數(shù)控技術(shù)-數(shù)控加工程序編制PPT課件

1、,1,第2章,數(shù)控加工程序的編制,2,內(nèi)容提要 本章將簡要介紹數(shù)控加工工藝和典型數(shù)控加工方法、重點(diǎn)介紹手工加工程序編制的方法及編程實(shí)例；最后簡要介紹自動編程的相關(guān)概念。,3,第一節(jié)概述 第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系 第三節(jié)數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理 第四節(jié)程序編制的代碼及格式 第五節(jié)鏜銑數(shù)控加工及其手工編程 第六節(jié)車削數(shù)控加工及其手工編程 第七節(jié)自動編程概述,4,第一節(jié) 概 述,5,數(shù)控加工程序編制概念 從零件圖樣到數(shù)控加工指令的生成全過程。 根據(jù)被加工零件圖樣的技術(shù)要求和工藝要求，將零件加工的工藝路線、零件輪廓軌跡尺寸、切削參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、背吃刀量等）及輔助動作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液啟停、工件

2、夾緊松開等），用系統(tǒng)規(guī)定的指令代碼和格式編寫加工程序單，并將程序單的信息變成控制介質(zhì)的整個過程。,一、程序編制的基本概念,第一節(jié) 概述程序編制的基本概念,6,編程方法：手工編程和自動編程 手工編程 定義：整個編程過程由人工完成。 特點(diǎn)：對編程人員的要求高（熟悉數(shù)控代碼功能、編程規(guī)則，具備機(jī)械加工工藝知識和數(shù)值計(jì)算能力） 適用： 幾何形狀不太復(fù)雜的零件； 三坐標(biāo)聯(lián)動以下加工程序,第一節(jié) 概述程序編制的基本概念,7,自動編程： 定義：編程人員根據(jù)零件圖紙的要求，按照某個自動編程系統(tǒng)的規(guī)定，將零件的加工信息用較簡便的方式送入計(jì)算機(jī)，編程系統(tǒng)將根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的類型輸出數(shù)控加工程序。 適用： 形狀復(fù)雜的零

3、件， 雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù) 千個孔的零件） 雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件（如非圓曲 線輪廓的計(jì)算）,第一節(jié) 概述程序編制的基本概念,8,比較分析 用手工編程時，一個零件的編程時間與機(jī)床實(shí)際加工時間之比，平均約為30：1。 數(shù)控機(jī)床不能開動的原因中，有20%30%是由于加工程序不能及時編制出造成的 編程自動化是當(dāng)今的趨勢！但手工編程是學(xué)習(xí)自動編程基礎(chǔ)！,第一節(jié) 概述程序編制的基本概念,9,圖紙工藝分析 在對圖紙工藝分析（與普通加工的圖紙分析相似）的基礎(chǔ)上： 確定加工機(jī)床、刀具與夾具； 確定零件加工的工藝線路、工步順序； 確定切削用量（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、背吃刀量）等工藝參數(shù),二、

4、手工編程的內(nèi)容和步驟,第一節(jié) 概述手工編程的內(nèi)容和步驟,10,第一節(jié) 概述手工編程的內(nèi)容和步驟,11,計(jì)算運(yùn)動軌跡 根據(jù)圖紙尺寸及工藝線路的要求： 選定工件坐標(biāo)系； 計(jì)算零件輪廓和刀具運(yùn)動軌跡的坐標(biāo)值（基點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)）； 將坐標(biāo)值按NC機(jī)床規(guī)定的編程單位（脈沖當(dāng)量）換算為相應(yīng)的編程尺寸。,錯誤,第一節(jié) 概述手工編程的內(nèi)容和步驟,12,第一節(jié) 概述手工編程的內(nèi)容和步驟,13,編制程序及初步校驗(yàn) 根據(jù)制定的加工路線、切削用量、選用刀具、輔助動作，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指令代碼及程序格式，編寫零件加工程序，并進(jìn)行初步校核（閱讀法）、檢查上述兩個步驟的錯誤。,計(jì)算運(yùn)動軌跡,圖紙工藝分析,程序編制,制備控制介質(zhì)

5、,校驗(yàn)和試切,零件圖紙,錯誤,修改,第一節(jié) 概述手工編程的內(nèi)容和步驟,14,N01 G90 G17 G00 G42 D01 X50 Y70 S400 M03 M08 ； N02 Z-240； N03 G01 X400 F250 ； N04 X300 Y370 ； N05 G03 X200 Y270 J-100 ； N06 G02 X100 Y170 I-100 ； N07 G01 Y50 ； N08 G00 G40 Z-165 M05 M09 ； N09 X300 Y120 M02；,X,Y,200,Z,第一節(jié) 概述手工編程的內(nèi)容和步驟,15,制備控制介質(zhì) 將程序單上的內(nèi)容，經(jīng)轉(zhuǎn)換記錄在控制介

6、質(zhì)上（如存儲在磁盤上），作為數(shù)控系統(tǒng)的輸入信息，若程序較簡單，也可直接通過鍵盤輸入。,計(jì)算運(yùn)動軌跡,圖紙工藝分析,程序編制,制備控制介質(zhì),校驗(yàn)和試切,零件圖紙,錯誤,修改,第一節(jié) 概述手工編程的內(nèi)容和步驟,16,程序的校驗(yàn)和試切 所制備的控制介質(zhì)，必須經(jīng)過進(jìn)一步的校驗(yàn)和試切削，證明是正確無誤，才能用于正式加工。如有錯誤，應(yīng)分析錯誤產(chǎn)生的原因，進(jìn)行相應(yīng)的修改。 程序校驗(yàn)用于檢查程序的正確性和合理性；程序試切還能檢查加工精度。,計(jì)算運(yùn)動軌跡,圖紙工藝分析,程序編制,制備控制介質(zhì),校驗(yàn)和試切,零件圖紙,錯誤,修改,第一節(jié) 概述手工編程的內(nèi)容和步驟,17,常用的校驗(yàn)方法： 靜態(tài)校驗(yàn)：利用數(shù)控系統(tǒng)的“校

7、驗(yàn)功能”運(yùn)行程序，通過刀具運(yùn)動軌跡檢查程序的正確性 動態(tài)校驗(yàn):利用數(shù)控系統(tǒng)的“空運(yùn)行”功能運(yùn)行程序，在不安裝工件的情況下，控制機(jī)床運(yùn)行，檢查程序的正確性及刀具干涉情況 平面輪廓：用筆代刀具，坐標(biāo)紙代工件空運(yùn)轉(zhuǎn)繪圖。 空間曲面：用蠟塊、塑料、木料或價格低的材料作工件試切。 用靜態(tài)（機(jī)床不動）或動態(tài)顯示（空運(yùn)行）的方法.,第一節(jié) 概述,18,第一節(jié) 概述手工編程的內(nèi)容和步驟,19,試切法： 試切法用于檢查運(yùn)動軌跡正確性和加工精度 校驗(yàn)方法只能檢查運(yùn)動軌跡的正確性，不能判別加工誤差。首件試切(在允許的條件下)方法不僅可查出程序單和控制介質(zhì)是否有錯，還可知道加工精度是否符合要求。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯誤時，應(yīng)分析

