数控铣编程.ppt
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数控铣编程.ppt
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第三章数控铣/加工中心编程与应用基础1.1.1.1.数控机床的坐标系数控机床的坐标系数控机床的坐标系数控机床的坐标系(数控机床的坐标轴和运动方向均已标准化,这(数控机床的坐标轴和运动方向均已标准化,这(数控机床的坐标轴和运动方向均已标准化,这(数控机床的坐标轴和运动方向均已标准化,这给数控系统和机床的设计、程序编制和使用维修给数控系统和机床的设计、程序编制和使用维修给数控系统和机床的设计、程序编制和使用维修给数控系统和机床的设计、程序编制和使用维修带来极大的便利。
)带来极大的便利。
)带来极大的便利。
)带来极大的便利。
)1.1.1.1.1111机床坐标系(机床上固有的坐标系)机床坐标系(机床上固有的坐标系)机床坐标系(机床上固有的坐标系)机床坐标系(机床上固有的坐标系)1111机床坐标系的确定机床坐标系的确定机床坐标系的确定机床坐标系的确定(1111)机床相对运动的规定)机床相对运动的规定)机床相对运动的规定)机床相对运动的规定编编编编程程程程时时时时,假假假假定定定定工工工工件件件件静静静静止止止止,刀刀刀刀具具具具运运运运动动动动,实实实实际际际际恰恰恰恰相相相相反;反;反;反;(2222)机床坐标系的规定)机床坐标系的规定)机床坐标系的规定)机床坐标系的规定在数控机床上,机床的动作是由数控装置来控制在数控机床上,机床的动作是由数控装置来控制在数控机床上,机床的动作是由数控装置来控制在数控机床上,机床的动作是由数控装置来控制的,为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动,必的,为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动,必的,为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动,必的,为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动,必须先确定机床上运动的位移和运动的方向,这就需要须先确定机床上运动的位移和运动的方向,这就需要须先确定机床上运动的位移和运动的方向,这就需要须先确定机床上运动的位移和运动的方向,这就需要通过坐标系来实现,这个坐标系被称之为通过坐标系来实现,这个坐标系被称之为通过坐标系来实现,这个坐标系被称之为通过坐标系来实现,这个坐标系被称之为机床坐标系机床坐标系机床坐标系机床坐标系。
右手笛卡儿直角坐标系决定标准机床坐标系右手笛卡儿直角坐标系决定标准机床坐标系右手笛卡儿直角坐标系决定标准机床坐标系右手笛卡儿直角坐标系决定标准机床坐标系中中中中XXXX、YYYY、ZZZZ坐标轴的相互关系:
坐标轴的相互关系:
坐标轴的相互关系:
坐标轴的相互关系:
1111)大大大大拇拇拇拇指指指指XXXX坐坐坐坐标标标标;食食食食指指指指YYYY坐坐坐坐标标标标;中中中中指指指指ZZZZ坐标;坐标;坐标;坐标;2222)各指的指向为该坐标的正方向;)各指的指向为该坐标的正方向;)各指的指向为该坐标的正方向;)各指的指向为该坐标的正方向;3333)右右右右手手手手螺螺螺螺旋旋旋旋定定定定则则则则(大大大大拇拇拇拇指指指指的的的的指指指指向向向向为为为为各各各各坐坐坐坐标标标标的的的的正向,四指的旋转方向为旋转坐标的正向)正向,四指的旋转方向为旋转坐标的正向)正向,四指的旋转方向为旋转坐标的正向)正向,四指的旋转方向为旋转坐标的正向)决决决决定定定定围围围围绕绕绕绕XXXX、YYYY、ZZZZ坐坐坐坐标标标标旋旋旋旋转转转转的的的的旋旋旋旋转转转转坐坐坐坐标标标标,用用用用AAAA、BBBB、CCCC表示;表示;表示;表示;(33)运动方向的规定(略)运动方向的规定(略)(a)a)右手直角坐标系统右手直角坐标系统(b)Xb)X、YY、ZZ移动轴移动轴AA、旋转轴、旋转轴数控立式铣床的坐标系返回返回22坐标轴方向的确定坐标轴方向的确定(11)ZZ坐标坐标11)规规定定平平行行于于主主轴轴轴轴线线(若若没没有有主主轴轴,则则规规定定垂垂直于工件装夹表面)的坐标为直于工件装夹表面)的坐标为ZZ坐标;坐标;22)若若有有几几根根主主轴轴,则则ZZ坐坐标标平平行行与与垂垂直直于于工工件件装装夹表面的一根主轴;夹表面的一根主轴;33)若若主主轴轴能能摆摆动动(在在摆摆动动范范围围内内),ZZ坐坐标标就就是是只只与与标标准准坐坐标标系系的的一一个个坐坐标标平平行行的的坐坐标标或或是是能能与与标标准准坐坐标标系系的的多多个个坐坐标标平平行行,但但垂垂直直于于工工件件装装夹夹表面的坐标;表面的坐标;44)ZZ轴的轴的正方向正方向是使刀具远离工件的方向;是使刀具远离工件的方向;(22)XX坐标坐标11)在刀具旋转的机床上:
