數(shù)控加工工藝及程序編制ppt課件

1、數(shù)控加工工藝及程序編制重慶理工大學汽車學院回想 工藝過程 在消費過程中，直接改動消費對象的尺寸、外形、物理化學性能以及相對位置的過程。 機械加工工藝規(guī)程的內(nèi)容 1、分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖 2、工藝審查 3、確定零件消費類型 4、確定毛坯 5、擬定工藝道路 6、確定設備 7、確定各工序切削參數(shù)8、確定各工序的技術要求及檢驗方法9、編制工藝文件 數(shù)控加工工藝 在普通機床加工工藝的根底上，具有下述特點 機床的運動過程 刀具型號 切削參數(shù) 走刀道路等 編入程序第一章數(shù)控機加工程序編制根底 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制的概念 1、機床運動的表示 坐標字母XYZ(UVW) ABC 和功能字母 G 機床坐標系確

2、實定1機床相對運動的規(guī)定 在機床上，一直以為工件靜止，而刀具是運動的。這樣編程人員在不思索機床上工件與刀具詳細運動的情況下，就可以根據(jù)零件圖樣，確定機床的加工過程。 2機床坐標系的規(guī)定 規(guī)范機床坐標系中X、Y、Z坐標軸的相互關系用右手笛卡爾直角坐標系決議。 在數(shù)控機床上，機床的動作是由數(shù)控安裝來控制的，為了確定數(shù)控機床上的成形運動和輔助運動，必需先確定機床上運動的位移和運動的方向，這就需求經(jīng)過坐標系來實現(xiàn)，這個坐標系被稱之為機床坐標系。 。 第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 規(guī)范機床坐標系中X、Y、Z坐標軸的相互關系用右手笛卡爾直角坐標系決議： 1伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90。那么大

3、拇指代表X坐標，食指代表Y坐標，中指代表Z坐標。 2)大拇指的指向為X坐標的正方向，食指的指向為Y坐標的正方向，中指的指向為Z坐標的正方向。3)圍繞X、Y、Z坐標旋轉的旋轉坐標分別用A、B、C表示，根據(jù)右手螺旋定那么，大拇指的指向為X、Y、Z坐標中恣意軸的正向，那么其他四指的旋轉方向即為旋轉坐標A、B、C的正向。 第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 3運動方向的規(guī)定 增大刀具與工件間隔的方向即為各坐標軸的正方向，以下圖為數(shù)控車床上兩個運動的正方向。 第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 、坐標軸方向確實定 1Z坐標 Z坐標的運動方向是由傳送切削動力的主軸所決議的，即平行于主軸軸線的坐標軸即為Z坐標，Z坐

4、標的正向為刀具分開工件的方向。第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 2X坐標 X坐標平行于工件的裝夾平面，普通在程度面內(nèi)。確定X軸的方向時，要思索兩種情況：1假設工件做旋轉運動，那么刀具分開工件的方向為X坐標的正方向。 2假設刀具做旋轉運動，那么分為兩種情況： Z坐標程度時，察看者沿刀 具主軸向工件看時，+X運動方向指向右方；Z坐標垂直時，察看者面對刀具主軸向立柱看時，+X運動方向指向右方。第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 3Y坐標 在確定X、Z坐標的正方向后，可以用根據(jù)X和Z坐標的方向，按照右手直角坐標系來確定Y坐標的方向。第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 3、機床原點的設置 機床原點是指在機床上設置

5、的一個固定點，即機床坐標系的原點。它在機床裝配、調試時就已確定下來，是數(shù)控機床進展加工運動的基準參考點。1數(shù)控車床的原點在數(shù)控車床上，機床原點普通取在卡盤端面與主軸中心線的交點處。同時，經(jīng)過設置參數(shù)的方法，也可將機床原點設定在X、Z坐標的正方向極限位置上。 第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 4、機床參考點 機床參考點是用于對機床運動進展檢測和控制的固定位置點。 機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關準確調整好的，坐標值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點對機床原點的坐標是一個知數(shù)。 通常在數(shù)控銑床上機床原點和機床參考點是重合的；而在數(shù)控車床上機床參考點是離機床原點最遠的極限點。以下圖為

