数控机床安装与验收课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,书名：数控机床安装与验收,作者：李玉兰,ISBN:,978-7-111-29881-6,出版社：机械工业出版社,教材详情：请查阅,机械工业出版社教材服务网,任务,2,操作数控机床,知识准备,一、认识数控机床操作面板,二、数控机床基本操作及编程知识,任务实施,实训任务书,教学评价,学后感言,思考与练习,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,一、认识数控机床操作面板,1.,数控机床坐标系,（,1,）基本坐标系,是指直线进给运动的,X,、,Y,、,Z,三个直角坐标轴的关系，坐标轴的相互关系遵循右手笛卡儿定则，见图,1-36,。回转坐标轴,A,、,B,、,C,是围绕,X,、,Y,、,Z,轴转动的圆进给坐标轴，其方向用右手螺旋法则确定。,图,1-36,右手笛卡儿直角坐标系,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,1.,数控机床坐标系,（,2,）,Z,轴坐标,按标准规定，,Z,轴坐标平行于主轴轴线的进给轴。,Z,轴坐标正方向的规定为刀具远离工件的方向。,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,（,3,）,X,轴坐标,一般按下表标准规定其方向，见表,1-21,。,表,1-21 X,轴坐标的正方向,机床类型,X,轴,坐标的正方向,在刀具旋,转的数控,机床上,Z,轴水平,（卧式）,从刀具,(,主轴,),向工件看时,X,轴,坐标的正方向指向右边,Z,轴垂直,（立式）,单立柱机床，从刀具向立柱看时,X,轴,坐标的正方向指向右边,双立柱机床,(,龙门机床,),，,从刀,具向左立柱看时,X,轴坐标的正方向指向右边,在工件旋转的机床上,（数控车床、磨床等）,X,轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板,刀具离开工件旋转中心的方向是,X,轴的正方向,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,（,4,）,Y,轴坐标,利用已确定的,X,、,Z,轴坐标的正方向，用右手笛卡儿定则或右手螺旋法则，确定,Y,轴坐标的正方向，见表,1-22,。,表,1-22 Y,轴坐标的正方向,遵循法则,X,、,Z,轴,Y,轴正方向,右手笛卡儿定则,大姆指指向,+X,，中指指向,+Z,+Y,方向为食指指向,右手螺旋法则,在,X Z,平面，从,Z,至,X,姆指所指的方向为,+Y,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,2.,机床坐标系与工件坐标系,（,1,）机床坐标系,机床坐标系的零点是机床原点。机床原点是在机床调试完成后便确定了，是机床上固有的点。,机床原点的建立是用回零方式建立的。机床原点建立过程实质上是机床坐标系的建立过程。,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,1,）机床坐标系,以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的坐标系，它具有唯一性。机床坐标系是数控机床建立工件坐标系的参考坐标系，见,图,1-37,。,注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的参考坐标系。,a,）,b,）,图,1-37,机床坐标系,a,）数控车床坐标系,b,）数控铣床坐标系,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,2,）数控机床参考点。,一台数控机床都设定有一个特定的位置，就是数控机床的参考位置（参考点）。通常在这个位置进行换刀和设定编程的绝对零点，见,图,1-38,。,图,1-38,数控机床参考点,a),数控车床,b),数控铣床,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,（,2,）工件坐标系,工件坐标系是以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时，所有的尺寸都基于此坐标系计算。,1,）工件原点是为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或与之相关的点。该点也可以与对刀点重合。,2,）工件原点偏置是工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床原点间的距离。现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加工时通过,G,指令进行更换。,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,二、数控机床基本操作及编程知识,（一）华中世纪星数控系统的数控机床基本操作及编程知识,（二）,FANUC 0i,数控系统的数控机床基本操作及编程知识,（三）,SINUMERIK 802D,数控系统,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,（一）华中世纪星数控系统的数控机床基本操作及编程知识,1.,编程常用辅助功能指令,2.,主轴功能,S,、进给功能,F,和刀具功能,T,3.,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令,4.,华中“世纪星”,HNC-21T,控制面板,5.,数控车床基本操作步骤,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,辅助功能主要是控制零件程序的走向和数控机床各种辅助功能的开关动作。