數(shù)控車床編程GSK980TA、980TD教學(xué)課件

廣東工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)部數(shù)控車床編程

GSK980TA、980TD1第一節(jié)數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介1.數(shù)控技術(shù)基本概念⑴數(shù)控技術(shù)(NumericalControl-NC)用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程中進(jìn)行控制的一種方法。⑵數(shù)控機(jī)床采用數(shù)控技術(shù)對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行控制的機(jī)床。⑶數(shù)控系統(tǒng)（NumericalControlSystem）

實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制的軟件和硬件的整體稱為數(shù)控系統(tǒng)。它由程序輸入、輸出設(shè)備、數(shù)控裝置、伺服裝置、反饋裝置、輔助驅(qū)動(dòng)裝置組成。22.數(shù)控機(jī)床的工作原理加工程序輸入輸出裝置數(shù)控裝置輔助控制裝置伺服驅(qū)動(dòng)裝置檢測(cè)反饋裝置機(jī)床本體33.數(shù)控車床的介紹⑴數(shù)控車床分類簡(jiǎn)易數(shù)控車床（經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床）：是低檔次數(shù)控車床，一般是用單板機(jī)或單片機(jī)進(jìn)行控制，機(jī)械部分是在普通車床的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的。多功能數(shù)控車床：也稱全功能型數(shù)控車床，由專門的數(shù)控系統(tǒng)控制，具備數(shù)控車床的各種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。數(shù)控車削中心：在數(shù)控車床的基礎(chǔ)上增加其他的附加坐標(biāo)軸。

按結(jié)構(gòu)和用途數(shù)控車床主要可分為數(shù)控臥式車床、數(shù)控立式車床和數(shù)控專用車床（如數(shù)控凸輪車床、數(shù)控曲軸車床、數(shù)控絲杠車床等）。42.數(shù)控車的特點(diǎn)（1）加工生產(chǎn)效率高（2）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件（3）對(duì)零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好（4）加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定（5）有利于生產(chǎn)管理5數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的區(qū)別？數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床比較：數(shù)控機(jī)床在普通機(jī)床基礎(chǔ)上增加了對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作自動(dòng)控制的功能部件，使數(shù)控機(jī)床能夠自動(dòng)完成對(duì)零件加工的全過(guò)程。6加工工件的方法不同：71、成型法普通車床的加工方法：82、仿型法93、手動(dòng)法10數(shù)控車床的加工方法：11第二節(jié)程序編制的基本概念一、

數(shù)控編程概述

編程就是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊、松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。數(shù)控機(jī)床程序編制過(guò)程主要包括：分析零件圖紙、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、編寫零件程序、程序校驗(yàn)。12

二、編程方法分類程序編制可分成手工編程和自動(dòng)編程兩類。1、手工編程：整個(gè)程序的編制過(guò)程是由人工完成的。要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。132、自動(dòng)編程：指在編程過(guò)程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進(jìn)行外，其余工作均由計(jì)算機(jī)輔助完成。根據(jù)輸入方式的不同，可將自動(dòng)編程分為圖形數(shù)控自動(dòng)編程、語(yǔ)言數(shù)控自動(dòng)編程（APT）和語(yǔ)音數(shù)控自動(dòng)編程、視覺(jué)系統(tǒng)編程等。目前，圖形數(shù)控自動(dòng)編程是使用最為廣泛的自動(dòng)編程方式。14圖形數(shù)控自動(dòng)編程軟件CAXA制造工程師-----------北航海爾軟件有限公司

15Mastercam---------------------美國(guó)CNCSoftware

公司圖形數(shù)控自動(dòng)編程軟件16PRO/E--------------------------美國(guó)PTC公司圖形數(shù)控自動(dòng)編程軟件17其它：Solidworks軟件Catia軟件廣州紅地公司推出的金銀花系統(tǒng)UG軟件18

為了簡(jiǎn)化編程和保證程序的通用性，對(duì)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和方向命名制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定直線進(jìn)給坐標(biāo)軸用X、Y、Z表示，常稱基本坐標(biāo)軸。X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手定則決定，圖中大拇指指向X軸的正方向，食指指向Y軸的正方向，中指指向?yàn)閆軸的正方向。第三節(jié)程序的編制一、坐標(biāo)系右手笛卡爾坐標(biāo)系191、機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床坐標(biāo)系a、機(jī)床原點(diǎn)

