機(jī)械制造工程學(xué) 第三章 金屬切削機(jī)床.ppt

第3章金屬切削機(jī)床,3-1金屬切削機(jī)床概述,金屬切削機(jī)床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，是制造機(jī)器的機(jī)器，因此又稱為“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”，通常簡稱機(jī)床。,一、機(jī)床的分類,機(jī)床的傳統(tǒng)分類方法主要是按加工性質(zhì)和所用刀具進(jìn)行分類。目前我國將機(jī)床分為11大類：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨插床、拉床、鋸床和其他機(jī)床。在每一類機(jī)床中，又按工藝范圍、布局形勢和結(jié)構(gòu)等，分為若干組，每一組又分為若干系（系別）。,3-1金屬切削機(jī)床概述,一、機(jī)床的分類,1)按照機(jī)床的萬能性程度，可分為:普通機(jī)床、專門化機(jī)床、專用機(jī)床2)按照機(jī)床的工作精度，可分為:普通精度機(jī)床、精密機(jī)床、高精度機(jī)床3)按照機(jī)床具有的數(shù)控功能，可分為:普通機(jī)床（非數(shù)控機(jī)床）、一般數(shù)控機(jī)床、加工中心等此外，還可按重量和尺寸，主要部件數(shù)目等進(jìn)行分類。,3-1金屬切削機(jī)床概述,二、機(jī)床的型號編制,標(biāo)準(zhǔn)JB1838-85：金屬切削機(jī)床型號編制方法，適用于各類通用機(jī)床和專用機(jī)床，由漢語拼音字母和數(shù)字按一定規(guī)律組合而成。,3-1金屬切削機(jī)床概述,三、機(jī)床的技術(shù)性能,1）工藝范圍2）主要技術(shù)參數(shù)3）加工精度和表面粗糙度4）生產(chǎn)率和自動化程度5）人機(jī)關(guān)系6）成本,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,一、成形運(yùn)動,1.工件表面的成形方法,機(jī)器零件上常用的各種表面：平面、圓柱面、圓錐面、成形表面等。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,一、成形運(yùn)動,1.工件表面的成形方法,1）零件表面的形成：是一條母線沿一條導(dǎo)線運(yùn)動而形成。,母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為表面發(fā)生線。,1-母線，2-導(dǎo)線,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,一、成形運(yùn)動,1.工件表面的成形方法,2）形成發(fā)生線的方法,發(fā)生線是由刀具的切削刃與工件間的相對運(yùn)動得到的，由于使用的刀具切削刃形狀和采取的加工方法不同，形成發(fā)生線的方法可歸納為四種：軌跡法、成形法、相切法和展成法。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,一、成形運(yùn)動,1.工件表面的成形方法,2）形成發(fā)生線的方法,（1）軌跡法是利用刀具做一定規(guī)律的軌跡運(yùn)動來對工件進(jìn)行加工的方法。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,一、成形運(yùn)動,1.工件表面的成形方法,2）形成發(fā)生線的方法,（1）軌跡法（2）成形法是利用成形刀具對工件進(jìn)行加工的方法。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,一、成形運(yùn)動,1.工件表面的成形方法,2）形成發(fā)生線的方法,（1）軌跡法（2）成形法（3）相切法是利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊做軌跡運(yùn)動來對工件進(jìn)行加工的方法。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,一、成形運(yùn)動,1.工件表面的成形方法,2）形成發(fā)生線的方法,（1）軌跡法（2）成形法（3）相切法（4）展成法是利用工件和刀具做展成切削運(yùn)動的加工方法。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,一、成形運(yùn)動,2.表面成形運(yùn)動,為獲得所需的工件表面形狀，機(jī)床必須使刀具和工件按上述四種方法之一完成一定的運(yùn)動。,成形運(yùn)動：刀具和工件為了形成表面發(fā)生線而作的相對運(yùn)動。直線運(yùn)動（用A來表示）或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（用B來表示）。成形運(yùn)動的種類：簡單成形運(yùn)動、復(fù)合成形運(yùn)動,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,一、成形運(yùn)動,2.