华中世纪星,HNC-21T,辅助功能指令见表,1-23,，为缺省值。,表,1-23,华中世纪星,HNC-21T,辅助功能指令表,代码,模态,功能说明,代码,模态,功能说明,M00,非模态,程序停止,M03,模态,主轴正转,M02,非模态,程序结束,M04,模态,主轴反转,M30,非模态,程序结束并返回程序头,M05,模态,主轴停止转动,M06,非模态,换刀,M98,非模态,调用子程序,M07,模态,切削液打开,M99,非模态,子程序结束,M09,模态,切削液停止,1.,编程常用辅助功能指令,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,1,程序停止,M00,当,CNC,执行到,M00,指令时，将暂停执行当前程序，以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作。暂停时，机床的进给停止，而全部现存的模态信息保持不变，欲继续执行后续程序，重按操作面板上的“循环起动”键。,2,程序结束,M02,M02,一般放在主程序的最后一个程序段中。当,CNC,执行到,M02,指令时，机床的主轴、进给、冷却液全部停止，加工结束。使用,M02,的程序结束后，若要重新执行该程序，就得重新调用该程序，然后再按操作面板上的“循环起动”键。,3,程序结束并返回到零件程序头,M30,M30,和,M02,功能基本相同，只是,M30,指令还兼有控制返回到零件程序头（,%,）的作用。使用,M30,的程序结束后，若要重新执行该程序，只需再次按操作面板上的“循环起动”键。,1.,编程常用辅助功能指令,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,4,主轴控制指令,M03,、,M04,、,M05,M03,起动主轴以程序中编制的主轴速度逆时针方向（从,Z,轴正向朝,Z,轴负向看）旋转。,M04,启动主轴以程序中编制的主轴速度顺时针方向旋转。,M05,使主轴停止旋转。,5,冷却液打开、停止指令,M07,、,M08,、,M09,M07,、,M08,指令将打开切削液管道，,M09,指令将关闭切削液管道。,1.,编程常用辅助功能指令,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,6,子程序调用,M98,和从子程序返回,M99,当主程序中含有某些固定顺序或重复出现的加工内容时，可以编制子程序简化主程序，一个子程序还可以调用另一个子程序,如,图,1-39,所示。,图,1-39,子程序调用和返回,1.,编程常用辅助功能指令,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,6,子程序调用,M98,和从子程序返回,M99,M98,是用来调用子程序，,M99,表示子程序结束，执行,M99,使程序的执行从被调用的子程序返回到上一级程序,（,1,）子程序的格式,%*,M99,在子程序开头，必须规定子程序号，以作为调用入口地址。在子程序的结尾用,M99,，以控制执行完该子程序后返回上一级程序,（,2,）调用子程序的格式,M98 P_ L_,式中,P,被调用的子程序号,L,重复调用次数，省略时为调用,1,次,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,（,1,）主轴功能,S,S,控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转每分,(r/min),。恒线速度功能时,S,指定切削线速度，其后的数值单位为米每分,(m/min),G96,恒线速度有效、,G97,取消恒线速度,S,是模态指令，,S,功能只有在主轴速度可调节时有效,S,所编程的主轴转速可以借助机床控制面板上的主轴倍率开关进行修调,2.,主轴功能,S,、进给功能,F,和刀具功能,T,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,（,2,）进给速度,F,F,指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度，,F,的单位取决于,G94,（每分钟进给量，,mm/min,）或,G95,（主轴每转一转刀具的进给量，,mm/r,）。实现每转进给量与每分钟进给量的转化，其计算公式为,式中,f,m,每分钟的进给量,(mm/min),f,r,每转进给量,(mm/r ),S,主轴转数,(r/min),2.,主轴功能,S,、进给功能,F,和刀具功能,T,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,2.,主轴功能,S,、进给功能,F,和刀具功能,T,（,3,）刀具功能,T,T,代码用于选刀，其格式为：,T,，是由,T,和后面,4,位数字组成，前,2,位数字是刀具号，后面,2,位数字是刀具补偿号,当一个程序段同时包含,T,代码和刀具移动指令时，先执行,T,代码指令，而后执行刀具移动指令,数控机床安装与验收 高职高专,ppt,课件,准备功能是用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、数控机床坐标系、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令见,表,1-24,。