數(shù)控加工工藝與編程

1、第一章CNC加工工藝和編程，牙齒章節(jié)介紹了CNC加工的工藝分析和一般加工方法。簡要介紹了加工程序的準(zhǔn)備、結(jié)構(gòu)和常用算法自動編程。1.1 CNC編程基礎(chǔ)，1.1.1 CNC編程的基本概念1。CNC加工程序準(zhǔn)備從零件圖到控制介質(zhì)制作的整個過程。零件的加工信息：以指定文本、數(shù)字、符號組成的代碼的特定格式創(chuàng)建加工節(jié)目表，包括加工順序、零件輪廓軌跡尺寸、工藝參數(shù)(f、s、t)、輔助運(yùn)動(變速、刀具更換、冷卻液啟動停止、工件夾緊等)。2 .數(shù)字編程方法編程分為手動編程和自動編程兩種。手動編程：整個編程過程是手動完成的。對程序員的要求很高(不僅要熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則，還要具備機(jī)械加工工藝知識和數(shù)值計算能力

2、)自動編程：程序員根據(jù)零件圖的要求，按照特定自動編程系統(tǒng)的規(guī)定，以相對簡單的方式將零件加工信息發(fā)送到計算機(jī)，由計算機(jī)自動編程，編程系統(tǒng)可以自動打印節(jié)目列表和準(zhǔn)備控制介質(zhì)。3 .手動編程的內(nèi)容和步驟，紙張工藝分析與普通機(jī)床加工零件的工藝分析相同。也就是說，根據(jù)對工程圖的工藝分析選取機(jī)床、刀具和夾具。確定零件加工的工藝線路、序列順序、切削量等工藝參數(shù)等。3 .根據(jù)手動編程的內(nèi)容和步驟、運(yùn)動軌跡計算零件圖形尺寸和工藝電路的要求，計算選定坐標(biāo)系內(nèi)零件輪廓和刀具運(yùn)動路徑的坐標(biāo)值，并根據(jù)NC機(jī)床規(guī)定編程單元(脈沖等效)將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)值量，作為編程尺寸。3 .手動編程的內(nèi)容和步驟、編程和初步驗(yàn)證根據(jù)已設(shè)

3、置的加工路徑、切削用量、刀具編號、刀具補(bǔ)償、輔助運(yùn)動和刀具運(yùn)動路徑的數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定指令代碼和程序格式編寫零件加工程序，并檢查和檢查上述兩個步驟中的錯誤。3 .準(zhǔn)備手動編程的內(nèi)容和程序、控制介質(zhì)，將節(jié)目列表的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為控制介質(zhì)，作為數(shù)字控制系統(tǒng)的輸入信息進(jìn)行記錄，如果程序比較簡單的話，也可以直接輸入鍵盤。3 .手動編程的內(nèi)容和程序，作為程序校驗(yàn)和時準(zhǔn)備的控制介質(zhì)必須經(jīng)過額外的校驗(yàn)和時削才能用于正式加工。、如果存在錯誤，則必須分析錯誤的原因并相應(yīng)地進(jìn)行更正。1選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)床、刀具、夾具和夾緊方法，以實(shí)現(xiàn)加工方案：牙齒方案。2.工藝處理：工藝處理包括選擇刀具點(diǎn)，以確定加工路徑和切削用量。3.數(shù)學(xué)處理：

4、根據(jù)紙張數(shù)據(jù)獲取編程所需的數(shù)據(jù)(每個節(jié)目段的結(jié)束坐標(biāo))。4.列出節(jié)目5。媒體和節(jié)目檢查準(zhǔn)備，加工方案工藝處理數(shù)學(xué)處理，1.1.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系，1。機(jī)床坐標(biāo)系ISO和中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：數(shù)控機(jī)床角度進(jìn)給軸(直線進(jìn)給、圓進(jìn)給)由坐標(biāo)系的一個軸定義。數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系標(biāo)準(zhǔn)：右手笛卡爾坐標(biāo)系，默認(rèn)坐標(biāo)系：直線進(jìn)給運(yùn)動的坐標(biāo)系(X.Y.Z)。軸相互關(guān)系：由右手定則確定。旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)：繞X.Y.Z軸旋轉(zhuǎn)的圓形進(jìn)給坐標(biāo)軸分別顯示為A.B.C，軸相互關(guān)系取決于右手螺旋法則。水平CNC車床坐標(biāo)系、X、Z、垂直CNC銑床坐標(biāo)系、Z、X、Y、Z坐標(biāo)方向標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：Z坐標(biāo)主軸軸的進(jìn)給軸。如果主軸(牛頭刨)沒有牙齒或有多個主軸，則垂

