數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信

第二章數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)第三節(jié)信息輸入第四節(jié)數(shù)控加工程序輸入第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理第六節(jié)數(shù)控系統(tǒng)通信接口與網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第1頁(yè)

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識(shí)

一、數(shù)控編程概念

編程內(nèi)容與步驟

數(shù)控編程過(guò)程能夠用流程圖2-1表示。各步驟簡(jiǎn)明說(shuō)明以下：確定加工方案工藝處理數(shù)學(xué)處理編寫程序清單制備控制介質(zhì)程序檢驗(yàn)圖2-1數(shù)控編程過(guò)程數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第2頁(yè)

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識(shí)1．確定加工方案選擇能夠?qū)崿F(xiàn)該方案適當(dāng)機(jī)床、刀具、夾具和裝夾方法。2.

工藝處理工藝處理包含選擇對(duì)刀點(diǎn)，確定加工路線和切削用量。3.數(shù)學(xué)處理數(shù)學(xué)處理主要任務(wù)就是依據(jù)圖紙數(shù)據(jù)求出編程所需數(shù)據(jù)。4.編寫程序清單5.制備介質(zhì)和程序檢驗(yàn)數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第3頁(yè)

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用描述:a.

明確加工目標(biāo),確定工藝參數(shù)

b.

算基點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)

c.

按要求程序格式,逐條寫程序

d.

程序輸入:鍵盤、接口

e.

程序校驗(yàn)首件試切:

●空刀運(yùn)動(dòng)

●用筆代刀

●大批量生產(chǎn)（試切一件）

●三維動(dòng)態(tài)顯示

好編程人員,要熟悉

a.

機(jī)床結(jié)構(gòu)、性能

b.

數(shù)控系統(tǒng)

c.

加工工藝

※充分發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)功效和數(shù)控機(jī)床本身能力數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第4頁(yè)

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識(shí)編程方法

1.

手工編程

2.

自動(dòng)編程二、數(shù)控編程代碼（介紹）為了滿足設(shè)計(jì)、制造、維修和普及需要，在輸入代碼、坐標(biāo)系統(tǒng)、加工指令、輔助功效及程序格式方面，國(guó)際上已形成了兩個(gè)通用標(biāo)準(zhǔn)ISO—InternationalStandardOrganizationEIA—ElectronicIndustriesAssociation

數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第5頁(yè)

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識(shí)三、準(zhǔn)備功效G代碼和輔助功效M代碼1.準(zhǔn)備功效G指令

（共有100種，分模態(tài)與非模態(tài)—P16表2-2）慣用G指令有：(1)．快速點(diǎn)定位指令G00

格式為：G00X—Y—；

三種可能路徑：

數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第6頁(yè)Y

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識(shí)XXXYYAAABBBa）方案1b）方案2c）方案3

圖2-2G00指令運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第7頁(yè)

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識(shí)

（2）直線插補(bǔ)指令G01

格式：G01X—Y—F—；

（3）

圓弧插補(bǔ)指令G02、G03

格式：G02（G03）X—Y—I—J—F—；

a）逆圓指令G03b）順圓指令G02圖2-3圓弧插補(bǔ)指令數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第8頁(yè)2、輔助功效M指令（開關(guān)功效控制-P17表2-4）（1）．程序停頓指令M00、M01和M02（2）．主軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制指令M03、M04和M05（3）．換刀指令M06（4）．冷卻液控制指令M07、M08和M09（5）．夾緊和松開指令M10和M11（6）．改變運(yùn)動(dòng)方向指令M15和M16（7）．主軸定向停頓指令M19（8）．

紙帶結(jié)束指令M30（9）．

互鎖旁路指令M31

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第9頁(yè)

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識(shí)四、其它代碼(S、T、F)1．主軸功效2．刀具功效3．進(jìn)給功效4．主軸速度和進(jìn)給速度其它表示方法數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第10頁(yè)

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識(shí)五、程序結(jié)構(gòu)與格式

例:

N3

G00X10Z10M03S650

;（1）程序段號(hào):查找、跳轉(zhuǎn)、注意，程序段標(biāo)號(hào)與程序執(zhí)行次序無(wú)關(guān)，不論有沒(méi)有括號(hào)，程序都是按排列先后次序執(zhí)行。(2）程序段中主體部分：主體部分包含了各種控制信息和數(shù)據(jù)（3）結(jié)束符:；、LF、*

數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第11頁(yè)

第二節(jié)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)

一.數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸與運(yùn)動(dòng)

直角笛卡爾坐標(biāo)軸注意右手螺旋定正負(fù)不論那一個(gè)數(shù)控機(jī)床都要求：Z軸是平行于主軸中心線坐標(biāo)軸。注意：刀具相對(duì)靜止工件運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第12頁(yè)

第二節(jié)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第13頁(yè)

第二節(jié)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)圖2-5圓弧插補(bǔ)指令數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第14頁(yè)

第二節(jié)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)

