计算机辅助数控

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错误
计算运动轨迹
修 改
程序编制 制备控制介质 校验和试切
数控编程的内容和步骤
加工线路的确定
原则: 尽量采用切向切入/出, 不用径向切入/出,以避免 由于切入/出路线的不当降 低零件的表面加工质量 在满足精度要求前的提下, 尽可能减 少空行程
切向切入
径向切入
数控编程的内容和步骤
Z
对刀点:确定刀具与工件相对位 置的点(起刀点) 对刀点一般是工件或夹具上的 点,或者易于测量的相关点 对刀点确定,机床坐标系与工 刀具运动轨迹 件坐标系的相对关系也就确定 刀位点:刀具上的特定点,用于 确定刀具在机床坐标系 中位置
CAD/CAM集成系统数控编程
CAD/CAM集成系统数控编程是以待加工零件CAD模型为基础的一 种集加工工艺规划及数控编程为一体的自动编程方法 零件的几何形状可在零件设计阶段采用 CAD/CAM 集成系 统的几何设计模块在交互方式下进行定义、显示和修改,最终 得到零件的几何模型。 数控编程的一般过程(包括刀具的定义或选择、刀具运动 方式的定义、切削加工参数的确定、走刀轨迹的生成、加工过 程的动态仿真显示、程序验证直到后置处理等),都是在图形 交互方式下完成,具有形象、直观和高效等优点
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修 改
程序编制 制备控制介质 校验和试切
错误
现代机床主要通过控制面板或网络通 迅将程序输送到数控系统中
准备好的程序和纸带必须校验和试切 削,才能正式加工
现代多采用先进的数控加工仿真系统, 对数控序进行检验
数控编程的基准
数控机床坐标系 绝对坐标与增量坐标
数控编程的基准 数控机床坐标系
数控加工程序的结构和格式
一个完整的零件加工程序主要由程序名和若干程序段组成 • 程序名是该加工程序的标识,由程序号地址码(O,FANUC 6 M „)及有4位十进制数表示的程序编号(0001)组成 • 程序段是一个完整的加工工步单元,由若干指令字组成,以N (程序段号)指令开头,或LF指令结尾 • M02(M30)作为整个程序结束指令,有些数控系统可能还规 定了一个特定的程序开头和结束的符号,如 % 、EM„
• 运动轨迹的坐标点以固定的坐标原点计量,称绝对坐标系 • 运动轨迹的终点坐标值以其起点计量的坐标称增量坐标系 (相对坐标系)
数控编程的指令代码
数控编程使用G指令代码,M指令代码及F、S、T指令描 述加工工艺过程和数控系统的运动特征,数控机床的启停、 冷却液开关等辅助功能以及给出进给速度、主轴转速…
(1)M00—程序停止 在执行完M00指令程序段后,主轴停转、进给停止、冷却液关闭、 程序停止。此时可执行某一手动操作,如工件调头、手动变速等,如 果重新按下控制面板上的循环启动按钮,继续执行下一程序段 (2) M01—选择程序停止 该指令与M00相类似。不同的是,必须在操作面板上预先按下“任 选停止”按钮,才能使程序停止,否则M01将不起作用 当零件加工时间较长,或在加工过程中需要停机检查、测量关键部位 尺寸以及交换班等情况时,使用该指令 (3) M02—程序结束 当全部程序结束时使用该指令,它使主轴停转、进给停止、冷却液 关闭,并使机床复位
数控编程的基准
方向的定义
• Z坐标轴:传递切削力的主 轴规定为Z坐标轴 正 方向规定:刀具远离工件的 方向 • X坐标轴:X坐标是水平的, 平行于工件的装夹面 • Y坐标轴:Y坐标轴垂直于X 及Z坐标 其它平行的直线运动, 分别命名为U、V、W坐 标轴,称第二坐标系
数控编程的基准 绝对坐标与增量坐标
数控编程的指令代码 G指令——准备功能
(5)G40、G41、G42—刀具半径补 偿指令 G40为刀具半径补偿撤消指令,使用 该指令后G41、G42指令无效。 G41和G42分别为左(右)偏刀具补偿指 令,即沿刀具前进方向看(假设工件不 动),刀具位于零件的左(右)侧时刀具的 半径补偿 格式:G41/G42 X__Y__D__ 其中D__为刀具补偿号
