数控加工程序的编制.ppt
《数控加工程序的编制.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数控加工程序的编制.ppt(79页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、2.1.1 数控编程过程及方法,图2-1 数控编程过程,2.1 数控编程的基本知识,编程过程,1确定加工方案: 选择能够实现该方案的适当的机床、刀具、夹具和装夹方法。 2. 工艺处理: 工艺处理包括选择对刀点,确定加工路线和切削用量。 3. 数学处理: 根据图纸数据求出编程所需的数据(每一程序段的终点坐标)。 4. 编写程序清单 5. 制备介质和程序检验,加工方案 工艺处理 数学处理,1 机床坐标系(机器坐标系) 为了使编出的程序在不同厂家生产的同类机床上有互换性,必须统一规定数控机床的坐标方向。 JB3051-82标准为数字控制机床坐标轴和运动方向的命名 ,与国际标准ISO841中的规定相同
2、。 右手坐标系,X,Y,Z,A,B,C; X,Y,Z,A,B,C Z为平行与机床主轴,离开工件为正; X为水平,平行工件装夹面,平行主切削方向; a 对于工件旋转的机床,X为工件径向,平行于横滑座,刀具离开工件旋转中心向为正 b 对于刀具旋转的立式机床,当从刀具的主轴向立柱看时,向右的方向为正 c 对于刀具旋转的卧式机床,当从刀具(主轴)尾端向工件看时,向右的方向为正,编程方法,1. 手工编程 2. 数控语言编程 3. 图形编程,2.1.2 数控加工工艺基础,图2-2 数控机床坐标系的定义,机床原点(机械原点,机械参考点,零点) 机床固有点,启动时,通常要进行机动式或手动式回零,回零就是回到直
3、线坐标和旋转坐标的正向极限位置,这个位置一般采用常开微动开关配合反馈元件标记脉冲的方法确定。 机床坐标系(机械坐标系、机器坐标系) 以机床原点建立的坐标系,2. 编程坐标系和局部坐标系,编程坐标系(工件坐标系) 编程时一般选择工件上的某一点为程序的原点(0),并以这点作为坐标系的原点,建立的新坐标系。同时可设定6个(G54-G59) 局部坐标系 在编程坐标系中建立的坐标系G52,在所在的编程坐标系里有效,图2-3 机床坐标系、编程坐标系和局部坐标系的关系,XOZ 机床坐标系 Xp Op Zp 工件坐标系,图. 车床的两种坐标系,1.工件 2.工作台 图. 铣床的两种坐标系,2.1.3 编程中数
4、学处理问题,a)直线逼近 b)圆弧逼近 图2-4 曲线逼近,图2-5 零件轮廓加工中的附加程序段,在数控加工中,工件坐标系确定后,还要确定刀具的刀位点在工件坐标系中的位置。即常说的对刀问题。 数控机床上,目前,常用的对刀方法为手动试切对刀。,2.1.4 对刀点的选择,图2-6 对刀点的选择,*参考内容:数控车床与铣床的对刀 (一)数控车床的对刀 数控车床对刀方法基本相同,首先,将工件在三爪卡盘上装夹好之后,用手动方法操作机床,具体步骤如下: 1)回参考点操作 采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。此时CRT上将显示刀架中心(对刀参考点)在机床坐标系的坐标值。 2)试切
5、对刀 先用已选好的刀具 将工件外圆表面车一刀,保持X向 尺寸不变,Z向退刀,按设置编程 零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标 值都清成零(即X0,Z0);然后, 停止主轴,测量工件外圆直径D。 如图所示。再将工件端面车一刀, 当CRT上显示的X坐标值为-(D/2) 时,按设置编程零点键,CRT屏幕 上显示X、Z坐标值都清成零(即X0, Z0),系统内部完成了编程零点的 设置功能。,(二)数控铣床的对刀 假设零件为对称零件,并且毛坯已测量好长为L1、宽为L2,平底立铣刀的直径也已测量好。如图所示,将工件在铣床工作台上装夹好后,在手动方式操纵机床,具体步骤如下: 1)回参考点操作 采用ZERO(回参
6、 考点)方式进行回参 考点的操作,建立机 床坐标系。此时CRT 上将显示铣刀中心 (对刀参考点)在机 床坐标系中的当前位 置的坐标值。,2)手工对刀 先使刀具靠拢工件的左侧面(采用点动操作,以开始有微量切削为准),刀具如图A位置,按设置编程零点键,CRT上显示X0、Y0、Z0,则完成X方向的编程零点设置。再使刀具靠拢工件的前侧面,刀具如图B位置,保持刀具Y方向不动,使刀具X向退回,当CRT上X坐标值0时,按编程零点设置键,就完成X、Y两个方向的编程零点设置。最后抬高Z轴,移动刀具,考虑到存在铣刀半径,当CRT上显示X坐标值为(L1/2+铣刀半径),Y的坐标值为(L2/2+铣刀半径)时,使铣刀底
