數(shù)控機(jī)床參考資料

1、數(shù)控技術(shù)是集機(jī)械制造技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、液壓氣動技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)于一體的一門交叉學(xué)科，是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)。,不僅具有較強(qiáng)的理論性，同時具有較強(qiáng)的實用性和操作性。,第一章 緒論,第一節(jié) 數(shù)控技術(shù)的基本概念 第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成和分類 第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的特點及適用范圍,主要內(nèi)容,自從上20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)創(chuàng)立以來，它給機(jī)械制造業(yè)帶來了革命性的變化； 數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)，CAD/CAM，F(xiàn)MS (Flexible Manufacturing System) 和CIMS (Computer Integr

2、ated Manufacturing System) 、敏捷制造和智能制造等，都建立在數(shù)控技術(shù)之上；,一、概述,數(shù)控技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段； 是國家的戰(zhàn)略技術(shù)，基于它的相關(guān)產(chǎn)業(yè)是體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)； 二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭，其實質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。,主要內(nèi)容,什么是機(jī)床數(shù)控技術(shù) (Numerical Control Technology）? 利用數(shù)字化信息對機(jī)床運動及其加工過程進(jìn)行控制的一種技術(shù)。 什么是數(shù)控機(jī)床（Numerical Control Machine Tools）? 數(shù)控機(jī)床是一個裝有數(shù)字控制系統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠處理加工程序,

3、控制機(jī)床自動完成各種加工運動和輔助運動。,主要內(nèi)容,什么是數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control System）? 是一種程序控制系統(tǒng)，它能邏輯地處理輸入到系統(tǒng)中的數(shù)控加工程序，控制數(shù)控機(jī)床運動并加工出零件。,什么是計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Control，CNC）? 是以計算機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)。,主要內(nèi)容,數(shù)控系統(tǒng)組成： 數(shù)控裝置、可編程序控制器、主軸驅(qū)動及進(jìn)給裝置等部分。,數(shù)控機(jī)床是機(jī)、電、液、氣、光高度一體化的產(chǎn)品。,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的工作流程,數(shù)控加工程序的編制,輸 入,譯碼,刀具補償,插補,位置控制和機(jī)床加工,主要內(nèi)容,1. 數(shù)控加工程序的編制

4、 (Numerical Control Programming)：,二、數(shù)控機(jī)床的工作流程,零件加工前，首先確定零件的工藝過程、工藝參數(shù)、幾何參數(shù)以及切削用量等; 然后根據(jù)數(shù)控機(jī)床編程手冊規(guī)定的代碼和程序格式編寫零件加工程序單; 早期的數(shù)控機(jī)床還需將零件加工程序清單由穿孔機(jī)制成穿孔帶以備加工零件用; 較簡單的零件，采用手工編程；形狀復(fù)雜的零件，用自動編程。,主要內(nèi)容,2. 輸入(Input)： 任務(wù)：把零件程序、控制參數(shù)和補償數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控裝置中去。 方法：因輸入設(shè)備而異，有紙帶閱讀機(jī)輸入、鍵盤輸入、磁帶和磁盤輸入以及通信方式輸入。 工作方式： (1)邊輸入邊加工，即在前一個程序段加工時，輸入

5、后一個程序段的內(nèi)容； (2)一次性地將整個零件加工程序輸入到數(shù)控裝置的內(nèi)部存儲器中，加工時再把一個個程序段從存儲器中調(diào)用進(jìn)行處理。,二、數(shù)控機(jī)床的工作流程,主要內(nèi)容,3. 譯碼(Decode),二、數(shù)控機(jī)床的工作流程,數(shù)控裝置接受的程序是由程序段組成，計算機(jī)不能直接識別; 譯碼程序就像一個翻譯，按照一定的語法規(guī)則將上述信息解釋成計算機(jī)能夠識別的數(shù)據(jù)形式，并按一定的數(shù)據(jù)格式存放在指定的內(nèi)存專用區(qū)域; 在譯碼過程中對程序段還要進(jìn)行語法檢查，有錯則立即報警。,主要內(nèi)容,4. 刀具補償(Cutter Compensation),二、數(shù)控機(jī)床的工作流程,零件加工程序通常是按零件輪廓軌跡編制的; 刀具補償

6、的作用：把零件輪廓軌跡轉(zhuǎn)換成刀具中心軌跡運動，加工出所要求的零件輪廓； 刀具補償方式：刀具半徑補償和刀具長度補償。,主要內(nèi)容,5. 插補(Interpolation),二、數(shù)控機(jī)床的工作流程,插補的目的是控制加工運動，使刀具相對于工件作出符合零件輪廓軌跡的相對運動； 插補是在已知曲線的種類、起點、終點和進(jìn)給速度的條件下，在曲線的起、終點之間進(jìn)行“數(shù)據(jù)點的密化”。在每個插補周期內(nèi)運行一次插補程序，形成一個個微小的直線數(shù)據(jù)段。 注意：只有在輔助功能（換刀、換擋、切削液開與關(guān)等）完成后才能進(jìn)行插補。,主要內(nèi)容,6. 位置控制和機(jī)床加工,二、數(shù)控機(jī)床的工作流程,位置控制的任務(wù)是在每個采樣周期內(nèi)，將插補

7、計算出的指令位置與實際反饋位置相比較，用其差值去控制伺服電動機(jī)； 電動機(jī)使機(jī)床的運動部件帶動刀具相對于工件按規(guī)定的軌跡和速度進(jìn)行加工； 在位置控制中通常還應(yīng)完成位置回路的增益調(diào)整、各坐標(biāo)方向的螺距誤差補償和反向間隙補償，以提高機(jī)床的定位精度。,第一節(jié) 數(shù)控技術(shù)的基本概念 第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成和分類 第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的特點及適用范圍 第四節(jié) 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢,一、數(shù)控機(jī)床的組成,主要內(nèi)容,數(shù)控系統(tǒng)組成,機(jī)床I/O電路和裝置,檢測裝置,主軸驅(qū)動裝置,進(jìn)給驅(qū)動裝置,主軸伺服單元,進(jìn)給伺服單元,計算機(jī),數(shù) 控,裝 置,操作面板,PLC,計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng),機(jī),床,輔助控制機(jī)構(gòu),進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu),主運動機(jī)構(gòu)

