数控技术及应用第2章课件

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,Tankertanker Design,Tankertanker Design,第二章 数控机床编程与操作,第二章 数控机床编程与操作,目录,数控编程的概念,1,数控程序编制基础,2,FANUC,系统数控车床的操作,3,华中系统数控铣床的操作,4,西门子,802D,系统操作,5,目录数控编程的概念1数控程序编制基础2FANUC系统数控车床,数控编程的概念,数控编程,数控机床加工工件，将加工工件加工顺序，工件与刀具相对运动轨迹数据，工艺参数以及辅助动作,(,信息，用规定的文字、数字、符号组成代码，按一定格式编写成加工程序，通过控制介质输入到数控系统，再由数控系统控制机床自动加工。从工件图样到编制工件加工程序和制作控制介质的全部过程，称为程序编制。数控编程有两种方法：手工编程和自动编程。,1,数控编程的概念数控编程数控机床加工工件，将加工工件加工顺序，,数控编程的概念,编程内容和步骤,1.,分析工件图样，确定工艺过程,2.,数值计算,3.,编写加工程序,4.,程序输入,5.,程序校对,6.,首件加工,2,数控编程的概念编程内容和步骤1.分析工件图样，确定工艺过程2,目录,数控编程的概念,1,数控程序编制基础,2,FANUC,系统数控车床的操作,3,华中系统数控铣床的操作,4,西门子,802D,系统操作,5,目录数控编程的概念1数控程序编制基础2FANUC系统数控车床,数控程序编制基础,数控机床坐标系,1,数控机床动作由数控系统发出指令来控制，为了确定机床运动方向和移动距离，在机床上建立一个坐标系，即机床坐标系，每台机床有一个固定的坐标系。,数控程序编制基础数控机床坐标系1数控机床动作由数控系统发出指,数控程序编制基础,数控机床坐标系,1,1.,数控机床坐标系与运动方向的规定,1,）,机床坐标系,数控机床采用统一标准的右手笛卡尔直角坐标系。图为机床坐标系，三个坐标轴,X,、,Y,和,Z,互相垂直，各坐标轴的方向符合右手法则。在图中，大拇指的指向为,X,轴正方向，食指的指向为,Y,轴正方向，中指的指向为,Z,轴正方向。,数控程序编制基础数控机床坐标系11.数控机床坐标系与运动方向,数控程序编制基础,数控机床坐标系,1,2,）,机床坐标,轴和运动方向,在编程时，为了编程的方便和统一，总是假定工件是静止的，刀具相对与静止的工件而运动。同时规定，坐标轴的正方向总是指向增大工件和刀具之间距离的方向。,Z,轴,Z,坐标平行于传递切削动力的主轴轴线。,X,轴,X,轴是水平的，它平行于工件的装夹面且与,Z,轴垂直。,Y,轴,Y,轴的正方向根据,X,和,Z,轴的正方向，按照标准笛卡尔直角坐标系来判断。,回转轴,围绕,X,、,Y,、,Z,轴旋转的圆周进给坐标轴分别用,A,、,B,、,C,表示。,附加坐标轴,如果数控机床的运动多于,X,、,Y,、,Z,三个轴，用,U,、,V,、,W,分别表示平行于,X,、,Y,、,Z,轴的第二组直线运动，若还有第三组直线运动则用,P,、,Q,、,R,表示,。,数控程序编制基础数控机床坐标系12）机床坐标轴和运动方向,数控程序编制基础,数控机床坐标系,1,2,）,机床坐标,轴和运动方向,工件的运动,对于移动部分是工件而不是刀具的机床，用带“,”的字母表示工件的正向运动,。,数控程序编制基础数控机床坐标系12）机床坐标轴和运动方向,数控程序编制基础,数控机床坐标系,1,2,）,机床坐标,轴和运动方向,数控程序编制基础数控机床坐标系12）机床坐标轴和运动方向,数控程序编制基础,2.,机床坐标系与工件坐标系,机床原点是机床固有的点,(,如图,O,点为机床原点,),，以该点为原点与机床的主要坐标轴建立的直角坐标系，称为机床坐标系。机床坐标系是制造机床时用以确定各零部件相对位置而确立起来的。,工件坐标系是编程人员以工件图样上的某一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,X,1,O,1,Z,1,为工件坐标系，,O,1,为工件原点。