學習情境一數控技術基礎01Bppt-咨詢反饋和數控機床編程及加工

二軸半聯(lián)動主要用于三軸以上控制的機床，其中二個軸互為聯(lián)動，而另一軸作周期進給，如在數控銑床上用球頭銑刀采用行切法加工三維空間曲面。三軸聯(lián)動一般分為兩類：一類是X、Y、Z三個直線坐標軸聯(lián)動，較多用于數控銑床，加工中心，如用球頭銑刀銑切三維空間曲面，見右圖。另一類是除了同時控制X，Y，Z，其中兩個直線坐標軸聯(lián)動外，還同時控制圍繞其中某一直線坐標軸旋轉的旋轉坐標軸。如車削加工中，它除了縱向(z軸)、橫向(x軸)兩個直線坐標軸聯(lián)動外，還需同時控制圍繞Z軸旋轉的主軸(C軸)聯(lián)動。四軸聯(lián)動

即同時控制X，Y，Z三個直線坐標軸與某一個旋轉坐標軸聯(lián)動，右圖為同時控制X、Y、Z三個直線坐標軸與一個工作臺回轉軸聯(lián)動的數控機床簡圖。

除了同時控制X、Y、Z三個直線坐標軸聯(lián)動外，還同時控制圍繞這些直線坐標軸旋轉的A、B、C坐標軸中的兩個坐標。刀具可被定在空間的任意方向，如控制切削刀具同時繞著x軸和y軸兩個方向擺動，使得刀具在其切削點上始終保持與被加工的曲面成法線方向，保證被加工曲面的圓滑性，提高加工精度和減小表面粗糙度。五軸聯(lián)動（四）數控機床的坐標系

坐標軸的運動方向及其命名

統(tǒng)一規(guī)定數控機床坐標軸及其運動的方向，可使編程方便，并使編出的程序對同類型機床有通用性。同時也給

維修和使用帶來極大的方便。ISO和我國都擬定了命名的標準。（四）數控機床的坐標系

進給運動坐標系

ISO和中國標準規(guī)定：坐標軸：數控裝備的每個進給軸(直線進給、圓進給)定義為坐標系中的一個坐標軸。數控裝備坐標系統(tǒng)標準：右手笛卡兒坐標系統(tǒng)（四）數控機床的坐標系

基本坐標系：直線進給運動的坐標系（X,Y,Z）。坐標軸相互關系：由右手定則決定。回轉坐標：繞X,Y,Z軸轉動的圓進給坐標軸分別用A.B.C表示，坐標軸相互關系由右手螺旋法則而定。XYZX、Y、Z+A、+B、+CXZY+C+B+A（四）數控機床的坐標系

坐標軸方向：定義為刀具相對工件運動的方向。編程時不必知道機床運動的具體配置，就能正確地進行編程。附加坐標軸：平行于基本坐標系中坐標軸的進給軸，用U、V、W表示。

直線坐標XYZ旋轉坐標ABCDEF附加坐標UVWPQR（四）數控機床的坐標系

標準機床坐標系中X、Y、Z坐標軸的相互關系用右手笛卡爾直角坐標系決定：1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90°。則大拇指代表X坐標，食指代表Y坐標，中指代表Z坐標。2)大拇指的指向為X坐標的正方向，食指的指向為Y坐標的正方向，中指的指向為Z坐標的正方向。3)圍繞X、Y、Z坐標旋轉的旋轉坐標分別用A、B、C表示，根據右手螺旋定則，大拇指的指向為X、Y、Z坐標中任意軸的正向，則其余四指的旋轉方向即為旋轉坐標A、B、C的正向。

我國原機械工業(yè)部頒布了JB/T3051-1989標準，其中規(guī)定的命名原則如下：（1）刀具相對于靜止工件而運動的規(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，就可以依據零件圖樣，確定機床的加工過程。（2）機床的直線坐標軸X、Y、Z的判定順序是：先Z軸，再X軸，最后按右手定則判定Y軸。（3）坐標軸名（XYZABC）不帶“′”的表示刀具運動；帶“′”的表示工件運動。（4）增大刀具與工件之間距離定為該軸的正方向。

（四）數控機床的坐標系

（四）數控機床的坐標系

Z坐標（軸）方位Z坐標平行主軸軸線的進給軸。沒有主軸或有多個主軸：垂直于工件裝夾面的方向為Z坐標。主軸能擺動：在擺動的范圍內其軸線只與標準坐標系中的某一坐標平行時，則該坐標便是Z坐標；若在擺動的范圍內其軸線可與多個坐標平行，則取垂直于工件裝夾面的方向為Z坐標。（四）數控機床的坐標系