8、錯誤的性質(zhì)，或修改程序單，或調(diào)整刀具補(bǔ)償尺寸，直到符合圖紙規(guī)定的精度要求為止。,第一節(jié) 概述,20,三、數(shù)控加工工藝簡介和數(shù)控加工方法,數(shù)控加工工藝分析 (1) 數(shù)控加工零件圖工藝性分析 a.檢查零件圖的完整性和正確性 對輪廓零件，檢查構(gòu)成輪廓各幾何元素的尺寸或相互關(guān)系（例如相切、相交、平行、垂直和同心等）的標(biāo)注是否完整。 對于準(zhǔn)備用加工中心加工的零件，檢查零件圖上各個方向的尺寸是否有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。以保證多次裝夾加工后其相對位置的正確性。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,21,b. 特殊零件的處理 對于一些特殊零件，例如對于厚度尺寸有要求的大面積薄壁板零件，由于數(shù)控加工時的切削力以及

9、薄板的彈性退讓容易產(chǎn)生切削面的震動，會影響薄板厚度尺寸公差和表面粗糙度的要求。因此在加工這些零件時應(yīng)采取特別的工藝處理手段。例如改進(jìn)裝夾方式、采用合適的加工順序和刀具、選擇好粗精加工余量的大小等。 (2) 數(shù)控機(jī)床的選擇（數(shù)控加工方法）,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,22,(3)夾具的選擇 a)盡可能做到在一次裝夾后能加工出全部或大部分待加工表面，盡量減少裝夾次數(shù)，以提高加工效率和保證加工精度。 b)盡量采用組合夾具，通用夾具，避免采用專用夾具。 c)裝卸零件要方便可靠，能迅速完成零件的定位、夾緊和拆卸過程，以減少加工輔助時間。 d)裝夾方式有利于數(shù)控編程計(jì)算的方便和精確，便于編程坐

10、標(biāo)系的建立。通常要求夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定，便于建立零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。 e)夾具要敞開，避免加工路徑中的刀具與夾具元件發(fā)生碰撞。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,23,(4)刀具的選擇 a)數(shù)控加工對刀具有較高的要求。要求刀具具有較高的精度、剛度和耐用度。對于高速加工，還要求刀具具有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的能力。為此，應(yīng)盡量采用整體硬質(zhì)合金刀具或鑲不重磨機(jī)夾硬質(zhì)合金刀片及涂層刀片。刀具的耐用度應(yīng)至少能保證加工一個零件或一個工作班的工作時間。在自動化生產(chǎn)線上，還要求刀具耐用一致性好，以便于刀具壽命管理。 b)要根據(jù)零件材料的性能、加工工序的類型、機(jī)床的加工能

11、力以及準(zhǔn)備選用的切削用量來合理的選擇刀具。例如對于銑削平面零件，可采用端銑刀和立銑刀。對于模具加工中常遇到的空間曲面類型銑削，通常采用球頭銑刀或帶小圓角的鼻型刀。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,24,c)在凹形輪廓銑加工中，選用的刀具半徑應(yīng)小于零件輪廓曲線的最小曲率半徑，以免產(chǎn)生零件過切，影響加工精度。在不影響加工精度的情況下，刀具半徑盡可能取大一點(diǎn)，以保證刀具有足夠的剛度和高的加工效率。 d) 刀具的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)刀具系列。 e) 在刀具裝入機(jī)床主軸前，應(yīng)進(jìn)行刀具幾何尺寸（半徑和長度）的預(yù)調(diào)。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,25,(5)工序劃分的原則 a）以裝夾定位

12、和加工部分劃分工序 對于加工內(nèi)容較多的零件，按零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成若干部分，每一部分可用典型刀具加工。例如加工內(nèi)腔、外型、平面或曲面等。加工內(nèi)腔時，以外型夾緊定位，加工外型時，以內(nèi)腔的孔夾緊定位。 b）以所用刀具劃分工序 有些零件在一次裝夾中可以完成許多加工內(nèi)容，這時可以把用一把刀能加工完的所有部位作為一道工序。然后再換第二把刀加工，作為新的一道工序。這樣可減少換刀次數(shù)，減少空程時間。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,26,c）以粗、精加工劃分工序 對于容易發(fā)生加工變形的零件，通常粗加工后需要進(jìn)行矯形，這時粗加工和精加工作為二道工序，可以采用不同的刀具或不同的數(shù)控機(jī)床加工。 數(shù)控

13、加工的工序順序安排，除依照先基準(zhǔn)面加工，先面加工后孔加工，先粗加工后精加工的一般原則外，還應(yīng)利用數(shù)控加工具有工序集中的特點(diǎn)，在一次裝夾中盡可能完成所有可能的加工。此外，如果在毛坯或基準(zhǔn)面的預(yù)加工、次要部位的加工，采用普通機(jī)床加工的話，還應(yīng)考慮數(shù)控加工和普通加工的銜接問題，在制定工藝文件中應(yīng)明確標(biāo)明對工序的技術(shù)要求，例如面和孔的精度要求，形位公差，尺寸要求，加工余量大小等。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,27,(6)選擇合適的對刀點(diǎn) 對刀點(diǎn)（起刀點(diǎn)）：加工起點(diǎn)，用于確定刀具與工件相對位置。 對刀點(diǎn)可以是工件或夾具上的點(diǎn)，或者與它們相關(guān)的易于測量的點(diǎn)。 對刀點(diǎn)確定之后，機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐

14、標(biāo)系的相對關(guān)系就確定了。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,對刀點(diǎn)選擇示例,28,刀位點(diǎn)： 刀具上的特定點(diǎn)，用于確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系的位置。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,29,對刀： 使“對刀點(diǎn)”與“刀位點(diǎn)”重合的操作。,選擇對刀點(diǎn)的原則： 選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，或與之相關(guān)的位置上。 選在對刀方便，便于測量的地方。 選在便于坐標(biāo)計(jì)算的地方,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,30,（7）加工線路的確定 加工線路加工過程中刀具相對于工件的運(yùn)動軌跡次序。 孔類加工（鉆孔、鏜孔） 原則：在滿足精度要求前提下，盡可能減少行程,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,31

