數(shù)控加工程序的編制與數(shù)控加工

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1、1,第二章 數(shù)控程序的編制,2,2.1 概述 2.1.1數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟,在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，也必須對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，制定工藝規(guī)程，同時(shí)要將工藝參數(shù)、幾何圖形數(shù)據(jù)等，按規(guī)定的信息格式記錄在控制介質(zhì)上，將此控制介質(zhì)上的信息輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置控制機(jī)床完成零件的全部加工。,,3,內(nèi)容包括：對(duì)零件圖樣進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容和要求；確定加工方案；選擇適合的數(shù)控機(jī)床；選擇或設(shè)計(jì)刀具和夾具；確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。 這一工作要求編程人員能夠?qū)α慵D樣的技術(shù)特性、幾何形狀、尺寸及工藝要求進(jìn)行分析，并結(jié)合數(shù)控機(jī)床使用的基礎(chǔ)知識(shí)，如數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)

2、的功能等，確定加工方法和加工路線。,1）分析零件圖樣和制定工藝方案,4,在確定了工藝方案后，要根據(jù)零件的幾何尺寸、加工路線等，計(jì)算刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡，以獲得刀位數(shù)據(jù)。 數(shù)控系統(tǒng)一般均具有直線插補(bǔ)與圓弧插補(bǔ)功能，對(duì)于加工由圓弧和直線組成的較簡(jiǎn)單的平面零件，需要計(jì)算出各幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心坐標(biāo)值等。當(dāng)零件的幾何形狀與控制系統(tǒng)的插補(bǔ)功能不一致時(shí)，就需要進(jìn)行較復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算，一般需要使用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算，否則難以完成。,2）數(shù)學(xué)處理,5,在完成上述工藝處理及數(shù)值計(jì)算工作后，即可編寫(xiě)零件加工程序。程序編制人員使用數(shù)控系統(tǒng)的程序指令，按照規(guī)定的程序格式，逐段編寫(xiě)加工程序。程序編制人員應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的

3、功能、程序指令及代碼十分熟悉，才能編寫(xiě)出正確的加工程序。,3）編寫(xiě)零件加工程序,6,一般在正式加工之前，要對(duì)程序進(jìn)行檢驗(yàn)。 通常可采用： （1）機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)的方式 （2）圖形模擬 （3）對(duì)于形狀復(fù)雜和要求高的零件，也可采用鋁件、塑料或石蠟等易切材料進(jìn)行試切來(lái)檢驗(yàn)程序。 （4）采用與被加工零件材料相同的材料進(jìn)行試切。當(dāng)發(fā)現(xiàn)加工的零件不符合加工技術(shù)要求時(shí)，可修改程序或采取尺寸補(bǔ)償?shù)却胧?4）程序檢驗(yàn),7,1）手工編程 手工編程是由人工完成編程的全部步驟。手工編程適用于零件形狀簡(jiǎn)單、程序段較少、計(jì)算簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。它是自動(dòng)編程的基礎(chǔ)。 2）自動(dòng)編程 對(duì)于零件形狀復(fù)雜或程序量大的零件采用手工編程則工作量很

4、大或不可能時(shí)，就必須借助計(jì)算機(jī)CAM軟件進(jìn)行自動(dòng)編程。,2.1.2 數(shù)控機(jī)床程序的編制方法,8,2.2 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ),數(shù)控加工工藝分析內(nèi)容： 1)選擇數(shù)控機(jī)床，確定工序內(nèi)容。 2)分析被加工零件圖樣，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求，確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線，如工序的劃分、加工順序的安排、與傳統(tǒng)加工工序的銜接等。 3)設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序。如工步的劃分、零件的定位與夾具的選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等。,9,2.2 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ),4)調(diào)整數(shù)控加工工序的程序。如對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、加工路線的確定、刀具的補(bǔ)償。 5)分配數(shù)控加工中的容差。 6)處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令。,10,2

