数控车编程基本知识.ppt
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1、数控技术,1,数控机床编程基础,第一部分 数控机床编程的基本概念,数控技术,2,内容提要: 本节将简要介绍数控编程的基本概念;手工编程和自动编程的相关概念;程序的基本构成;数控机床坐标系;数控系统的功能指令。,数控技术,3,数控程序编制概念 从零件图纸到数控加工指令的有序排列(制成控制介质)的全过程。 将零件加工的工艺分析、加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工艺参数(f、s、t)及辅助动作(变速、换刀、冷却液启停、工件夹紧松开等)等,用规定的文字、数字、符号组成的代码按一定的格式编写加工程序单,并将程序单的信息变成控制介质的整个过程。,数控编程的基本概念,数控技术,4,编程方法:手工编程和自动编程
2、手工编程 定义:整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高(熟悉数控代码功能、编程规则,具备机械加工工艺知识和数值计算能力) 适用: 几何形状不太复杂的零件; 三坐标联动以下加工程序,数控技术,5,自动编程: 定义:编程人员根据零件图纸的要求,按照某个自动编程系统的规定,将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机,编程系统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。 适用: 形状复杂的零件, 虽不复杂但编程工作量很大的零件(如有数 千个孔的零件) 虽不复杂但计算工作量大的零件(如非圆曲 线轮廓的计算),数控技术,6,具有计算机辅助设计(Computer Aided Design)和计算机辅助制造(C
3、omputer Aided Manufacturing),功能的系统简称 CAD/CAM系统,它是指以计算机作为主要技术手段来生成和运用各种数字信息与图形信息,以进行产品设计和制造的系统。,CAD/CAM系统的概念,数控技术,7,CAD/CAM软件系统 UGII(美国) PRO/ENGINEERING IDEAS CATIA CIMATRON (英国) MASTERCAM(美国) CAXA (中国),数控技术,8,比较 用手工编程时,一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比,平均约为 30:1。 数控机床不能开动的原因中,有20%30%是由于加工程序不能及时编制出造成的 编程自动化是当今的趋势
4、!但手工编程是学习自动编程基础!,数控技术,9,图纸工艺分析 在对图纸工艺分析(与普通加工的图纸分析相似)的基础上: 确定加工机床、刀具与夹具; 确定零件加工的工艺线路、工步顺序; 切削用量(f、s、t)等工艺参数。,手工编程的内容和步骤,数控技术,10,计算运动轨迹 根据图纸尺寸及工艺线路的要求: 选定工件坐标系 计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值; 将坐标值按NC机床规定编程单位(脉冲当量)换算为相应的编程尺寸。,错误,数控技术,11,编制程序及初步校验 根据制定的加工路线、切削用量、选用的刀具、辅助动作,按照数控系统规定指令代码及程序格式,编写零件加工程序,并进行校核、检查上述两个步骤的
5、错误。,计算运动轨迹,图纸工艺分析,程序编制,制备控制介质,校验和试切,零件图纸,错误,修改,数控技术,12,制备控制介质 将程序单上的内容,经转换记录在控制介质上(如存储在磁盘上),作为数控系统的输入信息,若程序较简单,也可直接通过键盘输入。,计算运动轨迹,图纸工艺分析,程序编制,制备控制介质,校验和试切,零件图纸,错误,修改,数控技术,13,程序的校验和试切 所制备的控制介质,必须经过进一步的校验和试切削,证明是正确无误,才能用于正式加工。如有错误,应分析错误产生的原因,进行相应的修改。 常用的校验和试切方法:阅读法、模拟法、试切法等。,计算运动轨迹,图纸工艺分析,程序编制,制备控制介质,
6、校验和试切,零件图纸,错误,修改,数控技术,14,第二部分 数控机床的坐标系,数控技术,15,坐标轴的运动方向及其命名,统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向,可使编程方便,并使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给 维修和使用带来极大的方便。ISO和我国都拟定了命名的标准。,数控技术,16,标准坐标系 ISO和中国标准规定: 坐标轴:数控装备的每个进给轴(直线进给、圆进给) 定义为坐标系中的一个坐标轴。 数控装备坐标系统标准: 右手笛卡儿坐标系统(右手直角坐标系),数控技术,17,基本坐标系:直线进给运动的坐标系(X.Y.Z)。坐标轴相互关系:由右手定则决定。 回转坐标:绕X.Y.Z 轴转动
7、的圆周进给坐标 轴分别用A.B.C表示, 坐标轴相互关系由右 手螺旋法则而定。,数控技术,18,图 1 机床坐标轴,数控技术,19,坐标轴方向:定义为刀具相对工件运动的方向。 刀具相对静止工件而运动的原则 编程时不必知道机床运动的具体配置,就能正确地进行编程。 刀具远离工件的运动方向为坐标的正方向。,数控技术,20,运动方向的确定 Z坐标(轴)的确定 Z坐标平行主轴轴线的进给轴。 没有主轴或有多个主轴的机床: 垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。,数控技术,21,数控技术,22,Z坐标正方向规定:刀具远离工件的方向。,数控技术,23,X坐标 在刀具旋转的机床上(铣床、钻床、镗床等)。 Z轴水平(卧
8、式),则从刀具(主轴)向工件看时,X坐标的正方向指向右边。,+Z,数控技术,24,Z轴垂直(立式): 单立柱机床,从刀具向立柱看时,X的正方向指向右边;,+Z,+Z,数控技术,25,+Z,Z轴垂直(立式): 双立柱机床(龙门机床), 从刀具向左立柱看时, X轴的正方向指向右边。,数控技术,26,在工件旋转的机床上(车床、磨床等),X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板,且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。,+Z,数控技术,27,Y坐标 利用已确定的X、Z坐标的正方向,用右手定则或右手螺旋法则,确定Y坐标的正方向。 右手定则:大姆指指向+X,中指指向+Z,则+Y方向为食指指向。 右手
9、螺旋法则:在X Z平面,从Z至X,拇指所指的方向为+y。,数控技术,28,立、卧式数控铣床,+Z,+X/,+Z,+X,数控技术,29,+Z,+Z,+X/,龙门数控铣床,数控技术,30,+Z,+Y,+Z,+X/,+Y/,5. 回转坐标 A、B、C,数控技术,31,+Z,+X/,+Y/,+A,+C/,6. 辅助坐标 U、V、W 附加坐标轴:平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴,用U、V、W表示。,数控技术,32,数控技术,33,卧式5轴数控铣床,卧式铣床,数控技术,34,数控技术,35,数控技术,36,机床坐标系与工件坐标系,编程总是基于某一坐标系统的,因此,弄清楚数控机床坐标系和工件坐标系的概念及相
10、互关系是至关重要的。,数控技术,37,机床原点与机床坐标系 机床原点(零点) 机床坐标系原点是在机床调试完成后便确定了,是机床上固有的点。 机床原点的建立:用回零方式建立。 机床原点建立过程实质上是机床坐标系建立过程。,数控技术,38,机床坐标系 以机床原点为坐标系原点的坐标系,是机床固有的坐标系,它具有唯一性。 机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系。 注意:机床坐标系一般不作为编程坐标系,仅作为工件坐标系的参考坐标系。,数控技术,39,工件原点与工件坐标系 工件原点:为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或与之相关的点。该点也可以是对刀点重合。 工件坐标系:以工件原点为零点
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