數(shù)控編程教學課件2

2.GSK980MD程序的錄入編輯

上節(jié)重點內容回顧程序的編輯1.新建程序編輯→程序→程序號O(0～8999)

→換行/EOB（廣數(shù)）程序→編輯→程序號（任意數(shù)字或字母）→確定（廣泰）2.調出程序編輯→程序→程序號O(0～8999)

→換行/EOB（廣數(shù)）程序→編輯→程序號（任意數(shù)字或字母）→確定（廣泰）3.刪除程序編輯→程序→輸入程序號→刪除（廣數(shù)）程序→編輯→框選程序號→刪除（廣泰）上節(jié)重點內容回顧對刀示意圖

圖1（X、Y向找正）上節(jié)重點內容回顧圖2（Z向找正）上節(jié)重點內容回顧數(shù)控編程與操作項目一數(shù)控編程基礎及平面加工項目導入

數(shù)控編程基礎及平面加工數(shù)控編程基礎及平面加工一.項目目標：1.了解數(shù)控編程的基本步驟；2.了解機床坐標系、編程坐標系、工件坐標系之間的關系；3.掌握數(shù)控編程的相關工藝內容；4.掌握數(shù)控編程的部分指令格式；5.掌握數(shù)控編程的基本方法。數(shù)控編程基礎及平面加工二.項目重難點：1.掌握數(shù)控編程的相關工藝內容；2.掌握數(shù)控編程的部分指令.3.掌握數(shù)控編程的基本方法。三、項目內容：程序編制步驟1)分析零件圖樣2)工藝處理(1)確定加工方案。(2)刀具、夾具的選擇。(3)選擇對刀點。(4)確定加工路線。(5)確定切削用量。3)刀具運動軌跡計算(數(shù)學處理)4)編程加工程序單5)程序輸入6)程序校驗7)首件試切數(shù)控編程基礎及平面加工任務

數(shù)控加工程序編制基礎工件坐標系的原點就是工件原點，也叫做工件零點。與機床坐標系不同，工件坐標系是人為設定的，選擇工件坐標系的原點的一般原則是：1．盡量選在工件圖樣的基準上，便于計算，減少錯誤，以利于編程。2．盡量選在尺寸精度高，粗糙度值低的工件表面上，以提高被加工件的加工精度。3．要便于測量和檢驗。4．對于對稱的工件，最好選在工件的對稱中心上。5．對于一般零件，選在工件外輪廓的某一角上。6．Z軸方向的原點，一般設在工件表面。任務分析獲取資源資訊編制工藝計劃實施加工檢查評價加工評價……怎樣做能達到要求是什么材料求助誰怎樣裝夾用什么機床在裝配體中是干什么用的精度是多少、如何檢測什么樣的程序能實現(xiàn)要求有什么刀具機床參數(shù)材料Al-Cu-Mg系鋁

的硬度和強度都比較低，純鋁不適合機件的制造。工業(yè)上把鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。變形鋁合金又分為防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金和鍛鋁合金。鑄造鋁合金又分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金和鋁鋅零件材料為硬鋁LY12切削加工性能良好。由于鋁材塑性好，在加工過程中易粘刀而形成積屑瘤，故加工過程中要求刀具要鋒利、冷卻充分。數(shù)控加工誤差的組成

數(shù)控加工誤差△數(shù)加是由編程誤差△編、機床誤差△機、定位誤差△定、對刀誤差△刀等誤差綜合形成。即：△數(shù)加=f(△編+△機+△定+△刀)（1）編程誤差△編由逼近誤差δ、圓整誤差組成。逼近誤差δ是在用直線段或圓弧段去逼近非圓曲線的過程中產(chǎn)生。圓整誤差是在數(shù)據(jù)處理時，將坐標值四舍五入圓整成整數(shù)脈沖當量值而產(chǎn)生的誤差。（2）機床誤差△機由數(shù)控系統(tǒng)誤差、進給系統(tǒng)誤差等原因產(chǎn)生。（3）定位誤差△定是當工件在夾具上定位、夾具在機床上定位時產(chǎn)生。（4）對刀誤差△刀是在確定刀具與工件的相對位置時產(chǎn)生。方法

