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數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)——認(rèn)識(shí)數(shù)控加工技術(shù)一、數(shù)控機(jī)床的概念及組成1.數(shù)控機(jī)床的基本概念數(shù)控(NC)——數(shù)字控制(NumericalControl),它是指用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法。計(jì)算機(jī)數(shù)控(ComputerNumericalControl,CNC)——是用計(jì)算機(jī)控制加工過(guò)程,實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制的系統(tǒng),主要采用存儲(chǔ)程序的專用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)部分或全部基本數(shù)控功能。數(shù)控機(jī)床(NumericallyControlledMachineTool)——裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床被稱為數(shù)控機(jī)床2.數(shù)控加工的工作過(guò)程圖1-1數(shù)控加工的工作過(guò)程1.分析零件圖樣,確定加工工藝方案如:零件材料、形狀、尺寸、精度、毛坯形狀、熱處理等;形成切削加工工藝(切削刀具、切削用量、夾具、機(jī)床及其它輔助設(shè)施等),它是編程的依據(jù)。2.數(shù)值處理3.編寫(xiě)程序單4.程序輸入5.程序校驗(yàn)和首件試切工序內(nèi)容刀具切削用量機(jī)床其它第一次安裝粗車Ф30-Ф60輪廓……T1N=2000r/minF=280mm/minAp=2mm數(shù)控車床CKA1636……精車…………T2………………3.數(shù)控機(jī)床的組成圖1-2數(shù)控機(jī)床的組成二、數(shù)控機(jī)床的種類1.按運(yùn)動(dòng)控制的特點(diǎn)分類(1)點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床(2)直線控制數(shù)控機(jī)床(3)輪廓控制數(shù)控機(jī)床2.按伺服系統(tǒng)的類型分類(1)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)(2)半閉環(huán)控制系統(tǒng)(3)閉環(huán)控制系統(tǒng)3.按工藝用途分類(1)金屬切削類數(shù)控機(jī)床(2)金屬成形數(shù)控機(jī)床(3)特種加工數(shù)控機(jī)床4.按功能水平分類可分為高、中、低三檔。三、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用1.與普通機(jī)床相比,數(shù)控機(jī)床加工具有以下特點(diǎn):(1)可以加工具有復(fù)雜型面的工件。(2)加工精度高,質(zhì)量穩(wěn)定(3)生產(chǎn)率高(4)改善勞動(dòng)條件(5)有利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化2.數(shù)控機(jī)床的適用范圍(1)多品種、單件小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件(2)幾何形狀復(fù)雜的零件(3)精度及表面粗糙度要求高的零件(4)加工過(guò)程中需要進(jìn)行多工序加工的零件(5)用普通機(jī)床加工時(shí),需要昂貴工裝設(shè)備(工具、夾具和模具)的零件四、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展趨勢(shì)1.數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生1952年3月,世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床試制成功。1959年,出現(xiàn)了帶有自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床,稱為加工中心。2.數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)(1)高速化、高精度化(2)多功能化(3)自動(dòng)化(4)智能化(5)高可靠性(6)網(wǎng)絡(luò)化THEEND數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)

——數(shù)控編程基礎(chǔ)一、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的確定1.規(guī)定原則(1)右手直角笛卡爾坐標(biāo)系(規(guī)定了X、Y、Z坐標(biāo)軸之間的相互關(guān)系)

圖1-1右手直角笛卡爾坐標(biāo)系(2)刀具運(yùn)動(dòng)原則編程時(shí)一律假定工件相對(duì)靜止不動(dòng),刀具在動(dòng),且刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)榫幊套鴺?biāo)系的正方向。(3)機(jī)床各部件運(yùn)動(dòng)正方向的規(guī)定機(jī)床某一部件運(yùn)動(dòng)的正方向,是在實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況下,增大工件和刀具距離的方向。機(jī)床上各部件運(yùn)動(dòng)的正方向是機(jī)床坐標(biāo)系的正方向。一般都是規(guī)定好的。2.各機(jī)床編程坐標(biāo)系的確定方法(1)確定Z軸:產(chǎn)生切削力的主軸軸線為Z坐標(biāo)軸,刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎?。?)確定X軸:對(duì)于工件做旋轉(zhuǎn)切削運(yùn)動(dòng)的機(jī)床(如車床、磨床等),X坐標(biāo)軸在工件的徑向上,且平行于滑移座,刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎?。?duì)于刀具做旋轉(zhuǎn)切削運(yùn)動(dòng)的機(jī)床(如銑床、鉆床、鏜床等),當(dāng)Z坐標(biāo)軸垂直時(shí),從主要刀具主軸向立柱看時(shí),+X的方向指向右方;當(dāng)Z坐標(biāo)軸水平時(shí),從主要刀軸主軸向工件看時(shí),+X的方向指向右方;(3)確定Y軸:+Y的運(yùn)動(dòng)方向,可根據(jù)X坐標(biāo)軸和Z坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向,按照右手直角笛卡爾坐標(biāo)系來(lái)確定。

