(新)abxk_0417_计算机集成制造技术(CIMT)(PPT 30)第二讲CAD、CAM数控加工的编程问题
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计算机集成制造技术（CIMT）
（Computer Integrated Manufacturing Technology）
第二讲 CAD/CAM NC Programming
数控加工的编程问题
数控机床的基本概念
Concept of Numerical Control Machine Tool
数控机床 = 数字计算机 + 机床
数控机床的组成
控制介质 数控装置 伺服系统 机床 测量装置
程序编制的基本概念
从零件图纸到制成控制介质的过程 称为数控加工的程序编制。
动轨迹的坐标计算 编写程序单 制备控制介质 程序校验和首件切削
编程格式
O0008；(程序号) N1 G92 X60.0 Z25.0；(工件坐标系设定) N2 G00 G90 X20.0 Z2.0S800 TI0101 M03；(A→B) N3 G01 Z-15.0 F0.15；(B→C) N4 G02 X30.0 Z-20.0 R5.0；（C→D） N5 G01 X44.0 F0.2；(D→E) N6 G00 X60.0 Z25.0；(E→A) N7 M02；(自动停车)
G01 G04 G00
G78
G00
铣削零件实例图
铣削零件实例程序单
O0600； N1 G92 X0 Y0 Z1； N2 S300 M03； N3 G90 G00 X-5.5 Y-6.； N4 Z-1.2 M08； N5 G41 G01 X-5.5 Y-5. D03 F2.41； N6 Y0； N7 G02 X-2. Y3.5 R3.5； N8 G01 X2. Y3.5； N9 G02 X2. Y-3.5 R3.5； N10 G01 X-2. Y-3.5； N11 G02 X-5.5 Y0 R3.5； N12 G01 X-5.5 Y5.； N13 G40 G00 X-5.5 Y6. M09； N14 Z1. M05； N15 X0 Y0 ； N16 M30；
语言编程系统的工作原理图
源程序实例
01 PARTNO/SAMPLE PART PROGRAM C5 (程序单的标题) 02 STPT = POINT/0,0,0 (STPT为起刀点的代号,它处在z = 0,y = 0,z = 0的位置,即坐标系原点) 03 L1 = LINE/16,8,0,16,32,0 (直线L1的两点坐标值分别是 (16,8,0) 和 (16,32,0) ) 04 P1 = POINT/16,32,0 05 L2 = LINE/P1,ATANGL,45 (直线L2为过P1点并与X轴的夹角为45度) 06 L3 = LINE/32,48,0,48,48,0 07 L4 = LINE/56,20,0,56,40,0 08 L5 = LINE/0,8,0,40,8,0 09 C1 = CIRCLE/48,40,0,8 (C1圆的圆心坐标为x = 48,y = 40,z = 0,其半径为8) 10 C2 = CIRCLE/56,8,0,12 11 CUTTER/10 (刀具直径Φ10) 12 OUTTOL/0.05 (轮廓外容差<=0.05) 13 SPINDL/1600,CLW (主轴转速1600r/min.顺时针回转) 14 COOLNT/ON (接通冷却液) 15 FEDRAT/500 (给进速度为500mm/min) 16 FROM/STPT (刀具起始点为STPT点) 17 GO/TO,L1 (刀具从点STPT开始以最短距离向Ll运动,直至与L1相切为止) 18 TLLFT (表示顺着切削运动方向看,刀具处在零件左边的位置) 19 GOLFT/L1,PAST,L2 (刀具到达L1时,相对于前一运动向左并沿L1运动,直到走过L2时为止) 20 GORGT/L2,PAST,L3 (从L1的运动方向看,刀具向右沿L2运动,直到走过L3为止) 21 GORGT/L3,TANTO,C1 (向右沿L3运动,直到与C1圆相切为止) 22 GOFWD/C1,TANTO,L4 (向前沿C1圃运动,直到与L4相切) 23 GOFWD/L4,PAST,C2 24 GORGT/C2,PAST,L5 25 GORGT/L5,PAST,L1 26 GOTO/STPT (走到STPT点)
数控代码（ISO、EIA）
数控车床坐标系
数控铣床坐标系
数控镗铣床坐标系
车削零件实例
刀具布置图
刀具布置图
数控车削零件程序单
N001 N002 N003 N004 N005 N006 N007 N008 N009 N010 N011 N012 N013 N014 G92 X200.0 Z350.0； ----（坐标系设定） G00 X41.8 Z292.0 S630 T0101 M03 M08 ；（换1号刀,启动） G01 X47.8 Z289.0 F0.15 ； ----（倒角） U0 W-59.0； ----（￠47.8） X50.0 W0； ----（切端面） X62.0 W-60.0； ----（锥面） U0 Z155.0； ----（￠62） X78.0 W0； ----（端面） X80.0 W-1.0； ----（倒角） UO W-l9.0； ----（￠80） G02 U0 W-60 I63.25 K-30.0； ----（R70） G01 UO Z65.0； ----（￠80） X90.0 WO M09； ----（退刀） G00 X200.0 Z350.0 M05 T0100 M09 ；----（退至换刀点）
