電腦數(shù)值控制ppt課件

1、電腦數(shù)值控制電腦數(shù)值控制( C N C )( C N C )( Computer Numerical Control)( Computer Numerical Control) 第一章第一章 程式製作的根本概念程式製作的根本概念電腦數(shù)值控制之程式是利用各種英文字母、數(shù)電腦數(shù)值控制之程式是利用各種英文字母、數(shù)值、符號值、符號 等組成，組成後構(gòu)成一系列有等組成，組成後構(gòu)成一系列有意義的動作、功能，通常吾人將其稱為機(jī)能指意義的動作、功能，通常吾人將其稱為機(jī)能指令，並歸類為六大類。令，並歸類為六大類。 G G機(jī)能機(jī)能 ( (準(zhǔn)備機(jī)能準(zhǔn)備機(jī)能 G00G00G99)G99)M M機(jī)能機(jī)能 ( (輔助機(jī)能輔

2、助機(jī)能 M00M00M99 ) M99 ) T T機(jī)能機(jī)能 ( (刀具機(jī)能刀具機(jī)能 T01T01T99 or T0101 )T99 or T0101 )S S機(jī)能機(jī)能 ( (主軸轉(zhuǎn)速機(jī)能主軸轉(zhuǎn)速機(jī)能S1S1S4000)S4000)F F機(jī)能機(jī)能 ( (進(jìn)給機(jī)能進(jìn)給機(jī)能F100F100F300 or F0.1F300 or F0.1F0.3)F0.3)N N機(jī)能機(jī)能 ( (程式序號機(jī)能程式序號機(jī)能N1N1N9999)N9999)1-1 1-1 電腦數(shù)控程式設(shè)計之根本流程電腦數(shù)控程式設(shè)計之根本流程1-2 1-2 程式設(shè)計之製程規(guī)劃之步驟程式設(shè)計之製程規(guī)劃之步驟( (一一) )任務(wù)圖研判任務(wù)圖研判

3、( (二二) )刀具規(guī)劃刀具規(guī)劃( (三三) )夾治具規(guī)劃夾治具規(guī)劃( (四四) )擬定加工程序擬定加工程序( (五五) )編寫程式編寫程式( (六六) )程式製作模擬程式製作模擬( (七七) )程式輸入控制系統(tǒng)程式輸入控制系統(tǒng) ( (一一) )任務(wù)圖研判任務(wù)圖研判 (1) (1) 工件的材質(zhì)。工件的材質(zhì)。(2) (2) 工件形狀及尺寸。工件形狀及尺寸。(3) (3) 工件之精度要求工件之精度要求( (包含尺寸公差及包含尺寸公差及幾何公差幾何公差) )。(4) (4) 工件之外表粗糙度。工件之外表粗糙度。(5) (5) 準(zhǔn)備素材之形狀、規(guī)格。準(zhǔn)備素材之形狀、規(guī)格。(6) (6) 其他特殊要求。

4、其他特殊要求。( (二二) )刀具規(guī)劃刀具規(guī)劃(1) (1) 切削刀具之種類、規(guī)格。切削刀具之種類、規(guī)格。(2) (2) 刀具的數(shù)量。刀具的數(shù)量。(3) (3) 刀具之安頓。刀具之安頓。( (三三) )夾治具規(guī)劃夾治具規(guī)劃(1) (1) 工件夾持、定位之方式。工件夾持、定位之方式。(2) (2) 定位及夾持規(guī)劃。定位及夾持規(guī)劃。(3) (3) 選用定位及夾持裝置。選用定位及夾持裝置。( (四四) )擬定加工程序擬定加工程序(1) (1) 依夾持方式規(guī)劃。依夾持方式規(guī)劃。(2) (2) 決定運(yùn)用刀具之種類。決定運(yùn)用刀具之種類。(3) (3) 決定加工順序及切削路徑。決定加工順序及切削路徑。(4)

