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)知識第二節(jié)數(shù)控機床坐標(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

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識

一、數(shù)控編程概念

編程內(nèi)容與步驟

數(shù)控編程過程能夠用流程圖2-1表示。各步驟簡明說明以下：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)程序檢驗圖2-1數(shù)控編程過程數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第2頁

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

工藝處理工藝處理包含選擇對刀點，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)和程序檢驗數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第3頁

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識應(yīng)用描述:a.

明確加工目標(biāo),確定工藝參數(shù)

b.

算基點與節(jié)點

c.

按要求程序格式,逐條寫程序

d.

程序輸入:鍵盤、接口

e.

程序校驗首件試切:

●空刀運動

●用筆代刀

●大批量生產(chǎn)（試切一件）

●三維動態(tài)顯示

好編程人員,要熟悉

a.

機床結(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)控機床本身能力數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第4頁

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識編程方法

1.

手工編程

2.

自動編程二、數(shù)控編程代碼（介紹）為了滿足設(shè)計、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，國際上已形成了兩個通用標(biāo)準(zhǔn)ISO—InternationalStandardOrganizationEIA—ElectronicIndustriesAssociation

數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第5頁

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識三、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Y

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

圖2-2G00指令運動軌跡數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第7頁

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識

（2）直線插補指令G01

格式：G01X—Y—F—；

（3）

圓弧插補指令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圓弧插補指令數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第8頁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）．改變運動方向指令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)知識數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第9頁

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識四、其它代碼(S、T、F)1．主軸功效2．刀具功效3．進給功效4．主軸速度和進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

第一節(jié)程序編制基礎(chǔ)知識五、程序結(jié)構(gòu)與格式

例:

N3

G00X10Z10M03S650

;（1）程序段號:查找、跳轉(zhuǎn)、注意，程序段標(biāo)號與程序執(zhí)行次序無關(guān)，不論有沒有括號，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

第二節(jié)數(shù)控機床坐標(biāo)系統(tǒng)

一.數(shù)控機床坐標(biāo)軸與運動

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

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

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

第二節(jié)數(shù)控機床坐標(biāo)系統(tǒng)

二.數(shù)控機床坐標(biāo)系機床坐標(biāo)原點在機床上某一點，是固定不變，機床出廠已確定。機床換刀點，托板交換點，…這些點在機床上都是固定點。（1）機床坐標(biāo)系:在數(shù)控機床中，為了實現(xiàn)零件加工，往往需要控制幾個方向運動，這就需要建立坐標(biāo)系，方便區(qū)分不一樣運動方向。（2）工件坐標(biāo)系：程序編制人員在編程時使用坐標(biāo)系。在這個坐標(biāo)系內(nèi)編程能夠簡化坐標(biāo)計算，降低錯誤，縮短程序長度。數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第15頁

第二節(jié)數(shù)控機床坐標(biāo)系統(tǒng)

三.絕對坐標(biāo)系與相對（增量）坐標(biāo)系（P20）在實際加工中,操作者在機床上裝好工件之后要測量該工件坐標(biāo)系原點和基本機床坐標(biāo)系原點距離,并把測得距離在數(shù)控系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定,這個設(shè)定值叫工件零點偏置。有些數(shù)控系統(tǒng)把選取機床坐標(biāo)系指令設(shè)定為G54—G59，它是模態(tài)代碼。需要指出是,當(dāng)代機床普通用預(yù)置存放方法設(shè)定機床坐標(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

第二節(jié)數(shù)控機床坐標(biāo)系統(tǒng)2．對刀點確實定對刀點也稱起刀點是數(shù)控加工中刀具相對工件運動起點。a）對稱零件對刀點選擇b）鉆孔加工時對刀點選擇圖2-6對刀點選擇數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第17頁

第三節(jié)信息輸入一.數(shù)控系統(tǒng)信息數(shù)字量:對各坐標(biāo)軸運動進行數(shù)字控制。如對進給各坐標(biāo)軸運動控制。開關(guān)量:實現(xiàn)輔助功效，如主軸啟停、換向，冷卻、潤滑啟停等。

二.數(shù)控系統(tǒng)信息流程

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

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：

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：（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）加工程序輸入時完成代碼識別,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)能夠識別\執(zhí)行代碼形式—機器指令。

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

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

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X2二進制MY1特征字Y2二進制MZ1特征字Z2二進制GA1特征字I2二進制GB1特征字J2二進制GC1特征字K2二進制GD1特征字F2二進制GE1特征字S2二進制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

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

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，刀具中心沿著與輪廓A距離為r軌跡B移動。我們要依據(jù)輪廓A坐標(biāo)參數(shù)和刀具半徑r值計算出刀具中心軌跡B坐標(biāo)參數(shù)，然后再編制程序進行加工，因控制系統(tǒng)控制是刀具中心運動。在輪廓加工中，因為刀具總有一定半徑，如銑刀半徑或線切割機鉬絲半徑等。刀具中心（刀位點）運動軌跡并不等于所加工零件實際軌跡（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

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

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

詳細應(yīng)用加工中心：一個主要組成部分就是自動換刀裝置，在一次加工中使用多把長度不一樣刀具，需要有刀具長度賠償功效。輪廓銑削加工：為刀具中心沿所需軌跡運動，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關(guān)，可大大簡化編程。

數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第27頁

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，能夠按零件實際輪廓編程，加工前測量實際刀具半徑、長度等，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)過逐次改變刀具半徑賠償值大小方法，調(diào)整每次進給量，以到達利用同一程序?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，若仍用原程序，勢必造成加工誤差，用刀具長度賠償能夠處理這個問題。

數(shù)控系統(tǒng)程序輸入與通信第28頁

第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理三、

進給速度處理（控制）為何要控制進給速度對于任何一個數(shù)控機床來說，都要求能夠?qū)M給速度進行控制，它不但直接影響到加工零件表面粗糙度和精度，而且與刀具和機床壽命和生產(chǎn)效率親密相關(guān)。按照加工工藝需要，進給速度給定普通是將所需進給速度用F代碼編入程序。對于不一樣材料零件，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)進給速度。在進給過程中，還可能發(fā)生各種不能確定或沒有意料到情況，需要隨時改變進給速度，所以還應(yīng)有操作者能夠手動調(diào)整進給速度功效。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

第五節(jié)數(shù)控加工程序預(yù)處理另外，在機床加工過程中，因為進給狀態(tài)改變，如起動、升速、降速和停頓，為了預(yù)防產(chǎn)生沖擊、失步、超