,数控程序编制基础2.机床坐标系与工件坐标系机床原点是机床固有,数控程序编制基础,3.,绝对坐标与增量坐标,刀具运动轨迹的坐标值均以某一固定原点而标注的坐标称为绝对坐标，用,X,、,Y,、,Z,表示。如图中的,A,点,(X10,，,Z10),，,B,点,(X30,，,Z80),；而运动轨迹的坐标值是以相对于前一位置来计算时，即称为增量,(,或相对,),坐标，用,U,、,V,、,W,表示。,数控程序编制基础3.绝对坐标与增量坐标刀具运动轨迹的坐标值均,数控程序编制基础,4.,数控机床参考点,机床参考点,R,也称基准点，是在数控机床工作区内确定的一个点，与机床原点有确定的尺寸关系，各轴以硬件方式用固定的凸块或限位开关实现回参考点操作。,数控程序编制基础4.数控机床参考点机床参考点R也称基准点，是,数控程序编制基础,数控加工程序结构与格式,2,1.,程序的结构,一个完整的加工程序由程序编号、程序内容和程序结束段三部分组成。程序内容由若干程序段组成的；每个程序段由若干个数据字组成；每个数据由地址符,(,英文字母、特殊字符,),和若干数字组成。,数控程序编制基础数控加工程序结构与格式21.程序的结构,数控程序编制基础,数控加工程序结构与格式,2,2.,程序段格式,常见的程序段格式有固定顺序格式、分隔符顺序格式和字地址格式三种。,数控程序编制基础数控加工程序结构与格式22.程序段格式,数控程序编制基础,数控加工程序结构与格式,2,2.,程序段格式,功 能,地址符,含,义,工件程序号,O,、,P,、,%,程序编号,程序段号,N,程序段编号,准备功能,G,指令动作方式,尺寸字,X,，,Y,，,Z,坐标轴的移动命令,U,，,V,，,W,A,，,B,，,C,R,圆弧的半径,I,，,J,，,K,圆心相对于起点坐标的增量,进给功能,F,进给速度的指定,主轴功能,S,主轴旋转速度的指定,刀具功能,T,刀具编号的指定,辅助功能,M,机床辅助装置开、关控制的指定,暂停,P,、,K,暂停时间的指定,重复次数,L,子程序的重复次数，固定循环的重复次数,常用地址符及其含义,数控程序编制基础数控加工程序结构与格式22.程序段格式功,数控程序编制基础,数控编程基本功能,3,数控机床进行工件加工的各种操作和运动特征，在加工程序中是用指令的方式指定。这些指令包括,G,指令、,M,指令以及,F,、,S,、,T,功能。,1.,准备功能,G,指令,准备功能,G,指令，使数控机床完成某种操作的指令，用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿和坐标偏置等多种加工动作。,数控程序编制基础数控编程基本功能3数控机床进行工件加工的各种,数控程序编制基础,数控编程基本功能,3,2.,辅助功能,M,指令,辅助功能,M,指令是控制机床或系统开、关功能的一种命令，主要用于完成机床加工时的辅助动作。,数控程序编制基础数控编程基本功能32.辅助功能M指令,数控程序编制基础,数控编程基本功能,3,3.F,、,S,、,T,指令,1),进给速度,F,指令,用来指定坐标轴移动进给的速度。,2),主轴转速,S,指令,用来指定主轴转速，用字母,S,及后面的,1,4,位数字表示，有恒转速,(,单位为,r/min),和恒线速,(,单位为,m/min),两种指令方式。,3),刀具号,T,指令,T,指令用于选择所需的刀具，同时还可用来指定刀具补偿号。,数控程序编制基础数控编程基本功能33.F、S、T指令,数控程序编制基础,常用基本指令,4,1.,常用的,G,指令,1),绝对编程指令。,2),增量编程指令。,3),设定工件坐标系指令,G92,。,4),快速点定位运动指令,G00,。,5),直线插补指令,G01,。,6),平面选择指令,G17,、,G18,、,G19,。,7),圆弧插补指令,G02,、,G03,。,数控程序编制基础常用基本指令41.