数控编程实例

,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,*,现代数控技术,*,第二章 数控加工程序编制,第一节 数控编程的几何基础,1.1 机床坐标系,为了确定机床个运动部件的运动方向和移动距离，需要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫做机床坐标系,1 机床坐标轴及其方向,数控机床,的运动轴分为平动轴和转动轴,数控机床各轴的运动，有的是使刀具产生运动，有的则是使工件产生运动。,2024/11/28,1,现代数控技术,第一节 数控编程的几何基础,鉴于以上两方面情况，标准规定，不论机床的具体运动结果如何，机床的运动统一按工件静止而刀具相对于工件运动来描述，并以右手笛卡尔坐标系表达，其坐标轴用,X,，,Y,，,Z,表示，用来描述机床的主要平动轴，称为基本坐标轴，若机床有转动轴，标准规定绕,X,，,Y,和,Z,轴转动的轴分别用,A,、,B,、,C,表示，其正向按右手螺旋定则确定。,2024/11/28,2,现代数控技术,第一节 数控编程的几何基础,2 Z,坐标轴,将机床主轴沿其轴线方向运动的平动轴定义为,Z,轴。,所谓主轴是指产生切削动力的轴，例如铣床、钻床、镗床上的刀具旋转轴和车床上的工件旋转轴。,如果主轴能够摆动，即主轴轴线方向是变化的，则以主轴轴线垂直于机床工作台装卡面时的状态来定义,Z,轴。,对于,Z,轴的方向，标准规定以增大刀具与工件间距离的方向为,Z,轴的正方向。,2024/11/28,3,现代数控技术,第一节 数控编程的几何基础,3 X,坐标轴,将在垂直于,Z,轴的平面内的一个主要平动轴指定为,X,轴，它一般位于与工件安装面相平行的水平面内,。,对于不同类型的机床，,X,轴及其方向有具体的规定。,例如对于铣床、钻床等刀具旋转的机床，若,Z,轴是水平的，则,X,轴规定为从刀具向工件方向看时沿左右运动的轴，且向右为正,若,Z,轴是垂直的，则,X,轴规定为从刀具向立柱,(,若有两个立柱则选左侧立柱,),方向看时沿左右运动的轴，且向右为正。,4 Y,坐标轴,Y,轴及其方向则是根据,X,和,Z,轴按右手法则确定。,2024/11/28,4,现代数控技术,第一节 数控编程的几何基础,2024/11/28,5,现代数控技术,第一节 数控编程的几何基础,5,机床原点,机床原点是机床坐标系的原点。,对某一具体的机床来说，机床原点是固定的，是机床制造商设置在机床上的一个物理位置,2024/11/28,6,现代数控技术,第一节 数控编程的几何基础,6 机床参考点,是用于对机床工作台、滑板以及刀具相对运动的测量系统进行定标和控制的点，也称为机床零点。,参考点相对于机床原点来讲是一个固定值。,它是在加工之前和加工之后，用控制面板上的回零按钮使移动部件移动到机床坐标系中的一个固定不变的极限点。,数控机床在工作时，移动部件必须首先返回参考点，测量系统置零，之后测量系统即可以以参考点作为基准，随时测量运动部件的位置。,2024/11/28,7,现代数控技术,第一节 数控编程的几何基础,7 工件坐标系和工件零点,用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系。工件坐标系的原点就是工件零点,工件零点的一般选用原则：,工件零点选在工件图样的尺寸基准上，这样可以直接用图纸标注的尺寸作为编程点的坐标值，减少计算工作量；,能使工件方便地装卡、测量和检验；,工件零点尽量选择尺寸精度较高、粗糙度比较低地工件表面上，以提高加工精度和同一批零件的一致性；,对于有对称形状地几何零件，工件零点最好选择对称中心上。,2024/11/28,8,现代数控技术,第一节 数控编程的几何基础,8,程序原点,为了编程方便，在图纸上选择一个适当位置作为程序原点，也叫编程原点或程序零点。,对于简单零件，工件零点就是程序零点，这时的编程坐标系就是工件坐标系。