实用数控编程与操作.docVIP

数控加工概述 数控 —— 数字化信号控制的简称，即用数字指令来控制机械执行预定的动作 NC 计算机数控 CNC 数控机床——高效的自动化加工设备，它严格按照加工程序，可以自动地对被加工工件进行加工。 数控机床加工适用范围 1）多品种小批量零件； 2）几何形状复杂的零件； 3）需要频繁改型的零件； 4）贵重的、不允许报废的关键零件； 5）批量大、必须严格控制公差的零件； 6）最短周期的急需零件。 1952年 美国麻省理工学院研制了世界上第一台数控机床（第一代电子管NC） MJ-860DT数控车床的结构外观图 1—床身；2—三爪卡盘；3—导轨；4—尾架；5、7—防护门；6—回转刀架；8—数控操作面板 数控机床的分类 1、按控制系统功能分类 点位控制、直线控制、轮廓控制 2、按加工方式分类 一般数控机床、加工中心、多坐标数控机床等 3、按伺服控制方式分类 开环控制、闭环控制、半闭环控制系统 4、按功能水平分类 经济型、标准型、多功能型 第2章 数控编程基础知识 下图所示为数控车床的坐标轴。 根据数控立式铣床结构图，试确定X、Y、Z直线坐标轴。 机床坐标系（Machine Coordinate System）是机床上固有的坐标系，并设有固定的坐标原点，就是机床原点，又称机床零点，即X=0，Y=0，Z=0的点。 机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。 数控车床的原点 在数控车床上，机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处，见下图。同时，通过设置参数的方法，也可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。 数控铣床的原点 在数控铣床上，机床原点一般取在X、Y、Z坐标的正方向极限位置上。 工件坐标系是指以确定的加工原点为基准所建立的坐标系。 工件原点也称为程序原点，是指零件被装夹好后，相应的工件原点在机床坐标系中的位置。 字符是用来组织、控制或表示数据的一些符号（Symbol），如数字，字母、标点符号、数学运算符等。字符是机器能进行存储或传送的记号，也是组成加工程序的最小组成单位。 常规加工程序用的字符分四类： 第一类是文字，它由大写的26个英文字母组成。 第二类是数字和小数点，它由0～9共10个数字及—个小数点组成。 第三类是符号，它由正号（+）和负号（-）组成。 第四类是功能字符，它由程序开始（结束）符、程序段结束符、跳过任选程序段符、机床控制暂停符、机床控制恢复符等组成。 准备功能（Traverse Functions）指令，又称G功能或G指令，它是建立数控机床某种加工方式的指令。G指令大多数由地址符G和后续的两位数字组成，从G00~G99有100种。 G指令通常可以分为模态指令和非模态指令两种，模态指令（Acting Modally）又称续效指令，一旦被定义后，该指令一直有效，只有当同组的其它指令出现后该指令才失效，而非模态指令是指只在本程序段有效的指令。 工件坐标系设定指令（G92） 功能：将加工原点设定在相对于刀具起始点的某一空间点上。 指令格式：G92 X__ Y__ Z__； 如图所示加工中心坐标系，若将加工原点设定在O点，则程序如下： G92 X45 Y20 Z10 其确立的加工原点在距离刀具起始点X=-45，Y=-20，Z=-10的位置上，即O点。 零点偏置指令（G54~G59） G54~G59可设定的零点偏置给出工件零点在机床坐标系中的位置 图示是工件零点偏置示例。 假设编程人员使用G54设定工件坐标系编程，并要求刀具运动到工件坐标系中A（X100，Y50，Z300）点处的位置。 程序可以写成： G54 G00 X100 Y50 Z300 坐标平面选择指令 坐标平面选择指令是用来选择直线、圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。 G17表示选择 XY平面 G18表示选择 ZX平面 G19表示选择 YZ平面 G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。 G03为按指定进给速度的逆时针圆弧插补。 指令格式： G17 G02/G03 X__ Y__ R__(或I__ J__) F__；（XY平面圆弧） G18 G02/G03 X__ Z__ R__(或I__ K__) F__；（XZ平面圆弧） G19 G02/G03 Y__ Z__ R__(或J__ K__) F__；（YZ平面圆弧） 其中： X、Y、Z的值是指圆弧插补的终点坐标值； I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与G90,G91无关； R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角≤180o时，R值为正， 当圆弧的圆心角＞1800时，R值为负。 例：在下图中，当圆弧A的起点为P1，终点为P2，圆弧插补程序段为