數(shù)控技術(shù)常用術(shù)語(yǔ).doc

第二課 數(shù)控技術(shù)常用術(shù)語(yǔ)第二課 數(shù)控技術(shù)常用術(shù)語(yǔ)1 , 5 數(shù)控技術(shù)常用術(shù)語(yǔ)為了方便讀者閱讀相關(guān)數(shù)控資料和國(guó)外數(shù)控產(chǎn)品的相關(guān)手冊(cè)，在此選擇了常用的數(shù)控詞匯及其英語(yǔ)對(duì)應(yīng)單詞，所選用的數(shù)控術(shù)語(yǔ)主要參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2806和中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 81291987 以及近年新出現(xiàn)的一些數(shù)控詞匯。1）計(jì)算機(jī)數(shù)值控制 （Computerized Numerical Control, CNC） 用計(jì)算機(jī)控制加工功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制。2）軸（Axis）機(jī)床的部件可以沿著其作直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)方向。3）機(jī)床坐標(biāo)系（ Machine Coordinate Systern ）固定于機(jī)床上，以機(jī)床零點(diǎn)為基準(zhǔn)的笛卡爾坐標(biāo)系。4）機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)（ Machine Coordinate Origin ）機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。5）工件坐標(biāo)系（ Workpiece Coordinate System ）固定于工件上的笛卡爾坐標(biāo)系。6）工件坐標(biāo)原點(diǎn)（ Wrok-piexe Coordinate Origin）工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。7）機(jī)床零點(diǎn)（ Machine zero ）由機(jī)床制造商規(guī)定的機(jī)床原點(diǎn)。8）參考位置（ Reference Position ）機(jī)床啟動(dòng)用的沿著坐標(biāo)軸上的一個(gè)固定點(diǎn)，它可以用機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)為參考基準(zhǔn)。9）絕對(duì)尺寸（Absolute Dimension)絕對(duì)坐標(biāo)值（Absolute Coordinates）距一坐標(biāo)系原點(diǎn)的直線距離或角度。10）增量尺寸（ Incremental Dimension ) 增量坐標(biāo)值（Incremental Coordinates）在一序列點(diǎn)的增量中，各點(diǎn)距前一點(diǎn)的距離或角度值。11）最小輸人增量（Least Input Increment） 在加工程序中可以輸人的最小增量單位。12）命令增量（Least command Increment）從數(shù)值控制裝置發(fā)出的命令坐標(biāo)軸移動(dòng)的最小增量單位。13）插補(bǔ) （InterPolation）在所需的路徑或輪廓線上的兩個(gè)已知點(diǎn)間根據(jù)某一數(shù)學(xué)函數(shù)（例如：直線，圓弧或高階函數(shù)）確定其多個(gè)中間點(diǎn)的位置坐標(biāo)值的運(yùn)算過(guò)程。14）直線插補(bǔ)（Llne Interpolation）這是一種插補(bǔ)方式，在此方式中，兩點(diǎn)間的插補(bǔ)沿著直線的點(diǎn)群來(lái)逼近，沿此直線控制刀具的運(yùn)動(dòng)。15）圓弧插補(bǔ)（Circula : Interpolation）這是一種插補(bǔ)方式，在此方式中，根據(jù)兩端點(diǎn)間的插補(bǔ)數(shù)字信息，計(jì)算出逼近實(shí)際圓弧的點(diǎn)群，控制刀具沿這些點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，加工出圓弧曲線。16）順時(shí)針圓?。–lockwise Arc）刀具參考點(diǎn)圍繞軌跡中心，按負(fù)角度方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡17）逆時(shí)針圓?。