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数控机床与编程知识整理
第一章数控机床的概述
一,基础知识
1、数宇挫创(NumericalControl,NC)简称数挫,在机床领域指用救字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种自动化技术。
2、计算机数拄(ComputerizedNumericalControl,CMC,又称Microcon^uterizedNumericalControl,MN。
是用专用计算机通过控制程序来实现部分或全部基本控制功能,并能通过接口与各种输入/输出设备建立联系的一种自动化技术。
3、数控机床的姐成
f机床本体
数控系统(CNC<置)(垓心)
驱动裝誉
、辅助装^
4、数挫机床的应用范围
冬品种小批童零件
5.数挫机床分类
点位控制(熱钻.冲•点炸)轮耶控制(乍.孤线切割)
金WWM位•钻、优.焼筲)
6、逐点比较法直线插补
「倨差判别
坐标进给偏差计算终点判别
四象限直线插补进给方向判定和倔差计算公式
7、逐点比较法第一象限圆弧摘补
二、例题
1、设欲加工的第一象限直线OE如右图所示,直线起点在原点,终点为E(6,4).试用逐点比校法对该直线进行插补,产并禹出轨迹图・
麹
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2、对于第一象限圓弧AB,起点A(4,0),终点B(0,4),利用逐点比较法进行圓弧插补.
碌列别
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1
F F.-Po-^l -0-2*441—7 X.-4-1-3 Yi-0 E-S-l-7 2 Ft<0 ♦y *1a7“2"Z 屮 S-71-C 3 F/0 ♦y 时旳・2时1=3 皿y.^2 S-5 4 Fg<0 RE阪+X2 EM 5 6 片>0 -x 片*瓯+17 E=3 Fg<0 *7 FE+2%+口 S=2 7 FcX) r Rr*r2vl=> «r=4»yr= S=1 8 PT<0 r2巧+1=0 E=O 第三章数控编程基础 一、基础知识 1、数挫加工程序的内零 L宀(主程序 加工程序 (子程序 (1)无论是主程序还是子程序都是由程序名、程序内容和程序结束组成。 (2)程序的内零则由若干程序段俎成,程序段是由若干程序字组成。 (3)程序姿势程序指令中的最小有效单位。 2、数牲程序編制的步竦 程序轎制分为手工和自动编程两种. 其编程步骤为: 分析图样和制定工艺方案、数值计笄、编写零件加工程序、制作控制介质、程序校脸与首伴试切。 A镐程手野訂f 分 数值计算t 加工释序 *] 制介质 析图#彌剧定二艺.方芙t * * 程序校 与首件试 t * 刼 加工t A t A 3模态代码是指某些G代码在一个程序段被指定后,立到以后程序段出现同俎的另一个代码时■才失效的G代码。 非模态代码是指只有书写了该代码时才有效的代码。 4、与坐标轴移动有关的描令 代码 功能 代码 功能 G00 定位(快速H线插补) G03 逆圆或螺旋线插补 G01 点线插补 G3C B9 G02 版阴或螺旋纟戈捕补 5、与坐标设定有关的指令 代蚂 功能 代码 功能 G11 • 坐杯轴的Y移和旋转 G17 逸HxYftfii G10 UXifiGii G18 逸Wzxfifii G15 工针半标系选抒献态) G19 选抒YZ半面 G16 £#半标系选抒(芥檢掬 G58 N线偏林XZ G52 局部坐杯系没定 G59 肖线Wvz G53 M从坐杯系选样 G54 血红偏移X 「G55 1*1线僞楼Y G56 直线侃移无 G57 血线僞林XY 6、刀具补偿描令 代码 功能 G40 刀貝半径补伫取泊 G41 刀1! 