[工学]第2章：数控加工编程基础.ppt

第二章 数控加工编程基础 第一节 概述 第二节 编程的基础知识 第三节 常用准备功能指令的编程方法 第四节 数控编程的工艺处理 第五节 程序编制中的数值计算 第一节 概 述 一、数控编程的基本概念 普通机床加工： ①由工艺员制定要加工零件的工艺文件（包括：机床、刀具的选择，装夹的方法，加工顺序和尺寸，切削参数等）； ②操作员按工艺文件加工。 数控机床加工： 是在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。 数控编程： 将从零件图样到程序检验前的全部过程称为数控加工的程序编制，简称数控编程。 二、程序编制的内容和步骤 1、? 图纸工艺分析 包括： 确定加工方案 选择适合的数控机床 设计夹具 选择刀具 确定合理的走刀路线 选择合理的切削用量。 2、数值计算 按已确定的加工路线和允许的零件加工误差，计算出所需的输入数控装置的数据。即获取刀位数据（主要进行基点和节点的计算） 基点： 几何元素间的连接点称为基点。如：两直线段的交点、直线与圆弧的的交点或切点; 节点： 用来逼近的直线或圆弧小段与轮廓曲线的交点或切点 3、编写零件加工程序单 根据数控系统规定的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序单。 4、制备控制介质 把编制好的程序单上的内容记录在控制介质上作为数控装置的输入信息。 5、程序检验和首件试切 程序校验的作用： 检查机床运动轨迹与动作的正确性。 首件试切的作用： 检验零件分析、数学处理、程序编写及介质制作中存在的错误并及时解决。 三、程序编制的方法 手工编程 自动编程 手工编程 用人工完成程序编制的全部工作（包括通过计算机辅助进行数值计算）称为手工编程。 自动编程 编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，由计算机自动进行程序的编制，编程系统能自动打印出程序单和制备控制介质。 手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。 自动编程适用于： 形状复杂的零件， 虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件） 虽不复杂但计算工作量大的零件（如轮廓加工时，非圆曲线的计算） 据国外统计： 用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比，平均约为 30：1。 数控机床不能开动的原因中，有20~30%是由于加工程序不能及时编制出造成的. 第二节 编程的基础知识 一、零件加工的程序结构 1．程序的构成 完整程序由若干程序段组成，每个程序段由若干指令组成，每个指令又由字母、数字和符号组成。即： 程序结构： 程序号＋若干程序段＋程序结束指令。 （Ｏxxx Ｎxx ＧxxＭ…… Ｍ02或Ｍ30） 例： %0600 （程序号或程序名） N100G92X0Y0Z0； 程序段 N102S3000 M03； N104G00X10Y10 Z10； N106X20Y20； N108M02； 2． 程序段格式 程序段格式是指一个程序段中字的排列顺序和表达方式。 不同的数控系统往往有不同的程序段格式。 字地址程序段格式 Ｎ— Ｇ— Ｘ—Ｙ—Ｚ—Ｆ—Ｓ—Ｔ—Ｍ— ； Ｎ：程序段序号； Ｇ：准备功能字； Ｘ、Y、Z、：尺寸字 Ｆ：进给速度 Ｓ：主轴速度 Ｔ：指定刀具 Ｍ：辅助功能字； ；：程序结束 特点: 程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无符号的数字。 指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的书写 。 不需要的指令字或者与上段相同的续效代码可以省略不写。 因此，这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。 3、主程序和子程序 二、数控机床的坐标系统 1、数控机床坐标轴和运动方向的规定 ISO和中国标准规定： 数控机床的每个进给轴(直线进给、圆进给) 定义为坐标系中的一个坐标轴。 数控机床坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系统； （1）右手笛卡尔坐标系 直线进给的基本坐标系：X、Y、Z 回转座标： 围绕Ｘ、Ｙ、Ｚ轴旋转的圆周进给坐标轴分别用Ａ、Ｂ、Ｃ表示，坐标轴相互关系由右手螺旋法则而定。 附加坐标轴： 平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用U、V、W表示。 （２） 机床坐标轴及正方向的规定方法 标准统一规定，以增大工件与刀具之间距离的方向（即增大工件尺寸的方向）为坐标轴的正向。 坐标轴正方向，是假定工件不动，刀具相对于工件作进给运动的方向。