数控技术ppt课件第2章.ppt
《数控技术ppt课件第2章.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数控技术ppt课件第2章.ppt(173页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第二章 数控加工程序的编制,第一节 数控编程的基本知识一、编程的内容与步骤 数控编程的过程可以用流程图2-1表示。各环节简要说明如下:,图2-1 数控编程过程,返回课件首页,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,编程方法有手工编程、数控语言编程和图形编程三种1. 手工编程2. 数控语言编程3. 图形编程二、 数控加工工艺基础1 数控机床的坐标系 数控机床是
2、按照坐标控制刀具位置的。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。 确定坐标系的原则为: 右手坐标系,X,Y,Z,A,B,C; X,Y,Z,A,B,C Z为平行与机床主轴,离开工件为正; X为水平,平行工件装夹面,平行主切削方向; 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,图2-2 数控机床坐标系的定义,2. 机床坐标系、编程坐标系和局部坐标系 机床坐标系 数控机床出厂时
3、,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。,图2-3 机床坐标系、编程坐标系和局部坐标系的关系,车床的坐标系:CK3263 (b) CK0630 (c) CK6140XOZ 机床坐标系Xp Op Zp 工件坐标系,1.工件 2.工作台 图2 铣床的坐标系,3 对刀点(起
4、刀点)的确定 在数控加工中,工件坐标系确定后,还要确定刀具的起刀点在工件坐标系中的位置。即常说的对刀问题。对刀点也称起刀点是数控加工中刀具相对工件运动的起点。数控机床上,目前,常用的对刀方法为手动试切对刀。,a)对称零件的对刀点选择 b)钻孔加工时的对刀点选择图2-4 对刀点的选择,参考内容:数控车床与铣床的对刀(一)数控车床的回参考点和对刀操作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
5、 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。,(二)数控铣床的回参考点和对刀操作假设零件为对称零件,并且毛坯已测量好长为L1、宽为L2,平底立铣刀的直径也已测量好。如图所示,将工件在铣床工作台上装夹好后,在手动方式操纵机床,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
6、参考点的操作,建立机床坐标系。此时CRT上将显示铣刀中心(对刀参考点)在机床坐标系中的当前位置的坐标值。,2)手工对刀 先使刀具靠拢工件的左侧面(采用点动操作,以开始有微量切削为准),刀具如图A位置,按设置编程零点键,CRT上显示X0、Y0、Z0,则完成X方向的编程零点设置。再使刀具靠拢工件的前侧面,刀具如图B位置,保持刀具Y方向不动,使刀具X向退回,当CRT上X坐标值0时,按编程零点设置键,就完成X、Y两个方向的编程零点设置。最后抬高Z轴,移动刀具,考虑到存在铣刀半径,当CRT上显示X坐标值为(L1/2+铣刀半径),Y的坐标值为(L2/2+铣刀半径)时,使铣刀底部靠拢工件上表面,按编程零点设
7、置键,CRT屏幕上显示X、Y、Z坐标值都清成零(即X0,Y0,Z0),系统内部完成了编程零点的设置功能。就把铣刀的刀位点设置在工件对称中心上,即工件坐标系的工件原点上。3)建立工件坐标系 此时,刀具(铣刀的刀位点)当前位置就在编程零点(即工件原点)上。由于手动试切对刀方法,调整简单、可靠,且经济,所以得到广泛的应用。,4. 编程中的误差控制 (1) 逼近误差 (2) 插补误差 (3) 圆整化误差 程f(逼, 插, 圆) 数控零件加工中,还有其它不可避免的误差,如进给误差、定位误差等,一般编程误差占整个加工误差的10。 缩小编程误差的方式:增加插补段,这样加大了计算工作量。,第二节 手工编程一、