半矗庄补偿 G42 刀具Y径肩补偿 G43 刀具长度1E补偿 G44 刀其长度负补偿 G49 刀JI长度补偿収消 7与指令确定的数值有关的指令 代珂 功能 代冈 功繼 G90 绝对伯偏胖 G95 遇给吊(毎转) G91 G20 怜入值为英制 G94 (毎分钟〉 G21 输入値为*制 &可简化编I程的描令 代码 功繼 代码功能 G50 几何细放取fi GM 怎仇钻JLIM定開坏 G51 儿何缩放 GS4 険咬理纹凶定鮒坏 G62 GS科 強孔同定循出切連遐刀 G73 AiftW孔钻孔 GS6 悼扎凶定納坏{快退刀) G74 GS7 甘習Wii•循环<快追刀) G76 坏 G89 胃借同左絡坏(MC85) GM MdrWH功號馭河 G274 人ifrM步攻螺纹 G81 仙孔WltUfi坏 G284 右啟问眇攻縹纹 GS2 9其他功能G代码 (W 功能 代釘 功£ G4M Gdl GO9 勺停检A(IM^) G64 nun令停酸金 G22 W^IrWWWfi* G175 阴简 CA2J Oise G31 ■步 G187 公年1? 制布仗 G174 10、辅助功能代码(M代码) M00程序停止.执行M00后程序停止,可按机床上的起动按钮使机床重新起动,继续执行以后的程序。 M01可选择的程序停止.当按下机床搽作面板上的“选择开机”按钮时,执行M01以后程序停止,重新起动则继续执行下段。 M02和M30程序结束. M03、M04和M05主轴正移、反榕和停持. M06换刀. 11、各坐标轴的确定 (1)Z轴的确定 Z轴是传递切削力的主轴所规定的主轴轴向。 其方向是平行于主轴轴线,运离工件方向为正方向。 (2)X轴的确定 丫轴一般是水平的,平行于工件的莪夹平血。 它平行于主妥的切列方向,且以此方向为主方向。 1)对于工伴旋转的机床(如车床、磨床等),X坐标是工件的径向且平行于横向拖坂,刀具远离四转中心是正向; 2)对于刀具旋转的机床(如链、钻、锂床) ①当Z轴水平时,沿刀具主轴向工件看,X轴的正方向指向右边。 ©当Z轴为铅垂方向(立式主轴)时 a.对于单立柱机床,X轴的正方向扌&向右边。 b.对于双立柱机床(如龙门机床),当站在操作台一侧从主轴向左侧立柱看时,X轴的正方向指向右边。 (3)Y轴的确定 Y轴的运动方向则根据X轴和Z轴 12、无论机床采用什么形式,都假设零件精致,而刀具是运动的。 13、标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴用右手笛卡儿点角坐标系决定。 14、数控机床的坐标系包扌专机床坐标系和容伴坐标系。 15、程序原点: 零伴坐标系的原点称为程序原点,也称编程原点或程序原点。 第四章数控铳床编程 一、基础知识: 1.快地定位 GOOXYZ 2.直线进给运动直线插补 G01XYZF 3、平面定义指令 G17指令XY平帀;G02或G03XYIJ(或R)F G18指令ZX平ir;G02或G03XZJK(或R)F G19指令YZ平旬;G02或G03YZJK(或R)F。 1,1,K为圆心坐标,圆弧半径R。 G02顺时针圓弧抽补指令 G03逆时针圆弧插补栢令 4、刀具半径补偿指令 G40是取消刀具半径补偿功能。 G41是刀具半径左补偿指令。 即沿看刀具林进方向,刀具始终位于工件的左侧。 G42是刀具半径右补偿指令。 即沿看刀具前进方向,刀具始终位于工件的右侧。 刀补据令的程序段格式: 1)GOO/GOlG41/G42DXYF 2)G00/G01G40XY 1)中的n为刀具丰径补伶地址,地址中存就的是刀具半律的4^-x;X、•为由非刀补状岛进入刀具丰径补俟状怎的 皑从位匠・ 2)中的X、•为由刀补状氏迁減刊律刀补状冷們烬点位辽,Y翔为刀具中心的位丘・ 注意: 1)只能在G00或G01指令下建立刀具半径补偿状态及取消刀具半径补偿状态。 