5、直于工件夾具面的方向是z坐標(biāo)。主軸可以擺動的情況：如果在擺動范圍內(nèi)僅與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的一個坐標(biāo)平行，則牙齒坐標(biāo)為z坐標(biāo)。如果在擺動范圍內(nèi)平行于多個坐標(biāo)，則垂直于工件夾具面的方向是z坐標(biāo)。z軸正向坐標(biāo)的規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。X坐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：刀具旋轉(zhuǎn)機(jī)床(銑床、鉆頭、鏜孔等)。如果z軸水平(水平)，則從刀具(主軸)查看工件時，x坐標(biāo)的正向指向右側(cè)。z軸垂直(垂直):單支柱機(jī)床，從刀具看支柱時，x的正向指向右側(cè)。雙柱機(jī)床(門架機(jī)床)，從刀具看左側(cè)柱時，x軸的正向指向右側(cè)。在工件旋轉(zhuǎn)機(jī)床(車床、磨床等)中，x軸的運(yùn)動方向是工件的徑向方向，平行于橫向橫移，刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是x軸的正方向。Y坐

6、標(biāo)利用確定的X，Z坐標(biāo)的正向，使用右手螺旋法則或右手螺旋法則確定Y坐標(biāo)的正向。右手定則：拇指為x，中指方向?yàn)閦，y方向?yàn)槭持阜较?。右手螺旋法則：X Z平面中從Z到X的拇指指向Y方向。2 .機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn)。牙齒原點(diǎn)是在機(jī)床調(diào)試完成后確定的，是機(jī)床特定的點(diǎn)。建立機(jī)床原點(diǎn)：以0重新建立。機(jī)床原點(diǎn)創(chuàng)建過程基本上是機(jī)床坐標(biāo)系的創(chuàng)建過程，機(jī)床坐標(biāo)系是以機(jī)床原點(diǎn)作為坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)系，是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，是唯一的。機(jī)床坐標(biāo)系是在數(shù)控機(jī)床中設(shè)置的工件坐標(biāo)系的參照坐標(biāo)系。注意：機(jī)床坐標(biāo)系通常用作工件坐標(biāo)系的參照坐標(biāo)系，而不是編程坐標(biāo)系。3 .工件原點(diǎn)和工件坐標(biāo)系工件原點(diǎn)：允許對零件

7、、夾具上的選定點(diǎn)或相關(guān)點(diǎn)進(jìn)行編程。牙齒點(diǎn)也可以與刀具點(diǎn)重合。工件坐標(biāo)系：以工件原點(diǎn)作為零創(chuàng)建的坐標(biāo)系，在編程過程中計算所有參數(shù)。工件原點(diǎn)偏置：在機(jī)床上安裝工件后，工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的距離?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床均可設(shè)置多個工件坐標(biāo)系，加工時通過g命令進(jìn)行交換。4。絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo)定義絕對坐標(biāo)編程。工件所有點(diǎn)的坐標(biāo)值是相對于坐標(biāo)系(機(jī)床或工件)的零點(diǎn)進(jìn)行編程的。相對坐標(biāo)編程：運(yùn)動軌跡的結(jié)束坐標(biāo)值是相對于起點(diǎn)測量的編程方法(增量坐標(biāo)編程)。表達(dá)：G90/G91；X.Y.Z絕對、U.V.W相對注意：絕對坐標(biāo)既可以在機(jī)床坐標(biāo)系中編程，也可以在工件坐標(biāo)系中編程。使用相對坐標(biāo)編程時，上述兩個坐標(biāo)系沒有意義。在