• 作用:规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、刀补、刀偏、 暂停等多种操作 • 组成:G后带二位数字组成
(1)G90绝对坐标尺寸编程指令
G91增量坐标尺寸编程指令 G90 —程序段的坐标值按绝对坐标编程 G91 —程序段的坐标值按增量坐标编程
数控编程的指令代码 G指令——准备功能
(2)G00—快速点定位指令 命令刀具以点位控制方式从刀具所 在点快速移动到下一个目标位置。快速定位,无运动轨迹要求。 如G00 X0. Y0. Z100. 使刀具快速移动到(0,0,100) G01—直线插补指令 使机床进行两坐标(或三坐标)联动,在 各个平面内切削出任意斜率的直线,此时要指定一定的进给速 度F。
数控编程的指令代码 M指令——辅助功能
(4)M03、M04、M05—主轴顺时针旋转(正转)、主轴逆时针旋转(反 转)及主轴停指令 (5)M06—换刀指令 (6)M08—冷却液开 (7)M09—冷却液关 (8)M30—程序结束返回 在完成程序段的所有指令后,使主轴停转、进给停止、冷却液关闭, 将程序指针返回到第一个程序段并停下来 在有工作结束指示灯的机床上,该指示灯点亮
(9)M98—子程序调用指令
(10)M99—子程序返回到主程序指令·
数控编程的指令代码 其他功能指令
F指令——指定进给速度指令(续效指令) 组成: • 编码法:F带两位数字,如F05,F36…。后面所带的数字只是一个代 码,它与某个(系统规定的)速度值相对应,这种指令所指定的进给速 度是有级的,速度值序既可能等差数列,也可能是等比数列 • 直接法:F后带若干位数字,如F150,F3500…。后面所带的数字表 示实际的速度值,上述指令分别表示F=150mm/min;F=3500mm/min S指令(切削速度)——指定主轴转速指令(续效指令) 组成:同F ,如S3000, 单位:r/min 0 T指令——指定加工刀具号的指令 组成:T后跟两位数字,如T11,T28… T11表示选择11号刀具 T28表示选择28号刀具
终点+圆心(I,J) G02或G03X__Y__I__J__F__; 终点+圆弧半径R G02或G03X__Y__R__F__;
数控编程的指令代码 G指令——准备功能
(4)G17、G18、G19—坐标平面选择指令 一组模态指令,缺省为G17 G17指定零件进行XY平面上的加工 G18、G19分别为ZX、YZ平面上的加工 在进行圆弧插补、刀具补偿时必须使用这些指令
目录 1 2 3
数控编程的基本概念 手工编程的方法 数控自动编程
1
数控编程的基本概念
1
数控编程的基本概念
数控编程的内容和步骤 数控编程的基准
数控编程的指令代码
数控加工程序的结构和格式
数控编程的内容和步骤
分析图纸,进行工艺处理,确定工艺过程
零件图纸 图纸工艺分析 • 确定加工方案:根据零件的几何形状特点及 技术要求,选择加工设备 • 确定零件的装夹方法及选择夹具 • 合理地选择走刀路线 1)保证零件的加工精度及表面粗糙度; 2)取最佳路线; 3)有利于数值计算,减少程序段和编程工 作量 • 正确的选择对刀点: 1)对刀位置(程序的起点)应使编程简单; 2)对刀点容易找正,方便加工; 3)加工过程便于检查; 4)引起的加工误差小 • 合理选择刀具:安装调整方便、刚性好、精 度高、耐用度好„
程序名:O2000 N01 G91 G17 G00 G42 D01 程 序 段 X85 Y-25* N02 Z-15 S400 M03 M08 * N03 G01 X85 F300 * N04 G03 Y50 I25 * N06 Y-60 *
5
Y 75 R25
O2 O3
O1
X
Z
f10
rr rr rr rr r rr rr
N08 X10.0
N09 G00 Z50 M05 N10 G40 X0 Y0
N11 M30
来自百度文库
2 手工编程的方法
编程方法与举例
按增量坐标方式编程
N01 G91 G17 G00 X0.0 Y0.0 Z50
N02 G41 X20.0 Y10.0 D01 N03 Z-48 M03 S500 N04 G01 Z-12 F200 N05 G01 Y40.0 F100 N06 X30.0 N07 Y-30.0