5、.3 數(shù)控程序的編制 2.3.1 數(shù)控加工程序段格式及程序結(jié)構(gòu),一個(gè)數(shù)控加工程序由程序名、程序體和結(jié)束符組成。程序名由O和4位數(shù)字組成，如 O 0001，O1234等。程序體由若干程序行組成，如： O0001 (程序名) N10 G54 G90 G00 X-40. Y-20. Z30. （程序行） N20 S1000 M03 N30 Z1.0,11,N40 G01 Z-3. F50 N150 G00 Z30. N160 M02 （程序結(jié)束） 程序結(jié)束有的是指令，如M02 ，有的數(shù)控系統(tǒng)則以“%”等作為程序結(jié)束標(biāo)志。 一個(gè)程序段中各指令的格式為： N35 G01 X26.8 Y32. Z15.4

6、28 F152.,12,2.3.2 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng),數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)，包括坐標(biāo)軸、坐標(biāo)原點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)于數(shù)控加工及編程，是一個(gè)十分重要的概念 為了使數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范化（標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放化）及簡(jiǎn)化編程，ISO對(duì)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)作了若干規(guī)定。,13,坐標(biāo)系的規(guī)定,數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系采用右手直角坐標(biāo)系,14,數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及其方向的確定,不論機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)是工件靜止、刀具運(yùn)動(dòng)，還是工件運(yùn)動(dòng)、刀具靜止，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)指的是刀具相對(duì)靜止的工件坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)。 1）z 軸 通常將傳遞切削力的主軸軸線定位Z坐標(biāo)軸，對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床如銑床、鉆床、鏜床等，旋轉(zhuǎn)刀具的軸線為Z軸。對(duì)于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床如車床，

7、則工件旋轉(zhuǎn)的軸線為Z軸。 Z軸的正方向?yàn)榈毒哌h(yuǎn)離工件的方向。,15,2）x 軸,X坐標(biāo)軸一般是水平的，它平行于工件的裝夾面且與Z軸垂直。 對(duì)于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床如車床，X軸的方向是在工件的徑向上，且平行橫滑座。正方向?yàn)榈毒哌h(yuǎn)離工件的方向。 對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床如銑床則規(guī)定：當(dāng)Z軸水平時(shí)，從刀具主軸后端向刀具方向看，X軸的正方向?yàn)樗较蛴曳较?；?dāng)Z軸豎直時(shí)，面對(duì)主軸向立柱方向看，X軸的正方向?yàn)樗较蛴曳较颉?16,3）y 軸 在確定了Z、X軸后，Y軸可按照右手直角坐標(biāo)系確定。 4）旋轉(zhuǎn)軸 旋轉(zhuǎn)軸的確定是在X、Y、Z軸確定后，按照右手螺旋法則進(jìn)行確定。,數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及其方向的確定,,,17,3、機(jī)床原

8、點(diǎn),機(jī)床原點(diǎn)現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床一般都有一個(gè)基準(zhǔn)位置，稱為機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床絕對(duì)原點(diǎn)。是機(jī)床制造商設(shè)置在機(jī)床上的一個(gè)物理位置，其作用是使機(jī)床與控制系統(tǒng)同步，建立測(cè)量機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的起始點(diǎn)。 銑床的機(jī)床原點(diǎn) 車床機(jī)床原點(diǎn),18,與機(jī)床原點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的還有一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)，它與機(jī)床原點(diǎn)的相對(duì)位置是固定的，機(jī)床出廠前由機(jī)床制造商精密測(cè)量確定。機(jī)床參考點(diǎn)一般不同于機(jī)床原點(diǎn)。 一般來(lái)說(shuō)數(shù)控車床的參考點(diǎn)為刀架上的某一點(diǎn)。加工中心的參考點(diǎn)為機(jī)床的自動(dòng)換刀位置。,4、機(jī)床參考點(diǎn),19,二、工件坐標(biāo)系及工件原點(diǎn),1、工件坐標(biāo)系 工件坐標(biāo)系是編程人員在編制數(shù)控加工程序時(shí)根據(jù)零件圖紙所建立的坐標(biāo)系。編程時(shí)編程尺寸都按工件坐標(biāo)系中的坐