二.數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)在機(jī)床上某一點(diǎn)，是固定不變，機(jī)床出廠已確定。機(jī)床換刀點(diǎn)，托板交換點(diǎn)，…這些點(diǎn)在機(jī)床上都是固定點(diǎn)。（1）機(jī)床坐標(biāo)系:在數(shù)控機(jī)床中，為了實(shí)現(xiàn)零件加工，往往需要控制幾個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，這就需要建立坐標(biāo)系，方便區(qū)分不一樣運(yùn)動(dòng)方向。（2）工件坐標(biāo)系：程序編制人員在編程時(shí)使用坐標(biāo)系。在這個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)編程能夠簡(jiǎn)化坐標(biāo)計(jì)算，降低錯(cuò)誤，縮短程序長(zhǎng)度。數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第15頁(yè)

第二節(jié)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)

三.絕對(duì)坐標(biāo)系與相對(duì)（增量）坐標(biāo)系（P20）在實(shí)際加工中,操作者在機(jī)床上裝好工件之后要測(cè)量該工件坐標(biāo)系原點(diǎn)和基本機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)距離,并把測(cè)得距離在數(shù)控系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定,這個(gè)設(shè)定值叫工件零點(diǎn)偏置。有些數(shù)控系統(tǒng)把選取機(jī)床坐標(biāo)系指令設(shè)定為G54—G59，它是模態(tài)代碼。需要指出是,當(dāng)代機(jī)床普通用預(yù)置存放方法設(shè)定機(jī)床坐標(biāo)系、手工輸入方法設(shè)置加工坐標(biāo)系。CRT/MDI(Cathode–reytube/mandatainput)數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第16頁(yè)

第二節(jié)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)2．對(duì)刀點(diǎn)確實(shí)定對(duì)刀點(diǎn)也稱起刀點(diǎn)是數(shù)控加工中刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)。a）對(duì)稱零件對(duì)刀點(diǎn)選擇b）鉆孔加工時(shí)對(duì)刀點(diǎn)選擇圖2-6對(duì)刀點(diǎn)選擇數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第17頁(yè)

第三節(jié)信息輸入一.數(shù)控系統(tǒng)信息數(shù)字量:對(duì)各坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)字控制。如對(duì)進(jìn)給各坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)控制。開關(guān)量:實(shí)現(xiàn)輔助功效，如主軸啟停、換向，冷卻、潤(rùn)滑啟停等。

二.數(shù)控系統(tǒng)信息流程

輸入存放譯碼刀具賠償進(jìn)給速度處理插補(bǔ)I/O處理位置控制數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第18頁(yè)

第四節(jié)數(shù)控加工程序輸入一、數(shù)控加工程序輸入方式及特點(diǎn)：

NC輸入方式：（早期紙帶輸入、內(nèi)存?。?--輸入一條就執(zhí)行一條

CNC輸入方式：（磁盤、DNC接口、內(nèi)存大）--一次性讀入分段執(zhí)行

特點(diǎn)：（P22）二、數(shù)控加工程序輸入：

1.輸入(MDI、磁盤、DNC接口)

2.零件加工程序存放形式（P23）（兩區(qū)：零件加工程序存放區(qū)：連續(xù)存放，不留空隙；目錄區(qū)：含程序名稱、程序首址、程序終址）數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第19頁(yè)零件程序存放形式—系統(tǒng)內(nèi)部代碼(表2-5)例：N05G90G01X106Y-60F46M05LF（與教材中X100Y-50比較）加工程序輸入時(shí)完成代碼識(shí)別,形成“數(shù)控加工程序存放器存放程序段情況(表2-6)”第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理一.什么是譯碼(P24)

譯碼階段依據(jù)數(shù)控加工程序存放器內(nèi)容,形成“譯碼結(jié)果緩沖器格式(表2-7)”,即數(shù)控系統(tǒng)能夠識(shí)別\執(zhí)行代碼形式—機(jī)器指令。

其中將M代碼、G代碼按表2-8、表2-9要求分組（P26）

第四節(jié)數(shù)控加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第20頁(yè)

第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理表2-5慣用數(shù)控代碼對(duì)應(yīng)關(guān)系字符EIA碼ISO碼內(nèi)碼字符ELA碼ISO碼內(nèi)碼020H30H00HX37HD8H12H101HB1H01HY38H59H13H202HB2H02HZ29H5AH14H313H33H03HI79HC9H15H404HB4H04HJ51HCAH16H515H35H05HK52H4BH17H616H36H06HF76HC6H18H707HB7H07HM54H4DH19H808HB8H08HLF/CR80H0AH20H919H39H09H_40H2DH21HN45H4EH10HDEL7FHFFHFFHG67H47H11HEOR0BHA5H22H數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第21頁(yè)第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理表2-6數(shù)控加工程序存放器地址內(nèi)容地址內(nèi)容地址內(nèi)容H10HH01HH00HH00HH12HH18HH05H200AH01HH04HH11H200BH00HH06HH09H200CH06HH19HH00H200DH13HH00HH11H200EH21HH05HH00H200FH06HH20H數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第22頁(yè)