)在刀具旋转的机床上:
若若ZZ轴轴是是水水平平的的,则则从从主主轴轴向向工工件件看看(从从机机床床后面向前看),后面向前看),XX轴的正向指向右边;轴的正向指向右边;若若ZZ轴轴是是垂垂直直的的,从从主主轴轴向向立立柱柱看看(从从机机床床正正面看),对于面看),对于单立柱机床单立柱机床,XX轴的正向指向右边;轴的正向指向右边;对对于于双双立立柱柱机机床床,从从主主轴轴向向左左侧侧立立柱柱看看时时,XX轴的正向指向右边;轴的正向指向右边;ZZYYXX卧式数控铣床的坐标系卧式数控铣床的坐标系返回返回ZZYYXX数控龙门铣床的坐标系数控龙门铣床的坐标系返回返回22)在在工工件件旋旋转转的的机机床床上上,XX轴轴的的运运动动方方向向是是在在工工件件的的径径向向并并平平行行于于横横向向拖拖板板,刀刀具具离离开开工工件件旋旋转转中心的方向为中心的方向为XX轴的正向;轴的正向;(33)YY坐标坐标11)确确定定XZXZ的的坐坐标标的的正正方方向向后后,用用右右手手直直角角坐坐标标系确定系确定YY坐标的方向;坐标的方向;33附加坐标系附加坐标系为了编程和加工的方便,有时还要设置附加坐标为了编程和加工的方便,有时还要设置附加坐标系。
系。
对于直线运动,通常建立的附加坐标系有:
对于直线运动,通常建立的附加坐标系有:
11)指定)指定平行平行于于XX、YY、ZZ的坐标轴的坐标轴可以采用的附加坐标系:
可以采用的附加坐标系:
第二组第二组UU、VV、WW坐标,第三组坐标,第三组PP、QQ、RR坐标;坐标;22)指定)指定不平行不平行于于XX、YY、ZZ的坐标轴的坐标轴也可以采用的附加坐标系:
也可以采用的附加坐标系:
第二组第二组UU、VV、WW坐标,第三组坐标,第三组PP、QQ、RR坐标;坐标;44机床原点的设置机床原点的设置(11)机机床床原原点点是是指指在在机机床床上上设设置置的的一一个个固固定定点点,即即机机床床坐坐标标系系的的原原点点。
它它在在机机床床装装配配、调调试试时时就就已已确确定定下下来来,是是数数控控机机床床进进行行加加工工运运动动的的基基准参考点,在数控机床的使用说明书上均有说明;准参考点,在数控机床的使用说明书上均有说明;(2222)数控铣床的原点)数控铣床的原点)数控铣床的原点)数控铣床的原点在数控铣床上,机床原点一般取在在数控铣床上,机床原点一般取在在数控铣床上,机床原点一般取在在数控铣床上,机床原点一般取在XXXX、YYYY、ZZZZ坐标的正方向极限位置上坐标的正方向极限位置上坐标的正方向极限位置上坐标的正方向极限位置上55机床参考点机床参考点(11)机机床床参参考考点点是是用用于于对对机机床床运运动动进进行行检检测和控制的固定位置点。
测和控制的固定位置点。
(22)机机床床参参考考点点的的位位置置是是由由机机床床制制造造厂厂家家在在每每个个进进给给轴轴上上用用限限位位开开关关精精确确调调整整好好的的,坐坐标标值值已已输输入入数数控控系系统统中中。
因因此此参参考考点点对对机机床床原原点的坐标是一个已知数。
点的坐标是一个已知数。
注注意意:
通通常常在在数数控控铣铣床床上上机机床床原原点点和和机机床床参参考考点点是是重重合合的的;而而在在数数控控车车床床上上机机床床参参考考点是离机床原点最远的极限点。
点是离机床原点最远的极限点。
(33)数数控控机机床床开开机机时时,必必须须先先回回零零,即即确确定定机机床床原原点点,而而确确定定机机床床原原点点的的运运动动就就是是刀刀架架返返回回参参考考点点的的操操作作,这这样样通通过过确确认认参参考考点点,就就确确定定了了机机床床原原点点。
只只有有机机床床参参考考点点被被确确认认后后,刀具(或工作台)移动才有基准。
刀具(或工作台)移动才有基准。
(44)为什么要返回参考点?