15、,車削或銑削： 原則： 盡量采用切向切入/出，不用徑向切入/出，以避免由于切入/出路線的不當(dāng)降低零件的表面加工質(zhì)量。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,切向切入,徑向切入,32,空間曲面的加工,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,33,加工線路的選擇應(yīng)遵從的原則： 盡量縮短走刀路線，減少空走刀行程以提高生產(chǎn)率。 保證零件的加工精度和表面粗糙度要求。 保證零件的工藝要求。 利于簡化數(shù)值計(jì)算，減少程序段的數(shù)目和程序編制的工作量。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,34,(8)程序編制中的誤差 數(shù)控機(jī)床上加工零件的誤差分類： 加工過程的誤差：它是加工誤差的主體，主要包括數(shù)控系統(tǒng)（包括

16、伺服）的誤差和整個工藝系統(tǒng)（機(jī)床刀具夾具毛坯）內(nèi)部的各種因素對加工精度的影響。 編程誤差：包括用NC系統(tǒng)具備的插補(bǔ)功能去逼近任意曲線時所產(chǎn)生的逼近誤差，以及擬合誤差、圓整化誤差。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,35,直線逼近任意曲線產(chǎn)生的 逼近誤差,用球頭刀加工曲面，刀位點(diǎn)從O1到O2時，切觸點(diǎn)從A移動到B，行切加工將產(chǎn)生高度為H的殘留區(qū)域,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,36,2. 數(shù)控加工方法 （1）平面孔系零件的加工方法 對這類形位精度或尺寸精度要求較高的零件，采用數(shù)控鉆床與鏜床加工。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,37,（2）旋轉(zhuǎn)體類零件的加工方法 采用數(shù)控

17、車床或數(shù)控磨床加工， 車削零件的毛坯多為棒料或鍛坯，加工余量較大且不均勻，在編程中，粗車加工線路要重點(diǎn)考慮。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,38,（3）平面輪廓零件的加工方法 采用數(shù)控銑床加工。 為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段 若平面輪廓為數(shù)控系統(tǒng)不具備插補(bǔ)功能的線型時，應(yīng)先采用直線、圓弧去逼近該零件的輪廓,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,39,（4）空間輪廓表面的加工方法 空間輪廓表面的加工可根據(jù)曲面形狀、機(jī)床功能、刀具形狀以及零件的精度要求，采用不同加工方法： 三軸兩聯(lián)動加工 三軸聯(lián)動加工 四軸聯(lián)動加工方法 五軸聯(lián)動加工,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,4

18、0,三軸兩聯(lián)動加工-“行切法” 以X、Y、Z軸中任意兩軸作插補(bǔ)運(yùn)動，另一軸（軸）作周期性進(jìn)給。這時一般采用球頭 或指狀銑刀，在可能的條件 下，球半徑應(yīng)盡可能選擇大 一些，以提高零件表面光潔 度。此方法加工的表面光潔 度較差。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,41,三軸聯(lián)動加工 下圖為內(nèi)循環(huán)滾珠螺母的回珠器示意圖。其滾道母線SS為空間曲線，可用空間直線去逼近，因此，可在具有空間直線插補(bǔ)功能的三軸聯(lián)動的數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工，但由于編程計(jì) 算復(fù)雜，宜采用自 動編程。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,42,四軸聯(lián)動加工方法 如下圖所示的飛機(jī)大梁，其加工面為直紋扭曲面，若采用三坐標(biāo)聯(lián)動加工

19、，則只能用球頭刀。不僅效率低，而且加工表面粗糙度差，為此可采用如圖所示的圓柱銑刀以周邊切削方式在四 軸聯(lián)動機(jī)床上進(jìn)行加 工。由于計(jì)算復(fù)雜， 故一般采用自動編程。,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,43,五軸聯(lián)動加工：螺旋槳是典型零件,第一節(jié) 概述數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法,44,內(nèi)容小結(jié),1、程序編制的基本概念 2、手工編程的內(nèi)容和步驟 3、數(shù)控加工工藝簡介和數(shù)控加工方法,45,習(xí)題與思考題,1、NC機(jī)床零件加工程序的編制方法有幾種？試簡述它們的特點(diǎn)。 2、名詞解釋：對刀點(diǎn) 、刀位點(diǎn) 、行切法 3、簡述選擇對刀點(diǎn)的原則。 4、簡述加工線路的選擇應(yīng)遵從的原則。 5、結(jié)合圖示，簡述手工編程的

20、內(nèi)容和步驟,46,第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,47,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,統(tǒng)一規(guī)定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及其運(yùn)動方向，可使編程方便，并使編出的程序?qū)ν愋蜋C(jī)床具有通用性。 ISO和我國都擬定了數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸命名的標(biāo)準(zhǔn)。,一、坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,48,機(jī)床坐標(biāo)軸 ISO和中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 坐標(biāo)軸：數(shù)控裝備的每個進(jìn)給軸（直線進(jìn)給、圓周進(jìn)給）定義為坐標(biāo)系中的一個坐標(biāo)軸。 數(shù)控裝備坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)： 右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng),第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,49,基本坐標(biāo)軸：直線進(jìn)給坐標(biāo)軸用X、Y、Z表示。坐標(biāo)軸相互關(guān)系由右手定則決定。 回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸：繞X、Y、 Z軸轉(zhuǎn)動的圓

21、周進(jìn)給坐 標(biāo)軸分別用A、B、C 表示，坐標(biāo)軸相互關(guān)系 由右手螺旋法則而定。,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,50,坐標(biāo)軸方向：定義為刀具相對工件運(yùn)動的方向。 編程時不必知道機(jī)床運(yùn)動的具體配置，就能正確地進(jìn)行編程。 附加坐標(biāo)軸：平行于基本坐標(biāo)系中坐標(biāo)軸的進(jìn)給軸，用U、V、W表示。,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,51,坐標(biāo)軸方位和方向確定的一般順序： 先確定Z軸； 再確定X軸； 然后由右手定則或右手螺旋法則確定Y軸,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,52,2、Z坐標(biāo)（軸） 方位 只有一個主軸，且主軸無擺動運(yùn)動 平行主軸軸線的坐標(biāo)軸為Z軸 沒有主

22、軸或有多個主軸： 垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆軸 主軸能擺動： 在擺動的范圍內(nèi)其軸線只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的某一坐標(biāo)平行時，則該坐標(biāo)便是Z坐標(biāo)； 若在擺動的范圍內(nèi)其軸線可與多個坐標(biāo)平行，則取垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)。,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,53,Z坐標(biāo)正方向：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,數(shù)控銑床的坐標(biāo)系,54,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,數(shù)控車床的坐標(biāo)系,55,3、X坐標(biāo) 在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上 (銑床、鉆床、鏜床等） Z軸水平時（臥式） 則從刀具（主軸）向工件看，X坐標(biāo)的正方向指向右邊。,+Z,第二節(jié) 數(shù)

