數(shù)控車床編程基礎(chǔ).ppt

1、第2章 數(shù)控車床編程,第1節(jié) 數(shù)控車床及其組成 第2節(jié) 數(shù)控車床編程基礎(chǔ) 第3節(jié) 基本編程指令 第4節(jié) 車削循環(huán)指令 第5節(jié) 螺紋車削指令 第6節(jié) 刀具補償與換刀程序 第7節(jié) 綜合車削技術(shù),多媒體教程,第2章 數(shù)控車床編程,數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機床之一。主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過數(shù)控加工程序的運行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。 車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。,圖例,第1節(jié)數(shù)控車床的組成,車床主機 數(shù)控系統(tǒng) 伺服驅(qū)動系統(tǒng) 輔

2、助裝置,一、數(shù)控車床的類型,1、按數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)水平或機床的機械結(jié)構(gòu)分類 經(jīng)濟型數(shù)控車床 全功能型數(shù)控車床 車削中心 FMC車床：柔性加工單元,數(shù) 控 車 床 的 類 型,2、按主軸的配置形式分類 臥式數(shù)控車床：主軸軸線處于水平位置 有水平床身或傾斜式床身； 有單軸和雙軸之分 立式數(shù)控車床：主軸軸線處于垂直位置 分單柱立式和雙柱立式數(shù)控車床,數(shù) 控 車 床 的 類 型,3、按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分類 二軸數(shù)控車床：只有一個回轉(zhuǎn)刀架 可實現(xiàn)兩坐標聯(lián)動控制 帶C 軸數(shù)控車床 四軸數(shù)控車床：有兩個獨立的回轉(zhuǎn)刀架 可實現(xiàn)四坐標聯(lián)動控制,二、數(shù)控系統(tǒng)簡介,數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心。 數(shù)控機床根據(jù)功能和性能

3、要求，配置不同的數(shù)控系統(tǒng)。 編程時應(yīng)按使用的數(shù)控系統(tǒng)的代碼編程規(guī)則進行編程。 主導(dǎo)產(chǎn)品：FANUC （日本） SIEMENS（德國） FAGOR （西班牙） MITSUBISHI（日本） 華中數(shù)控、廣州數(shù)控、航天數(shù)控,三、數(shù)控系統(tǒng)的主要功能,一般可用于機床的數(shù)控系統(tǒng)的基本功能： 1、多坐標控制功能：最多控制軸數(shù) 2、插補功能：能夠?qū)崿F(xiàn)的運動軌跡 3、進給功能：快進、工進、點動、手動連續(xù)進給、修調(diào) 4、主軸功能：恒轉(zhuǎn)速、恒線速度、主軸定向、修調(diào) 5、刀具功能：自動選刀、換刀 6、刀具補償功能：刀具半徑補償、長度補償 7、機械誤差補償功能：閉環(huán)、半閉環(huán),數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 主 要 功 能,8、操作

4、功能：程序單段、跳段、連續(xù)運行、暫停、機械鎖住、模擬仿真 9、程序管理功能：對程序的檢索、編程、修改、插入、刪除、鎖住、存儲通信 10、圖形顯示功能：刀具軌跡動態(tài)顯示、縮放、旋轉(zhuǎn)、 11、輔助編程功能：固定循環(huán)、鏡像、子程序、宏程序 12、自診斷報警功能：故障自我診斷、監(jiān)視、異常報警 13、通信與通信協(xié)議功能：RS232接口、DNC接口,四、常用車刀類型,1、機夾可轉(zhuǎn)位車刀,11-內(nèi)槽車刀 12-通孔車刀 13-盲孔車刀,2、焊接車刀,第2節(jié) 數(shù)控車床的編程基礎(chǔ),2、1 數(shù)控車床編程特點 一、坐標系統(tǒng) 機床坐標系:是數(shù)控機床安裝調(diào)試時便設(shè)定好的一固定的坐標系統(tǒng)。機床原點在主軸端面中心，參考點在