为什么要返回参考点?
在在机机床床通通电电后后,要要在在机机床床上上建建立立唯唯一一的的坐坐标标系系,而而大大多多数数数数控控机机床床的的位位置置反反馈馈系系统统都都使使用用增增量量式式的的旋旋转转编编码码器器或或者者增增量量式式的的光光栅栅尺尺作作为为反反馈馈元元件件,因因而而机机床床在在通通电电开开机机后后,无无法法确确定定当当前前在在机机床床坐坐标标系系中中的的真真实实位位置置,所所以以都都必必须须首首先先返返回回参参考考点点,从从而而确确定定机机床床的的坐坐标标系系原原点。
点。
1.1.22编程坐标系编程坐标系11)编程坐标系是编程人员根据零件图样及)编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的坐标系。
加工工艺等建立的坐标系。
22)编程坐标系一般供编程使用,确定编程)编程坐标系一般供编程使用,确定编程坐标系时不必考虑工件毛坯在机床上的实际装夹坐标系时不必考虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。
位置。
如图如图所示,其中所示,其中OO22即为编程坐标系原点。
即为编程坐标系原点。
33)编程原点是根据加工零件图样及加工工)编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点。
艺要求选定的编程坐标系的原点。
4444)编程原点应尽量选择在零件的设计基准编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上,编程坐标系中各轴的方向应该与或工艺基准上,编程坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致,所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致,如图如图所示为车削零件的编程原点。
所示为车削零件的编程原点。
编程坐标系编程坐标系返回返回确定编程原点确定编程原点返回返回1.1.33加工坐标系加工坐标系1.1.44机床加工坐标系设定的实例机床加工坐标系设定的实例2.2.常用编程指令常用编程指令(严格按照操作的数控机床的编程说明书的规定进行编程(严格按照操作的数控机床的编程说明书的规定进行编程)2.12.1绝对尺寸指令(绝对尺寸指令(G90G90)和增量尺寸指令(和增量尺寸指令(G91G91)(11)G90G90所所有有运运动动轨轨迹迹坐坐标标点点的的坐坐标标值值都都从从某某一一固固定定的的坐坐标标原点计量;原点计量;(22)G91G91运运动动轨轨迹迹的的终终点点坐坐标标是是相相对对于于该该段段轨轨迹迹的的起起点点坐坐标标计量。
计量。
注意注意:
11)在在同同一一个个程程序序里里,可可单单独独使使用用,也也可可混混合合使使用用,以以不不用加减计算即可得到坐标值的原则来选用;用加减计算即可得到坐标值的原则来选用;22)但在同一条程序段中,只能使用一种,不能混用;)但在同一条程序段中,只能使用一种,不能混用;33)如如果果加加工工精精度度要要求求比比较较高高,就就选选用用G90G90,因因为为使使用用G91G91会产生累计误差。
会产生累计误差。
绝对尺寸绝对尺寸相对尺寸相对尺寸.G90.G90;G00X30Y37;G00X30Y37;.G91.G91;G00X20Y25;G00X20Y25;假设铣刀已定位至假设铣刀已定位至假设铣刀已定位至假设铣刀已定位至HHHH点,接着沿点,接着沿点,接着沿点,接着沿ABCDEFGABCDEFGABCDEFGABCDEFG程序原点程序原点程序原点程序原点AAA
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