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文檔簡介
1、邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)摘 要 數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ),它的廣泛應(yīng)用,使普通機械被數(shù)控機械所代替,全球制造業(yè)發(fā)生了根本性變化1。其中表現(xiàn)最明顯的是:大量的普通機床被高精度化、高效加工、多功能化、復(fù)合化、高速度化、高智能化的數(shù)控機床所取代。在經(jīng)濟全球化、制造全球化的大背景下,我國的制造業(yè)也在發(fā)生前所未有的變化,然而,由于“簡易型數(shù)控機床2”具有價格低廉、操作使用方便等優(yōu)點,特別是非常適合我國經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱、人口眾多的基本國情,因此,簡易數(shù)控機床代替了普通機床??墒?,對于簡易數(shù)控機床的編程特別是數(shù)控指令的應(yīng)用研究卻很不夠。因此,有必要對其進行有效的研究。同時又由于車床的加工范圍比較廣泛、價格便
2、宜、且把普通車床改造為簡易型數(shù)控車床較簡單,所以簡易型數(shù)控車床在簡易型數(shù)控機床中占絕大多數(shù)。這就使得對簡易數(shù)控車床數(shù)控指令的應(yīng)用研究顯得尤為重要。本文主要介紹了數(shù)控加工的程序編制基礎(chǔ),和對簡易數(shù)控車床數(shù)控指令g00和g33指令的巧用進行了研究。通過在ck0630數(shù)控車床上做指令的巧用加工實驗,得到了使用g00代替g28與g29指令和使用g33指令代替g80與g81指令可以縮短加工程序和加工時間的結(jié)論。關(guān)鍵詞: 數(shù)控機床;數(shù)控車床;數(shù)控編程;數(shù)控指令;數(shù)控加工;簡易數(shù)控機床;簡易數(shù)控車床目 錄1 數(shù)控加工的程序編制基礎(chǔ)111 概述112 數(shù)控編程的基礎(chǔ)213 數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)914 數(shù)控加工程序編制的特
3、點192 巧用g00指令 2121 g00指令的常規(guī)(一般)用法2122 g00指令的特殊(巧妙)用法探討2223 g28和g29代碼功能介紹 2324 實驗驗證和結(jié)論233 巧用g33指令 2931 g33指令的常規(guī)(一般)用法2932 g33指令的特殊(巧妙)用法探討3033 g80和g81代碼功能介紹3134 實驗驗證和結(jié)論32結(jié)論37參考文獻38致謝39前 言 在制造業(yè)中,特別值得提出的是機械制造業(yè),也就是機械工業(yè),它是制造業(yè)的基礎(chǔ)與核心,在今天,盡管信息科技迅猛發(fā)展、高科技日新月異,但仍然改變不了制造業(yè),更改變不了機械制造業(yè)的基礎(chǔ)地位。機械制造業(yè)是提供生產(chǎn)工具、生活資料、科技手段、國
4、防裝備的依托,是現(xiàn)代化的動力源之一。馬克思在資本論中有段名言,至今仍熠熠生輝:“大工業(yè)必須掌握它特有的生產(chǎn)資料,即機器本身,必須用機器生產(chǎn)機器。這樣,大工業(yè)才能建立起與自己相適應(yīng)的技術(shù)基礎(chǔ),才能得以自立。”生產(chǎn)機器的機器,中文稱為“機床”(英文稱為“machine tool”(機器工具);德文叫做“werkzenugmashine” (工具機器)??梢哉f,沒有制造業(yè),就沒有工業(yè);而沒有機械制造業(yè),就沒有獨立的工業(yè)。因此,發(fā)展機械制造業(yè)是發(fā)展國民經(jīng)濟和生產(chǎn)力的一項關(guān)鍵而又基礎(chǔ)的戰(zhàn)略措施3。 作為“機器工具”或“工具機器”的機床,隨著科技的發(fā)展也在發(fā)生深刻的變化??刂普摗⒂嬎銠C技術(shù)、特別是內(nèi)涵更為
5、廣泛的信息技術(shù)和管理科學(xué)同機械制造技術(shù)相結(jié)合成為當(dāng)今蓬勃發(fā)展的先進制造技術(shù)。而先進制造技術(shù)的核心就是“數(shù)字化”,同時作為同先進制造技術(shù)相應(yīng)的先進機床,它發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)就是數(shù)控技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是先進制造技術(shù)的技術(shù)基礎(chǔ),自然,體現(xiàn)著數(shù)控技術(shù)的數(shù)控機床和數(shù)控技術(shù)本身就理所當(dāng)然地成為制造業(yè)關(guān)注的焦點。有專家預(yù)言:21世紀(jì)機械制造業(yè)的競爭,其實質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。然而,在國內(nèi),由于簡易型數(shù)控機床具有價格低廉、操作使用方便等優(yōu)點,特別是非常適合我國經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱、人口眾多的基本國情,因此,簡易數(shù)控機床在我國的使用非常普及,普通機床的數(shù)控化改裝也使用得比較廣泛??墒牵瑢τ诤喴讛?shù)控機床的編程特別是數(shù)控指令的應(yīng)用研
6、究卻很不夠。因此,有必要也有可能對其進行有效的研究4。由于車床的加工范圍比較廣泛、價格便宜、且把普通車床改造為簡易型數(shù)控車床較簡單,所以簡易型數(shù)控車床在簡易型數(shù)控機床中占絕大多數(shù)。這就使得對簡易數(shù)控車床數(shù)控指令的應(yīng)用研究顯得尤為重要。在簡易數(shù)控車床上,由于數(shù)控系統(tǒng)簡單,雖然一般具有一定的局部循環(huán)功能,但固定循環(huán)功能一般卻很少,以ck0630車床為例,它本身僅僅具有螺紋加工固定循環(huán)指令,這就可能使復(fù)雜零件的數(shù)控加工程序較長。而簡易型數(shù)控系統(tǒng)由于內(nèi)存的限制卻要求數(shù)控加工程序盡可能地短。同時,簡易型數(shù)控機床又一般采用開環(huán)控制的控制方式,其機床本身的精度比閉環(huán)控制或半閉環(huán)控制的數(shù)控機床低。因此,如何盡