N2G90G54……M301.Z向設定器機械式Z向設定器

光電式Z向設定器2.尋邊器機械式尋器光電式尋邊器裝夾方式限制自由度：墊鐵尺寸：可行定位確定加工順序及走刀路線合理基準先行先面后孔……..先粗后精尋求最短走刀路線，減少空行程，提高效率粗加工時切削用量的選擇原則：主要考慮保證提高效率和刀具耐用度。

精加工時的切削用量的選擇原則：主要考慮保證加工精度和表面粗糙度，其次是刀具耐用度和效率。背吃刀量進給量切削速度逆銑在切削部位刀齒的旋轉方向與工件的進給方向相反。工件裝夾緊固刀齒較易磨損加工表面質量工件表面有硬皮順銑在切削部位刀齒的旋轉方向與工件的進給方向相同。刀齒磨損較少已加工表面質量較高加工比較平穩(wěn)刀具耐用度提高2～3倍刀具選擇

耐用刀具材料的選擇原則7:24定位錐面扭矩槽刀柄拉釘粗加工刀具與精加工刀具的區(qū)別切削用量選擇ap小切深快跑刀新合理切削用量的選擇切削用量的大小對切削力、切削功率、刀具磨損、加工質量和加工成本均有顯著影響。選擇切削用量時，就是在保證加工質量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。切削用量切削用量的選擇原則切削用量的確定切削用量1.切削速度切削刃上選定點相對工件主運動的瞬時速度稱為切削速度，以vc表示，單位為m/s或m/min。若主運動為旋轉運動(如車削、銑削等)，切削速度一般為其最大線速度。m/s或m/min式中：d—工件(或刀具)的直徑，mm；n—工件(或刀具)的轉速，r/s或r/min。切削用量2.進給量刀具在進給運動方向上相對工件的位移量稱為進給量。用單齒刀具(如車刀、刨刀等)加工時，進給量常用刀具或工件每轉或每行程刀具在進給運動方向上相對工件的位移量來度量，稱為每轉進給量或每行程進給量，以f表示，單位為mm/r或mm/str。用多齒刀具(如銑刀、鉆頭等)加工時，進給運動的瞬時速度稱進給速度，以vf表示，單位為mm/s或mm/min。刀具每轉或每行程中每齒相對工作進給運動方向上的位移量，稱每齒進給量，以fz表示，單位為mm/z。fz、f、vf之間有如下關系：

mm/s或mm/min式中：n—刀具或工件轉速，r/s或r/min；z—刀具的齒數(shù)。切削用量3.背吃刀量在通過切削刃上選定點并垂直于該點主運動方向的切削層尺寸平面中，垂直于進給運動方向測量的切削層尺寸，稱為背吃刀量，以aP表示，單位為mm。切削用量的選擇原則粗、精加工時切削用量的選擇規(guī)律？粗加工：↑ap、↓v/h、↑F精加工：↓ap、↑v/h、↓F簡單N2G90G54……M30程序、坐標系---原點切入切出程序編制原則（1）保證零件的加工精度和表面質量，且效率要高；（2）減少編程時間和程序容量：（3）減少空刀時間和在輪廓面上的停刀，以免劃傷零件；（4）減少零件的變形；（5）位置精度要求高的孔系零件的加工應避免機床反向間隙的帶入而影響孔的位置精度；（6)復雜曲面零件的加工應根據(jù)零件的實際形狀、精度要求、加工效率等多種因素來確定是行切還是環(huán)切，是等距切削還是等高切削的加工路線等。1.機床坐標系在數(shù)控機床上，機床的動作是由數(shù)控裝置來控制的，為了確定數(shù)控機床上的成形運動和輔助運動，必須先確定機床上運動的位移和運動的方向，這就需要通過坐標系來實現(xiàn)，這個坐標系被稱之為機床坐標系。