5、X軸和Z軸的正向極限位置處 編程坐標系:是在對圖紙上零件編程時就建立的，程序數(shù)據(jù)便是基于該坐標系的坐標值。 工件坐標系時編程坐標系在機床上的具體體現(xiàn)。由相應(yīng)的編程指令建立。 由對刀操作建立三者之間的相互聯(lián)系,機床原點、工件原點、參考點,a 刀架后置式,b 刀架前置式,工件原點,說明：由于車削加工是圍繞主軸中心前后對稱的，因此無論是前置還是后置式的，X 軸指向前后對編程來說并無多大差別。為適應(yīng)笛卡爾坐標習慣，編程繪圖時按后置式的方式進行表示,二、直徑編程方式,在車削加工的數(shù)控程序中，X 軸的坐標值取為零件圖樣上的直徑值的編程方式。設(shè)與計、標柱一致、減少換算。,如圖所示：圖中A點的坐標值為（40，

6、150）， B點的坐標值為（100,50）。,編程方式可由指令指定。也可由參數(shù)設(shè)定。 一般默認直徑方式。 如：華中數(shù)控 G36|直徑編程 G37半徑編程 西門子 G22直徑編程 G23半徑編程,三、進刀和退刀方式,進刀時采用快速走刀接近工件切削起點附近的某個點，再改用切削進給，以減少空走刀的時間，提高加工效率。 切削起點的確定與工件毛坯余量大小有關(guān)，應(yīng)以刀具快速走到該點時刀尖不與工件發(fā)生碰撞為原則。,退刀時，沿輪廓延長線工進退出至工件附近，再快速退刀。一般先退X軸，后退Z軸。,四、 絕對編程與增量編程,數(shù)控編程通常都是按照組成圖形的線段或圓弧的端點的坐標來進行的。 絕對編程：指令輪廓終點相對于

7、工件原點絕對坐標值的編程方式。 增量編程：指令輪廓終點相對于輪廓起點坐標增量的編程方式。 有些數(shù)控系統(tǒng)還可采用極坐標編程,絕 對 編 程 和 增 量 編 程,絕對編程G90 增量編程G91 均為模態(tài)指令,絕對編程：G90 G01 X100.0 Z50.0; 增量編程：G91 G01 X60.0 Z-100.0;,在越來越多車床中 X、Z表示絕對編程 U、W表示增量編程 允許同一程序段中二者混合使用,絕 對 編 程 和 增 量 編 程,絕對: G01 X100.0 Z50.0; 相對: G01 U60.0 W-100.0; 混用: G01 X100.0 W-100.0; 或 G01 U60.0

8、Z50.0;,直線AB ,可用：,2.2 指令介紹,一、關(guān)于建立工件坐標系指令 1、設(shè)定工件坐標系 指令：坐標系設(shè)定G92 （G50） 格式：G92（G50） X _ Z_ 參數(shù)說明：X、Z、為當前刀具位置相對于要建立的工件原點的坐標值。,例:,若設(shè)定工件原點O1 , 則程序段為: G92 X 128.7 Z 375.1 若設(shè)定工件原點O2 , 則程序段為: G92 X 128.7 Z 375.1,以刀具當前所在位置為起刀點,Z,X,執(zhí)行G92指令時，是通過刀具當前所在位置（刀具起始點）來設(shè)定工件坐標系的。,G92 設(shè)置的工件原點是隨刀具當前位置（起始位置）的變化而變化的。,若起刀點位置向左移

9、動20mm,則執(zhí)行上述指令時,結(jié)果怎樣呢?,說明 1、一旦執(zhí)行G92指令建立坐標系，后序的絕對值指令坐標位置都是此工件坐標系中的坐標值。 2、G92指令必須跟坐標地址字，須單獨一個程序段指定。且一般寫在程序開始。 3、執(zhí)行此指令并不會產(chǎn)生機械位移，只是讓系統(tǒng)內(nèi)部用新的坐標值取代舊的坐標值，從而建立新的坐標系 4、執(zhí)行此指令之前必須保證刀位點與程序起點（或?qū)Φ饵c）符合。 5、該指令為非模態(tài)指令。,X、Z 取值原則： 1、方便數(shù)學(xué)計算和簡化編程； 2、容易找正對刀； 3、不要與機床、工件發(fā)生碰撞； 4、方便拆卸工件； 5、空行程不要太長；,2、 預(yù)置工件坐標系,指令：工件坐標系選擇G54G59,格