8、NC加工中確定工件坐標(biāo)系后，也確定工件坐標(biāo)系中的刀柄位置。經(jīng)常說的大刀問題。在數(shù)控機(jī)床上，目前，常用的大劍方法是手動試射刀。5對刀點(diǎn)選擇，* * * * * *參考內(nèi)容：數(shù)字車床和銑床對刀(1)數(shù)字車床的對刀方法基本相同。首先將工件夾在三爪托盤上，然后用手動方法操作機(jī)床，具體步驟如下。1)返回參照點(diǎn)操作，使用零。在機(jī)床坐標(biāo)系中，刀柄中心(刀具參照點(diǎn))的坐標(biāo)值顯示在CRT中。2)測試刀具首先用選定的刀具對工件外圓曲面差進(jìn)行一次刀操作，保持x方向尺寸，z方向退刀，設(shè)置編程零鍵，那么在CRT屏幕中，x，z坐標(biāo)值全部顯示為0(即X0，z0)。然后停止主軸，測量工件外圓直徑d。如圖所示。如果在CRT中顯

9、示的X坐標(biāo)值為-(D/2)時再次按編程零鍵，則CRT屏幕中的X，Z坐標(biāo)值全部清除為零(即X0，Z0)，并完成系統(tǒng)內(nèi)部的編程零設(shè)置功能。(2)數(shù)控銑床對刀假定零件是對稱零件，毛坯還測量了長度L1、寬度L2、平頭立銑刀的直徑。將工件裝入銑床工作臺，然后人工執(zhí)行機(jī)床操作，如圖所示：1)返回參照點(diǎn)操作，以零(返回參照點(diǎn))方式再次操作參照點(diǎn)，并設(shè)置機(jī)床坐標(biāo)系。CRT顯示機(jī)床坐標(biāo)系中刀具中心(刀具參考點(diǎn))當(dāng)前位置的坐標(biāo)值。2)手動刀具首先在工件的左側(cè)(使用“移動點(diǎn)”操作開始精細(xì)切削)，刀具完成X方向的編程零設(shè)置(如果圖A位置、編程零關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置以及CRT顯示X0、Y0、Z0牙齒)。然后使刀具接近工件的前面。

10、刀具在保持刀具y方向不變的情況下退刀刀具x，如圖b位置所示。在CRT中，當(dāng)x坐標(biāo)值為0時，按programming zero設(shè)置鍵，將完成x，y兩個方向的programming zero設(shè)置。最后，升高z軸，移動刀具?？紤]到銑削半徑，如果CRT的x坐標(biāo)值為(L1/2銑削半徑)，y坐標(biāo)值為(L2/2銑削半徑)，則使銑削底面接近工件的頂面，根據(jù)編程零設(shè)置關(guān)鍵點(diǎn)，在CRT屏幕上顯示x，y，銑削刀具的刀具點(diǎn)設(shè)置在工件對稱中心，即工件坐標(biāo)系中的工件原點(diǎn)。3)設(shè)置工件坐標(biāo)系時，刀具(銑削刀具的刀具位置)的當(dāng)前位置位于編程零(工件原點(diǎn))。手動測試切削刀具方法，調(diào)整簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)，因此應(yīng)用廣泛。1.1.3

11、CNC加工程序和命令碼，1 .節(jié)目結(jié)構(gòu)是一個完整的零件加工程序，主要由節(jié)目名稱和多個節(jié)目段以及節(jié)目結(jié)束三部分組成。節(jié)目名稱是加工程序的編號，由字母 O 和其后的四位小數(shù)表示。程序段是以n(程序段編號)指令開始或以LF指令結(jié)束的完整加工序列單位。M02(M30)是整個過程結(jié)束的命令。某些數(shù)控系統(tǒng)還可以為特定程序(例如%、EM等)的開始和結(jié)束指定符號。節(jié)目段格式的相關(guān)概念程序由多個“節(jié)目段(block)”組成，每個節(jié)目段由按特定順序和規(guī)定排序的單詞(word)組成的節(jié)目字段組成。有三種常用的茄子類型：固定順序節(jié)目段格式；分隔符固定順序節(jié)目段格式；單詞地址節(jié)目段格式。廣泛使用的是文字地址節(jié)目段格式，

