第02章数控加工编程基础.ppt
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1、数控编程技术,第2章数控加工编程基础,数控加工编程基础,教学时数:6学时教学目的与要求:要求学生了解数控机床程序的组成、结构,坐标系建立的原则,方法,插补的原理,方法等。教学重点:数控编程概述数控加工工艺分析 数控加工的程序格式及编程方式教学难点:如何讲清插补的基本知识;数控编程几何基础;刀具补偿的概念等。,第2章数控加工编程基础,数控编程概述插补的基本知识数控编程几何基础 刀具补偿的概念 数控加工工艺分析 数控加工的程序格式及编程方式,数控编程概述,程序编制的内容和步骤数控加工,是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。数控机床程序编制过程的主要内容包括:零件图的分析、数控机床的选择、工件
2、装夹方法的确定、加工工艺的确定、刀具的选择、程序的编制、程序的调试。从零件图的分析开始到零件加工完毕。,1零件图的分析2数控机床的选择 3工件装夹方法的确定4加工工艺的确定5刀具的选择6程序的编制7程序的调试,程序编制的方法 1手工编程利用一般的计算工具,通过各种数学方法,人工进行刀具轨迹的运算,并进行指令编制。这种方式比较简单,很容易掌握,适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程,对机床操作人员来讲必须掌握。,2自动编程(1)自动编程软件编程利用通用的微型计算机及专用的自动编程软件,以人机对话方式确定加工对象和加工条件自动进行运算和生成指令。专用软件多为在开放式操作系统环境下
3、,在微型计算机上开发的,成本低、通用性强。,(2)CAD/CAM集成数控编程系统自动编程利用CAD/CAM系统进行零件的设计、分析及加工编程。该种方法适用于制造业中的CAD/CAM集成编程数控系统,目前正被广泛应用。该方式适应面广、效率高、程序质量好适用于各类柔性制造系统(FMS)和集成制造系统(CIMS),但投资大,掌握起来需要一定时间。,什么是数控加工编程这是一个钻孔程序的实例,程序如下:P0001;程序名N10 T01 M06 S1000 M03;选择刀具,启动主轴N20 G54 G90 G00 Z10;建立工件原点,快移N30 G81 G99 X20 Y40 Z2 I-15 F80;钻
4、孔循环N40 X40 Y60;钻第二孔 N50 X60 Y40;钻第三孔N60 X40 Y20;钻第四孔N70 G80 G00 Z50 M05 M30;结束钻孔,程序结束,图2.1钻孔实例,程序格式:P N 10 T M 06 S F M03N 20 G54 G90 G00 X-Y-Z-M08N30 N100 M09N110 M30/M02注:程序段由若干个指令字组成,如M03,X10等每个指令字由地址符和数字组成如G54,G地址符,程序内容:,程序的编号;如:P0001工件的原点(编程原点);如:G54FST指令,即:进给速度、主轴转速、刀具指令主轴启动、换刀;如:M03,M06刀具的引进、
5、退出(快进、快退);如:G00 Z10刀具的运动轨迹;如:G01,G02冷却液的开停;如:M08,M09程序结束;如M02,M30,编程步骤,确定加工工艺,节点位置计算,熟悉零件图,用机床识别的代码编程,图形模拟,首件试切,修改,完成,工艺分析与数值计算,分析零件加工工艺:确定加工机床、刀具与夹具;确定零件加工的工艺线路、工步顺序;切削用量(f、s、t)等工艺参数;数值计算: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。,2.1.1 插补的基本概念,2.1 插补的基本知识,第2章数控加工编程基础,
6、2.1.2 常用的插补方法,插插补.ppt,2.2数控编程几何基础 数控机床坐标系建立的原则:,第2章数控加工编程基础,刀具相对于静止的工件而运动的原则 标准右手直角坐标系,用X、Y、Z表示直线运动的三个方向,右手定则 Z轴正方向为刀具远离工件的方向 用A、B、C表示分别绕X、Y、Z坐标轴的旋转运动,符合右手螺旋定则 平行于X、Y、Z坐标轴的符加轴为U、V、W及P、Q、R,2.2 数控机床坐标系,2.2.1 机床坐标系及运动方向,第2章数控加工编程基础,图2.3右手笛卡尔坐标系,如何确定数控机床的坐标系,第2章数控加工编程基础,1.先确定Z轴:.主运动轴为Z轴.多个主轴时,垂直于工件装夹平面的
7、为主要主轴,平行于该轴方向的为Z轴.无主轴时,垂直于工件装夹平面的方向为Z轴.刀具远离工件的方向为Z轴正方向2.再确定X轴:主轴(Z轴)带工件旋转的机床,如车床 1.X轴分布在径向,平行于横向滑座 2.刀具远离主轴中心线的方向为正向主轴(Z轴)带刀具旋转的机床,如铣、钻、镗床 1.X轴是水平的,平行于工件的装夹平面 2.立式:主轴垂直布置,由主轴向立柱看,X轴的正方向指向右 3.卧式:主轴水平布置,由主轴向工件看,X轴的正方向指向右3.最后按右手定则确定Y轴,铣床坐标轴的分布,车床坐标轴的分布,双立柱龙门铣床的坐标系,对Z轴轴线在竖直方向且为双立柱的数控机床(如:龙门机床),规定由刀具向左立柱
8、看时,X 坐标的正方向指向右边。参见右图。,2.2 数控机床坐标系,2.2.2 绝对坐标与增量坐标,第2章数控加工编程基础,所有坐标值均以机床或工件原点计量的坐标系称为绝对坐标系。在这个坐标系中移动的尺寸称为绝对坐标,也叫绝对尺寸,所用的编程指令称为绝对坐标指令。运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系称为增量坐标系,也叫相对坐标系。在这个坐标系中移动的尺寸称为增量坐标,也叫增量尺寸,所用的编程指令称为增量坐标指令,2.2 数控机床坐标系,2.2.3 机床原点与机床参考点,第2章数控加工编程基础,机床原点又称为机械原点,它是机床坐标的原点。该点是机床上的一个固定的点,其位置是由机床设计和制造
9、单位确定的,通常不允许用户改变。机床原点是工件坐标系、编程坐标系、机床参考的基准点。这个点不是一个硬件点,而是一个定义点。机床参考点是采用增量式测量的数控机床所特有的,机床原点是由机床参考点体现出来的。机床参考点是一个硬件点,2.2 数控机床坐标系,2.2.4 工件坐标系,第2章数控加工编程基础,工件坐标系的原点就是工件原点,也叫做工件零点。与机床坐标系不同,工件坐标系是人为设定的,选择工件坐标系的原点的一般原则是:1尽量选在工件图样的基准上,便于计算,减少错误,以利于编程。2尽量选在尺寸精度高,粗糙度值低的工件表面上,以提高被加工件的加工精度。3要便于测量和检验。4对于对称的工件,最好选在工
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