5、 (4) 設(shè)定各刀具之加工條件：設(shè)定各刀具之加工條件： 切削速度切削速度 ( or ( or 主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速 ) )進(jìn)給率進(jìn)給率切削深度切削深度( (五五) )編寫程式編寫程式(1) (1) 決定工具機(jī)提供的座標(biāo)系統(tǒng)類型。決定工具機(jī)提供的座標(biāo)系統(tǒng)類型。(2) (2) 選定程式原點(diǎn)。選定程式原點(diǎn)。(3) (3) 以手寫方式以手寫方式, ,直接編寫於程式設(shè)計單。直接編寫於程式設(shè)計單。(4) (4) 直接於電腦鍵盤上編輯直接於電腦鍵盤上編輯, ,並存入電腦記並存入電腦記憶體或磁片中。憶體或磁片中。( (六六) )程式製作模擬程式製作模擬(1) (1) 程式完成後程式完成後, ,在上機(jī)實(shí)際加工前在上

6、機(jī)實(shí)際加工前, ,必須先經(jīng)過模擬刀具之切削路徑必須先經(jīng)過模擬刀具之切削路徑, ,以查以查核該程式能否正確。核該程式能否正確。(2) (2) 防止呵斥不可預(yù)期的損害防止呵斥不可預(yù)期的損害, ,模擬時模擬時通常在個人電腦上運(yùn)用套裝模擬軟體。通常在個人電腦上運(yùn)用套裝模擬軟體。(3) (3) 亦可將程式輸入工具機(jī)之控制系亦可將程式輸入工具機(jī)之控制系統(tǒng)後統(tǒng)後, ,再利用工具機(jī)上之模擬功能。再利用工具機(jī)上之模擬功能。( (七七) )程式輸入控制系統(tǒng)程式輸入控制系統(tǒng) (1) (1) 由程式編輯人員由程式編輯人員, ,直接在控制器上直接在控制器上的面盤按鍵的面盤按鍵, ,將程式輸入。將程式輸入。(2) (2)

7、 程式先存於個人電腦中程式先存於個人電腦中, ,再經(jīng)由再經(jīng)由RS-232CRS-232C串聯(lián)界面串聯(lián)界面, ,將程式直接輸入工將程式直接輸入工具機(jī)之控制系統(tǒng)。具機(jī)之控制系統(tǒng)。1-3 1-3 程式設(shè)計之方式程式設(shè)計之方式( (一一) )手工程式設(shè)計手工程式設(shè)計( (二二) )自動程式設(shè)計自動程式設(shè)計APTAPT( (三三) )對話式程式設(shè)計對話式程式設(shè)計( (四四) )電腦輔助設(shè)計與製造電腦輔助設(shè)計與製造CAD/CAMCAD/CAM( (一一) )手工程式設(shè)計手工程式設(shè)計手工程式設(shè)計手工程式設(shè)計, ,是指由任務(wù)圖到程式設(shè)是指由任務(wù)圖到程式設(shè)計完成計完成, ,其整個過程皆由人工方式計算其整個過程皆

8、由人工方式計算與設(shè)計與設(shè)計, ,而不藉助任何軟體或設(shè)備。而不藉助任何軟體或設(shè)備。程式設(shè)計者需求有良好的數(shù)學(xué)三角函程式設(shè)計者需求有良好的數(shù)學(xué)三角函數(shù)、幾何圖形基礎(chǔ)數(shù)、幾何圖形基礎(chǔ), ,以便事先計算出切以便事先計算出切削的相關(guān)座標(biāo)轉(zhuǎn)換點(diǎn)同時對於切削加削的相關(guān)座標(biāo)轉(zhuǎn)換點(diǎn)同時對於切削加工原理，亦需有深化了解。工原理，亦需有深化了解。手工程式設(shè)計之流程手工程式設(shè)計之流程( (四四) )電腦輔助設(shè)計與製造電腦輔助設(shè)計與製造電腦輔助設(shè)計電腦輔助設(shè)計(CAD),(CAD),乃利用電腦繪圖設(shè)乃利用電腦繪圖設(shè)備、軟體及工程應(yīng)用軟體備、軟體及工程應(yīng)用軟體, ,以進(jìn)行產(chǎn)品之以進(jìn)行產(chǎn)品之設(shè)計。設(shè)計。電腦輔助製造電腦輔助