8、,輸入輸出,裝置,一、數(shù)控機(jī)床的組成,主要內(nèi)容,CNC系統(tǒng)與外部設(shè)備進(jìn)行交互的裝置; 主要實現(xiàn)程序編制、程序和數(shù)據(jù)的輸入以及顯示、存儲和打印; 數(shù)控機(jī)床常用的輸入輸出設(shè)備有：紙帶閱讀機(jī)，紙帶穿孔機(jī)、磁帶和磁盤讀入器，人機(jī)交互用的操作鍵盤和顯示器等; 功能較高的可能還包含有一套自動編程機(jī)或計算機(jī)輔助設(shè)計/計算機(jī)輔助制造系統(tǒng)。,一、數(shù)控機(jī)床的組成,1. 輸入輸出設(shè)備(Input and Output Devices),主要內(nèi)容,操作面板 人機(jī)交互,主要內(nèi)容,液晶顯示器,MDI鍵盤,功能鍵,機(jī)床控制面板,急停按鈕,主要內(nèi)容,主要內(nèi)容,通訊：現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)除采用輸入輸出設(shè)備進(jìn)行信息交換外，一般都具有用

9、通訊方式進(jìn)行信息交換的能力。它們是實現(xiàn)CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技術(shù)。采用的方式有： 串行通訊（RS-232等串口）； 自動控制專用接口和規(guī)范（DNCDirect Numeric Control方式，MAPManufacture Automation Protocol協(xié)議等）； 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Internet，LAN等）。,一、數(shù)控機(jī)床的組成,一、數(shù)控機(jī)床的組成,2. 數(shù)控裝置(CNC單元),數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心,作用：接受來自輸入設(shè)備的程序和數(shù)據(jù)，并按輸入信息的要求完成數(shù)值計算、邏輯判斷和輸入輸出控制等功能。 組成：計算機(jī)系統(tǒng)，輸入輸出接口板，機(jī)床控制器（PLC），以及相應(yīng)

10、的控制軟件等。,數(shù)控裝置的主要功能： 多坐標(biāo)控制（多軸聯(lián)動） 插補功能（直線、圓弧、樣條等） 程序輸入、編輯和修改（人機(jī)對話、MDI、上位機(jī)通信輸入） 故障自診斷功能（發(fā)現(xiàn)故障，查明類型和部位，并發(fā)出報警） 補償功能（刀具半徑補償、刀具長度補償、反向間隙補償、螺距誤差補償、溫度補償?shù)龋?一、數(shù)控機(jī)床的組成,數(shù)控裝置的主要功能： 信息轉(zhuǎn)換（EIA/ISO代碼轉(zhuǎn)換、英制/米制轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、絕對值/增量值轉(zhuǎn)換等） 多種加工方式選擇（多種加工方式循環(huán)、重復(fù)加工、凹凸模加工、鏡像加工等） 輔助功能（M功能，規(guī)定主軸的起停和轉(zhuǎn)向，切削液開、關(guān)，刀具更換） 顯示功能（用CRT或LCD顯示程序、參數(shù)等） 通

11、信和聯(lián)網(wǎng)功能,一、數(shù)控機(jī)床的組成,一、數(shù)控機(jī)床的組成,3. 伺服系統(tǒng)(Servo System),一、數(shù)控機(jī)床的組成,接受數(shù)控裝置的指令，驅(qū)動機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)運動的驅(qū)動部件(如主軸驅(qū)動、進(jìn)給驅(qū)動)。,組成：伺服控制電路、功率放大線路和伺服電動機(jī)等。 常用的伺服電動機(jī)：步進(jìn)電動機(jī)、電液馬達(dá)、直流伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)。,華中世紀(jì)星系列數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動器及伺服電機(jī),FANUC 系列 150i 型數(shù)控裝置及伺服驅(qū)動器,一、數(shù)控機(jī)床的組成,4. 測量反饋裝置,一、數(shù)控機(jī)床的組成,組成：測量部件和相應(yīng)的測量電路； 作用：檢測速度和位移，并將信息反饋給數(shù)控裝置，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。沒有測量反饋裝置的系統(tǒng)稱

12、為開環(huán)控制系統(tǒng)； 常用的測量部件：脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵和磁尺等。,一、數(shù)控機(jī)床的組成,直線光柵,圓光柵,一、數(shù)控機(jī)床的組成,機(jī)床本體組成,主運動部件、進(jìn)給運動部件（工作臺、拖板以及相應(yīng)的傳動機(jī)構(gòu)） 支承件（立柱、床身等） 特殊裝置（如刀具自動交換系統(tǒng)，工件自動交換系統(tǒng)） 配套部件（冷卻、排屑、防護(hù)、潤滑、照明） 輔助裝置（編程機(jī)、對刀儀等）,一、數(shù)控機(jī)床的組成,5. 機(jī)床本體,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的分類,主要內(nèi)容,點位控制(Point-to-Point Control),1. 按機(jī)械加工的運動軌跡分類,僅實現(xiàn)刀具相對于工件從一點到另一點的精確定位運動； 對軌跡不作控制要求

13、； 單坐標(biāo)或兩坐標(biāo)同時快移； 運動過程中不進(jìn)行任何加工; 適用范圍：數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床和數(shù)控測量機(jī)。,二、數(shù)控機(jī)床的分類,主要內(nèi)容,直線控制(Straight-Line Control),二、數(shù)控機(jī)床的分類,不僅要保證點與點之間的準(zhǔn)確定位，而且要控制兩相關(guān)點之間的位移速度和路線； 路線一般由與各坐標(biāo)軸平行的直線段或與坐標(biāo)軸成45度的斜線組成； 刀具移動過程中進(jìn)行切削； 適用范圍：簡易的數(shù)控車床和銑床。機(jī)床一般有2-3個可控軸，但同時可控的只有一個軸。,主要內(nèi)容,輪廓控制(Contour Control),二、數(shù)控機(jī)床的分類,同時控制兩個和兩個以上的軸，對位置和速度進(jìn)行嚴(yán)格的不間斷控制

14、； 可加工任意斜率的直線、圓弧、拋物線或其它函數(shù)關(guān)系的曲線； 具有直線和圓弧插補功能、刀具補償功能、機(jī)床軸向運動誤差補償、螺距誤差補償和反向間隙誤差補償?shù)裙δ埽?適用范圍：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等。,兩坐標(biāo)加工,三坐標(biāo)加工,四坐標(biāo)加工,五坐標(biāo)加工,二、數(shù)控機(jī)床的分類,適用于平面曲線類零件的加工,適用于具有沿機(jī)床主軸方向單調(diào)特性的空間曲面類零件的加工,適用于具有復(fù)雜形狀特性的空間曲面類零件的加工,適用于具有任意復(fù)雜形狀特性的空間曲面類零件的加工,開環(huán)控制(Open-loop Control),二、數(shù)控機(jī)床的分類,2. 按伺服系統(tǒng)的控制原理分類:,特點: 沒有位置檢測裝置，信號單向； 一般以