機床相對運動的規(guī)定在機床上，我們始終認為工件靜止，而刀具是運動的。這樣編程人員在不考慮機床上工件與刀具具體運動的情況下，就可以依據(jù)零件圖樣，確定機床的加工過程數(shù)控加工程序編制基礎數(shù)控加工程序編制基礎1機床坐標系機床坐標系和主運動方向數(shù)控機床坐標系是用來確定刀具運動路徑的依據(jù)。為了保證數(shù)控機床的運行、操作及程序編制的一致性，并使編制的程序對同類型數(shù)控機床具有互換性，數(shù)控標準統(tǒng)一規(guī)定了機床坐標系及各軸的名稱和運動方向。標準坐標系的規(guī)定右手笛卡兒直角坐標系數(shù)控加工程序編制基礎坐標軸的確定及運動方向的確定按照工件相對于刀具的運動原則定義Z軸：平行于機床主軸的坐標軸，刀具遠離工件的方向為正。對于沒有主軸的機床，Z軸垂直于工件的裝夾面。X軸：平行于工件裝夾面的水平方向。Y軸：其正方向根據(jù)右手定則由X和Z的方向確定。旋轉坐標軸A、B、C：表示軸線為X、Y、Z的旋轉運動，正方向由右手螺旋定則確定。附加坐標軸（輔助坐標）：平行于X、Y、Z的其他輔助坐標分別定義為U、V、W或P、Q、R。數(shù)控機床坐標系(a)數(shù)控車床坐標系；(b)數(shù)控銑床坐標系；(c)數(shù)控鏜床坐標系；(d)數(shù)控龍門銑床坐標系數(shù)控加工程序編制基礎四軸加工中心坐標系：數(shù)控加工程序編制基礎

2、機床原點的設置

機床原點是指在機床上設置的一個固定點，即機床坐標系的原點。它在機床裝配、調試時就已確定下來，是數(shù)控機床進行加工運動的基準參考點。

1）、數(shù)控車床的原點在數(shù)控車床上，機床原點一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點處，見右圖。同時，通過設置參數(shù)的方法，也可將機床原點設定在X、Z坐標的正方向極限位置上。數(shù)控加工程序編制基礎

2）、數(shù)控銑床的原點

在數(shù)控銑床上，機床原點一般取在X、Y、Z坐標的正方向極限位置上。

數(shù)控加工程序編制基礎

3、機床參考點

機床參考點是用于對機床運動進行檢測和控制的固定位置點。機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關精確調整好的，坐標值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點對機床原點的坐標是一個已知數(shù)。

通常在數(shù)控銑床上機床原點和機床參考點是重合的；而在數(shù)控車床上機床參考點是離機床原點最遠的極限點。右圖所示為數(shù)控車床的參考點與機床原點。

數(shù)控機床開機時，必須先確定機床原點，而確定機床原點的運動就是刀架返回參考點的操作，這樣通過確認參考點，就確定了機床原點。只有機床參考點被確認后，刀具（或工作臺）移動才有基準。

數(shù)控加工程序編制基礎4、編程坐標系編程坐標系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標系。

編程坐標系一般供編程使用，確定編程坐標系時不必考慮工件毛坯在機床上的實際裝夾位置。

數(shù)控加工程序編制基礎

編程原點是根據(jù)加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標系的原點。

編程原點應盡量選擇在零件的設計基準或工藝基準上，編程坐標系中各軸的方向應該與所使用的數(shù)控機床相應的坐標軸方向一致。編程原點

數(shù)控加工程序編制基礎5、加工坐標系1）加工坐標系的確定

加工坐標系是指以確定的加工原點為基準所建立的坐標系。加工原點也稱為程序原點，是指零件被裝夾好后，相應的編程原點在機床坐標系中的位置。數(shù)控加工程序編制基礎數(shù)控加工程序編制基礎工件坐標系的原點就是工件原點，也叫做工件零點。與機床坐標系不同，工件坐標系是人為設定的，選擇工件坐標系的原點的一般原則是：1．盡量選在工件圖樣的基準上，便于計算，減少錯誤，以利于編程。2．盡量選在尺寸精度高，粗糙度值低的工件表面上，以提高被加工件的加工精度。3．要便于測量和檢驗。4．對于對稱的工件，最好選在工件的對稱中心上。5．對于一般零件，選在工件外輪廓的某一角上。6．Z軸方向的原點，一般設在工件表面。數(shù)控加工程序編制基礎工件坐標系和機床坐標系的關系機床坐標系與工件坐標系數(shù)控加工程序是由各種功能字按照規(guī)定的格式組成的。正確地理解各個功能字的含義，恰當?shù)氖褂酶鞣N功能字，按規(guī)定的程序指令編寫程序，是編好數(shù)控加工程序的關鍵。程序編制的規(guī)則，首先是由所采用的數(shù)控系統(tǒng)來決定的，所以應詳細閱讀數(shù)控系統(tǒng)編程、操作說明書，以下按常用數(shù)控系統(tǒng)的共性概念進行說明。