表面成形運(yùn)動,（1）簡單成形運(yùn)動簡單運(yùn)動之間是相互獨(dú)立的，沒有嚴(yán)格的相對運(yùn)動關(guān)系。,例1:用普通車刀車削外圓母線-圓，由軌跡法形成，需要一個成形運(yùn)動B1。導(dǎo)線-直線，由軌跡法形成，需要一個成形運(yùn)動A2。,例2:用成形車刀車削成形回轉(zhuǎn)表面母線-曲線，由成形法形成，不需要成形運(yùn)動。導(dǎo)線-圓，由軌跡法形成，需要一個成形運(yùn)動B1。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,一、成形運(yùn)動,2.表面成形運(yùn)動,（2）復(fù)合成形運(yùn)動：一個復(fù)合運(yùn)動可分解為兩個或多個直線運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，與簡單運(yùn)動相似，但有本質(zhì)的區(qū)別。,組成復(fù)合運(yùn)動的各個部分必須保持嚴(yán)格的相對運(yùn)動關(guān)系，是相互依存，而不是獨(dú)立的。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,一、成形運(yùn)動,2.表面成形運(yùn)動,（2）復(fù)合成形運(yùn)動,例3:用螺紋車刀車削螺紋母線-車刀的刀刃形狀與螺紋軸向剖面輪廓的形狀一致，故母線由成形法形成，不需要成形運(yùn)動。導(dǎo)線-螺旋線，由軌跡法形成，需要一個成形運(yùn)動。這是一個復(fù)合運(yùn)動，把它分解為工件旋轉(zhuǎn)B11和刀具直線移動A12。B11和A12之間必須保持嚴(yán)格的相對運(yùn)動關(guān)系。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,一、成形運(yùn)動,2.表面成形運(yùn)動,（2）復(fù)合成形運(yùn)動,例4:用齒輪滾刀加工直齒圓柱齒輪齒面母線-漸開線，由展成法形成，需要一個成形運(yùn)動，是復(fù)合運(yùn)動，可分解為滾刀旋轉(zhuǎn)B11和工件旋轉(zhuǎn)B12兩部分，B11和B12之間必須保持嚴(yán)格的相對運(yùn)動關(guān)系。導(dǎo)線-直線，由相切法形成，需要兩個獨(dú)立的成形運(yùn)動，即滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和滾刀沿工件的軸向移動A2。其中滾刀的旋轉(zhuǎn)與復(fù)合展成運(yùn)動的一部分B11重合。因此，形成表面所需的成形運(yùn)動的總數(shù)只有兩個：一個是復(fù)合運(yùn)動B11B12；另一個是簡單的成形運(yùn)動A2。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈為了實(shí)現(xiàn)加工過程中所需的各種運(yùn)動，機(jī)床必須有執(zhí)行件、動力源和傳動裝置三個基本部分。執(zhí)行件：執(zhí)行運(yùn)動的部件，如主軸、刀架、工作臺等。動力源：提供動力的裝置，如電動機(jī)。傳動裝置：將運(yùn)動和動力從動力源傳至執(zhí)行件，并使有關(guān)執(zhí)行件之間保持某種確定的相對運(yùn)動關(guān)系。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈,1.傳動鏈,機(jī)床上為了得到所需的運(yùn)動，需要通過一系列的傳動件把執(zhí)行件與動力源（如把主軸和電機(jī)），或者把執(zhí)行件和執(zhí)行件（例如主軸和刀架）之間聯(lián)系起來，稱為傳動聯(lián)系。構(gòu)成一個傳動聯(lián)系的一系列順序排列的傳動件，稱為傳動鏈。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈,1.傳動鏈,根據(jù)傳動鏈的性質(zhì)，可分為如下兩種類型：,1）外聯(lián)系傳動鏈聯(lián)系動力源（如電動機(jī)）和執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺等）之間的傳動鏈，使執(zhí)行件獲得運(yùn)動（速度和方向）。保證執(zhí)行件實(shí)現(xiàn)簡單運(yùn)動；不要求動力源和執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動比關(guān)系；如：車床上加工外圓電機(jī)-主軸；主軸-刀架,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈,1.傳動鏈,2）內(nèi)聯(lián)系傳動鏈當(dāng)傳動鏈的兩個末端件（執(zhí)行件）之間的相對運(yùn)動有嚴(yán)格的比例關(guān)系要求，該傳動鏈稱為內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。聯(lián)系復(fù)合運(yùn)動之內(nèi)的各個分量，保證執(zhí)行件實(shí)現(xiàn)復(fù)合運(yùn)動；執(zhí)行件和執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動比關(guān)系；內(nèi)聯(lián)系傳動鏈中不得有瞬時(shí)傳動比發(fā)生變化的傳動件，如摩擦傳動、帶傳動、鏈傳動等。