8、和程序有关的基本概念程序段格式的相关概念 1 程序由若干个“程序段(block)”组成,每个程序段由一定的顺序和规定排列的“字”(word)组成程序段 2 字:表示地址的英文字母、特殊文字和数字集合,表示某一功能的一组代码符号,是控制带或程序的信息单位 3 格式:指一个程序段中各个字的排列顺序及其表达形式;常用的有三种:固定顺序程序段格式;分隔符固定顺序程序段格式;字地址程序段格式。广为应用的是:字地址程序段格式二、程序段格式(word address format) 如:N100 G01 X3200 Y2500 Z-150 F180 S240 T12 M05; 可见每个程序段由:顺序号字;准
9、备功能字;尺寸字;进给功能字;主轴功能字;刀具功能字;辅助功能字和程序结束符组成,1、各字的意义1)程序段序号(sequence muber) N加数字2) 准备功能G代码(preparatory function or G-function), 数控系统准备进行某种操作G00-G993)尺寸字(dimension word), 给定机床各坐标轴位移的方向和数据,进给尺寸地址字有 X,Y,Z,U,V,W,P,Q,R,A,B,C,I,J,K4)进给速度字(feed function or F-function) F后加若干位数字,数字取决于每个数控系统所采取的进给速度指定方式5)主轴速度字(sp
10、indle speed function or S-function) S后加若干位数字,数字取决于每个数控系统所采取的主轴速度指定方式6)刀具功能字(tool function or T-function)7)辅助功能字(miscellaneous function or M-function) 指定通断控制功能 M00-M99,8)程序段结束符 ; * CR LF 空格 回车,三、常用G代码 下面是一段简单的零件加工程序,通过这段程序体会一下零件加工程序的编制方法。,N01 G92 X-10 Y-10;N02 G90 G17 G00 X10 Y10;N03 G01 X30 F100;N04
11、 G03 X40 Y20 I0 J10;N05 G02 X30 Y30 I0 J10;N06 G01 X10 Y20;N07 Y10;N08 G00 X-10 Y-10 M02;,1坐标定义指令 1)绝对尺寸及相对尺寸编程指令G90、G91,图2-8 绝对坐标和相对坐标的定义 假设刀具的当前位置在A点,以下两段代码的功能是一样的: G00 G54 G90 X60.0 Y40.0; G00 G91 X40.0 Y30.0;2)G92 设定当前位置坐标值(坐标系设定) G92 X_ Y_ Z_ 设编程原点在机床原点的坐标系中为O(x1,y1)则尺寸字为-X1,-Y1G92并不使机床产生运动,只是记
12、录坐标设定值,在加工前送入数控系统内存,3)平面指令 G17 G18 G19圆弧插补平面选择指令G17、G18、G19, 进行圆弧插补和刀具补偿时必须使用,4)设定当前编程坐标系指令G54G59,A,A,A,B,B,B,X,X,X,Y,Y,Y,图2-5 G00指令的运动轨迹,2进给运动指令 1)快速点定位指令G00 格式为: G00 X Y; 三种可能的路径:,a)方案1 b)方案2 c)方案3,a)逆圆指令G03 b)顺圆指令G02图2-6 圆弧插补指令,2)直线插补指令G01 格式: G01 X Y F;3)圆弧插补指令G02、G03 格式:G02(G03)X Y I J F; G02(G
13、03)X Y R F;,关于圆弧插补指令的说明: 顺逆判定:沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察,来确定顺逆方向。如车床。 I,J,K为圆弧圆心相对起点的坐标。,4) 暂停指令G04 格式:G04 P; 其中P后面为暂停时间,单位是毫秒。常出现在孔加工孔底停留时。,对于运用R地址表达的圆弧插补,如图左,R为圆弧半径,R后跟负数,表示的是 180度的弧 R后跟正数,表示的是 180度的弧,X,Y,A,B,R+,R+,R-,R-,X,Y,A,B,30,-30,O,作业:分别用 G90,G91,IJK,R 给下图编程(一行),y A B A 编程轮廓 B G41 编程轮廓 G40 G42 G40