23、控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,56,Z軸垂直時（立式） 單立柱機(jī)床，從刀具向立柱看時，X的正方向指向右邊,+Z,+Z,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,數(shù)控銑床的坐標(biāo)系,57,+Z,Z軸垂直時（立式） 雙立柱機(jī)床（龍門機(jī)床），從刀具向左立柱看時，X軸的正方向指向右邊。,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,數(shù)控龍門銑床的坐標(biāo)系,58,在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（車床、磨床等） X軸的運(yùn)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(zhuǎn)中心的方向是X軸的正方向。,+Z,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,數(shù)控車床的坐標(biāo)系,59,4、Y坐標(biāo) 利用已確

24、定的X、Z坐標(biāo)的正方向，用右手定則或右手螺旋法則，確定Y坐標(biāo)的正方向 右手定則：大姆指指向+X，中指指向+Z，則+Y方向?yàn)槭持钢赶颉?右手螺旋法則：在XZ平面，從Z至X，拇指所指的方向?yàn)?y。,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,60,立、臥式數(shù)控銑床,+Z,+X/,+Z,+X,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,61,+Z,+Z,+X/,龍門數(shù)控銑床,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,62,+Z,+Y,+Z,+X/,+Y/,5. 回轉(zhuǎn)坐標(biāo) A、B、C,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,63,+Z,+X/,+Y/,+A,+C/,6.

25、輔助坐標(biāo) U、V、W,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,64,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,65,臥式5軸數(shù)控銑床,臥式銑床,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,66,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,67,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名,68,二、機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,編程總是基于某一坐標(biāo)系統(tǒng)的，因此，弄清楚數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的概念及相互關(guān)系是至關(guān)重要的。,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,69,1、機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，它具有唯一性 機(jī)床坐標(biāo)系是用來確定

26、工件坐標(biāo)系的基本坐標(biāo)系 機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)稱為機(jī)床原點(diǎn)（或機(jī)床零點(diǎn)） 機(jī)床原點(diǎn)在機(jī)床調(diào)試完成后便確定了，是機(jī)床上固有的點(diǎn)。 注意：機(jī)床坐標(biāo)系一般不作為編程坐標(biāo)系，僅作為工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,70,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,2、機(jī)床參考點(diǎn)與機(jī)床行程開關(guān) 數(shù)控系統(tǒng)上電時并不知道機(jī)床零點(diǎn)，為了正確地建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個坐標(biāo)軸的行程范圍內(nèi)設(shè)置一個機(jī)床參考點(diǎn) 機(jī)床零點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn)可以重合，也可以不重合，通過機(jī)床參數(shù)指定機(jī)床參考點(diǎn)到機(jī)床零點(diǎn)的距離 機(jī)床坐標(biāo)軸機(jī)械行程范圍是由最大和最小限位開關(guān)限定的，機(jī)床坐標(biāo)軸有效行程范圍是由機(jī)床

27、參數(shù)（軟件限位）界定的 機(jī)床經(jīng)設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整后，機(jī)床參考點(diǎn)和機(jī)床最大、最小行程開關(guān)便被確定下來，它們是機(jī)床上的固定點(diǎn) 機(jī)床零點(diǎn)和有效行程范圍在機(jī)床上是不可見的，其值由制造商通過參數(shù)定義,71,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,機(jī)床零點(diǎn)（OM）、機(jī)床參考點(diǎn)（Om）、機(jī)床坐標(biāo)軸的機(jī)械行程及有效行程的關(guān)系,72,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,3、機(jī)床回參考點(diǎn)及機(jī)床坐標(biāo)系建立 機(jī)床坐標(biāo)軸回到了參考點(diǎn)位置，就知道了該坐標(biāo)軸的零點(diǎn)位置，機(jī)床所有坐標(biāo)軸都回到了參考點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床就建立起了機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床回參考點(diǎn)過程實(shí)質(zhì)上是機(jī)床坐標(biāo)系的建立過程，因此數(shù)控機(jī)床啟動時，一般要進(jìn)行回

28、參考點(diǎn)操作以建立機(jī)床坐標(biāo)系（采用絕對式測量裝置的數(shù)控機(jī)床，由于機(jī)床斷電后實(shí)際位置不丟失，不必每次啟動時，都進(jìn)行回參考點(diǎn)操作） 機(jī)床回參考點(diǎn)還用于消除由于漂移、變形等造成的誤差：機(jī)床使用一段時間后，工作臺會造成一些漂移，使加工有誤差，回一次參考點(diǎn)，就可以使機(jī)床工作臺回到準(zhǔn)確位置，消除誤差,73,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,機(jī)床參考點(diǎn)一般采用常開微動開關(guān)配合反饋元件的基準(zhǔn)（標(biāo)記）脈沖的方法確定。通常，光柵尺每50mm產(chǎn)生一個基準(zhǔn)脈沖，而旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生一個基準(zhǔn)脈沖。 數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)的一般過程如下： 快速移向機(jī)床坐標(biāo)軸的參考點(diǎn)開關(guān)（常開微動開關(guān)） 壓下開關(guān)，慢速運(yùn)動直到接收到

29、第一個基準(zhǔn)脈沖； 停止坐標(biāo)軸移動，回參考點(diǎn)完畢,74,4、工件原點(diǎn)與工件坐標(biāo)系 工件坐標(biāo)系：編程人員為編程方便，在工件、夾具上或其他地方選定某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)，建立的一個編程坐標(biāo)系 工件原點(diǎn)：工件坐標(biāo)系的原點(diǎn) 當(dāng)采用絕對坐標(biāo)編程時，工件上所有點(diǎn)的編程坐標(biāo)值都是基于工件原點(diǎn)計(jì)量的（CNC系統(tǒng)在處理零件程序時，自動將相對于工件原點(diǎn)的坐標(biāo)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為相對于機(jī)床零點(diǎn)的坐標(biāo)） 工件原點(diǎn)偏置：工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)間的距離 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床均可設(shè)置多個工件坐標(biāo)系，在加工時通過G指令進(jìn)行切換,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,75,第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,