–ounterclockwise Arc）刀具參考點(diǎn)圍繞軌跡中心，按正角度方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡。18）手工零件編程（Manual Part Prograrnmiog）手工進(jìn)行零件加工程序的編制。19）計(jì)算機(jī)零件編程（Cornputer Part prograrnrnlng）用計(jì)算機(jī)和適當(dāng)?shù)耐ㄓ锰幚沓绦蛞约昂笾锰幚沓绦驕?zhǔn)備零件程序得到加工程序。20）絕對(duì)編程（Absolute Prograrnming）用表示絕對(duì)尺寸的控制字進(jìn)行編程。21）增量編程（Increment programming）用表示增量尺寸的控制字進(jìn)行編程。22、22）宇符（Character）用于表示一組織或控制數(shù)據(jù)的一組元素符號(hào)。23）控制字符（Control Character）出現(xiàn)于特定的信息文本中，表示某一控制功能的字符。24）地址（Address）一個(gè)控制字開(kāi)始的字符或一組字符，用以辨認(rèn)其后的數(shù)據(jù)。25）程序段格式（Block Format）字、字符和數(shù)據(jù)在一個(gè)程序段中的安排。26）指令碼（Instruction Code) /機(jī)器碼（Machine Code）計(jì)算機(jī)指令代碼，機(jī)器語(yǔ)言，用來(lái)表示指令集中的指令的代碼。27）程序號(hào)（Program Number）以號(hào)碼識(shí)別加工程序時(shí)，在每一程序的前端指定的編號(hào) 28）程序名（Prograo Name）以名稱(chēng)識(shí)別加工程序時(shí)，為每一程序指定的名稱(chēng)。29）指令方式（Command Mode）指令的工作方式。30）程序段（Block）程序中為了實(shí)現(xiàn)某種操作的一組指令的集合31）零件程序（P art Program）在自動(dòng)加工中，為了使自動(dòng)操作有效按某種語(yǔ)言或某種格式書(shū)寫(xiě)的順序指令集。零件程序是寫(xiě)在輸人介質(zhì)上的加工程序，也可以是為計(jì)算機(jī)準(zhǔn)備的輸人，經(jīng)處理后得到加工程序。32）加工程序（Machine Program）在自動(dòng)加工控制系統(tǒng)中，按自動(dòng)控制語(yǔ)言和格式書(shū)寫(xiě)的順序指令集。這些指令記錄在適當(dāng)?shù)妮斎私橘|(zhì)上，完全能實(shí)現(xiàn)直接的操作。33）程序結(jié)束（End of Program）指出工件加工結(jié)束的輔助功能34）數(shù)據(jù)結(jié)束（End of Data）程序段的所有命令執(zhí)行完后，使主軸功能和其他功能（例如冷卻功能）均被刪除的輔助功能。35）程序暫停（Progrom Stop）程序段的所有命令執(zhí)行完后，刪除主軸功能和其他功能，并終止其后的數(shù)據(jù)處理的輔助功能.36）準(zhǔn)備功能（Preparatory Functton）使機(jī)床或控制系統(tǒng)建立加工功能方式的命令37）輔助功能（MiscellaneouS Function）控制機(jī)床或系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)功能的一種命令。38）刀具功能（Tool Funetion）依據(jù)相應(yīng)的格式規(guī)范，識(shí)別或調(diào)人刀具。39）進(jìn)給功能（Feed Function）定義進(jìn)給速度技術(shù)規(guī)范的命令。40）主軸速度功能（Spindle Speed Function）定義主軸速度技術(shù)規(guī)范的命令。41）進(jìn)給保持（Feed Hold）在加工程序執(zhí)行期問(wèn)，暫時(shí)中斷進(jìn)給的功能。42）刀具軌跡（Tool Path）切削刀具上規(guī)定點(diǎn)所走過(guò)的軌跡。43）零點(diǎn)偏置（Zero Offset）數(shù)控系統(tǒng)的一種特征它容許數(shù)控測(cè)量系統(tǒng)的原點(diǎn)在指定范圍內(nèi)相對(duì)于機(jī)床零點(diǎn)移動(dòng)，但其永久零點(diǎn)則存在數(shù)控系統(tǒng)中。44）刀具偏置（Tool Offset）在一個(gè)加工程序的全部或指定部分，施加于機(jī)床坐標(biāo)軸上的相對(duì)位移該軸的位移方向由偏置值的正負(fù)來(lái)確定.45）刀具長(zhǎng)度偏置（Tool Length Offset）在刀具長(zhǎng)度方向卜的偏晉46）刀具半徑偏置（Tool Radlus OffseO）刀具在兩個(gè)坐標(biāo)方向的刀具偏置。