7、量縮短加工程序以及用較短的數(shù)控加工程序來達到高精度的零件加工要求,這是我們在使用簡易型數(shù)控車床時應(yīng)注意的一個重要問題4。根據(jù)趙小林老師的指導(dǎo)和自己查閱資料,g00和g33這兩個指令能夠巧妙應(yīng)用,同時由于沒有太多的時間去研究其他指令,此次畢業(yè)論文從中摘取g00和g33指令進行巧用研究。1 數(shù)控加工的程序編制基礎(chǔ)11 概述111 數(shù)控編程的基本概念在數(shù)控車床上加工零件時,一般首先需要編寫零件加工程序,即用數(shù)字形式的指令代碼來描述被加工零件的工藝過程、零件尺寸和工藝參數(shù)(如主軸轉(zhuǎn)速、進給速度等),然后將零件加工程序輸入數(shù)控裝置,經(jīng)過計算機的處理與計算,發(fā)出各種控制指令,控制機床的運動與輔助動作,自動
8、完成零件的加工。當(dāng)變更加工對象時,只需重新編寫零件加工程序,而機床本身不需要任何調(diào)整就能把零件加工出來5。這種根據(jù)被加工零件的圖紙及其技術(shù)要求、工藝要求等切削加工的必要信息,按數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的指令和格式編制的數(shù)控加工指令序列,就是數(shù)控加工程序,或稱零件程序。要在數(shù)控機床上進行加工,數(shù)控加工程序是必須的。制備數(shù)控加工程序的過程稱為數(shù)控加工程序編制,簡稱數(shù)控編程(nc programming),它是數(shù)控加工中一項極為重要的工作。112 數(shù)控編程方法簡介數(shù)控編程方法可以分為兩類:一類是手工編程;另一類是自動編程。(1)手工編程 手工編程是指編制零件數(shù)控加工程序的各個步驟,即從零件圖紙分析、工藝決策、
9、確定加工路線和工藝參數(shù)、計算刀位軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)、編寫零件的數(shù)控加工程序單直至程序的檢驗,均由人工來完成。對于點位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的平面零件,數(shù)控編程計算較簡單,程序段不多,手工編程即可實現(xiàn)。但對輪廓形狀由復(fù)雜曲線組成的平面零件,特別是空間復(fù)雜曲面零件,數(shù)值計算則相當(dāng)煩瑣,工作量大,容易出錯,且很難校對。據(jù)資料統(tǒng)計,對于復(fù)雜零件,特別是曲面零件加工,用手工編程時,一個零件的編程時間與在機床上實際加工時間之比,平均為30:1。數(shù)控機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來而造成的。因此,為了縮短生產(chǎn)周期,提高數(shù)控機床的利用率,有效地解決各種模具及復(fù)雜零件的加工問題,采用
10、手工編程已不能滿足要求,而必須采用自動編程方法。(2) 自動編程進行復(fù)雜零件加工時,刀位軌跡的計算量非常大,有些時候,甚至是不現(xiàn)實的。如何利用計算機技術(shù)協(xié)助人們完成加工程序的編制,導(dǎo)致了自動編程技術(shù)的發(fā)展。自動編程按照編程信息的輸入與計算機對信息的處理方式不同,可以分為以自動編程語言為基礎(chǔ)的自動編程方法和以計算機輔助設(shè)計為基礎(chǔ)的圖形交互式自動編程方法。以語言為基礎(chǔ)的自動編程方法是一種早期的自動編程方法,在編程時編程人員是依據(jù)所用數(shù)控語言的編程手冊以及零件圖樣,以語言的形式表達出加工的全部內(nèi)容,然后再把這些內(nèi)容全部輸入到計算機中進行處理,制作出可以直接用于數(shù)控機床的加工程序。以計算機輔助設(shè)計為基
11、礎(chǔ)的圖形交互式自動編程方法是現(xiàn)代cadcam集成中常用的方法,在編程時編程人員首先要對零件圖樣進行工藝分析,確定構(gòu)圖方案,其后利用計算機輔助設(shè)計(cad)或自動編程軟件本身的零件造型功能,構(gòu)建出零件幾何形狀,其后還需利用計算機輔助制造(cam)功能,完成工藝方案的指定、切削用量的選擇、刀具及其參數(shù)的設(shè)定,自動計算并生成刀位軌跡文件,利用后置處理功能生成特定數(shù)控系統(tǒng)用加工程序,這種自動編程方式稱為圖形交互式編程。這種自動編程系統(tǒng)是一種cad和cam相結(jié)合的自動編程系統(tǒng)6。12 數(shù)控編程的基礎(chǔ)121 編程的幾何基礎(chǔ)(1) 機床坐標(biāo)系機床坐標(biāo)系是機床上固有的坐標(biāo)系,它用于確定被加工零件在機床中的坐標(biāo)
12、、機床運動部件的特殊位置(如換刀點、參考點)以及運動范圍(如行程范圍、保護區(qū))等。數(shù)控機床采用iso統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)右手直角笛卡兒坐標(biāo)系。機床坐標(biāo)軸的命名方法如圖11所示,三個坐標(biāo)軸互相垂直,其中三個手指所指的方向分別為x軸、y軸和z軸的 正方向。此外,當(dāng)機床運動多于x、y、z三個坐標(biāo)時,則用u、v、w表示平行于x、y、z軸的第二組直線運動坐標(biāo),如果還有第三組直線運動,則分別命名為p、q、r。用a、b、c分別表示繞x、y、z軸的旋轉(zhuǎn)運動,其轉(zhuǎn)動的正方向用右手螺旋定則,第二組回轉(zhuǎn)運動,可命名為d、e。在編程時,為了編程的方便和統(tǒng)一,不論在加工中是刀具移動,還是被加工工件移動,一般都假定工件相對靜止不動,