9、標(biāo)制確定。 需要注意的是，在建立工件坐標(biāo)系時(shí)，工件坐標(biāo)系各坐標(biāo)軸必須與機(jī)床坐標(biāo)系個(gè)坐標(biāo)軸對(duì)應(yīng)起來(lái)，即X、Y、Z軸要平行，正方向一致。,20,2、工件原點(diǎn) 工件原點(diǎn)，是編程人員在數(shù)控編程過(guò)程中定義在工件上的幾何基準(zhǔn)點(diǎn)，有時(shí)也稱為程序原點(diǎn)。程序原點(diǎn)一般用G92或G54G59（對(duì)于數(shù)控鏜銑床）和G50（對(duì)于數(shù)控車床）指定。,二、工件坐標(biāo)系及工件原點(diǎn),21,1、絕對(duì)坐標(biāo)：刀具運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所有的刀具位置坐標(biāo)是以一個(gè)固定的編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)給出的，即刀具運(yùn)動(dòng)的指令數(shù)值（刀具運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)），與某一固定的編程原點(diǎn)之間的距離給出的。,三、絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo),22,2、增量坐標(biāo)：刀具運(yùn)動(dòng)的指令數(shù)值是按刀具當(dāng)前所在位置

10、到下一個(gè)位置之間的增量給出的,三、絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo),23,2.3.3 數(shù)控加工程序常用編程指令,1、準(zhǔn)備功能指令 準(zhǔn)備功能指令由字符G和其后的13位數(shù)字組成，常用的從G00G99，很多現(xiàn)代CNC系統(tǒng)的準(zhǔn)備功能已擴(kuò)大到G150，如表2-2所示。準(zhǔn)備功能的主要作用是指定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方式，為數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算作準(zhǔn)備。,24,G代碼又分為模態(tài)代碼（也叫續(xù)效代碼）和非模態(tài)代碼（非續(xù)效代碼）。 模態(tài)代碼是同組代碼出現(xiàn)之前一直有效的代碼。即一個(gè)模態(tài)G功能被指令后，直到同組的另一個(gè)G功能被指令才無(wú)效。而非模態(tài)的G功能僅在其被指令的程序段中有效。 G01 X10. Y10. G04 D01 X20.Y30

11、. G01 X10. Y10. G02 X40. Y50. R10. X60. Y80. R10.,1、準(zhǔn)備功能指令,25,1）與坐標(biāo)系有關(guān)的指令 G90 G91 G92 G90 為絕對(duì)坐標(biāo)編程，編程坐標(biāo)相對(duì)于固定的工件原點(diǎn)，如圖所示。,常用的G指令,例：如圖所示，直線終點(diǎn)B的坐標(biāo)，用絕對(duì)坐標(biāo)時(shí)，寫(xiě)成 G90 G00 X30. Y37.,26,G91 為相對(duì)坐標(biāo)編程，編程坐標(biāo)是相對(duì)于上一指令的運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)，如圖所示。,常用的G指令,例：如圖示，直線終點(diǎn)B 的坐標(biāo)，用增量坐標(biāo)時(shí)，寫(xiě)成 G91 G00 X20. Y25.,27,G92 工件坐標(biāo)設(shè)定，用于設(shè)置工件坐標(biāo)原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)。 格式

12、： G92 X_ Y_ Z_,常用的G指令,例：如圖示，O為工件原點(diǎn)，寫(xiě)成 G92 X20. Y10. Z10.,28,坐標(biāo)平面選擇指令 G17 G18 G19 G17 為X-Y平面選擇； G18 為X-Z平面選擇； G19 為Y-Z平面選擇；,常用的G指令,29,快速移動(dòng)指令 G00 格式：G00 X_ Y_ Z_ 刀具以系統(tǒng)默認(rèn)的進(jìn)給速度移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)X___ Y ___ Z ____。,常用的G指令,例： 圖中，從點(diǎn)（20，20）快速運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)（100，60） G00 X100. Y60.,30,直線插補(bǔ)指令 G01 格式：G01 X_ Y_ Z_ F_ ; 刀具以F指令指定的進(jìn)給速度移動(dòng)到

