数控编程资料课件

第5章 数控加工编程确定加工方案工艺处理数学处理编写程序清单制备控制介质程序检验5.1.1 5.1.1 数控编程过程及方法数控编程过程及方法图5-1 数控编程过程5.1 5.1 数控编程的基本知识数控编程的基本知识一、编程过程一、编程过程第5章 数控加工编程1 1确定加工方案确定加工方案:选择能够实现该方案的适当的机床、刀具、夹具和装夹方法。选择能够实现该方案的适当的机床、刀具、夹具和装夹方法。2.2.工艺处理工艺处理:工艺处理包括选择对刀点，确定加工路线和切削用量。工艺处理包括选择对刀点，确定加工路线和切削用量。3.3.数学处理数学处理:根据图纸数据求出编程所需的数据根据图纸数据求出编程所需的数据(每一程序段的终点坐标每一程序段的终点坐标)。4.4.编写程序清单编写程序清单5.5.制备介质和程序检验制备介质和程序检验加工方案工艺处理数学处理第5章 数控加工编程 二、机床的坐标系与运动方向机床的坐标系与运动方向（机器坐标系）为了使编出的程序在不同厂家生产的同类机床上有互换性，必须统一规定数控机床的坐标方向。JB3051-82标准为数字控制机床坐标轴和运动方向的命名，与国际标准ISO841中的规定相同。a 对于工件旋转的机床，X为工件径向，平行于横滑座，刀具离开工件旋转中心向为正 b 对于刀具旋转的立式机床，当从刀具的主轴向立柱看时，向右的方向为正 c 对于刀具旋转的卧式机床，当从刀具（主轴）尾端向工件看时，向右的方向为正 编程方法1.手工编程2.数控语言编程3.图形编程XYZABC第5章 数控加工编程右手笛卡儿坐标系二、机床的坐标系与运动方向二、机床的坐标系与运动方向1.1.刀具相对于静止工件而运动的原则刀具相对于静止工件而运动的原则 假定刀具假定刀具(动动)相对于静止的工件相对于静止的工件(静静)运动。运动。2.2.标准（机床）坐标系的规定标准（机床）坐标系的规定（1 1）机床坐标系的规定）机床坐标系的规定 标准的机床坐标系是一个右手笛卡尔坐标系，如图所示，规定了X、Y、Z三个直角坐标轴的方向，这个坐标系的各个坐标轴与坐标轴与机床的主要导轨平行导轨平行。根据右手螺旋法则，我们可以很方便地确定出A、B、C三个旋转坐标旋转坐标的方向。第5章 数控加工编程（1 1）Z Z坐标的确定坐标的确定 Z Z坐标的运动由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行的坐标的运动由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行的标准坐标轴即为标准坐标轴即为Z Z坐标。坐标。Z Z为平行与机床主轴，离开工件为正，正方向是刀具远离工件为平行与机床主轴，离开工件为正，正方向是刀具远离工件的方向。的方向。（2 2）X X坐标的确定坐标的确定 X X坐标运动一般是水平的，它平行于工件的装夹平面，平行主坐标运动一般是水平的，它平行于工件的装夹平面，平行主切削方向；是刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。切削方向；是刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。（3 3）Y Y坐标的确定坐标的确定 Y X Z X Y X Z X轴逆时针旋转轴逆时针旋转9090度得到度得到Y Y轴轴（4 4）旋转运动坐标系）旋转运动坐标系 X X（A A）、）、Y Y（B B）、Z Z（C C）3.运动方向的确定第5章 数控加工编程c 数控车床坐标系数控车床坐标系数控机床的坐标系统第5章 数控加工编程数控机床的坐标系统第5章 数控加工编程+X+X图图 数控铣床坐标系数控铣床坐标系图图 数控镗铣床坐标系数控镗铣床坐标系 数控机床的坐标系统第5章 数控加工编程 图 机床坐标系与工件坐标系 机床原点是机床固有的点，以该点为原点与机床的主要坐标建立的直角坐标系，称为机床坐标系机床坐标系。机床坐标系是制造机床时用以确定各零部件相对位置而建立起来的。三、机床坐标系与工件坐标系三、机床坐标系与工件坐标系工件坐标系工件坐标系是指编程人员以零件图纸上的某一点（工件原点或编程原点）为坐标原点建立的坐标系，编程时用来确定编程尺寸。如图 所示机床原点（机械原点，机械参考点，零点）机床原点（机械原点，机械参考点，零点）机床固有点，启动时，通常要进行机动机床固有点，启动时，通常要进行机动式或手动式回零，回零就是回到直线坐标式或手动式回零，回零就是回到直线坐标和旋转坐标的正向极限位置，这个位置一和旋转坐标的正向极限位置，这个位置一般采用常开微动开关配合反馈元件标记脉般采用常开微动开关配合反馈元件标记脉冲的方法确定。冲的方法确定。第5章 数控加工编程图 绝对坐标系与增量（相对）坐标值绝对坐标绝对坐标是表示刀具（或机床）运动位置的坐标值，是相对于固定的坐标原点给出的。如图（a）增量坐标增量坐标所表示的刀具（或机床）运动位置的坐标值是相对于前一位置的，而不是相对于固定的坐标原点的。