機(jī)床原點(diǎn)也稱為機(jī)床零點(diǎn)，它的位置通常由機(jī)床制造廠確定。在機(jī)床經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整之后，這個(gè)原點(diǎn)便被確定下來(lái)，它是固的點(diǎn)。數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)的位置大多數(shù)規(guī)定在其主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤后端面的交點(diǎn)上。b、機(jī)床坐標(biāo)系以機(jī)床原點(diǎn)作為坐標(biāo)系原點(diǎn)建立的坐標(biāo)系就是機(jī)床坐標(biāo)系，它是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)，一般不允許隨意變動(dòng)。

20機(jī)床坐標(biāo)系方向確定：對(duì)車床而言：

Z軸——與主軸軸線重合，即操作者的左右方向，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閆軸的正方向；

X軸——水平面內(nèi)垂直于Z軸，即操作者的前后方向，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閄軸的正方向；

Y軸——（通常是虛設(shè)的）與X軸和Z軸一起構(gòu)成遵循右手定則的坐標(biāo)系統(tǒng)。前置刀架的坐標(biāo)系后置刀架的坐標(biāo)系21圖2.5車床坐標(biāo)系222、

機(jī)械原點(diǎn)數(shù)控裝置上電時(shí)并不知道機(jī)床原點(diǎn)，為了正確地在機(jī)床工作時(shí)建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)（機(jī)械原點(diǎn)），機(jī)床起動(dòng)時(shí)，通常要進(jìn)行機(jī)動(dòng)或手動(dòng)回參考點(diǎn)，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。通過(guò)參數(shù)指定機(jī)械原點(diǎn)到機(jī)床原點(diǎn)的距離。以機(jī)械原點(diǎn)為原點(diǎn)，坐標(biāo)方向與機(jī)床坐標(biāo)方向相同建立的坐標(biāo)系叫做機(jī)械坐標(biāo)系，在實(shí)際使用中通常以參考坐標(biāo)系計(jì)算坐標(biāo)值。23數(shù)控車床的機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床原點(diǎn)O與機(jī)械原點(diǎn)O′的關(guān)系243、工件坐標(biāo)系、程序原點(diǎn)

工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)（也稱程序原點(diǎn)），建立一個(gè)新的坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選擇要盡量滿足編程簡(jiǎn)單，尺寸換算少，引起的加工誤差小等條件。一般情況下，程序原點(diǎn)應(yīng)選在尺寸標(biāo)注的基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)上。對(duì)車床編程而言，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)一般選在工件軸線與工件的前端面、后端面、卡爪前端面的交點(diǎn)上。工件原點(diǎn)的設(shè)置一般遵循以下原則：與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝備基準(zhǔn)重合，以利于編程；盡量選在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面；最好選在工件的對(duì)稱中心上；要便于測(cè)量和檢測(cè)。25264、絕對(duì)編程與相對(duì)編程

指令軸移動(dòng)的距離可以采用兩種方法——絕對(duì)值坐標(biāo)編程和相對(duì)值（增量）坐標(biāo)編程。絕對(duì)值編程是利用軸移動(dòng)的終點(diǎn)位置的坐標(biāo)值編程；相對(duì)值編程是指軸移動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)相對(duì)于起點(diǎn)坐標(biāo)的矢量值編程。

