数控加工编程基础.ppt
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1、数控技术数控技术第二章第二章 数控加工编程基础数控加工编程基础数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/212主主 要要 内内 容容第一节概述第二节编程的基础知识第三节G指令编程方法与举例第四节数控编程的工艺处理第五节程序编制中的数值计算数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/213内 容 提 要本章将简要介绍数控加工工艺和典型数控加工方法、手工加工程序编制的方法及编程实例。数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加
2、工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/214准备准备1 1数控车床的结构组成数控车床的结构组成CK7815数控车床数控车床数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/215CK7815数控车床床身导轨为60倾斜布置,排屑方便。导轨截面为矩形,刚性很好。主轴由调速电机驱动,主轴尾端带有液压夹紧油缸,可用于快速自动装夹工件。床鞍溜板上装有横向进给驱动装置和转塔刀架,刀盘可选配8位或12位。纵横向进给系统采用直流伺服电机带动滚珠丝杠,使刀架移动。尾座套筒采用液压驱动。可采用光电读带机和手工键盘程序输入方式,
3、带有CRT显示器、数控操作面板和机械操作面板。另外还有液动式防护门罩和排屑装置。数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础鑫盛机床鑫盛机床AD-15BAD-15B数控车床数控车床数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/217XK5032型数控铣床准备准备2 2数控铣床的结构组成数控铣床的结构组成数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/218和传统的铣床一样,机床的主要部件有床
4、身、铣头、主轴、纵向工作台(X轴)、横向床鞍(Y轴)、可调升降台(手动)、液压与气动控制系统和电气控制系统等。作为数控机床的特征部件有X、Y、Z(刀具)各进给轴驱动用伺服电机、行程限位及保护开关、数控操作面板及其控制台。伺服电机内装有脉冲编码器,位置及速度反馈信息均由此取得,构成半闭环控制系统。数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/219准备准备3 3加工中心的结构组成加工中心的结构组成数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2110
5、第一节第一节 概概 述述数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2111一、程序编制的基本概念一、程序编制的基本概念数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2112一一.程序编制的基本概念程序编制的基本概念程序编制是指:程序编制是指:从零件图纸到数控加工指令的有序排列从零件图纸到数控加工指令的有序排列(制成控制介质)的全过程。(制成控制介质)的全过程。将零件加工的工艺分析、加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、将零件加工的工艺分析、加工顺序、零件
6、轮廓轨迹尺寸、工艺参数工艺参数(f(f、s s、t)t)及辅助动作(变速、换刀、冷却液启停、及辅助动作(变速、换刀、冷却液启停、工件夹紧松开等)等,用规定的文字、数字、符号组成的工件夹紧松开等)等,用规定的文字、数字、符号组成的代码按一定的格式编写加工程序单,并将程序单的信息变代码按一定的格式编写加工程序单,并将程序单的信息变成控制介质的整个过程。成控制介质的整个过程。数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础数数控控技技术术第第
7、第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2115一一.程序编制的基本概念程序编制的基本概念零零件件图图样样工工艺艺人人员员夹具表夹具表夹具表夹具表机床表机床表机床表机床表刀具表刀具表刀具表刀具表工工艺艺规规程程编编程程人人员员加加工工程程序序初初稿稿加加工工程程序序修修修修 改改改改编程手册编程手册数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2116二、手工编程的内容和步骤二、手工编程的内容和步骤数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加
8、工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2117二、手工编程的内容和步骤二、手工编程的内容和步骤1.1.图纸工艺分析图纸工艺分析在对图纸工艺分析(与普通加工的图纸分析相似)的基础上确定:加工机床、刀具与夹具;加工机床、刀具与夹具;零件加工的工艺线路、工步顺序;零件加工的工艺线路、工步顺序;切削用量切削用量(f、s、t)等工艺参数。等工艺参数。计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程
