數(shù)控模塊一-數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識課件

1、內(nèi)容一數(shù)控銑床概述一、數(shù)控銑床的主要組成部分 數(shù)控銑床主要由銑床主體、控制部分、驅(qū)動裝置和輔助裝置四個部分組成。(1)銑床主體它是數(shù)控銑床的機械部分，包括床身、主軸箱、工作臺和進給機構(gòu)等。(2)控制部分它是數(shù)控銑床的控制核心。(3)驅(qū)動裝置它是數(shù)控銑床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動元件，包括主軸電動機和進給伺服電動機等。(4)輔助裝置它是數(shù)控銑床的一些配套部件，包括刀庫、液壓和氣動裝置、冷卻系統(tǒng)、排屑裝置等。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識二、數(shù)控銑床的工作原理 數(shù)控銑床的工作原理是：按照零件加工的技術(shù)要求和工藝要求編寫加工程序；將加工程序輸入數(shù)控裝置，通過數(shù)控裝置控制機床的主軸運動、進給運動、刀具的更換，以及工件的夾

2、緊與松開，冷卻、潤滑泵的開與關(guān)，使刀具、工件和其他輔助裝置嚴格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)工作，從而加工出符合圖樣要求的零件。數(shù)控銑床的工作原理如圖11所示。圖1-1數(shù)控銑床的工作原理模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識三、數(shù)控銑床的應用 數(shù)控銑床應用廣泛，可以加工各種具有平面輪廓和立體輪廓的零件，如凸輪、模具和葉片等；還可以進行鉆孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋和鏜孔等操作。內(nèi)容二數(shù)控銑床編程的基本知識1.數(shù)控編程的種類 數(shù)控編程有手工編程和自動編程兩種形式。2.數(shù)控程序的結(jié)構(gòu)和命名(1)程序結(jié)構(gòu)一個完整的加工程序由程序名、程序段和程序結(jié)束符號等組成。(2)程序名程序名的格式為：O(%)，“”為阿拉伯數(shù)字。(

3、3)地址地址由地址符和數(shù)字組成。1)地址符一般是一個字母或多個字母，如R8.5中的R為地址符。2)數(shù)值可以包括正、負號和小數(shù)點(正號可省略)。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識(4)程序段每個程序段包含若干個指令字(簡稱字)，每個字由若干個字符組成。1)字符。2)字。 一個程序段表示數(shù)控機床的一種操作，對應于零件的某道加工工序。程序段由若干個代碼字組成。(5)子程序的格式M98P內(nèi)容三數(shù)控銑床的坐標系1.坐標系的建立原則1)刀具相對于靜止的工件進行運動。2)標準坐標系是一個右手笛卡兒坐標系，如圖1-2所示。圖1-2右手笛卡兒坐標系模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識(1)基本坐標軸國家標準對數(shù)控機床的坐標軸及其方向的命

4、名制定了統(tǒng)一的標準，規(guī)定直線進給運動的坐標軸用X、Y、Z表示，稱為基本坐標軸。(2)旋轉(zhuǎn)軸圍繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的圓周進給坐標軸分別用A、B、C表示。圖1-3數(shù)控銑床的坐標系模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識2.數(shù)控銑床坐標系的建立 在數(shù)控銑床中，機床主軸方向為Z軸，刀具遠離工件的方向為Z軸的正方向；工作臺縱向為X軸方向，橫向為Y軸方向，如圖13所示。圖1-4工件坐標系模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識(1)機床參考點、機床原點和機床坐標系機床參考點：為了正確地在機床工作時建立機床坐標系，通常在每個坐標軸的移動范圍內(nèi)設(shè)置一個固定的、機械的機床參考點（測量起點，系統(tǒng)不能確定其位置）。(2)工件坐標系、程序原點編程人員選擇

5、工件上的某一點作為原點(也稱程序原點)建立一個坐標系，此坐標系稱為工件坐標系，如圖1-4所示。內(nèi)容四編程安全須知一、坐標系的設(shè)置 如果指令是正確的，但沒有設(shè)置正確的坐標系，則機床有可能不按預想的動作運動。這種誤動作有可能損壞刀具、機床、工件，甚至傷害操作者。二、非線性運動定位 在起點和終點之間利用非線性運動進行定位時，編程之前請仔細確認刀具路徑的正確性。這種定位為快速移動，如果刀具和工件發(fā)生了碰撞，有可能損壞刀具、機床、工件，甚至傷害操作者。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識三、行程檢查 在接通機床電源后，需要進行手動返回參考點操作。在手動返回參考點前，行程檢查功能不可用。注意：當不能進行行程檢查時，即使