30、76,內(nèi)容小結(jié),1、坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向及其命名 2、機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系 3、絕對坐標(biāo)編程和相對坐標(biāo)編程 4、分辨率,77,習(xí)題與思考題,1、名詞解釋：坐標(biāo)軸、坐標(biāo)系、機(jī)床原點(diǎn)、工件原點(diǎn) 2、試說明要坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系各自的功用，以及它們的相互關(guān)系和如何確定它們的相互關(guān)系。 3、請按ISO標(biāo)準(zhǔn)，判別數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系，并說明各坐標(biāo)軸運(yùn)動方向的確定原則（即說明所確定的方向是刀具還是工件的運(yùn)動方向）,78,第三節(jié)數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理,79,一、直線圓弧輪廓零件的基點(diǎn)計(jì)算,在二維輪廓刀位計(jì)算中，直線圓弧拼接的輪廓零件很常見。 銑切下圖所示的零件輪廓時，必須向數(shù)控機(jī)床輸入各個程序段的起點(diǎn)、終點(diǎn)和圓心位置。

31、這就需要運(yùn)用解析幾何和矢量代數(shù)的方法求解直線與直線的交點(diǎn)、直線與圓弧的切點(diǎn)(統(tǒng)稱為基點(diǎn))等等，得出A、B、C、E、G、H、O1、O2各點(diǎn)的坐標(biāo)。,第三節(jié) 數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理 直線圓弧輪廓零件的基點(diǎn)計(jì)算,80,解析幾何中的求交，一般采用聯(lián)立求解代數(shù)方程的方法。 已知直線方程的通式是 aX+bY+c=0 當(dāng)圓的方程利用圓心位置(Xc，Yc)和半徑R表達(dá)時，其表達(dá)式是 (XXc)2+(YYc)2=R2,第三節(jié) 數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理 直線圓弧輪廓零件的基點(diǎn)計(jì)算,81,二、非圓曲線的離散逼近,當(dāng)二維輪廓由非圓曲線y=f (x)表示時，需將其按編程誤差離散成許多小直線段或圓弧段，來逼近這些曲線。 離散點(diǎn)(節(jié)

32、點(diǎn))的數(shù)目取決于曲線的特性、逼近線段的形狀及允許的逼近誤差允。 直線/圓弧逼近原則：在保證逼近精度的前提下，使離散點(diǎn)數(shù)目（程序段數(shù)目）少，計(jì)算簡單。對于曲率半徑大的曲線用直線逼近較有利，若曲線某段接近圓弧，自然用圓弧逼近有利。,第三節(jié) 數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理 直線圓弧輪廓零件的基點(diǎn)計(jì)算,82,1、等間距直線逼近法,使每一個程序段中的某一個坐標(biāo)的增量相等：在直角坐標(biāo)系中可令X坐標(biāo)的增量相等；在極坐標(biāo)系中可令轉(zhuǎn)角坐標(biāo)的增量相等。 間距大小一般根據(jù)零件加工精度憑經(jīng)驗(yàn)選取。 求出離散點(diǎn)坐標(biāo)后，再驗(yàn)算由分段造成的逼近誤差是否小于允許值，從圖可以看出，只需驗(yàn)算Y坐標(biāo)增量值最大的線段(如A1A2段)，曲率比較大

33、的線段(如A7A8段)以及有拐點(diǎn)的線段(如A5A6段) 。,第三節(jié) 數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理 直線圓弧輪廓零件的基點(diǎn)計(jì)算,83,2、等弦長直線逼近法,使每個程序段的直線段長度相等。 由于零件輪廓曲線各處曲率不同，各段逼近誤差不相等，必須使最大誤差小于允。 曲率半徑最小處，逼近誤差最大。先確定曲率半徑最小位置，然后求該處滿足允條件的逼近直線段長度，用此弦長分割零件輪廓曲線，可求出各離散點(diǎn)。,第三節(jié) 數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理 直線圓弧輪廓零件的基點(diǎn)計(jì)算,若輪廓曲線方程為Y=f(X)，則曲線的曲率半徑為：,84,求出X，代入式，便可求得min。當(dāng)允許逼近誤差為允時，半徑為min的圓弧的最大允許逼近弦長L為,第三

34、節(jié) 數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理 直線圓弧輪廓零件的基點(diǎn)計(jì)算,以曲線起點(diǎn)A為圓心，L為半徑作圓，交Y=f(X)于點(diǎn)B(Xb，Yb) 順次以B、C、為圓心，L為半徑作圓，按上述方法求得離散點(diǎn)C、D、,85,3、等誤差直線逼近法,使每個直線段的逼近誤差相等，并小于或等于允。 此法程序段數(shù)最少，采用這種方法較合理。,第三節(jié) 數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理 直線圓弧輪廓零件的基點(diǎn)計(jì)算,以曲線起點(diǎn)A為圓心，逼近允差允為半徑，畫允差圓； 作允差圓與輪廓曲線公切線T； 過A點(diǎn)作T的平行線，交輪廓曲線于B點(diǎn)，B即為所求離散點(diǎn)； 以B為圓心作允差圓并重復(fù)上述步驟，便可依次求出各節(jié)點(diǎn),86,4、圓弧逼近法,第三節(jié) 數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理

35、直線圓弧輪廓零件的基點(diǎn)計(jì)算,求曲線Y=f(X)在起點(diǎn)(Xn,Yn)處的曲率中心坐標(biāo)和曲率半徑，有,87,4、圓弧逼近法,第三節(jié) 數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理 直線圓弧輪廓零件的基點(diǎn)計(jì)算,以( )為圓心， 為半徑作圓，交曲線于點(diǎn)(Xn+1,Yn+1)；,以(Xn,Yn)為起點(diǎn)，(Xn+1,Yn+1)為終點(diǎn)，半徑為 的圓弧段即為所求逼近圓弧段。由以下兩個方程聯(lián)立求解，可以求得圓弧段的圓心( ),重復(fù)上述步驟可依次求出其他逼近圓弧段,88,第四節(jié)程序編制的指令及格式,89,經(jīng)過多年的發(fā)展，數(shù)控零件加工程序用指令代碼已標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在有ISO （International Standardization Organ

36、ization）和EIA（Electronic Industries Association）兩種。,90,1. 程序的組成 一個完整的數(shù)控加工程序由程序名、程序體和程序結(jié)束三部分組成 %0001； 程序名 N01 G92 X50.0 Y20.0 ； N02 ； N03 ； 程序體 N04 ； N05 ； M30 ； 程序結(jié)束,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),91,程序名：一個程序必需的標(biāo)識符。 組成：由地址符后帶若干位數(shù)字組成。地址符常見的有： “%”、“O”、“P”等，視具體數(shù)控系統(tǒng)而定。 示例：國產(chǎn)華中I型系統(tǒng) “%”，日本FANUC 系統(tǒng) “O

