(diǎn)可與程序原點(diǎn)重合，也可在任何便于對(duì)刀之處，但該點(diǎn)與程序原點(diǎn)之間必須有確定的坐標(biāo)聯(lián)系。 可在圖紙上建立W相對(duì)與M的坐標(biāo)值稱為零點(diǎn)偏置值。程序執(zhí)行時(shí)，由數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算轉(zhuǎn)換。 絕對(duì)坐標(biāo)系與增量坐標(biāo)系：與圖紙上標(biāo)注尺寸的基準(zhǔn)有關(guān)，為方便編程、減少計(jì)算，可根據(jù)標(biāo)注尺寸靈活選用坐標(biāo)系。,對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo),2.2 常用的G指令與M指令,1、常用的G指令及其使用格式 工件坐標(biāo)系設(shè)定：G92 絕對(duì)/增量編程：G90、G91 坐標(biāo)平面XY、ZX、YZ選擇： G17、G18、G19 快速定位： G00 直線插補(bǔ)（倒角C、倒圓角R） ： G01 正/逆圓插補(bǔ)（圓心I

9、、J、K；半徑R） G02/G03 X Y I J （R）,刀具補(bǔ)償指令,刀具半徑（左/右/取消）補(bǔ)償： G41：切削方向左側(cè)補(bǔ)償 G42 ：切削方向左側(cè)補(bǔ)償 G40：取消刀補(bǔ) 刀具長(zhǎng)度（正/負(fù)/取消）補(bǔ)償： G43：Z+HXX； G44：Z-HXX； G40：取消刀補(bǔ),刀具補(bǔ)償?shù)囊饬x,使編程者無需考慮刀具的形狀，直接按圖紙輪廓編制數(shù)控程序。,刀具半徑補(bǔ)償指令的使用方法,1、先建刀補(bǔ)表：刀補(bǔ)（D或H）刀具半徑 2、刀補(bǔ)建立（G41/G42）：G00/G01后 G00 G41 D01 X20 Y10：快走刀，使刀具切削點(diǎn)的位置為X20Y10。 3、刀補(bǔ)撤消（G40（D00）： G00/G01后

10、G00 G40 X10 Y10：快走刀，使刀具從當(dāng)前切削點(diǎn)的位置走到刀具中心為X10Y10的位置（撤消刀補(bǔ)）。,刀補(bǔ)動(dòng)作,N1 G91 G17 G00 M03 N2 G41 D01 X20.0 Y10.0 N3 G01 X0.0 Y40.0 F100 N4 X30.0 Y0.0 N5 X0.0 Y-30.0 N6 X-40.0 Y0.0 N7 G00 G40 X-10.0 Y-20.0 N8 M05 M30,2、常用M指令,M00：程序停止 按下“啟動(dòng)”按鈕繼續(xù) M01：計(jì)劃停止 同M01，但與“選擇停開關(guān)”連鎖 M03、04、05：主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止 M06：手動(dòng)或自動(dòng)換刀（可停主軸、冷卻

11、液） M07、M08、M09：霧狀、液狀冷卻液控制,M10、M11：夾具控制（夾緊、放松） M13、M14：主軸（正/反轉(zhuǎn)）并開冷卻液 M36、M37：進(jìn)給范圍 M38、M39：主軸轉(zhuǎn)速范圍 M02、M30：程序結(jié)束 M30：與讀帶機(jī)有關(guān),銑油封槽,N10 G0 G90 X-10.53 Y12 Z-100 N20 S1200 M3 F80 N25 G1 G91 Z-8 N30 G2 X48 Y48 I48 N40 G1 X55 N50 G2 Y-96 J-48 N60 G1 X-55 N70 G2 X-48 Y48 J48 N80 G0 Z100 N90 M5 M95 M02,2.3 數(shù)控編程

12、訓(xùn)練,CK3263技術(shù)參數(shù)： 最大車削零件：(盤)D=630 L=250 (軸)D=200 L=900 行程：Z=1080mm X=400mm 脈沖當(dāng)量：0.01mm 主軸：201500rpm 進(jìn)給量Z：0.01400mm/r X：0.01300mm/r 零點(diǎn)位置Z向距法蘭1200mm，X向距軸心800mm 刀庫：12把 熟悉CK3263數(shù)控車床的編程指令 熟悉CK3263數(shù)控車床的編程方法,1、CK3263數(shù)控車床的編程指令,米制/英制： G21/G20 絕對(duì)值編程用X、Z；相對(duì)值編程用U、W 直徑編程 小數(shù)點(diǎn)編程（距離mm、時(shí)間s) 子程序調(diào)用M98 M98 PXXX（次數(shù)） XXXX（子

13、程序號(hào)） 子程序返回M99 子程序結(jié)束段 M99,G50 X Z 或G50 U W（平移原坐標(biāo)） 設(shè)定工件坐標(biāo)系的偏置，表示刀尖（對(duì)刀點(diǎn)或加工起點(diǎn)）相對(duì)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離。 G50 Sxx ：限定主軸最高轉(zhuǎn)速 G27 X（U） Z（W）：經(jīng)中間點(diǎn)返回參考點(diǎn)，并檢測(cè)是否返回參考點(diǎn)，防止干涉 G28 X（U） Z（W） ：經(jīng)中間點(diǎn)返回參考點(diǎn)，可單軸或兩軸同時(shí)返回，不檢測(cè)，防止干涉。,G96 SXX：恒線速度； G97：主軸轉(zhuǎn)速控制指令，出廠時(shí)設(shè)定狀態(tài)。按G50或設(shè)定速度限速 G98、G99：進(jìn)給速度量綱（mm/min、mm/r) 刀具幾何位置補(bǔ)償：T 刀具號(hào) 刀具補(bǔ)償號(hào) 刀具補(bǔ)償取消： T 刀具