2)在建立刀补时,必须有连续两段的平面位移指令。 5、刀具县长度补偿的建立、执行与扌故消 G43: 刀具长度补偿分为刀具长度正补偿及H代码; G44: 刀具长度负补偿及H代码; 6、于程序 M98P程序号 010 N01 ••• NOnM99 7、钱像指令 649: 取消刀具长度补偿用。 L调用次数 子程序程序号 子程序体 于程序结束并返凹主程序 M21: 关于X轴的钱像(对称于Y轴) M22: 关于Y轴的钱像(对称于X轴) M23: 取消钱像・ 8、比例缩放指令格式 ⑴各轴按相同比例编程: G511CY_Z_P_ X_Y_Z_为缩放中心坐标;P_缩放比例系数; G50取消比例缩放. (2)各轴以不同比例编程: G51K_YQ」K 1、J、K对应X、Y、Z的比例 9、诞持编程指令格式 編程格式: G682CY_R_ G69・ 其中G68为坐标旋转;G69取消坐标系旋转;X、Y为旋转中心的坐标值(可以是X、Y、Z中的任意两个,它们由当前平可选捋指令G17、G18、G19中的一个确定),当X、Y省珞时,G68指令认为当前的位置即为旋转中心;R为旋转角度,逆时针旋转定义为正方向,顺时针旋转定义为负方向。 10、数控桃床的分类(分别优缺点) ( 工作台升降数控桃床 主轴头升降式数控铳床 龙门式数控桃床 卧式数抄铳床 、复合式数控铁•床 二、例题 1、图3~20所示加工路线为实际零件轮廓,刀具初始位置为(0,0,200),工件坐标系原点在工件上裘面处,用机0的立桃刀精桃厚为4mm的工件. 80 > Y 厂 O 40 5 20 X 80 40 圏320例4 編程如下: N01G90G92X0Y0Z200设置刀具起始位盪 N02GOOX50.Y-40. 刀具快速平移到下刀位霍 N03Z2. 快速降至安全平外 NC)4S800M03MO8 打开冷却、起动主轴 N05G01Z-5.F50 怪速下至切削深度 N06G41D01X40.F150 至此切削点进入刀具半径补偿状态 N07X-80.直线进给 N08Y-20.直线进给 N09G02X-40.Y20.R40.F100顺时针圆弧减速进给 N010G03X20.Y80.R60. 逆时针圆弧减速进给 N01IG01X4O.F150 点线加逵进给 N012Y-45.直线进给 N013M09M05 关闭冷却、主轴停转 N014GOOZ200. 快速抬刀 N015G40X0Y0 取消刀补、刀具归位 N016M02程序绪束 2、 钏5饥如图3・22所示的三条楙,槽深均为2mm.试用刀典补偿指令编程。 选样郴诜刀为I号,刀补设为0,杆诜刀为2号.刀补设为2mm, N(H)IGOOX20Y20Z2T0101%;刀至A”. N002S1500M03E轴止转15001/niin \(M)3G01Z2Fl50 N004X80 N0O7M06T02 換02号刀 N0O8S1500M03 ±ttlil: H1500i7miu N0O9G43G01H01 Z2F400 刀HK/ff补<22m! n,務至(: 点 N010Z2Fl50 Z向进刀金槽底 N01IX«0 X向进给IftK N(H)5GOOZ100 刀只上^lOOuiiu N(M)6X20X40M05 刀只格至B点 3、编制如图3>23所示矣件的程序,期件上4个方槽的尺寸、形状相同,槍潦2mm, 10.2mm,未注圓角丰径为R5,设起刀点为(0,0,20(庆 ()1000(MA1N_PR()GRAMM) N01 G9O G92 XOYOZ2O0设置起刀点的位置 N02 G00 X30. Y15・Z5. 