如图（b）四、绝对坐标系统与增量（相对）坐标系统四、绝对坐标系统与增量（相对）坐标系统第5章 数控加工编程机床坐标系、编程坐标系和局部坐标系的说明：机床坐标系 数控机床出厂时，由生产厂家按照国家标准设定的坐标系。机床坐标系一经设定，就不再改变。每次开机时由数控装置自动设置一次机床坐标系。编程坐标系（工件坐标系）为了编程方便而设定的坐标系，零件加工程序中的坐标值均为编程坐标系中的坐标。编写零件加工程序前必须确定所在的坐标系。编程时一般选择工件上的某一点为程序的原点（0），并以这点作为坐标系的原点，编程坐标系可以同时设定6个（G54-G59）。局部坐标系 在编程坐标系中建立的坐标系G52,在所在的编程坐标系里有效。第5章 数控加工编程编程坐标系G54编程坐标系G59G54中的局部坐标系G59中的局部坐标系机床坐标系图机床坐标系、编程坐标系和局部坐标系的关系第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程5.1.4 编程中数学处理问题1.数值计算的内容（1）基点，逼近节点计算（2）刀位点轨迹的计算（3）辅助程序段的数值计算2.直线与圆弧平面轮廓 的基点坐标计算第5章 数控加工编程3.非圆曲线的节点坐标计算1）等间距直线逼近法第5章 数控加工编程2）等程序段法直线逼近的节点计算3）等误差法直线段逼近的节点计算第5章 数控加工编程4）曲率圆法圆弧逼近的节点计算第5章 数控加工编程5）三点圆法圆弧逼近的节点计算第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程当以工件的左端面为工件原点时，应按以下程序建立工件坐标系G92 X198 Z268当以工件的右端面为工件原点时，应按以下程序建立工件坐标系G92 X198 Z58第5章 数控加工编程*参考内容：数控车床与铣床的对刀(一)数控车床的对刀数控车床对刀方法基本相同，首先，将工件在三爪卡盘上装夹好之后，用手动方法操作机床，具体步骤如下：1）回参考点操作 采用ZERO（回参考点）方式进行回参考点的操作，建立机床坐标系。此时CRT上将显示刀架中心（对刀参考点）在机床坐标系的坐标值。2）试切对刀 先用已选好的刀具将工件外圆表面车一刀，保持X向尺寸不变，Z向退刀，按设置编程零点键，CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零（即X0，Z0）；然后，停止主轴，测量工件外圆直径D。如图所示。再将工件端面车一刀，当CRT上显示的X坐标值为-（D/2）时，按设置编程零点键，CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零（即X0，Z0），系统内部完成了编程零点的设置功能。第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程例要求刀具从当前点移动到点，再从点移动到B点%0001N10 G54 G00 G90 X40 Z30N20 G59N30 G00 X30 Z30N40 M30第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程a用G90编程%0002N10 G92 X0 Z0N20 G01 X15 Z20 N30 X45 Z40N40 X25 Z60N50 X0 Z0N60 M30b用G91编程%0003N10 G91N20 G01 X15 Z20 N30 X40 Z20N40 X-20 Z20N50 X-25 Z-60N60 M30C混合编程%0004N10 G92 X0 Z0N20 G01 X15 Z20 N30 U30 Z40N40 X25 W20N50 X0 Z0N60 M30第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程A 直径编程%0005N10 G92 X180 Z254N20 G36 G01 X20 W-44N30 U30 Z50N40 G00 X180 Z254N50 M30B 半径编程%0006N10 G92 X90 Z254N20 G37 G01 X10 W-44N30 U15 Z50N40 G00 X90 Z254N50 M30第5章 数控加工编程6.2 进给控制指令第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程例6-5 如下图，用直线插补指令编程%0007N10 G92 X100 Z10N20 G00 X16 Z2 M03N30 G01 U10 W-5 F300N40 Z-48N50 U34 W-10N60 U20 Z-73N70 X90N80 G00 X100 Z10N90 M05N100 M30第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程例-用倒角指令编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程6.2.4G32螺纹加工指令螺纹加工指令1）格式）格式G32X（U）Z（W）REPF第5章 数控加工编程n注：注：.