13、直線終點(diǎn)X___ Y ___ Z ____。,常用的G指令,例： 圖中，從點(diǎn)（20，20）加工到點(diǎn)（100，60） G01 X100. Y60. F100,31,圓弧插補(bǔ)指令 ：G02 （順圓插補(bǔ)）G03 （逆圓插補(bǔ)） 格式：G17 G02 （或G03） X_ Y_ I _ J_ G18 G02 （或G03） X_ Z_ I _ K_ G19 G02 （或G03） Y_ Z_ J _ K_ G17 G02 （或G03） X_ Y_ R_ G18 G02 （或G03） X_ Z_ R_ G19 G02 （或G03） Y_ Z_ R_,常用的G指令,32,圓弧插補(bǔ)指令 ：G02 （順圓插補(bǔ)）G03

14、 （逆圓插補(bǔ)） 圓心坐標(biāo)（i、j、k）編程： i、j、k為圓心相對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值，且總為增量值（該定義以機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)為準(zhǔn)） 半徑R編程：小于或等于180度圓弧用R+，大于180度圓弧用 R- 編程。注意：不能用于整圓編程,常用的G指令,33,順逆圓的判定：順著垂直于圓弧所在平面的坐標(biāo)軸的負(fù)方向看，如果圓弧是順時(shí)針?lè)较蚣庸?，則為順圓弧，逆時(shí)針?lè)较蚣庸?，則為逆圓弧。如圖所示。,常用的G指令,34,（1） 絕對(duì)值編程 G92 X200.0 Y40.0 Z0; G90 G03 X140.0 Y100.0 R60.0 F300.; G02 X120.0 Y60.0 R50.0;,常用的G指令,或 G

15、92 X200.0 Y40.0 Z0; G90 G03 X140.0 Y100.0 I-60.0 J0.0 F300. G02 X120.0 Y60.0 I-50.0 J0.0,35,（2） 增量值編程 G91 G03 X-60.0 Y60.0 R60.0 F300. G02 X-20.0 Y-40.0 R50.0;,常用的G指令,或 G91 G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 F300. G02 X-20.0 Y-40.0 I-50.0,36,6）刀具半徑補(bǔ)償指令 G41 G42 G40,常用的G指令,為了減少計(jì)算量和編程方便，數(shù)控裝置大部分具有刀具半徑補(bǔ)償功能。當(dāng)編制程序時(shí)，不

16、計(jì)算刀具中心的軌跡，只要按照零件輪廓編程，并在數(shù)控裝置中設(shè)置好補(bǔ)償半徑值，數(shù)控裝置在執(zhí)行指令時(shí)，自動(dòng)計(jì)算刀具中心軌跡，并按刀具的中心軌跡運(yùn)動(dòng)。如圖示，按零件輪廓編程，用半徑補(bǔ)償指令后，刀具按照虛線軌跡運(yùn)動(dòng)。,37,左補(bǔ)和右補(bǔ)的區(qū)分： 沿著刀具前進(jìn)的方向看，刀具在要加工輪廓的左側(cè)，則為左補(bǔ)，在右側(cè)為右補(bǔ)。,G41 為刀具半徑左補(bǔ)償， 格式： G41 G00 (G01) X__ Y __ D__； D__ 為補(bǔ)償代號(hào)。 G42 為刀具半徑右補(bǔ)償， 格式： G42 G00 (G01) X__ Y __ D__； D__ 為補(bǔ)償代號(hào)。 G40 為取消刀具半徑補(bǔ)償，格式： G40 G00 (G01) X

