數(shù)控加工程序的基本知識.ppt

第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),本章要點(diǎn),2.1 數(shù)控加工程序的基本 知識 2.2 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和 坐標(biāo)系 2.3 數(shù)控編程中的數(shù)值計(jì)算 2.4 數(shù)控加工的工藝基礎(chǔ),第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.1 數(shù)控加工程序的組成,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,數(shù)控加工程序,數(shù)控加工程序就是按規(guī)定格式描述零件幾何形狀和加工工藝的 數(shù)控指令集，是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。,數(shù)控編程,數(shù)控編程從零件圖樣分析到制成控制介質(zhì)的全部過程。,編程示例,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),O2001； (程序號) N10 G50 X200 Z150 T0100；(建立工件坐標(biāo)系，選擇T01號刀) N20 G96 S150 M03； (恒線速設(shè)定，主軸正轉(zhuǎn)) N25 G50 S2000； (設(shè)定主軸最高轉(zhuǎn)速) N30 G00 X20 Z6 T0101； (建立刀具補(bǔ)償) N40 G01 Z-30 F0.25； (20圓柱加工),第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),N50 X50； (50軸肩加工) N60 X60 Z-70； (50圓錐加工) N70 X90； (60軸肩加工) N80 G00 X200 Z150 T00 M05； (刀具回位) N90 M02； (程序結(jié)束),第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.1 數(shù)控加工程序的組成,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,程序名,程序段,程序組成,程序段序號,指令字,程序結(jié)束指令,程序段結(jié)束符,由地址符和數(shù)字符組成,常用地址符及其含義,機(jī)能 地址符 說明 程序號碼 O或P或% 程序編號地址（包括子程序號碼） 順序號碼 N 程序段順序編號 地址 準(zhǔn)備功能 G 指令動作方式 X，Y，Z；U，V，W； 直線坐標(biāo)軸 P，Q，R； 坐標(biāo)字 A，B，C，D，E； 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸 R ； I，J，K； 圓弧半徑；圓弧中心坐標(biāo) 進(jìn)給功能 F 進(jìn)給量或進(jìn)給速度 主軸功能 S 主軸轉(zhuǎn)速 刀具功能 T 刀具編號和刀具補(bǔ)償號 輔助功能 M 開關(guān)功能,多由PLC實(shí)現(xiàn) 暫停 P或X 暫停時間 重復(fù)次數(shù) L 子程序或循環(huán)程序等的循環(huán)次數(shù) 切削用量 S或V 主軸轉(zhuǎn)速或切削速度 補(bǔ)償號碼 H或D 補(bǔ)償值地址,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.2 程序段的格式,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,程序段的格式,程序段的格式是指在同一程序段中，按照數(shù)控系統(tǒng)的要求和規(guī) 定，各個指令字的有序排列方法。,目前廣泛采用地址符可變程序段格式。 注意：這種格式的程序段的長短、字?jǐn)?shù)和字長(位數(shù))都是可變的，字的排列順序沒有嚴(yán)格要求，不需要的字以及與上一程序段相同的續(xù)效指令(模態(tài)指令)可以不寫。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.2 程序段的格式,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,N030 G90G01 X20.0Z-40.0 F50 M03 S500 T0101 ；,程序段序號,準(zhǔn)備功能,尺寸字,進(jìn)給功能,輔助功能,主軸轉(zhuǎn)速功能,刀具功能,程序段結(jié)束符,這種格式的特點(diǎn)是： 程序段中的每個指令字均以字母（地址符）開始，其后再跟數(shù)字或無符號的數(shù)字。 指令字在程序段中的順序沒有嚴(yán)格的規(guī)定，即可以任意順序的書寫。 不需要的指令字或者與上段相同的模態(tài)指令可以省略不寫。 優(yōu)點(diǎn)：這種格式具有程序簡單、可讀性強(qiáng)，易于檢查等。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.2 程序段的格式,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,N030 G90G01 X20.0Z-40.0 F50 M03 S500 T0101 ；,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.2 程序段的格式,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,數(shù)控加工程序是按照程序段輸入數(shù)控裝置的順序執(zhí)行，而不是按程序段序號的順序執(zhí)行。,注意,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,程序名字符“O”,程序名：地址符“O”+后續(xù)幾位整數(shù)（程序號） 注意：必須放在程序的開頭。 不同的數(shù)控系統(tǒng)程序名 地址符不同，一般常用O、P、% 等。 程序號單占一行。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,程序名字符“O”,0001,程序號,程序號地址符,注意：編程時一定要按說明書所規(guī)定的符號去編寫指令， 否則系統(tǒng)不會執(zhí)行。 數(shù)字編號不允許帶小數(shù)點(diǎn)和負(fù)號。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,程序段序號N,用于識別不同的程序段 程序段序號：地址符N+后續(xù)幾位整數(shù) 注意：數(shù)控系統(tǒng)不是按順序號的次序來執(zhí)行程序，而是按照程序段編寫時的排列順序逐段執(zhí)行。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,程序段序號N,一般使用方法： 1、一般不用N0。 2、不是程序段的必用字，對于整個程序，可以每個段都用，也可部分用，也可不用。建議以N10開始, 以間隔10遞增，以便在調(diào)試程序時插入新的程序段。