7、部靠拢工件上表面,按编程零点设置键,CRT屏幕上显示X、Y、Z坐标值都清成零(即X0,Y0,Z0),系统内部完成了编程零点的设置功能。就把铣刀的刀位点设置在工件对称中心上,即工件坐标系的工件原点上。 3)建立工件坐标系 此时,刀具(铣刀的刀位点)当前位置就在编程零点(即工件原点)上。由于手动试切对刀方法,调整简单、可靠,且经济,所以得到广泛的应用。,2.2.1 数控加工工艺的特点,2.2.2 零件的数控加工工艺性,* 相对传统加工而言,数控工艺的特点,1.零件图上尺寸标注的原则,2.2 数控加工工艺基础,图2-7 特征尺寸标注与坐标标注方法,2.加工部位的结构工艺性,图2-8 零件的结构工艺性
8、,2.2.3 加工方案的设计,2.2.4 走刀路线的确定,* 机床的选择,刀具的选择,切削用量的选择,夹具及装夹方式选择,1.保证精度与表面粗糙度,图2-9 曲线轮廓的切入和切出,图2-10 直纹面行切加工,图2-11 凹槽的加工,2.加工效率,图2-12 钻孔的加工路线,2.2.5 数控代码的检验,1.为什么要检验数控代码,2.车削仿真,3.铣削仿真,一个完整的数控加工仿真软件应包括以下功能: 1数控代码的翻译和检查; 2毛坯和零件图形的输入和显示; 3刀具的定义和图形显示; 4刀具运动及余量去除过程的动态图形显示; 5刀具碰撞及干涉检查; 6仿真结果报告。,数控加工仿真就是利用计算机图形学
9、的方法,采用动态的真实感图形,模拟数控加工全过程。,检验程序方法:1)机床上空运转,显示模拟;2)试切;3)数控加工软件仿真,图2-13 车削干涉检验示意图,图2-14 曲面到刀具包络体的法向距离,2.3 常用数控代码,* 代码标准 与格式 两种国际通用标准:ISO(国际标准化组织),EIA(美国电子工业协会);我国JB3208-83,与ISO等效 程序段格式的相关概念 1 程序由若干个“程序段(block)”组成,每个程序段由一定的顺序和规定排列的“字”(word)组成程序段 2 字:表示地址的英文字母、特殊文字和数字集合,表示某一功能的一组代码符号,是控制带或程序的信息单位 3 格式:指一
10、个程序段中各个字的排列顺序及其表达形式;广为应用的是:字地址程序段格式 * 字地址程序段格式(word address format) 如:N100 G01 X3200 Y2500 Z-150 F180 S240 T12 M05;,2.3.1 常用的准备功能指令(G代码),1.快速点定位指令G00,格式为: G00 X_ Y_ Z_; 三种可能的路径:,2.直线插补指令G01 格式为: G00 X_ Y_ Z_ F_;,a)逆圆指令G03 b)顺圆指令G02 图2-16 圆弧插补指令,3. 圆弧插补指令G02、G03 格式:G02(G03)X Y I J F; G02(G03)X Y R F;
11、,顺逆判定:沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察,来确定顺逆方向。如车床。 I,J,K为圆弧圆心相对起点的坐标。,4. 暂停指令G04 格式:G04 P; 其中P后面为暂停时间,单位是毫秒。常出现在孔加工孔底停留时。,*对于运用R地址表达的圆弧插补 R为圆弧半径,R后跟负数,表示的是 180度的弧 R后跟正数,表示的是 180度的弧,X,Y,A,B,R+,R+,R-,R-,X,Y,A,B,30,-30,O,5. 平面指令 G17 G18 G19 圆弧插补平面选择指令G17、G18、G19, 进行圆弧插补和刀具补偿时必须使用,6.半径补偿指令G40、G41、G42,a)左刀补G41 b)右刀
12、补G42 图2-17 刀补功能的定义,a)左刀补G41 b)右刀补G42,y,G41,G42,G40,G40,7. 刀具长度补偿指令G40、G43、G44,长度短 e为负 正偏置 G43,长度长 e为正 负偏置 G44,标准长度,9 绝对尺寸及相对尺寸编程指令G90、G91,假设刀具的当前位置在A点,以下两段代码的功能是一样的: G00 G54 G90 X60.0 Y40.0; G00 G91 X40.0 Y30.0;,10. G92 设定当前位置坐标值(坐标系设定) G92 X_ Y_ Z_ 设编程原点在机床原点的坐标系中为O(x1,y1)则尺寸字为-X1,-Y1 G92并不使机床产生运动,
13、只是记录坐标设定值,在加工前送入数控系统内存,图2-8 绝对坐标和相对坐标的定义,常用G代码作用:主要是指定数控机床的运动方式,为数控系统的插补运算做准备,*通过下图学习: 图示为加工轮廓ABCDE,XO机Y为零件坐标系,X0Y为编程坐标系,两坐标系的关系就是零件加工安装关系,,N01 G92 X-10 Y-10; N02 G90 G17 G00 X10 Y10; N03 G01 X30 F100; N04 G03 X40 Y20 I0 J10; N05 G02 X30 Y30 I0 J10; N06 G01 X10 Y20; N07 Y10; N08 G00 X-10 Y-10 M02;,N