9、製造(CAM)(CAM)運(yùn)用電腦軟體運(yùn)用電腦軟體, ,如刀如刀具路徑模擬、製造程序安排設(shè)計、工具具路徑模擬、製造程序安排設(shè)計、工具機(jī)的控制及製造系統(tǒng)的規(guī)劃等皆可從軟機(jī)的控制及製造系統(tǒng)的規(guī)劃等皆可從軟體上得到適當(dāng)?shù)目刂啤ｓw上得到適當(dāng)?shù)目刂?。對於複雜之工件對於複雜之工件, ,尤其尤其3D3D之加工之加工, ,通常須通常須藉助藉助CAD/CAMCAD/CAM軟體完成。軟體完成。 電腦輔助設(shè)計與製造之流程電腦輔助設(shè)計與製造之流程 1-4 1-4 程式設(shè)計師應(yīng)具備的才干程式設(shè)計師應(yīng)具備的才干 (1) (1) 其備良好的識圖才干，研讀各種加其備良好的識圖才干，研讀各種加工圖面。工圖面。(2) (2) 對資

10、料應(yīng)有根本認(rèn)識，並能了解相對資料應(yīng)有根本認(rèn)識，並能了解相關(guān)工具機(jī)之加工原理。關(guān)工具機(jī)之加工原理。(3) (3) 有良好的三角代數(shù)、幾何之基礎(chǔ)，有良好的三角代數(shù)、幾何之基礎(chǔ)，能正確算出加工圖上之座標(biāo)點(diǎn)。能正確算出加工圖上之座標(biāo)點(diǎn)。(4) (4) 對數(shù)控工具機(jī)常用的刀具有根本認(rèn)對數(shù)控工具機(jī)常用的刀具有根本認(rèn)識識, ,並能依加工需求選用適當(dāng)?shù)牡毒?。並能依加工需求選用適當(dāng)?shù)牡毒摺?-4 1-4 程式設(shè)計師應(yīng)具備的才干程式設(shè)計師應(yīng)具備的才干( (續(xù)續(xù)) )(5) (5) 對夾治具應(yīng)有根本認(rèn)識，並能依對夾治具應(yīng)有根本認(rèn)識，並能依任務(wù)需求選用、設(shè)計適當(dāng)?shù)膴A治具。任務(wù)需求選用、設(shè)計適當(dāng)?shù)膴A治具。(6) (6)

11、 應(yīng)具備切削理論之基礎(chǔ)，能依加應(yīng)具備切削理論之基礎(chǔ)，能依加工要求，設(shè)定切削條件。工要求，設(shè)定切削條件。(7) (7) 對工具機(jī)本身性能的了解，並熟對工具機(jī)本身性能的了解，並熟習(xí)各種程式設(shè)計語言。習(xí)各種程式設(shè)計語言。1-5 1-5 程式組成的內(nèi)容程式組成的內(nèi)容 ( (一一) )字語字語(Word)(Word)( (二二) )單節(jié)單節(jié)(Block)(Block)( (三三) )程式程式(Program)(Program)組成的內(nèi)容組成的內(nèi)容( (一一) )字語字語(Word)(Word)字語是指程式中最根本的組成單位字語是指程式中最根本的組成單位, ,它是它是由一個位址碼和一個數(shù)字資料所組成：由一

12、個位址碼和一個數(shù)字資料所組成：位址碼：包含英文字母位址碼：包含英文字母AZAZ。數(shù)字資料：則由數(shù)字資料：則由0909所構(gòu)成。所構(gòu)成。範(fàn)例一：範(fàn)例一：X100.0X100.0及及P1000P1000範(fàn)例二：範(fàn)例二：G01G01及及M03M03表表3-13-1位址碼意義位址碼意義(FANUC-0T(FANUC-0T系統(tǒng)系統(tǒng)) )( (二二) )單節(jié)單節(jié)(Block)(Block)單節(jié)是由一個或一個以上的字語所組成。單節(jié)是由一個或一個以上的字語所組成。每個單節(jié)與單節(jié)之間以單節(jié)結(jié)束每個單節(jié)與單節(jié)之間以單節(jié)結(jié)束(End of (End of block)block)以以EOBEOB符號加以區(qū)隔。符號加以