第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理地址碼字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)形式地址碼字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)形式N1BCD碼MX1特征字X2二進(jìn)制MY1特征字Y2二進(jìn)制MZ1特征字Z2二進(jìn)制GA1特征字I2二進(jìn)制GB1特征字J2二進(jìn)制GC1特征字K2二進(jìn)制GD1特征字F2二進(jìn)制GE1特征字S2二進(jìn)制GF1特征字T1BCD碼譯碼結(jié)果緩沖器格式數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第23頁(yè)

第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理單元名地址內(nèi)碼單元名地址內(nèi)碼N4000H05HF400EH00HX4001H6AHS400FH00H4002H00H4010H00HY4003HC4HT4011H00H4004HFFHMX4012H00HZ4005H00HMY4013H05H4006H00HMZ4014H00HI4007H00HGA4015H01H4008H00HGB4016H00HJ4009H00HGC4017H00H400AH00HGD4018H00HK400BH00HGE4019H00H400CH00HGF401AH90HF400DH2EH譯碼結(jié)果緩沖器數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第24頁(yè)

第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理二、刀具賠償1為何要進(jìn)行刀具賠償如圖2-7所表示，在銑床上用半徑為r刀具加工外形輪廓為A工件時(shí)，刀具中心沿著與輪廓A距離為r軌跡B移動(dòng)。我們要依據(jù)輪廓A坐標(biāo)參數(shù)和刀具半徑r值計(jì)算出刀具中心軌跡B坐標(biāo)參數(shù)，然后再編制程序進(jìn)行加工，因控制系統(tǒng)控制是刀具中心運(yùn)動(dòng)。在輪廓加工中，因?yàn)榈毒呖傆幸欢ò霃?，如銑刀半徑或線切割機(jī)鉬絲半徑等。刀具中心（刀位點(diǎn)）運(yùn)動(dòng)軌跡并不等于所加工零件實(shí)際軌跡（直接按零件廓形編程所得軌跡），數(shù)控系統(tǒng)刀具半徑賠償就是把零件輪廓軌跡轉(zhuǎn)換成刀具中心軌跡。數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第25頁(yè)

第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理刀具圖2-7刀具半徑賠償AB數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第26頁(yè)

第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理2刀具長(zhǎng)度賠償及刀具半徑賠償

詳細(xì)應(yīng)用加工中心：一個(gè)主要組成部分就是自動(dòng)換刀裝置，在一次加工中使用多把長(zhǎng)度不一樣刀具，需要有刀具長(zhǎng)度賠償功效。輪廓銑削加工：為刀具中心沿所需軌跡運(yùn)動(dòng)，需要有刀具半徑賠償功效。車削加工：能夠使用各種刀具，數(shù)控系統(tǒng)具備了刀具長(zhǎng)度和刀具半徑賠償功效，使數(shù)控程序與刀具形狀和刀具尺寸盡可能無(wú)關(guān)，可大大簡(jiǎn)化編程。

數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第27頁(yè)

第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理

含有刀具賠償功效，在編制加工程序時(shí)，能夠按零件實(shí)際輪廓編程，加工前測(cè)量實(shí)際刀具半徑、長(zhǎng)度等，作為刀具賠償參數(shù)輸入數(shù)控系統(tǒng)，能夠加工出合乎尺寸要求零件輪廓。

刀具賠償功效還能夠滿足加工工藝等其它一些要求，能夠經(jīng)過(guò)逐次改變刀具半徑賠償值大小方法，調(diào)整每次進(jìn)給量，以到達(dá)利用同一程序?qū)崿F(xiàn)粗、精加工循環(huán)。另外，因刀具磨損、重磨而使刀具尺寸改變時(shí)，若仍用原程序，勢(shì)必造成加工誤差，用刀具長(zhǎng)度賠償能夠處理這個(gè)問(wèn)題。

數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第28頁(yè)

第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理三、

進(jìn)給速度處理（控制）為何要控制進(jìn)給速度對(duì)于任何一個(gè)數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，都要求能夠?qū)M(jìn)給速度進(jìn)行控制，它不但直接影響到加工零件表面粗糙度和精度，而且與刀具和機(jī)床壽命和生產(chǎn)效率親密相關(guān)。按照加工工藝需要，進(jìn)給速度給定普通是將所需進(jìn)給速度用F代碼編入程序。對(duì)于不一樣材料零件，需依據(jù)切削速度、切削深度、表面粗糙度和精度要求，選擇適當(dāng)進(jìn)給速度。在進(jìn)給過(guò)程中，還可能發(fā)生各種不能確定或沒(méi)有意料到情況，需要隨時(shí)改變進(jìn)給速度，所以還應(yīng)有操作者能夠手動(dòng)調(diào)整進(jìn)給速度功效。數(shù)控系統(tǒng)能提供足夠速度范圍和靈活指定方法。數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第29頁(yè)

第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理另外，在機(jī)床加工過(guò)程中，因?yàn)檫M(jìn)給狀態(tài)改變，如起動(dòng)、升速、降速和停頓，為了預(yù)防產(chǎn)生沖擊、失步、超