,3.,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令,表,1-24,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令表,G,代码,组,功能,参数,(,后续地址字,),G00,G01,G02,G03,01,快速定位,直线插补,顺圆插补,逆圆插补,X,，,Z,X,，,Z,X,，,Z,，,I,，,K,，,R,X,，,Z,，,I,，,K,，,R,G04,00,暂停,P,G20,G21,08,英寸输入,毫米输入,G28,G29,00,返回到参考点,由参考点返回,X,，,Z,X,，,Z,G32,01,螺纹切削,X,，,Z,，,R,，,E,，,P,，,F,G36,G37,16,直径编程,半径编程,G40,G41,G42,G53,09,00,刀尖半径补偿取消,左刀补,右刀补,直接机床坐标系编程,D,D,表,1-24,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令表,(,续,),G,代码,组,功能,参数,(,后续地址字,),G54,G55,G56,G57,G58,G59,11,坐标系选择,G71,G72,G73,G76,06,外径,/,内径车削复合循环,端面车削复合循环,闭环车削复合循环,螺纹切削复合循环,X,，,Z,，,U,，,W,，,C,，,P,，,Q,，,R,，,E,G80,G81,G82,01,外径,/,内径车削固定循环,端面车削固定循环,螺纹切削固定循环,X,，,Z,，,I,，,K,，,C,，,P,，,R,，,E,G90,G91,13,绝对值编程,相对值编程,G92,00,工件坐标系设定,X,，,Z,G94,G95,14,每分钟进给,每转进给,G96,G97,恒线速度有效,取消恒线速度,S,3.,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令,（,1,）坐标系设定,G92,1,）,格式,G92 X_ Z_,2,）说明,X,、,Z,为对刀点到工件坐标系原点的有向距离。当执行,G92 X Z,指令后，系统内部即对,(,，,),进行记忆，并建立一个使刀具当前点坐标值为,(,，,),的坐标系，系统控制刀具在此坐标系中按程序进行加工。执行该指令只建立一个坐标系，刀具并不产生运动,当以工件左端面为工件原点时，应按,G92 X180 Z254,建立工件坐标系。,当以工件右端面为工件原点时，应按,G92 X180 Z44,建立工件坐标系,。,例，如图,1-40,所示,3.,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令,（,2,）坐标系选择,G54,G59,1,）格式,2,）说明,G54,G59,是系统预定的,6,个坐标系，如,图,1-41,所示，可根据需要任意选用。,（,3,）直径方式和半径方式编程,1,）格式,G36,G37,2,）说明,G36,为直径编程，,G37,为半径编程。数控车床的工件外形通常是旋转体，其,X,轴尺寸可以用两种方式加以指定：直径方式和半径方式。,G36,为默认值，机床出厂一般设为直径编程,3.,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令,3.,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令,（,4,）快速定位,G00,1,）格式,G00 X,（,U,）,_ Z,（,W,）,_,2,）说明,G00,指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。,G00,指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定，不能用,F,规定。,式中,X,、,Z,绝对编程时，快速定位终点在工件坐标,系中的坐标,U,、,W,增量编程时，快速定位终点相对于起点,的位移量,3.,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令,（,5,）直线进给及倒角,G01,1,）直线进给,格式,G01 X,（,U,）,_ Z,（,W,）,_ F_,说明,G01,指令刀具以联动的方式，按,F,规定的合成进给速度，从当前位置按直线路线（联动直线轴的合成轨迹为直线）移动到程序段指令的终点。,G01,是模态代码，可由,G00,、,G02,、,G03,或,G32,功能注销,式中,X,、,Z,绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标,U,、,W,增量编程时终点相对于起点的位移量,F,合成进给速度,3.,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令,（,5,）直线进给及倒角,G01,2,）倒角,倒角有倒直角和倒圆角,倒直角如,1-42a,所示,格式,G01 X,（,U,）,_ Z,（,W,）,_C_,式中,X,、,Z,绝对编程时，未倒角前两相邻轨迹程序段的交点,G,的坐标值；,U,、,W,增量编程时，,G,点相对于起始直线轨迹的始点,A,点的移动距离；,C,倒角终点,C,相对于两相邻轨迹程序段的交点,G,的距离,图,1-42a,3.,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令,（,5,）直线进给及倒角,G01,2,）倒角,倒角有倒直角和倒圆角,倒圆角如图,1-42b,所示,格式,G01 X,（,U,）,_ Z,（,W,）,_R_,式中,X,、,Z,绝对编程时，未倒角前两相邻轨迹程序段的交点,G,的坐标值；,U,、,W,增量编程时，,G,点相对于起始直线轨迹的始点,A,点的移动距离；,R,倒角圆弧的半径值,图,1-42b,3.,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令,（,6,）圆弧进给,G02/G03,1,）格式,2,）说明,G02/G03,指令刀具，按顺时针,/,逆时针进行圆弧加工,加工平面为观察者迎着,Y,轴的指向所面对的平面，如,图,1-43,所示,图,1-43,圆弧进给,G02/G03,的参数,G02,顺时针圆弧插补；,G03,逆时针圆弧插补；,X,、,Z,绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标；,U,、,W,增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量；,I,、,K,圆心相对于圆弧起点的增加量，等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如,图,1-44,所示。