數(shù)控編程1和數(shù)控機(jī)床編程及加工

第一章

數(shù)控編程基本知識(shí)

返回總目錄數(shù)控車床的工作原理CNC程序結(jié)構(gòu)和編程準(zhǔn)備功能G代碼刀具功能T代碼快速定位G00線性進(jìn)給G01本章小結(jié)習(xí)題與思考題本章內(nèi)容⑴.適應(yīng)性強(qiáng);⑵.加工精度高(脈沖當(dāng)量普遍可達(dá)0.001/脈沖);⑶.加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠;⑷.生產(chǎn)效率高;⑸.減輕勞動(dòng)強(qiáng)度;⑹.有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。數(shù)控機(jī)車的工作原理編程坐標(biāo)為簡(jiǎn)化編程和保證程序的通用性，對(duì)數(shù)控機(jī)車的坐標(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，也就是笛卡兒坐標(biāo)表示，常稱基本坐標(biāo)軸。

Z軸與主軸重合，沿Z軸正方向移動(dòng)將增大零件與刀具間的距離。X軸垂直與Z軸，沿X軸的正方向移動(dòng)將增大零件與刀具間的距離。Y軸一般虛設(shè)與X，Z一起構(gòu)成笛卡兒坐標(biāo)。

數(shù)控機(jī)車的工作原理基礎(chǔ)知識(shí)2.機(jī)車坐標(biāo)系、機(jī)車零點(diǎn)和機(jī)車參考點(diǎn)

機(jī)車坐標(biāo)系是機(jī)車固有的坐標(biāo)系，機(jī)車坐標(biāo)系的原點(diǎn)稱為機(jī)車原點(diǎn)或機(jī)車點(diǎn)。在機(jī)床經(jīng)過設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整后，這個(gè)原點(diǎn)便被確定下來，它是固定的點(diǎn)。數(shù)控裝置上電時(shí)并不知道機(jī)車零點(diǎn)，為了正確地在機(jī)車工作時(shí)建立機(jī)車坐標(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)車參考點(diǎn)，所以機(jī)車起動(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)車坐標(biāo)系。數(shù)控機(jī)車的工作原理數(shù)控機(jī)車的工作原理

3.工件坐標(biāo)系、程序原點(diǎn)和對(duì)刀點(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)，建立一個(gè)新的坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。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的交點(diǎn)上。

數(shù)控機(jī)車的工作原理

%1000N05T0101N10G00X100Z100N15M03S500N20G00X50Z5N25G01X50Z-20F80N30G01X55Z-20F80N35G00X100Z100N40M05N45M30程序號(hào)準(zhǔn)備程序程序段號(hào)程序段結(jié)束程序程序號(hào)是由“%”或“O”和四位數(shù)字組成一、CNC程序結(jié)構(gòu)和編程

結(jié)構(gòu)包括：程序號(hào)，程序段，準(zhǔn)備程序，結(jié)束程序。一、CNC程序結(jié)構(gòu)和編程

⑴.一個(gè)”字”

一個(gè)”字”是由一個(gè)地址(用字母表示)和代碼數(shù)或數(shù)值集合而成。G02代碼數(shù)地址字F80數(shù)值地址字（2）.程序號(hào)

每個(gè)工件在編程時(shí)，必須先指定一個(gè)程序號(hào)編在程序的開始。程序號(hào)的地址用“%”或“O”和幾位數(shù)字組成（一般是四位數(shù)）。例如：%1236，O1235一、CNC程序結(jié)構(gòu)和編程

(3)程序段程序段是由程序段號(hào)及各種“字”組成。

程序段N5G01X50Z5F120

程序段號(hào)

功能字

坐標(biāo)字

功能字

程序段NGXZFMS程序段號(hào)

準(zhǔn)備功能字坐標(biāo)字工藝功能字輔助功能字主軸功能字一、CNC程序結(jié)構(gòu)和編程(1)絕對(duì)值編程(2)增量值編程(3)混合編程(1)絕對(duì)值編程是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的工件編程零點(diǎn)(原點(diǎn)),計(jì)算出絕對(duì)值坐標(biāo)尺寸進(jìn)行編程的方法。絕對(duì)值編程用地址X，Z進(jìn)行編程，為了編程方便X值用直徑編程。