13、而刀具在移動,并同時規(guī)定刀具遠離工件的方向作為坐標(biāo)的正方向。如果把刀具看作相對靜止不動,工件移動,那么,坐標(biāo)軸的符號右上角應(yīng)加標(biāo)注記(),如x、y、z等。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:數(shù)控機床的主軸與機床坐標(biāo)系的z軸重合或平行。各種數(shù)控機床的坐標(biāo)系見有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 圖11 右手直角坐標(biāo)系(2) 機床零點與參考點機床坐標(biāo)系的原點稱為機床零點。機床零點是機床上的一個固定點,由機床制造廠確定。它是其它所有坐標(biāo)系,如工件坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系以及機床參考點的基準(zhǔn)點。數(shù)控車床的零點一般設(shè)在主軸前端面的中心,坐標(biāo)系是從機床零點開始建立的x、z軸二維坐標(biāo)系。z軸與主軸平行,為縱向進給方向;x軸與主軸垂直,為橫向進給刀方向。數(shù)控銑
14、床的零點位置,各生產(chǎn)廠家不一致。有的設(shè)在機床工作臺中心,有的設(shè)在進給行程范圍的終點。數(shù)控機床的參考點是用于對機床工作臺(或滑板)與刀具相對運動的增量測量系統(tǒng)進行定標(biāo)和控制的點。參考點的位置是由每個運動軸上的擋鐵和限位開關(guān)精確的預(yù)先確定好的。因此,參考點對機床零點的坐標(biāo)是一個固定的已知數(shù)。在增量(或相對)測量系統(tǒng)中,數(shù)控機床加工零件的過程為:首先接通機床總開關(guān)和控制系統(tǒng)開關(guān),然后機床從任一位置返回參考點,擋鐵打開參考點開關(guān),測量系統(tǒng)置零,即標(biāo)定了測量系統(tǒng)。之后,刀具在移動過程中,屏幕隨時顯示刀具的實際位置。裝有絕對測量系統(tǒng)的機床,由于具有坐標(biāo)軸的精確坐標(biāo)值,并能隨時讀出,故不需要參考點。絕大多數(shù)
15、數(shù)控機床采用增量式測量系統(tǒng),需要返回參考點。 (3) 工件坐標(biāo)系與工件零點編程尺寸都按工件坐標(biāo)系中的尺寸確定。工件坐標(biāo)系是用于確定工件幾何圖形上各幾何要素(點、直線、圓弧等)的位置而建立的坐標(biāo)系,工件坐標(biāo)系的原點即是工件零點。選擇工件零點的原則是便于將工件圖的尺寸方便地轉(zhuǎn)化為編程的坐標(biāo)值和提高加工精度,故一般選在工件圖樣的尺寸基準(zhǔn)上,能使工件方便地裝卡、測量和檢驗的位置,尺寸精度和粗糙度要求比較高的工件表面上,對稱幾何圖形的對稱中心上。車削工件零點一般放在工件的右端面或左端面,且與主軸中心線重合的地方。銑削工件零點一般設(shè)在工件外輪廓的基一角上,進刀深度方向的工件零點大多取在工件表面。 (4)
16、編程零點編程零點是編程坐標(biāo)系的零點,即是程序零點。一般對于簡單零件,工件零點就是編程零點。即編程坐標(biāo)系就是工件坐標(biāo)系。因此,編程尺寸按工件坐標(biāo)系中的尺寸確定。而對于形狀特別復(fù)雜的零件,需要幾個程序或子程序。為了編程方便和減少許多坐標(biāo)值的計算,編程零點就不一定設(shè)在工件零點上,而設(shè)在便于程序編制的位置。(5) 絕對尺寸與增量尺寸零件圖上尺寸的標(biāo)注分為兩類:絕對尺寸和增量尺寸。絕對尺寸標(biāo)注的零件尺寸,是從工件坐標(biāo)系的原點進行標(biāo)注的(即坐標(biāo)值);增量尺寸標(biāo)注某點零件尺寸,是相對它前一點的位置增量進行標(biāo)注的,即零件上后一點的位置是前一點為零點進行標(biāo)注的。當(dāng)對零件的輪廓加工進行編程時要將圖紙上的尺寸換算成
17、點的坐標(biāo)值。如果選用的工件零點、編程零點位置不同,采用的尺寸標(biāo)注方式不同(絕對尺寸或增量尺寸),其點的坐標(biāo)值也不同7。122 編程的工藝基礎(chǔ) 編制數(shù)控機床加工零件程序需要處理工藝問題。在普通機床上加工零件的工藝實際上只是一個工藝過程卡,機床加工的切削用量、走刀路線、工序內(nèi)的工步安排等,往往都是操作工人自行決定的。因此,加工中的所有工序、工步,每道工序的切削用量、走刀路線、加工余量,以及所用刀具的尺寸、類型等都要預(yù)先確定好并編入程序中。為此,要求合格的編程員首先應(yīng)該是一個很好的工藝員,并對數(shù)控機床的性能、特點和應(yīng)用、切削規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)刀具系統(tǒng)等非常熟悉。否則就無法做到全面、周到地考慮零件加工的全過程
18、,無法正確、合理地確定零件加工程序了。(1) 加工工件的選擇不同類型的零件應(yīng)在不同種類的數(shù)控機床上加工。數(shù)控車床適合與加工形狀比較復(fù)雜的軸類零件和復(fù)雜曲線回轉(zhuǎn)形成的模具內(nèi)形腔。數(shù)控立式鏜銑床和立式加工中心適于加工箱體、箱蓋、平面凸輪、樣板、形狀復(fù)雜的平面或立體零件,以及模具的內(nèi)、外型腔等。數(shù)控臥式鏜銑床和臥式加工中心用于加工各種復(fù)雜的曲線、曲面、葉輪、模具等。總之,不同類型的零件要選用不同的數(shù)控機床進行加工。(2) 加工工序的劃分在數(shù)控機床上特別是在加工中心加工零件,工序十分復(fù)雜,許多零件只需在一次裝卡中就能完成全部工序。但是零件的粗加工,特別是鍛鑄毛坯零件的基準(zhǔn)面、定位面等部位的加工,應(yīng)在普
19、通機床上加工完成后,在裝卡到數(shù)控機床上進行加工。這樣可以發(fā)揮數(shù)控機床的特點,保持?jǐn)?shù)控機床的精度,延長數(shù)控機床的使用壽命,降低數(shù)控機床的使用成本。經(jīng)過粗加工或半精加工的零件裝卡到數(shù)控機床上之后,數(shù)控機床按照規(guī)定的工序一步一步地進行半精加工和精加工。在數(shù)控機床上加工零件的工序劃分方法有: 刀具集中分序法 該法是按所用刀具劃分工序,用同一把刀完成零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把刀完成它們可以完成的部位。這樣可以減少換刀次數(shù),壓縮空行程時間,減少不必要的定位誤差。 粗、精加工分序法 對單個零件要先粗加工、半精加工,而后精加工。對于一批零件,先全部進行粗加工、半精加工,最后進行精加工。粗、
