數(shù)控加工編程 課件 項目1 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識

數(shù)控加工基礎(chǔ)知識——認(rèn)識數(shù)控加工技術(shù)一、數(shù)控機(jī)床的概念及組成1.數(shù)控機(jī)床的基本概念數(shù)控（NC）——數(shù)字控制（NumericalControl），它是指用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動及其加工過程進(jìn)行控制的一種方法。計算機(jī)數(shù)控（ComputerNumericalControl，CNC）——是用計算機(jī)控制加工過程，實現(xiàn)數(shù)值控制的系統(tǒng)，主要采用存儲程序的專用計算機(jī)來實現(xiàn)部分或全部基本數(shù)控功能。數(shù)控機(jī)床（NumericallyControlledMachineTool）——裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床被稱為數(shù)控機(jī)床2.數(shù)控加工的工作過程圖1-1數(shù)控加工的工作過程1.分析零件圖樣，確定加工工藝方案如：零件材料、形狀、尺寸、精度、毛坯形狀、熱處理等；形成切削加工工藝(切削刀具、切削用量、夾具、機(jī)床及其它輔助設(shè)施等)，它是編程的依據(jù)。2.數(shù)值處理3.編寫程序單4.程序輸入5.程序校驗和首件試切工序內(nèi)容刀具切削用量機(jī)床其它第一次安裝粗車Ф30-Ф60輪廓……T1N=2000r/minF=280mm/minAp=2mm數(shù)控車床CKA1636……精車…………T2………………3.數(shù)控機(jī)床的組成圖1-2數(shù)控機(jī)床的組成二、數(shù)控機(jī)床的種類1.按運(yùn)動控制的特點分類（1）點位控制數(shù)控機(jī)床（2）直線控制數(shù)控機(jī)床（3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床2.按伺服系統(tǒng)的類型分類（1）開環(huán)控制系統(tǒng)（2）半閉環(huán)控制系統(tǒng)（3）閉環(huán)控制系統(tǒng)3.按工藝用途分類（1）金屬切削類數(shù)控機(jī)床（2）金屬成形數(shù)控機(jī)床（3）特種加工數(shù)控機(jī)床4.按功能水平分類可分為高、中、低三檔。三、數(shù)控機(jī)床的特點及應(yīng)用1.與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床加工具有以下特點：（1）可以加工具有復(fù)雜型面的工件。（2）加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定（3）生產(chǎn)率高（4）改善勞動條件（5）有利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化2.數(shù)控機(jī)床的適用范圍（1）多品種、單件小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件（2）幾何形狀復(fù)雜的零件（3）精度及表面粗糙度要求高的零件（4）加工過程中需要進(jìn)行多工序加工的零件（5）用普通機(jī)床加工時，需要昂貴工裝設(shè)備（工具、夾具和模具）的零件四、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展趨勢1.數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生1952年3月，世界上第一臺數(shù)控機(jī)床試制成功。1959年，出現(xiàn)了帶有自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，稱為加工中心。2.數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢（1）高速化、高精度化（2）多功能化（3）自動化（4）智能化（5）高可靠性（6）網(wǎng)絡(luò)化THEEND數(shù)控加工基礎(chǔ)知識

——數(shù)控編程基礎(chǔ)一、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的確定1.規(guī)定原則（1）右手直角笛卡爾坐標(biāo)系（規(guī)定了X、Y、Z坐標(biāo)軸之間的相互關(guān)系）

圖1-1右手直角笛卡爾坐標(biāo)系（2）刀具運(yùn)動原則編程時一律假定工件相對靜止不動，刀具在動，且刀具遠(yuǎn)離工件的方向為編程坐標(biāo)系的正方向。（3）機(jī)床各部件運(yùn)動正方向的規(guī)定機(jī)床某一部件運(yùn)動的正方向，是在實際運(yùn)動情況下，增大工件和刀具距離的方向。機(jī)床上各部件運(yùn)動的正方向是機(jī)床坐標(biāo)系的正方向。一般都是規(guī)定好的。2.各機(jī)床編程坐標(biāo)系的確定方法（1）確定Z軸：產(chǎn)生切削力的主軸軸線為Z坐標(biāo)軸，刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正向。（2）確定X軸：對于工件做旋轉(zhuǎn)切削運(yùn)動的機(jī)床（如車床、磨床等），X坐標(biāo)軸在工件的徑向上，且平行于滑移座，刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正向。對于刀具做旋轉(zhuǎn)切削運(yùn)動的機(jī)床（如銑床、鉆床、鏜床等），當(dāng)Z坐標(biāo)軸垂直時，從主要刀具主軸向立柱看時，+X的方向指向右方；當(dāng)Z坐標(biāo)軸水平時，從主要刀軸主軸向工件看時，+X的方向指向右方；（3）確定Y軸：+Y的運(yùn)動方向，可根據(jù)X坐標(biāo)軸和Z坐標(biāo)軸的運(yùn)動方向，按照右手直角笛卡爾坐標(biāo)系來確定。

