數(shù)控車床編程基礎(chǔ).ppt

1、第2章 數(shù)控車床編程,第1節(jié) 數(shù)控車床及其組成 第2節(jié) 數(shù)控車床編程基礎(chǔ) 第3節(jié) 基本編程指令 第4節(jié) 車削循環(huán)指令 第5節(jié) 螺紋車削指令 第6節(jié) 刀具補(bǔ)償與換刀程序 第7節(jié) 綜合車削技術(shù),多媒體教程,第2章 數(shù)控車床編程,數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。 車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。,圖例,第1節(jié)數(shù)控車床的組成,車床主機(jī) 數(shù)控系統(tǒng) 伺服驅(qū)動系統(tǒng) 輔

2、助裝置,一、數(shù)控車床的類型,1、按數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)水平或機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)分類 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 全功能型數(shù)控車床 車削中心 FMC車床：柔性加工單元,數(shù) 控 車 床 的 類 型,2、按主軸的配置形式分類 臥式數(shù)控車床：主軸軸線處于水平位置 有水平床身或傾斜式床身； 有單軸和雙軸之分 立式數(shù)控車床：主軸軸線處于垂直位置 分單柱立式和雙柱立式數(shù)控車床,數(shù) 控 車 床 的 類 型,3、按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分類 二軸數(shù)控車床：只有一個回轉(zhuǎn)刀架 可實現(xiàn)兩坐標(biāo)聯(lián)動控制 帶C 軸數(shù)控車床 四軸數(shù)控車床：有兩個獨(dú)立的回轉(zhuǎn)刀架 可實現(xiàn)四坐標(biāo)聯(lián)動控制,二、數(shù)控系統(tǒng)簡介,數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心。 數(shù)控機(jī)床根據(jù)功能和性能

3、要求，配置不同的數(shù)控系統(tǒng)。 編程時應(yīng)按使用的數(shù)控系統(tǒng)的代碼編程規(guī)則進(jìn)行編程。 主導(dǎo)產(chǎn)品：FANUC （日本） SIEMENS（德國） FAGOR （西班牙） MITSUBISHI（日本） 華中數(shù)控、廣州數(shù)控、航天數(shù)控,三、數(shù)控系統(tǒng)的主要功能,一般可用于機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)的基本功能： 1、多坐標(biāo)控制功能：最多控制軸數(shù) 2、插補(bǔ)功能：能夠?qū)崿F(xiàn)的運(yùn)動軌跡 3、進(jìn)給功能：快進(jìn)、工進(jìn)、點(diǎn)動、手動連續(xù)進(jìn)給、修調(diào) 4、主軸功能：恒轉(zhuǎn)速、恒線速度、主軸定向、修調(diào) 5、刀具功能：自動選刀、換刀 6、刀具補(bǔ)償功能：刀具半徑補(bǔ)償、長度補(bǔ)償 7、機(jī)械誤差補(bǔ)償功能：閉環(huán)、半閉環(huán),數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 主 要 功 能,8、操作

4、功能：程序單段、跳段、連續(xù)運(yùn)行、暫停、機(jī)械鎖住、模擬仿真 9、程序管理功能：對程序的檢索、編程、修改、插入、刪除、鎖住、存儲通信 10、圖形顯示功能：刀具軌跡動態(tài)顯示、縮放、旋轉(zhuǎn)、 11、輔助編程功能：固定循環(huán)、鏡像、子程序、宏程序 12、自診斷報警功能：故障自我診斷、監(jiān)視、異常報警 13、通信與通信協(xié)議功能：RS232接口、DNC接口,四、常用車刀類型,1、機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀,11-內(nèi)槽車刀 12-通孔車刀 13-盲孔車刀,2、焊接車刀,第2節(jié) 數(shù)控車床的編程基礎(chǔ),2、1 數(shù)控車床編程特點(diǎn) 一、坐標(biāo)系統(tǒng) 機(jī)床坐標(biāo)系:是數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試時便設(shè)定好的一固定的坐標(biāo)系統(tǒng)。機(jī)床原點(diǎn)在主軸端面中心，參考點(diǎn)在