13、區(qū)隔。範(fàn)例一：範(fàn)例一：G50 S3000G50 S3000範(fàn)例二：範(fàn)例二：M08 M08 範(fàn)例三：範(fàn)例三：G96 S200 M03G96 S200 M03範(fàn)例四：範(fàn)例四：G01 X60.0 Z-50.0 F0.25 G01 X60.0 Z-50.0 F0.25 ( (三三) )程式組成的內(nèi)容程式組成的內(nèi)容程式的組成是由許多單節(jié)所結(jié)合程式的組成是由許多單節(jié)所結(jié)合, ,並成並成為一聯(lián)貫有系統(tǒng)、完好的動作。為一聯(lián)貫有系統(tǒng)、完好的動作。每一程式之開端編上程式號碼每一程式之開端編上程式號碼, ,其編碼其編碼方式為方式為0 0口口口口口口口口, ,前碼為英文字母前碼為英文字母O O，後面四碼為數(shù)字後面四碼

14、為數(shù)字0 09 9。範(fàn)例：範(fàn)例：O3168O3168N01 G50 S3000N01 G50 S3000N02 T0101N02 T0101N03 G96 S200 M03N04 G00 X68.0 Z5.0 M08N05 G94 X-1.6 Z3.0 F0.25N06 Z2.0N07 Z1.0N08 Z0N09 G00 G28 U0 W0 T0100 M05N10 M09N10 M30 程式之結(jié)構(gòu)程式之結(jié)構(gòu)1-6 1-6 數(shù)值控制工具機(jī)之座標(biāo)系統(tǒng)數(shù)值控制工具機(jī)之座標(biāo)系統(tǒng)( (一一) )卡氏卡氏CartesianCartesian座標(biāo)系統(tǒng)座標(biāo)系統(tǒng) 【a a】二軸氏座標(biāo)系統(tǒng)】二軸氏座標(biāo)系統(tǒng) 【b

15、 b】三軸氏座標(biāo)系統(tǒng)】三軸氏座標(biāo)系統(tǒng)( (二二) )極極(Polar)(Polar)座標(biāo)系統(tǒng)座標(biāo)系統(tǒng)卡氏卡氏CartesianCartesian座標(biāo)系統(tǒng)座標(biāo)系統(tǒng)以卡氏座標(biāo)系統(tǒng)定義圖形以卡氏座標(biāo)系統(tǒng)定義圖形圖圖3-7 3-7 三軸卡氏座標(biāo)系統(tǒng)三軸卡氏座標(biāo)系統(tǒng)圖圖3-8 3-8 三軸卡氏座標(biāo)系統(tǒng)定義圖形三軸卡氏座標(biāo)系統(tǒng)定義圖形圖圖3-9 3-9 極座標(biāo)系統(tǒng)極座標(biāo)系統(tǒng)圖圖3-10 3-10 極座標(biāo)系統(tǒng)定義圖形範(fàn)例極座標(biāo)系統(tǒng)定義圖形範(fàn)例圖圖3-11 3-11 極座標(biāo)與卡氏座標(biāo)之關(guān)係極座標(biāo)與卡氏座標(biāo)之關(guān)係1-7 1-7 數(shù)控工具機(jī)之座標(biāo)軸數(shù)控工具機(jī)之座標(biāo)軸根據(jù)我國根據(jù)我國CNSCNS之規(guī)範(fàn)中之規(guī)範(fàn)中,

16、,數(shù)控工具機(jī)之?dāng)?shù)控工具機(jī)之座標(biāo)軸乃是以右手座標(biāo)系統(tǒng)定義，將座標(biāo)軸乃是以右手座標(biāo)系統(tǒng)定義，將各類工具機(jī)依其軸數(shù)分為：各類工具機(jī)依其軸數(shù)分為： (1) (1) 二軸向二軸向(X(X、Z)Z)運(yùn)動之工具機(jī)運(yùn)動之工具機(jī) 此類之工具機(jī)共有二軸向可供運(yùn)動。此類之工具機(jī)共有二軸向可供運(yùn)動。 例如：例如：CNCCNC車床、車床、CNCCNC磨床磨床.等。等。 1-7 1-7 數(shù)控工具機(jī)之座標(biāo)軸數(shù)控工具機(jī)之座標(biāo)軸( (續(xù)續(xù)) )(2) (2) 三軸向三軸向(X(X、Y Y、Z)Z)運(yùn)動之工具機(jī)運(yùn)動之工具機(jī) 此類之工具機(jī)共有三軸向可供運(yùn)動。此類之工具機(jī)共有三軸向可供運(yùn)動。 例如：例如：CNCCNC銑床、銑床、CNCCNC切削中心機(jī)、