数控加工程序设计(1)PPT文档格式.ppt

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n采用计算机辅助编程，由计算机系统完成大量的数字处理运算、逻辑判断与检测仿真，可以大大提高编程效率和质量。

n对于复杂型面的加工，若需要三、四、五个坐标轴联动加工，其坐标运动计算十分复杂，一般采用计算机辅助编程方法。

n数控加工的计算机辅助编程，一般有数控语言型，人机交互图像编程和数字化编程三种类型。

2022/11/5411）数控语言型）数控语言型n采用某种高级语言，对零件几何形状及走刀线路进行定义，由计算机完成复杂的几何运算，或通过工艺数据库对刀具夹具及切削用量进行选择。

n特特点点：

直观性差、编程过程复杂不易掌握、不便进行阶段性检查52）人机交互图形编程）人机交互图形编程n分为分为CAD/CAM类型、类型、CAD/CAPP/CAM类型类型CAD/CAM编程是目前计算机辅助编程中最流行的方法CAD/CAPP/CAM集成的全自动编程（系统从CAD中获取零件的几何信息，从CAPP获取的工艺信息，调用NC源程序生成器生成数控源程序，经后置处理生成数控加工程序，并进行动态仿真。

如果正确无误，则将加工程序指令直接送到NC机床加工）加工工艺参数不必由编程人员键盘手工输入加工工艺参数不必由编程人员键盘手工输入2022/11/563）数字化编程）数字化编程n用测量机或扫描仪对零件图纸或实物的形状和尺寸进行测量或扫描，然后经计算机处理后自动生成数控加工程序。

这种方法十分方便，但成本较高，仅用一些特殊场合。

2022/11/572022/11/582.2数控机床程序编制的有关规定数控机床程序编制的有关规定2.2.1数控程序编制的国际标准和国家标准数控程序编制的国际标准和国家标准n数控代码标准有美国电子工业协会美国电子工业协会制定的EIA-RS244和国国际标准化协会际标准化协会制定的ISO-RS840两种标准。

n这两种代码的区别不仅仅是每种字符的二进制八位数的编码不同，而且功能代码的符号、含义和数量都有很大区别。

nISO代码主要在计算机和数据通讯中使用，1965年以后才开始在数控机床中使用。

nISO代码的特点是每一行的孔数必须为偶数，EIA代码的每一行孔数是奇数。

2022/11/59n由于美国在数控机床方面处于领先地位，因此EIA代码仍为世界各国的数控机床厂所接受，并得到广泛使用。

n我国原机械工业部根据ISO标准，制定了JB/3208-1999数控机床穿孔带程序格式中的准备功能G和辅助功能M的代码等标准，并规定新设计的数控机床必须采用该标准现代中国规定新一代产品全部采用ISO代码。

n不同的数控系统,在编程的许多细节上并不完全相同，因此编程时还应按照具体机床的编程手册中有关规定来进行。

2022/11/510n常用的数控标准有以下几方面：

常用的数控标准有以下几方面：

数控的名词术语；

数控机床的坐标轴和运动方向；

数控机床的字符编码（ISO代码、EIA代码）；

数控编程的程序段格式；

准备功能（G代码）和辅助功能（M代码）；

进给功能、主轴功能和刀具功能。

n中国制定的许多数控标准与国际上使用的ISO标准基本一致。

2022/11/5112.2.2数控机床的坐标轴与运动方向一、一、坐标系和机床运动方向的规定坐标系和机床运动方向的规定n准由全国工业自动化系统和集成标准化技术委员会提出并归口的JB/T3051-1999的规定：

