數(shù)控技術(shù)常用術(shù)語.doc

第二課 數(shù)控技術(shù)常用術(shù)語第二課 數(shù)控技術(shù)常用術(shù)語1 , 5 數(shù)控技術(shù)常用術(shù)語為了方便讀者閱讀相關(guān)數(shù)控資料和國外數(shù)控產(chǎn)品的相關(guān)手冊，在此選擇了常用的數(shù)控詞匯及其英語對應(yīng)單詞，所選用的數(shù)控術(shù)語主要參考國際標準ISO 2806和中華人民共和國國家標準GB 81291987 以及近年新出現(xiàn)的一些數(shù)控詞匯。1）計算機數(shù)值控制 （Computerized Numerical Control, CNC） 用計算機控制加工功能，實現(xiàn)數(shù)值控制。2）軸（Axis）機床的部件可以沿著其作直線移動或回轉(zhuǎn)運動的基準方向。3）機床坐標系（ Machine Coordinate Systern ）固定于機床上，以機床零點為基準的笛卡爾坐標系。4）機床坐標原點（ Machine Coordinate Origin ）機床坐標系的原點。5）工件坐標系（ Workpiece Coordinate System ）固定于工件上的笛卡爾坐標系。6）工件坐標原點（ Wrok-piexe Coordinate Origin）工件坐標系原點。7）機床零點（ Machine zero ）由機床制造商規(guī)定的機床原點。8）參考位置（ Reference Position ）機床啟動用的沿著坐標軸上的一個固定點，它可以用機床坐標原點為參考基準。9）絕對尺寸（Absolute Dimension)絕對坐標值（Absolute Coordinates）距一坐標系原點的直線距離或角度。10）增量尺寸（ Incremental Dimension ) 增量坐標值（Incremental Coordinates）在一序列點的增量中，各點距前一點的距離或角度值。11）最小輸人增量（Least Input Increment） 在加工程序中可以輸人的最小增量單位。12）命令增量（Least command Increment）從數(shù)值控制裝置發(fā)出的命令坐標軸移動的最小增量單位。13）插補 （InterPolation）在所需的路徑或輪廓線上的兩個已知點間根據(jù)某一數(shù)學函數(shù)（例如：直線，圓弧或高階函數(shù)）確定其多個中間點的位置坐標值的運算過程。14）直線插補（Llne Interpolation）這是一種插補方式，在此方式中，兩點間的插補沿著直線的點群來逼近，沿此直線控制刀具的運動。15）圓弧插補（Circula : Interpolation）這是一種插補方式，在此方式中，根據(jù)兩端點間的插補數(shù)字信息，計算出逼近實際圓弧的點群，控制刀具沿這些點運動，加工出圓弧曲線。16）順時針圓?。–lockwise Arc）刀具參考點圍繞軌跡中心，按負角度方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡17）逆時針圓?。–ounterclockwise Arc）刀具參考點圍繞軌跡中心，按正角度方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡。18）手工零件編程（Manual Part Prograrnmiog）手工進行零件加工程序的編制。19）計算機零件編程（Cornputer Part prograrnrnlng）用計算機和適當?shù)耐ㄓ锰幚沓绦蛞约昂笾锰幚沓绦驕蕚淞慵绦虻玫郊庸こ绦颉?0）絕對編程（Absolute Prograrnming）用表示絕對尺寸的控制字進行編程。21）增量編程（Increment programming）用表示增量尺寸的控制字進行編程。22、22）宇符（Character）用于表示一組織或控制數(shù)據(jù)的一組元素符號。23）控制字符（Control Character）出現(xiàn)于特定的信息文本中，表示某一控制功能的字符。24）地址（Address）一個控制字開始的字符或一組字符，用以辨認其后的數(shù)據(jù)。25）程序段格式（Block Format）字、字符和數(shù)據(jù)在一個程序段中的安排。26）指令碼（Instruction Code) /機器碼（Machine Code）計算機指令代碼，機器語言，用來表示指令集中的指令的代碼。27）程序號（Program Number）以號碼識別加工程序時，在每一程序的前端指定的編號 28）程序名（Prograo Name）以名稱識別加工程序時，為每一程序指定的名稱。29）指令方式（Command Mode）指令的工作方式。30）程序段（Block）程序中為了實現(xiàn)某種操作的一組指令的集合31）零件程序（P art Program）在自動加工中，為了使自動操作有效按某種語言或某種格式書寫的順序指令集。