主信息处理（前置处理）程序 （ Main Information Processor（Pre-processor） Program） 后置处理程序 Post-processor Program
前置处理程序 将输入计算机的信息经过翻译，形成 机内零件几何元素的数据，随后进行工艺 处理与刀具运动轨迹的坐标计算，自动生 成一系列的刀位数据文件（Cutter Location File—CD File）。 主信息处理程序是通用的，它只与零 件图形及工艺有关，而与具体机床无关。
自 动 编 程
利用计算机及其外围设备、系 统软件来完成大部分或全部程序编 制内容，称为计算机零件编程。又 称自动编程或计算机辅辅助编程。
自动编程系统一般原理图
系统程序
输入信息
（几何图形及有关 工艺过程信息）
通用计算机 主信息处理 后置处理
输出信息
（加工程序、 数孔纸带）
系统处理软件(编译系统)
数控车削零件程序单（续）
N015 N016 N017 N018 N019 N020 N021 N022 N023 N024 N025 X51.0 Z230.0 S315 T0202 M08 ；----（换2号刀,启动） X45.0 W0 F0.1 ； ----（切槽） X5.0； ----（延迟,5转） X51.0； ----（退刀） X200.0 Z350.0 M05 T0200 M09 ；----（退至换刀点） X52.0 Z296.0 S200 M03 T0303 M08 ；----（换3号刀,启动） X47.2 Z231.5 F1.5 ； ----（车螺纹） X46.6； ----（第二刀） X46.1； ----（第三刀） X45.8； ----（第四刀） X200.0Z350.0,T0300 M30 ； ----（退至起点,程序结束）
后置处理程序 根据刀位数据（TL Data）输出具体机 床所要求的加工程序单和数控带。
编程系统类型
根据系统的输入方式不同，主要有：
语言编程系统 交互式图形编程系统 语声编程系统
语言编程系统
编程人员根据零件图纸要求用编程语 言手工编写零件源程序，然后输给计算机 ，其它都由计算机及其外设自动地完成。
（Computer Integrated Manufacturing Technology）
第二讲 CAD/CAM NC Programming
数控加工的编程问题
数控机床的基本概念
Concept of Numerical Control Machine Tool
数控机床 = 数字计算机 + 机床
数控机床的组成
控制介质 数控装置 伺服系统 机床 测量装置
程序编制的基本概念
从零件图纸到制成控制介质的过程 称为数控加工的程序编制。
动轨迹的坐标计算 编写程序单 制备控制介质 程序校验和首件切削
编程格式
O0008；(程序号) N1 G92 X60.0 Z25.0；(工件坐标系设定) N2 G00 G90 X20.0 Z2.0S800 TI0101 M03；(A→B) N3 G01 Z-15.0 F0.15；(B→C) N4 G02 X30.0 Z-20.0 R5.0；（C→D） N5 G01 X44.0 F0.2；(D→E) N6 G00 X60.0 Z25.0；(E→A) N7 M02；(自动停车)
G01 G04 G00
G78
G00
铣削零件实例图
铣削零件实例程序单
O0600； N1 G92 X0 Y0 Z1； N2 S300 M03； N3 G90 G00 X-5.5 Y-6.； N4 Z-1.2 M08； N5 G41 G01 X-5.5 Y-5. D03 F2.41； N6 Y0； N7 G02 X-2. Y3.5 R3.5； N8 G01 X2. Y3.5； N9 G02 X2. Y-3.5 R3.5； N10 G01 X-2. Y-3.5； N11 G02 X-5.5 Y0 R3.5； N12 G01 X-5.5 Y5.； N13 G40 G00 X-5.5 Y6. M09； N14 Z1. M05； N15 X0 Y0 ； N16 M30；
语言编程系统的工作原理图
源程序实例