47）刀具半徑補(bǔ)償（Cutter Compensation）垂直于刀具軌跡的位移，用來(lái)修正實(shí)際的刀具半徑與編程的刀具半徑的差異48）刀具軌跡進(jìn)給速度（Tool Path Feedrate）刀具上的基準(zhǔn)點(diǎn)沿著刀具軌跡相對(duì)于工件移動(dòng)時(shí)的速度，其單位通常用每分鐘或每轉(zhuǎn)的移動(dòng)量來(lái)表示。49）固定循環(huán)（Fixed Cycle , Canned Cycle）預(yù)先設(shè)定的一些操作命令，根據(jù)這些操作命令使機(jī)床坐標(biāo)袖運(yùn)動(dòng)，主袖工作，從而完成固定的加工動(dòng)作。例如，鉆孔、鏗削、攻絲以及這些加工的復(fù)合動(dòng)作。50）子程序（Subprogram）加工程序的一部分，子程序可由適當(dāng)?shù)募庸た刂泼钫{(diào)用而生效51）工序單（Planning sheet）在編制零件的加工工序前為其準(zhǔn)備的零件加工過(guò)程表。52）執(zhí)行程序（Executlve Program）在 CNC 系統(tǒng)中，建立運(yùn)行能力的指令集合53）倍率（Override）使操作者在加工期間能夠修改速度的編程值（例如，進(jìn)給率、主軸轉(zhuǎn)速等）的手工控制功能。54）伺服機(jī)構(gòu)（Servo-Mwchanisnt）這是一種伺服系統(tǒng)，其中被控量為機(jī)械位置或機(jī)械位置對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù).55）誤差（Error）計(jì)算值、觀察值或?qū)嶋H值與真值、給定值或理論值之差56）分辨率（Resolution）兩個(gè)相鄰的離散量之間可以分辨的最小間隔 在數(shù)控加工中常遇到孔的加工，如定位銷(xiāo)孔、螺紋底孔、挖槽加工預(yù)鉆孔等。采用立式加工中心和數(shù)控銑床進(jìn)行孔加工是最普通的加工方法。但深孔加工，則較為困難，在深孔加工中除合理選擇切削用量外，還需解決三個(gè)主要問(wèn)題：排屑、冷卻鉆頭和使加工周期最小化。本文將從編程方面討論解決有關(guān)深孔加工的主要問(wèn)題。 一、深孔加工的編程指令及自動(dòng)編程 1. 深孔加工指令格式 大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都提供了深孔加工指令，這里以FANUC系統(tǒng)為例來(lái)進(jìn)行敘述。FANUC系統(tǒng)提供了G73和G83兩個(gè)指令：G73為高速深孔往復(fù)排屑鉆指令，G83為深孔往復(fù)排屑鉆指令。其指令格式為： 式中 X、Y待加工孔的位置； Z孔底坐標(biāo)值（若是通孔，則鉆尖應(yīng)超出工件底面）； R參考點(diǎn)的坐標(biāo)值（R點(diǎn)高出工件頂面25mm）； Q每一次的加工深度； F進(jìn)給速度（mm / min）； G98鉆孔完畢返回初始平面； G99鉆孔完時(shí)返回參考平面（即R點(diǎn)所在平面）。 2.深孔加工的動(dòng)作 深孔加工動(dòng)作是通過(guò)Z軸方向的間斷進(jìn)給，即采用啄鉆的方式，實(shí)現(xiàn)斷屑與排屑的。雖然G73和G83指令均能實(shí)現(xiàn)深孔加工，而且指令格式也相同，但二者在Z向的進(jìn)給動(dòng)作是有區(qū)別的，圖1和圖2分別是G73和G83指令的動(dòng)作過(guò)程。圖1 G73指令動(dòng)作過(guò)程圖2 G83指令動(dòng)作過(guò)程 從圖1和圖2可以看出，執(zhí)行G73指令時(shí)，每次進(jìn)給后令刀具退回一個(gè)d值（用參數(shù)設(shè)定）；而G83指令則每次進(jìn)給后均退回至R點(diǎn)，即從孔內(nèi)完全退出，然后再鉆入孔中。深孔加工與退刀相結(jié)合可以破碎鉆屑，令其小得足以從鉆槽順利排出，并且不會(huì)造成表面的損傷，可避免鉆頭的過(guò)早磨損。 G73指令雖然能保證斷屑，但排屑主要是依靠鉆屑在鉆頭螺旋槽中的流動(dòng)來(lái)保證的。因此深孔加工，特別是長(zhǎng)徑比較大的深孔，為保證順利打斷并排出切屑，應(yīng)優(yōu)先采用G83指令。 3. 常規(guī)自動(dòng)編程方法 這里以MasterCAM V9為例，其鉆孔參數(shù)設(shè)置對(duì)話框如圖3所示。