数控编程

第5章数控加工编程确定加工方案工艺处理数学处理编写程序清单制备控制介质程序检验5.1.1数控编程过程及方法图5-1数控编程过程5.1数控编程的基本知识一、编程过程第5章数控加工编程1．确定加工方案:选择能够实现该方案的适当的机床、刀具、夹具和装夹方法。2.工艺处理:工艺处理包括选择对刀点，确定加工路线和切削用量。3.数学处理:根据图纸数据求出编程所需的数据(每一程序段的终点坐标)。4.编写程序清单5.制备介质和程序检验加工方案工艺处理数学处理第5章数控加工编程二、机床的坐标系与运动方向（机器坐标系）为了使编出的程序在不同厂家生产的同类机床上有互换性，必须统一规定数控机床的坐标方向。JB3051-82标准为《数字控制机床坐标轴和运动方向的命名》，与国际标准ISO841中的规定相同。a对于工件旋转的机床，X为工件径向，平行于横滑座，刀具离开工件旋转中心向为正b对于刀具旋转的立式机床，当从刀具的主轴向立柱看时，向右的方向为正c对于刀具旋转的卧式机床，当从刀具（主轴）尾端向工件看时，向右的方向为正编程方法1.手工编程2.数控语言编程3.图形编程XYZABC第5章数控加工编程右手笛卡儿坐标系二、机床的坐标系与运动方向1.刀具相对于静止工件而运动的原则假定刀具(动)相对于静止的工件(静)运动。2.标准（机床）坐标系的规定（1）机床坐标系的规定标准的机床坐标系是一个右手笛卡尔坐标系，如图所示，规定了X、Y、Z三个直角坐标轴的方向，这个坐标系的各个坐标轴与机床的主要导轨平行。根据右手螺旋法则，我们可以很方便地确定出A、B、C三个旋转坐标的方向。第5章数控加工编程（1）Z坐标的确定Z坐标的运动由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行的标准坐标轴即为Z坐标。Z为平行与机床主轴，离开工件为正，正方向是刀具远离工件的方向。（2）X坐标的确定X坐标运动一般是水平的，它平行于工件的装夹平面，平行主切削方向；是刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。（3）Y坐标的确定Y⊥X⊥ZX轴逆时针旋转90度得到Y轴（4）旋转运动坐标系X（A）、Y（B）、Z（C）3.运动方向的确定第5章数控加工编程c数控车床坐标系数控机床的坐标系统第5章数控加工编程数控机床的坐标系统第5章数控加工编程+X+X图数控铣床坐标系图数控镗铣床坐标系数控机床的坐标系统第5章数控加工编程图机床坐标系与工件坐标系机床原点是机床固有的点，以该点为原点与机床的主要坐标建立的直角坐标系，称为机床坐标系。机床坐标系是制造机床时用以确定各零部件相对位置而建立起来的。三、机床坐标系与工件坐标系工件坐标系是指编程人员以零件图纸上的某一点（工件原点或编程原点）为坐标原点建立的坐标系，编程时用来确定编程尺寸。如图所示机床原点（机械原点，机械参考点，零点）机床固有点，启动时，通常要进行机动式或手动式回零，回零就是回到直线坐标和旋转坐标的正向极限位置，这个位置一般采用常开微动开关配合反馈元件标记脉冲的方法确定。第5章数控加工编程图绝对坐标系与增量（相对）坐标值绝对坐标是表示刀具（或机床）运动位置的坐标值，是相对于固定的坐标原点给出的。如图（a）增量坐标所表示的刀具（或机床）运动位置的坐标值是相对于前一位置的，而不是相对于固定的坐标原点的。如图（b）四、绝对坐标系统与增量（相对）坐标系统第5章数控加工编程机床坐标系、编程坐标系和局部坐标系的说明：机床坐标系数控机床出厂时，由生产厂家按照国家标准设定的坐标系。机床坐标系一经设定，就不再改变。每次开机时由数控装置自动设置一次机床坐标系。编程坐标系（工件坐标系）为了编程方便而设定的坐标系，零件加工程序中的坐标值均为编程坐标系中的坐标。编写零件加工程序前必须确定所在的坐标系。编程时一般选择工件上的某一点为程序的原点（0），并以这点作为坐标系的原点，编程坐标系可以同时设定6个（G54-G59）。局部坐标系在编程坐标系中建立的坐标系G52,在所在的编程坐标系里有效。第5章数控加工编程编程坐标系G54编程坐标系G59G54中的局部坐标系G59中的局部坐标系机床坐标系图机床坐标系、编程坐标系和局部坐标系的关系第5章数控加工编程第5章数控加工编程5.1.4编程中数学处理问题1.数值计算的内容（1）基点，逼近节点计算（2）刀位点轨迹的计算（3）辅助程序段的数值计算2.直线与圆弧平面轮廓的基点坐标计算第5章数控加工编程3.非圆曲线的节点坐标计算1）等间距直线逼近法第5章数控加工编程2）等程序段法直线逼近的节点计算3）等误差法直线段逼近的节点计算第5章数控加工编程4）曲率圆法圆弧逼近的节点计算第5章数控加工编程5）三点圆法圆弧逼近的节点计算第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程当以工件的左端面为工件原点时，应按以下程序建立工件坐标系G92X198Z268当以工件的右端面为工件原点时，应按以下程序建立工件坐标系G92X198Z58第5章数控加工编程****参考内容：数控车床与铣床的对刀(一)．数控车床的对刀数控车床对刀方法基本相同，首先，将工件在三爪卡盘上装夹好之后，用手动方法操作机床，具体步骤如下：1）回参考点操作采用ZERO（回参考点）方式进行回参考点的操作，建立机床坐标系。此时CRT上将显示刀架中心（对刀参考点）在机床坐标系的坐标值。2）试切对刀先用已选好的刀具将工件外圆表面车一刀，保持X向尺寸不变，Z向退刀，按设置编程零点键，CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零（即X0，Z0）；然后，停止主轴，测量工件外圆直径D。如图所示。再将工件端面车一刀，当CRT上显示的X坐标值为-（D/2）时，按设置编程零点键，CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零（即X0，Z0），系统内部完成了编程零点的设置功能。