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈,1.傳動鏈,2）內(nèi)聯(lián)系傳動鏈聯(lián)系復(fù)合運(yùn)動之內(nèi)的各個分量，保證執(zhí)行件實(shí)現(xiàn)復(fù)合運(yùn)動；執(zhí)行件和執(zhí)行件之間有嚴(yán)格的傳動比關(guān)系；內(nèi)聯(lián)系傳動鏈中不得有瞬時(shí)傳動比發(fā)生變化的傳動件，如摩擦傳動、帶傳動、鏈傳動等。如：車床上加工螺紋主軸-刀架，主軸1轉(zhuǎn)-刀架移動1個導(dǎo)程滾切直齒圓柱齒輪滾刀旋轉(zhuǎn)-工件旋轉(zhuǎn)，滾刀每轉(zhuǎn)1/K轉(zhuǎn)（K滾刀頭數(shù)）-工件轉(zhuǎn)1/Z轉(zhuǎn)（Z齒輪齒數(shù)）,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈,2.傳動原理圖,通常傳動鏈中的各種傳動機(jī)構(gòu)可分為兩類：傳動比不變的“定比機(jī)構(gòu)”，如定比齒輪副、齒輪齒條、蝸輪蝸桿等；可變換傳動比的“變比機(jī)構(gòu)”（“換置器官”），如齒輪變速機(jī)構(gòu)、掛輪、數(shù)控機(jī)床中的數(shù)控系統(tǒng)等。為了簡單明確地反映機(jī)床的傳動聯(lián)系，常用一些簡單的符號來表示傳動原理和傳動路線，這就是傳動原理圖。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈,2.傳動原理圖,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈,2.傳動原理圖,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈,2.傳動原理圖,在臥式車床傳動系統(tǒng)中，由于換置器官位置的不同，有如下圖所示的三種傳動方案，試寫出每種傳動方案的內(nèi)、外聯(lián)系傳動鏈；從中選出最優(yōu)方案，并說明理由。,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈,2.傳動原理圖,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈,2.傳動原理圖,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈,2.傳動原理圖,3-2機(jī)床的運(yùn)動分析,二、機(jī)床傳動鏈,2.傳動原理圖,3-3機(jī)床傳動系統(tǒng)及典型結(jié)構(gòu),一、傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)圖是表示機(jī)床運(yùn)動傳動關(guān)系的綜合簡圖，是傳動原理圖的具體體現(xiàn)。在圖中用簡單的符號代表各種傳動元件(GB4406-84機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖符號），并按照運(yùn)動傳遞的先后順序，以展開圖的形式來表達(dá)。圖中，通常須注明齒輪及蝸輪的齒數(shù)、蝸桿頭數(shù)、帶輪直徑、絲杠的螺距和頭數(shù)、電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速、傳動軸的編號等。傳動系統(tǒng)圖只表示傳動關(guān)系，不表示各元件的實(shí)際尺寸和空間位置。,以CA6140型臥式車床為例，進(jìn)行討論。,一、傳動系統(tǒng),傳動路線是分析和認(rèn)識機(jī)床的基礎(chǔ)，常用的方法是“抓兩端，連中間”。1.主運(yùn)動傳動鏈,兩末端件：主電機(jī)主軸,1)傳動路線傳動路線表達(dá)式如下：,主電動機(jī)三角皮帶軸I摩擦離合器M1軸II軸III主軸VI。高速傳動路線：軸III-滑移齒輪Z50左位主軸VI。中低速傳動路線軸III滑移齒輪Z50右位、M2接合軸III、IV、V間的背輪機(jī)構(gòu)和齒輪副主軸VI。,1)傳動路線傳動路線表達(dá)式如下：,2）主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)與轉(zhuǎn)速根據(jù)傳動系統(tǒng)圖和傳動路線表達(dá)式，主軸正轉(zhuǎn)可獲得23(22-1)+23=24級不同轉(zhuǎn)速。同理，主軸反轉(zhuǎn)12級。主軸的轉(zhuǎn)速可按下列運(yùn)動平衡式計(jì)算：n=1450(130/230)uI-IIuII-IIIuIII-V,2.進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈（公制螺紋進(jìn)給傳動），兩末端件：主軸-刀架,2.進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈（公制螺紋進(jìn)給傳動），兩末端件：主軸-刀架,傳動路線表達(dá)式如下。,二、典型結(jié)構(gòu)1.