数控加工技术基础知识.ppt

1,数控装备设计,本节课程讲授主要内容：,1、数控加工的工艺处理,2、数控机床的刀具与工具系统,3、数控编程的基础知识,第二章数控加工技术基础知识,2,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1 数控加工的工艺处理,3,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,数控机床加工工件的基本过程,4,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,工艺系统,5,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.1 数控加工的主要内容,2.1 数控加工的工艺处理,1适于数控加工的内容（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；（2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；（3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。,6,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.1 数控加工的主要内容,2.1 数控加工的工艺处理,2不适于数控加工的内容（1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容；（2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。,7,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.2 数控机床的合理选用,2.1 数控加工的工艺处理,选用数控机床需遵循以下几个原则：（1）生产上适用；（2）技术上先进；（3）经济上合理。,除上述基本原则以外，选用数控机床时还要考核生产企业质量保证体系的完善性和可信性，其售前和售后服务网络是否健全，服务队伍的素质是否能胜任工作，服务能否及时，是否能履行承诺，这对选用后设备的正常使用至关重要。,8,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.3 零件加工的工艺分析,2.1 数控加工的工艺处理,1数控加工工艺的主要内容：,（1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容；（2）对零件图纸进行数控工艺性分析；（3）零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定；(4)选择数控机床的类型；（5）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等；,9,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.3 零件加工的工艺分析,2.1 数控加工的工艺处理,1数控加工工艺的主要内容：,对平面外轮廓，采用数控铣削。,对曲率半径较小的平面内轮廓，采用线切割。,10,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.3 零件加工的工艺分析,2.1 数控加工的工艺处理,1数控加工工艺的主要内容：,仿形进给路线，用于铸、锻件毛坯时进给路线较短。,三角形进给路线，适用于棒料毛坯，进给路线较长。,矩形进给路线，适用于棒料毛坯，进给路线较短。,11,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.3 零件加工的工艺分析,2.1 数控加工的工艺处理,1数控加工工艺的主要内容：,（6）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等；（7）加工程序的编写、校验和修改；（8）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等；（9）数控加工工艺技术文件的定型与归档。,12,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.3 零件加工的工艺分析,2.1 数控加工的工艺处理,2数控加工工艺分析的一般步骤与方法：,（1）零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则；（2）零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。,内槽圆角半径不应过小,13,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.3 零件加工的工艺分析,2.1 数控加工的工艺处理,2数控加工工艺分析的一般步骤与方法：,（1）零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则；（2）零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。,槽底圆角应小些，提高工艺性和效率,r越大，加工平面能力越差。,14,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.3 零件加工的工艺分析,2.1 数控加工的工艺处理,3加工方法的选择,原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。,（1）加工阶段的划分1）粗加工阶段 2）半精加工阶段 3）精加工阶段 4）光整加工阶段,15,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.3 零件加工的工艺分析,2.1 数控加工的工艺处理,3加工方法的选择,原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。