17、__ Y __；,常用的G指令,38,例：利用半徑補(bǔ)償指令編寫(xiě)下圖輪廓加工程序，刀具R5mm，切削深度5mm。 0100 G54 G90 G00 X-50. Y0. M03 S500 G00 Z5.0 GO1 Z-5.0 F100,常用的G指令,G42 G01 X-10. Y0. D01 (D01=5.0),39,常用的G指令,,G01 X60. Y0. G03 X80. Y20. R20. G03 X40. Y60. R40. G01 X0. Y40. G01 X0. Y-10. G40 G01 X0. Y-40. G00 Z40. M05 M02,40,7）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令 G43 G44

18、 G49 使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令，在編程時(shí)就不必考慮刀具的實(shí)際長(zhǎng)度及各把刀具不同的長(zhǎng)度尺寸。加工時(shí)，用MDI方式輸入刀具的長(zhǎng)度尺寸，即可正確加工。另外，當(dāng)由于刀具磨損、更換刀具等原因引起刀具長(zhǎng)度尺寸變化時(shí)，只要修正刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償量，而不必調(diào)整程序或刀具。,常用的G指令,41,7）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令 G43 G44 G49 G43 為長(zhǎng)度正補(bǔ)償， 格式： G43 Hxx，xx為補(bǔ)償代號(hào)，當(dāng)該把刀具比標(biāo)準(zhǔn)刀具長(zhǎng)時(shí)，用G43 補(bǔ)償。 G44 為長(zhǎng)度負(fù)補(bǔ)償， 格式： G44 Hxx，xx為補(bǔ)償代號(hào)，當(dāng)該把刀具比標(biāo)準(zhǔn)刀具短時(shí)，用G44 補(bǔ)償。 G49 為取消長(zhǎng)度補(bǔ)償，格式： G49,常用的G指令,42,8）

19、工件坐標(biāo)偏置指令 G54 G59 根據(jù)零件圖樣所標(biāo)尺寸基點(diǎn)的相對(duì)關(guān)系和有關(guān)形位公差要求，為編程計(jì)算方便，有的數(shù)控系統(tǒng)用G54G59預(yù)先設(shè)定6個(gè)工作坐標(biāo)系，這些坐標(biāo)系存儲(chǔ)在機(jī)床存儲(chǔ)器中，在機(jī)床重開(kāi)機(jī)時(shí)仍然存在，在程序中可以分別選取其中之一使用。 格式 G54 ,坐標(biāo)值在機(jī)床參數(shù)中設(shè)置,常用的G指令,43,輔助功能指令亦稱“M”指令，由字母M和其后的兩位數(shù)字組成，從M00M99共100種。表2-3 列出了常用的M指令。這類指令主要是用于機(jī)床加工操作時(shí)的工藝性指令。常用的M指令有： （1）程序停止功能M00 用以停止主軸、冷卻液，使程序停止。如編程者想要在加工中使機(jī)床暫停（檢驗(yàn)工件、調(diào)整、排屑等），

20、使用M00指令，重新啟動(dòng)程序后，才能繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。,2、輔助功能指令,44,（2）選擇停止指令M01 M01指令的功能與M00相似。但與M00指令不同的是：只有操作面板上的“選擇停開(kāi)關(guān)”處于接通狀態(tài)時(shí)，M01指令才起作用。常用于關(guān)鍵尺寸的檢驗(yàn)或臨時(shí)暫停。,2、輔助功能指令,45,（3） 主軸控制指令M03，M04，M05 M03、M04和M05指令的功能分別為控制主軸順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)、逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)和停止。 （4）換刀指令M06 常用于加工中心刀庫(kù)的自動(dòng)換刀時(shí)使用。 格式 M06 Txx Txx為刀具號(hào) 對(duì)于車床換刀指令為Txxdd xx為到位號(hào)，dd為刀具參數(shù)號(hào)。,2、輔助功能指令,46,