在绝对、增量编程时都是以增量方式指定，在直径、半径编程时,I,都是半径值；,R,圆弧半径；,F,被编程的两个轴的合成进给速度,图,1-44,3.,华中“世纪星”,HNC-21T,准备功能指令,（,7,）螺纹切削,G32,1,）格式,G32 X,（,U,）,_Z,（,W,）,_R_E_P_F_,2,）说明 使用,G32,指令能加工圆柱螺纹、锥螺纹和端面螺纹。如,图,1-45,所示为锥螺纹切削时各参数的意义,图,1-45,螺纹切削,G32,参数意义,X,、,Z,为绝对编程时，有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标；,U,、,W,为增量编程时，有效螺纹终点相对于螺纹切削起点的位移量；,F,螺纹导程，即主轴每转一圈，刀具相对于工件的进给值；,R,、,E,螺纹切削的退尾量，,R,表示,Z,向退尾量；,E,为,X,向退尾量，,R,、,E,在绝对或增量编程时都是以增量方式指定，其为正表示沿,Z,、,X,正向回退，为负表示沿,Z,、,X,负向回退。使用,R,、,E,可免去退刀槽。,R,、,E,可以省略，表示不用回退功能；根据螺纹标准,R,一般取,0.75,1.75,倍的螺距，,E,取螺纹的牙型高；,P,主轴基准脉冲处距离螺纹切削起始点的主轴转角,（,3,）螺纹车削加工次数,螺纹车削加工为成形车削，且切削进给量较大，刀具强度较差，一般要求分数次加工。常用螺纹切削的进给次数和背吃刀量见,表,1-25,4.,华中“世纪星”,HNC-21,控制面板,（,1,）控制面板的组成 华中“世纪星”的控制面板有四部分组成：机床控制面板、计算机键盘键、显示屏和功能软键，其实物图见,图,1-46,。,图,1-46,控制面板实物图,（,2,） 机床控制面板,表,1-26,序号,按键,工作范围,1,工作方式,“,自动,”,工作方式：自动连续加工工件；模拟加工工件；在,MDI,模式下运行指令,2,“,手动,”,工作方式：通过机床操作键可手动换刀、移动机床各轴，手动松紧卡爪、伸缩尾座、主轴正反转,3,“,增量,”,工作方式：定量移动机床坐标轴，移动距离由倍率调整（当倍率为,“,1,”,时，定量移动距离为,1,m,。可控制机床精确定位，但不连续）,“,手摇,”,工作方式：当手持盒打开后，,“,增量,”,方式变为,“,手摇,”,。倍率仍有效。可连续精确控制机床的移动。机床进给速度受操作者手动速度和倍率控制,4,“,回零,”,工作方式：手动返回参考点，建立机床坐标系（机床开机后应首先进行回参考点操作）,序号,按键,说明,5,“,自动,”,、,“,单段,”,工作方式下有效。按下该键后，机床可进行自动加工或模拟加工。注意自动加工前应对刀正确,6,自动加工过程中，按下该键后，机床上刀具相对工件的进给运动停止。再按下,“,循环起动,”,键后，继续运行下面的进给运动,7,“,自动,”,工作方式下，按下该键后，机床的所有实际动作无效（不能自动控制进给轴、主轴、冷却等实际动作），但指令运算有效，故可在此状态下模拟运行程序,8,当机床超出安全行程时，行程开关撞到机床上的挡块，切断机床伺服强电，机床不能动作，起到保护作用。如要重新工作，需一直按下该键，接通伺服电源，同时再在,“,手动,”,方式下，反向手动机床，使行程开关离开挡块,（,2,） 机床控制面板,表,1-26,（续）,序号,按键,说明,9,如程序中使用了跳段符号,“,/,”,，当按下该键后，程序运行到有该符号标定的程序段，即跳过不执行该段程序；解除该键，则跳段功能无效,10,“,手动,”,工作方式下，选择工作位上的刀具，此时并不立即换刀,11,按下该键，,“,刀位转换,”,所选刀具换到工作位上。,“,手动,”,、,“,增量,”,、,“,手摇,”,工作方式下该键有效,12,“,手动,”,、,“,手摇,”,工作方式下，按下该键后，主轴反转。但主轴正在正转的状态，该键无效,（,2,） 机床控制面板,表,1-26,（续）,序号,按键,说明,13,“,手动,”,、,“,手摇,”,工作方式下，按下该键后，主轴正转。但主轴正在反转的状态，该键无效,14,按下该键后，主轴停止旋转。机床正在做进给运动时，该键无效,15,“,手动,”,工作方式下，按下该键冷却泵开、解除则关,16,如程序中使用了,M01,辅助指令，当按下该键后，程序运行到该指令即停止，再按,“,循环起动,”,键，继续运行；解除该键，则,M01,功能无效,（,2,） 机床控制面板,表,1-26,（续）,序号,按键,说明,17,如选择了此功能：在,“,自动,”,方式下，按下该键后，机床以系统最大快移速度运行程序。使用时注意坐标系间的相互关系，避免发生碰撞,18,按下该键卡盘夹紧，解除则松开。主轴正在旋转的过程中该键无效,19,“,手动,”,、,“,增量,”,、,“,手摇,”,工作方式下该键有效,20,通过该三个速度修调按键，对主轴转速、,G00,快移速度、工作进给或手动进给速度进行修调,（,2,） 机床控制面板,表,1-26,（续）,序号,按键,说明,21,倍率选择键：,“,增量,”,和,“,手摇,”,工作方式下有效。通过该类键选择定量移动的距离,22,“,手动,”,、,“,增量,”,和,“,回零,”,工作方式下有效,“,增量,”,时：确定机床定量移动的轴和方向,“,手动,”,时：确定机床移动的轴和方向。通过该类按键，可手动控制刀具或工作台移动。移动速度由系统最大加工速度和进给速度修调按键确定。