主軸箱,CA6140車床的主軸箱包括：箱體、主軸部件、傳動機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、換向裝置、制動裝置和潤滑裝置等。,1.主軸箱1)卸荷帶輪,1.主軸箱2)摩擦離合器、制動器及其操縱機(jī)構(gòu),1.主軸箱2)摩擦離合器、制動器及其操縱機(jī)構(gòu),1.主軸箱2)摩擦離合器、制動器及其操縱機(jī)構(gòu),1.主軸箱3)主軸組件,1.主軸箱4)變速操縱機(jī)構(gòu),二、典型結(jié)構(gòu)2.溜板箱溜板箱的功用是：將絲杠或光杠傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動并帶動刀架進(jìn)給；控制刀架運(yùn)動的接通、斷開和換向；機(jī)床過載時(shí)控制刀架停止進(jìn)給；手動操縱刀架移動和實(shí)現(xiàn)快速移動。,二、典型結(jié)構(gòu)2.溜板箱1)開合螺母,二、典型結(jié)構(gòu)2.溜板箱2)縱、橫向進(jìn)給的操縱機(jī)構(gòu),二、典型結(jié)構(gòu)2.溜板箱3)互鎖機(jī)構(gòu),二、典型結(jié)構(gòu)2.溜板箱4)超越離合器和安全離合器,二、典型結(jié)構(gòu)2.溜板箱4)超越離合器和安全離合器,3-4機(jī)床傳動設(shè)計(jì),主傳動設(shè)計(jì)外聯(lián)系傳動鏈，保證輸出轉(zhuǎn)速、輸出功率的要求。進(jìn)給傳動設(shè)計(jì)內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，傳動精度的要求。,本節(jié)主要介紹主傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。,機(jī)床的主要參數(shù),機(jī)床的主要參數(shù)包括：尺寸參數(shù)影響機(jī)床加工性能的尺寸，如主參數(shù)、第二主參數(shù)、結(jié)構(gòu)尺寸等；運(yùn)動參數(shù)主運(yùn)動參數(shù)（如主軸轉(zhuǎn)速）、進(jìn)給運(yùn)動參數(shù)（進(jìn)給量及其數(shù)列）；動力參數(shù)主運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動、輔助運(yùn)動的傳動功率,一、機(jī)床主運(yùn)動參數(shù)的確定,1.主軸最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速,nmax=1000Vmax/(dmin)，r/minnmin=1000Vmin/(dmax)，r/min,Vmax、Vmin典型工序的最大、最小切削速度；dmax、dmin經(jīng)濟(jì)加工的最大和最小直徑，不是機(jī)床可能加工的最大和最小直徑。,普通車床：dmax(0.50.6)Dmax（床身最大回轉(zhuǎn)直徑），dmin(0.50.6)dmax；搖臂鉆床：dmaxDmax，dmin(0.50.6)dmax。,1.主軸最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速,nmax=1000Vmax/(dmin)，r/minnmin=1000Vmin/(dmax)，r/min,變速范圍：Rn=nmax/nmin,2.主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列,如某變速機(jī)構(gòu)有z級轉(zhuǎn)速，分別是：n1，n2，n3，nz。若某一工件的最佳切削速度為v，對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為n，而n又處于兩極轉(zhuǎn)速nj、nj+1之間，即：njn1，為使最大相對轉(zhuǎn)速損失不超過50%，即：(-1）/100%50%，則2。,10，表示加工點(diǎn)位于直線上方；若Fi=0，規(guī)定向+X方向走一步Xi+1=Xi+1Fi+1=XeYiYe(Xi+1)=Fi-Ye若Fi0，表示加工點(diǎn)位于圓外；若Fi0，表示加工點(diǎn)位于圓內(nèi),（2）偏差函數(shù)的遞推計(jì)算逆圓插補(bǔ)若F0，規(guī)定向-X方向走一步若Fi0，規(guī)定向+Y方向走一步順圓插補(bǔ)若Fi0，規(guī)定向-Y方向走一步若Fi0，規(guī)定向+y方向走一步（3）終點(diǎn)判別1）判斷插補(bǔ)或進(jìn)給的總步數(shù)：2）分別判斷各坐標(biāo)軸的進(jìn)給步數(shù)；,舉例對于第一象限圓弧AB，起點(diǎn)A（4，0），終點(diǎn)B（0，4）,3）逐點(diǎn)比較法的速度分析式中：L直線長度；V刀具進(jìn)給速度；N插補(bǔ)循環(huán)數(shù)；f插補(bǔ)脈沖的頻率。所以：刀具進(jìn)給速度與插補(bǔ)時(shí)鐘頻率f和與X軸夾角有關(guān),4）逐點(diǎn)比較法的象限處理（1）分別處理法四個象限的直線插補(bǔ)，會有4組計(jì)算公式，對于4個象限的逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)和4個象限的順時(shí)針圓弧插補(bǔ)，會有8組計(jì)算公式（2）坐標(biāo)變換法用第一象限逆圓插補(bǔ)的偏差函數(shù)進(jìn)行第三象限逆圓和第二、四象限順圓插補(bǔ)的偏差計(jì)算，用第一象限順圓插補(bǔ)的偏差函數(shù)進(jìn)行第三象限順圓和第二、四象限逆圓插補(bǔ)的偏差計(jì)算。