数控铣床编程.pptx

《数控铣床编程.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控铣床编程.pptx（70页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、12005年我国共生产数控机床万台，其中前十位企业生产万台，市场集中度为。2006年6月28日，国务院发布振兴装备制造业的若干意见，为未来我国装备制造业的崛起提供了政策支持。比如上海振华港机生产的港口起重机占到全球70%的市场。在“十一五”规划中我国2010年生产10万台机床，实际在2007年就达到了万台。如今秉承“原始创新，集成创新，再创新”的理念，2007年我国机械产品出口额就达到亿美元，超过日本、仅次于美国和德国。第1页/共70页2基础知识回顾1 1、程序编制：依据：零件图、生产批量、机床、夹具等确定：工艺过程、工艺参数、加工路线及加工中的辅助动作，如换刀、冷却、夹紧、主轴正反转等编程：

2、按照加工顺序和数控机床规定的指令代码及程序格式编成加工程序2 2、程序编制的基本步骤：零件图确定加工工艺数值计算编写加工程序单程序输入程序校验和首件试切第2页/共70页33 3、程序的结构、程序的结构 数数控控加加工工零零件件程程序序是是一一组组被被传传送送到到数数控控系系统统中中去去的的指指令令和和数数据据。一一个个零零件件程程序序是是由由遵遵循循一一定定结结构构、句句法法和和格格式式规规则则的的若若干干个个程程序序段段组组成成的的，而而每每个个程程序段是由若干个指令字组成的。如图所示。序段是由若干个指令字组成的。如图所示。第3页/共70页4零件程序的结构组成如下：%*-起始符-程序段M30

3、-结束符一个零件程序必须包括起始符和结束符。程序起始符：%符后跟程序号程序段前加“分号（；）”表示该程序段被注释，系统不执行此程序段。第4页/共70页54 4、程序格式：准备部分、加工部分和结束部分准备部分:程序号O 01990199建立工件坐标系选取刀具主轴转动冷却液打开刀补、刀具快速趋近加工点。加工部分：根据具体要加工零件的加工工艺，按照刀具切削点位轨迹编写的加工程序段。结束部分：取消刀补、刀具快退到程序起点(对刀点)主轴停 冷却液关程序结束。第5页/共70页65、数控机床坐标轴和运动方向（1）、坐标和运动方向命名的原则 机床坐标系永远假定刀具相对于静止的工件运动 标准坐标系是右手直角笛卡

4、儿坐标系统 机床的某一部件运动的正方向,是增大工件与刀具之间距离的方向 刀具移动时,用不加“”的字母表示运动方向；工件移动时,用加“”的字母表示运动方向。基本坐标轴：X,Y,Z;A,B,C（右手坐标系）附加坐标轴：U,V,W;P,Q,R;D,E（平行或不平行于X,Y,Z;A,B,C）第6页/共70页7第7页/共70页8（2）、Z坐标的运动由传递切削动力的主轴所规定主轴带动刀具旋转：铣、钻、镗等主轴带动工件旋转：车，磨等 如机床有几个主轴（如车削中心），选一垂直于工件装夹面的主轴为主要主轴；如机床无主轴（龙门刨床），Z坐标垂直于工件装夹面。第8页/共70页9（3）、X坐标的运动X坐标是水平的,它

5、平行于工件的装夹面没有旋转刀具或旋转工件的机床，X坐标平行于主要的切削方向，且以该方向为正向。对工件旋转的机床，X坐标的方向在工件的径向上，且平行于横滑座。对刀具旋转的机床：如Z坐标是水平的，当从主要刀具主轴向工件看时，+X指向右方；如Z坐标是垂直的，对于单立柱机床，当从主要刀具主轴向立柱看时，+X指向右方；对于龙门机床，当从主要刀具主轴向左侧立柱看时，+X指向右方。第9页/共70页10（4）、Y坐标的运动 根据X、Z坐标的运动方向，按照右手直角笛卡儿坐标系统来确定（5）、旋转运动的A、B、C 正向的A、B、C相应的表示在X、Y、Z坐标的正方向上按照右旋螺旋前进的方向+Z+Y+X+B+C+A第