6、數(shù)控車床的參考點與機床原點。第1章數(shù)控機床加工程序編制根底2,切削參數(shù) 切削速度 F 切削厚度背吃刀量 X,Y,Z的坐標量決議 主軸轉速 S 3，切削用刀 T 4，其它功能 M 5 5，程序格式，程序格式1 1、程序段格式、程序段格式 一個數(shù)控加工程序是假設干個程序段組成的。一個數(shù)控加工程序是假設干個程序段組成的。 程序段格式是指程序段中的字、字符和數(shù)程序段格式是指程序段中的字、字符和數(shù)據(jù)的安排方式。表示一次要完成的義務。據(jù)的安排方式。表示一次要完成的義務。 程序段格式舉例：程序段格式舉例：N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08N30 G01 X88.1

7、Y30.2 F500 S3000 T02 M08N40 X90N40 X90本程序段省略了續(xù)效字本程序段省略了續(xù)效字“G01“G01，Y30.2Y30.2，F(xiàn)500F500，S3000S3000，T02T02，M08M08，但它們的，但它們的功能依然有效功能依然有效 2 2編程坐標系編程坐標系 編程坐標系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝編程坐標系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標系。等建立的坐標系。 編程坐標系普通供編程運用，確定編程坐標系編程坐標系普通供編程運用，確定編程坐標系時不用思索工件毛坯在機床上的實踐裝夾位置。如時不用思索工件毛坯在機床上的實踐裝夾位置。如以下圖所示，其中以

8、下圖所示，其中O2O2即為編程坐標系原點。即為編程坐標系原點。第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 編程原點是根據(jù)加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標系的原點。 編程原點應盡量選擇在零件的設計基準或工藝基準上，編程坐標系中各軸的方向應該與所運用的數(shù)控機床相應的坐標軸方向一致，如以下圖所示為車削零件的編程原點。第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 3 3加工坐標系加工坐標系 1 1、加工坐標系確實定、加工坐標系確實定 加工坐標系是指以確定的加工原點為基準加工坐標系是指以確定的加工原點為基準所建立的坐標系。所建立的坐標系。 加工原點也稱為程序原點，是指零件被裝加工原點也稱為程序原點，是指零件被裝夾好后，相

9、應的編程原點在機床坐標系中的夾好后，相應的編程原點在機床坐標系中的位置。位置。第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 加工坐標系的設定加工坐標系的設定 1 1 在機床坐標系中直接設定加工原點，來建立加在機床坐標系中直接設定加工原點，來建立加工坐標系工坐標系加工坐標系的選擇加工坐標系的選擇 編程原點設置在工件軸心線與工件底端面的交點上。編程原點設置在工件軸心線與工件底端面的交點上。 設任務臺任務面尺寸為設任務臺任務面尺寸為800mm800mm320mm320mm，假設工件裝，假設工件裝夾在接近任務臺中間處，那么確定了加工坐標系的位夾在接近任務臺中間處，那么確定了加工坐標系的位置，其加工原點置，其加工原點

10、0303就在距機床原點就在距機床原點O1O1為為X3X3、Y3Y3、Z3Z3處。處。并且并且X3=-345.700mm, Y3=-196.220mm, Z3=-53.165mmX3=-345.700mm, Y3=-196.220mm, Z3=-53.165mm。設定加工坐標系指令設定加工坐標系指令 G54 G54G59G59 G54 G54對應一號工件坐標系，其他以此類推。可在對應一號工件坐標系，其他以此類推?？稍贛DI MDI 方式的參數(shù)設置頁面中，設定加工坐標系。如對方式的參數(shù)設置頁面中，設定加工坐標系。如對已選定的加工原點已選定的加工原點O3O3，將其坐標值，將其坐標值X3=-345.7