为了保证数控机床的正确运动,避免工作不一致性,简化编 程和便于培训编程人员,统一规定了数控机床坐标轴的代码及其 运动的正、负方向 机床的直线运动采用 为笛卡尔直角坐标系,其 坐标命名为X、Y、Z,使用 右手定律判定方向 以X、Y、Z坐标轴线为 中心的旋转运动,分别称 为A、B、C,正方向按右手 螺旋定律确定
N08 X-40.0
N09 G00 Z60 M05 N10 G40 X-10.0 Y-20.0
N11 M30
3
数控自动编程
数控自动编程的有关概念 CAD/CAM集成系统数控编程
数控自动编程的有关概念
数控自动编程是利用计算机编制数控加工程序,又称为 计算机辅助编程 编程人员将零件的形状、几何尺寸、刀具路线、工艺参数、 机床特征等,按一定的格式和方法输入到计算机内,自动 编程软件对这些输入信息进行编译、计算、处理后, 自动生成刀具路径文件和机床的 数控加工程序,通过通信接口将 加工程序送入机床数控系统,以 备加工
5
N05 G01 X-75 *
N07 G00 Z15 M05 M09 *
rr ` rr r
2 手工编程的方法
手工编程指编制零件数控加工程序的各个步骤,即从分
析零件图纸、制订工艺规程、计算刀具运动轨迹、编写零件加 工程序单、制备控制介质直到程序校核,整个过程都由人工完

对点位加工或几何形状不复杂的轮廓加工,几何计算简单、 程序段不多,容易实现手工编程。 如简单阶梯轴的车削加工,一般不需要复杂的坐标计算,往往 可以由技术人员根据工序图纸数据,直接编写数控加工程序。
编程指令——系统操作代码的总称 模态指令: 或称续效指令,该指令在一个程序段中一经指定, 直到出现同组的另一个G指令时才失效 非模态指令:只在它所处的程序段有效,下一段程序需要时必须 重写 注意:各生产厂家使用的代码、指令等不完全相同, 编程时应遵照机床编程手册中的具体规定
数控编程的指令代码 G指令——准备功能
数控编程的指令代码 G指令——准备功能
(3)G02、G03—圆弧插补指令
G02 —顺时针圆弧插补指令 G03 —逆时针圆弧插补指令 可采用“终点+圆心”方式编程,也可采用“终点+圆弧半径” 方式编程。 由于铣床有三个坐标平面,因而需要用G17/G18/G19指令选择 加工平面
数控编程的指令代码 G指令——准备功能
错误
逼近误差:用直线段或圆弧段直接逼 近零件轮廓或由样条函数拟合曲线 时产生,亦称拟合误差 插补误差:插补算出的线段与理论线 段之间的误差,与计算时所取的字 节长度有关 圆整误差:插补完成后,由于分辨率 的限制,将其圆整而产生的误差, 与机床的分辨率有关
数控编程的内容和步骤
零件图纸
编写零件加工程序,按照规定的程序格式 编写程序指令,逐段写出零件加工程序
工件轮廓
Y
X R50
f20
R20 C
R30
车刀
数控编程的内容和步骤
根据零件几何形状,确定走 刀路线,按NC机床的规定编程 单位(脉冲当量)换算为相应 的数字量,以这些坐标值作为 编程尺寸,计算刀具运动轨迹, 得到刀位数据
误差处理是编程中重要内容:
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修 改
程序编制 制备控制介质 校验和试切
2 手工编程的方法
编程方法与举例
图中 OXY 为编程用的工 件坐标系 编程单位是mm (D01)= 4
2 手工编程的方法
编程方法与举例
按绝对坐标方式编程
N01 G90 G17 G00 X0.0 Y0.0 Z50
N02 G41 X20.0 Y10.0 D01 N03 Z2.0 M03 S500 N04 G01 Z-10 F200 N05 G01 Y50.0 F100 N06 X50.0 N07 Y20.0
数控编程的指令代码
(6)G54~G59—设定工件坐标系 G54~G59是系统预定扥6个 工件坐标系,可根据需要任意 选用。 按照刀具当前位置与工件原点位 置的偏差,设置当前刀具位置坐标·
数控编程的指令代码 M指令——辅助功能
• 作用:控制机床及其辅助装置的通断的指令 • 组成:M后跟两位数字组成
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