当同时按下方向键和,“,快进,”,按键时，以系统设定的最大快移速度移动，快移修调同时起作用,“,回零,”,时：确定回参考点的轴和方向,（,2,） 机床控制面板,表,1-26,（续）,（,3,）计算机键盘键,表,1-27,计算机键盘键,按键,说明,退出当前窗口,光标向前移并删除前面字符,删除当前字符,光标向后移并空一格,确认（回车）,向后翻页,上档有效,移动光标,5.,数控车床基本操作步骤,（,1,）开机、关机、急停、复位、返回机床参考点和超程解除,1,）开机操作步骤,（,1,）开机、关机、急停、复位、返回机床参考点和超程解除,2,）关机操作步骤,5.,数控车床基本操作步骤,或无外接键盘时,（,1,）开机、关机、急停、复位、返回机床参考点和超程解除,3,）急停、复位,4,）返回机床参考点操作步骤（手动）,5,）超程解除（向反方向操作）,5.,数控车床基本操作步骤,（,2,）手动操作步骤,1,）手动进给,2,）增量进给,5.,数控车床基本操作步骤,（,2,）手动操作步骤,3,）手摇进给（用手持盒）,4,）手动换刀,5.,数控车床基本操作步骤,（,2,）手动操作步骤,5,）,MDI,操作,机床运动,工件坐标系设定,5.,数控车床基本操作步骤,（,2,）手动操作步骤,6,）对刀操作,5.,数控车床基本操作步骤,（,1,）选择已有程序编辑,（,2,）编辑新程序,6.,程序编辑,（,3,）后台编辑已有程序,（,4,）后台编辑新程序,6,程序编辑,（,1,）程序删除,（,2,）程序另存（程序复制）,7.,程序管理,（,1,）程序模拟运行,8,程序运行,（,2,）程序单段运行,（,3,）程序自动运行,8,程序运行,（,4,）指定行运行,8,程序运行,（,5,）保存加工断点,（,6,）恢复断点,8,程序运行,（,1,）刀具数据设定,（,2,）刀补数据设定,9,数据设置,（,3,）零点偏置设置,9,数据设置,（,1,）参数设置,10,参数设置及显示,（,2,）图形参数的设定,（,3,）显示菜单,10,参数设置及显示,1.,编程知识,2.,准备功能,3.,插补功能,4.,进给功能,5.MDI,键,6.,手动操作,7.,自动运行,（二）,FANUC 0i,数控系统的数控机床基本操作及编程知识,FANUC,系统数控的数控（,CNC,）机床操作流程见,图,1-47,。,图,1-47,数控（,CNC,）机床操作流程,1.,编程知识,（,1,）制定加工零件计划,1,）确定工件加工的范围。,2,）在机床上安装工件的方法。,3,）每个加工过程的加工顺序。,4,）确定刀具和加工方法。,（,2,）零件图坐标系和,CNC,系统指定的坐标系,两个坐标系被指定在不同位置，见,图,1-48,。,1,）在零件图纸上设定坐标系，该坐标系上的坐标值是用作编程数据。,2,）由,CNC,设定的坐标系，该坐标系在实际机床上设定，用程序编制从刀具的现在位置到要设定坐标系的零点的距离。,1.,编程知识,图,1-48,零件图坐标系和,CNC,系统指定的坐标系,a),数控车床,b),数控铣床,1,）绝对值指令是刀具移动到“距坐标系零点某一距离”的点，即刀具移动到坐标值的位置,见,图,1-49,。,图,1-49,绝对值指令,a),数控车床,b),数控铣床,（,3,）刀具移动指令尺寸的表示方法,1.,编程知识,2,）增量值指令是刀具从前一个位置到下一个刀具位置的移动位移量，见,图,1-50,。,（,3,）刀具移动指令尺寸的表示方法,图,1-50,增量值指令,a),数控车床,b),数控铣床,1.,编程知识,（,4,）切削速度,就是主轴速度功能，切削速度,V(m/min),也可以直接用速度值规定，,见图,1-51,。,对于,CNC,切削速度可用主轴速度以,r/min,为单位指令。,1.,编程知识,图,1-51,切削速度,a),数控车床,b),数控铣床,1,）数控车床。例如，当一个直径为,200mm,的工件，以,300m/min,的切削速度加工时，由,n=1000v/D,得到主轴速度约为,478r/min,。因此要求指令为,S478,。随着工件直径发生变化，,CNC,改变主轴速度，因此切削速度保持恒定，这一功能叫做恒表面切削速度控制功能。,2,）数控铣床。假设用直径,100mm,的刀具，以,80m/min,的切削速度加工工件时，由,n=1000v/D,得到主轴速度约为,250r/min,，因此要求的指令为,S250,。,（,4,）切削速度,举例,（,5,）数控机床操作指令的辅助功能,通常，该功能用,M,代码指令。,当开始实际加工时，需要旋转主轴，供给切削液。为此，需要控制主轴电动机和冷却泵的启停操作，见,图,1-52,。,1.,编程知识,图,1-52,辅助功能,a),数控车床,b),数控铣床,（,6,）程序结构,为运行机床而送到,CNC,的一组指令称为程序,见,图,1-53,。,1.,编程知识,图,1-53,程序结构,（,6,）程序结构,1,）程序段构成。一个程序段用识别程序段的顺序号开始，而以程序段结束代码结束，见,图,1-54a,。,图,1- 54,程序段和程序构成,a),程序段构成,b),程序构成,一组一步一步的指令叫做程序段。程序是由一系列的程序段组成的。用于区分每个程序段的号叫做顺序号，用于区分每个程序的号叫做程序号。程序段和程序构成,见,图,1-54,。,2,）程序构成见,图,1-54b,。,在地址,G,后的数字决定了该程序段指令的意义。,G,代码分为两类，见表,1-28,。,2.,准备功能,(G,功能,),表,1-28,G,代码分类,类型,意义,举例,非模态,G,代码,G,代码只在指令它的程序段中有效,G04,，,G80,模态,G,代码,在指令同组其它,G,代码前该,G,代码一直有效,G00,，,G01,03,，,G33,，,G90,，,G91,3,插补功能,（,1,）,定位,(G00),G00,指令是在工件坐标系中，以快速移动速度移动刀具到达由绝对或增量指令指定的位置。在绝对指令中用终点坐标值编程，在增量指令中用刀具移动的距离编程。,1,）,指令格式,G00 IP_,；,IP_,是绝对值指令时是终点位置的坐标值，增量指令时是刀具移动的距离。