《數(shù)控編程基礎(chǔ)》

1、數(shù)控編程基礎(chǔ),SHUKONG JICHUANG GAISHU,一、程序編制的基本概念二、程序的編制,數(shù)控編程基礎(chǔ),一、程序編制的基本概念,1、數(shù)控編程的方法介紹 2、數(shù)控程序代碼介紹 3、數(shù)控程序結(jié)構(gòu),返回,1、數(shù)控編程的方法介紹,1．手工編程 ： 利用一般的計算工具，通過各種數(shù)學(xué)方法，人工進行刀具軌跡的運算，并進行指令編制。這種方式比較簡單，很容易掌握，適應(yīng)性較大。適用于中等復(fù)雜程度程序、計算量不大的零件編程

2、。對機床操作人員來講必須掌握。2．自動編程 ： 利用通用的微機及專用的自動編程軟件，以人機對話方式確定加工對象和加工條件，自動進行運算和生成指令。對形狀簡單（輪廓由直線和圓弧組成）的零件，手工編程是可以滿足要求的，但對于曲線輪廓、三維曲面等復(fù)雜型面，一般采用計算機自動編程。目前中小企業(yè)普遍采用這種方法，編制較復(fù)雜的零件加工程序效率高，可靠性好。專用軟件多為在開放式操作系統(tǒng)環(huán)境下，在微機上開發(fā)的，成本低，通用性強。3．CAD/CAM：

3、 利用CAD/CAM系統(tǒng)進行零件的設(shè)計、分析及加工編程。該種方法適用于制造業(yè)中的CAD/CAM集成系統(tǒng)。目前正被廣泛應(yīng)用，該方式適應(yīng)面廣、效率高，程序質(zhì)量好，適用于各類柔性制造系統(tǒng)(FMS)和集成制造系統(tǒng)（CIMS），但投資大，掌握起來需要一定時間。,返回,2、數(shù)控程序代碼介紹,常用的標(biāo)準(zhǔn)主要有： 1．?dāng)?shù)控紙帶的規(guī)格 2．?dāng)?shù)控機床坐標(biāo)軸和運動方向 3．?dāng)?shù)控編程的編碼字符 4．?dāng)?shù)控編程的程序段格式

4、 5．?dāng)?shù)控編程的功能代碼,EIA(美國電子工業(yè)協(xié)會)和ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會),返回,八單位標(biāo)準(zhǔn)穿孔紙帶,EIA代碼和ISO代碼的主要區(qū)別在于：EIA代碼每行孔數(shù)為奇數(shù)，其第5列為補奇列；ISO代碼各行孔數(shù)為偶數(shù)孔，其第8列為補偶列。補奇或補偶的作用是判別紙帶的穿孔是否有錯。,返回,3、數(shù)控程序結(jié)構(gòu),加工程序是由若干程序段組成；程序段是由一個或若干個指令字組成，指令字代表某一信息單元；每個指令字由地址符和數(shù)字組成，它代表機床的一個位

5、置或一個動作；每個程序段結(jié)束處應(yīng)有“EOB”或“CR”表示該程序段結(jié)束轉(zhuǎn)入下一個程序段；地址符由字母組成；每一個字母、數(shù)字和符號都稱為字符。,下一頁,常用地址符的含義,下一頁,常見程序段格式,下一頁,,％ 開始符O1234 程

6、序號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；N11

7、G40X0Y0M05；N12M30； 程序結(jié)束,程序結(jié)構(gòu)舉例,返回,二、程序的編制,機床坐標(biāo)系和工作坐標(biāo)系的概念數(shù)控編程常用指令的含義數(shù)控機床編程步驟數(shù)控機床編程實例,返回,1、機床坐標(biāo)系和工作坐標(biāo)系的概念,1．機床坐標(biāo)系 2．工作坐標(biāo)系,數(shù)控機床的坐標(biāo)系規(guī)定已標(biāo)準(zhǔn)化，按右手直角坐標(biāo)系確定，如圖所示，一般假設(shè)工件靜止，通過刀具相對工件的移動來確

8、定機床各移動軸的方向。,1．機床坐標(biāo)系,機床坐標(biāo)系是機床上固有的坐標(biāo)系，機床坐標(biāo)系的方位是參考機床上的一些基準(zhǔn)確定。,機床上有一些固定的基準(zhǔn)線，如主軸中心線，固定的基準(zhǔn)面，如工作臺面、主軸端面、工作臺側(cè)面、導(dǎo)軌面等，不同的機床有不同的坐標(biāo)系。,1、在標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定平行于機床主軸（傳遞切削力）的刀具運動坐標(biāo)軸為Z軸，取刀具遠離工件的方向為正方向（+Z）。當(dāng)機床有幾個主軸時，則選一個垂直于工件裝夾面的主軸為Z軸。2、X軸為水平方向，且垂直于

9、Z軸并平行于工件的裝夾面。 3、在確定了X、Z軸的正方向后，可按右手直角笛卡爾坐標(biāo)系確定Y軸的正方向。 4、機床原點（機械原點） 是機床坐標(biāo)系的原點，它的位置是在各坐標(biāo)軸的正向最大極限處。,立式數(shù)控銑床機床原點,,2．工作坐標(biāo)系,工作坐標(biāo)系是編程人員在編程和加工時使用的坐標(biāo)系，是程序的參考坐標(biāo)系，工作坐標(biāo)系的位置以機床坐標(biāo)系為參考點，一般在一個機床中可以設(shè)定６個工作坐標(biāo)系。工作坐標(biāo)系的原點，稱工作原點（或程序原點）。,數(shù)控編程常