15、步進(jìn)電機(jī)作為伺服驅(qū)動部件； 速度、精度低（受步進(jìn)電動機(jī)的步距精度和工作頻率以及傳動機(jī)構(gòu)傳動精度的影響）； 結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定、成本低、調(diào)試維修方便； 適用范圍：精度不高的經(jīng)濟(jì)型、中小型數(shù)控機(jī)床。,主要內(nèi)容,閉環(huán)控制(Closed-loop Control),特點: 帶有位置檢測裝置,安裝在機(jī)床刀架或工作臺等運動執(zhí)行部件上; 可以消除包括工作臺在內(nèi)的傳動環(huán)節(jié)誤差，具有很高的定位精度； 系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響,調(diào)試?yán)щy,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴； 適用范圍：精度要求很高的數(shù)控銑床、超精車床和超精銑床等。,二、數(shù)控機(jī)床的分類,半閉環(huán)控制(Semi-closed-loop Control),二、數(shù)控機(jī)床的分類,特

16、點: 帶有位置檢測裝置，常安裝在伺服電機(jī)上或絲杠的端部; 可以獲得穩(wěn)定的控制特性（其系統(tǒng)的穩(wěn)定性雖不如開環(huán)系統(tǒng)，但比閉環(huán)要好），調(diào)試比較方便，價格也較全閉環(huán)系統(tǒng)便宜。 適用范圍：廣泛應(yīng)用。,主要內(nèi)容,按工藝方法分,數(shù)控車床 (CNC Lathe),二、數(shù)控機(jī)床的分類,主要內(nèi)容,按工藝方法分,數(shù)控車床,二、數(shù)控機(jī)床的分類,主要內(nèi)容,數(shù)控銑床,二、數(shù)控機(jī)床的分類,(CNC Milling Machine),主要內(nèi)容,加工中心,二、數(shù)控機(jī)床的分類,(Machining Center),主要內(nèi)容,數(shù)控沖床,二、數(shù)控機(jī)床的分類,(CNC Punch),主要內(nèi)容,五軸工具磨床,二、數(shù)控機(jī)床的分類,(5-a

17、xis Tool Grinder),主要內(nèi)容,按工藝方法分,線切割 機(jī)床,二、數(shù)控機(jī)床的分類,（Wire Cutting Machine）,主要內(nèi)容,按工藝方法分,車削,三、數(shù)控加工示例,主要內(nèi)容,按工藝方法分,三、數(shù)控加工示例,銑削,主要內(nèi)容,按工藝方法分,磨削,三、數(shù)控加工示例,主要內(nèi)容,按工藝方法分,葉片加工,五軸銑削,三、數(shù)控加工示例,主要內(nèi)容,激光切割加工,三、數(shù)控加工示例,主要內(nèi)容,水切割加工,三、數(shù)控加工示例,第一節(jié) 數(shù)控技術(shù)的基本概念 第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的組成和分類 第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的特點及適用范圍 第四節(jié) 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢,主要內(nèi)容,加工零件的適應(yīng)強(qiáng)，靈活性好 加工精度高，產(chǎn)

18、品質(zhì)量穩(wěn)定 生產(chǎn)率高 減少工人勞動強(qiáng)度 生產(chǎn)管理水平提高,一、數(shù)控機(jī)床的特點,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的適用范圍,數(shù)控機(jī)床的確具有普通機(jī)床所不具備的許多優(yōu)點。而且它的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，但是在目前還不能完全取代普通機(jī)床，也就是說，它不能以最經(jīng)濟(jì)的方式來解決加工制造中所有問題。,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的適用范圍,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的適用范圍,當(dāng)零件不太復(fù)雜，生產(chǎn)批量較小時，宜采用通用機(jī)床； 當(dāng)生產(chǎn)批量較大時，宜采用專用機(jī)床； 當(dāng)零件復(fù)雜程度較高時，宜采用數(shù)控機(jī)床。,第二章 數(shù)控加工編程基礎(chǔ),第一節(jié) 概述 第二節(jié) 編程的基礎(chǔ)知識 第三節(jié) 常用準(zhǔn)備功能指令的編程方法 第四節(jié) 數(shù)控編程的工藝處理,

19、主要內(nèi)容,一、零件加工程序的結(jié)構(gòu),O0600 N010 G92 X0 Y0 ； N020 G90 G00 X50 Y60； N030 G01 X20 Y50F150 S300 T12 M03； N0100 G00 X-50 Y-60 M02 M30；,程序名,程序內(nèi)容 （由若干個程序段組成）,程序段,1. 程序的構(gòu)成,主要內(nèi)容,一、零件加工程序的結(jié)構(gòu),程序名：一個程序必需的標(biāo)識符，由地址碼后帶若干位數(shù)字組成。,1. 程序的構(gòu)成,常見的地址碼有： “%”、“O”、“P”等，視具體數(shù)控系統(tǒng)而定。如國產(chǎn)華中I型系統(tǒng)和德國西門子Sinumerik系統(tǒng)用 “%”，日本FANUC 系統(tǒng)用 “O”，美國的A

20、B8400系統(tǒng)用“P”。 后面所帶的數(shù)字一般為48位。,主要內(nèi)容,一、零件加工程序的結(jié)構(gòu),如O 0600,程序的編號,程序號的地址碼,1. 程序的構(gòu)成,主要內(nèi)容,一、零件加工程序的結(jié)構(gòu),程序段,1. 程序的構(gòu)成,以程序段序號開頭，由地址符 N 后帶若干數(shù)字組成； 以程序段結(jié)束指令結(jié)束。常用的有：“；”、“LF” 、“CR” 、“EOB”等，視具體數(shù)控系統(tǒng)而定； 每個程序段中有若干個指令字，每個指令字表示一種功能； 一個程序段表示一個完整的加工工步或動作。,主要內(nèi)容,一、零件加工程序的結(jié)構(gòu),2. 程序段格式,定義：是指一個程序段內(nèi)字的排列順序和表達(dá)方式。 分類： 固定順序程序段格式； 帶分隔符的

21、固定順序(也稱表格順序)程序段格式； 字地址程序段格式（地址符可變程序段格式）。,主要內(nèi)容,一、零件加工程序的結(jié)構(gòu),2. 程序段格式,特點： 程序段中的每個指令字均以字母（地址符）開始，其后再跟符號和數(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。不需要的指令字或者與上段相同的續(xù)效代碼可以省略不寫。 具有程序簡單、可讀性強(qiáng)、易于檢查和修改等優(yōu)點。,一、零件加工程序的結(jié)構(gòu),2. 程序段格式,N_ G_ X_ Y_ Z_ F_ S_ T_ M_ ；,字地址程序段的一般格式為：,一、零件加工程序的結(jié)構(gòu),2. 程序段格式,程序段可以認(rèn)為是由若干個指令字組成，而指令字又由地址碼和數(shù)字