,2,）说明：非线性插补定位是刀具以每轴的快速移动速度定位。刀具轨迹通常不是直线。,（,2,）,直线插补,(G01),直线插补是刀具沿直线移动。,1,）,指令格式,G01 IP_F_,；,式中,IP_,对于绝对值指令是终点坐标值；对于增量值指令是刀具移动的距离；,F_,刀具的进给速度,(,进给量,),。,2,）说明：刀具以,F,指定的进给速度沿直线移动到指定的位置。,F,中指定的进给速度一直有效，直到指定新值。因此不必对每个程序段都指定,F,。,3,插补功能,（,3,）,圆弧插补,(G02,、,G03),此指令使刀具沿圆弧运动。,举例,见,图,1-55,、图,1-56,。,图,1-55,数控车床举例 图,1-56,数控铣床举例,3,插补功能,（,4,）等螺距螺纹,数控车床除了等螺距直螺纹外，锥形螺纹和涡形螺纹也能使用,G32,指令切削，装在主轴上的位置编码器实时地读取主轴速度并转换为刀具的每分钟进给量。,1,）,指令格式,G32 X(U)_ Z(W)_ F_,式中,X(U)_Z(W)_,螺纹切削终点坐标；,F,螺距。,3,插补功能,2,）数控车床切削螺纹，见,图,1-57,。,图,1-57,数控车床切削普通螺纹和圆锥螺纹,3,）数控铣床切削螺纹，见,图,1-58,。例如加工,1.5mm,的螺距的螺纹，用,G33 Z10. F1.5,；完成。,图,1-58,数控铣床切削螺纹,4.,进给功能,（,1,）概述,进给功能用于控制刀具的进给速度。,1,）,进给功能有两种,，快速移动和切削进给。,2,）用机床操作面板上的开关可对快速移动速度或切削进给速度实施倍率调节。,3,）为防止机床振动，刀具在运动的开始和结束时自动实施加速、减速。,（,2,）快速移动,1,）,指令格式,G00 IP_,；,G00,是定位,(,快速移动,),用的,G,代码,(01,组,),，,IP_,是终点尺寸字。,2,）说明：定位指令,(G00),以快速移动定位刀具。快速移动速度不需要编程。,4.,进给功能,（,3,）切削进给,直线插补,(G01),、圆弧插补,(G02,、,G03),等的进给速度是由,F,代码后的数值指令的。,1,）,数控车床的进给速度,进给速度可用两种方式指令，见,图,1-59,。,4.,进给功能,图,1-59,数控车床两种进给速度,a),每分钟进给,b),主轴每转进给,（,3,）切削进给,1,）,数控车床的进给速度,指令格式,每分进给为,G98,，,F_,为进给速度指令,(mm/min,或,inch/min),。,主轴每转进给为,G99,，,F_,为进给速度指令,(mm/,转或,inch/,转,),。,说明,切线速度恒定控制是在切削时系统对切削速度进行控制，使得工件轮廓的切线进给速度总是保持指令的速度，见,图,1-60,。,4.,进给功能,图,1-60,切线进给速度,2,）再说明,数控铣床的进给速度,数控铣床的进给速度可用,3,种方式,指定,每分进给,G94,，在,F,之后指定每分钟的刀具进给量；,主轴每转进给,G95,，在,F,之后,指定主轴每转的刀具进给量；,F1,位数进给,，在,F,之后指定要求的一位数值由,CNC,用参数设置与各数值对应的进给速度。,指令格式,每分进给,G94,，,F_,为进给速度指令,(mm/min,或,inch/min),；,主轴每转进给,G95,，,F_,为进给速度指令,(mm/rev,或,inch/rev),；,F1,位数进给，,FN,的,N,是从,1,到,9,的数值。,说明：切线速度恒定控制是加工中,CNC,对切削速度进行控制，使得与工件轮廓相切的速度一直保持为指令的进给速度。,4.,进给功能,见,图,1-61,，在指定,G94(,每分进给方式,),以后,刀具每分钟的进给量由,F,之后的数值直接指定。在指定,G95,（主轴每转进给）之后，在,F,之后的数值直接指定主轴每转刀具的进给量。,在电源接通时设置为每分种进给方式。,图,1-61,数控铣床两种进给速度,a),每分钟进给,b),主轴每转进给,（,4,）停刀,G04,1,）数控车床指令格式：,G04X_,；或,G04U_,；或,G04P_,；,式中,X_,指定时间,(,允许小数点,),；,U_,指定时间,(,允许小数点,),；,P_,指定时间,(,不允许小数点,),。,2,）数控铣床指令格式：,暂停,G04 X_,；或,G04 P_,；,式中,X_,指定时间,(,可用十进制小数点,),；,P_,指定时间,(,不能用十进制小数点,),。,4.,进给功能,（,1,）,MDI,键的位置,(,横形,LCD/MDI,单元,),见,图,1-62,。,5.MDI,键,图,1-62,MDI,键的位置,5.MDI,键,（,2,）键盘的详细说明见表,1-30,表,1-30 MDI,面板上键的详细说明,序号,名称,详细说明,1,复位键,按下这些键可以使,CNC,复位或者取消报警等,2,帮助键,按此键用来显示如何操作机床，如,MDI,键的操作,.,可在,CNC,发生报警时提供报警的详细信息,(,帮助功能,),3,软键,根据其使用场合，软键有不同的功能。软件功能显示在,CRT,屏幕的底端,4,地址和数字键,按下这些键可以输入字母，数字以及其它字符,5,换档键,在有些键的顶部有两个字符。按下,键来选择字符，当一个特殊的字符,在屏幕上显示时，表示键面右下角的字符可以输入,6,输入键,当按了地址键或数字键后，数据被输入到缓冲器，并在,CRT,屏幕上显示出来。为了把键入到输入缓冲器中的数据拷贝到寄存器，按,键，这个键与软键上的,INPUT,键是等效的,（,2,）键盘的详细说明见表,1-30,表,1-30 MDI,面板上键的详细说明,7,取消键,按此键可删除最后一个进入输入缓存区的字符或符号。