9、程程基基基基础础础础2022/12/21182.2.计算运动轨迹计算运动轨迹根据图纸尺寸及工艺线路的要求:选定工件坐标系;计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值;将坐标值按NC机床规定编程单位(脉冲当量)换算为相应的编程尺寸。错误错误错误错误计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸修修修修改改改改二、手工编程的内容和步骤二、手工编程的内容和步骤数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/21193.3.3.3.编制程序及初步校验编制程序及初
10、步校验编制程序及初步校验编制程序及初步校验根据制定的加工路线、切削用量、选用的刀具、辅助动作,按照数控系统规定指令代码及程序格式,编写零件加工程序,并进行校核、检查上述两个步骤的错误。二、手工编程的内容和步骤二、手工编程的内容和步骤计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/21204.4.4.4.制备控制介质制备控制介质制备控制介质制备控制介质将程序单上的内容,经
11、转换记录在控制介质上(如存储在磁盘上),作为数控系统的输入信息,若程序较简单,也可直接通过键盘输入(MDI)。计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改二、手工编程的内容和步骤二、手工编程的内容和步骤数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/21215.5.5.5.程序的校验和试切程序的校验和试切程序的校验和试切程序的校验和试切所制备的控制介质,必须经过进一步的校验和试切削,证明是正确无误,才能用于正式加
12、工。如有错误,应分析错误产生的原因,进行相应的修改。常用的校验和试切方法:阅读阅读法、模拟法、试切法等。法、模拟法、试切法等。计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改二、手工编程的内容和步骤二、手工编程的内容和步骤数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2122三、数控编程方法三、数控编程方法数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础202
13、2/12/2123三、数控编程方法三、数控编程方法编程方法:手工编程和自动编程编程方法:手工编程和自动编程 1 1、手动编程、手动编程 定义:整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高(熟悉数控代码功能、编程规则,具备机械加工工艺知识和数值计算能力)适用:几何形状不太复杂的零件;三坐标联动以下加工程序数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2124三、数控编程方法三、数控编程方法2 2、自动编程:、自动编程:定义:定义:编程人员根据零件图纸的要求,按照某个自动编程系统的编程人员根据零件图纸的要求,按照某个自动编程系
14、统的规定,将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机,编程系统规定,将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机,编程系统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。分类:分类:语言式自动编程和图形交互式自动编程。语言式自动编程和图形交互式自动编程。适用:适用:形状复杂的零件;形状复杂的零件;虽不复杂但编程工作量很大的零件(如有数千个孔的零件);虽不复杂但编程工作量很大的零件(如有数千个孔的零件);虽不复杂但计算工作量大的零件(如非圆曲线轮廓的计算)。虽不复杂但计算工作量大的零件(如非圆曲线轮廓的计算)。数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加
15、加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2125三、数控编程方法三、数控编程方法3 3、比较、比较用用手手工工编编程程时时,一一个个零零件件的的编编程程时时间间与与机机床床实实际际加加工工时时间间之之比,平均约为比,平均约为 3030:1 1。数数控控机机床床不不能能开开动动的的原原因因中中,有有202030%30%是是由由于于加加工工程程序序不不能能及时编制出造成的及时编制出造成的编程自动化是当今的趋势!但手工编程是学习自动编程基础!编程自动化是当今的趋势!但手工编程是学习自动编程基础!数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程
16、程基基基基础础础础2022/12/2126三、数控编程方法三、数控编程方法4 4、标准、标准 国际上通用的数控编程的标准有国际上通用的数控编程的标准有2 2种:种:ISOISO国际标准化组织标准。国际标准化组织标准。EIAEIA美国电子工业协会标准美国电子工业协会标准我国标准我国标准GB/T 8870 GB/T 8870 1988数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2127第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础
17、础础础2022/12/2128一、数控加工程序的结构一、数控加工程序的结构数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2129一、数控加工程序的结构1.1.1.1.程序的组成程序的组成程序的组成程序的组成一个完整的数控加工程序由程序名、程序体和程序结束三一个完整的数控加工程序由程序名、程序体和程序结束三一个完整的数控加工程序由程序名、程序体和程序结束三一个完整的数控加工程序由程序名、程序体和程序结束三部分组成。部分组成。部分组成。部分组成。O0001O0001程序名程序名N01G92X50.0Y20.0N01G92X5