11、00mm,Y3=-196.220mm,Z3=-53.165mmX3=-345.700mm,Y3=-196.220mm,Z3=-53.165mm第1章數(shù)控機床加工程序編制根底2在機床坐標系間接設置加工原點在機床坐標系間接設置加工原點 根據(jù)刀具刀刀尖相對于編程原點的間隔根據(jù)刀具刀刀尖相對于編程原點的間隔來設置加工來設置加工 原點，來建立加工坐標系。原點，來建立加工坐標系。 設置加工坐標系指令設置加工坐標系指令 G92(G50) X-Y-Z-; XYZ分別為刀尖到編程原點的分別為刀尖到編程原點的XYZ軸的間隔軸的間隔 如圖，加工坐標系設置如下：如圖，加工坐標系設置如下： G92 X90 Y100 Z

12、100; zxo機床原點主軸端面參考點825392MJ-50數(shù)控機床坐標系夾頭主軸 G92 X200.0 Z200.0;工件刀具xz200100o夾頭車床原點1501251103060 第二節(jié) 數(shù)控加工的工藝設計 一、數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇 選擇適宜數(shù)控加工的內(nèi)容 二、數(shù)控加工工藝性分析 尺寸標注 尺寸完備 一次定位 三、數(shù)控加工工藝道路的設計 四、數(shù)控加工工序的設計 1、走刀道路 2、零件定位夾緊及夾具 3、刀具選擇 4、確定刀具與工件的相對位置 對刀點 刀位點 對刀 5、確定加工用量 五、數(shù)控加工公用技術文件的編寫 1、數(shù)控加工工藝卡 2、數(shù)控加工進給道路圖 第二章第二章 常用編程指令及數(shù)

13、學處置常用編程指令及數(shù)學處置 一、絕對尺寸指令和增量尺寸指令一、絕對尺寸指令和增量尺寸指令-G90/G91-G90/G91 在加工程序中，絕對尺寸指令和增量尺寸指令有在加工程序中，絕對尺寸指令和增量尺寸指令有兩種表達方法。兩種表達方法。 絕對尺寸指機床運動部件的坐標尺寸值相對于坐絕對尺寸指機床運動部件的坐標尺寸值相對于坐標原點給出。標原點給出。 增量尺寸指機床運動部件的坐標尺寸值相對于前增量尺寸指機床運動部件的坐標尺寸值相對于前一位置給出。一位置給出。 第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 二、預置存放指令G92G90指定尺寸值為絕對尺寸。G91指定尺寸值為增量尺寸。 2、 用尺寸字的地址符指定絕對

14、尺寸的尺寸字的地址符用 X、Y、Z增量尺寸的尺寸字的地址符用 U、V、W 三、坐標平面選擇指令三、坐標平面選擇指令-G17/G18/G19-G17/G18/G19 坐標平面選擇指令是用來選擇圓弧插補的平面和坐標平面選擇指令是用來選擇圓弧插補的平面和刀具補償平面的。刀具補償平面的。 G17 G17表示選擇表示選擇 XY XY平面，平面，G18G18表示選擇表示選擇 ZX ZX平面，平面，G19G19表示選擇表示選擇 YZ YZ平面。平面。各坐標平面如圖各坐標平面如圖1.221.22所示。普通，數(shù)控車床默所示。普通，數(shù)控車床默許在許在ZXZX平面內(nèi)加工，數(shù)控銑床默許在平面內(nèi)加工，數(shù)控銑床默許在XY

15、XY平面內(nèi)加工。平面內(nèi)加工。 第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 四、四、 快速點定位指令快速點定位指令-G00-G00 快速點定位指令控制刀具以點位控制的方式快速挪動到目快速點定位指令控制刀具以點位控制的方式快速挪動到目的位置，其挪動速度由參數(shù)來設定。指令執(zhí)行開場后，刀具沿的位置，其挪動速度由參數(shù)來設定。指令執(zhí)行開場后，刀具沿著各個坐標方向同時按參數(shù)設定的速度挪動，最后減速到達終著各個坐標方向同時按參數(shù)設定的速度挪動，最后減速到達終點，如以下圖所示。點，如以下圖所示。程序格式：程序格式：G00 XG00 X Y Y Z Z式中式中X X、Y Y、Z Z的值是快速點定位的終點坐標值的值是快速點定位