21、（5）冷卻液控制指令M07、M08、M09 M072號(hào)冷卻液開(kāi)。用于霧狀冷卻液開(kāi)。 M081號(hào)冷卻液開(kāi)。用于液狀冷卻液開(kāi)。 M09冷卻液關(guān)。注銷M07、M08、M50、M51（M50、M51為3號(hào)、4號(hào)冷卻液開(kāi)）。,2、輔助功能指令,47,（6）程序結(jié)束M02和M30 M02表明主程序結(jié)束，是在完成程序段的所有指令后，使主軸、進(jìn)給和冷卻液停止。表示加工結(jié)束，但該指令并不返回程序起始位置。 M30與M02同樣，也是表示主程序結(jié)束，區(qū)別是M30執(zhí)行后使程序返回到開(kāi)始狀態(tài)。,2、輔助功能指令,48,（7）子程序調(diào)用返回 M98 M99 1）子程序的編程格式 O M99； 2）子程序的調(diào)用

22、M98 格式 M98 P NNN XXXX P后面的前3位為重復(fù)調(diào)用次數(shù)，省略時(shí)為調(diào)用一次；后4位為子程序號(hào)。,2、輔助功能指令,49,T功能刀具功能，格式為 T XX ，XX為刀具在刀庫(kù)中的編號(hào)。 S功能主軸速度功能，格式： Sxxxx，地址S后跟四位數(shù)字；單位：轉(zhuǎn)/分鐘。 F功能進(jìn)給速度進(jìn)給率功能， 格式：Fxxxx，地址F后跟四位數(shù)字；單位：毫米/分鐘,3、其它常用功能指令,50,參考程序,實(shí)例 1精加工下圖中粗實(shí)線輪廓，零件毛坯100X60X40mm，加工深度10mm。,51,參考程序,O0001 (毛坯100X60X40) N01 G90 G54 N03 G00 X135.0 Y10

23、0.0 N04 Z100.0 N06 M03 S300 M08 N10 Z5.0 N11 G01 Z-10.0 F20,N12 G42 G01 X115.0 Y80.0 D01 F50 (D01=10.0) N20 G01 X40.0,52,參考程序,N25 G03 X20.0 Y60.0 R20. N35 G01 X30.0 Y40.0 N50 X100.0 N55 Y115.0 N56 G40 X120.0 Y115.0 N58 M09 N60 G00 Z100.0 N70 M05 N75 M30,53,例2：毛坯為1206010板材，5深的外輪廓已粗加工過(guò)，周邊留2余量，要求加工

24、出如下圖所示的外輪廓，工件材料為鋁。,4、數(shù)控編程實(shí)例,54,O0001 G54G90 G00X5.0Y-20. Z100. M03 S500 Z-5. G41 G01 X5.0 Y-10. D01 F150 G01Y35. G91G01X10.Y10. G01X11.8Y0. G02X30.5Y-5.R20. G03X17.3Y-10.R20.,參考程序,55,參考程序,G01X10.4Y0. G01X0.Y-25. G01X-100.Y0. G90G40G00 X-10.Y-10.Z100. M05 M02,56,2.4數(shù)控車加工程序的編制,車床坐標(biāo)系的建立； 1）Z軸總是與零件的回轉(zhuǎn)

25、軸重合，即與主軸軸線重合。 2）X軸水平，與Z軸垂直。正方向判定時(shí)注意前后刀架的不同。 2. 工件坐標(biāo)系的建立： 1）零件的回轉(zhuǎn)軸線為Z軸。 2）原點(diǎn)選在右側(cè)端面中心。車削是自右向左進(jìn)行。,57,2.4數(shù)控車加工程序的編制,3. 準(zhǔn)備功能指令 1）絕對(duì)編程與相對(duì)編程 在數(shù)控車編程中，絕對(duì)編程和相對(duì)坐標(biāo)編程不用G90和G91,用坐標(biāo)值前面的字母來(lái)區(qū)分。 絕對(duì)坐標(biāo)編程： G00 X20.0 Z100.0 G01 X30.0 Z50.0 F2.0 在X方向上的坐標(biāo)值用直徑值給出。 相對(duì)坐標(biāo)編程： G00 U10.0 W20.0 G01 U15.0 Z10.0 F2.0 在X方向上的坐標(biāo)值用實(shí)際增