,（1）加工顺序的安排 1）先粗后精 减少误差复映2）先主后次 减少不必要的浪费3）先基准后其它 减少定位误差4）先面后孔 避免切削变形，保证孔的加工精度5）工序集中 提高生产率 6）先内腔后外型 保证加工精度7)先近后远 减少空行程,16,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.4 数控加工工序的划分,2.1 数控加工的工艺处理,1工序划分的原则,遵循工序最大限度集中的原则,工序划分应考虑以下几个原则：（1）粗精加工分开的原则（2）一次定位的原则（3）先面后孔的原则（4）尽量减少换刀的原则（5）连续加工的原则,17,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.4 数控加工工序的划分,2.1 数控加工的工艺处理,2工序与工步的的划分,（1）一般工序划分有以下几种方式1）按零件装卡定位方式划分工序 提高效率2）按粗、精加工划分工序 减少误差复映，提高加工精度。3）按所用刀具划分工序 减少换刀次数,18,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.4 数控加工工序的划分,2.1 数控加工的工艺处理,2工序与工步的的划分,（1）工步的划分 工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。工步划分的原则：1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。2）对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。3）按刀具划分工步,19,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.5 加工路线的确定,2.1 数控加工的工艺处理,加工路线的确定原则,1加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；,图2-1 刀具的切入和切出过渡,图2-2 内轮廓加工刀具的切入和切出过渡,20,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.5 加工路线的确定,2.1 数控加工的工艺处理,加工路线的确定原则,1加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；,注意：对于平面轮廓的铣削，无论是外轮廓或内轮廓，要安排刀具从切向进入轮廓进行加工，当轮廓加工完毕之后，要安排一段沿切线方向继续运动的距离退刀，这样可以避免刀具在工件上的切人点和退出点处留下接刀痕。,21,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.5 加工路线的确定,2.1 数控加工的工艺处理,加工路线的确定原则,1加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；,(a)行切法,(b)环切法,(c)行切+环切法,图2-3封闭凹槽加工走刀路线,22,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.5 加工路线的确定,2.1 数控加工的工艺处理,加工路线的确定原则,开始切削型腔的方法：预钻削起始孔。不推荐这种方法，这需要增加一种刀具。较佳的方法之一是使用X/Y和Z方向的线性坡走切削，以达到全部轴向深度的切削；可以以螺旋形式进行圆插补铣。这是一种非常好的方法，因为它可产生光滑的切削作用，而只要求很小的开始空间。,坡走铣,螺旋插补铣,23,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.5 加工路线的确定,2.1 数控加工的工艺处理,加工路线的确定原则,1加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；,（a）,图2-4 孔系加工方案比较,(b),24,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.5 加工路线的确定,2.1 数控加工的工艺处理,加工路线的确定原则,2应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。,(a),(b),图2-5 最短加工路线选择,25,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.5 加工路线的确定,2.1 数控加工的工艺处理,加工路线的确定原则,3应使数值计算简单，以减少编程工作量；此外，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工以及在铣削加工中是采用顺铣还是采用逆铣等。,26,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.6 对刀点和换刀点的确定,2.1 数控加工的工艺处理,“对刀点”是指数控加工时，刀具相对工件运动的起点，这个起点也是编程时程序的起点，因此“对刀点”也称“程序起点”或“起刀点”。对刀点不仅是程序的起点，往往也是程序的终点。,“对刀点”选择的原则是：1选定的对刀点位置，应便于数学处理和使程序编制简单。2在机床上容易找正。3加工过程中便于检查。4引起的加工误差小。,27,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.6 对刀点和换刀点的确定,2.1 数控加工的工艺处理,“对刀”刀位点与对刀点重合。,“刀位点”是指在编制加工程序时用以表示刀具位置的特征点。,28,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.6 对刀点和换刀点的确定,2.1 数控加工的工艺处理,“换刀点”是指刀架转位换刀时的位置。,该点可以是某一固定点（如加工中心机床，其换刀机械手的位置是固定的），也可以是任意的一点（如车床）。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其他部件为准。其设定值可用实际测量方法或计算确定。,29,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.7 切削用量的确定,2.1 数控加工的工艺处理,切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度，并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。