在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速段和降速在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速段和降速 n 退刀段，以消除伺服滞后造成的螺距误差；退刀段，以消除伺服滞后造成的螺距误差；n.在螺纹切削过程中进给修调无效；在螺纹切削过程中进给修调无效；n.螺纹加工时主轴必须旋转。从粗加工到精加工，螺纹加工时主轴必须旋转。从粗加工到精加工，n 主轴的转速必须保持一常数；主轴的转速必须保持一常数；.在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将n 非常危险；非常危险；.在螺纹加工中不得使用恒定线速度控制功能；在螺纹加工中不得使用恒定线速度控制功能；.R为0.75-1.75倍的螺距,E为牙型高.第5章 数控加工编程2)常用螺纹切削的进给次数与吃刀量常用螺纹切削的进给次数与吃刀量第5章 数控加工编程80100M301.5图6-13 螺纹编程实例例6-8螺纹导程为1.5mm，升降速段分别为1.5mm，1mm，分四次加工，每次吃刀量（直径值）分别为0.8mm,0.6mm,0.4mm,0.16mm第5章 数控加工编程6.2.5暂停指令暂停指令G04G04X_其中X值是暂停时间，单位为秒，最大指令时间是9999.999秒。第5章 数控加工编程6.3回回参考点控制指令参考点控制指令1）自动返回参考点）自动返回参考点G28指令指令G28X（U）_Z（W）_2）从参考点返回从参考点返回G29指令指令G29X（U）_Z（W）_%3318N1T0101N2G00X50Z100N3G28X80Z200N4G29X40Z250N5G00X50Z100N6M30注注：1、使用该两指令应回过一次参考点使用该两指令应回过一次参考点2、回参考点时应取消刀偏、刀补、回参考点时应取消刀偏、刀补图3.3.18 G28/G29编程实例 40中间点B目标点C参考点R当前点A250100505020080+X+Z第5章 数控加工编程6.4 恒线速度恒线速度G96、G97指令指令格式：G96 S 恒线速度有效 G97 S 取消恒线速度功能说明：S：G96后面的S值为切削的恒定线速度（m/min）；G97后面的S值为取消恒线速度后，指定的主轴 转速（r/min）；如缺省，则为执行G96指令前的主轴转速度。注意：注意：1、使用恒线速度功能，主轴必须能自动变 速。（如：伺服主轴、变频主轴）2、在系统参数中设定主轴最高限速。第5章 数控加工编程用恒线速度功能编程第5章 数控加工编程7.1简单循环简单循环1、内、外径切削循内、外径切削循G80指令指令 1）圆柱面的内、外径切削循圆柱面的内、外径切削循 G80 X（U）_ Z（W）_ F_F第5章 数控加工编程2)带锥度的内、外径切削循环带锥度的内、外径切削循环G80X（U）_Z（W）_I._F_I-切削始点B与切削终点C的半径差，即rb-rc。当算术值为正时，I取正值；为负时，I取负值，I为模态值。F第5章 数控加工编程14244030333第5章 数控加工编程例（G01绝对）%1008N1 T0101N2 G00 X90Z20N3 G00 X31Z3N4 G01 Z-50 F100N5 G00 X36N6 Z3N7 X30N8 G01 Z-50 F80N9 G00 X36N10 X90 Z20N11 M30例例（G80绝对）绝对）%1008N1 T0101N2 G00 X90Z20N3 X40 Z3N4 G80 X31 Z-50 F100N5 G80 X30 Z-50 F80N6 X90 Z20N7 M30第5章 数控加工编程例2（G01）%1008T0101G00 X80Z10G00 X31Z3G01 Z-50 F100G00 X36Z3X29G01 Z-20 F100G00 X36Z3X28G01 Z-20 F80X30Z-50G00 X36X80 Z10M05M30例例2（G80）%1008T0101G00 X80Z10G00 X40 Z3G80 X31 Z-50 F100G80 X29 Z-20 G80 X28 Z-20 G01 Z-17 F80 G80 X30 Z-50 G00 X80 Z10M05M30第5章 数控加工编程例3%1008T0101G00 X100Z40G00 X26.6 Z5G01 X31 Z-50 F100G00 X36X100 Z40T0202G00 X25.6 Z5G01 X30 Z-50 F80G00 X36X100 Z40M05M30例例3%1008T0101G00 X100Z40G00 X40 Z5G80 X31 Z-50 I-2.2 F100G00 X100 Z40T0202G00 X40 Z5G80 X30 Z-50 I-2.2 F80G00 X100 