26、量的兩倍值給出。,58,2.4數(shù)控車加工程序的編制,2）坐標(biāo)系設(shè)置指令 G50 格式 G50 X__ Z__ 作用：規(guī)定刀具起刀點(diǎn)（或換刀點(diǎn)）至工件原點(diǎn)的距離。坐標(biāo)值為起刀點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。 3）G00 G01 G02 G03 4) 刀尖半徑補(bǔ)償指令G41 G42 G40 5) 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令G43 G44 G49 6）M03 M04，面對(duì)主軸，主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)為M03,逆時(shí)針為M04 6) 換刀指令：TXXDD XX 為刀具補(bǔ)償參數(shù)代號(hào)，DD為刀具編號(hào)。,59,例3 ：該零件粗加工已完，只進(jìn)行一次精加工、且30mm部分不加工。,4、數(shù)控編程實(shí)例,60,4、數(shù)控編程實(shí)例,O0002 N0

27、1 T0101 (35度外圓車刀 R0.4) N05 G54 G00 X6.0 Z142.0 N08 M03 S300 M08 N10 G01 X6.0 Z140.0 F100 N12 X10.0 Z138.0 N15 X10.0 Z120.0 N20 X12.0 Z120.0 N25 X15.0 Z100.0 N30 Z90.0 N35 X18.0 N40 X22.0 Z88.0,X坐標(biāo)值為直徑值,61,4、數(shù)控編程實(shí)例,N45 Z80.0 N50 G02 X22.0 Z50.0 R40.0 N55 G01 Z40.0 N60 X40.0 N65 G00 X50.0 Z200.0 N66 M

28、05 N67 T0202 (寬2車刀) N68 G00 X30.0 Z120.0 M03 S200 N69 G01 X8.0 F10 N70 G00 X30. N71 G00 Z200.0 N72 M02,62,例4： 加工圖示零件，編制從右端加工到20圓柱面的精加工程序，材料為鋁。在后刀架數(shù)控車床加工。,4、數(shù)控編程實(shí)例,63,O0102 T0101 M03 S500 G00 X35. Z2. G42 G00 X0. G01 Z0. F0.5 G03 X10.392. Z-9. R6. G01 X14. Z-15. Z-20.,4、數(shù)控編程實(shí)例,64,4、數(shù)控編程實(shí)例,G02 X18. Z

29、-22. R2. G03 X20. Z-23. R1. G01 Z-29. X35. Z20. M02,65,編寫(xiě)2-7 a）圖示零件凸臺(tái)外輪廓的精加工程序，要求：畫(huà)出工件坐標(biāo)系，采用刀具半徑補(bǔ)償指令進(jìn)行編程。,作業(yè) 2-7 a）,66,現(xiàn)擬在前刀架數(shù)控車床上加工圖示零件,外圓64不加工，寫(xiě)出數(shù)控精加工加工程序。（刀具編號(hào)、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速自定）,作業(yè) 2-10 a),67,自動(dòng)編程的主要類型有：數(shù)控語(yǔ)言編程（如APT語(yǔ)言）、圖形交互式編程（如CAD/CAM軟件）、語(yǔ)音式自動(dòng)編程和實(shí)物模型式自動(dòng)編程等。 1）數(shù)控語(yǔ)言編程 數(shù)控語(yǔ)言編程要有數(shù)控語(yǔ)言和編譯程序。根據(jù)零件圖樣要求用一種編程語(yǔ)言（數(shù)