10、用指令的含義,以下以FANUC系統(tǒng)的常用指令為例對常用指令作一介紹。,(一) 準(zhǔn)備功能 （G指令）(二)常用輔助功能（M指令 ）,1．絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo)指令(G90，G91),,表示運動軸的移動方式。使用絕對坐標(biāo)指令(G90)，程序中的位移量用刀具的終點坐標(biāo)表示。相對坐標(biāo)指令(G91)用刀具運動的增量表示。,如圖，表示刀具從A點到B點的移動，用以上兩種方式的編程分別為：,G90 X80.0 Y150.0； G91

11、 X-120.0 Y90.0；,2．工作坐標(biāo)系的選取指令 (G54～G59),G54 可以確定工作坐標(biāo)系1 G55 可以確定工作坐標(biāo)系2 G56 可以確定工作坐標(biāo)系3 G57 可以確定工作坐標(biāo)系4 G58 可以確定工作坐標(biāo)系5 G59 可以確定工作坐標(biāo)系6,6個工作坐標(biāo)系皆以機床原點為參考點，分別以各自與機床原點的偏移量表示，使用前需提前輸入機床。,3、平面選擇指令(G17，G18，

12、G19),4、快速定位(G00),刀具從當(dāng)前位置快速移動到切削開始前的位置，在切削完了之后，快速離開工件。一般在刀具非加工狀態(tài)的快速移動時使用，該指令只是快速到位，其運動軌跡因具體的控制系統(tǒng)不同而異，進給速度F對G00指令無效。,G00 X Y Z ；G90G00 X40.0 Y20.0,5、直線插補指令(G01),刀具作兩點間的直線運動加工時用該指令，G01指令表示刀具從當(dāng)前位置開始以給定的速度(切削速度F)

13、，沿直線移動到規(guī)定的位置。 格式： G01 X Y Z F ；,G01 X40.0 Y20.0 F100；,6、圓弧插補指令(G02，G03),圓弧插補，G02為順時針加工，G03為逆時針加工， 刀具進行圓弧插補時必須規(guī)定所在平面，然后再確定回轉(zhuǎn)方向，如圖，沿圓弧所在平面(如xy平面)的另一坐標(biāo)軸的負方向(-z)看去，瞬時針方向為G02，逆時針方向為G03。,7、暫停功能(G04),G04暫停指令可

14、使刀具作短時間無進給加工或機床空運轉(zhuǎn)使加工表面降低表面粗糙度。格式： G04 X1.6或G04 P1600； 1.6或1600表示1.6秒，G04為非續(xù)效指令。,8、自動機床原點返回指令(G28),機床原點是機床各移動軸正向移動的極限位置。如刀具交換時常用到Z軸參考點的返回。 格式：G28 X Y Z ；,G90G28 X500.0 Y350.0；,9、刀具的補償與偏

15、置指令,（1） 刀具半徑補償指令(G40，G41，G42),G40 刀具補償取消G41 刀具左補償G42 刀具右補償,9、刀具的補償與偏置指令,（2）刀具長度偏置指令(G43，G44，G49),G43 正向偏置 G44 負向編置 G49 偏置取消,當(dāng)使用G43時，與程序給定移動量的代數(shù)值做加法。使用G44時做減法，從而得到實際的移動的終點坐標(biāo)，G43稱正偏置，G44稱負偏置。,10、固定循環(huán)(

16、G73，G74，G76，G80～G89),?快速移動到（X，Y）坐標(biāo)?沿Z軸快速移動，并達R點?切削進給加工?加工至孔底位置(暫停，主軸停，主軸返轉(zhuǎn)等)?返回到R點(快速返回和切削進給返回)?快速返回到起始點,10、固定循環(huán)(G73，G74，G76，G80～G89),G73指令的格式：,,G81、G73、G83區(qū)別與用途,G81G73G83,,(二)常用輔助功能（M指令 ）,1．M00 程序停止,執(zhí)行含有M00指令的語

17、句后，機床自動停止。如編程者想要在加工中使機床暫停（檢驗工件、調(diào)整、排屑等），使用M00指令，重新啟動后，才能繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。,(二)常用輔助功能（M指令 ）,2．M01 選擇停止,執(zhí)行含有M01的語句時，如同M00一樣會使機床暫時停止，但是，只有在機床控制盤上的“選擇停止”鍵處在“ON”狀態(tài)時此功能才有效，否則，該指令無效，常用于關(guān)鍵尺寸的檢驗或臨時暫停。,(二)常用輔助功能（M指令 ）,3．M02 程序結(jié)束,該指令表明主程序結(jié)束，

18、機床的數(shù)控單元復(fù)位，如主軸、進給、冷卻停止，表示加工結(jié)束，但該指令并不返回程序起始位置。,(二)常用輔助功能（M指令 ）,4．M03 主軸正轉(zhuǎn) 5．M04 主軸反轉(zhuǎn)6．M05 主軸停轉(zhuǎn)7．M06換刀指令 8．M07 冷卻液開 9．M08 冷卻液開10．M09 冷卻液關(guān)11．M19主軸定向停止,(二)常用輔助功能（M指令 ）,12．M21 X軸鏡像使X軸運動指令的正負號相反，這時X軸的實際運動是程序指定方向的反方向。

19、 13．M22 Y軸鏡像 使Y軸運動指令的正負號相反，這時Y 軸的實際運動是程序指定方向的反方向。14．M23 鏡像取消,(二)常用輔助功能（M指令 ）,15．M30程序結(jié)束 與M02同樣，表示主程序結(jié)束，區(qū)別是M30執(zhí)行后使程序返回到開始狀態(tài)。,(二)常用輔助功能（M指令 ）,18．M98 調(diào)用子程序、M99子程序結(jié)束指令 M98 P L ；其中，P為程序號，L為調(diào)用次數(shù)。,數(shù)控機床編程步驟,1．分