20、精加工之間,最好隔一段時間,以使粗加工后零件的變形得到充分的恢復(fù),再進行精加工,以提高零件的加工精度。 按加工部位分序法 一般先加工平面、定位面,后加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工復(fù)雜的幾何形狀;先加工精度較低的部位,再加工精度要求較高的部位。總之,在數(shù)控機床上加工零件,加工工序的劃分要根據(jù)零件的具體情況具體分析。許多工序的安排是按上述分序法綜合安排的。(2) 工件的裝卡方式在數(shù)控機床上加工零件,由于工序集中,往往是在一次裝卡中完成全部工序。因此,對零件的定位、夾緊方式要充分注意下面的問題: 盡量采用組合夾具。當(dāng)工件批量較大,工件精度要求較高時,可以設(shè)計專用夾具。 零件定位、夾緊的部位應(yīng)考
21、慮到不妨礙各部位的加工、更換刀具以及重要部位的測量,尤其要注意不能發(fā)生刀具與工件、刀具和夾具碰撞的現(xiàn)象出現(xiàn)。 夾緊力應(yīng)力求通過(或靠近)主要支承點或在支承點所組成的三角形內(nèi);應(yīng)力求靠近切削部位,并在剛性較好的地方。盡量不要在被加工孔徑的上方,以減少零件變形。 零件的裝卡、定位要考慮到重復(fù)安裝的一致性,以減少對刀時間,提高同一批零件加工的一致性。一般同一批零件采用同一定位基準(zhǔn),同一裝卡方式。(3) 加工路線的確定加工路線是指數(shù)控機床加工過程中刀具運動的軌跡和方向。每道工序加工路線的確定是非常重要的,因為它影響零件的加工精度和表面粗糙度。加工路線的確定應(yīng)考慮以下幾點: 盡量減少進、退刀時間和其它輔
22、助時間。 在銑削加工零件輪廓時,要盡量采用順銑加工方式,以減少機床的顫抖,提高零件表面粗糙度和加工精度。 選擇合理的進、退刀位置,盡量避免沿零件輪廓法向切入和進給中途停頓。進、退刀位置應(yīng)選在不重要的位置。 加工路線一般是先加工外輪廓,再加工內(nèi)輪廓。(4) 切削用量的選擇數(shù)控機床加工零件時,其切削用量都預(yù)先編入程序中,在正常情況下人工不予改變。只有在試切削或出現(xiàn)異常情況時,才通過速度調(diào)節(jié)旋鈕或手輪調(diào)節(jié)切削用量。因此程序中選定的切削用量應(yīng)是最佳和合理的。這樣才能提高數(shù)控機床的加工精度、刀具壽命和生產(chǎn)率,降低加工成本8。影響數(shù)控加工切削用量的因素有: 機床 切削用量的選擇必須在機床主傳動功率、進給傳
23、動功率、主軸轉(zhuǎn)速范圍和進給轉(zhuǎn)速范圍之內(nèi)。機床刀具工件系統(tǒng)的剛性是限制切削用量的重要因素。切削用量的選擇使機床刀具工件系統(tǒng)不發(fā)生大的顫抖。熱穩(wěn)定性好、熱變形小、剛性好的數(shù)控機床,可以適當(dāng)加大進給量。 刀具 刀具材料是影響切削用量的又一重要因素。常用的刀具材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和金剛石。金剛石刀片性能最好,允許很高的切削速度,耐磨性好,硬度高,硬度隨溫度變化小。數(shù)控機床所用刀具多采用不刃磨可換刀片(機夾刀片)。機夾刀片的材料、形狀和尺寸,必須與程序中的切削速度和進給量相適應(yīng)并存入刀具參數(shù)中。標(biāo)準(zhǔn)刀片的參數(shù)參閱有關(guān)手冊和產(chǎn)品樣本。 工件 加工工件的材料不同,所選用的刀具材料、刀片類型也不同。要
24、注意可切削性,優(yōu)良的可切削性的標(biāo)志是:在高速切削下,有效地形成切屑,較小的刀具磨損,良好的表面加工質(zhì)量。采用較高的切削速度、較小的背吃刀量和進給量,可以獲得較好的表面粗糙度。采用合理的恒切削速度、較小的背吃刀量和進給量,可以得到較高的加工精度。工件的測量除首件全面檢驗外,應(yīng)隔一定時間對工件的重要尺寸進行檢驗,控制刀具磨損量及時進行刀具補償或更換刀片。 冷卻液 冷卻液具有冷卻和潤滑兩個作用。冷卻液能帶走切削過程產(chǎn)生的熱量,降低工件、刀具、夾具和機床的溫升,減小刀具與工件的摩擦和磨損,提高刀具壽命和工件表面加工質(zhì)量。使用冷卻液還可以提高切削用量。冷卻液必須定期更換,以防老化,腐蝕機床導(dǎo)軌或其它零件
25、。以上是影響切削用量的一些重要因素,具體切削用量的選擇請參看金屬切削用量手冊。123 數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟理想的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖紙要求的合格工件,同時應(yīng)能使數(shù)控機床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮,以使數(shù)控機床能安全可靠、高效地工作。數(shù)控加工程序的編制過程是一個比較復(fù)雜的工藝決策過程。程序編制的內(nèi)容包括:在編程之前,編程員應(yīng)了解所用數(shù)控機床的規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)所具備的功能及編程指令格式等。程序編制時,應(yīng)先對圖紙的技術(shù)要求、零件的幾何形狀、尺寸及工藝要求進行分析,確定使用的刀具、切削用量及加工順序和走刀路線;再對走刀路線進行數(shù)值計算,獲得刀位數(shù)據(jù);然后按數(shù)控機床規(guī)定的指令代碼
26、和程序格式,將工件的尺寸、刀具運動軌跡、位移量、切削參數(shù)(主軸轉(zhuǎn)速、刀具進給量、背吃刀量等)以及輔助功能(換刀,主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn),冷卻液開、關(guān)等)編制成加工程序,并輸入數(shù)控系統(tǒng),由數(shù)控系統(tǒng)控制數(shù)控機床自動地進行加工。典型的數(shù)控編程過程與步驟如圖12所示9。(1) 工藝分析首先,在編程之前,應(yīng)對零件圖紙有全面的了解。根據(jù)零件的形狀、尺寸及其技術(shù)要求,對零件的加工工藝進行分析,在此基礎(chǔ)上選定適宜的機床、刀具與夾具,確定零件加工的合理工藝路線、工步順序以及切削用量等工藝參數(shù),這些工作與普通機床加工零件時的編制工藝規(guī)程基本是相同的。(2) 計算加工軌跡和加工尺寸 根據(jù)零件形狀、尺寸及加工工藝路線的要求,