22、及代數(shù)符號組成。指令字的組成如下例所示。,Z -25,地址碼,數(shù)字與符號,一、零件加工程序的結(jié)構(gòu),主要內(nèi)容,常用地址碼及其含義,一、零件加工程序的結(jié)構(gòu),3. 主程序和子程序,O1000； M98P0020; M30;,O0020； M98P0010 M99;,O0010； M99;,子程序,主程序,子程序,數(shù)控加工程序可分為主程序和子程序。有些數(shù)控系統(tǒng)，子程序執(zhí)行過程中還可以調(diào)用其他的子程序，即子程序嵌套。這樣可以簡化程序設(shè)計，縮短程序的長度。,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,1. 坐標(biāo)軸及運動方向的規(guī)定,統(tǒng)一規(guī)定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及其運動的方向，可使編程方便，并使編出的程序?qū)ν愋蜋C(jī)床有通用性。

23、同時也給 維修和使用帶來極大的方便。ISO和我國都擬定了命名的標(biāo)準(zhǔn)，并且二者等效。,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,（1）直線進(jìn)給和圓周進(jìn)給運動坐標(biāo)系,坐標(biāo)軸： 數(shù)控機(jī)床的每個進(jìn)給軸（直線進(jìn)給、圓進(jìn)給） 定義為坐標(biāo)系中的一個坐標(biāo)軸。 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)： 右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)。,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不論機(jī)床的具體運動結(jié)果如何，機(jī)床的運動統(tǒng)一按工件靜止而刀具相對于工件運動來描述； 以右手笛卡爾坐標(biāo)系表達(dá)，其坐標(biāo)軸用X，Y，Z表示，用來描述機(jī)床的主要平動軸，稱為基本坐標(biāo)軸； 若機(jī)床有轉(zhuǎn)動軸，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定繞X，Y和Z軸轉(zhuǎn)動的軸分別用A、B、C表示，其正向按右手螺旋定則確定。 如刀具

24、不動，工件運動的坐標(biāo)用加“”的字母表示。 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定，以增大工件與刀具之間距離的方向(即增大工件尺寸的方向)為坐標(biāo)軸的正方向。,主要內(nèi)容,X、Y、Z U、V、W P、Q、R A、B、C D、E,Z坐標(biāo) Z坐標(biāo)為平行于主軸軸線的進(jìn)給軸。取刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正方向(+Z)。 若沒有主軸(牛頭刨床)或者有多個主軸，則選擇垂直于工件裝夾面的方向為Z坐標(biāo)。 若主軸能擺動： 在擺動的范圍內(nèi)只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的某一坐標(biāo)平行時，則這個坐標(biāo)便是Z坐標(biāo)； 若在擺動的范圍內(nèi)與多個坐標(biāo)平行，則取垂直于工件裝夾面的方向為Z坐標(biāo)。,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,（2）機(jī)床坐標(biāo)軸的確定方法,立式銑床,臥式車床,臥式鏜銑床,立式升

25、降臺銑床,主要內(nèi)容,X坐標(biāo) 在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（車床、外圓磨床等） X軸的運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。 在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（銑床、鉆床、鏜床等） Z軸水平（臥式） - 從刀具(主軸)向工件看時，X坐標(biāo)的正方向指向右邊。 Z軸垂直（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； 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。,臥式車床,從刀具向立柱看,工件的徑向并平行于橫向拖板,從刀具(主軸)向工件看,主要內(nèi)容,Y軸的確定 X、Z軸的正方向確定后，Y軸可按右手直角笛卡爾坐標(biāo)系來判定。,A、B、C坐標(biāo)軸 A、B、

26、C坐標(biāo)分別為繞X、Y、Z坐標(biāo)的回轉(zhuǎn)進(jìn)給運動坐標(biāo)，在確定了X、Y、Z坐標(biāo)的正方向后，可按右手螺旋定則來確定A、B、C坐標(biāo)的正方向。,立式升降臺銑床坐標(biāo)系,臥式車床坐標(biāo)系,主要內(nèi)容,立式銑床坐標(biāo)系,臥式銑床坐標(biāo)系,主要內(nèi)容,附加運動坐標(biāo) X、Y、Z為機(jī)床的主坐標(biāo)系或稱第一坐標(biāo)系; 如除了第一坐標(biāo)系以外還有平行于主坐標(biāo)系的其它坐標(biāo)系則稱為附加坐標(biāo)系; 附加的第二坐標(biāo)系命名為、; 附加的第三坐標(biāo)系命名為P、Q 、； 其它的回轉(zhuǎn)坐標(biāo)系命名為D、E等。,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,（3）編程坐標(biāo)系,工件和刀具是一對相對運動，X和X、+Y和+Y、+Z和+Z有確定關(guān)系。數(shù)控編程時，為了方便，一律假定工件不

27、動，全部用刀具的運動坐標(biāo)系編程。,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2. 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床上固有的坐標(biāo)系； 確定被加工零件在機(jī)床中的坐標(biāo)、機(jī)床運動部件的位置（如換刀點、參考點）以及運動范圍（如行程范圍、保護(hù)區(qū)）等。,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2. 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,機(jī)床原點 機(jī)床原點：機(jī)床坐標(biāo)系的原點； 對某一具體的機(jī)床來說，機(jī)床原點是固定的，是機(jī)床制造商設(shè)置在機(jī)床上的一個物理位置。,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2. 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,機(jī)床參考點 是用于對機(jī)床工作臺、滑板與刀具相對運動的測量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定和控制的點； 參考點相對于機(jī)床原點來講是一個固定

28、值。 一般設(shè)在機(jī)床各軸正向極限的位置； 采用增量式測量系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床開機(jī)后，都必須做回零操作。,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2. 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,是編程人員在編程時使用的，由編程人員以工件圖紙上的某一固定點為原點（也稱工件原點）所建立的坐標(biāo)系； 編程尺寸都按工件坐標(biāo)系中的尺寸確定； 工件原點可用程序指令來設(shè)置和改變; 根據(jù)編程需要，在一個加工程序中可一次或多次設(shè)定或改變工件原點。,工件坐標(biāo)系,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2. 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,工件坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸與機(jī)床坐標(biāo)系相應(yīng)的坐標(biāo)軸平行，方向也相同，但原點不同； 工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，要測量工件原點與機(jī)床原點間的

29、距離，此距離稱為工件原點偏置 。,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。,機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2. 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,3. 絕對坐標(biāo)系和增量坐標(biāo)系,絕對坐標(biāo)系,在坐標(biāo)系中，所有的坐標(biāo)點均以固定的坐標(biāo)原點為起點確定坐標(biāo)值的，這種坐標(biāo)系稱為絕對坐標(biāo)系。 如右圖所示，A、B兩點的坐標(biāo)值均以固定的坐標(biāo)原點計算的，其坐標(biāo)值為XA10，YA20，XB30，YB50。,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,3. 絕對坐標(biāo)系和增量坐標(biāo)系,增量(相對)坐標(biāo)系,在坐標(biāo)系中，運動軌跡(直線或圓弧)的終點坐標(biāo)值是以起點開始計