14、號(hào) 00 刀具磨損補(bǔ)償值“OFFSET/WEAR”下設(shè)置 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償：G40、G41、G42,切削循環(huán),按固定的路線完成切削并返回起點(diǎn) 外圓、內(nèi)孔切削循環(huán)： 圓柱：G90 X（U）xx Z（W）xx Fxx Fxx 圓錐：G90 X（U）xx Z（W）xx Rxx Fxx 坐標(biāo)值：表示終點(diǎn)坐標(biāo) R值表示起點(diǎn)半徑-終點(diǎn)半徑 端面車削循環(huán)： G94 X（U）xx Z（W）xx Fxx,螺紋切削（不能使用G96）,簡(jiǎn)單螺紋切削指令： 直螺紋：G32 Z（W） F（指定螺距） 錐螺紋：G32 X（U） Z（W） F（指定螺距） 端面螺紋：G32 X（U） F（指定螺距） 簡(jiǎn)單螺紋切削循環(huán)： 直螺

15、紋：G92 X（U） Z（W） （F指定螺距） 錐螺紋：G92 X（U） Z（W） Rxx Fxx,多重固定循環(huán),橫向粗車復(fù)合循環(huán) G71 Pxx Qxx Uxx Wxx Dxx Fxx P起始順序號(hào) Q結(jié)束順序號(hào)（重復(fù)該段，至尺寸） Uxx Wxx 留精加工余量（X向?yàn)殡p邊余量） Dxx 每次切深量（單邊） Fxx 進(jìn)給量 縱向粗車：G72 Pxx Qxx Uxx Wxx Dxx Fxx 仿形粗車： G73 Pxx Qxx Uxx Wxx Ixx Kxx Dxx Fxx 精加工復(fù)合循環(huán)： G70 Pxx Qxx Fxx,2、CK3263數(shù)控車床的程序編制,粗車T0202 精車T0404 切槽

16、T0606 螺紋T0808,程序清單（1）,O1234 ；程序名 N10 G50 X200.0 Z100.0；對(duì)刀點(diǎn)距離工件原點(diǎn) X100 Z100。 N20 G00 G96 S150 M4 T0202；粗車、恒線速度、粗車刀補(bǔ)。 N30 X102.0 Z1.0 M08 M4； 至加工起點(diǎn)、開冷卻液，主軸逆轉(zhuǎn)，150rpm。 N50 G71 P101 Q107 U0.4 W0.2 D4.0 F0.25； 粗車復(fù)合循環(huán)，循環(huán)語句N101N107。 X留精車余量0.2，Z留精車余量0.2，每次切深4.0，進(jìn)給速度0.25mm/r。,程序清單（2）,N101 G00 X54.0；循環(huán)起點(diǎn)X54 Z1

17、 N102 G01 X60.0 Z-2.0；倒角 N103 Z-66.0 ；車螺紋段外圓 N104 X85.0 ；外端面 N105 Z-96.0；車外圓85 N106 G02 X93.0 Z-100.0 R4.0；過渡圓角 N107 G01 X102.0 ；端面車,程序清單（3）,N60 G0 X200.0 Z100.0 T0200；回對(duì)刀點(diǎn)，取消刀補(bǔ) N70 M1；停車手動(dòng)換刀 N200 G0 G96 S180 T0404；主軸180rpm，精車刀補(bǔ) N210 M4 M8；開冷卻液，主軸逆轉(zhuǎn) N230 G0 X102.0 Z1.0；循環(huán)起點(diǎn)X102 Z1 N240 G70 P101 Q107

18、 F0.1； 精車復(fù)合循環(huán)N101N107，進(jìn)給0.1mm/r。 N250 G0 X200.0 Z100.0 T0400；回對(duì)刀點(diǎn)，取消刀補(bǔ) N260 M1；停車手動(dòng)換刀,程序清單（4）,N300 G00 G96 S100 T0606；主軸100rpm，切槽刀補(bǔ) N310 M4 M8；開冷卻液，主軸逆轉(zhuǎn) N330 X90.0；切槽起點(diǎn)X N340 Z-66.0 ；切槽起點(diǎn)Z N350 G01 X54.0 F0.5；切槽 N360 G04 U0.5；延時(shí) N370 G01 X90.0 F0.5；返回，光端面 N380 M1 ；停車手動(dòng)換刀,程序清單（5）,N390 G00 X200.0 Z100.0 T0600；回對(duì)刀點(diǎn)，取消刀補(bǔ) N400 G00 G97 S540 T0808；取消恒線速，螺紋刀補(bǔ) N410 M03 M08；主軸正轉(zhuǎn)540rpm，開冷卻液 N430 X64.0 Z5.0；加工起點(diǎn) N440 G92 X59.0 Z-63.0 F1.5；螺紋切削循環(huán)，螺距