絕對(duì)值編程方法：P0P1N5G00X30Z0P1P2N10

G01X40Z-25F120P2P3N15G01X60Z-50一、CNC程序結(jié)構(gòu)和編程

(1)增量值編程增量值編程是根據(jù)與前一個(gè)位置的坐標(biāo)值增量來表示位置的一種方法。增量值編程用地址U，W進(jìn)行編程。

增量值編程方法：P1P2N5G01U10W-25F120P2P3N10

G01U20W-15F120一、CNC程序結(jié)構(gòu)和編程（2）增量值編程方法：<1>P1P2N5G01U10W-25F120P2P3N10

G01U20W-15F120<2>P0P1N5G00U-70W-100P1P2N10

G01U10W-25F120P2P3N15G01U20W-15F120P3P0N20

G00U40W-15F120<3>P0P1N5G91G00X-70Z-100P1P2N10

G01X10Z-25F120P2P3N15G01X20Z-15F120P3P0N20

G00X40Z-15F120（3）混合編程混合編程與增量編程混合起來進(jìn)行編程的方法。（混合編程也必須先設(shè)定編程零點(diǎn)）一、CNC程序結(jié)構(gòu)和編程混合編程方法：P0P1N5G00X30W-100P1P2N10

G01U10Z-25F120P2P3N15

G01X20W-15F120P3P0N20

G00U40Z100二、準(zhǔn)備功能G代碼準(zhǔn)備功能是指給定機(jī)車或控制系統(tǒng)工作方式的一種指令。用地址G和它后面的數(shù)字來指定控制動(dòng)作方式。世紀(jì)星系統(tǒng)G代碼一覽表：

G代碼組功能

G00快速定位

G0101直線插補(bǔ)

G02順圓插補(bǔ)G03逆圓插補(bǔ)

G0400暫停G2800返回刀參考點(diǎn)G29由參考點(diǎn)返回G3201螺紋切削

G40

刀尖半徑補(bǔ)償取消

G4109左刀補(bǔ)G42右刀補(bǔ)

G代碼組功能

G71

內(nèi)/外徑車削復(fù)合循環(huán)

G72

端面車削復(fù)合循環(huán)

G73

閉環(huán)車削復(fù)合循環(huán)

G7606

螺紋切削復(fù)合循環(huán)

G80

內(nèi)/外徑車削固定循環(huán)

G81

端面車削固定循環(huán)

G82

螺紋切削固定循環(huán)

G9013絕對(duì)編程G91相對(duì)編程

G94

14

每分鐘進(jìn)給G95

每轉(zhuǎn)進(jìn)給

二、準(zhǔn)備功能G代碼FANUC系統(tǒng)G代碼一覽表：

G代碼組功能

G00快速定位

G0101直線插補(bǔ)

G02順圓插補(bǔ)G03逆圓插補(bǔ)

G04暫停G2700返回參考點(diǎn)檢測(cè)G28返回參考點(diǎn)G3201螺紋切削

G40

刀尖半徑補(bǔ)償取消

G4107左刀補(bǔ)G42右刀補(bǔ)G5000設(shè)定坐標(biāo)系

G代碼組功能G6500宏程序調(diào)用G70精車循環(huán)G71

粗車循環(huán)

G7200平端面粗車循環(huán)

G73

型車復(fù)循環(huán)

G76螺紋切削復(fù)循環(huán)

G90

內(nèi)/外徑車削固定循環(huán)

G9201螺紋切削固定循環(huán)

G94

端面車削固定循環(huán)

G98

05

每分鐘進(jìn)給G99

每轉(zhuǎn)進(jìn)給

三、輔助功能M代碼

輔助功能由地址字M和其后的一或兩位數(shù)字組成，主要用于控制零件程序的走向，以及機(jī)車各種輔助功能的開關(guān)動(dòng)作。

世紀(jì)星系統(tǒng)M代碼及功能：代碼模態(tài)功能說明M00非模態(tài)程序停止M02非模態(tài)程序結(jié)束M30非模態(tài)程序結(jié)束并返回程序起點(diǎn)M98非模態(tài)調(diào)用子程序M99非模態(tài)子程序結(jié)束