（a）數(shù)控車床（b）數(shù)控銑床圖數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的確定二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系與點1.機(jī)床坐標(biāo)系（機(jī)械坐標(biāo)系）其坐標(biāo)軸和運(yùn)動方向視機(jī)床的種類和結(jié)構(gòu)而定2.機(jī)床原點機(jī)床坐標(biāo)系的原點，是機(jī)床上固定的一個點，其位置是由機(jī)床設(shè)計單位和制造單位確定的。3.機(jī)床參考點機(jī)床上固定的一個點，它與機(jī)床原點之間有一確定的相對位置。機(jī)床參考點由機(jī)床制造廠測定后輸入數(shù)控系統(tǒng)，并記錄在機(jī)床說明書中，用戶不能更改。數(shù)控機(jī)床的機(jī)床原點與機(jī)床參考點4.編程坐標(biāo)系（工件坐標(biāo)系）是編程時用來定義工件形狀和刀具相對工件運(yùn)動的坐標(biāo)系。5.編程原點編程坐標(biāo)系的原點，其位置由編程者確定。編程原點的設(shè)置應(yīng)遵循以下原則1.工件原點與設(shè)計基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)重合，以便于編程2.工件原點盡量選在尺寸精度高，表面粗糙度值小的工件表面上。3.工件原點最好選在工件的對稱中心上4.要便于測量和檢驗。

絕對坐標(biāo)：●指運(yùn)動終點的坐標(biāo)值是相對于“工件坐標(biāo)系原點”計量的。

增量坐標(biāo)：●指運(yùn)動終點的坐標(biāo)值是以“前一點”的坐標(biāo)為起點來計量的。

絕對與增量選擇：●編程時要根據(jù)零件的加工精度要求及編程方便與否選用坐標(biāo)類型?！癯绦蛑?，絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)可單獨或可交叉設(shè)置使用，使用原則主要是看用哪種方式編程更方便。同一程序中：絕對或增量；同一程序段可絕對或增量。

如圖1-13（刀具從0點到C點）和表1-1所示。圖1-13刀位點的運(yùn)動軌跡

5.編程用幾何點

程序中表示幾何點的坐標(biāo)位置，有絕對坐標(biāo)和增量坐標(biāo)（相對）兩種方式。運(yùn)動軌跡絕對坐標(biāo)相對或增量坐標(biāo)X方向Y方向X方向Y方向O0000A30403040B6040300C902030-20三、數(shù)控編程的種類（1）手動編程在編程過程中，全部或主要由人工進(jìn)行。應(yīng)用：加工形狀簡單，計算量小，程序不多的零件（2）自動編程①語言數(shù)控自動編程②繪圖數(shù)控自動編程手動編程自動編程四、程序的結(jié)構(gòu)與格式1.程序的結(jié)構(gòu)一個完整的程序由程序號，程序主體和程序結(jié)束三部分組成。程序號：FANUC系統(tǒng)的程序號以字母O開頭，后面緊跟0~4位數(shù)字。程序主體：由若干個程序段組成。FANUC系統(tǒng)用；作為每個程序段的結(jié)束符。程序結(jié)束：以M02或M30作為整個程序結(jié)束的符號，來結(jié)束整個程序。O0001——————————程序號N010M03S800;N020T0101;N030G00X100Z100;…….N100M30————————程序結(jié)束

程序主體2.程序段格式每個程序段由程序段號和若干個字組成。每個字是由地址碼和數(shù)字組成。（1）程序段號：N010，程序段號不連續(xù)排列，以5或10間隔，便于插入語句。N015,N020（2）準(zhǔn)備功能字G指令：由地址碼G和兩位數(shù)字組成，G00~G99共100種規(guī)定刀具和工件相對運(yùn)動的插補(bǔ)方式，刀具補(bǔ)償，坐標(biāo)偏移等。（3）尺寸字：由地址碼、+、-符號及絕對值（或增量）的數(shù)值構(gòu)成。尺寸字的地址碼：X、Y、Z、U、V、W、D、H尺寸字的“+”號可省略。

G97：恒線速度取消，S表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。例如G97S800（6）刀具功能T指令T指令為刀具指令，由地址碼T和若干位數(shù)字組成。在車床中，T指令用來指定加工中所用的刀具號和刀具補(bǔ)償號，一般T后面有4位數(shù)值，前兩位為刀具號，后兩位為刀具補(bǔ)償號。比如，T0101，T0104，T0100。（7)輔助功能字M指令用于控制機(jī)床的輔助動作。程序停止指令M00：當(dāng)執(zhí)行到M00指令時，機(jī)床停止自動運(yùn)行，重按循環(huán)啟動鍵才可繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。程序計劃停止指令M01：要預(yù)先按下選擇停止鍵，當(dāng)執(zhí)行到M01指令時，機(jī)床停止自動運(yùn)行，重按循環(huán)啟動鍵才可繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。程序結(jié)束指令M02：程序結(jié)束后，光標(biāo)停止在程序尾，若要重新執(zhí)行該程序，需手動將光標(biāo)返回程序頭。程序結(jié)束并返回至零件程序頭指令M30：程序結(jié)束后，光