（1）刀具相对于工件运动的原则。

为了编程方便，一律规定为了编程方便，一律规定为工件固定刀具运动。

为工件固定刀具运动。

（2）标准的坐标系是一个右手直角坐标系，正方向为增大刀标准的坐标系是一个右手直角坐标系，正方向为增大刀具和工件距离的方向。

具和工件距离的方向。

同时规定了分别平行于X、Y、Z的第一附加轴为U、V、W；

第二附加轴为P、Q、R。

（3）规定绕规定绕XX、YY、ZZ轴的旋转轴为轴的旋转轴为AA、BB、CC轴，其方向为右轴，其方向为右手螺旋方向手螺旋方向，旋转轴的原点一般规定在水平面上。

若有附加的旋转轴时用D、E定义，其与直线轴没有固定的关系。

2022/11/512坐标轴方向规定方法坐标轴方向规定方法图2-1右手直角笛卡尔坐标系2022/11/513二、坐标轴的规定二、坐标轴的规定n在确定机床坐标轴时，一般先确定Z轴，然后确定X轴和Y轴，最后确定其它轴。

JB/T3051-1999（ISO-841-2001）规定机床运动的正方向是指增大工件和刀具之间距离的方向。

（11）ZZ轴方向规定轴方向规定规规定定平平行行于于主主轴轴轴轴线线，对对于于没没有有主主轴轴的的机机床床规规定定垂垂直直于工件装夹表面的坐标轴为于工件装夹表面的坐标轴为ZZ坐标坐标如果机床有一系列主轴，则应尽可能垂直于工件装夹面为Z轴如果机床能摆动，在摆动范围内只与标准坐标系中的一个平行时，则这个坐标就是Z坐标，如果在摆动范围内能与基本坐标中的多个坐标相平行时，则取垂直于工件装夹面的方向作为Z坐标的方向。

ZZ轴的正方向是使刀具远离工件的方向轴的正方向是使刀具远离工件的方向2022/11/514（22）XX轴方向规定轴方向规定在刀具旋转的机床上在刀具旋转的机床上，如铣床、钻床、镗床等，n若若ZZ轴轴是是水水平平的的，则从刀具（主轴）向工件看时，X轴正方向指向右边；

n若若ZZ轴轴是是垂垂直直的的，则从主轴向立柱看，对于单立柱机床，X轴的正方向指向右方；

n对于双立柱机床，从主轴向左侧立柱看时X轴的正方向指向右边在在工工件件旋旋转转的的机机床床上上，如车床、磨床，X轴的运动方向是在工件的径向，并平行于横向拖板，刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的方向。

2022/11/515（3）Y轴方向规定轴方向规定由Z、X确定（4）工件固定刀具移动时的旋转坐标与X、Y、Z对应为A、B、C方向右手螺旋（5）附加轴）附加轴如果在X、Y、Z主要坐标以外，还有与它们平行的坐标，可分别定义第二座标系，指定为U、V、W。

如还有第三组运动，则分别指定为P、Q、R。

（6）对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述为刀具运动所作的规定，做相反的安排。

刀具固定、工件移动时在X、Y、Z、A、B、C上要加“”，X=-Xu编程坐标规定为：

按照工件固定，刀具移动进行编程编程坐标规定为：

按照工件固定，刀具移动进行编程2022/11/516三、典型数控机床的坐标简图三、典型数控机床的坐标简图数控车床和镗床坐标系数控车床和镗床坐标系2022/11/517数控铣床坐标系数控铣床坐标系2022/11/5182022/11/5192022/11/5202022/11/5212022/11/5222.2.3数控机床的坐标系统数控机床的坐标系统（11）机床坐标系）机床坐标系n机床上固有的坐标系机床上固有的坐标系主轴与机床坐标系的主轴与机床坐标系的ZZ轴重合或平行轴重合或平行n关键是确定数控机床坐标系的零点（原点）数控机床坐标系的零点（原点）M。

n机床零点机床零点MM是确定数控机床坐标系的零点以及其它坐标系和机床参考点的出发点。

n数控机床坐标系是由生产厂家实现确定的，可以在机床用户使用说明书中查到。

n车床的机床零点多在主轴法兰盘接触面的中心，即主轴前端面的中心上。

2022/11/523n数控铣床的机床零点因生产厂家的不同而不同n在数控车床上，原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处。

n在数控铣床上，机床原点一般取在三个直线坐标轴正方向的极限位置上。

2022/11/5242022/11/525

（2）机床参考点）机床参考点R（由挡铁和限位开关预先确定好的点由挡铁和限位开关预先确定好的点）n数控机床坐标系是机床固有的坐标系统，它是通过操作刀具或工件返回机床零点M的方法建立。