6、出現(xiàn)超程，系統(tǒng)也不會發(fā)出警報，這可能會造成刀具、機床、工件的損壞，甚至傷害操作者。四、絕對值/增量值方式 在增量方式下使用絕對坐標編制的程序時，機床有可能不按預想的動作運動。這可能損壞刀具、機床、工件，甚至傷害操作者。五、平面選擇 在進行圓弧插補、螺旋插補或固定循環(huán)時，如果使用的平面不正確，機床有可能不按預想的動作運動，請參閱下文相關(guān)功能的詳細敘述。內(nèi)容五數(shù)控編程指令1.平面插補指令G17、G18、G19(1)指令格式G17、G18、G19。(2)指令功能表示選擇的插補平面。(3)指令說明G17表示選擇XOY平面，G18表示選擇ZOX平面，G19表示選擇YOZ平面。2.絕對值編程指令G90與增

7、量值編程指令G91(1)指令格式G90 G_X_Y_Z_，G91 G_X_Y_Z_。(2)指令說明G90為絕對值編程指令，每個軸上的編程值是相對于程序原點而言的；G91為增量值編程指令，每個軸上的編程值是相對于前一位置而言的，該值等于沿軸移動的距離。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識圖1-5G90和G91的區(qū)別a)點的位置b)G90程序段c)G91程序段(3)G90與G91的區(qū)別當?shù)毒哂稍c按順序向1、2、3點移動時，兩種不同指令的區(qū)別如圖1-5所示。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識3.快速線性移動指令G00(1)指令格式G00X_Y_Z_。(2)指令說明X、Y、Z為快速定位終點，G90時為終點在工件坐標系中的坐標

8、，G91時為終點相對于起點的位移量。例1-2如圖1-6所示，刀具從A點快速移動至C點，使用絕對坐標與增量坐標方式編程。1)絕對坐標編程：G90G00X15Y-40；刀具快速移動至Op點2)增量坐標編程：G91G00X15Y-40；圖1-6快速線性移動示例模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識4.帶進給量的直線插補指令G01(1)指令格式G01X_Y_Z_F_。(2)指令說明X、Y、Z為終點，G90時為終點在工件坐標系中的坐標，G91時為終點相對于起點的位移量。例1-3如圖1-7所示，刀具從A點直線插補至B點，使用絕對坐標與增量坐標方式編程。1)絕對坐標編程：G90G01X60Y30F200；2)增量坐標編程：

9、G91G01X40Y20F200；圖1-7直線插補模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識5.圓弧進給指令G02、G03(1)指令格式(2)指令說明1)順時針方向為G02指令，逆時針方向為G03指令，如圖1-8所示。2)F規(guī)定了沿圓弧切向的進給速度。圖1-8不同平面G02與G03的選擇a)XY面b)ZX面c)YZ面模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識3)X、Y、Z為圓弧終點的坐標值，如果采用增量坐標方式G91，則X、Y、Z表示圓弧終點相對于圓弧起點在各坐標軸方向上的增量。4)I、J、K表示圓弧圓心相對于圓弧起點在X、Y、Z軸方向上的增量，與G90或G91的定義無關(guān)。5)R是圓弧半徑，當圓弧所對應的圓心角為0180時，R取正值

10、；當圓心角為180360時，R取負值。6)在同一程序段中，如果I、J、K與R同時出現(xiàn)，則R有效。7)整圓編程時不可以使用R，只能使用I、J、K。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識例1-4如圖1-9所示，設(shè)起刀點為坐標原點O，刀具沿ABC路線切削加工，使用絕對坐標與增量坐標方式編程。1)絕對坐標編程：G92X0Y0Z0；設(shè)工件坐標系原點、機床坐標系原點與換刀點重合（參考點）2)增量坐標編程：G92X0Y0Z0；圖1-9圓弧插補圖1-10整圓加工模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識例1-5如圖1-10所示，起刀點為坐標原點O，從O點快速移動至A點，然后逆時針加工整圓，使用絕對坐標與增量坐標方式編程。1)絕對坐標編程：G92

11、X0Y0Z0；2)增量坐標編程：G92X0Y0Z0；6.暫停指令G04(1)指令格式G04X_。(2)指令說明X為停頓時間。7.主軸運動指令S 當機床具有受控主軸時，主軸的轉(zhuǎn)速可以在地址S下編程，其單位為r/min。主軸的旋轉(zhuǎn)方向和運動起始點及終點通過指令M規(guī)定。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識8.刀具和刀具補償(1)刀具T1)用T指令直接更換刀具。2)僅用T指令預選刀具，再用M06指令進行刀具的更換。(2)刀具補償指令D如果沒有編寫D指令，則D1自動生效；如果編程D0，則刀具補償值無效。說明：刀具調(diào)用后，刀具長度補償立即生效（對FANUC系統(tǒng)不成立）。(3)刀具半徑補償指令G40、G41、G42(線性

12、插補)1)指令格式：X_D_F_;2)指令說明：在進行刀具半徑補償前，必須用G17、G18或G19指令指定補償是在哪個平面上進行的。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識 G40是取消刀具半徑補償指令；G41是在相對于刀具前進方向的左側(cè)進行補償，稱為左刀補；G42是在相對于刀具前進方向的右側(cè)進行補償，稱為右刀補，如圖111所示。G40、G41、G42指令都是模態(tài)代碼，可相互注銷。圖1-11刀具補償方向a)左刀補b)右刀補模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識(4)刀具長度補償指令G43、G44、G491)指令格式：a_H_;2)指令說明： aX，Y，Z，U，V，W，為補償軸的終點坐標，H為長度補償偏置號。 該指令將假定的理想