27、在適當(dāng)?shù)墓ぜ鴺?biāo)系上計算零件輪廓和刀具運動的軌跡的坐標(biāo)值,諸如幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、幾何元素的交點或切點等坐標(biāo)尺寸,有時還需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算刀具中心軌跡的坐標(biāo)尺寸,并按數(shù)控系統(tǒng)最小設(shè)定單位(如0.001mm)將上述坐標(biāo)尺寸轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量,以這些坐標(biāo)值作為編程的尺寸。這一步驟通常稱為刀位軌跡數(shù)值計算或幾何計算。(3) 編制加工程序清單根據(jù)制定的加工路線、刀具運動軌跡、切削用量、刀具號碼、刀具補償要求及輔助動作,按照機床數(shù)控系統(tǒng)使用的指令代碼及程序格式要求,編寫零件加工程序清單,并需要進行初步的人工檢查,檢查上述兩個步驟中是否存在錯誤,必要時進行反復(fù)修改。(4) 程序輸入數(shù)控機床
28、的零件加工程序,可以通過鍵盤、穿孔紙帶、磁帶、軟盤等手段或介質(zhì)傳輸?shù)綌?shù)控裝置中去。在早期的數(shù)控機床上都配備光電讀帶機,作為加工程序輸入設(shè)備。近年來,許多數(shù)控機床都采用各種計算機通用的程序輸入方式,實現(xiàn)加工程序的輸入。因此,只需要在普通計算機上編輯好加工程序,就可以直接傳送到數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)中。當(dāng)程序簡單時,也可以通過鍵盤人工直接輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。(5) 程序校驗和試切削通常所要加工的工件都比較昂貴,所編制的加工程序必須經(jīng)過進一步的校驗和試切削才能用于正式加工。一般的方法是將加工程序輸入數(shù)控裝置進行機床的空運轉(zhuǎn)檢查。對于平面輪廓工件,可以用筆代替刀具,用坐標(biāo)紙代替工件,在數(shù)控機床上進行空運行繪
29、圖。對于空間曲面零件,可用木料、蠟或塑料等廉價材料的試件進行試切,以此檢查機床運動軌跡與動作的正確性。在具有圖形顯示的機床上,用圖形的靜態(tài)顯示(在機床坐標(biāo)軸鎖住的狀態(tài)下形成的運動軌跡)或動態(tài)顯示(模擬刀具和工件的加工過程)則更為方便,但這些方法只能檢查運動軌跡的正確性,無法檢查工件的加工誤差。首件試切方法不僅可查出加工程序是否有錯,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)分析錯誤的性質(zhì)及其產(chǎn)生的原因,或修改程序單,或調(diào)整刀具補償尺寸,直到符合圖紙規(guī)定的精度要求為止。圖12 數(shù)控編程過程13 數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)131 數(shù)控程序編制的國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)10 數(shù)控加工程序中所用的各種代碼,如坐標(biāo)尺寸值、
30、坐標(biāo)系命名、數(shù)控準(zhǔn)備機能指令、輔助動作指令、主運動、和進給速度指令、刀具指令以及程序段格式等方面都已制訂了一系列的國際標(biāo)準(zhǔn),我國也參照相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)制定了相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn),這樣極大地方便了數(shù)控系統(tǒng)的研制、數(shù)控機床的設(shè)計、使用和推廣。但是在程序編制的許多細節(jié)上,各國廠家生產(chǎn)的數(shù)控機床并不完全相同,因此編程時還應(yīng)按照具體機床的編程手冊中的有關(guān)規(guī)定來進行,這樣所編出的程序才能為機床的數(shù)控系統(tǒng)所接受。 數(shù)控機床的零件加工程序,以前廣泛采用數(shù)控穿孔紙帶作為加工程序信息輸入介質(zhì),常用的標(biāo)準(zhǔn)紙帶有五單位和八單位兩種,數(shù)控機床多用八單位紙帶?,F(xiàn)在紙帶已不用,但紙帶上表示的信息的八單位二進制代碼標(biāo)準(zhǔn)仍然使用。數(shù)控代
31、碼(編碼)標(biāo)準(zhǔn)有eia(美國電子工業(yè)協(xié)會)制定的eia rs244和iso(國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會)制定的isors840兩種標(biāo)準(zhǔn),讀者可以在較早的數(shù)控技術(shù)書籍中查到。國際上大都采用iso代碼,由于eia代碼發(fā)展較早,已有的數(shù)控機床中有一些是應(yīng)用eia代碼的,現(xiàn)在我國規(guī)定新產(chǎn)品一律采用iso代碼。也有一些機床,具有兩套譯碼功能,既可采用iso代碼也可采用eia代碼。 目前由于計算機技術(shù)的飛速發(fā)展及其在數(shù)控技術(shù)中的應(yīng)用,絕大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)采用通用計算機編碼,并提供與通用微型計算機完全相同的格式,保存、傳送數(shù)控加工程序,因此紙帶被現(xiàn)代化的信息介質(zhì)所取代。 常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)有以下幾個方面:(1) 數(shù)控的名詞術(shù)語
32、;(2) 數(shù)控機床的坐標(biāo)軸和運動方向;(3) 數(shù)控機床的字符編碼(iso代碼、eia代碼);(4) 數(shù)控編程的程序段格式;(5) 準(zhǔn)備功能(g代碼)和輔助機能(m代碼);(6) 進給功能、主軸功能和刀具功能。此外,還有關(guān)于數(shù)控機床的機械、數(shù)控系統(tǒng)等方面的許多標(biāo)準(zhǔn)。我國規(guī)定了許多數(shù)控標(biāo)準(zhǔn),與國際上使用的iso數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)基本一致。132 程序結(jié)構(gòu)與程序段格式11(1)加工程序的結(jié)構(gòu)零件加工程序由主程序和可被主程序調(diào)用的子程序組成,子程序有多級嵌套。無論主程序和子程序,都是由若干規(guī)定格式書寫的“程序段”(block)組成。每個程序段按一定順序和規(guī)定排列的“程序字”也叫做“功能字”,簡稱“字”(word