零件程序是寫在輸人介質(zhì)上的加工程序，也可以是為計算機準備的輸人，經(jīng)處理后得到加工程序。32）加工程序（Machine Program）在自動加工控制系統(tǒng)中，按自動控制語言和格式書寫的順序指令集。這些指令記錄在適當?shù)妮斎私橘|(zhì)上，完全能實現(xiàn)直接的操作。33）程序結(jié)束（End of Program）指出工件加工結(jié)束的輔助功能34）數(shù)據(jù)結(jié)束（End of Data）程序段的所有命令執(zhí)行完后，使主軸功能和其他功能（例如冷卻功能）均被刪除的輔助功能。35）程序暫停（Progrom Stop）程序段的所有命令執(zhí)行完后，刪除主軸功能和其他功能，并終止其后的數(shù)據(jù)處理的輔助功能.36）準備功能（Preparatory Functton）使機床或控制系統(tǒng)建立加工功能方式的命令37）輔助功能（MiscellaneouS Function）控制機床或系統(tǒng)的開關(guān)功能的一種命令。38）刀具功能（Tool Funetion）依據(jù)相應(yīng)的格式規(guī)范，識別或調(diào)人刀具。39）進給功能（Feed Function）定義進給速度技術(shù)規(guī)范的命令。40）主軸速度功能（Spindle Speed Function）定義主軸速度技術(shù)規(guī)范的命令。41）進給保持（Feed Hold）在加工程序執(zhí)行期問，暫時中斷進給的功能。42）刀具軌跡（Tool Path）切削刀具上規(guī)定點所走過的軌跡。43）零點偏置（Zero Offset）數(shù)控系統(tǒng)的一種特征它容許數(shù)控測量系統(tǒng)的原點在指定范圍內(nèi)相對于機床零點移動，但其永久零點則存在數(shù)控系統(tǒng)中。44）刀具偏置（Tool Offset）在一個加工程序的全部或指定部分，施加于機床坐標軸上的相對位移該軸的位移方向由偏置值的正負來確定.45）刀具長度偏置（Tool Length Offset）在刀具長度方向卜的偏晉46）刀具半徑偏置（Tool Radlus OffseO）刀具在兩個坐標方向的刀具偏置。47）刀具半徑補償（Cutter Compensation）垂直于刀具軌跡的位移，用來修正實際的刀具半徑與編程的刀具半徑的差異48）刀具軌跡進給速度（Tool Path Feedrate）刀具上的基準點沿著刀具軌跡相對于工件移動時的速度，其單位通常用每分鐘或每轉(zhuǎn)的移動量來表示。49）固定循環(huán)（Fixed Cycle , Canned Cycle）預(yù)先設(shè)定的一些操作命令，根據(jù)這些操作命令使機床坐標袖運動，主袖工作，從而完成固定的加工動作。例如，鉆孔、鏗削、攻絲以及這些加工的復(fù)合動作。50）子程序（Subprogram）加工程序的一部分，子程序可由適當?shù)募庸た刂泼钫{(diào)用而生效51）工序單（Planning sheet）在編制零件的加工工序前為其準備的零件加工過程表。52）執(zhí)行程序（Executlve Program）在 CNC 系統(tǒng)中，建立運行能力的指令集合53）倍率（Override）使操作者在加工期間能夠修改速度的編程值（例如，進給率、主軸轉(zhuǎn)速等）的手工控制功能。54）伺服機構(gòu)（Servo-Mwchanisnt）這是一種伺服系統(tǒng)，其中被控量為機械位置或機械位置對時間的導數(shù).55）誤差（Error）計算值、觀察值或?qū)嶋H值與真值、給定值或理論值之差56）分辨率（Resolution）兩個相鄰的離散量之間可以分辨的最小間隔 在數(shù)控加工中常遇到孔的加工，如定位銷孔、螺紋底孔、挖槽加工預(yù)鉆孔等。采用立式加工中心和數(shù)控銑床進行孔加工是最普通的加工方法。但深孔加工，則較為困難，在深孔加工中除合理選擇切削用量外，還需解決三個主要問題：排屑、冷卻鉆頭和使加工周期最小化。本文將從編程方面討論解決有關(guān)深孔加工的主要問題。 一、深孔加工的編程指令及自動編程 1. 深孔加工指令格式 大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都提供了深孔加工指令，這里以FANUC系統(tǒng)為例來進行敘述。FANUC系統(tǒng)提供了G73和G83兩個指令：G73為高速深孔往復(fù)排屑鉆指令，G83為深孔往復(fù)排屑鉆指令。其指令格式為： 式中 X、Y待加工孔的位置； Z孔底坐標值（若是通孔，則鉆尖應(yīng)超出工件底面）； R參考點的坐標值（R點高出工件頂面25mm）； Q每一次的加工深度； F進給速度（mm / min）； G98鉆孔完畢返回初始平面； G99鉆孔完時返回參考平面（即R點所在平面）。 2.深孔加工的動作 深孔加工動作是通過Z軸方向的間斷進給，即采用啄鉆的方式，實現(xiàn)斷屑與排屑的。