常用的G指令,数控程序编制基础,常用基本指令,4,1.,常用的,G,指令,8),刀具半径补偿指令,G41,、,G42,、,G40,。,9),刀具长度补偿指令,G43,、,G44,、,G49,。,10)G04,暂停指令,。,数控程序编制基础常用基本指令41.常用的G指令,数控程序编制基础,常用基本指令,4,2.,常用的,M,指令及其功能,1),程序停止,M00,。,2),计划停止,M01,。,3),程序结束指令,M02,。,4),主轴正反转、停止指令,M03,、,M04,、,M05,。,5),冷却装置启动和关闭指令,M07,、,M08,、,M09,。,6),换刀指令,M06,。,数控程序编制基础常用基本指令42.常用的M指令及其功能,目录,数控编程的概念,1,数控程序编制基础,2,FANUC,系统数控车床的操作,3,华中系统数控铣床的操作,4,西门子,802D,系统操作,5,目录数控编程的概念1数控程序编制基础2FANUC系统数控车床,FANUC,系统数控车床的操作,数控车床结构,1,数控车床主要由床身、主轴箱、刀架、刀架滑板、尾座、防护罩、液压系统、冷却系统、润滑系统、电气控制系统等组成。,主要用于轴类和盘类回转体工件加工，能自动完成内外圆面、柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工。,FANUC系统数控车床的操作数控车床结构1数控车床主要由床身,FANUC,系统数控车床的操作,数控车床控制面板,2,数控车床操作面板由系统操作面板,(CRT/MDI,操作面板,),和机床操作面板,(,用户操作面板,),组成。,FANUC系统数控车床的操作数控车床控制面板2数控车床操作面,FANUC,系统数控车床的操作,数控车床控制面板,2,1.,机床操作面板,1),【急停】,2),【程序保护开关】,3),【进给倍率修调开关】,4),【主轴倍率修调开关】,5),相关按钮,FANUC系统数控车床的操作数控车床控制面板21.机床操作面,FANUC,系统数控车床的操作,数控车床控制面板,2,2.,系统操作面板,1)CRT,显示器,2),软键,3)MDI,键盘,FANUC系统数控车床的操作数控车床控制面板22.系统操作面,FANUC,系统数控车床的操作,数控车床控制面板,2,3.,系统功能菜单,(1),【,POS,】键下的菜单,(2),【,PROG,】键下的菜单,(3),【,OFFSET SETTING,】,(4),【,SYSTEM,】,(5),【,MESSAGE,】,(6),【,CUSTOM GRAPH,】,FANUC系统数控车床的操作数控车床控制面板23.系统功能菜,FANUC,系统数控车床的操作,数控车床操作,3,1.,启动与回参考点,1),启动,2),回参考点,(1),在机床操作面板上按下【回零】键。,(2),按下快速移动倍率开关。,(3),首先，使,X,轴回参考点。,(4),再使,Z,轴回参考点。,FANUC系统数控车床的操作数控车床操作31.启动与回参考点,FANUC,系统数控车床的操作,数控车床操作,3,2.MDI,运行,用于简单的测试操作，运行过程如下：,(1),按机床操作面板上的,【,手动输入,】,按钮。,(2),按系统操作面板上的,【PROG】,键，选择程序画面。,(3),编制要执行的程序，并在最后一个程序段中指定,M99,或者,M30,。,(4),用系统操作面板上的光标移位键将光标移动到程序头。,(5),按下,【,循环启动,】,按钮，自动运行开始。,(6),自动运行结束，返回到程序的开头。,(7),按下,【RESET】,键，自动运行结束并返回到复位状态。,FANUC系统数控车床的操作数控车床操作32.MDI运行,FANUC,系统数控车床的操作,数控车床操作,3,3.,编程实例,图为车削零件示例，图,a),所示的零件，其材料为,45,钢，零件的外形轮廓有直线、圆弧和螺纹,。,FANUC系统数控车床的操作数控车床操作33.编程实例,FANUC,系统数控车床的操作,数控车床操作,3,3.,编程实例,1),依据图样要求，确定工艺方案及走刀