当显示键入缓冲器数据为：,N001X100Z_,当按,键时,则字符,Z,被取消,并且显示为：,N001X100_,8,程序编辑键,：替换 ：插入,：删除,9,功能键,等,按下这些键用于切换各同功能显示画面,（,2,）键盘的详细说明见表,1-30,表,1-30 MDI,面板上键的详细说明,10,光标移动键,四种不同的光标移动键,：这个键用于将光标向右或者前进方向移动,：这个键用于将光标向左或者倒退方向移动,：这个键用于将光标向下或者前进方向移动,：这个键用于将光标向上或者倒退方向移动,11,换页键,两个换页键,：该键用于将屏幕显示的页面向下翻页,：该键用于将屏幕显示的页面向上翻页,（,2,）键盘的详细说明见表,1-30,表,1-30 MDI,面板上键的详细说明,（,3,）功能键和软键,1,）功能键是用于选择显示的屏幕功能类型。按功能键之后，再按软键,(,章节选择软键,),，与已选功能相对应的屏幕就被显示。,一般画面操作过程见,表,1-31,。,5.MDI,键,表,1-31,一般画面操作过程,序号,操作内容,1,在,MDI,面板上按功能键。属于选择功能的章选择软键出现,2,按其中一个章选择软键。与所选的章相对应的画面出现。如果目标章的软键未显示，则按菜单继续键,3,当目标章画面显示时，按操作选择键显示被处理的数据,4,为了重新显示章选择软键，按返回菜单键,在,MDI,面板上有以下功能键，其说明见表,1-32,。,表,1-32,功能键说明,序号,功能键,说明,1,按此键显示位置画面,2,按此键显示程序,3,按此键显示刀偏,/,设定,(,SETTING),画面,4,按此键显示系统画面,5,按此键显示信息画面,6,按此键显示用户宏画面,(,会话式宏画面,),或显示,图形画面,软键见,表,1-33,序号,符号,含义,1,表示画面,2,按功能键可显示的画面,(,按功能键进行画面间切换，它们被频繁地使用,),3,表示绿色的软键,(,根据不同配置，有些软键不显示,),4,表示从,MDI,面板输入,5,表示黑字的软键,6,表示继续菜单键,(,最右边的软键,),表,1-33,软键显示,6.,手动操作,手动操作有手动返回参考点、,JOG,进给,(,手动连续进给,),、增量进给、手轮进给及手动绝对值开关接通和关断,5,种类型。,（,1,）手动回参考点,1,）刀具返回参考点过程是用机床操作的面板上各轴返回参考点用的开关，使刀具沿指定的方向移动。见,图,1-63,图,1-63,刀具返回参考点的过程,a),数控车床,b),数控铣床,2,）手动返回参考点步骤见,表,1-34,。,表,1-34,手动返回参考点步骤,序号,图示,操作,1,按返回参考点开关，它是方式选择开关之一,2,为了减小速度，按快速移动倍率开关,3,按与返回参考点相应的进给轴和方向选择开关。按住开关直至刀具返回到参考点。在适当参数中进行设定之后，刀具也可同时三轴联动。刀具以快速移动速度移动到减速点，然后按参数中设定的,FL,速度移动到参考点,当刀具返回到参考点后，返回参考点完成灯,(LED),点亮,4,说明,对其它轴执行同样的操作。在实际操作时见机床制造厂提供的说明书,（,2,）,JOG,进给,(,手动连续进给,),在,JOG,方式，按机床操作面板上的进给轴和方向选择开关，机床沿选定轴的选定方向移动，见,图,1-64,。,图,1-64 JOG,进给,(,手动连续进给,),a),数控车床,b),数控铣床,1,）,JOG,进给步骤见,表,1-35,。,表,1-35 JOG,进给步骤,序号,图示,操作,1,按手动连续开关，它是方式选择开关之一,2,按进给轴和方向选择开关，机床沿相应的轴的相应方向移动。在开关被按期间，机床按参数,(1423,号,),设定的进给速度移动。开关一释放，机床就停止,3,手动连续进给速度可由手动连续进给速度倍率刻度盘调整,4,若在按进给轴和方向选择开关期间按了快速移动开关，则在快速移动开关被按期间，机床按快速移动速度运动。在快速移动期间，快速移动倍率有效,2,）在手动每转进给，机床的,进给速度计算式,进给速度,=,主轴每转进给距离,(mm/r)JOG,进给速度倍率,实际主轴速度,(r/min),图,1-65,增量进给,a),数控车床,b),数控铣床,（,3,）增量进给见,图,1-65,1,）增量进给步骤见,表,1-36,2,）数控车床刀具沿,X,轴的移动距离可以用直径指定,表,1-36,增量进给步骤,序号,图示,操作,1,按,INC,开关，它是方式选择开关之一,2,用倍率开关选择每步移动的倍率,3,按进给轴和方向选择开关，机床沿选择的轴和方向移动。每按一次开关，就移动一步。其进给速度与手动连续进给速度一样,4,在按进给轴和方向选择开关期间按快速移动开关，机床将按快速移动速度移动。在快速移动时快速移动倍率有效,图,1-66,手轮进给,a),数控车床,b),数控铣床,（,4,）手轮进给,在手轮方式，机床可用旋转机床操作面板上的手摇脉冲发,器而连续不断地移动，见,图,1-66,。,1,）手轮进给步骤见,表,1-37,2,）手摇脉冲发生器的数量与机床种类有关,表,1-37,手轮进给步骤,序号,图示,操作,1,按,HANDEL,开关，它是方式选择开关之一种,2,按手轮进给轴选择开关，选择一个机床要移动的轴,3,按手轮进给倍率开关，选择机床移动的倍率。手摇脉冲发生器转过一个刻度机床移动的最小距离等于最小输入增量单位,4,旋转手轮机床沿选择轴移动。旋转手轮,360,，机床移动距离相当于,100,个刻度的距离,7.,自动运行,CNC,机床按程序运行称之为自动运行。自动运行有存储器运行、,MDI,运行、,DNC,运行等,10,种类型。,（,1,）存储器运行,程序已在存储器中。当选定了一个程序并按了机床操作面板上的循环起动按钮时，开始自动运行，而且循环起动灯,(LED),点亮。,（,1,）存储器运行,1,）存储器运行的操作步骤见,表,1-38,表,1-38,存储器运行的操作步骤,序号,操作,1,按,“,MEMORY,”,方式选择按钮,2,从存储的程序中选择一个程序。为此，按下面步骤进行：,（,1,）按 显示程序画面 （,2,）按,地址键,（,3,）用数字键输入程序号 （,4,）按,O SRH,软键,3,按机床操作面板上循环启动按钮，自动运行起动，而且循环起动灯,(LED),点亮。