快速移至第一切削点上方 N03 G91 S600 M「)3 相对坐标,主轴正41600r/min NOO4 M98 PIO 调用于程序10 N5 Y-3Q N6 G00Z7 N7 M99 N05 G00 X70. N06 M98 P10. N07 G00 X-70. Y50. N08 M98 P10 N09 G00 X70. N010 M98 P10. N011 M05 N012 G90 G00 X0Y0Z200 N013 M02 4、精袂如图3-24所示的4个形状相同.髙5mm的凸起•设工件坐标原点位于工件上表面对特中心,刀具起始位置拄工件坐标系(0,0,100)处,A(6.84,18.794Q,B(17.101,46.985,0),C(<985,17.101,0),D(18.794,6.84,0) 5、 00011//(主程序) N10G90G92X0Y0Z10.0M03S500 N2OGCM1XOYOZ2.O N30M98P0012 N40G68X0Y0R45.0 N50M98P0012 N60G69 N70G68XOY0R90.0 N80M98P0012 N90G69 N1OOG(X)ZIO.O N110M30 00012//(子程序) N1G01Z-2.0F100.0 N2G41G01X20.0YOD01 N3GO2X40.0Y0110.0 N4G02X30.0Y01-5.0 N5G03X20.0Y01-5.0 N6GOOZ2.O N7G4(JGOOXOYO N8M99 第五章数控钻钱加工中心编制 —、基础知识 1、G98/G99GXYZRPQLF ・G98表示自动抬髙至初始平帀高度。 G99表示自动抬高至安全平也高度。 XY是孔中心位疋坐标。 Z是孔底位誉或孔的深度。 R是安全平如离度。 P刀具在孔底停留吋问。 用于G76、G82、G88、G的。 Q深孔加工(G73、G83)Dt,毎次下钻的进给深度;或钱孔(G76、G87)时,刀具的横向備移童。 Q的值永运为正值。 L为子程序调用次数,U)吋,只记忆加工参数,不执行加工。 只调用一次时,L1可以省略。 F为钻孔的进给速度。 2、浅孔加工指令 ⑴G81主要用于定位孔和一般浅孔加工.指令为 G81XYZRF ⑵G82主要用于键扎. 所用刀具为铉刀或铉钻,是一种专用刀具,用于对已加工的孔刮平端面或切出圆柱形或锥形深头孔。 G82XYZRPF 3、深孔加工栢令 (1)G73为高it派孔加工指令 G73XYZRQF ⑵G83为一般潔孔加工掘令. G83XYZRQF 4、璟纹加工据令 ⑴G74为左缘纹加工描令。 G74XYZRF G98返凹R安全平面. G99返凹初始平面. ⑵G84为右螺纹加工«令. G84XYZRF 与G74不同的是,在快速降至安全平動R后,正转起动主轴,丝锥攻入孔底后停转,再反转退刀。 5、钱孔加工指令 (1)G85XYZRF G86参数格式与G85相同,与G85不同的是: 当钱孔至孔底后,主轴停转,快速返凹安全平血(G99时)或初始平面(G98吋)后,主轴重新起动。 (2)G88XYZRPF 其因定循环动作与G86类似。 不同的是,刀具在桂孔至孔底后,暂停P秒,然后主轴停止持动。 退刀是在子动方式F进厅。 (3)G89XYZRPF 其固定循环动作与G85的唯一差別是,在钱孔至孔底时暂停P秒。 (4)G76为输经稠环韬令.精锤循环与粗彼循环的区别是: 刀具钱至孔底后,主轴定向停止,并反刀尖方向偏移,使刀具辰退出时刀尖不致划伤精加工孔的表ilc G76XYZRQPF Q反刀尖方向快速偽移。 ⑸G87为晋钱(又称反钱)循环拒令. G87XYZRQPF
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