5、X軸和Z軸的正向極限位置處 編程坐標(biāo)系:是在對圖紙上零件編程時就建立的，程序數(shù)據(jù)便是基于該坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。 工件坐標(biāo)系時編程坐標(biāo)系在機(jī)床上的具體體現(xiàn)。由相應(yīng)的編程指令建立。 由對刀操作建立三者之間的相互聯(lián)系,機(jī)床原點(diǎn)、工件原點(diǎn)、參考點(diǎn),a 刀架后置式,b 刀架前置式,工件原點(diǎn),說明：由于車削加工是圍繞主軸中心前后對稱的，因此無論是前置還是后置式的，X 軸指向前后對編程來說并無多大差別。為適應(yīng)笛卡爾坐標(biāo)習(xí)慣，編程繪圖時按后置式的方式進(jìn)行表示,二、直徑編程方式,在車削加工的數(shù)控程序中，X 軸的坐標(biāo)值取為零件圖樣上的直徑值的編程方式。設(shè)與計、標(biāo)柱一致、減少換算。,如圖所示：圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)值為（40，

6、150）， B點(diǎn)的坐標(biāo)值為（100,50）。,編程方式可由指令指定。也可由參數(shù)設(shè)定。 一般默認(rèn)直徑方式。 如：華中數(shù)控 G36|直徑編程 G37半徑編程 西門子 G22直徑編程 G23半徑編程,三、進(jìn)刀和退刀方式,進(jìn)刀時采用快速走刀接近工件切削起點(diǎn)附近的某個點(diǎn)，再改用切削進(jìn)給，以減少空走刀的時間，提高加工效率。 切削起點(diǎn)的確定與工件毛坯余量大小有關(guān)，應(yīng)以刀具快速走到該點(diǎn)時刀尖不與工件發(fā)生碰撞為原則。,退刀時，沿輪廓延長線工進(jìn)退出至工件附近，再快速退刀。一般先退X軸，后退Z軸。,四、 絕對編程與增量編程,數(shù)控編程通常都是按照組成圖形的線段或圓弧的端點(diǎn)的坐標(biāo)來進(jìn)行的。 絕對編程：指令輪廓終點(diǎn)相對于

7、工件原點(diǎn)絕對坐標(biāo)值的編程方式。 增量編程：指令輪廓終點(diǎn)相對于輪廓起點(diǎn)坐標(biāo)增量的編程方式。 有些數(shù)控系統(tǒng)還可采用極坐標(biāo)編程,絕 對 編 程 和 增 量 編 程,絕對編程G90 增量編程G91 均為模態(tài)指令,絕對編程：G90 G01 X100.0 Z50.0; 增量編程：G91 G01 X60.0 Z-100.0;,在越來越多車床中 X、Z表示絕對編程 U、W表示增量編程 允許同一程序段中二者混合使用,絕 對 編 程 和 增 量 編 程,絕對: G01 X100.0 Z50.0; 相對: G01 U60.0 W-100.0; 混用: G01 X100.0 W-100.0; 或 G01 U60.0

8、Z50.0;,直線AB ,可用：,2.2 指令介紹,一、關(guān)于建立工件坐標(biāo)系指令 1、設(shè)定工件坐標(biāo)系 指令：坐標(biāo)系設(shè)定G92 （G50） 格式：G92（G50） X _ Z_ 參數(shù)說明：X、Z、為當(dāng)前刀具位置相對于要建立的工件原點(diǎn)的坐標(biāo)值。,例:,若設(shè)定工件原點(diǎn)O1 , 則程序段為: G92 X 128.7 Z 375.1 若設(shè)定工件原點(diǎn)O2 , 則程序段為: G92 X 128.7 Z 375.1,以刀具當(dāng)前所在位置為起刀點(diǎn),Z,X,執(zhí)行G92指令時，是通過刀具當(dāng)前所在位置（刀具起始點(diǎn)）來設(shè)定工件坐標(biāo)系的。,G92 設(shè)置的工件原點(diǎn)是隨刀具當(dāng)前位置（起始位置）的變化而變化的。,若起刀點(diǎn)位置向左移

9、動20mm,則執(zhí)行上述指令時,結(jié)果怎樣呢?,說明 1、一旦執(zhí)行G92指令建立坐標(biāo)系，后序的絕對值指令坐標(biāo)位置都是此工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。 2、G92指令必須跟坐標(biāo)地址字，須單獨(dú)一個程序段指定。且一般寫在程序開始。 3、執(zhí)行此指令并不會產(chǎn)生機(jī)械位移，只是讓系統(tǒng)內(nèi)部用新的坐標(biāo)值取代舊的坐標(biāo)值，從而建立新的坐標(biāo)系 4、執(zhí)行此指令之前必須保證刀位點(diǎn)與程序起點(diǎn)（或?qū)Φ饵c(diǎn)）符合。 5、該指令為非模態(tài)指令。,X、Z 取值原則： 1、方便數(shù)學(xué)計算和簡化編程； 2、容易找正對刀； 3、不要與機(jī)床、工件發(fā)生碰撞； 4、方便拆卸工件； 5、空行程不要太長；,2、 預(yù)置工件坐標(biāo)系,指令：工件坐標(biāo)系選擇G54G59,格