,对于形状复杂的零件，需要编制几个程序或子程序，为了编程方便和减少许多坐标值的计算，编程零点就不一定设在工件零点上，而设在便于程序编制的位置。,程序原点一般用,G92,或,G54G59（,对于数控镗铣床）和,G50（,对于数控车床）指定,2024/11/28,9,现代数控技术,第一节 数控编程的几何基础,1.2 原点偏移,现代数控系统一般都要求机床在回零操作，即使机床回到程序原点或机床参考点之后，通过手动或程序命令初始化控制系统后，才能启动。,机床参考点和机床原点之间的偏移值存放在机床常数中。,对于编程员来说，一般只要知道工件上的程序原点就够了，与机床原点、机床参考点无关，也与所选用的机床型号无关。,工件在机床上固定后，程序原点与机床参考点的偏移量必须通过测量来确定。,2024/11/28,10,现代数控技术,第,一,一,节,节,数,数,控,控,编,编,程,程,的,的,几,几,何,何,基,基,础,础,1.2,原,原,点,点,偏,偏,移,移,机,床,床,的,的,原,原,点,点,偏,偏,移,移,，,，,实,实,质,质,上,上,使,使,机,机,床,床,参,参,考,考,点,点,向,向,程,程,序,序,员,员,定,定,义,义,在,在,工,工,件,件,上,上,的,的,程,程,序,序,原,原,点,点,的,的,偏,偏,移,移,。,。,现,代,代,CNC,系,统,统,一,一,般,般,都,都,配,配,有,有,工,工,件,件,测,测,量,量,头,头,，,，,在,在,手,手,动,动,操,操,作,作,下,下,能,能,准,准,确,确,地,地,测,测,量,量,该,该,偏,偏,移,移,量,量,，,，,存,存,在,在,G54,到,G59,原,点,点,偏,偏,移,移,寄,寄,存,存,器,器,中,中,，,，,供,供,CNC,系,统,统,原,原,点,点,偏,偏,移,移,计,计,算,算,用,用,没,有,有,工,工,件,件,测,测,量,量,头,头,地,地,情,情,况,况,下,下,，,，,程,程,序,序,原,原,点,点,位,位,置,置,地,地,测,测,量,量,要,要,靠,靠,对,对,刀,刀,的,的,方,方,式,式,来,来,实,实,现,现,2022/12/12,11,现,代,代,数,数,控,控,技,技,术,术,第,一,一,节,节,数,数,控,控,编,编,程,程,的,的,几,几,何,何,基,基,础,础,下,图,图,描,描,述,述,了,了,一,一,个,个,一,一,次,次,装,装,夹,夹,加,加,工,工,三,三,个,个,相,相,同,同,零,零,件,件,的,的,多,多,程,程,序,序,原,原,点,点,与,与,机,机,床,床,参,参,考,考,点,点,之,之,间,间,的,的,关,关,系,系,及,及,偏,偏,移,移,计,计,算,算,方,方,法,法,2022/12/12,12,现,代,代,数,数,控,控,技,技,术,术,第,一,一,节,节,数,数,控,控,编,编,程,程,的,的,几,几,何,何,基,基,础,础,采,用,用,G54,到,G59,实,现,现,原,原,点,点,偏,偏,移,移,首,先,先,设,设,置,置,G54,到,G56,原,点,点,偏,偏,移,移,寄,寄,存,存,器,器,对,于,于,零,零,件,件1,：,：,G54X-10.0Y-7.0Z0,对,于,于,零,零,件,件2,：,：,G55X-14.0Y-11.5Z0,对,于,于,零,零,件,件3,：,：,G56X-18.5Y-10.3Z0,然,后,后,调,调,用,用,：,：,N1G90G54,/,加,工,工,第,第,一,一,个,个,零,零,件,件,N7G55,/,加,工,工,第,第,二,二,个,个,零,零,件,件,N10G56,/,加,工,工,第,第,三,三,个,个,零,零,件,件,2022/12/12,13,现,代,代,数,数,控,控,技,技,术,术,第,一,一,节,节,数,数,控,控,编,编,程,程,的,的,几,几,何,何,基,基,础,础,采,用,用,G92,实,现,现,原,原,点,点,偏,偏,移,移,N1G90,N2G92X10.0Y7.0Z0/,对,刀,刀,定