代碼模態(tài)功能說明M03模態(tài)主軸正轉(zhuǎn)起動(dòng)M04模態(tài)主軸反轉(zhuǎn)起動(dòng)M05模態(tài)主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)M07模態(tài)切削液打開M08模態(tài)切削液打開M09模態(tài)切削液停止四、刀具功能T代碼刀具功能由地址T和其后的四位數(shù)字組成分別表示刀具、刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)。如下：T0101T0102

刀具補(bǔ)償號(hào)刀具補(bǔ)償號(hào)

刀具號(hào)刀具號(hào)刀具刀具

為了方便刀具補(bǔ)償號(hào)盡量與刀具號(hào)統(tǒng)一。1.快速定位G00格式：G00X（U）Z（W）G00:快速定位代碼；X、Z：為絕對(duì)編程時(shí)，快速定位終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；U、W：為增量編程時(shí)，快速定位終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的位移量；例：五、快速定位G00<1>絕對(duì)值編程:P0P1N5G00X40Z2<2>增量值編程:P0P1N5G00U-20W-15<3>混合編程:P0P1N5G00U-20Z2說明:<1>G00指令刀具相對(duì)于工件以各軸預(yù)先設(shè)定的速度，從當(dāng)前位置快速移動(dòng)到程序段指令的定位目標(biāo)點(diǎn)。G00指令中的快移速度由機(jī)床參數(shù)“快移進(jìn)給速度”對(duì)各軸分別設(shè)定，不能用F規(guī)定。<2>G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。快移速度可由面板上的快速修調(diào)按鈕修正。<3>G00為模態(tài)功能，可由G01、G02、G03或G32功能注銷。注意：在執(zhí)行G00指令時(shí)，由于各軸以各自速度移動(dòng)，不能保證各軸同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，因而聯(lián)動(dòng)直線軸的合成軌跡不一定是直線。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X軸移動(dòng)到安全位置，再放心地執(zhí)行G00指令。五、快速定位G002.線性進(jìn)給G01格式：G01X

ZF；說明：X、Z：為絕對(duì)編程時(shí)終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；F：合成進(jìn)給速度。

G01指令刀具以聯(lián)動(dòng)的方式，按F規(guī)定的合成進(jìn)給速度，從當(dāng)前位置按線性路線(聯(lián)動(dòng)直線軸的合成軌跡為直線)移動(dòng)到程序段指令的終點(diǎn)。%0001G00X100Z100G00X17Z2G01X17Z-20F120G01X22Z-20六、線性進(jìn)給G01六、線性進(jìn)給G01<1>絕對(duì)值編程：P0P1G00X60Z2P1P2G01X60Z0F80P2P3G01X50Z-20F80P3P4G01X40Z-20F80P4P5G01X40Z-30F80P5P6G01X30Z-30F80P6P7G01X30Z-52F80P7P8G00X28Z-52P8P9G00X28Z10P9P0G00X100Z100<1>增量值編程：P0P1G00U-40W-98P1P2G01U0W-2F80P2P3G01U-10W-20F80P3P4G01U-10W0F80P4P5G01U0W-10F80P5P6G01U-10W0F80P6P7G01U0W-20F80P7P8G00U-2W0P8P9G00U0W62P9P0G00U72W90七、圓弧進(jìn)給3.圓弧進(jìn)給G02/G03格式:G02XZRF或G02XZIKFG03XZRF或G03XZIKF其中：G02：順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03：逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)X、Z：為絕對(duì)編程時(shí)，圓弧終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；U、W：為增量編程時(shí)，圓弧終點(diǎn)相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的位移量；I、K：圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增加量R：圓弧半徑F：被編程的兩個(gè)軸的合成進(jìn)給速度；數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識(shí)別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對(duì)程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對(duì)程序及首件試加工。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動(dòng)控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動(dòng)G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點(diǎn)G27

G28Z軸返回程序零點(diǎn)G28

G92定義絕對(duì)坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時(shí)G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√