18、0.0Y20.0;N02N02;N03N03;程序体程序体N04N04;N05;N05;NNM02M02;程序结束程序结束O、P、地址地址程序号(名),置于程序开头,用程序号(名),置于程序开头,用作一个具体加工程序的存储、检索、作一个具体加工程序的存储、检索、调用标记。调用标记。程序段:程序段:程序段号功能字段结束符程序段号功能字段结束符程序段号程序段号地址数字地址数字数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2130一、数控加工程序的结构 程序名程序名 程序名(程序号)是一个程序必需的标识符。由地址符后带一般为4
19、位数字组成。程序号地址符常见的有:“%”、“O”、“P”等,视具体数控系统而定。西门子系统和国产华中I型系统用“%”,日本FANUC系统用“O”;美国的AB系统用“P”。程序体程序体 它表示数控加工要完成的全部动作,是整个程序的核心。它由许多程序段程序段组成,每个程序段由一个或多个指令字构成。程序结束程序结束 它是以程序结束指令M02 或M30,结束整个程序的运行。数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2131加工程序的结构加工程序的结构 加工程序加工程序 主程序和子程序主程序和子程序 程序段程序段(block)
20、(block)字字(word)(word)地址和数据地址和数据一、数控加工程序的结构数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/21322 2、程序段的格式、程序段的格式、程序段的格式、程序段的格式q定义:定义:程序段是可作为一个单位来处理的、连续的字组,是加工程序中的一条语句。一个加工程序是若干个程序段组成的。q程序段中指令字的排列顺序和书写规则,不同的数控系统有不同的程序段格式。格式不合规定,数控装置会发出出错报警。q程序段格式:程序段格式:主要有固定顺序程序段格式,带分隔符的程序段格式,以及字地址可变程序段格式三
21、种。固定顺序程序段格式现在已很少采用。一、数控加工程序的结构数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2133q带分隔符的程序段格式带分隔符的程序段格式采用分隔符号将各字分开,采用分隔符号将各字分开,每个字的顺序所代表的功能固定不变,这种程序段格式每个字的顺序所代表的功能固定不变,这种程序段格式不直观易出错,常用于功能不多、相对固定的数控装置不直观易出错,常用于功能不多、相对固定的数控装置中。如我国数控线切割机床的数控装置多采用中。如我国数控线切割机床的数控装置多采用3B3B或或4B4B带带分隔符的程序段格式,分隔符
22、的程序段格式,B B为分隔符号,其一般格式为:为分隔符号,其一般格式为:BXBYBJGZBXBYBJGZ。q目前国内外应用最广泛的是字地址可变程序段格式。目前国内外应用最广泛的是字地址可变程序段格式。一、数控加工程序的结构数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/21343 3 3 3、字地址可变程序段格式、字地址可变程序段格式、字地址可变程序段格式、字地址可变程序段格式N03N03 G91G01G91G01 X50Y60X50Y60 F200F200 S400S400 M03M08M03M08 ;程程序序段段号号G
23、 G指指令令尺尺寸寸指指令令进进给给速速度度指指令令主主轴轴转转速速指指令令M M指指令令程程序序段段结结束束符符一、数控加工程序的结构数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2135一、数控加工程序的结构该程序段命令机床用该程序段命令机床用1 1号刀具以号刀具以300r/min300r/min的速度正转,并以的速度正转,并以60mm/min60mm/min的进给速的进给速度直线插补运动至度直线插补运动至X80.5mmX80.5mm和和Z-35mmZ-35mm处。处。数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数
24、控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2136一、数控加工程序的结构(1 1)程序段标号,程序段结束字符)程序段标号,程序段结束字符)程序段标号,程序段结束字符)程序段标号,程序段结束字符程序段标号指令:程序段标号指令:地址符地址符 NN后带若干数字组成;后带若干数字组成;程序段结束指令:程序段结束指令:每一个程序段都应有结束符,它是数控系统编译程序的每一个程序段都应有结束符,它是数控系统编译程序的标志。常用的有:标志。常用的有:“;”、“LF”LF”、“NL”NL”、“CR”CR”等视具体数控系统而定。等视具体数控系统而定。数数控控技技术术第第第第二二二二章
25、章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2137一、数控加工程序的结构(2)指令)指令字字每个程序段由若干个指令字组成。所谓字是指一系列按规定排列的字符,作为一个信息单元存储、传递和操作。字是由一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成,这个英文字母称为地址符。如:“X2500”是一个字,X为地址符,数字“2500”为地址中的内容。数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章数数数数控控控控加加加加工工工工编编编编程程程程基基基基础础础础2022/12/2138一、数控加工程序的结构(3 3)字的功能字的功能组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义。程序
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