6、10页/共70页116、机床坐标系是机床固有的坐标系，用是机床固有的坐标系，用G53G53表示。表示。机床原点机床原点MM（机械原点、机床零点）：（机械原点、机床零点）：X=Y=Z=0X=Y=Z=0的点，指一的点，指一个固定不变的极限点，是测量机床运动坐标的起始点（由机床个固定不变的极限点，是测量机床运动坐标的起始点（由机床制造厂家确定，记录在说明书中，一般不变）制造厂家确定，记录在说明书中，一般不变）换刀点：是加工过程中自动换刀装置的换刀点。换刀点：是加工过程中自动换刀装置的换刀点。可以是固定的（如加工中心）可以是固定的（如加工中心）可以是任意的（如数控车）可以是任意的（如数控车）机机床床参

7、参考考点点R R：X=XX=XR R，Y=YY=YR R，Z=ZZ=ZR R的的点点，一一般般位位于于最最大大加加工工范范围围的的边边缘缘（由由机机床床制制造造厂厂家家在在机机床床上上用用限限位位开开关关和和挡挡块块设设置置，并并经经精精密密测测量量确确定定），数数控控系系统统启启动动后后可可自自动动或或手手动动执执行行返返回回参参考考点点R R来来间间接接建建立立机机床床坐坐标标系系（R R点点与与MM点点关关系系固固定定）。机床参考点。机床参考点R R一般不同于机床原点一般不同于机床原点MM，但也可重合。，但也可重合。第11页/共70页12通常车床的机床零点多在主轴法兰盘接触面的中心，即主

8、轴前端面的中心上。数控铣床的机床零点因生产厂家而异，如有的就在机床的左前上方，X、Y的正方向对着加工区间，刀具在Z轴负方向移动接进工件。第12页/共70页13工件坐标系：又称编程坐标系，供编程人员使用，规定工件坐标系是“刀具相对工件而运动”的刀具运动坐标系。工件零点：是工件坐标系的原点，只定义一个工件坐标系时又称为编程零点，由程序员来确定。建立工件坐标系：使用G54G59指令 装夹零件测出工件零点在机床坐标系中的位置用MDI方式 将测出数据输入偏置寄存器G54G59中编程时直接调用相应的寄存器。用G92建立工件坐标系 步骤:装夹零件将刀尖置于对刀点P 给出P点在工件坐标系OXYZ中位置编程用G

9、92X_Y_Z_确定工件坐标系原点7、工件坐标系、工件坐标系第13页/共70页148、数控加工编程中的数值计算数学处理就是计算出零件轮廓上或刀具刀位点（中心）轨迹上一些点的坐标数据、增量数据。（1）编程的允许误差（2）基点坐标的计算（3）节点坐标的计算（4）刀具中心轨迹的计算（5）辅助计算第14页/共70页159、自动编程和手动编程自动编程系统按语言性质分类可以分为两类：（1 1）程序语言系统以美国的APTAPT语言为代表，通过规定的数控语言描述机床在加工中的各种运动信息和加工信息，经过编译程序处理后，得到特定机床数控系统的NCNC程序。这种编程直观性差，过程复杂，不便于阶段性检查。（2 2）

10、图形交互式系统以人机对话的方式，在输入的加工图形中指定加工部位，输入相应的加工参数，计算机自动进行数学处理，生成刀具路径，形成刀位数据文件，经后置处理转换成适合于特定机床数控系统的加工程序，进行零件加工。这是一种可以直接将零件的几何图形信息自动转换为数控加工程序的计算机辅助编程技术。第15页/共70页16要熟悉一个数控机床的控制系统，掌握手工编程方法是最为有效的途径，因为不论是用数控语言进行计算机辅助编程或是利用CAD/CAM软件进行计算机自动编程，输出的源程序或刀位文件都必须经过后置处理系统转换成机床控制系统规定的加工指令程序格式。所以手工编程是自动编程的基础，自动编程的许多核心经验来源于手