33、)組成。字是由表示地址的英文字母或特殊文字和數(shù)字組成。字是表示某種功能的代碼符號,也稱為指令代碼、指令或代碼。如g01、x2500.001、f1000等三個字分別表示直線插補指令、x向尺寸字2500.001mm和進給速度指令1000mm/min。(2) 程序段格式程序段格式有多種,如固定順序格式、分隔符順序格式、字地址格式等?,F(xiàn)在最常用的是字地址格式,字地址格式如下:ngx.y.fstmlf每個程序段的開頭是程序段的序號,以字母n和若干位數(shù)字表示;接著一般是準(zhǔn)備機能指令,由字母g和兩位數(shù)字組成;而后是坐標(biāo)運動尺寸,如x、y、z等代碼指定運動坐標(biāo)尺寸;在工藝性指令中,f代碼為進給速度指令,s代碼
34、為主軸轉(zhuǎn)速指令,t為刀具號指令,m代碼為輔助機能指令;lf為程序段結(jié)束符號。上述程序段中,用地址碼來指明指令數(shù)據(jù)的意義,程序段中字的數(shù)目是可變的,因此程序段的長度也就是可變的,所以這種形式的程序段又稱為字地址可變程序段格式。字地址格式的優(yōu)點是程序段中所包含的信息可讀性高,便于人工編輯修改,為數(shù)控系統(tǒng)解釋執(zhí)行數(shù)控加工程序提供了一種便捷的方式。程序段中的地址字符和符號的二進制編碼為帶有特征位的asc碼,詳見iso840代碼表。字地址格式中常用的地址字及其意義如表131所示。表131地址字符地 址 字意 義 a、b、c圍繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸角度尺寸字d、e圍繞特殊坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度尺寸字或第3進
35、給速度指定機能f、s、t進給速度指定機能、主軸速度機能、刀具機能g準(zhǔn)備機能h永不指定,或刀補號參數(shù)i、j、k未指定,或插補參數(shù)l、o不指定,或子程序代碼、程序號代碼m輔助機能n程序段序號p、q與x、y軸平行的第3移動坐標(biāo)尺寸字rz軸的快速運動尺寸或與z軸平行的第3移動坐標(biāo)尺寸字u、v、w與x、y、z軸平行的第2移動坐標(biāo)尺寸字x、y、z坐標(biāo)軸x、y、z移動坐標(biāo)尺寸字注:表中“永不指定”表示該字母在未來的標(biāo)準(zhǔn)中也不會被用于其它功能,實際上已被許多數(shù)控系統(tǒng)所使用。表中“未指定”說明目前在標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定其含義,未來可能會用于其它功能,實際上已被許多數(shù)控系統(tǒng)使用。(3) 程序段中“功能字”的意義 程序段序
36、號它是程序段中最前面的字,由字母n和其后三位或四位數(shù)字組成,用來表示程序執(zhí)行的順序,用作程序段的顯示和檢索。有的數(shù)控系統(tǒng)也沒有程序段序號。 準(zhǔn)備功能字準(zhǔn)備功能也叫g(shù)功能(或機能、代碼、指令),由字母g和其后兩位數(shù)字組成(現(xiàn)在已超過兩位數(shù),已有三位數(shù)g代碼)。g功能是基本的數(shù)控指令代碼,用于指定數(shù)控裝置在程序段內(nèi)準(zhǔn)備某種功能。 坐標(biāo)字坐標(biāo)字也叫尺寸字,用來給定機床各坐標(biāo)軸的位移量和方向。坐標(biāo)字由坐標(biāo)的地址代碼、正負號、絕對值或增量值表示的數(shù)值等三部分組成。坐標(biāo)的地址代碼為:x、y、z、u、v、w、p、q、r、i、j、k、a、b、c、d、e等,坐標(biāo)的數(shù)量由插補指令決定;數(shù)值部分為正值時“”號可省略
37、;數(shù)值帶小數(shù)點時,小數(shù)點前一位的單位為mm,不使用小數(shù)點時,以系統(tǒng)分辨率(或脈沖當(dāng)量)為單位;數(shù)值的位數(shù)由數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定。有的數(shù)控系統(tǒng)數(shù)值的格式與手寫一樣。 進給功能字進給功能也叫f功能,表示刀具相對于工件的運動速度。進給功能字由字母f和其后的幾位數(shù)字組成。進給速度指定方法有多種,現(xiàn)在常用的指定法和時間倒數(shù)指定法。1 直接指定法 在f后面按照規(guī)定的單位直接寫出要求的進給速度,單位mm/min。在車螺紋、攻螺紋時,進給速度為主軸一轉(zhuǎn)的走刀量,此時單位為mm/r。2 時間倒數(shù)指定法 該指定法表明f后面的數(shù)字是刀具以一定進給速度走完編程軌跡所用時間的倒數(shù),單位為min。此外,還有一位代碼法、等比級數(shù)法
38、、幻三代碼法(也叫三、四、五位代碼法)、進給速率數(shù)法等,現(xiàn)已不常用。 主軸轉(zhuǎn)速功能字 主軸轉(zhuǎn)速功能也稱s功能,用以設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速。它由字母s和其后的幾位數(shù)字組成,s功能的指定方法現(xiàn)在一般采用直接指定法,既在s后面直接寫上要求的主軸轉(zhuǎn)速,單位為r/min;當(dāng)主軸在恒線速度指定時,單位為m/min。 刀具功能字刀具功能字也叫t功能,它在更換刀具時用來指定刀具號和刀具長度補償。刀具功能由字母t和其后的幾位數(shù)字組成。對不同的數(shù)控系統(tǒng)有不同的指定方法和含義,例如t12,可表示選擇12號刀具,刀具長度補償按12號數(shù)字撥盤所設(shè)定的數(shù)字進行補償;也可表示選擇1號刀具,按存儲在內(nèi)存中的2號補償值進行長度補償。又如