,規(guī)則：從大到小或從小到大排列 程序段號不一定連續(xù) 程序段號為正整數(shù)，最小為1,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,準(zhǔn)備功能G,使數(shù)控裝置作某種操作的功能（如：指定坐標(biāo)系、定位方式、插補(bǔ)方式、加工螺紋、攻螺紋和各種固定循環(huán)以及刀具補(bǔ)償?shù)龋?準(zhǔn)備功能：地址符G+后續(xù)兩位或三位整數(shù),第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,說明： 常用的G代碼的定義大多是固定。 對不同的機(jī)床系統(tǒng)有著不同的定義。 編程使用前必須熟悉了解所用機(jī)床的使用說明書或編程手冊。,準(zhǔn)備功能G,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),準(zhǔn)備功能G,說明：上表以華中數(shù)控系統(tǒng)為例。,常用G功能指令列表,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,尺寸字,尺寸字給定機(jī)床各坐標(biāo)軸位移的方向和數(shù)據(jù)。 尺寸字：各坐標(biāo)軸地址符+“+”、“-”+絕對值數(shù)字 尺寸字地址符：直線進(jìn)給運(yùn)動為XYZUVWPQR;回轉(zhuǎn)運(yùn)動ABCDE;插補(bǔ)參數(shù)IJK;R、D、H用來指定刀具的半徑、半徑補(bǔ)償和長度補(bǔ)償。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,尺寸字,注意： 1、表示后跟的數(shù)字值有正負(fù)之分，正號可省略，負(fù)號不能省略。 2、數(shù)值單位：由程序指令或系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。 有使用小數(shù)點(diǎn)和不使用小數(shù)點(diǎn)兩種，有的兩種都一樣，要視具體情況而定。 通常：使用小數(shù)點(diǎn)時，單位為 mm 如：X320.0表示320 mm （要求大家?guī)?shù)點(diǎn)） 而不使用小數(shù)點(diǎn)時，單位為 m 如：X320表示 0.32 mm,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,進(jìn)給功能F,進(jìn)給功能指定機(jī)床在加工時，刀具相對于工件的進(jìn)給速度。 進(jìn)給功能：地址符F+后續(xù)一組數(shù)字 注意：數(shù)字可以是整數(shù)也可以是小數(shù)加工螺紋時表示螺紋導(dǎo)程多軸聯(lián)動的插補(bǔ)過程中，指定的是合成進(jìn)給速度。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,主軸轉(zhuǎn)速功能S,主軸轉(zhuǎn)速功能指定機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)動速度。 主軸轉(zhuǎn)速功能：地址符S+后續(xù)一組數(shù)字（主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速）,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,刀具功能T,刀具功能指定機(jī)床加工工件時刀具的選擇。 主軸轉(zhuǎn)速功能：地址符T+后續(xù)一組數(shù)字,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,刀具功能T,刀具功能,數(shù)控車床Txxxx 前兩位數(shù)字表示：刀具號 后兩位數(shù)字表示：刀具補(bǔ)償寄存器的編號（刀補(bǔ)號） 具有選刀、換刀和調(diào)用刀具補(bǔ)償?shù)墓δ?加工中心Txx 只有選擇刀具的功能，換刀用M06實(shí)現(xiàn),第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,輔助功能M,輔助功能是規(guī)定機(jī)床做一些與機(jī)床運(yùn)動有關(guān)的輔助動作的功能。 輔助功能：地址符M+后續(xù)數(shù)字 說明：不同的數(shù)控系統(tǒng)中大部分的M指令相同。,FANUC15系統(tǒng)的編程指令M功能代碼,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,程序段結(jié)束符；,每一個程序段結(jié)束后，都加上程序段結(jié)束符“；” 說明：不同的數(shù)控系統(tǒng)中程序段結(jié)束符不同。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,模態(tài)指令和非模態(tài)指令,模態(tài)指令,模態(tài)指令表示該指令在一個程序段中被指定后，就在后面的程 序段一直有效，此時可以省略不寫，直到同組的另外一個模態(tài) 指令或其他指令把它取消后才失效。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.3 程序指令簡介,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,模態(tài)指令和非模態(tài)指令,非模態(tài)指令,非模態(tài)指令表示該指令只在被指定的程序段中有效，當(dāng)程序段 結(jié)束后就自動失效（M00）。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.4 主程序和子程序,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,主程序是零件加工程序的主體部分,它是一個完整的零件加工程序,不同的零件或不同的加工要求,都有惟一的主程序。,主程序,為了簡化編程,有時可以將一個程序或多個程序中的重復(fù)的動作,編寫為單獨(dú)的程序,并通過程序調(diào)用的形式來執(zhí)行這些程序,這樣的程序稱為子程序。,子程序,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.4 主程序和子程序,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.4 主程序和子程序,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,子程序,就程序結(jié)構(gòu)和組成而言, 子程序和主程序并無本質(zhì)區(qū)別,但在使用上,子程序具有以下特點(diǎn): 子程序可以被任何主程序或其他子程序所調(diào)用,并且可以多次循環(huán)執(zhí)行。 被主程序調(diào)用的子程序,還可以調(diào)用其他子程序,這一功能稱為子程序的嵌套。 子程序執(zhí)行結(jié)束,能自動返回到調(diào)用的程序中。 子程序一般都不可以作為獨(dú)立的加工程序使用,它只能通過調(diào)用來實(shí)現(xiàn)加工中的局部動作。