,定,义,义,程,程,序,序,原,原,点,点,/,加,工,工,第,第,一,一,个,个,零,零,件,件,N8G00X0Y0/,快,速,速,回,回,程,程,序,序,原,原,点,点,N9G92X4.0Y4.5/,对,刀,刀,定,定,义,义,程,程,序,序,原,原,点,点,/,加,加,工,工,第,第,二,二,个,个,零,零,件,件,N13G00X0Y0/,快,速,速,回,回,程,程,序,序,原,原,点,点,N14G92X4.5Y-1.2/,对,刀,刀,定,定,义,义,程,程,序,序,原,原,点,点,/,加,工,工,第,第,三,三,个,个,零,零,件,件,2022/12/12,14,现代数控技,术,术,第一节,数,数控编程的,几,几何基础,1.3,绝,绝对坐标编,程,程及增量坐,标,标编程,绝对坐标编,程,程：在程序,中,中用,G90,指定，刀具,运,运动过程中,所,所有的刀具,位,位置坐标是,以,以一个固定,的,的编程原点,为,为基准给出,的,的，即刀具,运,运动的指令,数,数值（刀具,运,运动的位置,坐,坐标），是,与,与某一固定,的,的编程原点,之,之间的距离,给,给出。,增量坐标编,程,程：在程序,中,中用,G91,指定，刀具,运,运动的指令,数,数值是按刀,具,具当前所在,位,位置到下一,个,个位置之间,的,的增量给出,。,。,2022/12/12,15,现代数控技,术,术,第二节,数,数控编程常,用,用的指令及,其,其格式,数控程序由,一,一系列程序,段,段和程序块,构,构成。,每一程序段,用,用于描述准,备,备功能、刀,具,具坐标位置,、,、工艺参数,和,和辅助功能,等,等。,国际标准化,组,组织（,ISO）,对数控机床,的,的数控程序,的,的编码字符,和,和程序段格,式,式、准备功,能,能和辅助功,能,能等制定了,若,若干标准和,规,规范。,2022/12/12,16,现代数控技,术,术,第二节,数,数控编程常,用,用的指令及,其,其格式,2.1,程,程序的结构,与,与格式,（1）,程,程序的结构,程序的组成,：,：,刀具,T01,程序名：,O2000,程 序 段,N01 G91 G17 G00G42T01 X85 Y-25,N02 Z-15 S400 M03 M08,N03 G01 X85 F300,N04 G03 Y50 I25,N05 G01 X-75,N06 Y-60,N07 G00 Z15 M05M09,N08 G40 X75 Y35M02,2022/12/12,17,现代数控技,术,术,第二节,数,数控编程常,用,用的指令及,其,其格式,上面是一个,完,完整的零件,加,加工程序，,它,它主要由程,序,序名和若干,程,程序段组成,。,。,程序名,是该加工,程,程序的标,识,识；,程序段,是一个完,整,整的加工,工,工步单元,，,，它以,N（,程序段号,）,）指令开,头,头，,LF,指令结尾,；,；,M02,作为整个,程,程序结束,的,的指令，,有,有些数控,系,系统可能,还,还规定了,一,一个特定,的,的程序开,头,头和结束,的,的符号，,如,如%、,EM,等,2022/12/12,18,现代数控,技,技术,第二节,数,数控编,程,程常用的,指,指令及其,格,格式,由上面的,程,程序可知,：,：,加工程序,由程,序,序名和若,干,干程序段,有,有序组成,的,的指令集,。,。,程序,是由若干,程,程序段组,成,成,程序段,是由干指,令,令字组成,。,。,指令字,是由字母,（,（地址符,）,）和其后,所,所带的数,字,字一起组,成,成。,2022/12/12,19,现代数控,技,技术,第二节,数,数控编,程,程常用的,指,指令及其,格,格式,（2）,程,程序段的,格,格式,程序段的,格,格式,，是指一,个,个程序段,中,中指令字,的,的排列顺,序,序和书写,规,规则，不,同,同的数控,系,系统往往,有,有不同的,程,程序段格,式,式，格式,不,不符合规,定,定，数控,系,系统就不,能,能接受。,目前广泛,采,采用的是