39、t1214,表示選擇12號刀具,按存儲在內(nèi)存中的14號補償值進行長度補償。840 d系統(tǒng)采用td的形式,例如 t1 d1 表示選擇1號刀具,按1號補償值進行長度補償。 輔助功能字輔助功能也叫m功能,用它指定主軸的啟停、冷卻液通斷等規(guī)定的輔助功能(數(shù)控系統(tǒng)具有的開關(guān)量功能)。它由字母m和其后的二位數(shù)字組成。此外還有許多開關(guān)量功能的設(shè)定,由plc程序設(shè)計解決。m功能的具體內(nèi)容在后面還要詳細說明。 程序段結(jié)束符程序段的末尾必須有一個程序段結(jié)束符號,iso標(biāo)準(zhǔn)中的程序段結(jié)束符號為lf,eia標(biāo)準(zhǔn)中為cr。為簡化,程序段結(jié)束符有的系統(tǒng)用“*”、“;”或其它符號表示。此外根據(jù)需要,程序段中還會有插補參數(shù)i
40、、j、k,補償d、h代碼等。現(xiàn)在許多數(shù)控系統(tǒng)所使用的程序段中還增加了“文字型g代碼指令”,例如siemens系統(tǒng)的cip指令,表示通過中間點的圓弧插補指令(即三點定圓插補指令)。為了指明不同的程序,在程序的開頭加上程序號。fanuc系統(tǒng)用知母o和其后的幾位數(shù)字或文字表示,例如%1235,表示1235號數(shù)控加工程序。133 數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼12 數(shù)控加工程序中包括許多指令代碼。其中準(zhǔn)備功能g代碼和輔助功能m代碼是建立數(shù)控機床工作方式的命令,在數(shù)控加工程序中是描述零件加工工藝過程的各種操作和運行特征的基本指令代碼,是數(shù)控程序的基礎(chǔ)。為了通用化,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(iso)已制定了g代碼和m代碼的標(biāo)準(zhǔn)
41、,但由于新型數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床的不斷出現(xiàn),許多先進的數(shù)控系統(tǒng)中的很多功能已超出了iso制定的通用國際標(biāo)準(zhǔn),其指令代碼更加豐富、指令格式更加靈活,已不受iso標(biāo)準(zhǔn)的約束。此外,即使同一功能,不同廠家的數(shù)控系統(tǒng)采用的指令代碼和指令格式也有很大差別。甚至同一廠家的新舊數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼也不盡相同。盡管如此,準(zhǔn)備功能代碼和輔助功能代碼對于絕大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)來說,有相當(dāng)一部分符合iso標(biāo)準(zhǔn)(g代碼約占1/3強,m代碼基本相同)或類似iso標(biāo)準(zhǔn)。程序段中f、s、t等其它指令代碼內(nèi)容明確簡單,并且f、s的指定也由相應(yīng)的g代碼完成,故下面主要介紹g代碼和m代碼。134 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定的準(zhǔn)備功能指令代碼g代碼
42、13準(zhǔn)備功能指令g代碼是與機床運動有關(guān)的一些指令代碼,包括坐標(biāo)系設(shè)定、平面選擇、參考點設(shè)定、坐標(biāo)尺寸表示方法、定位、插布、刀補、固定循環(huán)、速度指定、安全和測量功能等方面的指令。iso及我國有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的g代碼如表134所示。表134 g代碼(iso1975、jb320883)指令代碼模態(tài)非模態(tài)功 能 指令代碼模態(tài)非模態(tài)功 能 g00a點定位,快速g50#(d)刀具沿y軸負向偏置0/g01a直線插補g51#(d)刀具沿x軸正向偏置/0g02a順時針方向圓弧插補g52#(d)刀具沿x軸負向偏置/0g03a逆時針方向圓弧插補g53f直線偏移,注銷g04*暫停g54f原點沿x軸直線偏移g05不指
43、定g55f原點沿y軸直線偏移g06a拋物線插補g56f原點沿z軸直線偏移g07不指定g57f原點沿x、y軸直線偏移g08*加速g58f原點沿x、z軸直線偏移g09*減速g59f原點沿y、z軸直線偏移g10g16不指定g60h準(zhǔn)確定位1(精)g17cxy平面選擇g61h準(zhǔn)確定位2(中)g18czx平面選擇g62h快速定位(粗)g19cyz平面選擇g63*攻螺紋方式g20g32不指定g64g67不指定g33a螺紋切削,等螺距g68#(d)刀具偏置,內(nèi)角g34a螺紋切削,增螺距g69#(d)刀具偏置,外角g35a螺紋切削,減螺距g70g79不指定g36g39永不指定g80e固定循環(huán)注銷g40d注銷刀
44、具補償、刀偏g81g89e固定循環(huán)g41d刀具補償-左g90j絕對尺寸g42d刀具補償-右g91j增量尺寸g43#(d)刀具偏置-正g92*預(yù)置寄存,不運動g44#(d)刀具偏置-負g93k時間倒數(shù)進給率g45#(d)刀具偏置+/+(象限)g94k每分鐘進給g46#(d)刀具偏置+/(象限)g95k主軸每轉(zhuǎn)進給g47#(d)刀具偏置/(象限)g96恒線速度,由g97注銷g48(d)刀具偏置/+(象限)g97主軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)g49#(d)刀具沿y軸正向偏置0/+g98g99不指定注: 表中凡有小寫字母a,c,d,指示的g代碼為同一組代碼。在程序中,這種指令代碼為模態(tài)代碼。 “*”號指示的g代碼為非
45、模態(tài)代碼;“”號表示該代碼若被選作特殊用途,必須在程序格式說明中加以說明。 表中字母(d)表示的代碼可以被沒有括號的字母d或有括號的字母(d)的代碼所注銷或代替。 “不指定”、“永不指定”分別表示在將來修訂標(biāo)準(zhǔn)時,此代碼可以被指定新功能和永不指定功能。g代碼按類別不同分為若干組,例如a,c,d,等組。同組的任意兩個代碼不能同時出現(xiàn)在一個程序段中,有的系統(tǒng)規(guī)定在一個程序段中有同組的多個g代碼,最后一個g代碼有效。不同組的g代碼根據(jù)需要可以在一個程序段中出現(xiàn)。g代碼按功能保持時間的不同又分為模態(tài)代碼和非模態(tài)代碼兩種。模態(tài)代碼(也稱為保持型代碼或續(xù)效代碼)一經(jīng)在一個程序段中指定,其功能一直保持到被取