,五、數(shù)控加工程序編制,1.數(shù)控編程的基本概念根據(jù)被加工零件的圖紙及其技術(shù)要求、工藝要求等切削加工的必要信息，按數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的指令和格式編制數(shù)控加工指令序列。,3-5數(shù)控機(jī)床,2.數(shù)控編程方法1)手工編程2)自動編程零件造型；確定走刀路線、工藝參數(shù)；翻譯、計(jì)算；后置處理；自動輸出特定數(shù)控機(jī)床的數(shù)控指令。數(shù)控編程系統(tǒng)：APTCATIAPro/EMasterCAMUGI-DEASCimatronCAXA制造工程師,3.數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟,4.數(shù)控編程的基礎(chǔ)1）數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定機(jī)床上固有的坐標(biāo)系數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸和運(yùn)動方向的命名JB3051-82假定工件是靜止的，而刀具是運(yùn)動的。直線運(yùn)動坐標(biāo)軸采用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)運(yùn)動坐標(biāo)軸用右手螺旋定則確定“數(shù)控機(jī)床的主軸與機(jī)床坐標(biāo)系的Z軸重合或平行”,2）機(jī)床原點(diǎn)（機(jī)床零點(diǎn)）與參考點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)：機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。（基準(zhǔn)點(diǎn)）參考點(diǎn)：由擋鐵和限位開關(guān)預(yù)先確定好的點(diǎn)。通常在數(shù)控銑床上機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn)是重合的；而在數(shù)控車床上機(jī)床參考點(diǎn)是離機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的極限點(diǎn)。,3）工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系）與工件原點(diǎn)工件坐標(biāo)系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一般供編程使用，確定編程坐標(biāo)系時(shí)不必考慮工件毛坯在機(jī)床上的實(shí)際裝夾位置。,4)加工坐標(biāo)系加工坐標(biāo)系是指以確定的加工原點(diǎn)為基準(zhǔn)所建立的坐標(biāo)系。加工原點(diǎn)也稱為程序原點(diǎn)，是指零件被裝夾好后，相應(yīng)的編程原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。加工坐標(biāo)系原點(diǎn)可由程序指令來設(shè)置和改變,5)“刀位點(diǎn)”與“對刀點(diǎn)”,在使用對刀點(diǎn)確定加工原點(diǎn)時(shí)，就需要進(jìn)行“對刀”。所謂對刀是指使“刀位點(diǎn)”與“對刀點(diǎn)”重合的操作。每把刀具的半徑與長度尺寸都是不同的，刀具裝在機(jī)床上后，應(yīng)在控制系統(tǒng)中設(shè)置刀具的基本位置?！暗段稽c(diǎn)”是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。,6）換刀點(diǎn),換刀點(diǎn)是為加工中心、數(shù)控車床等采用多刀進(jìn)行加工的機(jī)床而設(shè)置的，因?yàn)檫@些機(jī)床在加工過程中要自動換刀。對于手動換刀的數(shù)控銑床，也應(yīng)確定相應(yīng)的換刀位置。為防止換刀時(shí)碰傷零件、刀具或夾具，換刀點(diǎn)常常設(shè)置在被加工零件的輪廓之外，并留有一定的安全量。,7）程序結(jié)構(gòu)與程序段格式加工程序的結(jié)構(gòu)加工程序主程序和子程序程序段(block)字(word)地址和數(shù)據(jù)程序段格式,NGX.Y.FSTMLF,程序段序號,準(zhǔn)備機(jī)能字,坐標(biāo)字,進(jìn)給功能字,主軸轉(zhuǎn)速功能字,刀具功能字,輔助功能字,結(jié)束符,ISO6938-I-1982GB8870-88,常用地址字符地址字意義N程序段序號G準(zhǔn)備機(jī)能M輔助機(jī)能X、Y、Z主坐標(biāo)軸X、Y、Z移動坐標(biāo)尺寸字U、V、W與X、Y、Z軸平行的第2移動坐標(biāo)尺寸字A、B、C圍繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸角度尺寸字F、S、T進(jìn)給速度指定機(jī)能、主軸速度機(jī)能、刀具機(jī)能I、J、K圓弧圓心相對起點(diǎn)坐標(biāo)R圓弧半徑,5.