Z坐標的運動方向是由傳遞切削動力的主軸所決定的，即平行于主軸軸線的坐標軸即為Z坐標，Z坐標的正向為刀具離開工件的方向。對于銑床、鏜床、鉆床等是主軸帶動刀具旋轉；對于車床、磨床和其他成形表面的機床是主軸帶動工件旋轉。如機床上有幾個主軸，則選一垂直于工件裝夾平面的主軸作為主要的主軸；如主要的主軸始終平行于標準的三坐標系中的一個座標，則這個座標就是Z座標；如主要的主軸能擺動，在擺動范圍內使主軸只平行于三坐標系統(tǒng)中的兩個或三個座標，則取垂直于機床工作臺裝夾面的方向為Z座標；如機床沒有主軸（如數控龍門刨床），則Z座標垂直于工件裝夾平面。立式5軸數控銑床的坐標系Z坐標正方向規(guī)定：刀具遠離工件的方向。+Z+Z（四）數控機床的坐標系

+Z（四）數控機床的坐標系

X坐標在刀具旋轉的機床上（銑床、鉆床、鏜床等）。Z軸水平（臥式），則從刀具(主軸)向工件看時，X坐標的正方向指向右邊。+Z+X/（四）數控機床的坐標系

Z軸垂直（立式）：單立柱機床，從刀具向立柱看時，X的正方向指向右邊；+Z+X/立式5軸數控銑床的坐標系+Z+X/（四）數控機床的坐標系

+ZZ軸垂直（立式）：雙立柱機床(龍門機床)，從刀具向左立柱看時，X軸的正方向指向右邊。+X/（四）數控機床的坐標系

在工件旋轉的機床上（車床、磨床等），X軸的運動方向是工件的徑向并平行于橫向拖板，且刀具離開工件旋轉中心的方向是X軸的正方向。+Z+X（四）數控機床的坐標系

Y坐標

利用已確定的X、Z坐標的正方向，用右手定則或右手螺旋法則，確定Y坐標的正方向。右手定則：大姆指指向+X，中指指向+Z，則+Y方向為食指指向。右手螺旋法則：在XZ平面，從Z至X，姆指所指的方向為+y。（四）數控機床的坐標系

立、臥式數控銑床+Z+X/+Z+X+Y+Y（四）數控機床的坐標系

+Z+X/+Y立式5軸聯(lián)動數控銑床+Z+X/+Y/龍門數控銑床（四）數控機床的坐標系

+Z+X/+Y+Z+X/+Y/+C/+A+C/5.回轉坐標A、B、C（四）數控機床的坐標系

立式5軸數控銑床的坐標系+Z+X/+Y/+A+C/+W6.輔助坐標U、V、W（四）數控機床的坐標系

臥式車床立式升降臺銑床（四）數控機床的坐標系

臥式5軸數控銑床臥式銑床（四）數控機床的坐標系

數控機床編程及加工機械工程實驗教學中心實驗目的通過數控機床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗程序，然后在數控機床上對工件進行加工；結合機械加工工藝，實現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質量和生產效率。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理數控編程的目的；數控編程的內容；編程步驟。機械工程實驗教學中心數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、機床的運動以及刀具位移等內容，按照數控機床的編程格式和能識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如程序紙帶、磁帶等，變成數控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數控機床，數控機床的CNC裝置對程序經過處理之后，向機床各坐標的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅動機床完成相應的運動。機械工程實驗教學中心數控編程的目的數控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計算走刀軌跡，得出刀位數據；③編寫零件加工程序；④制作控制介質；⑤校對程序及首件試加工。機械工程實驗教學中心數控編程的內容數控編程的基本原理機械工程實驗教學中心數控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數學處理編寫程序文件制作控制介質程序校驗及試切數控機床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數控車床模擬仿真和數控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標準硬件系統(tǒng)構成，不要求專用硬件或運動控制卡，所有數控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機床控制兩大部分組成。機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹機械工程實驗教學中心為例，軟件提供下列指令：以數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G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補G01X(U)_Z(W)_√G02順時針圓弧插補G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時針圓弧插補G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點G27

G28Z軸返回程序零點G28

G92定義絕對坐標系G92X_Z_√2G04延時G04E_

3M00暫停M00

M02程序結束M02

4M03主軸正轉M03√M04主軸反轉M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關冷卻液M09√

6M97程序跳轉M97P_

M98子程序調用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開關1有效M20√M21自定義開關1無效M21√8M22自定義開關2有效M22√M23自定義開關2無效M23√9S主軸轉速控制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，可進行有關數控加工程序文件的各種操作，如讀入程序、編輯修改及查錯編譯等。每一個工件程序由若干個程序段組成；每一個程序段完成一個加工步驟；每一個程序指令有程序段號和若干個指令代碼組成，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使用；最后一個程序段由指令代碼M02作為程序結束標志。機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹

在運行加工程序之前，必須通過參數設置對機床和刀具進行調整，使其與加工要求相符，這樣才能正確地進行加工或模擬加工。OpenSoftCNC軟件系統(tǒng)的參數主要有以下內容：①基本設置設置可修改的基本參數。②刀具設置設置刀具編號、類型和刀具補償等參數。③軸參設置設置和查看坐標軸參數。④工件坐標設置設置G54—G59等工件坐標系的原點坐標。⑤PLC設置用于查看PLC緩沖區(qū)配