30、控語(yǔ)言）編寫(xiě)零件的源程序（源程序描述零件形狀、尺寸、幾何元素之間相互關(guān)系及進(jìn)給路線、工藝參數(shù)等），相應(yīng)的編譯程序?qū)υ闯绦蜃詣?dòng)的進(jìn)行編譯、計(jì)算、處理，最后得出加工程序。,2.4 自動(dòng)數(shù)控編程,68,2）圖形交互式編程 圖形交互式編程是以計(jì)算機(jī)繪圖為基礎(chǔ)的自動(dòng)編程方法，需要CAD/CAM自動(dòng)編程軟件支持。 特點(diǎn)：以工件圖形為輸入方式，并采用人機(jī)對(duì)話方式，不需要使用數(shù)控語(yǔ)言編制源程序。從加工工件的圖形再現(xiàn)、進(jìn)給軌跡的生成、加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)模擬，直到生成數(shù)控加工程序，都是通過(guò)屏幕菜單驅(qū)動(dòng)。具有形象直觀、高效及容易掌握等優(yōu)點(diǎn)。,2.4 自動(dòng)數(shù)控編程,69,3）語(yǔ)音式自動(dòng)編程 語(yǔ)音式自動(dòng)編程是利用人的聲音作

31、為輸入信息，并與計(jì)算機(jī)和顯示器直接對(duì)話，令計(jì)算機(jī)編出數(shù)控加工程序的一種方法。語(yǔ)音編程系統(tǒng)編程時(shí)，編程員只需對(duì)著話筒講出所需指令即可。編程前應(yīng)使系統(tǒng)“熟悉”編程員的“聲音”，即首次使用該系統(tǒng)時(shí)，編程員必須對(duì)著話筒講該系統(tǒng)約定的各種詞匯和數(shù)字，讓系統(tǒng)記錄下來(lái)并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以接受的數(shù)字命令。,2.4 自動(dòng)數(shù)控編程,70,4）實(shí)物模型式自動(dòng)編程 實(shí)物模型式自動(dòng)編程適用于有模型或?qū)嵨铮鵁o(wú)尺寸的零件加工的程序編制。因此，這種編程方式應(yīng)具有一臺(tái)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，用于模型或?qū)嵨锏某叽鐪y(cè)量，再由計(jì)算機(jī)將所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后控制輸出設(shè)備，輸出零件加工程序單。這種方法也稱為數(shù)字化技術(shù)自動(dòng)編程。,2.4 自動(dòng)數(shù)控編程

32、,71,(1) 零件的幾何建模 (2) 加工方案與加工參數(shù)的合理選擇 合理選擇刀具、刀軸控制方式、走刀路線和進(jìn)給速度等 (3) 刀具軌跡生成 (4) 數(shù)控加工仿真 (5) 后置處理 ,生成G代碼。,2.4.1 CAM自動(dòng)編程的內(nèi)容與步驟,72,常用的自動(dòng)編程軟件有： 以色列的 CIMATRON ； 美國(guó) CNC 軟件公司的 Mastercam； 美國(guó)UGS（Unigraphics Solutious）公司的UG（Unigraphics）； 我國(guó)北航海爾的 CAXA 制造工程師 XP。,2.4.2 常用的自動(dòng)編程軟件,73,應(yīng)用CAXA制造工程師實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程實(shí)例 1. 冷軋輥的造型與自動(dòng)編程 可樂(lè)瓶底的造型與編程 平面凸輪的造型與加工程序及零件實(shí)物,2.4.3 自動(dòng)數(shù)控編程實(shí)例,74,,立式銑床的坐標(biāo)系,,,,75,,Z,,X,,Y,,后刀架車床的坐標(biāo)系,76,臥式鏜銑床的坐標(biāo)系,,77,,數(shù)控銑削加工中心的坐標(biāo)系,78,刀具半徑補(bǔ)償,,79,編寫(xiě)2-7 a）圖示零件凸臺(tái)外輪廓的精加工程序，要求：畫(huà)出工件坐標(biāo)系，采用刀具半徑補(bǔ)償指令進(jìn)行編程。,作業(yè) 2-7 a）,80,現(xiàn)擬在前刀架數(shù)控車床上加工圖示的機(jī)械零件（帶錐柄的單球手柄），寫(xiě)出零件的精加工數(shù)控加工程序。（刀具編號(hào)、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速自定）,作業(yè),