37、”。 后面所帶的數(shù)字一般為48位。如：%2000 程序體：表示數(shù)控加工要完成的全部動作，是程序的核心。 組成：由若干個遵循一定結(jié)構(gòu)、句法和格式的程序段組成 程序段：由若干指令字構(gòu)成的將由數(shù)控裝置執(zhí)行的指令行 。 程序結(jié)束：常用程序結(jié)束指令M02 或M30，結(jié)束程序的運(yùn)行。,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),92,2、程序段格式 定義：程序段中指令字的排列順序和書寫規(guī)則。 不同的數(shù)控系統(tǒng)往往有不同的程序段格式。 目前廣泛采用地址符可變程序段格式： N03 G91 G01 X50 Y60 F200 S400 M03 M08 ；,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),93

38、,地址符可變程序段格式的特點(diǎn)： 程序段中的每個指令均以字母（地址符）開始，其后再跟數(shù)字或帶符號的數(shù)字。 指令字在程序段中的順序沒有嚴(yán)格的規(guī)定，即可以任意順序的書寫。 上段相同的模態(tài)指令（包括G、M、F、S及尺寸指令等）可以省略不寫。,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),94,1. 定義 在現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中，指令字一般是由地址符（或稱指令字符）和帶符號（如定義尺寸的字）或不帶符號（如準(zhǔn)備功能字G代碼）的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)組成的，在數(shù)控系統(tǒng)中完成特定的功能。 程序段中包含的主要指令字符及其含義如下表：,二、指令代碼及其分類,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,95,第四節(jié) 程序編制的

39、代碼及格式 指令代碼及其分類,96,2、指令代碼分類 G指令 準(zhǔn)備功能 功能：規(guī)定刀具和工件的相對運(yùn)動軌跡、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償、坐標(biāo)偏置、暫停等多種加工操作。 組成：G后帶23位數(shù)字 分類：模態(tài)（續(xù)效）指令與非模態(tài)（非續(xù)效）指令。 非模態(tài)G指令：只在所規(guī)定的程序段中有效，程序段結(jié)束時被注銷 模態(tài)G指令：一組可相互注銷的G指令，其中某一G功能一旦被執(zhí)行，則一直有效，直到被同一組的另一G功能注銷為止，模態(tài)G指令組中包含一個缺省G功能 示例：G01，G03，G41，G91，G04，G18，G54等,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,97,M指令 輔助功能 功能：用于控制零件

40、程序的走向，以及機(jī)床各種輔助功能的開關(guān)動作（如主軸的旋轉(zhuǎn)、冷卻液的開關(guān)等） 組成：M后帶23位數(shù)字 分類：模態(tài)（續(xù)效）指令與非模態(tài)（非續(xù)效）指令； 前作用M指令：在程序段編制的軸運(yùn)動之前執(zhí)行該M指令 后作用M指令：在程序段編制的軸運(yùn)動之后執(zhí)行該M指令 CNC內(nèi)定M指令：不由機(jī)床制造商決定，與PLC程序無關(guān) 由PLC程序指定M指令：不由CNC內(nèi)定，由PLC程序指定 示例：M02，M03，M08等,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,98,華中數(shù)控M指令表,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,左側(cè)：CNC內(nèi)定的M指令 右側(cè)：PLC程序指定的M指令，因機(jī)床制造廠不同而有差異,

41、99,CNC內(nèi)定的M指令 程序暫停M00 CNC執(zhí)行到M00時，將暫停執(zhí)行當(dāng)前程序，以方便操作者進(jìn)行刀具或工件的尺寸測量、工件調(diào)頭、排屑、手動變速等操作。 暫停時，機(jī)床主軸、進(jìn)給及冷卻液停止，而全部現(xiàn)存模態(tài)信息保持不變，欲繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序段，重按 “循環(huán)啟動”鍵即可。 N10 G01 X100 Y100 N20 M00 N30 ,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,100,CNC內(nèi)定的M指令 選擇性程序暫停M01 程序結(jié)束M02 M02編在主程序的最后一個程序段中，用于結(jié)束程序。 當(dāng)CNC執(zhí)行到M02指令時，機(jī)床的主軸、進(jìn)給、冷卻液全部停止，加工結(jié)束。 使用M02結(jié)束程序后，若要重

42、新執(zhí)行該程序，就得重新調(diào)用該程序，然后再按操作面板上的“循環(huán)啟動”鍵。,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,101,CNC內(nèi)定的M指令 程序結(jié)束并返回到零件程序頭M30 M30和M02功能基本相同，只是M30指令還兼有控制返回到零件程序頭（%）的作用。 使用M30的程序結(jié)束后，若要重新執(zhí)行該程序，只需再次按操作面板上的“循環(huán)啟動”鍵。,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,102,CNC內(nèi)定的M指令 子程序調(diào)用M98及從子程序返回M99 M98：用來調(diào)用子程序。 M99：表示子程序結(jié)束，執(zhí)行M99使控制返回主程序。 在一個零件的加工程序中，若有一定量的連續(xù)程序段在幾處完全

43、重復(fù)出現(xiàn)，則可將這些重復(fù)的程序串單獨(dú)抽出來，按一定的格式做成子程序。,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,103,子程序的格式 %*；子程序號 M99；子程序的結(jié)尾 調(diào)用子程序的格式 M98 P_ L_ 其中： P：被調(diào)用的子程序號 L：重復(fù)調(diào)用次數(shù),主程序： N02； M98 P01 調(diào)用子程序1； M98 P02 調(diào)用子程序8； NM02 ； 子程序1：%01 N01； NM99 ； 子程序8： %02 N01LF NM99 ；,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,104,PLC設(shè)定的輔助功能 主軸控制指令M03、M04、M05 M03：啟動主軸以程序中編制的主軸速

44、度正轉(zhuǎn) M04：啟動主軸以程序中編制的主軸速度反轉(zhuǎn)。 M05：使主軸停止旋轉(zhuǎn)。 M03、M04為模態(tài)前作用M功能；M05為模態(tài)后作用M功能，M05為缺省功能。,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,105,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,PLC設(shè)定的輔助功能 換刀指令M06 M06：用于在加工中心上進(jìn)行換刀操作，欲安裝的刀具由刀具功能字T指定。 執(zhí)行M06，刀具將被自動地安裝在主軸上。 M06為非模態(tài)后作用M功能。,106,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,PLC設(shè)定的輔助功能 冷卻液打開、停止指令M07、M09 M07：將打開冷卻液管道。 M09：將關(guān)