11、工编程。第16页/共70页17第四章数控铣床编程数控铣床加工范围：1.轮廓加工：平面曲线和空间三维曲面2.孔加工：钻、镗、锪、铰及攻螺纹数控铣床常用指令1.轮廓加工：直线加工G01；圆弧进给G02/G03；2.其他：快速定位G00；刀具半径补偿G41/G42；镜像指令G24/G25；缩放指令G51/G50；旋转变换G68/G69；子程序M98，M99。3.孔加工（第六章讲）数控铣床编程实例：轮廓加工第17页/共70页18 将以华中科技大学和武汉华中数将以华中科技大学和武汉华中数控有限公司共同研制和开发的华中控有限公司共同研制和开发的华中I I型数控型数控ZJK-7532ZJK-7532铣床为例

12、，介绍其数铣床为例，介绍其数控系统程序编制的指令和规则。控系统程序编制的指令和规则。第18页/共70页19数控铣床常用指令4.1.1快速定位（G00）和直线加工（G01）（1）快速定位指令格式：G00XYZ。以机床自身设定的最大移动速度沿直线或折线移动，移动中不加工。XYZ为终点坐标。（2）直线加工指令格式：G01XYZF。以给定的切削速度F沿直线进给到XYZ指定点。注：1.G00，G01为模态指令2.F为模态代码,指定切削速度：在G00或新的F指令出现以前，一直有效。第19页/共70页203.G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快移进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点。G0

13、0指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不能用程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹并不总是直线。快移速度可由面板上的进给修调旋钮修正。G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销。第20页/共70页21坐标平面选择G17，G18，G19格式：G17G18G19该指令选择一个平面，在此平面中进行圆弧插补和刀具半径补偿。G17选择XY平面，G18选择ZX平面，G19选择YZ平面。移动指令与平面选择无关。例如在规定了G17Z_时，Z轴照样会移动。G17、G18、G19为模态功能，可相互注

14、销，G17为缺省值。第21页/共70页224.1.2圆弧进给（G02/G03）说明：（1）逆着坐标面坐标轴正向看：G02为顺时针进给：由起点终点绕圆心顺时针进给；G03为逆时针进给：由起点 终点绕圆心逆时针进给。1.圆弧进给指令格式：G17G18G19Y_Z_J_K_;YZ平面圆弧X Z I K _;ZX平面圆弧X Y I_J _;XY平面圆弧,G17可省略G02G03G03XYG02第22页/共70页23（2）XYZ为圆弧终点坐标（3）IJK为圆心相对圆弧起点的增量坐标（4）圆心位置也可用圆弧半径R表示：圆心角180R为负,)，GE()，LT()，LE()逻辑运算符AND，OR，NOT函数S

15、IN，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP表达式用运算符连接起来的常数，变量构成的表达式。例如：175/SQRT2*COS55*PI/180；#3*6GT14第55页/共70页563、赋值语句格式:变量=常数或表达式把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值。例如:#2=175/SQRT2*COS55*PI/180;4、条件语句格式(1):IF 条件表达式 ELSE ENDIF格式(2):IF 条件表达式 ENDIF第56页/共70页575、循环语句格式：WHILE条件表达式ENDW第57页/共70页586、子程序调用的参数传递规则 调用宏(或子程序，

16、或固定循环)时，系统会将当前程序行各字段(AZ，如果没有定义则为零)的内容拷贝到宏执行时的局部变量#0#25，同时拷贝调用宏时当前通道九个轴的绝对位置(机床绝对坐标)到宏执行时的局部变量#30#38。子程序当前局部变量号子程序当前局部变量号子程序当前局部变量号子程序当前局部变量号调用子程序时所带的字段名或系统变量调用子程序时所带的字段名或系统变量调用子程序时所带的字段名或系统变量调用子程序时所带的字段名或系统变量#0#25#0#25AZAZ#26#26固定循环指令初始平面固定循环指令初始平面固定循环指令初始平面固定循环指令初始平面Z Z模态值模态值模态值模态值#30#38#30#38调用子程序