第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程例要求刀具从当前点移动到Ａ点，再从Ａ点移动到B点%0001N10G54G00G90X40Z30N20G59N30G00X30Z30N40M30第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程a用G90编程%0002N10G92X0Z0N20G01X15Z20N30X45Z40N40X25Z60N50X0Z0N60M30b用G91编程%0003N10G91N20G01X15Z20N30X40Z20N40X-20Z20N50X-25Z-60N60M30C混合编程%0004N10G92X0Z0N20G01X15Z20N30U30Z40N40X25W20N50X0Z0N60M30第5章数控加工编程第5章数控加工编程A直径编程%0005N10G92X180Z254N20G36G01X20W-44N30U30Z50N40G00X180Z254N50M30B半径编程%0006N10G92X90Z254N20G37G01X10W-44N30U15Z50N40G00X90Z254N50M30第5章数控加工编程6.2进给控制指令第5章数控加工编程第5章数控加工编程例6-5如下图，用直线插补指令编程%0007N10G92X100Z10N20G00X16Z2M03N30G01U10W-5F300N40Z-48N50U34W-10N60U20Z-73N70X90N80G00X100Z10N90M05N100M30第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程例６-６用倒角指令编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程第5章数控加工编程6.2.4G32螺纹加工指令1）格式G32X（U）—Z（W）—R—E—P—F—α+X+Zzwu/2LArBx/2eδ第5章数控加工编程注：.在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速段和降速退刀段，以消除伺服滞后造成的螺距误差；.在螺纹切削过程中进给修调无效；.螺纹加工时主轴必须旋转。从粗加工到精加工，主轴的转速必须保持一常数；.在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将非常危险；.在螺纹加工中不得使用恒定线速度控制功能；.R为0.75-1.75倍的螺距,E为牙型高.第5章数控加工编程米制螺纹螺距1．01.522.533.54牙深(半径量)0．6490.9741.2991.6241.9492.2732.5981次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.3(直径量)切削次数及吃刀量9次0.2英制螺纹牙/in2418161412108牙深(半径量)0.6780.9041.0161.1621.3551.6262.0331次0.80.80.80.80.91.01.22次0.40.60.60.60.60.70.73次0.160.30.50.50.60.60.64次0.110.140.30.40.40.55次0.130.210.40.56次0.160.4(直径量)切削次数及吃刀量7次0.172)常用螺纹切削的进给次数与吃刀量第5章数控加工编程80100M30×1.5图6-13螺纹编程实例例6-8螺纹导程为1.5mm，升降速段分别为1.5mm，1mm，分四次加工，每次吃刀量（直径值）分别为0.8mm,0.6mm,0.4mm,0.16mm第5章数控加工编程6.2.5暂停指令G04G04X___其中X值是暂停时间，单位为秒，最大指令时间是9999.999秒。第5章数控加工编程6.3回参考点控制指令1）自动返回参考点G28指令G28X（U）__Z（W）__2）从参考点返回G29指令G29X（U）__Z（W）__%3318N1T0101N2G00X50Z100N3G28X80Z200N4G29X40Z250N5G00X50Z100N6M30注：1、使用该两指令应回过一次参考点2、回参考点时应取消刀偏、刀补图3.3.18G28/G29编程实例Φ40中间点B目标点C参考点R当前点A250100Φ50200Φ80+X+Z第5章数控加工编程6.4恒线速度G96、G97指令格式：G96S恒线速度有效G97S取消恒线速度功能说明：S：G96后面的S值为切削的恒定线速度（m/min）；G97后面的S值为取消恒线速度后，指定的主轴转速（r/min）；如缺省，则为执行G96指令前的主轴转速度。注意：1、使用恒线速度功能，主轴必须能自动变速。（如：伺服主轴、变频主轴）2、在系统参数中设定主轴最高限速。第5章数控加工编程用恒线速度功能编程第5章数控加工编程7.1简单循环1、内、外径切削循G80指令1）圆柱面的内、外径切削循G80X（U）__Z（W）__F__+X+Zzwu/23R1R2F4RADBCx/2切削终点退刀点切削起点循环起点F第5章数控加工编程2)带锥度的内、外径切削循环G80X（U）__Z（W）__I.__F__I----切削始点B与切削终点C的半径差，即rb-rc。当算术值为正时，I取正值；为负时，I取负值，I为模态值。+X+Zzwu/23R1R2F4RADBCx/2iF第5章数控加工编程Φ14Φ24Φ40303Φ33第5章数控加工编程例（G01绝对）%1008N1T0101N2G00X90Z20N3G00X31Z3N4G01Z-50F100N5G00X36N6Z3N7X30N8G01Z-50F80N9G00X36N10X90Z20N11M30例（G80绝对）%1008N1T0101N2G00X90Z20N3X40Z3N4G80X31Z-50F100N5G80X30Z-50F80N6X90Z20N7M30第5章数控加工编程例2（G01）%1008T0101G00X80Z10G00X31Z3G01Z-50F100G00X36Z3X29G01Z-20F100G00X36Z3X