14、 o x o x,3 刀具补偿指令(切入/切出实例)1)半径补偿指令G40、G41、G42,a)左刀补G41 b)右刀补G42图2-7 刀补功能的定义,a)左刀补G41 b)右刀补G42,y,2) 刀具长度补偿指令G40、G43、G44,长度短e为负正偏置G43,长度长e为正负偏置G44,标准长度,动作,动作,R点,动作,动作,动作,动作,4钻镗类固定循环指令固定循环的一般格式如下: GGXYZRQPFL;,Z,a)G90,R点,Z=0,R1,Z点,R,Z1,R点,Z点,b)G91,图2-9 固定循环动作,图2-10 固定循环的数据形式,(X,Y) (X1,Y1),(1)高速深孔加工循环指令G
15、73 (2)反攻丝循环指令G74,初始点,q,q,q,d,d,G98,G99,图2-11 深孔加工循环G73,初始点,G98,R点,G99,主轴反转 主轴正转,Z点,图2-12 反攻螺纹循环G74,(3) 精镗循环指令G76 (4) 钻孔和镗孔循环G81 初始点 q G98 G98 R点 R点 G99 G99 q Z点 图2-13 精镗循环G76 图2-14 钻、镗孔循环G81,(5)深孔加工循环G83 (6)攻丝循环G84 初始点 G98 初始点 G98 R点 q d G99 R点 G99 q d 主轴正转 主轴反转 q Z点 Z点 图2-15 深孔加工循环G83 图2-16 攻丝循环G84
16、,(7)反镗循环G87 (8)镗孔循环G88 (点划线表示主轴停止后手动返回) G98 主轴正转 主轴定向停 R点 G99 Z点 主轴起动 R点 Z点 主轴停止 暂停 图2-17 反镗循环G87 图2-18 镗孔循环G88,(9)取消固定循环指令G80 固定循环指令是模态指令,需要用G80指令来取消。5 车削固定循环指令(1)直线和锥度切削固定循环G77 该循环的动作顺序见图2-19,指令格式为: G77 X(U)Z(W)IF; U、W地址表示增量编程。在增量编程中,地址U、W值的符号取决于轨迹1、2的方向。图2-19 中的W符号为负,U的符号也为负。X为直径值,U为直径方向的增量。图中的循环
17、动作中,虚线表示快速进给,实线表示工作进给。I值为零或不写时,为加工直线的情况。加工锥度时,锥度切削符号与刀具轨迹的关系如图2-20所示。,o z o z 2 X/2 2 X/2 3 1 U/2 I 4 3 4 1 U/2 x Z W x Z W a) G77指令用于加工柱面 b) G77指令用于加工锥面图2-19 直线和锥度切削切削固定循环G77,I I U/2 U/2 W W (a) I0 (b) I0 图2-20 锥度切削G77符号与刀具轨迹的关系,(2) 螺纹切削固定循环G78 该指令用于在柱面或锥面上切削螺纹。图2-21为螺纹切削时的动作图,使用G78指令的格式为: G78 X(U)
18、Z(W)F; 式中F表示螺纹导程地址。图中虚线表示快速进给、实线表示工作进给。r是结束螺纹切削的退刀参数,其值与螺距有关,要大于或等于螺距值。用增量编程时,根据轨迹1和2的方向设定U和W后面数值的符号。,2 r I r 2 r 3 1 U/2 3 r 1 U/2 4 4 W W a)车直螺纹 b)车锥螺纹 图2-21 螺纹切削G78时的动作图,(3)端面切削固定循环G79 G79指令的动作图见图2-22,其指令格式为: G79 X(U)Z(W)KF;其中符号的意义同直线切削固定循环。 用增量编程时,若轨迹1的方向在Z坐标是负方向,则W是负值,同理可确定U值的正负。K是与端面锥度有关的地址,F为
19、进给速度。U、W和K后面数值的符号与刀具轨迹间的关系见图2-23。,Z Z W K W o z z 3 X/2 X/2 3 2 4 U/2 2 4 U/2 x 1 1 x a) 端面切削 b)端面锥度切削图2-22 端面切削G79时的动作图,K W W 3 3 2 4 U/2 U/2 2 4 1 1 K a) K0 b)K 0图2-23 端面锥度切削符号与刀具轨迹关系图,车削固定循环中,X(U)、Z(W)和K是模态的,如果这些值不变,在下一个程序段中可不指定。当某一个值需要改变时,才在下一个程序段中指定。若指定非模态G代码(除G04以外)或G00G03代码,则数值被取消。以上是常用的G指令,其