12、2 .節(jié)目段格式，例如： N100 G01 X320 y250 z-150 F180 S240 t12m 05。1)節(jié)目段編號N數(shù)字2)準(zhǔn)備功能G代碼數(shù)控系統(tǒng)準(zhǔn)備特定任務(wù)G00 - G99 3)尺寸單詞給定機(jī)床軸變位方向和數(shù)據(jù)、進(jìn)給尺寸地址單詞x、y、z、u、v、w、p、q、r數(shù)字是每個數(shù)字控制系統(tǒng)使用的進(jìn)給率指定方法5)數(shù)字取決于每個數(shù)字控制系統(tǒng)使用的主軸轉(zhuǎn)速指定方法6)刀具功能單詞T 7)輔助功能單詞指定中斷控制功能M00-M99 8)節(jié)目段終結(jié)器。* CR LF空格回車符，3 .節(jié)目段的命令代碼準(zhǔn)備功能G代碼表1-2輔助功能M代碼列在表1-3中，以下是了解如何創(chuàng)建部件加工節(jié)目的簡單部件加

13、工程序。N01 G92 X-10Y-10；N02 G90 G17 G00 X10 Y10N03 G01 X30 F100N04 G03 X40 Y20 I0 J10N05 G02 X30 Y30 I0 J10N06 G01 X10 Y20N07 Y10n08 G00 X-10Y-10 M02；一般準(zhǔn)備功能命令(GC代碼)，1)快速點(diǎn)位置命令G00(g00x _ _ _ y _ _ _ z _ _ _；三個可茄子路徑：2)直線插補(bǔ)指令G01格式為G00 X _ _ _ Y _ _ _ Z _ _ F _ _ _；a)逆圓命令G03 b)順圓命令G02，3)圓弧插補(bǔ)命令G02，G03格式：G02(

14、G03)x y I j f；g02(g03)x y r f；通過沿與胡歌平面垂直的軸的負(fù)方向觀察來確定逆方向。像架子一樣。I，J，K是圓弧中心相對起點(diǎn)的坐標(biāo)。4)暫停命令G04格式：g04p其中p后面是暫停時間，單位是毫秒?？准庸た椎撞客Ａ魰r經(jīng)常出現(xiàn)。，* * *對于以r位址表示的弧內(nèi)插r，弧半徑，r后接負(fù)值，180度弧r后接正值，180度弧，x，y，rG41、G42、G40、G40、7)刀具長度修正指令G40、G43、G44、短e為負(fù)正偏置G43，長度e為正偏置和負(fù)；9) G92設(shè)定目前位置座標(biāo)值(設(shè)定座標(biāo)系統(tǒng))g92x _ _ y _ _ _ z _ _程式設(shè)計原點(diǎn)設(shè)定在機(jī)床原點(diǎn)的座標(biāo)系統(tǒng)

15、中為O(x1，y1)時，尺寸單字為-X1，-Y1 G92，這是數(shù)值控制系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算牙齒圖為加工輪廓ABCDE，XO機(jī)床Y為零件坐標(biāo)系，X0Y為編程坐標(biāo)系，兩個坐標(biāo)系之間的關(guān)系為零件加工安裝關(guān)系，N01 G92 X-10 Y-10。N02 G90 G17 G00 X10 Y10N03 G01 X30 F100N04 G03 X40 Y20 I0 J10N05 G02 X30 Y30 I0 J10N06 G01 X10 Y20N07 Y10n08 G00 X-10Y-10 M02；N01 G91 G17 G00 X20 Y20N03 G01 X20 F100N04 G03 X10 Y10 I0 J10n05 G02 X-10 Y10 I0 J10；n06 G01 X-20Y-10；n07 Y-