13、刀具長度與實際使用的刀具長度之差作為偏置設(shè)定在偏置存儲器中，不改變程序就可對A軸運動指令的終點位置進行正向或負向補償。 用G43(正向偏置)、G44(負向偏置)指定偏置的方向，用H指定設(shè)定在偏置存儲器中的偏置量。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識 無論是絕對指令還是增量指令，使用G43時，是用A軸運動指令的終點坐標值加上由H代碼指定的已存入偏執(zhí)存儲器中的偏置值；使用G44時，則是減去該偏置值，計算后的坐標值為終點。 偏置號可用H00H99來指定。偏置值與偏置號對應，可通過MDI/CRT預先設(shè)置在偏置存儲器中。對應偏置號00即H00的偏置值通常為0，因此對應于H00的偏置量可不設(shè)定。 可用G49指令取消刀具

14、長度補償。 G43、G44、G49都是模態(tài)代碼，可相互注銷。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識表1-1輔助功能指令表9.輔助功能指令(表1-1)模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識10.坐標旋轉(zhuǎn)指令G68、G69(1)指令格式G68_R_；(2)指令說明：1)、是由G17、G18或G19定義的旋轉(zhuǎn)中心的坐標值；R為旋轉(zhuǎn)角度，單位是()，0R3602)G68為坐標旋轉(zhuǎn)功能，G69為取消坐標旋轉(zhuǎn)功能。3)在有刀具補償?shù)那闆r下，先進行坐標旋轉(zhuǎn)，然后才進行刀具半徑補償、刀具長度補償。4)在有縮放功能的情況下，先縮放后旋轉(zhuǎn)。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識11.鉆孔循環(huán)指令 在數(shù)控加工中，某些加工動作循環(huán)已經(jīng)典型化。例如，鉆孔、鏜孔的動作

15、順序是孔位平面定位、快速前進、工作進給、快速退回等，這樣一系列典型的加工動作可以預先編好程序，存儲在內(nèi)存中，然后用包含G代碼的程序段調(diào)用，從而簡化編程工作。這種包含了典型動作循環(huán)的G代碼稱為循環(huán)指令。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識1)X、Y軸定位。2)快速運動到R點(參考點)。3)孔加工。4)孔底的加工。5)退回到R點(參考點)。6)快速返回到初始點。固定循環(huán)的數(shù)據(jù)形式如圖113所示。圖1-12孔加工固定循環(huán)動作模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識(1)鉆孔循環(huán)(定點鉆)指令G811)指令格式：G98(G99)G81X_Y_Z_R_F_L_。2)指令功能：G81指令的動作循環(huán)如圖1-14所示，包括X、Y坐標定位，快

16、進，工進和快速返回等動作。3)指令說明： X、Y：螺紋孔的位置。 Z：絕對編程時是孔底點Z的坐標值,增量編程時是孔底點Z相對于參照點R的增量值。 R：絕對編程時是參照點R的坐標值，增量編程時是參照點R相對于初始點B的增量值。 F：鉆孔進給速度。 L：循環(huán)次數(shù)(一般用于多孔加工的簡化編程)。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識(2)帶停頓的鉆孔循環(huán)指令G821)指令格式：G98(G99)G82X_Y_Z_R_P_F_L_。2)指令功能：此指令主要用于加工沉孔、不通孔，以提高孔深精度。3)指令說明： X、Y：螺紋孔的位置。 Z：絕對編程時是孔底點Z的坐標值，增量編程時是孔底點Z相對于參照點R的增量值。 R：絕對

17、編程時是參照點R的坐標值，增量編程時是參照點R相對于初始點B的增量值。 P：孔底暫停時間。 F：鉆孔進給速度。 L：循環(huán)次數(shù)(一般用于多孔加工的簡化編程)。圖1-14鉆孔循環(huán)指令G81模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識(3)深孔加工循環(huán)指令G831)指令格式：G98(G99)G83X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_。2)指令功能：該固定循環(huán)用于Z軸的間歇進給。3)指令說明： X、Y：孔的位置。 Z：絕對編程時是孔底點Z的坐標值，增量編程時是孔底點Z相對于參照點R的增量值。 R：絕對編程時是參照點R的坐標值，增量編程時是參照點R相對于初始點B的增量值。 Q：每次向下鉆孔的深度(增量值，取正)。 P：孔底暫停時間。 K：距已加工孔底上方的距離(增量值，取正)。 F：鉆孔進給速度。 L：循環(huán)次數(shù)(一般用于多孔加工的簡化編程)。模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識(4)攻螺紋循環(huán)指令G841)指令格式：G98(G99)G84X_Y_Z_R_P_F_L_。2)指令功能：本指令需要