圖3 鉆孔參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 （1）高度參數(shù) 高度參數(shù)包括Clearance（安全高度）、Retract（參考高度）、Feedplane（下刀位置）、Top of stock（工件頂面）和Depth（切削深度）等。 安全高度是指在此高度上刀具可以在任何位置平移而不會(huì)與工件或夾具發(fā)生碰撞；參考高度為開(kāi)始一個(gè)刀具路徑前刀具回縮的位置，參考高度應(yīng)高于下刀位置；下刀位置是指當(dāng)?shù)毒咴谙碌段恢弥舷瓤焖傧陆担?dāng)下降到該位置后再以慢速接近工件；工件頂面是指工件上表面的高度值；切削深度是指最后的加工深度。 （2）鉆孔參數(shù) 根據(jù)孔加工方式的不同，可設(shè)置的參數(shù)個(gè)數(shù)也不同，各參數(shù)的含義如下： Lst Peck第一次啄鉆深度； Subsequent Peck以后每次的啄鉆深度； Peck Clearance啄孔間隙； Chip Break退刀量； Dwell刀具暫停在孔底部的時(shí)間； Shift設(shè)置退刀時(shí)離開(kāi)孔表面的距離。 （3）自動(dòng)編程產(chǎn)生的程序段 由圖3對(duì)話框中設(shè)定參數(shù)值所產(chǎn)生的程序段為： N110G98G83Z-150.R2.Q5.F90 比較對(duì)話框設(shè)定參數(shù)與所產(chǎn)生的程序段，可以看出： 1）程序段中產(chǎn)生了第一次啄鉆深度值Q5，“以后每次啄鉆深度值”和“啄鉆間隙值”兩參數(shù)不起任何作用； 2)G73和G83指令在鉆孔時(shí)孔底動(dòng)作均為快速返回，不會(huì)產(chǎn)生暫停的動(dòng)作，即Dwell設(shè)定值在此程序段中沒(méi)有得到體現(xiàn)。而在實(shí)際加工中，當(dāng)鉆頭退出時(shí)，鉆屑在冷卻液沖刷下會(huì)落入孔中。這種情況尤其會(huì)發(fā)生在對(duì)鋼料的加工中。當(dāng)鉆頭再次進(jìn)入后，它將撞擊位于孔底部鉆屑。鉆屑在刀具的作用下開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，將鉆屑切斷或熔化。因此，在必要時(shí)應(yīng)暫停加工來(lái)清理吹凈鉆屑。 3）若加工臺(tái)階深孔，如圖4所示，其加工工藝一般是先加工直徑為20的孔，然后再鉆底部直徑為10的孔。然而用G83指令加工底部直徑為10mm的深孔時(shí)，將在直徑20mm的長(zhǎng)度上造成較大的時(shí)間浪費(fèi)。圖4 臺(tái)階孔 二、編程技巧 鑒于存在上述幾個(gè)缺陷，我們將鉆孔參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中的Lst Peck參數(shù)設(shè)置成65，而Subsequent Peck的參數(shù)設(shè)置成5，Dwell設(shè)置成0（即不延時(shí)）。同時(shí)打開(kāi)后置處理文件，將Usecanpeck項(xiàng)的Yes，改成NO，則產(chǎn)生如下程序： %O0000（文件名） (PROGRAM NAME - T1)（程序名） (DATE, Day-Month-Year - 26-04-04TIME, Hr:Min - 14:00)（編程時(shí)間） N100G21（公制單位） N102G0G17G40G49G80G90（XY平面，半徑補(bǔ)償取消，長(zhǎng)度補(bǔ)償取消，固定循環(huán)取消，絕對(duì)編程） ( 10. CENTER DRILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.)（刀具說(shuō)明） N104T1M6（換刀） N106G0G90G54X0.Y0.S1145M03M08（調(diào)用工件坐標(biāo)系，刀具移至X0Y0，啟動(dòng)主軸，開(kāi)冷卻泵） N108G43H1Z50.（長(zhǎng)度正補(bǔ)償，刀具運(yùn)動(dòng)至安全高度） N110Z2.（刀具運(yùn)動(dòng)至下刀位置） N112G1Z-63.F90（第一次啄鉆，深度至為Z-63。這段可以刪除） N114G0Z2.（快速退回至R點(diǎn)。此程序段可刪除） N116Z-61.（快速運(yùn)動(dòng)至Z-61的位置，留有2mm的啄孔間隙） N118G1Z-68F90（鉆至Z-68的深度，從Z-63鉆至Z-68，每次啄鉆5mm） N120G0Z2.（快速退回至下刀位置） N122Z-66.（快速運(yùn)動(dòng)至Z-66的位置，留有2mm的啄孔間隙） N124G1Z-73.