10、式,它是先測定出欲預(yù)置的工件原點相對于機床原點的偏置值，并把該偏置值通過參數(shù)設(shè)定的方式預(yù)置在機床參數(shù)數(shù)據(jù)庫中。,當工件原點預(yù)置好以后，便可用 “G54 G00 X Z ” 指令讓刀具移到該預(yù)置工件坐標系中的任意指定位置。 G54G59 方式在機床坐標系中直接設(shè)定工件原點，與起刀點的位置無關(guān)。,說明,1、G54G59是系統(tǒng)預(yù)置的六個坐標系，可根據(jù)需要選用。 2、G54G59建立的工件坐標原點是相對于機床原點而言的，在程序運行前已設(shè)定好，在程序運行中是無法重置的。 3、G54G59預(yù)置建立的工件坐標原點在機床坐標系中的坐標值可用 MDI 方式輸入，系統(tǒng)自動記憶。 4、使用該組指令前，必須先回參考點

11、。 5、G54G59為模態(tài)指令，可相互注銷。,3、T 指令建立工件坐標系,越來越多的數(shù)控車床采用 T 指令建立工件坐標系。 把對刀過程記錄的坐標值以MDI方式輸入到某刀偏表地址碼中（如 01 地址號），則在編程中直接用指令 TXX01 即可自動按機床坐標系的絕對偏置坐標關(guān)系建立起工件坐標系。 這種方式與 G54 預(yù)置的方式實質(zhì)是一樣的，只不過不用去記錄和計算預(yù)置的 X、Z軸坐標，而是數(shù)控系統(tǒng)自動計算這兩個值。,二、關(guān)于參考點操作的指令,G27、G28、G29. - 參考點控制 1、格式： G27 X. Z. T0000 ; 回指令參考點檢驗 G28 X. Z. T0000 ; 經(jīng)指令中間點再自

12、動回參考點 G29 X. Z. ; 從參考點經(jīng)中間點返回指令點 2、各指令功能： G27用于檢查X軸與Z軸是否能正確返回參考點。,執(zhí)行G28指令時，各軸先以G00的速度快移到程序指令的中間點位置，然后自動返回參考點。到達參考點后，相應(yīng)坐標方向的指示燈亮。 執(zhí)行G29指令時，各軸先以G00的速度快移到由前段G28指令定義的中間點位置，然后再向程序指令的目標點快速定位。,目標點,參考點,三、幾個常用M指令的異同,M00- 進給暫停，保持當前所有模態(tài)值，按循環(huán)啟動后可繼續(xù)運行。 M01- 條件暫停，當機床操作面板上的“選擇暫?！卑存I按下時，功能同M00，否則無效。 M02- 程序結(jié)束，清除所有模態(tài)值

13、。 M30- 程序結(jié)束，清除所有模態(tài)值，并復(fù)位返回到程序開始處。,四、主軸功能 S,在具有恒線速度功能的機床上，S 功能還有其它作用： 1、主軸最高轉(zhuǎn)速限定： 格式：G 50 例如：G50 S2000 表示限制主軸的最高轉(zhuǎn)速為2000 r/min.,2、恒線速控制 編程格式 G96 S S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度：m/min。例：G96 S150 表示切削點線速度控制在150 m/min。 3、恒線速取消 編程格式 G97 S S 后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速。 如S 未指定，將保留G96的最終值。 例：G97 S1000 表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速1000 r/min。,為什么要用恒線速度和限制主軸最高轉(zhuǎn)速？,五、進給功能F,F 指令表示刀具相對于工件的合成進給速度，F(xiàn)的單位有兩種： 每分鐘進給 G