01 PARTNO/SAMPLE PART PROGRAM C5 (程序单的标题) 02 STPT = POINT/0,0,0 (STPT为起刀点的代号,它处在z = 0,y = 0,z = 0的位置,即坐标系原点) 03 L1 = LINE/16,8,0,16,32,0 (直线L1的两点坐标值分别是 (16,8,0) 和 (16,32,0) ) 04 P1 = POINT/16,32,0 05 L2 = LINE/P1,ATANGL,45 (直线L2为过P1点并与X轴的夹角为45度) 06 L3 = LINE/32,48,0,48,48,0 07 L4 = LINE/56,20,0,56,40,0 08 L5 = LINE/0,8,0,40,8,0 09 C1 = CIRCLE/48,40,0,8 (C1圆的圆心坐标为x = 48,y = 40,z = 0,其半径为8) 10 C2 = CIRCLE/56,8,0,12 11 CUTTER/10 (刀具直径Φ10) 12 OUTTOL/0.05 (轮廓外容差<=0.05) 13 SPINDL/1600,CLW (主轴转速1600r/min.顺时针回转) 14 COOLNT/ON (接通冷却液) 15 FEDRAT/500 (给进速度为500mm/min) 16 FROM/STPT (刀具起始点为STPT点) 17 GO/TO,L1 (刀具从点STPT开始以最短距离向Ll运动,直至与L1相切为止) 18 TLLFT (表示顺着切削运动方向看,刀具处在零件左边的位置) 19 GOLFT/L1,PAST,L2 (刀具到达L1时,相对于前一运动向左并沿L1运动,直到走过L2时为止) 20 GORGT/L2,PAST,L3 (从L1的运动方向看,刀具向右沿L2运动,直到走过L3为止) 21 GORGT/L3,TANTO,C1 (向右沿L3运动,直到与C1圆相切为止) 22 GOFWD/C1,TANTO,L4 (向前沿C1圃运动,直到与L4相切) 23 GOFWD/L4,PAST,C2 24 GORGT/C2,PAST,L5 25 GORGT/L5,PAST,L1 26 GOTO/STPT (走到STPT点)
数控代码（ISO、EIA）
数控车床坐标系
数控铣床坐标系
数控镗铣床坐标系
车削零件实例
刀具布置图
刀具布置图
数控车削零件程序单
N001 N002 N003 N004 N005 N006 N007 N008 N009 N010 N011 N012 N013 N014 G92 X200.0 Z350.0； ----（坐标系设定） G00 X41.8 Z292.0 S630 T0101 M03 M08 ；（换1号刀,启动） G01 X47.8 Z289.0 F0.15 ； ----（倒角） U0 W-59.0； ----（￠47.8） X50.0 W0； ----（切端面） X62.0 W-60.0； ----（锥面） U0 Z155.0； ----（￠62） X78.0 W0； ----（端面） X80.0 W-1.0； ----（倒角） UO W-l9.0； ----（￠80） G02 U0 W-60 I63.25 K-30.0； ----（R70） G01 UO Z65.0； ----（￠80） X90.0 WO M09； ----（退刀） G00 X200.0 Z350.0 M05 T0100 M09 ；----（退至换刀点）
主信息处理（前置处理）程序 （ Main Information Processor（Pre-processor） Program） 后置处理程序 Post-processor Program
前置处理程序 将输入计算机的信息经过翻译，形成 机内零件几何元素的数据，随后进行工艺 处理与刀具运动轨迹的坐标计算，自动生 成一系列的刀位数据文件（Cutter Location File—CD File）。 主信息处理程序是通用的，它只与零 件图形及工艺有关，而与具体机床无关。
自 动 编 程
利用计算机及其外围设备、系 统软件来完成大部分或全部程序编 制内容，称为计算机零件编程。又 称自动编程或计算机辅辅助编程。
自动编程系统一般原理图
系统程序
输入信息
（几何图形及有关 工艺过程信息）
通用计算机 主信息处理 后置处理
输出信息
（加工程序、 数孔纸带）
系统处理软件(编译系统)
数控车削零件程序单（续）
N015 N016 N017 N018 N019 N020 N021 N022 N023 N024 N025 X51.0 Z230.0 S315 T0202 M08 ；----（换2号刀,启动） X45.0 W0 F0.1 ； ----（切槽） X5.0； ----（延迟,5转） X51.0； ----（退刀） X200.0 Z350.0 M05 T0200 M09 ；----（退至换刀点） X52.0 Z296.0 S200 M03 T0303 M08 ；----（换3号刀,启动） X47.2 Z231.5 F1.5 ； ----（车螺纹） X46.6； ----（第二刀） X46.1； ----（第三刀） X45.8； ----（第四刀） X200.0Z350.0,T0300 M30 ； ----（退至起点,程序结束）
后置处理程序 根据刀位数据（TL Data）输出具体机 床所要求的加工程序单和数控带。
编程系统类型
根据系统的输入方式不同，主要有：
语言编程系统 交互式图形编程系统 语声编程系统
语言编程系统
编程人员根据零件图纸要求用编程语 言手工编写零件源程序，然后输给计算机 ，其它都由计算机及其外设自动地完成。