当自动运行结束时，循环起动灯灭,4,为了中途停止或取消存储器运行，按以下步骤进行：,（,1,）停止存储器运行,按机床操作面板上进给暂停按钮，进给暂停灯亮而循环起动灯灭,1,）当机床正在移动时，进给减速并停止,2,）当暂停,(,停刀,),正在执行时，暂停,(,停刀,),就停止,3,）当,M,，,S,或,T,功能被执行时，在,M,，,S,或,T,功能完成之后机床停止,在进给暂停灯点亮期间按了机床操作面板上的循环起动按钮，机床运行重新开始,（,2,）结束存储器运行,按,MDI,面板上的,键，自动运行结束并进入复位状态,在运行期间复位时，移动减速然后停止,表,1-38,存储器运行的操作步骤（续）,（,1,）存储器运行,2,）停止和结束存储器运行可用下述二种方法之一来停止,指令一个停止指令，或按下机床操作面板上的键。,有,2,个键可停止存储器运行，是进给暂停键和复位键，具体说明见,表,1-39,。,表,1-39,停止和结束存储器运行的方法,操作,说明,程序停机,(M00),执行了有,M00,指令的程序段之后存储器运行就停止。当程序停止之后，所有的模态信息保持不变如同单程序段运行一样。,任选停机,(M01),同,M00,一样，在执行了有,M01,指令的程序段之后存储器运行停止。这一指令代码只有在机床操作面板上的任选停机按钮置于接通时才有效,程序结束,(M02,，,M30),当读入,M02,或,M30(,在主程序结尾处指令,),时，存储器运行结束并进入复位状态,进给暂停,在存储器运行期间按下操作面板上的进给暂停按钮，刀具减速停止,复位,用,MDI,板上的复位键或外部复位信号来停止自动运行并使系统进入复位状态,跳过任选程,序段,当机床操作面板上的跳过任选程序段按钮接通时，有斜线,(/),符号的程序段被忽略,（,2,）,MDI,运行,在,MDI,方式，用,MDI,面板上的键在程序显示画面可编制最多,10,行程序段（与普通程序的格式一样），然后执行。,MDI,运行用于简单的测试操作。,1,）,MDI,运行步骤见,表,1-40,。,表,1-40 MDI,运行步骤,序号,操作说明,1,按,MDI,方式选择按钮,2,按,MDI,面板上 功能键选择程序画面。出现画面：,自动加入程序号,O0000,3,与普通程序编辑方法类似编制要执行的程序。在最后一个程序段中指定,M99,，可在运行结束之后返回到程序的开头。在,MDI,方式中建立的程序，字的插入，修改，删除，字检索，地址检索以及程序检索都是有效的,5,为了执行程序，须将光标移到程序头,(,也可以从中间开始,),，按操作板上的循环起动按钮，于是程序开始执行。当执行到程序结束代码,M02,、,M30,或,ER(%),时，程序自动删除而且运行结束,用,M99,指令，程序执行后返回到程序的开头,4,为了删除,MDI,方式中建立的程序，使用下述任一方法：,（,1,）输入地址 ，然后按,MDI,面板上 键,（,2,）另一种方法，按,键。此时，须事先设定参数,3203,号第,7,位为,1,表,1-40 MDI,运行步骤（续）,6,为了中途停止或结束,MDI,运行，按以下步骤操作：,（,1,）,停止,MDI,运行,按机床操作面板上的进给暂停按钮，进给暂停灯亮而循环起动灯灭,1,）当机床正在移动时，进给减速并停止,2,）当暂停,(,停刀,),正在执行时，暂停,(,停刀,),就停止,3,）当,M,，,S,或,T,功能正在执行时，在,M,，,S,或,T,功能完成之后操作停止,（,2,）终止,MDI,运行,按,MDI,面板上的,键。自动运行结束并进入复位状态,当机床在移动期间复位时，移动减速然后停止,表,1-40 MDI,运行步骤（续）,2,）说明,前面有关执行和停止存储器运行的说明也适合于,MDI,运行，只是在,MDI,运行中，,M30,不返回到程序的开始，,M99,完成此功能。其他操作见,表,1-41,。,表,1-41 MDI,运行的其他操作,操作,说明,删除程序,在,MDI,方式中执行的程序可在下述情况删除：,（,1,）在,MDI,运行中，执行了,M02,、,M30,或,ER(%),之后。,（,2,）在,MEMORY,方式，存储器运行完成时,（,3,）在,EDIT,方式，完成编辑时,（,4,）后台编辑完成时,（,5,）按 和,键时,（,6,）,当参数,No.3203,第,7,位,(MGL),设定为,1,，进行复位时,再启动,在,MDI,运行停止期间，编辑操作结束之后，运行从当前光标位置开始起动,在,MDI,运行时编辑程序,在,MDI,运行时可编辑程序,3,）限制内容见,表,1-42,。,表,1-42 MDI,方式的限制,程序存储,在,MDI,方式中建立的程序不能存储,程序行数,程序的行数必须能在一页屏幕上完全放得下。一般,程序最多可有,6,行，程序最多可有,10,行,子程序嵌套,在,MDI,方式建立的程序可以调用子程序,(M98),（,3,）,DNC,运行,（,4,）程序再启动,（,5,）调度功能,（,6,）子程序调用功能（,M198,）,（,7,）手轮中断,（,8,）镜像,（,9,）手动干预和返回,（,10,）利用存储卡进行,DNC,操作,7.,自动运行,（三）,SINUMERIK 802D,数控系统操作,1.,编程知识,2. SINUMERIK 802D,键符定义,3.,外部机床控制面板,4.,屏幕划分,5.,基本操作,1.,编程知识,SINUMERIK 802D,数控系统的圆弧编程与,华中数控系统,和,FANUC,数控系统,不同,，用,G2/G3,进行圆弧编程的方法举例,X/Y,轴，见,图,1-67,。,图,1-67,用,G2/G3,进行圆弧编程的方法,1.,编程知识,（,1,）编程方法有,5,种,1,）圆心和终点,G2/G3 XYIJ,。,2,）半径和终点,G2/G3 CR=XY,。,3,）张角和圆心,G2/G3 AR=IJ,。,4,）张角和终点,G2/G3 AR=XY,。,5,）极坐标和极点圆弧,G2/G3 AP=RP=,。,说明一点，只有用圆心和终点定义的程序段才可以编程整圆。,（,1,）编程方法有,5,种,见,图,1-68,，在用半径定义的圆弧中，,CR=,的符号用于选择正确的圆