第2章数控编程基础资料

第二章数控编程基础Chapter1重点数控机床坐标系坐标系的建立绝对坐标编程与增量坐标编程程序的格式基本指令功能难点工件坐标系与机床坐标系的统一坐标系及运动方向规定坐标轴及方向规定绝对坐标编程与增量坐标编程2.1数控程序编制内容与方法2.1.1数控程序编制内容◆分析零件图样◆制定数控加工工艺◆数学处理◆编制程序清单◆程序输入数控系统◆程序调试及首件试切2.1.2数控程序编制方法利用一般的计算工具，通过各种数学方法，由人工来完成数控编程各个阶段的工作。适用几何形状不太复杂的零件，加工程序不长，计算比较简单的零件编程。手工编程1在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由工人进行外，其余工作由计算机辅助完成。自动编程22.2数控机床坐标系2.2.1坐标系及运动方向规定右手笛卡儿直角坐标系右手螺旋法则在数控机床上加工时，一律假设为工件静止，而刀具运动。注意2.2.2坐标轴及运动方向规定平行于主轴轴线，正方向为刀具远离工件的方向。与Z轴垂直，并位于水平面内，与工件的装夹平面平行。◆工件做旋转运动：则刀具离开工件的方向为正方向。◆刀具做旋转运动：Z坐标水平时，沿刀具主轴向工件看，指向右方为正；Z坐标垂直时，对着刀具主轴向立柱看，指向右方为正方向。Z轴1X轴2在确定了X、Z轴的正方向后，可按右手直角笛卡尔坐标系确定Y轴的正方向。Y轴3数控车床车床坐标轴数控铣床坐标轴2.2.3工件坐标系工件坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致。概念工件坐标系：工件坐标系也称为编程坐标系。是编程人员在根据零件图样，在充分考虑加工工艺需求和编程方便等因素后，用于确定零件图上个几何要素的形状、位置而建立的坐标系。注意工件坐标系是程序的参考坐标系，工作坐标系的位置以机床坐标系为参考点，一般在一个机床中可以设定６个工作坐标系。工件坐标系的原点，称工作原点（或程序原点）。工件原点（编程原点）的选用原则◆原点应尽量选在设计基准或工艺基准上◆对称的零件，一般选在对称中心上◆原点应选择方便对刀2.2.4坐标系的建立每次机床接通电源时，对机床进行回零操作即返回参考点操作，这时机床坐标系就被建立起来了。机床坐标系的建立1每次机床开机后一定要回零，机床回零可以使机床重新核定基准，消除基准偏差，建立机床坐标系。注意机床原点（机械原点）：是机床坐标系的原点，它的位置是在各坐标轴的正向最大极限处。◆在加工中常用G54~G59建立多个工件坐标系，这些工件坐标系是固定不变的，一旦机床坐标系建立后即可生效。◆利用G92（G50）设定的工件坐标系，关机后不能记忆，常用于单件加工。工件坐标系与机床坐标系的统一2绝对坐标指令——G90增量坐标指令——G91图2-9XYO8020015060ABG90G01X80.0Y150.0F200；G91G01X-120.0Y90.0F200；程序中没有出现G90或G91时，默认为绝对坐标。注意绝对坐标和增量坐标编程1程序中也可以不用G91来指令增量坐标，当程序中出现U、V、W时，后面跟的坐标值就是增量坐标，用U、V、W来表示增量的优势是程序段中坐标类型可以混用。G01X80.0V-120.0F200；2.3数控编程中的数学处理2.3.1基点和节点的坐标计算概念基点：基点是指零件各几何要素之间的连接点。基点坐标是编程中必需的重要数据。2.3.2节点坐标计算1.非圆曲线的节点计算◆等间距直线逼近法◆等弦长直线逼近法◆等误差直线逼近法◆圆弧逼近法2.列表曲线的数学处理2.4程序的组成与格式2.4.1程序的组成与格式1.程序的格式程序由开始符、程序名、程序主体、程序结束指令、结束符组成。开始符、结束符：%2.程序号Oxxxx——四位数字由1~9999范围内的任一数值。注：程序号必须在程序最前面，并独占一行。3.程序结束语结束语必须在程序的最后，并独占一行，常用的结束语有：M02、M30、M99。2.4.2程序段的组成与格式程序段由地址字、符号等组成。例如：N10G01X40Z40F200;程序主体部分六要素：◆移动的目标◆沿什么样的轨迹移动◆移动速度要多快◆刀具的切削速度是多少◆选择哪把刀移动◆机床的辅助动作2.4.3程序字的格式程序字由地址字、符号和数字组成。例如：X-502.4.4主程序、子程序、用户宏程序％开始符O1234程序号N1G90G54G00X0Y0S1000M03；第一程序段N2Z100.0；第二程序段N3G41X20.0Y10.0D01；……………N4Z2.0；N5G01Z-10.0F100；N6Y50.0F200；N7X50.0；N8Y20.0；N9X10.0；N10G00Z100.0；N11G40X0Y0M05；N12M30；程序结束％结束符功能代码备注程序号O程序号程序段序号N顺序号准备功能G定义运动方式坐标地址X、Y、ZA、B、C、U、V、WRI、J、K轴向运动指令附加轴运动指令圆弧半径圆心坐标进给速度F定义进给速度主轴转速S定义主轴转速刀具功能T定义刀具号辅助功能M机床的辅助动作偏置号H、D偏置号子程序号P子程序号重复次数L子程序的循环次数参数P、Q、R固定循环参数暂停P、X暂停时间2.5基本指令功能2.5.1模态代码、单段有效代码2.5.2尺寸字模态代码指该代码自出现的程序段开始一直持续起作用，直到被同组的代码代替或者程序结束。单段有效代码指该代码只在当前程序段中有效。2.5.3准备功能2.5.4进给功能2.5.5主轴转速功能2.5.6刀具功能2.5.6辅助功能F150——150mm/minS表示主轴转速，如S300，G96时单位是m/min，G97时单位是r/min。车床：T0101；铣床：M06T01D01。