16、的終點坐標值第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 五、直線插補指令五、直線插補指令-G01-G01直線插補指令用于產(chǎn)生按指定進給速度直線插補指令用于產(chǎn)生按指定進給速度F F實現(xiàn)的空間直線運動。實現(xiàn)的空間直線運動。程序格式：程序格式：G01 XG01 X Y Y Z Z F F 其中：其中：X X、Y Y、Z Z的值是直線插補的終點坐標值。的值是直線插補的終點坐標值。 例：實現(xiàn)以下圖中從例：實現(xiàn)以下圖中從A A點到點到B B點的直線插補運動點的直線插補運動, ,其程序段為：其程序段為：絕對方式編程：絕對方式編程：G90 G01 X10 Y10 F100G90 G01 X10 Y10 F100增量方式編

17、程：增量方式編程：G91 G01 X-10 Y-20 F100G91 G01 X-10 Y-20 F100第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 六、六、 圓弧插補指令圓弧插補指令-G02-G02、G03G03G02G02為按指定進給速度的順時針圓弧插補。為按指定進給速度的順時針圓弧插補。G03G03為按指定進為按指定進給速度的逆時針圓弧插補。給速度的逆時針圓弧插補。圓弧順逆方向的判別：沿著不在圓弧平面內(nèi)的坐標軸，由圓弧順逆方向的判別：沿著不在圓弧平面內(nèi)的坐標軸，由正方向向負方向看，順時針方向正方向向負方向看，順時針方向G02G02，逆時針方向，逆時針方向G03G03，如以下，如以下圖所示。圖所示。

18、程序格式：XY平面：G17 G02 X Y I J (R) FG17 G03 X Y I J (R) FZX平面：G18 G02 X Z I K (R) FG18 G03 X Z I K (R) FYZ平面：G19 G02 Z Y J K (R) FG19 G03 Z Y J K (R) F 其中：X、Y、Z的值是指圓弧插補的終點坐標值；I、J、K是指圓弧起點到圓心的增量坐標，與G90,G91無關；R為指定圓弧半徑，當圓弧的圓心角180o時，R值為正，當圓弧的圓心角1800時，R值為負。 第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 七、七、 刀具半徑補償指令刀具半徑補償指令-G40-G40、G41G41、

19、G42G42 在零件輪廓銑削加工時，由于刀具半徑尺寸影響，刀具的在零件輪廓銑削加工時，由于刀具半徑尺寸影響，刀具的中心軌跡與零件輪廓往往不一致。為了防止計算刀具中心軌跡，中心軌跡與零件輪廓往往不一致。為了防止計算刀具中心軌跡，直接按零件圖樣上的輪廓尺寸編程，數(shù)控系統(tǒng)提供了刀具半徑直接按零件圖樣上的輪廓尺寸編程，數(shù)控系統(tǒng)提供了刀具半徑補償功能，見以下圖。補償功能，見以下圖。第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 1、編程格式G41為左偏刀具半徑補償，定義為假設工件不動，沿刀具運動方向向前看，刀具在零件左側的刀具半徑補償，見以下圖。G42為右偏刀具半徑補償，定義為假設工件不動，沿刀具運動方向向前看，刀具在

20、零件右側的刀具半徑補償。G40 為補償?shù)蹁N指令。 程序格式程序格式: :G00/G01 G41/G42 XG00/G01 G41/G42 X Y Y H H /建立補償程序段建立補償程序段 / /輪廓切削程序段輪廓切削程序段 G00/G01 G40 X G00/G01 G40 X Y Y /補償?shù)蹁N程序段補償?shù)蹁N程序段 第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 八、八、 刀具長度補償指令刀具長度補償指令G43G43、G44G44、G49G49 運用刀具長度補償指令，在編程時就不用思索刀具的實踐長運用刀具長度補償指令，在編程時就不用思索刀具的實踐長度及各把刀具不同的長度尺寸。當由于刀具磨損、改換刀具等度及