數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼JB3203-831)準(zhǔn)備功能G代碼G00G99模態(tài)代碼：一經(jīng)在一個程序段中指定，其功能一直保持到被取消或被同組其它G代碼所代替非模態(tài)代碼：功能僅在所出現(xiàn)的程序段內(nèi)有效同組的兩個代碼不能出現(xiàn)在一個程序段中(如G00,G01)不同組的G代碼根據(jù)需要可以在一個程序段中出現(xiàn)2)輔助功能M代碼M00M99,6.常用G代碼功能1）絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)編程指令（G90，G91）G90G01X40.0Y70.0；G91G01X60.0Y40.0；,6.常用G代碼功能2)插補(bǔ)功能G代碼快速點(diǎn)定位指令（G00）直線插補(bǔ)指令（G01）例：直線軸插補(bǔ)：（G91）G01X200.0Y100.0F200.0；旋轉(zhuǎn)軸插補(bǔ)：G91G01C90.0F300.0；,6.常用G代碼功能2)插補(bǔ)功能G代碼圓弧插補(bǔ)指令順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令（G02）逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令（G03）方向：從XY平面（ZX平面，YZ平面）的Z軸（Y軸，X軸）的正向往負(fù)向觀察,Y,格式：G03XxYyIiJjFf或G03XxYyRrFfx,y-終點(diǎn)坐標(biāo)(與G90和G91有關(guān))I,j-圓心坐標(biāo)(增量值，與G90和G91無關(guān))r-圓弧半徑(負(fù)值表示大于180度圓弧)f-切向速度例：G03X100Y100I50J50F100或G03X100Y100R50F100.,圓弧插補(bǔ)示例，加工軌跡如圖絕對編程方式：G92X200.0Y40.0Z0；G90G03X140.0Y100.0I-60.0F300；G02X120.0Y60.0I-50.0；或G92X200.0Y40.0Z0；G90G03X140.0Y100.0R60.0F300；G02X120.0Y60.0R50.0；增量編程方式：G91G03X-60.0Y60.0I-60.0F300；G02X-20.0Y-40.0I-50.0；或G91G03X-60.0Y60.0R60.0F300；G02X-20.0Y-40.0R50.0；,6.常用G代碼功能3)與坐標(biāo)系有關(guān)的G代碼坐標(biāo)平面設(shè)定指令（G17，G18，G19）G17-xy平面;G18-zx平面;G19-yz平面.,工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G92X400Z250,6.常用G代碼功能3)與坐標(biāo)系有關(guān)的G代碼,G92X180.Y150.選擇工件坐標(biāo)系指令（G54G59）,（1）返回參考點(diǎn)指令（G28）（2）從參考點(diǎn)返回指令（G29）,6.常用G代碼功能4).關(guān)于參考點(diǎn)的G代碼,G28X1000.0Y700.0；返回參考點(diǎn)（ABR）T1111；在參考點(diǎn)換刀G29X1500.0Y200.0；從參考點(diǎn)返回（RBC）,6.常用G代碼功能5)進(jìn)給功能G代碼（1）每分進(jìn)給量指令（G94）G94；每分進(jìn)給G代碼F_；進(jìn)給速度指令（mm/min或inch/min）（2）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量指令（G95）G95；每轉(zhuǎn)進(jìn)給G代碼F_；進(jìn)給速度指令（mm/rev或inch/ren）,6)暫停指令G代碼G04P_;（0.00199,999.999ms）G04P3000;暫停3秒,7.輔助功能指令M代碼M代碼指令主要用于數(shù)控機(jī)床開、關(guān)量的控制。如程序結(jié)束，主軸的正、反轉(zhuǎn)，冷卻液的開、停等。M00程序停止。M02程序結(jié)束，系統(tǒng)復(fù)位。M30程序結(jié)束，程序返回到開始狀態(tài)。M03、M04和M05主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。M06換刀M08和M09冷卻液開、關(guān)指令。M98、M99子程序調(diào)用和返回指令。,主程序與子程序子程序調(diào)出的形式：M98P；子程序號重復(fù)調(diào)用次數(shù)（最大999）,例:如圖所示零件，進(jìn)行打中心孔、鉆孔、攻螺紋等加工。主程序?yàn)镺0003；鉆中心孔、鉆孔、倒角、攻螺紋和鉆孔位置子程序分別為O0100、O0200、O0300、O0400和O0500號。