數(shù)控原理與系統(tǒng)-2

第二章數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第一節(jié)程序編制的基礎(chǔ)知識第二節(jié)數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)第三節(jié)信息輸入第四節(jié)數(shù)控加工程序的輸入第五節(jié)數(shù)控加工程序的預(yù)處理第六節(jié)數(shù)控系統(tǒng)的通信接口與網(wǎng)絡(luò)

第一節(jié)程序編制的基礎(chǔ)知識

一、數(shù)控編程的概念

編程的內(nèi)容與步驟

數(shù)控編程的過程可以用流程圖2-1表示。各環(huán)節(jié)簡要說明如下：確定加工方案工藝處理數(shù)學(xué)處理編寫程序清單制備控制介質(zhì)程序檢驗圖2-1數(shù)控編程過程

第一節(jié)程序編制的基礎(chǔ)知識1．確定加工方案選擇能夠?qū)崿F(xiàn)該方案的適當(dāng)?shù)臋C床、刀具、夾具和裝夾方法。2.

工藝處理工藝處理包括選擇對刀點，確定加工路線和切削用量。3.數(shù)學(xué)處理數(shù)學(xué)處理的主要任務(wù)就是根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)求出編程所需的數(shù)據(jù)。4.編寫程序清單5.制備介質(zhì)和程序檢驗

第一節(jié)程序編制的基礎(chǔ)知識應(yīng)用描述:a.

明確加工目的,確定工藝參數(shù)

b.

算基點與節(jié)點

c.

按規(guī)定的程序格式,逐條寫程序

d.

程序輸入:鍵盤、接口

e.

程序校驗首件試切:

●空刀運動

●用筆代刀

●大批量生產(chǎn)（試切一件）

●三維動態(tài)顯示

好的編程人員,要熟悉

a.

機床結(jié)構(gòu)、性能

b.

數(shù)控系統(tǒng)

c.

加工工藝

※充分發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的功能和數(shù)控機床本身的能力

第一節(jié)程序編制的基礎(chǔ)知識編程方法

1.

手工編程

2.

自動編程二、數(shù)控編程的代碼（介紹）為了滿足設(shè)計、制造、維修和普及的需要，在輸入代碼、坐標系統(tǒng)、加工指令、輔助功能及程序格式方面，國際上已形成了兩個通用的標準ISO—InternationalStandardOrganizationEIA—ElectronicIndustriesAssociation

第一節(jié)程序編制的基礎(chǔ)知識三、準備功能G代碼和輔助功能M代碼1.準備功能G指令

（共有100種，分模態(tài)與非模態(tài)—P16表2-2）常用的G指令有：(1)．快速點定位指令G00

格式為：G00X—Y—；

三種可能的路徑：

Y

第一節(jié)程序編制的基礎(chǔ)知識XXXYYAAABBBa）方案1b）方案2c）方案3

圖2-2G00指令的運動軌跡

第一節(jié)程序編制的基礎(chǔ)知識

（2）直線插補指令G01

格式：G01X—Y—F—；

（3）

圓弧插補指令G02、G03

格式：G02（G03）X—Y—I—J—F—；

a）逆圓指令G03b）順圓指令G02圖2-3圓弧插補指令2、輔助功能M指令（開關(guān)功能控制-P17表2-4）（1）．程序停止指令M00、M01和M02（2）．主軸轉(zhuǎn)動控制指令M03、M04和M05（3）．換刀指令M06（4）．冷卻液控制指令M07、M08和M09（5）．夾緊和松開指令M10和M11（6）．改變運動方向指令M15和M16（7）．主軸定向停止指令M19（8）．

紙帶結(jié)束指令M30（9）．

互鎖旁路指令M31

第一節(jié)程序編制的基礎(chǔ)知識

第一節(jié)程序編制的基礎(chǔ)知識四、其他代碼(S、T、F)1．主軸功能2．刀具功能3．進給功能4．主軸速度和進給速度的其它表示方法

第一節(jié)程序編制的基礎(chǔ)知識五、程序結(jié)構(gòu)與格式

例:

N3

G00X10Z10M03S650

;（1）程序段號:查找、跳轉(zhuǎn)、注意，程序段標號與程序的執(zhí)行順序無關(guān)，不管有無括號，程序都是按排列的先后次序執(zhí)行。(2）程序段中的主體部分：主體部分包含了各種控制信息和數(shù)據(jù)（3）結(jié)束符:；、LF、*

第二節(jié)數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)

一.數(shù)控機床的坐標軸與運動

直角笛卡爾坐標軸注意右手螺旋定正負無論那一種數(shù)控機床都規(guī)定：Z軸是平行于主軸中心線的坐標軸。注意：刀具相對靜止工件運動的原則。

第二節(jié)數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)