30、算的，這種坐標(biāo)系稱為增量(相對)坐標(biāo)系。 增量坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點是移動的，坐標(biāo)值與運動方向有關(guān); 增量坐標(biāo)常用U、V、W代碼表示， U、V、W 軸分別與X、Y、Z軸平行且同向。,主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,3. 絕對坐標(biāo)系和增量坐標(biāo)系,選用原則：主要根據(jù)具體機(jī)床的坐標(biāo)系，考慮編程的方便（如圖紙尺寸標(biāo)注方式等）及加工精度的要求，選用坐標(biāo)的類型。,絕對坐標(biāo),增量坐標(biāo),主要內(nèi)容,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,4.最小設(shè)定單位與編程尺寸的表示法,機(jī)床的最小設(shè)定單位，又成稱脈沖當(dāng)量，即數(shù)控系統(tǒng)能實現(xiàn)的最小位移量，是機(jī)床的一個重要指標(biāo)。 一般為0.00010.01mm，根據(jù)具體的機(jī)床而定。 編程時，所有的編程尺

31、寸都應(yīng)轉(zhuǎn)換成與最小設(shè)定單位相對應(yīng)的數(shù)量。 一種以最小設(shè)定單位為最小單位； 一種以毫米為單位，以有效位小數(shù)來表示。,各種功能字是程序段的主要組成部分，功能字又稱為功能指令或功能代碼。常用的功能代碼有準(zhǔn)備功能G代碼和輔助功能M代碼，另外，還有進(jìn)給功能F代碼，主軸速度功能S代碼，刀具功能T代碼等。,三、功能代碼簡介,是使CNC機(jī)床建立起某種加工方式的指令，規(guī)定機(jī)床運動線型、坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補償、暫停等操作。 分為模態(tài)代碼和非模態(tài)代碼。 模態(tài)代碼表示在程序中一經(jīng)被應(yīng)用就一直有效，直到被同組代碼取代為止； 同一組模態(tài)代碼在同一程序段不能同時出現(xiàn)，否則只有最后的代碼有效； 非模態(tài)指令只在本程序段中有

32、效。 組成：G后帶二位數(shù)字組成，從G00到G99共100種。,三、功能代碼簡介,1. 準(zhǔn)備功能G代碼,作用：用于控制CNC機(jī)床開關(guān)量，如主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液的開停、工件的夾緊松開等。 組成：M后帶二位數(shù)字組成，即Mnn。,三、功能代碼簡介,2. 輔助功能M代碼,M00：程序停止，主軸、進(jìn)給、冷卻停。執(zhí)行某固定的手動操作（如手動變速，換刀，工件調(diào)頭等）。完成按啟動鍵繼續(xù)執(zhí)行程序。 M01：計劃(任選)停止。主軸、進(jìn)給、冷卻停。不同的是，只有在操作面板上的“任意停止”按鍵被按下時，M01才有效，否則這個指令不起作用。用于停機(jī)抽樣檢查或其它需要臨時停車的場合。檢查完按啟動鍵繼續(xù)執(zhí)行程序。,三、功能代碼

33、簡介,2. 輔助功能M代碼,M02：程序結(jié)束。主軸、進(jìn)給、冷卻停使數(shù)控系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)。 M03、M04、M05：分別命令主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)。(方向是指正對z軸看去) M06：換刀指令。常用于加工中心機(jī)床刀庫換刀前的準(zhǔn)備動作。 M07、M08：切削液開。分別命令2號切削液(霧狀)及1號切削液(液狀)開。 M09：切削液停。 M10、M11：運動部件的夾緊及松開。 M30：程序結(jié)束?？墒钩绦蚍祷氐介_始狀態(tài)。,三、功能代碼簡介,3. F、S、T代碼續(xù)效代碼,F代碼進(jìn)給速度功能代碼 編碼法:F進(jìn)給速度數(shù)列序號（二位），這些數(shù)字不直接表示進(jìn)給速度的大小，而是機(jī)床進(jìn)給速度數(shù)列的序號(編碼號)，具體的進(jìn)

34、給速度需查表確定。 直接指定法:F進(jìn)給速度值(mm/min或mm/r），即F后面跟的數(shù)字就是進(jìn)給速度的大小。,三、功能代碼簡介,3. F、S、T代碼續(xù)效代碼,S代碼主軸轉(zhuǎn)速功能代碼 組成：S 后帶若干位數(shù)字，如S500、S3500等。其中數(shù)字表示實際的主軸轉(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。,T代碼刀具功能代碼 在有自動換刀功能的數(shù)控機(jī)床上，該指令用以選擇所需的刀具號和刀補號。 T0101 表示1號刀選用1號刀補值，T0102 表示1號刀選用2號刀補值。,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 編程的基礎(chǔ)知識 第三節(jié) 常用準(zhǔn)備功能指令的

35、編程方法 第四節(jié) 數(shù)控編程的工藝處理,一、與坐標(biāo)系相關(guān)的指令,1. 絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)指令G90、G91,在一般的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中，為方便計算和編程，都允許絕對坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式及其混合方式編程。 G90表示程序段中的坐標(biāo)尺寸為絕對坐標(biāo)值； G91表示為增量坐標(biāo)值。,一、與坐標(biāo)系相關(guān)的指令,1. 絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)指令G90、G91,絕對坐標(biāo)與增量坐際,例：圖示出AB和BC兩個直線插補程序段的運動方向及坐標(biāo)值?，F(xiàn)假定AB已加工完畢，要加工BC段，刀具在B點，則該加工程序段為：,絕對坐標(biāo)方式： G90 G01 X30 Y40 F*; 增量坐標(biāo)方式： G91 G01 X-50 Y-30 F*;,

36、一、與坐標(biāo)系相關(guān)的指令,1. 絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)指令G90、G91,這兩個指令是同組續(xù)效指令，也就是說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（既無G90又無G91），默認(rèn)一般是在G90狀態(tài)下。 在某些機(jī)床的增量坐標(biāo)尺寸不用G91指定，而是在運動軌跡的起點建立平行于X、Y、Z的增量坐標(biāo)系U、V、W。,注意：,G01 U-50 V-30 F* G91 G01 X-50 Y-30 F*,等效,一、與坐標(biāo)系相關(guān)的指令,2. 坐標(biāo)系設(shè)定指令G92,用來建立工件坐標(biāo)系。 G92規(guī)定了工件坐標(biāo)系原點的位置。即確定了工件坐標(biāo)系的原點(工件原點)在刀具刀位點起始位置（起刀點）多遠(yuǎn)的地方。

