数控技术7-数控编程基础

RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术数控编程基础Chapter7FundamentalofNCProgrammingRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术13254程序编制的内容程序结构及常用功能指令机床坐标系数控加工工艺设计工艺处理及数学计算6本章小结RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术A手工编程过程从零件图纸分析到编制零件加工程序和制作控制介质的全部过程，称为程序编制。程序编制分为手工编程和自动编程两种。加工方案工艺处理数学处理程序清单制备介质程序检验Analyzingpartgraphicsanddeterminingthemanufacturingtechnologicalprocess.1程序编制的内容ContentsofNCProgrammingCorrectlyselectingprogramoriginandcoordinatesystem.Calculatingnumericalvalues.Writingpartprograms.Fabricatingcontrolmedium.Verifyingpartprograms.RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术B自动编程过程利用CAM软件系统进行编程确定加工工艺加工模型建立刀具轨迹生成后置代码生成加工代码输出零件几何造型加工模拟程序传输生成刀具路径文件生成零件加工程序几何建模modeling轨迹规划tracedesign仿真simulation通信communication1程序编制的内容ContentsofNCProgrammingRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术1程序编制的内容ContentsofNCProgramming通过数控加工的适应性分析，选择数控加工的零件及内容结合加工表面的特点和数控设备的功能对零件进行数控加工的工艺分析进行数控加工的工艺设计根据图形的需要，对零件图形进行数学处理编写加工程序清单校对与修改加工程序清单首件试切，并对现场问题进行处理编制数控加工工艺技术文件，如数控加工工序卡，程序说明卡等RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术A数控加工的工艺特点相对传统加工而言严密、具体、注重加工的适应性B工艺内容的选择通用机床无法加工的内容应作为优先选择的内容。通用机床难加工、质量难以保证的内容应作为重点选择的内容。通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存富余能力的基础上进行选择。2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachiningRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术A数控加工的工艺特点B工艺内容的选择需较长时间调整的加工内容，如毛坯的粗基准定位来加工第一个精基准的工序；数控编程取数困难、易于和检验依据发生矛盾的型面、轮廓；需多次装夹、零星分散的加工表面，可采用通用机床补加工；加工余量大而又不均匀的粗加工2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachiningRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术C工艺性分析尺寸标注方法分析；零件零件轮廓的完整性与正确性分析；零件技术要求分析：尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等；零件材料分析：在满足零件功能的前提下，应选用廉价、切削性能好的材料。而且，材料选择应立足国内，不要轻易选用贵重或紧缺的材料2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachiningRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术C工艺性分析零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸，这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，提高生产效率内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，所以内槽圆角半径不应太小铣槽底平面时，槽底圆角半径厂不要过大应采用统一的基准定位2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachiningRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术D加工方案设计工序设计：机床的选择、刀具的选择、切削用量的选择、夹具及装夹方式选择加工方法选择安排加工顺序（工序安排）：先粗后精、先面后孔、先主后次、基面先行、先内后外、先面后孔、减少换刀、减少装夹数控工序和普通工序的衔接走刀路线Cuttingfactors2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachiningRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术E走刀路线的确定精度与加工质量2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachining选择原则①保证零件的加工精度和表面租糙度②方便数值计算以减少编程工作量③缩短走刀路线以减少空行程RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术2数控加工工艺设计ProcessPlanningofNCMachiningE走刀路线的确定加工效率RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术3坐标系CoordinateSystemA机床坐标系机床坐标系是指用于确定机床的运动方向和移动距离的坐标系。标准的数控机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系，其基本坐标轴为X、Y、Z直角坐标，相对于每个坐标轴的旋转运动坐标为A、B、CCartesianSystemMachineCoordinateSystemRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术3坐标系CoordinateSystemB机床参考点MachineZero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。机床原点是指机床坐标系的原点,即X=0,Y=0,Z=0的点机床坐标系（机械坐标系、机器坐标系）以机床原点建立的坐标系ReferencepointRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术3坐标系CoordinateSystemB机床参考点ReferencepointMachineZeroRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术3坐标系CoordinateSystemCZ轴的确定JB3051-82《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Z轴：传递切削力的主轴所规定的轴向。车床、磨床等是带动工件旋转的轴对于铣床、镗床、钻床等是带动刀具旋转的轴方向：平行于主轴轴线，远离工件方向为正方向RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术3坐标系CoordinateSystemCZ轴的确定RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术3坐标系CoordinateSystemCZ轴的确定RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术3坐标系CoordinateSystemD工件坐标系工件坐标系是由编程人员以工件图纸上的某一固定点位原点（也称工件原点）所建立的坐标系。工件坐标系又称编程坐标系编程时一般选择工件上的某一点为程序的原点，并以这点作为坐标系的原点，建立的新坐标系。同时可设定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ProgrammingZeroWorkpieceZeroRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术3坐标系CoordinateSystemD工件坐标系为何建立如此多的坐标系？如何工作的？如何建立联系？RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术3坐标系CoordinateSystemE对刀回参考点操作采用REF方式进行回参考点的操作找到参考点在机床坐标系下的位置试切端面对Z轴将工件端面车一刀，找到当前刀尖所在的Z位置，加上适当的偏移，记录到工件坐标系的Z寄存器试切外圆对X轴将工件外圆表面车一刀，保持X向尺寸不变，Z向退刀，找到当前刀尖所在的Z位置，加上适当的偏移，记录到工件坐标系的Z寄存器RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术3坐标系CoordinateSystemF绝对坐标与相对坐标ABXincXabsYincYabsO18121520AbsoluteandIncremental以绝对坐标计算XA=12YA=15XB=30YB=35以相对坐标计算XA=0YA=0XB=18YB=20RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术4工艺处理及数学计算Processprepare&calculationA对刀点与换刀点对刀点刀具相对于工件运动的起点，又称起刀点，也就是程序运行的起点。工件零点x0x机床零点对刀点y0x1y1换刀点yRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术4工艺处理及数学计算Processprepare&calculationA对刀点与换刀点对刀点的选择原则①对刀点应便于数学处理和程序编制；②对刀点在机床上容易校准；③在加工过程中便于检查；④引起的加工误差小。对刀点可以设置在零件、夹具上面或机床上面。RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术4工艺处理及数学计算Processprepare&calculationA对刀点与换刀点换刀点一把刀具用完后，为防止刀具与工件相碰，刀具要先到工件之外，再进行换刀这个位置就叫换刀点。换刀点应根据工序内容的安排。为了防止换刀时刀具碰伤工件，换刀点往往设在零件的外面。RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术4工艺处理及数学计算Processprepare&calculationB数学计算及误差控制δδ编程中的误差控制误差源：逼近误差；插补误差；圆整误差RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术5程序结构及常用功能指令ProgramStructure&CommonInstructionCodeA程序结构程序由程序段(block)组成；一个程序段由若干个代码字(word)组成；每个代码字由字符(character，字母、数字、符号)组成。N001G91G00X50Y60N002G00X-50Y-60N003S3000M03N004G01X100.0Y50.0F150……N100M02LFExampleRaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术5程序结构及常用功能指令ProgramStructure&CommonInstructionCodeA程序结构地址字的准确意义及用法要看具体的数控系统两种国际通用标准：ISO和EIA；我国JB3208-83,与ISO等效RaymondDing©NumericalControlTechnology机床数控技术5程序结构及常用功能指令ProgramStructure&CommonInstruct