X,Z表示絕對(duì)值編程；U,W表示相對(duì)值編程從A點(diǎn)到B點(diǎn)的絕對(duì)值編程和相對(duì)值編程如下：絕對(duì)值編程：X30Z25;相對(duì)值編程：U20W15;27二、程序結(jié)構(gòu)加工程序由程序名和若干個(gè)程序段組成。程序段由一個(gè)或若干個(gè)指令字組成，字是數(shù)控程序的最小單位。每個(gè)指令字由地址符和數(shù)字組成（字―地址結(jié)構(gòu)），代表機(jī)床的一個(gè)位置或一個(gè)動(dòng)作。地址符由字母組成，每個(gè)字母、數(shù)字、符號(hào)（正負(fù)號(hào)）稱為字符。程序的起始符：%程序結(jié)束符：M30。每一行程序以分號(hào)結(jié)尾。注釋符：括號(hào)“（）”內(nèi)或分號(hào)“；”后的內(nèi)容為注釋文字。注：一個(gè)零件程序是按程序段的輸入順序執(zhí)行的，而不是按程序段號(hào)的大小順序執(zhí)行的，但書寫或輸入程序時(shí)，建議按升序。28

一個(gè)零件程序是由遵循一定結(jié)構(gòu)、句法和格式規(guī)則的若干個(gè)程序段組成的，而每個(gè)程序段是由若干個(gè)指令字組成的。

程序

O1000

N01G00X50Z100;N10G01U100W500F150S300M03;N……程序段N200M30

;

指令字

291、程序的文件名（程序名）格式：O____

說(shuō)明：1)‘O’：文件名首字母，后面必須有四位數(shù)字2)例如：O0001、O1001、O1100、O9999；2、順序號(hào)（標(biāo)識(shí)作用）格式：N____說(shuō)明：1）范圍：N1～N99992）例如：N1、N01、N001、N0001等價(jià)303、進(jìn)給功能字：F由進(jìn)給地址符和數(shù)字組成，單位一般為‘mm/min’或‘mm/r’F指令表示刀具中心運(yùn)動(dòng)時(shí)的進(jìn)給速度。由F和其后的若干數(shù)字組成。數(shù)字的單位取決于每個(gè)系統(tǒng)所采用的進(jìn)給速度的指定方法。具體內(nèi)容見(jiàn)所用機(jī)床的編程說(shuō)明書。

注意事項(xiàng)如下：

1)當(dāng)編寫程序時(shí)，第一次遇到直線（G01）或圓弧（G02/G03）插補(bǔ)指令時(shí)，必須編寫進(jìn)給率F，如果沒(méi)有編寫F功能，CNC采用F0。當(dāng)工作在快速定位（G00）方式時(shí)，機(jī)床將以通過(guò)機(jī)床軸參數(shù)設(shè)定的快速進(jìn)給率移動(dòng)，與編寫的F指令無(wú)關(guān)。

2）F指令為模態(tài)指令，實(shí)際進(jìn)給率可以通過(guò)CNC操作面板上的進(jìn)給倍率旋鈕，在0～120%之間調(diào)整。314、主軸轉(zhuǎn)速功能字：S由主軸地址符和數(shù)字組成，單位為‘r/min’S指令表示機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速。由S和其后的若干數(shù)字組成，其表示方法有以下三種：①轉(zhuǎn)速

S表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。如S1000表示主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min。

②線速

在恒線速狀態(tài)下，S表示切削點(diǎn)的線速度，單位m/min如G96S60表示切削點(diǎn)的線速度恒定為60m/min。

③代碼用代碼表示主軸速度時(shí)，S后面的數(shù)字不直接表示轉(zhuǎn)速或線速的數(shù)值，而只是主軸速度的代號(hào)。如GSC980TA機(jī)床S1或S2表示，S1表示主軸轉(zhuǎn)速的高速檔，S2表示主軸轉(zhuǎn)速的低速檔。325、刀具功能字：T

由刀具地址符和數(shù)字組成，數(shù)字表示刀具庫(kù)中刀具號(hào)。刀具和刀具參數(shù)的選擇是數(shù)控編程的重要內(nèi)容，其編程格式因數(shù)控系統(tǒng)不同而異，主要格式有：

由T和數(shù)字組成。有T××和T××××兩種格式，數(shù)字的位數(shù)由所用數(shù)控系統(tǒng)決定，T后面的數(shù)字用來(lái)指定刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)。

例如：T04表示選擇4號(hào)刀；T0404表示選擇4號(hào)刀，4號(hào)偏置值；T0400表示選擇第4號(hào)刀，刀具偏置取消。

336、輔助功能字：M由輔助操作地址符和兩位數(shù)字組成。M