課題三 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系及編程規(guī)則.ppt

1、數(shù)控原理與編程實(shí)訓(xùn),教 師 課 時(shí) 授 課 計(jì) 劃教師姓名 課程名稱 數(shù)控原理與編程實(shí)訓(xùn)授課時(shí)數(shù)0.5天 累計(jì) 3天,課題三 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系 及編程規(guī)則,一、舊課復(fù)習(xí) 1、什么是刀具半徑補(bǔ)償？ 2、什么是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償？ 3、試述刀具補(bǔ)償原理？,二、新課的教學(xué)內(nèi)容,（一）數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的確定 數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系及其運(yùn)動(dòng) 方向，在國際標(biāo)準(zhǔn)中有統(tǒng)一規(guī)定， 我國的標(biāo)準(zhǔn)JB 3052-82與之等效。 1規(guī)定原則（1）右手笛卡爾坐標(biāo)系 標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床坐標(biāo)系是一個(gè)右手 笛卡爾坐標(biāo)系，用右手螺旋法則判定，如圖3.1所示。右手的拇指、食指、中指互相垂直，并分別代表+X、+Y、+Z軸。圍繞+X、+Y、+Z軸的回轉(zhuǎn)

2、運(yùn)動(dòng)分別用+A、+B、+C表示，其正向用右手螺旋定則確定。與+X、+Y、+Z、+A、+B、+C相反的方向用帶“”的+X、+Y、+Z、+A、+B、+C表示。,圖3.1右手笛卡爾坐標(biāo)系,（2）刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)與工件運(yùn)動(dòng)坐標(biāo) 統(tǒng)一規(guī)定：用字母不帶“”的坐標(biāo)表示刀具相對(duì)“靜止”工件而運(yùn)動(dòng)的刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)；用字母帶“”的坐標(biāo)表示工件相對(duì)“靜止”刀具而運(yùn)動(dòng)的工件運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)。 （3）運(yùn)動(dòng)的正方向 規(guī)定使刀具與工件距離增大的方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的正方向。,2坐標(biāo)軸確定的方法及步驟,（1）Z軸 一般取產(chǎn)生切削力的主軸軸線為Z軸，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎?，?dāng)機(jī)床有幾個(gè)主軸時(shí)，選一個(gè)與工件裝夾面垂直的主軸為Z軸。當(dāng)機(jī)床無主軸時(shí)，選與

3、工件裝夾面垂直的方向?yàn)閆軸。,圖3.3立式數(shù)控銑床,圖3.2數(shù)控車床坐標(biāo)系,（2）X軸 位于平行工件裝夾面的水平面內(nèi)。對(duì)于工件作回轉(zhuǎn)切削運(yùn)動(dòng)的機(jī)床（如車床、磨床等），在水平面內(nèi)取垂直工件回轉(zhuǎn)軸線（Z軸）的方向?yàn)閄軸，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎颍鐖D3-3所示。 對(duì)于刀具作回轉(zhuǎn)切削運(yùn)動(dòng)的機(jī)床（如銑床、鏜床等），當(dāng)Z軸垂直時(shí)，人面對(duì)主軸，向右為正X方向，如圖3.4所示；當(dāng)Z軸水平時(shí)，則向左為正X方向，如3.5所示。 對(duì)于無主軸的機(jī)床（如刨床），以切削方向?yàn)檎齒方向。,圖3.5數(shù)控車床的機(jī)床坐標(biāo)系,圖3.4臥式數(shù)控銑床,（3）Y軸 根據(jù)已確定的X、Z軸，按右手笛卡爾坐標(biāo)系確定。 （4）A、B、C軸 此

4、三軸為回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)。根據(jù)已確定的X、Y、Z軸，用右手螺旋定則確定。,（二）數(shù)控機(jī)床的兩種坐標(biāo)系,數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系包括機(jī)床坐標(biāo)系和編程坐標(biāo)系兩種。 1機(jī)床坐標(biāo)系 又稱機(jī)械坐標(biāo)系，其坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向視機(jī)床的種類和結(jié)構(gòu)而定。 當(dāng)數(shù)控車床配置后置式刀架時(shí)，其機(jī)床坐標(biāo)系如圖3.5所示，Z軸與車床導(dǎo)軌平行（取卡盤中心線），正方向是離開卡盤的方向；X軸與Z軸垂直，正方向?yàn)榈都苓h(yuǎn)離主軸軸線的方向。 機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)也稱機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)械原點(diǎn)，如圖3.5、圖3.6（a）所示的O點(diǎn)，從機(jī)床設(shè)計(jì)的角度來看，該點(diǎn)位置可任選，但從使用某一具體機(jī)床來看，這點(diǎn)卻是機(jī)床上一個(gè)固定的點(diǎn)。,數(shù)控銑床的機(jī)床坐標(biāo)系,數(shù)控銑床的坐標(biāo)系（