选择的具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。,切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。,铣削加工时：Vf=fzZn=（0.050.18）Zn 进给速度=每刃切削量刀具刃数主轴转速,30,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.7 切削用量的确定,2.1 数控加工的工艺处理,粗加工时切削用量的选择原则是：主要考虑保证提高效率和刀具耐用度。,切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。,精加工时切削用量的选择原则是：主要考虑保证加工精度和表面粗糙度，其次是刀具耐用度和效率。,高速切削的切削速度比常规切削速度高5-10倍以上。,31,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.7 切削用量的确定,2.1 数控加工的工艺处理,高速钢刀具：粗加工：V 15m/min 半精加工：V 25m/min 精加工：V 45m/min 硬质合金刀具：粗加工：V 30m/min 半精加工：V 50m/min 精加工：V 100m/min 陶瓷刀具：510倍的硬质合金刀具,32,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.8 零件的安装与夹具的选择,2.1 数控加工的工艺处理,1定位基准的选择：减少装夹次数,有利于提高工件的刚性,尽量与设计基准重合.2装夹方案的确定：（1）夹紧机构或其它元件不得影响进给，加工部位要敞开。（2）必须保证最小的夹紧变形。（3）装卸方便，辅助时间尽量短。（4）对小型零件或工序不长的零件，考虑多件加工.（5）夹具结构应力求简单。（6）夹具应便于与机床工作台面及工件定位面间的定位连接。,33,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.8 零件的安装与夹具的选择,2.1 数控加工的工艺处理,34,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.8 零件的安装与夹具的选择,2.1 数控加工的工艺处理,35,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.8 零件的安装与夹具的选择,2.1 数控加工的工艺处理,36,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.8 零件的安装与夹具的选择,2.1 数控加工的工艺处理,3定位安装的基本原则：（1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一；（2）减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面；（3）避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。,37,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.9 数控加工的工艺文件,2.1 数控加工的工艺处理,1数控编程任务书 2数控加工工件安装和原点设定卡片（简称装夹图和零件设定卡）3数控加工工序卡片 4数控加工走刀路线图 5数控刀具卡片,38,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.9 数控加工的工艺文件,2.1 数控加工的工艺处理,1数控编程任务书,39,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.9 数控加工的工艺文件,2.1 数控加工的工艺处理,3数控加工工序卡片,40,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.9 数控加工的工艺文件,2.1 数控加工的工艺处理,2数控加工工件安装和原点设定卡片（简称装夹图和零件设定卡）,41,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.9 数控加工的工艺文件,2.1 数控加工的工艺处理,4数控加工走刀路线图,42,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.1.9 数控加工的工艺文件,2.1 数控加工的工艺处理,5数控刀具卡片,43,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2 数控机床的刀具与工具系统,44,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.1 数控加工对刀具的要求,2.2 数控机床的刀具与工具系统,数控刀具应具有以下特点：1、刀具有很高的切削效率 2、数控刀具有高的精度和重复定位精度 3、要求刀具有很高的可靠性和耐用度 4、实现刀具尺寸的预调和快速换刀 5、具有一个比较完善的工具系统 6、建立刀具管理系统 7、应有刀具在线监控及尺寸补偿系统,45,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.1 数控加工对刀具的要求,2.2 数控机床的刀具与工具系统,数控刀具材料应具备以下的切削性能：（1）高的硬度和耐磨性（2）足够的强度和韧性（3）良好的耐热性和导热性（4）良好的工艺性（5）良好的经济性,46,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.2 数控刀具的种类,2.2 数控机床的刀具与工具系统,数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。由于模块刀具的发展，数控刀具已形成了三大系统，即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。,1从结构上可分为（1）整体式 钻头、立铣刀等（2）镶嵌式 刀片采用焊接和机夹式（3）减振式（4）内冷式（5）特殊型式,47,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.2 数控刀具的种类,2.2 数控机床的刀具与工具系统,2.