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.4 主程序和子程序,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,子程序的調(diào)用,在大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)中,子程序的程序號和主程序號的格式相同, 即:也用O后綴數(shù)字組成。但其結(jié)束標(biāo)記必須使用M99 (或M17) ,才能實(shí)現(xiàn)程序的自動返回功能。對于采用M99作為結(jié)束標(biāo)記的子程序,其調(diào)用可以通過輔助機(jī)能中的M98代碼指令進(jìn)行。但在調(diào)用指令中子程序的程序號由地址P規(guī)定,常用的子程序調(diào)用指令有以下三種格 式: 格式一: M98 P口口口口;作用:調(diào)用子程序?？诳诳诳谝淮?格式二: M98 P口口口口Lx x x X; 作用:連續(xù)調(diào)用子程序?？诳诳诳诙啻?地址L后綴的x x x x代表調(diào)用次數(shù)。 格式三: M98 P x x x x口口口口;作用:調(diào)用子程序?？诳诳诳诙啻?地址P后綴的數(shù)字中,前四位x x x x代表調(diào)用次 數(shù),后四位口口口口代表子程序號。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.5 數(shù)控編程的步驟,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.5 數(shù)控編程的步驟,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,零件圖樣分析,根據(jù)零件圖樣，分析零件的形狀、 尺寸、精度要求、毛坯形式、材料 與熱處理技術(shù)要求，以便確定該零 件是否適宜在數(shù)控機(jī)床上加工,并選 擇合適的數(shù)控機(jī)床。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.5 數(shù)控編程的步驟,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,加工工藝分析,根據(jù)圖樣對工件的形狀、尺寸、 技術(shù)要求進(jìn)行分析，選擇加工 方案，選定機(jī)床、刀具與夾具； 確定零件加工順序、走刀路線 及切削用量等工藝參數(shù)等。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.5 數(shù)控編程的步驟,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,數(shù)值計(jì)算,根據(jù)零件圖紙上尺寸及工藝線路 的要求，在選定的坐標(biāo)系內(nèi)計(jì)算 出零件輪廓和刀具中心運(yùn)動的軌跡坐標(biāo)。,編程示例,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.5 數(shù)控編程的步驟,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,數(shù)值計(jì)算,對于形狀簡單的零件，要計(jì)算出各幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓心點(diǎn)、交點(diǎn)和切點(diǎn)的坐標(biāo)值。 對于形狀比較復(fù)雜的零件（非圓曲線、曲面）需要用直線段或圓弧段逼近，根據(jù)要求的精度計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值。這種情況一般要用計(jì)算機(jī)來完成。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.5 數(shù)控編程的步驟,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,編寫程序單,根據(jù)制定的加工路線、切削用量、 刀具號碼、刀具補(bǔ)償、輔助動作 及刀具運(yùn)動軌跡，按照數(shù)控系統(tǒng) 規(guī)定指令代碼及程序格式，編寫 零件加工程序單。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.5 數(shù)控編程的步驟,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,制作控制介質(zhì),將程序單上的內(nèi)容，經(jīng)轉(zhuǎn)換記錄在 控制介質(zhì)上，作為數(shù)控系統(tǒng)的輸入 信息，若程序較簡單，也可直接通 過鍵盤輸入。（應(yīng)根據(jù)所用機(jī)床 能識別的控制介質(zhì)類型制備相應(yīng) 的控制介質(zhì)。）,手動輸入和計(jì)算機(jī)通信可省略此步。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.5 數(shù)控編程的步驟,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,程序校驗(yàn)與首件試切,所制備的控制介質(zhì)，必須經(jīng)過進(jìn) 一步的校驗(yàn)和試切削，證明是正 確無誤，才能用于正式加工。如 有錯誤，應(yīng)分析錯誤產(chǎn)生的原因， 進(jìn)行相應(yīng)的修改。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.6 數(shù)控編程的方法,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,手工編程,編程工作均由人工完成的過程稱為手工編程。 適用于：幾何形狀不太復(fù)雜、編程計(jì)算較簡單、程序量 不大的零件。,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.6 數(shù)控編程的方法,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,手工編程,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.6 數(shù)控編程的方法,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,手工編程,第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ),2.1.6 數(shù)控編程的方法,2.1 數(shù)控加工程序的基本知識,自動編程,編程人員只要根據(jù)零件圖紙的要求，按照某個自動編程系統(tǒng)的規(guī)定， 將零件的加工信息用較簡便的方式送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)自動進(jìn)行程序的編制，編程系統(tǒng)能自動打印出程序單和制備控制介質(zhì)。 自動編程適用于：形狀復(fù)雜的零件；雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個孔的零件）；雖不復(fù)雜但計(jì)