(a)數(shù)控車床(b)數(shù)控銑床圖數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的確定二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系與點(diǎn)1.機(jī)床坐標(biāo)系(機(jī)械坐標(biāo)系)其坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向視機(jī)床的種類和結(jié)構(gòu)而定2.機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn),是機(jī)床上固定的一個(gè)點(diǎn),其位置是由機(jī)床設(shè)計(jì)單位和制造單位確定的。3.機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床上固定的一個(gè)點(diǎn),它與機(jī)床原點(diǎn)之間有一確定的相對(duì)位置。機(jī)床參考點(diǎn)由機(jī)床制造廠測(cè)定后輸入數(shù)控系統(tǒng),并記錄在機(jī)床說(shuō)明書(shū)中,用戶不能更改。數(shù)控機(jī)床的機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn)4.編程坐標(biāo)系(工件坐標(biāo)系)是編程時(shí)用來(lái)定義工件形狀和刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系。5.編程原點(diǎn)編程坐標(biāo)系的原點(diǎn),其位置由編程者確定。編程原點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)遵循以下原則1.工件原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)重合,以便于編程2.工件原點(diǎn)盡量選在尺寸精度高,表面粗糙度值小的工件表面上。3.工件原點(diǎn)最好選在工件的對(duì)稱中心上4.要便于測(cè)量和檢驗(yàn)。

絕對(duì)坐標(biāo):●指運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)的坐標(biāo)值是相對(duì)于“工件坐標(biāo)系原點(diǎn)”計(jì)量的。

增量坐標(biāo):●指運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)的坐標(biāo)值是以“前一點(diǎn)”的坐標(biāo)為起點(diǎn)來(lái)計(jì)量的。

絕對(duì)與增量選擇:●編程時(shí)要根據(jù)零件的加工精度要求及編程方便與否選用坐標(biāo)類型。●程序中,絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)可單獨(dú)或可交叉設(shè)置使用,使用原則主要是看用哪種方式編程更方便。同一程序中:絕對(duì)或增量;同一程序段可絕對(duì)或增量。

如圖1-13(刀具從0點(diǎn)到C點(diǎn))和表1-1所示。圖1-13刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡

5.編程用幾何點(diǎn)

程序中表示幾何點(diǎn)的坐標(biāo)位置,有絕對(duì)坐標(biāo)和增量坐標(biāo)(相對(duì))兩種方式。運(yùn)動(dòng)軌跡絕對(duì)坐標(biāo)相對(duì)或增量坐標(biāo)X方向Y方向X方向Y方向O0000A30403040B6040300C902030-20三、數(shù)控編程的種類(1)手動(dòng)編程在編程過(guò)程中,全部或主要由人工進(jìn)行。應(yīng)用:加工形狀簡(jiǎn)單,計(jì)算量小,程序不多的零件(2)自動(dòng)編程①語(yǔ)言數(shù)控自動(dòng)編程②繪圖數(shù)控自動(dòng)編程手動(dòng)編程自動(dòng)編程四、程序的結(jié)構(gòu)與格式1.程序的結(jié)構(gòu)一個(gè)完整的程序由程序號(hào),程序主體和程序結(jié)束三部分組成。程序號(hào):FANUC系統(tǒng)的程序號(hào)以字母O開(kāi)頭,后面緊跟0~4位數(shù)字。程序主體:由若干個(gè)程序段組成。FANUC系統(tǒng)用;作為每個(gè)程序段的結(jié)束符。程序結(jié)束:以M02或M30作為整個(gè)程序結(jié)束的符號(hào),來(lái)結(jié)束整個(gè)程序。O0001——————————程序號(hào)N010M03S800;N020T0101;N030G00X100Z100;…….N100M30————————程序結(jié)束

程序主體2.程序段格式每個(gè)程序段由程序段號(hào)和若干個(gè)字組成。每個(gè)字是由地址碼和數(shù)字組成。(1)程序段號(hào):N010,程序段號(hào)不連續(xù)排列,以5或10間隔,便于插入語(yǔ)句。N015,N020(2)準(zhǔn)備功能字G指令:由地址碼G和兩位數(shù)字組成,G00~G99共100種規(guī)定刀具和工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的插補(bǔ)方式,刀具補(bǔ)償,坐標(biāo)偏移等。(3)尺寸字:由地址碼、+、-符號(hào)及絕對(duì)值(或增量)的數(shù)值構(gòu)成。尺寸字的地址碼:X、Y、Z、U、V、W、D、H尺寸字的“+”號(hào)可省略。

G97:恒線速度取消,S表示主軸轉(zhuǎn)速,單位為r/min。例如G97S800(6)刀具功能T指令T指令為刀具指令,由地址碼T和若干位數(shù)字組成。在車床中,T指令用來(lái)指定加工中所用的刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào),一般T后面有4位數(shù)值,前兩位為刀具號(hào),后兩位為刀具補(bǔ)償號(hào)。比如,T0101,T0104,T0100。(7)輔助功能字M指令用于控制機(jī)床的輔助動(dòng)作。程序停止指令M00:當(dāng)執(zhí)行到M00指令時(shí),機(jī)床停止自動(dòng)運(yùn)行,重按循環(huán)啟動(dòng)鍵才可繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。程序計(jì)劃停止指令M01:要預(yù)先按下選擇停止鍵,當(dāng)執(zhí)行到M01指令時(shí),機(jī)床停止自動(dòng)運(yùn)行,重按循環(huán)啟動(dòng)鍵才可繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。程序結(jié)束指令M02:程序結(jié)束后,光標(biāo)停止在程序尾,若要重新執(zhí)行該程序,需手動(dòng)將光標(biāo)返回程序頭。程序結(jié)束并返回至零件程序頭指令M30:程序結(jié)束后,光

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