从制造所采用的材料上可分为（1）高速钢刀具（2）硬质合金刀具 硬质合金刀片按国际标准分为三大类：P类(蓝色)，M类(黄色)，K类(红色)。P类适于加工钢、长屑可锻铸铁（相当于我国的钨钴钛类，即YT类）。M类适于加工奥氏体不锈钢、铸铁、高锰钢、合金铸铁等（相当于我国的钨钴钛钽铌类，即YW类）。M-S类适于加工耐热合金和钛合金。K类适于加工铸铁、冷硬铸铁、短屑可锻铸铁、非钛合金（相当于我国的钨钴类，即YG类）。K-N类适于加工铝、非铁合金。K-H类适于加工淬硬材料。,48,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.2 数控刀具的种类,2.2 数控机床的刀具与工具系统,2.从制造所采用的材料上可分为（3）涂层硬质合金（4）陶瓷刀具（5）立方氮化硼刀具（6）金刚石刀具,49,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.2 数控刀具的种类,2.2 数控机床的刀具与工具系统,3.从切削工艺上可分为（1）车削刀具 外圆、内孔、螺纹、切断、成形车刀等,50,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.2 数控刀具的种类,2.2 数控机床的刀具与工具系统,3.从切削工艺上可分为（2）钻削刀具 钻头、铰刀、丝锥等小孔、短孔、深孔,51,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.2 数控刀具的种类,2.2 数控机床的刀具与工具系统,3.从切削工艺上可分为（3）镗削刀具 粗镗刀、精镗刀等,52,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.2 数控刀具的种类,2.2 数控机床的刀具与工具系统,3.从切削工艺上可分为（4）铣削刀具 1）面铣刀;2）立铣刀;3）模具铣刀 三面刃铣、键槽铣刀、鼓形铣刀、成形铣刀,53,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.2 数控刀具的种类,2.2 数控机床的刀具与工具系统,3.从切削工艺上可分为（5）特殊型刀具 可逆式(自动反向)攻螺纹夹头刀柄、复合刀具和接杆类、强力弹簧夹头刀柄。,54,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.3 数控加工刀具的选择,2.2 数控机床的刀具与工具系统,刀具选择应考虑的主要因素、被加工工件的材料、性能：金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。、加工工艺类别；车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。、工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指标。、刀具能承受的切削用量。、辅助因素：操作间断时间、振动、电力波动或突然中断等。,55,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.4 数控机床的工具系统,2.2 数控机床的刀具与工具系统,工具系统:在加工中心上要适应多种形式零件不同部位的加工，故刀具装夹部分的结构、形式、尺寸也是多种多样的。把通用性较强的刀具和配套装夹工具系列化、标准化。,数控机床工具系统分为镗铣类数控工具系统和车床类数控工具系统。它们主要由两部分组成：一是刀具部分，二是工具柄部(刀柄)、接杆(接柄)和夹头等装夹工具部分。,56,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.4 数控机床的工具系统,2.2 数控机床的刀具与工具系统,2镗铣类数控工具系统,镗铣类工具系统分为整体式结构和模块式结构两大类。,整体式：特点是将锥柄和接杆连成一体，不同品种和规格的工作部分都必须带有与机床相连的柄部。优点是结构简单、使用方便、可靠、更换迅速，缺点是锥柄的品种和数量较多。,57,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.4 数控机床的工具系统,2.2 数控机床的刀具与工具系统,2镗铣类数控工具系统,目前我国的加工中心采用镗铣类整体数控工具系统（TSG整体式工具系统），其柄部有直柄（三种规格）和锥柄（四种规格）两种，共包括16种不同用途的刀柄。,58,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.4 数控机床的工具系统,2.2 数控机床的刀具与工具系统,2镗铣类数控工具系统,镗铣类工具系统分为整体式结构和模块式结构两大类。,模块式：特点是把工具的柄部和工作部分分开，制成系统化的主柄模块、中间模块和工作模块。方便了制造、使用和保管，减少了工具的规格、品种、数量的储备，对加工中心较多的企业有很高的实用价值。,59,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.4 数控机床的工具系统,2.2 数控机床的刀具与工具系统,2镗铣类数控工具系统,镗铣类模块式数控工具系统”标准（简称为TMG工具系统）。,60,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.4 数控机床的工具系统,2.2 数控机床的刀具与工具系统,2镗铣类数控工具系统,61,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.4 数控机床的工具系统,2.2 数控机床的刀具与工具系统,2镗铣类数控工具系统,62,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.4 数控机床的工具系统,2.2 数控机床的刀具与工具系统,模块式刀柄,整体式刀柄,63,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.4 数控机床的工具系统,2.2 数控机床的刀具与工具系统,柄部型式及尺寸JT：表示采用国际标准ISO7388号加工中心机床用锥柄柄部；BT：表示采用日本标准MAS403号加工中心机床用锥柄柄部；其后数字为相应的ISO锥度号：如50和40分别代表大端直径69.85和44.45的7:24锥度。