37、 編程時，通過G92指令將工件坐標(biāo)系的原點告訴數(shù)控系統(tǒng)，并把這一設(shè)定值存儲在數(shù)控裝置的存儲器中，執(zhí)行該指令后就確定了起刀點與工件原點的相對位置。 由于起刀點在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)已知，所以間接建立起工件坐標(biāo)與機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系。,一、與坐標(biāo)系相關(guān)的指令,2. 坐標(biāo)系設(shè)定指令G92,數(shù)控車床的工件坐標(biāo)系設(shè)定,G92 X320 Z200；,車削一般采用直徑編程,一、與坐標(biāo)系相關(guān)的指令,2. 坐標(biāo)系設(shè)定指令G92,數(shù)控銑床的工件坐標(biāo)系設(shè)定,G92 X160.0 Y-20.0；,主要內(nèi)容,一、與坐標(biāo)系相關(guān)的指令,2. 坐標(biāo)系設(shè)定指令G92,使用該指令，便建立了工件坐標(biāo)系，數(shù)控系統(tǒng)在加工之前送入系統(tǒng)的某個單

38、元。其后的加工程序中的編程尺寸都是在這個工件坐標(biāo)系的尺寸。 該指令還有補償工件在機(jī)床上安裝誤差的功能，即當(dāng)首件零件加工完成后，測量工件尺寸精度。如果發(fā)現(xiàn)是由于工件安裝不準(zhǔn)引起的誤差，則不必重新安裝工件，只需修改所設(shè)的坐標(biāo)值，即可消除這一加工誤差。 只有在采用絕對坐標(biāo)編程時才有意義。,注意：,一、與坐標(biāo)系相關(guān)的指令,3. 坐標(biāo)平面選擇指令G17、G18、G19,坐標(biāo)平面指定指令。G17，G18，G19分別表示規(guī)定的操作在XY，ZX，YZ坐標(biāo)平面內(nèi)。 程序段中的尺寸指令必須按平面指令的規(guī)定書寫。若數(shù)控系統(tǒng)只有一個平面的加工能力，可不必書寫。 這類指令為續(xù)效指令， 缺省值為G17。,二、運動控制指令

39、,1.快速點定位指令G00,編程格式：G00 X_ Y_ Z_ ； 功能：指令刀具從當(dāng)前點，以數(shù)控系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的快進(jìn)速度，快速移動到程序段所指令的下一個定位點。 它只是快速定位，不進(jìn)行切削加工，一般用作為空行程運動。,注意： G00指令中不需要指定速度，即F指令無效。 在G00狀態(tài)下，不同數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的運動情況可能不同。即G00的運動軌跡不一定是直線，若不注意則容易碰撞。,二、運動控制指令,1.快速點定位指令G00,G00指令的運動軌跡,二、運動控制指令,2.直線插補指令G01,編程格式：G01 X_a_ Y_b_ Z_c_ F_f_ ； 功能：指令多坐標(biāo)（2、3坐標(biāo)）以聯(lián)動的方式，按程序段

40、中規(guī)定的合成進(jìn)給速度f，使刀具相對于工件按直線方式，由當(dāng)前位置移動到程序段中規(guī)定的位置（a、b、c）。當(dāng)前位置是直線的起點，為已知點，而程序段中指定的坐標(biāo)值即為終點坐標(biāo)。,注意： G01 指令后面只有兩個坐標(biāo)值時，刀具將作平面直線插補，若有三個坐標(biāo)值時，將作空間直線插補。 G01 程序段中必須含有進(jìn)給速度F指令，否則機(jī)床不動作。 G01 和F指令均為續(xù)效指令。,二、運動控制指令,2.直線插補指令G01,空間直線插補,O020 N0010 G92 X50 Z10； (設(shè)定編程原點) NO020 G90 G00 X20 Z2 S600 T11 M03; (快進(jìn)AB) N0030 G01 X20 Z

41、-14 F100； (車外圓B) N0040 G01 X28 Z-38； (車圓錐CD) N0050 G01 X28 Z-48； (車外圓E) NO060 G01 X42 Z-48； (車平面E-F) N0070 G00 X50 Z10 M02； (快退至起刀點F-A),例2-1:車削加工如下圖所示零件輪廓(精加工，直徑40mm的外圓不加工)設(shè)A點為起刀點刀具由A點快進(jìn)至B點，然后沿BCDEF方向切削，再快速退刀至A點。,O050 N0010 G17 G92 X28 Y20; （設(shè)定編程原點) N0020 G90 G00 X16 S600 T01 M03;(快速定位P-A) N0030 G01

42、 X-8 Y8 F100; (直線插補A-B) N0040 X0 Y0; (直線插補B-O) N0050 X16 Y20; (直線插補O-A) N0060 G00 X28 M02; (快速返回A-P),例2-2:銑削加工如圖所示輪廓，P點為起刀點，刀具由P點快速移至A點，然后沿A-B-0-A方向銑削，再快速返回P點。,用絕對值方式編程：,O051 N0010 G92 X28 Y20; N0020 G91 G00 X-12 Y0 S600 T01 M03; N0030 G01 X-24 Y-12 F100; N0040 X8 Y-8; N0050 X16 Y20; N0060 G00 X12 Y

43、0 M02;,用增量值方式編程：,二、運動控制指令,3.圓弧插補指令G02、G03,功用：,G02：順時針圓弧(順圓)插補。,G03：逆時針圓弧(逆圓)插補。,圓弧運動控制指令，用 以實現(xiàn)圓弧插補加工。,圓弧順、逆的判斷方法為： 在圓弧插補中，沿垂直于要加工的圓弧所在平面的坐標(biāo)軸由正方向向負(fù)方向看，由圓弧起點終點，半徑矢量轉(zhuǎn)動方向是順時針方向為02，是逆時針方向為G03。,二、運動控制指令,3.圓弧插補指令G02、G03,格式:,；,程序段中的終點坐標(biāo)、Y、Z可以用絕對坐標(biāo)，也可以用增量坐標(biāo)。取決于程序段中已指定的G90或G91，還可以用增量坐標(biāo)字、指定(如車床); 程序段中的圓心坐標(biāo)、J、一

44、般用從圓弧起點指向圓心的矢量在坐標(biāo)系中的分矢量(投影)來決定。且對大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)來說，總是為增量值; 有些數(shù)控系統(tǒng)允許用半徑參數(shù)R代替圓心坐標(biāo)參數(shù)、編程。,二、運動控制指令,3.圓弧插補指令G02、G03,用起點指向圓心的矢量在 X，Y，Z軸上的分量I，J，K表示,圓心位置的確定:,R表示法：用半徑R帶有符號的數(shù)值來表示：,AB180：R 0，R100；AB180：R 0, R-100,G92 X0 Y18; G90 G02 X18 Y0 I0 J-18 F100 S300 T01 M03; G03 X68 Y0 I25 J0; G02 X88 Y20 I0 J20 M02;,例2-5:銑削加