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)為W，固定循環(huán)的初始平面為Z=250，R點(diǎn)平面為Z=2，鉆通孔鉆頭伸出量為2，中心孔的孔深為1.5，倒角深度為1，其它尺寸如圖。刀具:T01（中心鉆）T02（8.5鉆頭）T03（倒角鉆頭）T04（M10絲錐）。,O0003；主程序N10G54G90G00X0Y0Z250.0；選擇工件坐標(biāo)系，快進(jìn)到換刀點(diǎn)N15T01M06；換上01號刀具中心鉆N20S1500M03M08；啟動主軸，開冷卻液N25M98P0100；在四個孔中心孔位置打中心孔N30T02M06；換02號刀具8.5鉆頭N35S1000M03M08；啟動主軸，開冷卻液N40M98P0200；鉆四個孔N45T03M06；換03號刀具倒角N50S1500M03M08；啟動主軸，開冷卻液N55M98P0300；給每個孔倒角N60T04M06；換04號刀具M(jìn)10絲錐N65S200M03M08；啟動主軸，開冷卻液N70M98P0400；對四個孔攻絲N75G28；返回參考點(diǎn)主程序結(jié)束N80M30；主程序結(jié)束,O0100；鉆中心孔子程序N85G99G81X-40.0Y0R2.0Z-1.5F10.0；鉆中心孔循環(huán)，鉆第1個孔的中心孔N90M98P0500；調(diào)用孔位置子程序（二級調(diào)用），鉆2、3、4孔的中心孔N95M99；O0200；鉆孔子程序N100G99G81X-40.0Y0R2.0Z-17.0F10.0；鉆第1個孔N105M98P0500；調(diào)用孔位置子程序，鉆2、3、4孔N110M99；O0300；倒角子程序N115G99G81X-40.0Y0.R2.0Z-1.0F20.0；第1個孔倒角N120M98P0500；調(diào)用孔位置子程序，對2、3、4孔倒角N125M99；O0400；攻絲子程序N130G99G84X-40.0Y0R2.0Z-17.0F10.0；攻第1個孔N135M98P0500；調(diào)用孔位置子程序，對2、3、4孔攻絲N140M99；O0500；位置子程序N150X0Y40.0；第2個孔的位置N155X40.0Y0；第3個孔的位置N160X0.0Y-40.0；第4個孔的位置N165M99；,六、數(shù)控加工工藝特點(diǎn),3-5數(shù)控機(jī)床,在進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)進(jìn)行以下幾方面的工作：數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇；數(shù)控加工工藝性分析；數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)。1.數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇對于一個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成,而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。,六、數(shù)控加工工藝特點(diǎn),3-5數(shù)控機(jī)床,適于數(shù)控加工的內(nèi)容在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮：（1）通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容；（2）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容；（3）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時(shí)選擇。,1.數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇,六、數(shù)控加工工藝特點(diǎn),3-5數(shù)控機(jī)床,不適于數(shù)控加工的內(nèi)容（1）調(diào)整時(shí)間長。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容；（2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床加工；（3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。,1.數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇,六、數(shù)控加工工藝特點(diǎn),結(jié)合編程的可能性和方便性提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容。1)尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。因此零件圖樣上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)引注尺寸。2)幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確在自動編程時(shí)