,JT(BT)40,64,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.4 数控机床的工具系统,2.2 数控机床的刀具与工具系统,ER弹簧夹头刀柄,ER弹簧夹头,侧压式立铣刀柄,65,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.4 数控机床的工具系统,2.2 数控机床的刀具与工具系统,66,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.2.4 数控机床的工具系统,2.2 数控机床的刀具与工具系统,3车床类数控工具系统,数控车床工具系统,车削中心转塔刀架作为刀库,67,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,68,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,一个完整的数控加工程序由程序开始部分（程序号）、若干个程序段、程序结束部分组成。一个程序段由程序段号和若干个程序字组成，一个程序字由地址符和数字组成。,2.3 数控编程的基础知识,数控加工程序的组成及分类,1.数控加工程序的组成,程序说明O1002程序开始N1 G90 G92 X0 Y0 Z0；程序段1N2 G42 G01 X-60.0 Y10.0 D01 F200；程序段2N3 G02 X40.0 R50.0；程序段3N4 G00 G40 X0 Y0；程序段4N5 M02；程序结束,69,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,程序号由程序号地址和程序的编号组成，程序号必须放在程序的开头。如：O1002，其中O为程序号地址（编号的指令码），1002为程序的编号（1002号程序）。不同的数控系统，程序号地址也有所差别。如SIMENS系统用，而FANUC系统用作为程序号的地址码，编程时一定要参考说明书，否则程序无法执行。,2.3 数控编程的基础知识,数控加工程序的组成及分类,（1）程序号,（2）程序字,一个程序字由字母加数字组成，如：Z-16.8，其中Z为地址符，-16.8表示数字（有正、负之分）,70,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,程序段号加上若干个程序字就可组成一个程序段。在程序段中表示地址的英文字母可分为尺寸地址和非尺寸地址两种。表示尺寸地址的英文字母有、共18个字母。表示非尺寸地址有、等个字母。,2.3 数控编程的基础知识,数控加工程序的组成及分类,（3）程序段,71,数控技术,常用地址符,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,72,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,N03 G91 G01 X50 Y60 F200 S400 M03 M08；,2.3 数控编程的基础知识,数控加工程序的组成及分类,（4）程序段的格式和组成,可变程序段格式，即程序段的长短是可变的。,程序段号,G指令,尺寸指令,进给速度指令,主轴转速指令,M指令,程序段结束符,73,数控技术,G指令 准备功能 功能：规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、刀具 补偿、暂停等操作。组成：G后带二位数字组成，共有100种（G00G99）有模态（续效）指令与非模态指令之分。示例：G01，G03，G41，G91，G04，G18等,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.2 常见指令功能介绍,74,数控技术,M指令 辅助功能功能：控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、停 冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等 组成：M后带二位数字组成，共有100种（M00M99）。有模态（续效）指令与非模态指令之分。示例：M02，M03，M08等,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.2 常见指令功能介绍,75,数控技术,F、S、T、D指令 F 指令 指定（合成）进给速度指令 组成：F 后带若干位数字，如F150、F3500等。其中数 字表示实际的合成速度值。它是模态指令。单位：mm/min（公制）或 inch/min（英制）。视 用户选定的编程单位而定，若为公制单位，则 上述两个指令分别表示：F=150mm/min；F=3500mm/min。,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.2 常见指令功能介绍,76,数控技术,S 指令（切削速度）指定主轴转速指令 组成：S 后带若干位数字，如S500、S3500等。其中数 字表示实际的主轴转速值。它是模态指令。单位：r/min。上述两个指令分别表示主轴转速：500r/min；3500r/min。,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.2 常见指令功能介绍,77,数控技术,T、D 指令 指定刀具号和刀具长度、半径存放寄存器号指令。组成：T、D 后跟两位数字，如 T11、D02等。其中数 字分别表示存放的在库中的刀具号和刀具长度、半径补偿寄存器号。上述两个指 令分别表示后续加工将选择刀库 中11号刀具和采用D02寄存器中的数值进行补偿。,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.2 常见指令功能介绍,78,数控技术,尺寸指令 指定的刀具沿坐标轴移动方向和目标位置的指令 X、Y、Z、U、V、W指令 指定沿直线坐标轴移动方向和目标位置指令 组成：由带符号的数字组成。如X100、Y-340等，其中 数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,符号表示运动的方向。