45、工如圖2-19所示的曲線輪廓，設(shè)A點為起刀點，從點A沿圓C1、C2、C3到D點停止，方向如圖中所示，進(jìn)給速度為100mmmin。,1）絕對值方式(圓心坐標(biāo)參數(shù)法) ：,用增量值方式編程：,2）增量值方式(圓心坐標(biāo)參數(shù)法) ：,G92 X0 Y18; G91 G02 X18 Y-18 I0 J-18 F100 S300 T01 M03; G03 X50 Y0 I25 J0; G02 X20 Y20 I0 J20 M02;,G92 X0 Y18; G90 G02 X18 Y0 R18 F100 S300 T01 M03; G03 X68 Y0 R25; G02 X88 Y20 R-20 M02;,

46、例2-5:銑削加工如圖2-19所示的曲線輪廓，設(shè)A點為起刀點，從點A沿圓C1、C2、C3到D點停止，方向如圖中所示，進(jìn)給速度為100mmmin。,3）絕對值方式(半徑R法) ：,用增量值方式編程：,4）增量值方式(半徑R法) ：,G92 X0 Y18; G91 G02 X18 Y-18 R18 F100 S300 T01 M03; G03 X50 Y0 R25; G02 X20 Y20 R-20 M02;,二、運動控制指令,4.暫停(延遲)指令G04 （非續(xù)效指令）,功用： G04指令可使刀具作短時間的無進(jìn)給運動，進(jìn)行光整加工，可用于車槽、鏜平面、锪孔等場合。例如，車削環(huán)槽時，若進(jìn)給完立即退刀

47、，則其環(huán)槽外形為螺旋面，用暫停指令使工件空轉(zhuǎn)幾秒鐘，即能光整成圓。 格式： G04 其中，符號表示地址符，常用的地址符有X、U、P等，不同系統(tǒng)有不同的規(guī)定， 為數(shù)字，表示暫停時間(以秒或毫秒為單位)，或表示工件轉(zhuǎn)數(shù)，視具體機(jī)床而定。 G04為非續(xù)效指令，只在本程序段有效。,三、刀具補償指令,1. 刀具半徑自動補償指令G4l、G42、G40,用圓頭刀具進(jìn)行輪廓加工時、必須考慮刀具半徑的影響。 按刀心軌跡編程很不方便，計算繁瑣，當(dāng)?shù)毒吣p、重磨以及更換新刀具導(dǎo)致刀具半徑變化時，又需要重新計算與編程。,刀具半徑自動補償?shù)母拍?刀具半徑補償就是要求數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)工件輪廓（AB）和刀具半徑自動計算出刀心

48、軌跡（AB）。,三、刀具補償指令,1. 刀具半徑自動補償指令G4l、G42、G40,編程格式,G41 ：左刀補，即沿加工方向看刀具在左邊 G42 ：右刀補，即沿加工方向看刀具在右邊 G40 ：取消刀補 D： 偏置值寄存器選用指令。 xx：刀具補償偏置值寄存器號,或,三、刀具補償指令,1. 刀具半徑自動補償指令G4l、G42、G40,G41 ：左刀補,G42 ：右刀補,三、刀具補償指令,1. 刀具半徑自動補償指令G4l、G42、G40,N0040 G90 G01 G41 XA YA D01 F400; N0050 XB YB; N0060 XC YC; N0070 G42 XD YD; N008

49、0 G41 XA YA; N0090 G40 XP YP M02;,例：,主要內(nèi)容,三、刀具補償指令,1. 刀具半徑自動補償指令G4l、G42、G40,1）簡化編程工作,2）實現(xiàn)粗、精加工,3）實現(xiàn)內(nèi)外型面的加工,優(yōu)點：,三、刀具補償指令,2. 刀具長度補償指令G43、G44,一般用于刀具軸向(Z方向)的補償，可使刀具在Z方向上的實際位移大于或小于程序給定值，即: 實際位移量程序給定值補償值 上式中，二值相加稱為正偏置，用G43指令來表示；二值相減稱為負(fù)偏置，用G44指令來表示。給定的程序坐標(biāo)值和輸入的補償值本身都可正可負(fù)，由需要而定。,功用,三、刀具補償指令,2. 刀具長度補償指令G43、G

50、44,其中，Z值是程序中給定的坐標(biāo)值。H值是刀具長度補償值寄存器的地址號該寄存器中存放著補償值。 刀具長度補償指令G43、G44的注銷也用取消刀補指令G40。,格式,四、固定循環(huán)指令,數(shù)控加工中，一般一個動作就要編制一條加工程序，但在許多情況下，常常重復(fù)一組固定的動作。如能用一條固定循環(huán)指令去執(zhí)行，則程序段數(shù)就會大為減少。 在G指令中，常用G80-G89作為固定循環(huán)指令。而在有些車床中，常用G33-G35和G76-G79作為固定循環(huán)指令。固定循環(huán)指令一般隨機(jī)床的種類、型號、生產(chǎn)廠家等而變，是不通用的。,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 編程的基礎(chǔ)知識 第三節(jié) 常用準(zhǔn)備功能指令的編程方法 第四節(jié) 數(shù)控編程的

51、工藝處理,數(shù)控加工工藝的特點:,工序內(nèi)容具體 工序內(nèi)容復(fù)雜 工序內(nèi)容嚴(yán)密 工序集中 加工精度不僅取決于加工過程，還取決于程編階段（存在逼近誤差、圓整化誤差、插補誤差）,數(shù)控加工工藝的內(nèi)容：,數(shù)控加工的合理性分析 零件的工藝性分析 工藝過程和工藝路線制訂 零件安裝方法確定 刀具選擇和切削用量確定,一、合理確定零件的加工路線,零件的加工路線指數(shù)控機(jī)床加工過程中刀具刀位點相對于被加工零件的運動軌跡和運動方向。,保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求； 盡量縮短加工路線，減少刀具空程移動時間； 使數(shù)值計算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量；,加工路線的選擇原則：,二、合理選擇對刀點、換刀點,1. 對刀