17、时轴调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴0808的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标轴02:X、Y、Z，直线进给轴轴35:A、B、C，旋转进给轴轴68:U、V、W，直线进给轴 注：第58页/共70页59当前局部变量当前局部变量当前局部变量当前局部变量#0#38#0#38对应的宏调用量传递的字段参数名对应的宏调用量传递的字段参数名对应的宏调用量传递的字段参数名对应的宏调用量传递的字段参数名宏当前宏当前宏当前宏当前局部变局部变局部变局部变量量量量宏调用时传宏调用时传宏调用时传宏调用时传递的字段名递的字段名递的字段名递的字段名或系统变量或系统变量或系统变量或系统变量宏当前宏当前宏当前宏当前

18、局部变局部变局部变局部变量量量量宏调用时传宏调用时传宏调用时传宏调用时传递的字段名递的字段名递的字段名递的字段名或系统变量或系统变量或系统变量或系统变量宏当前宏当前宏当前宏当前局部变局部变局部变局部变量量量量宏调用时传递的字段名宏调用时传递的字段名宏调用时传递的字段名宏调用时传递的字段名或系统变量或系统变量或系统变量或系统变量#0#0A A#13#13NN#26#26固定循环指令初始平面固定循环指令初始平面固定循环指令初始平面固定循环指令初始平面Z Z模态值模态值模态值模态值#1#1B B#14#14OO#27#27不用不用不用不用#2#2C C#15#15P P#28#28不用不用不用不用#

19、3#3DD#16#16QQ#29#29不用不用不用不用#4#4E E#17#17R R#30#30调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴0 0的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标#5#5F F#18#18S S#31#31调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴1 1的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标#6#6G G#19#19T T#32#32调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴2 2的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标#7#7HH#20#20UU#33#33调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴3 3的绝对

20、坐标的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标#8#8I I#21#21V V#34#34调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴4 4的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标#9#9J J#22#22WW#35#35调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴5 5的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标#10#10K K#23#23X X#36#36调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴6 6的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标#11#11L L#24#24Y Y#37#37调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴7 7的绝对坐标的绝对

21、坐标的绝对坐标的绝对坐标#12#12MM#25#25Z Z#38#38调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴调用子程序时轴8 8的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标的绝对坐标第59页/共70页60系统宏AR用途：对于每个局部变量都可用系统宏AR来判别该变量是否被定义，是被定义为增量或绝对方式。调用格式：AR#变量号返回：0：表示变量没有被定义90：表示变量被定义为G90绝对方式91：表示变量被定义为G91相对方式第60页/共70页61子程序调用的参数传递规则举例下面的主程序O1000在调用子程序O9990时设置了I、J、K之值子程序O9990可分别通过当前局部变量#8#9#10来访问主程序的I、

22、J、K之值%1000G92 X0 Y0 Z0M98 P9990 I20 J30 K40M30%9990IF AR#8 EQ 0 OR AR#9 EQ 0 OR AR#10 EQ 0;如果没有定义I J K 值M99;则返回ENDIFN10 G91;用增量方式编写宏程序IF AR#8 EQ 90;如果I 值是绝对方式G90#8=#8-#30;将I 值转换为增量方式,#30 为X 的绝对坐标ENDIFM99第61页/共70页627、宏程序编程举例例1：切圆台与方台。要求方台与圆台相切，圆台在方台之上。各自加工3个循环。175XYO1010XZOO001；圆台高度#11=10.0；方座高度；对刀点X