10、式,它是先測定出欲預(yù)置的工件原點(diǎn)相對于機(jī)床原點(diǎn)的偏置值，并把該偏置值通過參數(shù)設(shè)定的方式預(yù)置在機(jī)床參數(shù)數(shù)據(jù)庫中。,當(dāng)工件原點(diǎn)預(yù)置好以后，便可用 “G54 G00 X Z ” 指令讓刀具移到該預(yù)置工件坐標(biāo)系中的任意指定位置。 G54G59 方式在機(jī)床坐標(biāo)系中直接設(shè)定工件原點(diǎn)，與起刀點(diǎn)的位置無關(guān)。,說明,1、G54G59是系統(tǒng)預(yù)置的六個坐標(biāo)系，可根據(jù)需要選用。 2、G54G59建立的工件坐標(biāo)原點(diǎn)是相對于機(jī)床原點(diǎn)而言的，在程序運(yùn)行前已設(shè)定好，在程序運(yùn)行中是無法重置的。 3、G54G59預(yù)置建立的工件坐標(biāo)原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值可用 MDI 方式輸入，系統(tǒng)自動記憶。 4、使用該組指令前，必須先回參考點(diǎn)

11、。 5、G54G59為模態(tài)指令，可相互注銷。,3、T 指令建立工件坐標(biāo)系,越來越多的數(shù)控車床采用 T 指令建立工件坐標(biāo)系。 把對刀過程記錄的坐標(biāo)值以MDI方式輸入到某刀偏表地址碼中（如 01 地址號），則在編程中直接用指令 TXX01 即可自動按機(jī)床坐標(biāo)系的絕對偏置坐標(biāo)關(guān)系建立起工件坐標(biāo)系。 這種方式與 G54 預(yù)置的方式實質(zhì)是一樣的，只不過不用去記錄和計算預(yù)置的 X、Z軸坐標(biāo)，而是數(shù)控系統(tǒng)自動計算這兩個值。,二、關(guān)于參考點(diǎn)操作的指令,G27、G28、G29. - 參考點(diǎn)控制 1、格式： G27 X. Z. T0000 ; 回指令參考點(diǎn)檢驗 G28 X. Z. T0000 ; 經(jīng)指令中間點(diǎn)再自

12、動回參考點(diǎn) G29 X. Z. ; 從參考點(diǎn)經(jīng)中間點(diǎn)返回指令點(diǎn) 2、各指令功能： G27用于檢查X軸與Z軸是否能正確返回參考點(diǎn)。,執(zhí)行G28指令時，各軸先以G00的速度快移到程序指令的中間點(diǎn)位置，然后自動返回參考點(diǎn)。到達(dá)參考點(diǎn)后，相應(yīng)坐標(biāo)方向的指示燈亮。 執(zhí)行G29指令時，各軸先以G00的速度快移到由前段G28指令定義的中間點(diǎn)位置，然后再向程序指令的目標(biāo)點(diǎn)快速定位。,目標(biāo)點(diǎn),參考點(diǎn),三、幾個常用M指令的異同,M00- 進(jìn)給暫停，保持當(dāng)前所有模態(tài)值，按循環(huán)啟動后可繼續(xù)運(yùn)行。 M01- 條件暫停，當(dāng)機(jī)床操作面板上的“選擇暫?！卑存I按下時，功能同M00，否則無效。 M02- 程序結(jié)束，清除所有模態(tài)值

13、。 M30- 程序結(jié)束，清除所有模態(tài)值，并復(fù)位返回到程序開始處。,四、主軸功能 S,在具有恒線速度功能的機(jī)床上，S 功能還有其它作用： 1、主軸最高轉(zhuǎn)速限定： 格式：G 50 例如：G50 S2000 表示限制主軸的最高轉(zhuǎn)速為2000 r/min.,2、恒線速控制 編程格式 G96 S S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度：m/min。例：G96 S150 表示切削點(diǎn)線速度控制在150 m/min。 3、恒線速取消 編程格式 G97 S S 后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速。 如S 未指定，將保留G96的最終值。 例：G97 S1000 表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速1000 r/min。,為什么要用恒線速度和限制主軸最高轉(zhuǎn)速？,五、進(jìn)給功能F,F 指令表示刀具相對于工件的合成進(jìn)給速度，F(xiàn)的單位有兩種： 每分鐘進(jìn)給 G