20、余G指令代码见表2-1。 6宏指令简介(用户自定义循环) 某些高档数控系统为用户配备了类似于高级语言的复合指令(宏程序)功能,用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和混合运算,此外复合指令功能还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句。对于经常用到的加工过程,如铣键槽、加工圆周分布的孔等,利用复合指令,可以大大简化编程过程。,复合指令的应用过程如图2-24所示,分为编辑、登录和调用三个阶段。编辑阶段是将复合指令所要实现的功能编成一段NC程序,程序中可以使用系统提供的基本指令系统中的任何代码,以系统指定的形式将这段代码保存起来。第二个阶段把刚才编辑的登录为一个复合指令,例如G71。数控系统应提供
21、登录用的服务程序。经过登录的复合指令就可以和普通指令一样使用了。图2-24中的加工圆周分布的六个孔的加工过程可以用下面一条指令实现: G71 XYZIDR; 其中X、Y地址中存放六个孔中心所在圆的圆心,Z地址存放钻孔深度,I地址存放均布孔的个数,D地址存放钻孔的直径,R地址存放六个孔中心所在圆的半径。用一条指令,实现了同类型加工过程,大大减少了程序量。,编辑 调用 登录 图2-24 复合指令的编辑、登录和调用过程,二、M代码1 程序停止指令M00、M01和M022 主轴转动控制指令M03、M04和M053 换刀指令M064 冷却液控制指令M07、M08和M095 主轴夹紧和松开指令M10和M1
22、16 改变运动方向指令M15和M167 主轴定向停止指令M198改变进给范围指令M36和M379改变主轴转速范围指令M38和M3910子程序调用指令M98和M99,三、其他代码1 主轴功能(S功能)2 刀具功能(T功能) 3 进给功能(F功能)4 主轴速度和进给速度的其它表示方法(1)等比级数法或两位代码法 这是用两位十进制数字来表示速度的方法,它所表示的速度值构成公比为1.122的等比级数。如F60表示速度为1000 mm/min,F61代码则表示速度为1120 mm/min。,(2)幻3代码法 这是用3位、4位或5位代码来表示进给速度和主轴回转速度的方法。代码的第一位数字为实际速度值小数点
23、前的位数加上3,其它位数字用实际速度的高位数字表示,其中最低位数字是用四舍五入方法得到的。例如,实际速度为47.826 mm/min,用五位幻3码表示为54783。其他例子见表2-3。,速,度,三位代码,四位代码,五位代码,1728,150.3,15.25,7.826,0.1537,0.01268,0.008759,0.000462,717,615,515,478,315,213,188,046,7173,6150,5153,4783,3154,2127,1876,0462,71728,61503,51525,47826,31,537,21268,18759,04624,表2-3 三、四和五位
24、幻3代码法的例子,(3)符号法或一位代码法 该代码用一位数字符号表示,它可以表示一种速度,其值在机床使用说明书中详细规定。(4)进给速率数法(FRN - feed rate number)这种方法只用来表示进给速度。直线插补时 FRN=V/L 圆弧插补时 FRN=V/R 式中 V(mm/min)-进给速度; L(mm)-直线位移; R(mm)-圆弧半径; FRN(1/min)-进给速率数代码。FRN代码用00019999四位数字表示。,四、数控加工程序实例(一)钻孔加工程序1孔加工程序的特点(1) 编程中坐标性质(指绝对坐标或相对坐标)的选择应与图纸尺寸的标注方法一致,这样可以减少尺寸换算和保
25、证加工精度;(2) 注意提高对刀精度,如程序中需要换刀,在空间允许的情况下,换刀点应尽量安排在加工点上;(3) 注意使用刀具补偿功能,可以在刀具长度变化时保证钻孔深度。(4) 在钻孔量很大时,为了简化编程,应使用固定循环指令和对称功能;(5)程序的最后应有返回原点检查,以保证程序的正确性。,A 20 C 30 25钻头 B 30 120 30 50 补偿值 b= - 4mm 35 3 18 22 30 5 图2-25 孔加工零件编程实例,2编程实例例2-1 使用刀具长度补偿和一般指令加工图2-25所示的零件中A、B、C三个孔。程序清单:N01G92 X0 Y0 Z0; 设定坐标系N02 G91
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控技术 ppt 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-1420104.html