雖然G73和G83指令均能實現(xiàn)深孔加工，而且指令格式也相同，但二者在Z向的進給動作是有區(qū)別的，圖1和圖2分別是G73和G83指令的動作過程。圖1 G73指令動作過程圖2 G83指令動作過程 從圖1和圖2可以看出，執(zhí)行G73指令時，每次進給后令刀具退回一個d值（用參數(shù)設(shè)定）；而G83指令則每次進給后均退回至R點，即從孔內(nèi)完全退出，然后再鉆入孔中。深孔加工與退刀相結(jié)合可以破碎鉆屑，令其小得足以從鉆槽順利排出，并且不會造成表面的損傷，可避免鉆頭的過早磨損。 G73指令雖然能保證斷屑，但排屑主要是依靠鉆屑在鉆頭螺旋槽中的流動來保證的。因此深孔加工，特別是長徑比較大的深孔，為保證順利打斷并排出切屑，應(yīng)優(yōu)先采用G83指令。 3. 常規(guī)自動編程方法 這里以MasterCAM V9為例，其鉆孔參數(shù)設(shè)置對話框如圖3所示。圖3 鉆孔參數(shù)設(shè)置對話框 （1）高度參數(shù) 高度參數(shù)包括Clearance（安全高度）、Retract（參考高度）、Feedplane（下刀位置）、Top of stock（工件頂面）和Depth（切削深度）等。 安全高度是指在此高度上刀具可以在任何位置平移而不會與工件或夾具發(fā)生碰撞；參考高度為開始一個刀具路徑前刀具回縮的位置，參考高度應(yīng)高于下刀位置；下刀位置是指當?shù)毒咴谙碌段恢弥舷瓤焖傧陆?，當下降到該位置后再以慢速接近工件；工件頂面是指工件上表面的高度值；切削深度是指最后的加工深度?（2）鉆孔參數(shù) 根據(jù)孔加工方式的不同，可設(shè)置的參數(shù)個數(shù)也不同，各參數(shù)的含義如下： Lst Peck第一次啄鉆深度； Subsequent Peck以后每次的啄鉆深度； Peck Clearance啄孔間隙； Chip Break退刀量； Dwell刀具暫停在孔底部的時間； Shift設(shè)置退刀時離開孔表面的距離。 （3）自動編程產(chǎn)生的程序段 由圖3對話框中設(shè)定參數(shù)值所產(chǎn)生的程序段為： N110G98G83Z-150.R2.Q5.F90 比較對話框設(shè)定參數(shù)與所產(chǎn)生的程序段，可以看出： 1）程序段中產(chǎn)生了第一次啄鉆深度值Q5，“以后每次啄鉆深度值”和“啄鉆間隙值”兩參數(shù)不起任何作用； 2)G73和G83指令在鉆孔時孔底動作均為快速返回，不會產(chǎn)生暫停的動作，即Dwell設(shè)定值在此程序段中沒有得到體現(xiàn)。而在實際加工中，當鉆頭退出時，鉆屑在冷卻液沖刷下會落入孔中。這種情況尤其會發(fā)生在對鋼料的加工中。當鉆頭再次進入后，它將撞擊位于孔底部鉆屑。鉆屑在刀具的作用下開始旋轉(zhuǎn)，將鉆屑切斷或熔化。因此，在必要時應(yīng)暫停加工來清理吹凈鉆屑。 3）若加工臺階深孔，如圖4所示，其加工工藝一般是先加工直徑為20的孔，然后再鉆底部直徑為10的孔。然而用G83指令加工底部直徑為10mm的深孔時，將在直徑20mm的長度上造成較大的時間浪費。圖4 臺階孔 二、編程技巧 鑒于存在上述幾個缺陷，我們將鉆孔參數(shù)設(shè)置對話框中的Lst Peck參數(shù)設(shè)置成65，而Subsequent Peck的參數(shù)設(shè)置成5，Dwell設(shè)置成0（即不延時）。同時打開后置處理文件，將Usecanpeck項的Yes，改成NO，則產(chǎn)生如下程序： %O0000（文件名） (PROGRAM NAME - T1)（程序名） (DATE, Day-Month-Year - 26-04-04TIME, Hr:Min - 14:00)（編程時間） N100G21（公制單位） N102G0G17G40G49G80G90（XY平面，半徑補償取消，長度補償取消，固定循環(huán)取消，絕對編程） ( 10. CENTER DRILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.)（刀具說明） N104T1M6（換刀） N106G0G90G54X0.Y0.S1145M03M08（調(diào)用工件坐標系，刀具移至X0Y0，啟動主軸，開冷卻泵） N108G43H1Z50.（長度正補償，刀具運動至安全高度） N110Z2.（刀具運動至下刀位置） N112G1Z-63.F90（第一次啄鉆，深度至為Z-63。這段可以刪除） N114G0Z2.（快速退回至R點。此程序段可刪除） N116Z-61.（快速運動至Z-61的位置，留有2mm的啄孔間隙） N118G1Z-68F90（鉆至Z-68的深度，從Z-63鉆至Z-68，每次啄鉆5mm） N120G0Z2.（快速退回至下刀位置） N122Z-66.（快速運動至Z-66的位置，留有2mm的啄孔間隙） N124G1Z-73.