45、閉冷卻液管道。 M07為模態(tài)前作用M功能；M09為模態(tài)后作用M功能，M09為缺省功能。,107,F指令進(jìn)給功能,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,功能：指定刀具相對于工件的（合成）進(jìn)給速度 組成：F后帶若干位數(shù)字，如F150、F3500等。其中數(shù)字表示實(shí)際合成速度值。它是模態(tài)指令。 單位：mm/min（公制）或 inch/min（英制），視用戶選定的編程單位而定，若為公制單位，則上述兩個指令分別表示：150mm/min；3500mm/min。 注意：借助操作面板上的進(jìn)給倍率按鍵，F(xiàn)可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行修調(diào)。當(dāng)執(zhí)行攻絲循環(huán)G84，螺紋切削G33時，倍率開關(guān)失效，進(jìn)給倍率固定在100。

46、,108,S指令切削速度,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,功能：指定主軸轉(zhuǎn)速 組成：S 后帶若干位數(shù)字，如S500、S3500等。其中數(shù)字表示實(shí)際的主軸轉(zhuǎn)速值。它是模態(tài)指令。 單位：r/min。上述兩個指令分別表示主軸轉(zhuǎn)速500r/min；3500r/min。 注意：借助操作面板上的主軸倍率按鍵，S可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行修調(diào)。,109,T指令刀具指令,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,功能：指定刀具號 組成：T后帶2位數(shù)字，其中數(shù)字表示存放在刀庫中的刀具號。 示例：T11表示后續(xù)加工將選擇11號刀具。,D、H指令刀具補(bǔ)償指令,功能：D指定刀具半徑補(bǔ)償號，H指定刀具長度

47、補(bǔ)償號 組成：D、H后帶2位數(shù)字，其中數(shù)字分別表示刀具半徑補(bǔ)償寄存器、刀具長度補(bǔ)償寄存器號。 示例：D02表示采用02號寄存器中的半徑值進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償； H21表示采用21號寄存器中的長度值進(jìn)行刀具長度補(bǔ)償。,110,尺寸指令 指定刀具沿坐標(biāo)軸移動的方向和位置。 X、Y、Z 、U、V、W指令,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,功能：指定沿直線坐標(biāo)軸移動的方向和目標(biāo)位置指令 組成：后跟帶符號的數(shù)字組成，其中數(shù)字表示沿指定坐標(biāo)軸運(yùn)動的目標(biāo)位置值，符號表示運(yùn)動方向 單位：mm、m（公制）或 inch（英制）。視用戶選定的編程單位而定 示例：如X100、Y-340,111,A、B、C

48、指令,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,功能：指定沿回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸移動的方向和目標(biāo)位置 組成：后跟帶符號的數(shù)字組成，其中數(shù)字表示沿指定軸運(yùn)動的目標(biāo)位置值，符號表示運(yùn)動的方向。 單位： 度、弧度。視用戶選定的編程單位而定 示例： A100、C-340,112,I、J、K、R 指令,第四節(jié) 程序編制的代碼及格式 指令代碼及其分類,功能：圓弧插補(bǔ)圓心位置和半徑 組成：后跟帶符號的數(shù)字組成，其中帶符號數(shù)字表示圓心位置和半徑值。 單位：mm、m（公制）或 inch（英制）。視用戶選定的編程單位而定。 示例：I10、J-34、R30,113,內(nèi)容小結(jié),1、數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理（基點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)計(jì)算）

49、2、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)（頭、體、尾） 3、數(shù)控零件程序、程序段、指令字、指令字符（地址符） 4、數(shù)控加工指令代碼及其分類（G、M、F、S、T、D、H、尺寸）,114,第五節(jié)數(shù)控銑床的程序編制,115,前面已介紹有關(guān)程序編制的預(yù)備知識。 下面對編程方法和某些常用指令作進(jìn)一步介紹，盡管數(shù)控代碼有國際標(biāo)準(zhǔn)，但不同生產(chǎn)廠家一般都有自定的一些編程規(guī)則，因此，在編程前必須認(rèn)真閱讀隨機(jī)技術(shù)文件中有關(guān)編程說明，這樣才能編制出正確的程序。 本節(jié)首先以華中世紀(jì)星數(shù)控裝置為例介紹數(shù)控銑床的編程。,116,格式：G20/G21/G22 說明：G20/G21/G22用于指定尺寸字的單位 G20：英制輸入制式； G21：

50、公制輸入制式 G22：脈沖當(dāng)量輸入制式。 注意：這三個指令是同組模態(tài)指令，在同一程序段中只允許用其中之一，而不能同時使用。在缺省的情況下，默認(rèn)是G21狀態(tài),一、單位的設(shè)定 1、尺寸單位選擇G20，G21，G22,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制單位的設(shè)定,117,1、尺寸單位選擇G20，G21，G22 3種制式下線性軸、旋轉(zhuǎn)軸的尺寸單位如下表所示。,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制單位的設(shè)定,118,格式： G94/G95 F_ 說明：G94/G95 用于指定進(jìn)給速度F的單位 G94：每分鐘進(jìn)給； G95：每轉(zhuǎn)進(jìn)給，即主軸轉(zhuǎn)一周時刀具的進(jìn)給量。 注意：G94時，對于線性軸，F(xiàn)的單位依G20/G21/G22

51、而為mm/min，in/min或脈沖當(dāng)量/min；對于旋轉(zhuǎn)軸，F(xiàn)的單位為度/min或脈沖當(dāng)量/min。 G95時，對于線性軸，F(xiàn)的單位依G20/G21/G22而為mm/r，in/r或脈沖當(dāng)量/r ；對于旋轉(zhuǎn)軸，F(xiàn)的單位為度/r或脈沖當(dāng)量/r。此功能只在主軸裝有編碼器時才有效。 G94、G95為模態(tài)指令，可相互注銷，G94為缺省值。,2進(jìn)給速度單位的設(shè)定G94、G95,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制單位的設(shè)定,119,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制坐標(biāo)系的設(shè)定與選擇,二、坐標(biāo)系的設(shè)定與選擇 1、工件坐標(biāo)系設(shè)定G92,格式：G92 X_Y_Z_ 說明：G92通過設(shè)定對刀點(diǎn)與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的相對位置建立工件

52、坐標(biāo)系。 其中： X、Y、Z：表示設(shè)定的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)到對刀點(diǎn)的有向距離。,G92 X30 Y30 Z25,120,G92為非模態(tài)指令，但其建立的工件坐標(biāo)系在被新坐標(biāo)系取代前一直有效，其后程序段的絕對坐標(biāo)都是相對于此工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的尺寸； 執(zhí)行此程序段只建立工件坐標(biāo)系，并不產(chǎn)生刀具與工件的相對運(yùn)動； 執(zhí)行該指令時，刀具當(dāng)前點(diǎn)必須恰好在對刀點(diǎn)上，即加工前必須進(jìn)行準(zhǔn)確的對刀； 該指令還有補(bǔ)償工件安裝誤差的功能，即當(dāng)首件試切后，發(fā)現(xiàn)由于工件安裝不準(zhǔn)引起的誤差，可不必重新安裝工件，只需修改所設(shè)的坐標(biāo)值即可。,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制坐標(biāo)系的設(shè)定與選擇,121,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制坐標(biāo)系的設(shè)定與