46、消或被同組其它g代碼所代替,即在后續(xù)的程序段中不寫該代碼,功能仍然起作用。表中有字母a,c,d,的代碼為模態(tài)代碼。非模態(tài)代碼(也叫一次性代碼)的功能僅在所出現(xiàn)的程序段內(nèi)有效。表中沒有字母的代碼為非模態(tài)代碼。g代碼表中的“不指定”代碼,用作將來修訂標(biāo)準(zhǔn)時供指定新的功能之用。“永不指定”代碼,表示即使將來修訂標(biāo)準(zhǔn)時也不指定新的功能。但是,數(shù)控系統(tǒng)廠家已不遵守這些規(guī)定,根據(jù)需要改變了一些功能和自行定義了許多新功能。所以用戶要了解數(shù)控機床所用的數(shù)控系統(tǒng)及機床說明書,才能正確地進行程序編制。 135 輔助功能指令m代碼14m代碼主要用于數(shù)控機床開、關(guān)量的控制。如程序結(jié)束,主軸的正、反轉(zhuǎn),冷卻液的開、停等
47、。iso國際標(biāo)準(zhǔn)中,m代碼有m00m99共記100種,見表217所示。m代碼也有模態(tài)指令與非模態(tài)指令之分。m00、m01、m30是加工程序停止指令,其功能略有不同:m00程序暫停指令。m00使程序在本程序段,不執(zhí)行下一程序段。機床的主軸、進給及冷卻液都自動停止。該指令用于加工過程中測量刀具和工件的尺寸、工件調(diào)頭、手動變速等固定操作。當(dāng)程序運行停止時,全部現(xiàn)存的模態(tài)信息保持不變,固定操作完成后,重新按啟動鍵,便可繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的程序。m01計劃(任選)暫停指令。該指令與m00基本相似,所不同的是只有在“任選停止”按鍵被按下時,m01才有效,否則機床仍然繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的程序段。該指令常用于工件關(guān)鍵尺寸
48、的停機抽樣檢查情況,當(dāng)檢查完成后,按啟動鍵繼續(xù)執(zhí)行以后的程序。m30程序結(jié)束指令。作用與m02相同,對使用穿孔紙帶的系統(tǒng)紙帶倒回。m03、m04和m05主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。m06換刀指令。自動換刀指令t為所需換刀的地址符,其后的數(shù)字表示換刀的刀號和刀具補償號。m08和m09冷卻液開、關(guān)指令。m19主軸定向停止,主軸停止在預(yù)定的位置上。m98、m99子程序調(diào)用和返回指令。其它見表135表135 輔助機能m代碼代 碼功能開始時間模態(tài)非模態(tài)功 能 代 碼功能開始時間模態(tài)非模態(tài)功 能與運動指令同時開始運動指令完成后開始與運動指令同時開始運動指令完成后開始m00*程序停止m09*冷卻液關(guān)m01*計劃停
49、止m10*夾緊m02*程序結(jié)束m11*松開m03*主軸順時針方向m12不指定m04*主軸逆時針方向m13*主軸順時針方向,冷卻液開m05*主軸停止m06*換刀m14*主軸逆時針方向,冷卻液開m07*2號冷卻液開m08*1號冷卻液開m15*正運動m16*負運動m49*進給率修正旁路m17m18不指定m50*3號冷卻液開m19*主軸定向停止m51*4號冷卻液開m20m29永不指定m52m54不指定m30*紙帶結(jié)束m55*刀具直線位移,位置1m31*互鎖旁路m56*刀具直線位移,位置2m32m35永不指定m57m59不指定m36*進給范圍1m60*更換工件m37*進給范圍2m61*工件直線位移,位置
50、1m38*主軸速度范圍1m62*工件直線位移,位置2m39*主軸速度范圍2m63m70不指定m40m45如有需要作齒輪換檔m71*工件角度位移,位置1m72*工件角度位移,位置2m46m47不指定m73m89不指定m48*注銷 m49m90m99永不指定注: 號表示如選作特殊用途,則必須在程序說明中說明。 m90m99可以指定為特殊用途。 14 車削加工程序編制的特點15車削加工在數(shù)控車床上完成,車削是數(shù)控加工的重要工藝方法。包括車內(nèi)/外圓、端面、錐度、回轉(zhuǎn)曲面、溝槽和螺紋,也可以鉆孔。數(shù)控車床一般為二坐標(biāo)聯(lián)動,當(dāng)主軸(c)參加聯(lián)動時,稱為具有c軸控制功能。此時車削工藝得到很大的擴展,如車多邊
51、形、圓柱面/端面上的不同形狀溝槽和凸輪等復(fù)雜形狀工件。車削程序編制特點如下:(1) 坐標(biāo)系 數(shù)控車床坐標(biāo)系為xoz,它的原點(或機床參考點)代表該坐標(biāo)系。主軸與尾座聯(lián)線(縱向)為z坐標(biāo),垂直于z軸的徑向為x坐標(biāo)。工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系同向,原點選在工件右端面、左端面或卡爪前端面與工件旋轉(zhuǎn)中心線的交點。工件坐標(biāo)系用g50(或g92)設(shè)定,即刀具所在機床坐標(biāo)系中的點相對工件坐標(biāo)系原點的距離。該點也是程序起點。(2) 編程 編程時,可以用絕對值編程、增量值編程,以及絕對和增量值混合編程。許多數(shù)控車床用x、z表示絕對坐標(biāo)指令,用u、w表示增量坐標(biāo)指令,而不用g90、g91指令。在徑向可以根據(jù)圖紙的標(biāo)注(或r)由參數(shù)指定為直徑值編程或半徑值編程。地址i、k在圓弧插補時表示圓弧圓心相對圓弧起點的增量值;在車削固定循環(huán)指令中表示每次循環(huán)的進刀量。(3) 刀具補償功能 數(shù)控車床具有刀具長度補償和刀尖圓弧半徑補償功能,這對于刀具安裝誤差、磨損后修磨和精加工非常有利。(4) 車削固定循環(huán)功能 車削在粗加工和半精加工時,加工余量大,一般需多次走刀才能完成。豐富的固定循環(huán)功能極大地簡化了編程工作。此外還有倒角、倒圓、鏡像、子程序和宏程序等可簡化編程功能。(5) 參考點與換刀點 參考點是機床坐標(biāo)系中的固定點,最多可設(shè)
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