52、點,刀具相對于工件運動的起點，又稱起刀點，也就是程序運行的起點。,應(yīng)便于數(shù)學(xué)處理和程序編制（位于編程原點，或已知坐標(biāo)值點）； 對刀點在機(jī)床上容易校準(zhǔn)，在加工過程中便于檢查； 引起的加工誤差?。ūM量在設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上）,選擇原則：,如何對刀？,所謂“刀位點”就是表征刀具特征的點。,“刀位點”與“對刀點”重合。,二、合理選擇對刀點、換刀點,二、合理選擇對刀點、換刀點,數(shù)控車床對刀,數(shù)控銑床對刀,二、合理選擇對刀點、換刀點,自動對刀,激光對刀,二、合理選擇對刀點、換刀點,2. 換刀點,定義：刀架轉(zhuǎn)位換刀時的位置?？梢允枪潭c（如加工中心），也可以是任意設(shè)定的點（如車床）。,注意： 換刀點應(yīng)根據(jù)工

53、序內(nèi)容的安排，編程時應(yīng)考慮不同工步間的換刀問題。 為了防止換刀時刀具碰傷工件，換刀點往往設(shè)在工件或夾具的外部。,三、合理選擇工件裝夾方法、刀具和切削用量,要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案。應(yīng)盡量選用已有的通用夾具裝夾，減少裝夾次數(shù)，做到在一次裝夾中能把零件上所有要加工的表面都加工出來。,盡量選用組合夾具、可調(diào)整夾具等標(biāo)準(zhǔn)化和通用化夾具，避免采用專用夾具。 工件的裝卸要快速、方便、可靠，常采用氣動、液壓夾具，以減少機(jī)床的停機(jī)時間； 零件上的加工部位要外露敞開，不要因裝夾工件而影響刀具進(jìn)給和切削加工。,夾具選用或設(shè)計原則：,1. 工件的裝夾,主要內(nèi)容,氣動夾緊,三、合理選擇工件裝夾方法、刀具和切削用量

54、,主要內(nèi)容,雙工位高速加工,三、合理選擇工件裝夾方法、刀具和切削用量,刀具選擇通常要考慮工件材料、加工型面類型、機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容等因素。 應(yīng)滿足：安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度高等要求。,三、合理選擇工件裝夾方法、刀具和切削用量,2. 刀具的選擇,主要內(nèi)容,三、合理選擇工件裝夾方法、刀具和切削用量,車削刀具,主要內(nèi)容,三、合理選擇工件裝夾方法、刀具和切削用量,銑削刀具,主要內(nèi)容,三、合理選擇工件裝夾方法、刀具和切削用量,鉆、鏜刀,主要內(nèi)容,三、合理選擇工件裝夾方法、刀具和切削用量,工具系統(tǒng),粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本； 半精加工和精加工時，應(yīng)在保證

55、加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。,三、合理選擇工件裝夾方法、刀具和切削用量,2. 切削用量的選擇,切削用量：主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、背吃刀量、進(jìn)給速度、切削寬度等。,背吃刀量,背吃刀量（也稱切削深度）主要根據(jù)工件的加工余量和由工件、刀具、夾具、機(jī)床組成的工藝系統(tǒng)剛度所決定。 在剛度允許的情況下，最好在留出精加工余量的基礎(chǔ)上，一次切凈余量，這樣可減少走刀次數(shù)，提高加工效率，同時又能提高加工精度和改善表面質(zhì)量。,三、合理選擇工件裝夾方法、刀具和切削用量,主要內(nèi)容,在剛性不足或余量很大或不均勻時，粗加工可分幾次進(jìn)給，切削深度依此減少。 在中等功率機(jī)床上，粗加工（Ra10-80m）時切

56、削深度可達(dá)8-10mm。半精加工（Ra1.25-10 m）時，切削深度取為0.5-2mm。精加工（Ra0.32-1.25 m）時，切削深度取為0.2-0.4mm。 不同材料切削深度不一樣：,三、合理選擇工件裝夾方法、刀具和切削用量,主要內(nèi)容,進(jìn)給速度,當(dāng)工件質(zhì)量能得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選較高的進(jìn)給速度。 在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進(jìn)給速度。 當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時，進(jìn)給速度應(yīng)選小些。,三、合理選擇工件裝夾方法、刀具和切削用量,主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)已經(jīng)選定的切削深度、進(jìn)給量及刀具耐用度選擇切削速度。,四、合理編制工藝文件,工序卡 工序卡主要用于自動換刀數(shù)控機(jī)床。

57、 刀具調(diào)整單 數(shù)控機(jī)床上所用刀具一般要在對刀儀上預(yù)先調(diào)整好直徑和長度。 機(jī)床調(diào)整單 機(jī)床調(diào)整單是操作人員在加工零件之前調(diào)整機(jī)床的依據(jù)。,數(shù)控加工工藝文件既是數(shù)控加工、產(chǎn)品驗收的依據(jù)，也是操作者要遵守、執(zhí)行的規(guī)范。數(shù)控加工工藝文件主要有工序卡、刀具調(diào)整單、零件的加工程序單等。,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 編程的基礎(chǔ)知識 第三節(jié) 常用準(zhǔn)備功能指令的編程方法 第四節(jié) 數(shù)控編程的工藝處理,數(shù)控加工編程方法數(shù)控車床編程,概述 手工編程方法 數(shù)控車床編程單一指令 數(shù)控車床編程單一循環(huán)指令 數(shù)控車床編程復(fù)合循環(huán)指令 數(shù)控車床的對刀,主要內(nèi)容,零件 圖紙,數(shù)控工藝分析,確定加工內(nèi)容、路線,數(shù)學(xué)處理,程序 編制,試切

58、、驗證,編程 手冊,確定刀、夾、量具,確定切削用量,手工編程流程圖,3.1 概述,數(shù)控車床(主軸位置分): 立式數(shù)控車床(回轉(zhuǎn)直徑較大的盤類零件) 臥式數(shù)控車床(軸向尺寸較長或小型盤類零件),3.2.1 數(shù)控車床編程方法及編程實例,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床屬低檔型，一般采用步進(jìn)電動機(jī)和單片機(jī)控制，成本較低，車削精度也不高； 普通數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)，具有刀具半徑補償、固定循環(huán)等功能，可同時控制兩個坐標(biāo)軸，即X軸和Z軸，普遍應(yīng)用于企業(yè)的實際生產(chǎn)中。 車削加工中心是在普通數(shù)控車床的基礎(chǔ)上，增加了C軸和銑削動力頭，有的還配備了刀庫和機(jī)械手，可實現(xiàn)X、Z和C三個坐標(biāo)軸聯(lián)動。車削中心除可以進(jìn)行一般車削外，還可以進(jìn)行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉(zhuǎn)中心的孔和徑向孔的鉆削等加工。,數(shù)控車床(按功能分):,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床,普通數(shù)控車床,刀架,床身,主軸箱,滾珠絲杠,床座,尾座,高精度導(dǎo)軌,車削中心,數(shù)控車削主要適合對象:,1.高精度回轉(zhuǎn)零件 2.零件廓形復(fù)雜或難于控制尺寸的回轉(zhuǎn)體零件,4.帶特殊螺紋