53、選擇,2、工件坐標(biāo)系選擇G54G59,格式：G54/G55/G59 說明：G54G59用于在系統(tǒng)預(yù)定的6個工件坐標(biāo)系中，任選其一。 這6個預(yù)定工件坐標(biāo)系的可用MDI方式輸入，系統(tǒng)自動記憶。G54G59為模態(tài)指令，G54為缺省值。 注意：使用該組指令，需先MDI輸入各坐標(biāo)系工件原點(diǎn)偏置值。,122,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制坐標(biāo)系的設(shè)定與選擇,3、局部坐標(biāo)系設(shè)定G52,格式：G52 X_Y_Z_ 說明：G52能在所有的工件坐標(biāo)系（G92、G54G59）內(nèi)形成子坐標(biāo)系，即局部坐標(biāo)系。其中： X、Y、Z：局部坐標(biāo)系原點(diǎn)在當(dāng)前工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。 注意： 設(shè)定局部坐標(biāo)系后，工件坐標(biāo)系和機(jī)床坐標(biāo)系保持

54、不變。 G52指令為非模態(tài)指令。 要注銷局部坐標(biāo)系，可用G52 X0 Y0 Z0。,123,局部坐標(biāo)系設(shè)定,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制坐標(biāo)系的設(shè)定與選擇,3、局部坐標(biāo)系設(shè)定G52,124,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制坐標(biāo)系的設(shè)定與選擇,4、直接機(jī)床坐標(biāo)系編程G53,格式：G53 說明：G53使用機(jī)床坐標(biāo)系編程。 注意：G53指令為非模態(tài)指令。,小結(jié)： 在用G92建立工件坐標(biāo)系或G53、G54G59選擇工件坐標(biāo)系后，其后程序段的絕對坐標(biāo)編程尺寸都是相對于該工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的。 這類指令只在絕對坐標(biāo)編程（G90）時有意義，在相對坐標(biāo)編程（G91）時無效。,125,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制坐標(biāo)平面和編

55、程方式的選定,三、坐標(biāo)平面和編程方式的選定 1、坐標(biāo)平面選擇G17，G18，G19,格式：G17/G18/G19 說明：該組指令選擇圓弧插補(bǔ)和刀具半徑補(bǔ)償?shù)钠矫?。其中?G17：選擇XY平面； G18：選擇ZX平面； G19：選擇YZ平面。,注意： G17、G18、G19為一組模態(tài)指令，G17為缺省值 進(jìn)給指令與平面選擇無關(guān)。例如執(zhí)行G17 G01 Z10時，Z軸照樣會移動。,126,2、絕對值編程G90與相對值編程G91,格式：G90/G91 說明：該組指令選擇編程方式。其中： G90：絕對值編程； G91：相對值編程。 詳解： G90編程時，每個軸上的編程值是相對于程序原點(diǎn)的； G91編程

56、時，每個軸上的編程值是相對于前一位置而言的，該值等于沿該軸移動的距離，與當(dāng)前編程坐標(biāo)系無關(guān)。,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制坐標(biāo)平面和編程方式的選定,注意： G90、G91為一組模態(tài)指令，G90為缺省值 有的數(shù)控系統(tǒng)G90、G91可用于同一程序段中，但要注意其順序所造成的差異。,127,2、絕對值編程G90與相對值編程G91,舉例：如圖所示，分別使用G90、G91編程：要求刀具由程序原點(diǎn)按順序移動到1、2、3點(diǎn)。,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制坐標(biāo)平面和編程方式的選定,技巧（選擇合適的編程方式可使編程簡化）： 當(dāng)圖紙尺寸由一個固定基準(zhǔn)給定時，采用絕對值編程方式； 當(dāng)圖紙尺寸是以輪廓頂點(diǎn)之間的間距給出時

57、，采用相對值編程方式。,128,2、絕對值編程G90與相對值編程G91,舉例：如圖所示，使用工件坐標(biāo)系編程：要求刀具從當(dāng)前點(diǎn)移動到A點(diǎn)，再從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)。,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制坐標(biāo)平面和編程方式的選定,129,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制進(jìn)給控制指令,四、進(jìn)給控制指令 1、快速定位G00,格式：G00 X_Y_Z_ 說明：指令刀具相對于工件以各軸預(yù)先設(shè)定的快移速度，從當(dāng)前位置快移到程序段指令的定位目標(biāo)點(diǎn)。,其中： X、Y、Z ：快速定位終點(diǎn)，G90時為工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；G91時為相對于起點(diǎn)的位移量（下同）。 用途：一般用于加工前快速趨近加工點(diǎn)或加工后快速退刀，以縮短加工輔助時間，不能用

58、于加工過程。,130,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制進(jìn)給控制指令,1、快速定位G00,注意： G00快移速度由機(jī)床參數(shù)對各軸分別設(shè)定，不能用F指令規(guī)定； 快移速度可由MCP上的快速修調(diào)旋鈕修正； G00為模態(tài)指令，可由G01、G02、G03或G33注銷； 執(zhí)行G00時，由于各軸速度、位移不同，不能確保聯(lián)動直線軸的合成軌跡為直線。操作者必須格外小心，以免刀具與工件發(fā)生碰撞。常見的做法是，將Z軸移動到安全高度，再放心地執(zhí)行G00指令。,131,1、快速定位G00,舉例：如圖所示，使用G00編程：要求刀具從A點(diǎn)快速定位到B點(diǎn)。,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制進(jìn)給控制指令,132,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制進(jìn)給控制指令,2、單向定位G60,格式：G60 X_Y_Z_ 說明：指令刀具相對于工件先以G00速度快速定位到一中間點(diǎn)，然后以一固定速度單方向移動到定位終點(diǎn)。,其中： X、Y、Z ：單向定位終點(diǎn)，G90時為工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；G91時為相對于起點(diǎn)的位移量。 注意： G60為非模態(tài)指令。,133,第五節(jié) 數(shù)控銑床的程序編制進(jìn)給控制指令,2、單向定位G60,各軸的定位方向（中間點(diǎn)到定位終點(diǎn)的方向）以及中間點(diǎn)與定位終點(diǎn)