第二節(jié)數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)圖2-5圓弧插補指令

第二節(jié)數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)

二.數(shù)控機床的坐標系機床的坐標原點在機床上某一點，是固定不變的，機床出廠已確定。機床的換刀點，托板的交換點，…這些點在機床上都是固定點。（1）機床坐標系:在數(shù)控機床中，為了實現(xiàn)零件的加工，往往需要控制幾個方向的運動，這就需要建立坐標系，以便區(qū)別不同運動方向。（2）工件坐標系：程序編制人員在編程時使用的坐標系。在這個坐標系內(nèi)編程可以簡化坐標計算，減少錯誤，縮短程序長度。

第二節(jié)數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)

三.絕對坐標系與相對（增量）坐標系（P20）在實際的加工中,操作者在機床上裝好工件之后要測量該工件坐標系的原點和基本機床坐標系原點的距離,并把測得的距離在數(shù)控系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定,這個設(shè)定值叫工件零點偏置。有些數(shù)控系統(tǒng)把選用機床坐標系的指令設(shè)定為G54—G59，它是模態(tài)代碼。需要指出的是,現(xiàn)代機床一般用預(yù)置寄存的方法設(shè)定機床坐標系、手工輸入方法設(shè)置加工坐標系。CRT/MDI(Cathode–reytube/mandatainput)

第二節(jié)數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)2．對刀點的確定對刀點也稱起刀點是數(shù)控加工中刀具相對工件運動的起點。a）對稱零件的對刀點選擇b）鉆孔加工時的對刀點選擇圖2-6對刀點的選擇

第三節(jié)信息輸入一.數(shù)控系統(tǒng)的信息數(shù)字量:對各坐標軸的運動進行數(shù)字控制。如對進給各坐標軸運動的控制。開關(guān)量:實現(xiàn)輔助功能，如主軸的啟停、換向，冷卻、潤滑的啟停等。

二.數(shù)控系統(tǒng)的信息流程

輸入存儲譯碼刀具補償進給速度處理插補I/O處理位置控制

第四節(jié)數(shù)控加工程序的輸入一、數(shù)控加工程序輸入方式及特點：

NC輸入方式：（早期紙帶輸入、內(nèi)存?。?--輸入一條就執(zhí)行一條

CNC輸入方式：（磁盤、DNC接口、內(nèi)存大）--一次性讀入分段執(zhí)行

特點：（P22）二、數(shù)控加工程序的輸入：

1.輸入(MDI、磁盤、DNC接口)

2.零件加工程序的存放形式（P23）（兩區(qū)：零件加工程序存儲區(qū)：連續(xù)存儲，不留空隙；目錄區(qū)：含程序名稱、程序首址、程序終址）零件程序的存儲形式—系統(tǒng)內(nèi)部代碼(表2-5)例：N05G90G01X106Y-60F46M05LF（與教材中X100Y-50比較）加工程序輸入時完成代碼識別,形成“數(shù)控加工程序存儲器存放程序段的情況(表2-6)”第五節(jié)數(shù)控加工程序的預(yù)處理一.什么是譯碼(P24)

譯碼階段根據(jù)數(shù)控加工程序存儲器內(nèi)容,形成“譯碼結(jié)果緩沖器格式(表2-7)”,即數(shù)控系統(tǒng)能夠識別\執(zhí)行的代碼形式—機器指令。

其中將M代碼、G代碼按表2-8、表2-9規(guī)定分組（P26）

第四節(jié)數(shù)控加工程序的輸入

第五節(jié)數(shù)控加工程序的預(yù)處理表2-5常用數(shù)控代碼對應(yīng)關(guān)系字符EIA碼ISO碼內(nèi)碼字符ELA碼ISO碼內(nèi)碼020H30H00HX37HD8H12H101HB1H01HY38H59H13H202HB2H02HZ29H5AH14H313H33H03HI79HC9H15H404HB4H04HJ51HCAH16H515H35H05HK52H4BH17H616H36H06HF76HC6H18H707HB7H07HM54H4DH19H808HB8H08HLF/CR80H0AH20H919H39H09H_40H2DH21HN45H4EH10HDEL7FHFFHFFHG67H47H11HEOR0BHA5H22H第五節(jié)數(shù)控加工程序的預(yù)處理表2-6數(shù)控加工程序存儲器地址內(nèi)容地址內(nèi)容地址內(nèi)容2000H10H2008H01H2010H00H2001H00H2009H12H2011H18H2002H05H200AH01H2012H04H2003H11H200BH00H2013H06H2004H09H200CH06H2014H19H2005H00H200DH13H2015H00H2006H11H200EH21H2016H05H2007H00H200FH06H