21、各把刀具不同的長度尺寸。當由于刀具磨損、改換刀具等緣由引起刀具長度尺寸變化時，只需修正刀具長度補償量，而緣由引起刀具長度尺寸變化時，只需修正刀具長度補償量，而不用調整程序或刀具。不用調整程序或刀具。 G43 G43 為正補償，即將為正補償，即將Z Z坐標尺寸字與坐標尺寸字與H H代碼中長度補償?shù)牧肯啻a中長度補償?shù)牧肯嗉樱雌浣Y果進展加，按其結果進展Z Z軸運動。軸運動。 G44 G44 為負補償，即將為負補償，即將Z Z坐標尺寸字與坐標尺寸字與H H中長度補償?shù)牧肯鄿p，中長度補償?shù)牧肯鄿p，按其結果進展按其結果進展Z Z軸運動。軸運動。G49G49為吊銷補償。為吊銷補償。 編程格式為：編程格式

22、為：G01 G43/G44 Z H / G01 G43/G44 Z H / 建立補償程序段建立補償程序段 / / 切削加工程序段切削加工程序段G49 G49 / / 補償?shù)蹁N程序段補償?shù)蹁N程序段 第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 第二節(jié)第二節(jié) 程序編制中的數(shù)學處置程序編制中的數(shù)學處置根據(jù)被加工零件圖樣，按照曾經(jīng)確定的加工工藝根據(jù)被加工零件圖樣，按照曾經(jīng)確定的加工工藝道路和允許的編程誤差，計算數(shù)控系統(tǒng)所需求輸入的道路和允許的編程誤差，計算數(shù)控系統(tǒng)所需求輸入的數(shù)據(jù)，稱為數(shù)學處置。數(shù)學處置普通包括兩個內(nèi)容：數(shù)據(jù)，稱為數(shù)學處置。數(shù)學處置普通包括兩個內(nèi)容：根據(jù)零件圖樣給出的外形，尺寸和公差等直接經(jīng)過數(shù)根據(jù)

23、零件圖樣給出的外形，尺寸和公差等直接經(jīng)過數(shù)學方法如三角、幾何與解析幾何法等，計算出編學方法如三角、幾何與解析幾何法等，計算出編程時所需求的有關各點的坐標值。程時所需求的有關各點的坐標值。第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 一、 選擇編程原點從實際上講編程原點選在零件上的任何一點都可以，但實踐上，為了換算尺寸盡能夠簡便，減少計算誤差，應選擇一個合理的編程原點。車削零件編程原點的X向零點應選在零件的回轉中心。Z向零點普通應選在零件的右端面、設計基準或對稱平面內(nèi)。車削零件的編程原點選擇見以下圖。 第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 銑削零件的編程原點，X、Y向零點普通可選在設計基準或工藝基準的端面或孔的中心

24、線上，對于有對稱部分的工件，可以選在對稱面上，以便用鏡像等指令來簡化編程。Z向的編程原點，習慣選在工件上外表，這樣當?shù)毒咔腥牍ぜ骦向尺寸字均為負值，以便于檢查程序。 編程原點選定后，就應把各點的尺寸換算成以編程原點為基準的坐標值。為了在加工過程中有效的控制尺寸公差，按尺寸公差的中值來計算坐標值。 第1章數(shù)控機床加工程序編制根底 二、二、 基點與節(jié)點基點與節(jié)點 1 1、基點、基點 零件的輪廓是由許多不同的幾何要素所組成，如零件的輪廓是由許多不同的幾何要素所組成，如直線、圓弧、二次曲線等，各幾何要素之間的銜接點稱為基點。直線、圓弧、二次曲線等，各幾何要素之間的銜接點稱為基點?；c坐標是編程中必需的重要數(shù)據(jù)。基點坐標是編程中必需的重要數(shù)據(jù)。A A、B B、C C、D D、E E為基點。為基點。 2 2、節(jié)點、節(jié)點 數(shù)控系統(tǒng)普通只能作直線插補和圓弧插補的切削運動。假設數(shù)控系統(tǒng)普通只能作直線插補和圓弧插補的切削運動。假設工件輪廓是非圓曲線，數(shù)控系統(tǒng)就無法直接實現(xiàn)插補