单位：mm、m（公制）或 inch（英制）。视用户 选定的编程单位而定.,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.2 常见指令功能介绍,79,数控技术,A、B、C 指令 指定沿回转坐标轴移动方向和目标位置指令 组成：后带符号的数字组成。如A100、C-340等，其中 数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,符号表示运动的方向。单位：度、弧度。视用户选定的编程单位而定.,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.2 常见指令功能介绍,80,数控技术,1、与坐标和坐标系有关的指令（1）绝对尺寸与增量尺寸指令 G90/G91指令：G90指令表示程序中的编程尺寸是在某个坐标系下按其绝对坐标给定的。G91指令表示程序中编程尺寸是相对于本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，故G91又称增量坐标指令。,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.3 常见准备指令功能及用法,81,数控技术,1、与坐标和坐标系有关的指令,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.3 常见准备指令功能及用法,用绝对值编程的程序如下：01 90；02 01 10 20 120；03 30 30；04 40 60；05 80 30；06 M02,用增量值编程的程序如下：01 91；02 01 10 20 120；03 20 20；04 10 20；05 40 30；06 M02,82,数控技术,坐标系设定的预置寄存指令，它只有在采用绝对坐标编程时才有意义。编程格式：G92 X a_ Y_b Z_c_ a、b、c为当前刀位点在所设定工件坐标系中的坐标值,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.3 常见准备指令功能及用法,1、与坐标和坐标系有关的指令（2）工件坐标系设定指令G92,83,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.3 常见准备指令功能及用法,1、与坐标和坐标系有关的指令（3）工件坐标系选择指令G54、G55、G56、G57、G58、G59,G54G59选择工件坐标系1工件坐标系6。程序段格式为：G54(G55、G56、G57、G58、G59)X_ Y_ Z_；,84,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.3 常见准备指令功能及用法,1、与坐标和坐标系有关的指令（3）工件坐标系选择指令G54、G55、G56、G57、G58、G59,N01 G54 G00 G90 X30 Y20；N02 G55；N03 G00 X40 Y30；,85,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.3 常见准备指令功能及用法,1、与坐标和坐标系有关的指令,G92指令与G54G59指令都是用于设定工件坐标系的，但它们在使用中是有区别的：G92指令是通过程序来设定工件坐标系的，G92所设定的加工坐标原点是与当前刀具所在位置有关的，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。G54G59指令是通过CRTMDI在设置参数方式下设定工件坐标系的，一经设定，加工坐标原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与刀具的当前位置无关，除非再通过CRTMDI方式更改。G92指令程序段只是设定工件坐标系，而不产生任何动作；G54G59指令程序段则可以和G00、G01指令组合，在选定的工件坐标系中进行位移。注意：这类指令只在绝对坐标（G90）下有意义，在G91下无效。,86,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.3 常见准备指令功能及用法,1、与坐标和坐标系有关的指令（4）坐标平面选择指令G17、G18、G19,G17、G18、G19分别指定空间坐标系中的XY平面、ZX平面和YZ平面。对于三坐标数控铣床和铣镗加工中心，开机后数控装置自动将机床设置成G17状态，如果在XY坐标平面内进行轮廓加工，就不需要由程序设定G17。同样，数控车床总是在XZ坐标平面内运动，在程序中也不需要用G18指令指定。,87,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.3 常见准备指令功能及用法,2、与控制方式有关的指令（1）快速定位指令G00,编程格式：G00 X_ Y_ Z_ 功能：指令刀具从当前点，以数控系统预先调定的快进速度，快速移动到程序段所指令的下一个定位点。注意：G00的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。,88,数控技术,编程格式：G01 X_a_ Y_b_ Z_c_ F_f_ 功能：指令多坐标（2、3坐标）以联动的方式，按程序段中规定的合成进给速度f，使刀具相对于工件按直线方式，由当前位置移动到程序段中规定的位置（a、b、c）。当前位置是直线的起点，为已知点，而程序段中指定的坐标值即为终点坐标。,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.3 常见准备指令功能及用法,2、与控制方式有关的指令（2）直线插补指令G01,89,数控技术,G02：顺时针圆弧插补。G03：逆时针圆弧插补。顺、逆方向判别规则：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察，来判别圆弧的顺逆时针方向。,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.3 常见准备指令功能及用法,2、与控制方式有关的指令（3）圆弧插补指令G02、G03,90,数控技术,编程格式：XY平面：G17 X_a_ Y_b_()F_f_*XZ平面：G18 X_a_ Z_c_()F_f_*YZ平面：G19 Y_b_ Z_c_()F_f_*,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,91,数控技术,R表示法：用半径R带有符号的数值来表示：AB180：R 0 R100；BA180：R 0 R-100,说明：1。