23、坐标#13=124.0；对刀点Y坐标；刀具直径1#702=10.2；刀具直径2#703=10.0；（实际）刀具直径3N03 S600 M03第62页/共70页637、宏程序编程举例175XYO加工圆台#0=0；铣削次数记数N06 G00 X-#12Y-#13;至对刀点N07 Z-#10；Z向进刀切圆台WHILE#0 LT 3；径向进刀切圆台3次N8+#0*6G01 G42 X-175/2Y-175/2D70#0N9+#0*6X0 Y-175/2N10+#0*6G03 J175/2N11+#0*6G01 X175/2Y175/2N12+#0*6G40 X#12Y-#13N13+#0*6 G00

24、X-#12Y-#13#0=#0+1ENDW1241241241010XZO第63页/共70页647、宏程序编程举例175XYO124124加工方座：N50 Z-#10-#11；Z向进刀加工方座#0=0；N51 G00 X-#12Y-#13WHILE#0 LT 3N62+#0*6G91 X175N63+#0*6Y175N64+#0*6X-175N65+#0*6Y-175N66+#0*6 G00 G90 G40 X-#12 Y-#13#0=#0+1ENDW N200 G00 Z50 M05N201 G00 X0 Y0 M06N201 M021010XZO第64页/共70页65例2：根据以下数据，利

25、用用户宏程序功能加工圆周等分孔。如图：在半径为50mm的圆周上均匀地钻8个10的等分孔，第一个孔的起始点角度为30，设圆心为O点，以零件的上表面为Z向零点。加工主程序为：O6100#502=50 ;分度圆半径r为50；#503=30 ;起始角度为30；#504=8 ;孔数N为8；#505=-20;孔底Z坐标值为-20；#506=5 ;R平面Z坐标值为5；#507=50 ;F进给量为50 N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z20 N20 M98 P9010 N30 G00 G90 X0 Y0 N40 Z20 N50 M30图圆周等分孔第65页/共70页66O9010#100=0;#10

26、0,孔记数n#101=ABS#504;孔数N#102=360/ABS#504;#102，孔间角N130#103=#502*COS#503;当前孔的X坐标#104=#502*SIN#503;当前孔的Y坐标N180G90G00X#103Y#104;定位到当前孔（返回开始平面）N190G00Z#506;快速进到R平面N200G01Z#505F#507;加工当前孔N210G00Z#506;快速退到R平面#100=#100+1;孔计数#503=#503+#102；下一孔角度位置n+1=n+IF#100LT#101;当#100#101时，向上返回到130程序段GOTON130ENDIFN240M99;子程

27、序结束第66页/共70页67子程序的另一种写法：O9010#100=0;#100,孔记数#101=ABS#504;孔数N#102=360/ABS#504;#102，孔间角WHILE#100LT#101#103=#502*COS#503;当前孔的X坐标#104=#502*SIN#503;当前孔的Y坐标N180G90G00X#103Y#104;定位到当前孔（返回开始平面）N190G00Z#506;快速进到R平面N200G01Z#505F#507;加工当前孔N210G00Z#506;快速退到R平面#100=#100+1;孔计数#503=#503+#102；下一孔角度位置n+1=n+ENDWN240M

28、99;子程序结束第67页/共70页68系列椭圆加工：x2/a2+y2/b2=1x=aCOS y=bSIN%0001#0=5 （定义刀具半径R值）#1=20 （定义a值）#2=10 （定义b值）#3=0 （定义步距角的初值，单位：度）N1 G92 X0 Y0 Z10 N2 G00 X#0+#1 Y#0+#2N3 G01 Z0N4 G41 X#1N5 WHILE#3 GE-360 N6 G01 X#1*COS#3*PI/180 Y#2*SIN#3*PI/180N7#3=#3-5ENDWG01 G91 Y-#0G00 Z10M30宏指令编程例3-系列椭圆第68页/共70页69作业：P.53 1，3（图4-17），5 P.54 6，7第69页/共70页70感谢您的观看！第70页/共70页