第三章 数控编程及数控自动编程

第三章数控编程及数控自动编程语言一。数控编程目的数控编程实际上是把机械运动及工艺常数转换成数控机械能够识别的代号或指令二。编程的一般步骤零件图确定工艺过程计算刀具轨迹坐标值编写加工程序程序输入数控系统程序检验修改三。数控程序的形式数学上表示运动轨迹、速度、位移：y=kx(5,3)ISO数控指令：G01X5Y3F253B格式：B5B3B5GXL1四。数控编程的方法1）手工编程直接在数控机床上进行编程的方法为手工编程，一般加工简单零件用这种方法编程。2）坐标读取编程3）自动编程对于复杂的零件，其轮廓线不是在简单的平面上，而是由复杂的空间曲线和空间曲面组成，用手工编程方法编程很困难，则需要使用自动编程方法编程。即使用专用软件进行编程，过去用APT软件描述加工过程，称为自动编程，现代自动编程是指通过CAD/CAM处理后自动生成NC程序的编程方法。第3-2节ISO数控程序标准简介一。坐标系及运动方向1。坐标系的确定原则1）刀具相对于静止工件而运动的原则这个原则规定不论数控机床是刀具运动还是工件运动，编程时均以刀具的运动轨迹来编写程序，这样可按零件图的加工轮廓直接确定数控机床的加工过程。2）标准坐标系的规定•标准坐标系是一个直角坐标系二。机床坐标轴的确定方法•Z轴表示传递切削动力的主轴，X轴平行于工件的装夹平面，一般取水平位置，根据右手直角坐标系的规定，确定了X和Z坐标轴的方向，自然能确定Y轴的方向1）车床坐标系2）立式铣床坐标系3）卧式铣床坐标系三。数控机床的两种坐标系•1。机床坐标系机床坐标系XYZ是生产厂家在机床上设定的坐标系，其原点是机床上的一个固定点2。工件坐标系•设定工件坐标系XpYpZp目的是为了编程方便。设置工件坐标系原点的原则尽可能选择在工件上，工件坐标系的坐标轴方向与机床坐标系的坐标轴方向保持一致。加工起始点在工件坐标系中用G92指定加工起始点G92X40.0Z25.0(40.0,25.0)3.绝对坐标和相对坐标1).绝对坐标表示法将刀具运动位置的坐标值表示为相对于坐标原点的距离，这种坐标的表示法称之为绝对坐标表示法。大多数的数控系统都以G90指令表示使用绝对坐标编程。2).相对坐标表示法将刀具运动位置的坐标值表示为相对于前一位置坐标的增量,以G91指令表示.四。数控系统功指令代码•数控系统的指令代码分为二大类：•准备功能代码•辅助功能代码•1）准备功能代码•准备功能代码主要用于控制刀具对工件进行切削加工，准备功能Ｇ代码由地址字符Ｇ与后面的二位数字组成第3-3节手工编程•1数控机床加工工艺分析•确定进给速度、主轴转速、加工起始点、方向、路径、选定刀具2。进行必要的线段和尺寸分析•例：数控车床车削端面加工路线如图所示A-B-0p-D，其中A为换刀点，B为切入点，C-0p为刀具切削轨迹，0p为切出点，D为退刀点。将图可分为AB,BOp,OpD,DA四个线段•3。求出A、B、C、D各节点坐标值•4。编程•5。制作程序控制介质常见ISO指令加工程序•加工程序简介•加工程序使用数控装置能识别的指令代码和数字代码描述数控机床的工艺过程，国际上广泛使用ISO标准G指令和M指令，我国机械工业部制订的标准JB3208－83与国际ISO标准等效。一。程序段格式•程序段由程序序号、地址符、数字值和程序段结束符组成。•例如：•N＿＿G＿＿F＿＿T＿＿S＿＿M＿＿LF式中：N程序序号地址符；G准备功能地址符；F进给速度地址符；T刀具号地址符；S主轴转速地址符；M辅助功能地址符；LF程序段结束地址符；一个完整的加工程序由程序名、程序段和程序结束指令组成。其中程序名由符号（如%、O、P或其它符号）与后面的2-4位数字组成；程序结束指令一般为M02或M30•例如：•O0001•N0010G00X0Y0Z2T01S2000M03LF•N0020G01Z-10F200LF•------•------•N0100M02LF二。与坐标有关的指令•1.设定工件坐标系G92指令•指令格式G92X__Y__Z__•指令功能设定工件坐标系指令说明•1在机床上建立工件坐标系并指定加工起始点；2如图所示，坐标值X、Y、Z为刀具刀位点在工件坐标系中的坐标值（也称起刀点或换刀点）；2.绝对坐标输入方式G90指令和增量坐标输入方式G91指令•指令格式G90•G91•指令功能设定坐标输入方式指令说明1G90指令建立绝对坐标输入方式，移动指令目标点的坐标值X、Y、Z表示刀具离开工件坐标系原点的距离；2G91指令建立增量坐标输入方式，移动指令目标点的坐标值X、Y、Z表示刀具离开当前点的坐标增量3.快速点定位G00指令•指令格式G00X__Y__Z__•指令功能快速点定位指令说明1刀具以各轴内定的速度由始点（当前点）快速移动到目标点；2刀具运动轨迹与各轴快速移动速度有关；3刀具在起始点开始加速至预定的速度，到达目标点前减速定位。例题。如图4-1-3所示，刀具从O点快速移动至A-B-C点，使用绝对坐标与增量坐标方式编程。绝对坐标编程：N001G92X0Y0Z0设工件坐标系原点，换刀点O与机床坐标系原点重合N002G90G00X20Y10刀具快速移动至A点N003G00X40Y30刀具快速移动至B点定位N004X60Y30刀具从始点B快移至终点C用增量值方式编程N001G92X0Y0Z0N002G91G00X20Y10N003X20Y20N004X20Y04.直线插补G01指令•指令格式G01X__Y__Z__F__•指令功能直线插补运动指令说明1刀具按照F指令所规定的进给速度直线插补至目标点；2F代码是模态代码，在没有新的F代码替代前一直有效；3各轴实际的进给速度是F速度在该轴方向上的投影分量；4用G90或G91可以分别按绝对坐标方式或增量坐标方式编程例题•如图所示，刀具从A点直线插补至B点，使用绝对坐标与增量坐标方式编程。•G90G01X60Y30F200或•G91G01X40Y20F200G00和G01指令使用举例在下面的图形中，箭头的方向表示刀具运动方向，刀具的进给速度为100mm/min。刀具首先从原点出发，最后回到原点，虚线部分表示用G00指令移动。O205020501234XY绝对坐标(G90)编程N10G92X0Y0;N50G90G00X20.Y20.S1000M03;N60G01Y50.F100;N70X50;N80Y20;N90X20;N100G00Z100.;N110X0Y0;O205020501234XY增量坐标（91）编程N10G92X0Y0;N50G91G00X20.Y20.S1000M03;N60G01Y30.F200;N70X30.;N80Y-30.;N90X-30.;N100G00Z100.;N110X-20.0Y-20.0;N120M02;O205020501234XYG00、G01指令练习如下图所示，要求刀具从工件坐标系的原点出发，加工完成之后再回到原点。顺时针方向走刀，进给速度为F100，用G90模式和G91模式各编一个程序。10203040506070605040302010XYO