具体采用哪种方法，视具体的数控系统而定。2。G00,G01,G02,G03是同组续效指令，缺省值G01。3。本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最终没有相对位移，则可省略不写。,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,92,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,A、B两点的坐标为A（-40,-30），B（40,-30）。圆弧段1程序为：G90 G02 X40.Y-30.R50.F100；或G91 G02 X80.Y0.R50.F100；圆弧段2程序为：G90 G02 X40.Y-30.R-50.F100；或G91 G02 X80.Y0.R-50.F100；,93,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,一封闭圆，现设起刀点在坐标原点0。加工是从0快速移动至A逆时针加工整圆。用绝对尺寸编程：N10 G92 X0 Y0 Z0.；N20 G90 G00 X30.Y0；N30 G03 I-30.J0 F100；N40 G00 X0 Y0；用增量尺寸编程：N20 G91 G00 X30.Y0；N30 G03 I-30.J0 F100；N40 G00 X-30.Y0；,94,数控技术,编程格式：,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.3 常见准备指令功能及用法,3、与刀具补偿有关的指令（1）刀具半补偿指令G40、G41/G42,95,数控技术,其中：G41：左刀补，即沿加工方向看刀具在左边 G42：右刀补，即沿加工方向看刀具在右边 G40：取消刀补 D：偏置值寄存器选用指令。xx：刀具补偿偏置值寄存器号,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,96,数控技术,1）刀具补偿的功能,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,2.3.3 常见准备指令功能及用法,3、与刀具补偿有关的指令（1）刀具半补偿指令G40、G41/G42,2）刀具补偿的动作过程 刀具补偿的动作过程分为三步，即刀补建立、刀补执行和取消刀补,97,数控技术,G40、G44、G43指令刀具长度补偿指令 该指令可以根据储存在偏置寄存器D01D99中的设定值（与终点坐标值进行加法（G43）或减法（G43）运算后）使刀具的实际移动距离增加或减少一个偏置值。编程格式：G43（G44）Dxx Z_,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,98,数控技术,四、其它指令G04暂停指令功能：可使刀具作短时的无进给运动 编程格式：G04 X_ 或 G04 F_ 其中：X,F其后的数值表示暂停的时间，单位为ms;或者是刀具、工件的转数，视具体数控系统而定。用途：用车削环槽、锪平面、钻孔等光整加工 用作时间匹配，对于那些动作较长的外部，或者 为了使某一操作有足够的时间可靠的完成，可在程序中插入该指令。,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,99,数控技术,G80、G81G89固定循环指令 在用NC机床上加工零件，一些典型加工工序，如钻孔、攻丝、深孔钻削、切螺纹等，所完成的动作循环十分典型，将这些动作预先编好程序并存储在存储器中，并用相应的G代码来指令。固定循环中的G代码所指令的动作程序，要比一般G代码所指令的动作要多得多，因此使用固定循环功能，可以大大简化程序编制。,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,100,数控技术,坐标轴的运动方向及其命名,统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给 维修和使用带来极大的方便。ISO和我国都拟定了命名的标准。,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,101,数控技术,进给运动坐标系 ISO和中国标准规定：数控机床的每个进给轴(直线进给、圆进给)定义为坐标系中的一个坐标轴。数控机床坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系统；,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,102,数控技术,基本坐标系：直线进给运动的坐标系（）。坐标轴相互关系：由右手定则决定。回转座标：绕 轴转动的圆进给坐标 轴分别用表示，坐标轴相互关系由右 手螺旋法则而定。,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,103,数控技术,坐标轴方向：刀具相对工件运动的方向。这样便可以使编程人员在不知是刀具移近工 件，还是相反的情况下，就能正确地进行编程。附加坐标轴：平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用表示。,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,104,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,105,数控技术,第二章数控加工技术基础知识,2.3 数控编程的基础知识,106,数控技术,Z坐标（首先确定的坐标）标准规定：Z坐标主轴轴线的进给轴。若没有主轴(牛头刨床)或者有多个主轴，则选择垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。若主轴能摆动：在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则这个坐标便是Z坐标；若在摆动的范围内与多个坐标平行，