第1章 數(shù)控技術(shù)概論和數(shù)控機(jī)床編程及加工

第1章數(shù)控技術(shù)概論1-1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展1-2數(shù)控機(jī)床的工作原理及基本組成1-3數(shù)控機(jī)床的分類1-4數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍1-5典型數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介?1952年1-1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床1953年開始研制自動(dòng)編程系統(tǒng)1959年加工中心誕生1-1-1數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)1967年柔性制造系統(tǒng)(FMS)1970年后微處理器數(shù)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用?基于PC的通用CNC系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置小規(guī)模的集成電路晶體管和印刷電路板電子管1-1-2數(shù)控技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)主要階段?1958年開始研制1966年第一臺(tái)晶體管數(shù)控系統(tǒng)1970年集成電路數(shù)控系統(tǒng)1-1-3我國(guó)數(shù)控技術(shù)發(fā)展概況?高精度高速度高可靠性高智能化高通信功能1-1-4數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)?1-2數(shù)控機(jī)床的工作原理及基本組成1-2-1數(shù)控機(jī)床的工作原理數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字形式給出的指令進(jìn)行加工?機(jī)械部分反饋系統(tǒng)輔助控制裝置伺服系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)輸入裝置加工程序1-2-2數(shù)控機(jī)床的組成?1-3數(shù)控機(jī)床的分類4．其它類1．切削機(jī)床2．成型機(jī)床3．特種加工機(jī)床1-3-1按加工方式分類?1-3-2按控制系統(tǒng)功能分類1、點(diǎn)位控制?2、直線控制?3、輪廓控制?1、開環(huán)控制（無反饋）1-3-3按伺服控制方式分類?2、閉環(huán)環(huán)控制（全反饋）直接檢測(cè)工作臺(tái)的位移量?3、半閉環(huán)控制（半反饋）檢測(cè)絲杠的轉(zhuǎn)角，反饋環(huán)內(nèi)不包含工作臺(tái)?1-3-4按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類分為高檔、中檔、低檔三種?本章結(jié)束?數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識(shí)別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對(duì)程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對(duì)程序及首件試加工。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動(dòng)控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動(dòng)G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點(diǎn)G27

G28Z軸返回程序零點(diǎn)G28

G92定義絕對(duì)坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時(shí)G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關(guān)冷卻液M09√

6M97程序跳轉(zhuǎn)M97P_

M98子程序調(diào)用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開關(guān)1有效M20√M21自定義開關(guān)1無效M21√8M22自定義開關(guān)2有效M22√M23自定義開關(guān)2無效M23√9S主軸轉(zhuǎn)速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√OpenSoftCNC軟件介紹在程序管理界面下，可進(jìn)行有關(guān)數(shù)控加工程序文件的各種操作，如讀入程序、編輯修改及查錯(cuò)編譯等。每一個(gè)工件程序由若干個(gè)程序段組成；每一個(gè)程序段完成一個(gè)加工步驟；每一個(gè)程序指令有程序段號(hào)和若干個(gè)指令代碼組成，指令代碼在程序段中的位置可以是任意的，同組指令在同一程序段中不能重復(fù)使用；最后一個(gè)程序段由指令代碼M02作為程序結(jié)束標(biāo)志。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹

在運(yùn)行加工程序之前，必須通過參數(shù)設(shè)置對(duì)機(jī)床和刀具進(jìn)行調(diào)整，使其與加工要求相符，這樣才能正確地進(jìn)行加工或模擬加工。OpenSoftCNC軟件系統(tǒng)的參數(shù)主要有以下內(nèi)容：①基本設(shè)置設(shè)置可修改的基本參數(shù)。②刀具設(shè)置設(shè)置刀具編號(hào)、類型和刀具補(bǔ)償?shù)葏?shù)。③軸參設(shè)置設(shè)置和查看坐標(biāo)軸參數(shù)。④工件坐標(biāo)設(shè)置設(shè)置G54—G59等工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)坐標(biāo)。⑤PLC設(shè)置用于查看PLC緩沖區(qū)配置、PLC程序梯形圖及PLC程序指令流程。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹

模擬仿真是一種空加工運(yùn)行模式，并不實(shí)際控制機(jī)床任何運(yùn)動(dòng)。通過對(duì)加工過程進(jìn)行真實(shí)的模擬和