數(shù)控加工程序編制基礎數(shù)控加工程序編制基礎1.3編程中的數(shù)學處理1.3.1圓弧連接計算1.3.2非圓曲線處理方法1.用直線逼近零件輪廓的節(jié)點計算1)等間距法2)等弦長法2.用圓弧逼近零件輪廓的節(jié)點計算3.列表曲線平面輪廓的數(shù)學處理方法一個數(shù)控加工程序是若干個程序段組成的。每個程序段是由一個或多個指令字組成。指令字表示一個信息單元，具體指明機床要完成的指定動作。數(shù)控加工程序編制基礎數(shù)控加工程序編制基礎2.程序段的組成例如：N0001G01X100Y100F100N0002X200Y300程序段號尺寸字進給功能準備功能數(shù)控加工程序編制基礎程序指令分類1.準備功能（G指令）2.輔助功能(M指令)3.進給功能(F指令)4.主軸轉速功能（S指令）5.刀具功能（T指令）1、絕對尺寸指令和增量尺寸指令

絕對尺寸指機床運動部件的坐標尺寸值相對于坐標原點給出。增量尺寸指機床運動部件的坐標尺寸值相對于前一位置給出。格式：G90GX—Y—Z—

G91GX—Y—Z—

絕對尺寸增量尺寸數(shù)控加工程序編制基礎

（1）G功能字指定G90指定尺寸值為絕對尺寸。

N60G90GOOX30Y37G91指定尺寸值為增量尺寸。

N60G91GOOX20Y25這種表達方式的特點是同一條程序段中只能用一種，不能混用；

（2）用尺寸字的地址符指定（車床使用）絕對尺寸的尺寸字的地址符用X、Y、Z增量尺寸的尺寸字的地址符用U、V、W這種表達方式的特點是同一程序段中絕對尺寸和增量尺寸可以混用，這給編程帶來很大方便。

數(shù)控加工程序編制基礎例：刀具由原點按順序向1、2、3點移動時用G90、G91指令編程。數(shù)控加工程序編制基礎

(2)坐標平面選擇指令

坐標平面選擇指令是用來選擇直線、圓弧插補的平面和刀具補償平面的。G17表示選擇

XY平面G18表示選擇

ZX平面G19表示選擇

YZ平面。各坐標平面如右圖所示。一般，數(shù)控車床默認在ZX平面內加工，數(shù)控銑床默認在XY平面內加工。坐標平面選擇

數(shù)控加工程序編制基礎（3）、工件坐標系選擇G54-G59數(shù)控加工程序編制基礎

(3)快速點定位指令

快速點定位指令控制刀具以點位控制的方式快速移動到目標位置，其移動速度由參數(shù)來設定。指令執(zhí)行開始后，刀具沿著各個坐標方向同時按參數(shù)設定的速度移動，最后減速到達終點。編程格式：G00X～Y～Z～

注意：在各坐標方向上有可能不是同時到達終點。刀具移動軌跡是幾條線段的組合，不是一條直線。例如，在FANUC系統(tǒng)中，運動總是先沿45°角的直線移動，最后再在某一軸單向移動至目標點位置，如下圖所示。編程人員應了解所使用的數(shù)控系統(tǒng)的刀具移動軌跡情況，以避免加工中可能出現(xiàn)的碰撞。

例：從A點到B點快速移動的程序段為：G90G00X20Y30數(shù)控加工程序編制基礎

（4）直線插補指令直線插補指令用于產(chǎn)生按指定進給速度F實現(xiàn)的空間直線運動。程序格式：G01X～Y～Z～F～其中：X、Y、Z的值是直線插補的終點坐標值。

例：實現(xiàn)右圖中從A點到B點的直線插補運動,其程序段為：絕對方式編程：G90G01X10Y10F100增量方式編程：G91G01X-10Y-20F100數(shù)控加工程序編制基礎

（5）圓弧插補指令G02為按指定進給速度的順時針圓弧插補。G03為按指定進給速度的逆時針圓弧插補。程序格式：XY平面

G17G02X～Y～I～J～(R～)F～

G17G03X～Y～I～J～(R～)F～其