5、XYZ）的原點(diǎn)O和機(jī)床零點(diǎn)是重合的，如圖3.6(a)所示。,圖3.6立式數(shù)控銑床坐標(biāo)系和機(jī)床原點(diǎn)、工件原點(diǎn),2.編程坐標(biāo)系,1) 又稱工件坐標(biāo)系，是編程時(shí)用來定義工件形狀和刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系。 2) 為保證編程與機(jī)床加工的一致性，工件坐標(biāo)系也應(yīng)是右手笛卡爾坐標(biāo)系。 3) 工件裝夾到機(jī)床上時(shí)，應(yīng)使工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向保持一致。 4) 編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)，也稱編程原點(diǎn)或工件原點(diǎn)，其位置由編程者確定，如圖3.6（b）所示的o2點(diǎn)，,（三）數(shù)控編程的種類及步驟,1數(shù)控編程的種類 常見的數(shù)控編程方法有手工編程和計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程。 2數(shù)控加工程序編制的步驟 （1）確定工藝過程 （2）計(jì)算刀

6、具軌跡的坐標(biāo)值 （3）編寫加工程序 （4）將程序輸入數(shù)控機(jī)床 （5）程序檢驗(yàn),（四）FANUC 0i系統(tǒng)的編程指令,2F、S、T指令,（1）進(jìn)給功能F指令 F指令表刀具中心運(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。 （2）主軸轉(zhuǎn)速功能S指令 S指令表示機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速。其表示方法有以下三種： 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。 恒線速 在恒線速狀態(tài)下，S表示切削點(diǎn)的線速度，單位為m/min。如S60表示切削點(diǎn)的線速度恒定為60 m/min。 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

7、轉(zhuǎn)速或線速的數(shù)值，而只是主軸速度的代號(hào)。,（3）刀具功能T指令,采用T指令編程 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)字用來指定刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)。 采用T、D指令編程 利用T功能選擇刀具，利用D功能選擇相關(guān)的刀偏。,3M指令,（1）程序停止指令：M00 功能：執(zhí)行完包含M00的程序段后，機(jī)床停止自動(dòng)運(yùn)行，此時(shí)所有存在的模態(tài)信息保持不變，用循環(huán)啟動(dòng)使自動(dòng)運(yùn)行重新開始。 （2）程序計(jì)劃停止指令：M01 功能：與M00類似，執(zhí)行完包含M01的程序段后，機(jī)床停止自動(dòng)運(yùn)行，只是當(dāng)機(jī)床操作面板上的任選停機(jī)的開關(guān)置1時(shí)，這個(gè)代碼才有效。,（3）主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止指令：

8、M03、M04、M05 功能：M03、M04指令可使主軸正、反轉(zhuǎn)。與同段程序其他指令一起開始執(zhí)行。M05指令可使主軸在該程序段其他指令執(zhí)行完成后停轉(zhuǎn)。 （4）換刀指令：M06 功能：自動(dòng)換刀。用于具有自動(dòng)換刀裝置的機(jī)床，如加工中心、數(shù)控車床。 （5）程序結(jié)束指令：M02或M30功能：該指令表示主程序結(jié)束，同時(shí)機(jī)床停止自動(dòng)運(yùn)行， M30還可使控制返回到程序的開頭。,（五）數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),一個(gè)完整的數(shù)控加工程序由程序開始部分、若干個(gè)程序段、程序結(jié)束部分組成。 一個(gè)程序段由程序段號(hào)和若干個(gè)“字”組成，一個(gè)“字”由地址符和數(shù)字組成。,10 01 40.0 25.4 200 ；,程序段結(jié)束,進(jìn)給速度指令,坐標(biāo)移動(dòng)距離指令,運(yùn)動(dòng)方式指令（直線）,程序