在大多数情况下，当已在大多数情况下，当已经装好刀具和工件时，机床的零点已不能返回，因而需设机经装好刀具和工件时，机床的零点已不能返回，因而需设机床参考点床参考点。

n机床参考点是由机床制造厂家定义的一个点，机床参考点是由机床制造厂家定义的一个点，R和和M的坐标位的坐标位置关系是固定的，其位置参数存放在数控系统中置关系是固定的，其位置参数存放在数控系统中。

当数控系统启动时，都要执行返回参考点R，由此建立各种坐标系。

n参考点参考点RR用挡块和限位开关精确地预先确定好的用挡块和限位开关精确地预先确定好的，多位于加工区域的边缘。

2022/11/526n多数数控机床都可以自动返回参考点多数数控机床都可以自动返回参考点R。

如果因断电使控制。

如果因断电使控制系统失去现有的座标值，则可返回参考点，并重新获得准确系统失去现有的座标值，则可返回参考点，并重新获得准确的位置值的位置值。

（3）工件坐标系）工件坐标系n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。

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。

n数控机床坐标系是进行设计和加工的基准，但有时利用机床但有时利用机床坐标系编制零件的加工程序并不方便坐标系编制零件的加工程序并不方便。

n如果选择工件上某一点作为工件零点，以工件零点为原点且平行于机床坐标轴X、Y、Z建立一个新坐标系，就称工件坐工件坐标系标系。

（44）绝对坐标系和增量坐标系）绝对坐标系和增量坐标系n在数控系统中，移动到一个坐标系的特定点运动可以用绝对坐标系或增量坐标系。

n绝对与增量坐标系可通过指令G90/G91进行选择2022/11/5272022/11/5282.3数控加工指令代码和程序结构数控加工指令代码和程序结构n2.3.1程序段格式程序段格式n程序段格式指程序中的字、字符、数据的安排规则。

n不同的数控系统有不同的程序段格式，格式不符合规定，数控系统便不能接受，则程序将不被执行而出现报警提示。

n程序段的格式可分为固定顺序程序段格式、分隔符程序格式和可变程序段格式。

n数控机床发展初期采用的固定顺序程序段格式以及后来的分隔符程序格式，现已不用或很少使用，最常用的是地址可变地址可变程序段格式程序段格式，简称字地址程序格式字地址程序格式。

2022/11/529n其形式如下：

N_GxxX_Y_Z_F_S_T_Mxx;

n例如：

N10G01X40.0Z20.0F0.2；

其中，N为程序段地址码，用于指令程序段号；

G为指令动作方式的准备功能地址，G01为直线插补指令；

X为坐标轴地址，后面的数字表示刀具移动的目标点坐标；

F为进给量指令地址，后面的数字表示进给量。

2022/11/530功能代码详细说明功能代码详细说明（11）字）字数控机床的程序由若干“程序段”组成，每个程序段由按照一定顺序和规定排列的“字”组成。

字是由表示地址的英文字母、特殊文字和数字集合而成。

字表示某一功能的一组代码符号。

（22）顺序号字）顺序号字顺序号字也称程序段号或序号。

它是数控加工程序中用得最多，但是又最不容易引起人们重视的一种程序字。

顺序字一般位于程序段开头，它由地址符N和随后的1-4位数字组成。

顺序号可以用于主程序、子程序和用户宏程序中。

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