14、01 G91 G17 G00 X20 Y20; N03 G01 X20 F100; N04 G03 X10 Y10 I0 J10; N05 G02 X-10 Y10 I0 J10; N06 G01 X-20 Y-10; N07 Y-10; N08 G00 X-20 Y-20 M02;,绝对编程,相对编程,1 程序停止指令M00、M01和M02 2 主轴转动控制指令M03、M04和M05 3 换刀指令M06 4 冷却液控制指令M07、M08和M09 5 主轴夹紧和松开指令M10和M11 6 主轴定向停止指令M19 7 子程序调用M98,M99,2.3.2 辅助功能指令(M代码),动作,动作,R点
15、,动作,动作,动作,动作,1. 钻镗类固定循环指令 固定循环的一般格式如下: GGXYZRQPFL;,Z,a)G90,R点,Z=0,R1,Z点,R,Z1,R点,Z点,b)G91,图2-19 固定循环动作,图2-20 固定循环的数据形式,(X,Y) (X1,Y1),2.3.3 固定循环指令,(1)高速深孔加工循环指令G73 (2)反攻丝循环指令G74,初始点,q,q,q,d,d,G98,G99,图2-21 深孔加工循环G73,初始点,G98,R点,G99,主轴反转 主轴正转,Z点,图2-22 反攻螺纹循环G74,(3) 精镗循环指令G76 (4) 钻孔和镗孔循环G81 初始点 q G98 G98
16、 R点 R点 G99 G99 q Z点 图2-23 精镗循环G76 图2-24 钻、镗孔循环G81,(5)深孔加工循环G83 (6)攻丝循环G84 初始点 G98 初始点 G98 R点 q d G99 R点 G99 q d 主轴正转 主轴反转 q Z点 Z点 图2-25 深孔加工循环G83 图2-26 攻丝循环G84,G98 主轴正转 主轴定向停 R点 G99 Z点 暂停后 主轴起动 R点 Z点 主轴停止 暂停,(7)反镗循环G87,(8)镗孔循环G88,图2-27 反镗循环G87 图2-28 镗孔循环G88,(9)镗孔循环G80,(1)直线和锥度切削固定循环G77 格式为: G77 X(U)
17、Z(W)IF; X为直径值,U为直径方向的增量 加工锥度时,锥度切削符号与刀具轨迹的关系如图2-30所示。,2 车削固定循环指令,a) G77指令用于加工柱面 b) G77指令用于加工锥面 图2-29 直线和锥度切削切削固定循环G77,I I U/2 U/2 W W (a) I0 (b) I0 图2-30 锥度切削G77符号与刀具轨迹的关系,2 r I r 2 r 3 1 U/2 3 r 1 U/2 4 4 W W a)车直螺纹 b)车锥螺纹 图2-31 螺纹切削G78时的动作图,(2) 螺纹切削固定循环G78 格式为: G78 X(U)Z(W)F; 式中F表示螺纹导程地址。r是结束螺纹切削的
18、退刀参数,其值与螺距有关,要大于或等于螺距值。,Z Z W K W o z z 3 X/2 X/2 3 2 4 U/2 2 4 U/2 x 1 1 x a) 端面切削 b)端面锥度切削 图2-32 端面切削G79时的动作图,(3)端面切削固定循环G79 格式为:G79 X(U)Z(W)KF;,K W W 3 3 2 4 U/2 U/2 2 4 1 1 K a) K0 b)K 0 图2-33 端面锥度切削符号与刀具轨迹关系图,3宏指令简介 某些高档数控系统为用户配备了类似于高级语言的复合指令(宏程序)功能,用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和混合运算,此外复合指令功能还提供了循环语句、分支语
19、句和子程序调用语句。对于经常用到的加工过程,如铣键槽、加工圆周分布的孔等,利用复合指令,可以大大简化编程过程。,复合指令的应用过程分为编辑、登录和调用三个阶段。图2-34中的加工圆周分布的六个孔的加工过程可以用下面一条指令实现: G71 XYZIDR; 其中X、Y地址中存放六个孔中心所在圆的圆心,Z地址存放钻孔深度,I地址存放均布孔的个数,D地址存放钻孔的直径,R地址存放六个孔中心所在圆的半径。用一条指令,实现了同类型加工过程,大大减少了程序量。,图2-34 复合指令的编辑、登录和调用过程,1 主轴功能(S功能) 2 刀具功能(T功能) 3 进给功能(F功能),2.3.4 其他指令,2.4 数
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控 加工 程序 编制
链接地址:https://www.31doc.com/p-3185944.html