Z40M05M30第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程例例4%1008T0101M03S450G00X100Z40X40Z3G80X31Z-50F100G80X25Z-20G80X29Z-4I-7F100G00X100Z40T0202G00X100Z40G00X14Z3G01X24Z-2F80Z-20X28X30Z-50G00X36X80Z10M05M30第5章 数控加工编程2、端面切削循环端面切削循环G81指令指令1）端面切削循环端面切削循环G81X（U）_Z（W）_F_第5章 数控加工编程2）圆锥端面切削循环）圆锥端面切削循环G81X（U）_Z（W)_K_F_第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程3、螺纹切削循环、螺纹切削循环G82指令指令1）直螺纹切削循环直螺纹切削循环G82X（U）_Z（W）_R_E_C_P_F_X、Z：C点的坐标值，或C点相对A点的增量值。R、E：Z、X轴向螺纹收尾量，为增量值。P：相邻螺纹头的切削起点之间对应的主轴转角F：螺纹导程C:螺纹头数第5章 数控加工编程2）锥螺纹切削循环）锥螺纹切削循环G82X_Z_I_R_E_C_P_F_其中X、Z同上述一致，I为锥螺纹始点与锥螺纹终点的半径差，即rb-rc，I为模态值第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程7.2复合循环切削指令复合循环切削指令1、外径粗加工循环、外径粗加工循环G71指令指令 无凹槽内（外）径粗车复合循环无凹槽内（外）径粗车复合循环第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程%3332（见图（见图3.3.32）N1T0101N2G00X80Z80N3M03S400N4X6Z5G71U1R1P8Q16X-0.4Z0.1F100N5G00X80Z80N6T0202N7G00G42X6Z5N8G00X44N9G01W-20F80N10U-10W-10N11W-10N12G03U-14W-7R7N13G01W-10N14G02U-10W-5R5N15G01Z-80N16U-4W-2N17G40X4N18G00Z80N19X80N20M30第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程有凹槽加工时第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程端面粗车复合循环端面粗车复合循环G72指令指令第5章 数控加工编程3、封闭轮廓循环封闭轮廓循环G73指令指令第5章 数控加工编程初级工样题六第5章 数控加工编程初级工样题七第5章 数控加工编程中级工样题一第5章 数控加工编程综合练习一第5章 数控加工编程5.3 数控铣削编程5.3.1数控铣床的编程特点1.编程特点（1）首先应进行合理的工艺分析（2）尽量按刀具集中法安排加工工序，减少换刀次数（3）合理设计进、退刀辅助程序段，选择换刀点的位置，是保证加工正常进行，提高 零件加工效率的重要环节。（4）程序必须认真检查，加工前进行试运行，减少程序出错率。2.坐标系1）机床坐标系2）参考点3)工件坐标系第5章 数控加工编程轴方向的零点，一般设在工件表面第5章 数控加工编程5.3.2 铣削加工时的刀具路径1.安全高度的确定2.进刀、退刀方式的确定方式：侧向或沿切线进刀、退刀第5章 数控加工编程a.下刀移动过程不能用快速运动指令G00，要用直线插补运动指令G01.b.对于零件型腔的粗铣加工，一般应先钻一个工艺孔至型腔底面并扩孔，以便所使 用的立铣刀能从工艺孔进刀，再进行型腔加工。第5章 数控加工编程常用指令1.辅助功能M代码 1）CNC内定的辅助功能程序暂停M00程序结束M02程序结束并返回零件程序头M30子程序调用M98及从子程序返回M992)PLC设定的辅助功能主轴控制指令M03M04M05换刀指令M06切削液打开、停止指令M07M09第5章 数控加工编程2）准备功能代码尺寸单位选择G20、G21、G22进给速度单位的设定G94、G95工件坐标系设定G92工件坐标系选择G54-G59局部坐标系设定G52直接机床坐标系编程G53坐标平面选择G17G18G19 G17:选择XY平面 G18:选择XZ平面 G19:选择YZ平面绝对值编程G90与相对值编程G91快速定位指令G00第5章 数控加工编程线性进给G01 例 用12的立铣刀加工下图所示的台阶面圆弧进给G02G03当圆弧圆心角小于180，R为正，否则为负第5章 数控加工编程刀具半径补偿指令G40G41G42 例 加工开始时刀具距离工件50mm，被吃刀量10mm刀具长度补偿G43G44G49第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程固定循环格式：GXX X_Y_Z_R_Q_P_F_K_第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程第5章 数控加工编程