数控车床编程GSK980TA、980TD教学课件说课材料.ppt
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1、数控车床编程GSK980TA、980TD教学课件2.2.数控机床的工作原理数控机床的工作原理加工程序输入输出装置数控装置辅助控制装置伺服驱动装置检测反馈装置机床本体23.3.数控车床的介绍数控车床的介绍数控车床分类数控车床分类n n简易数控车床(经济型数控车床):简易数控车床(经济型数控车床):简易数控车床(经济型数控车床):简易数控车床(经济型数控车床):是低档次数控车床,是低档次数控车床,一般是用单板机或单片机进行控制,机械部分是在普通车一般是用单板机或单片机进行控制,机械部分是在普通车床的基础上改进设计的。床的基础上改进设计的。n n多功能数控车床:多功能数控车床:多功能数控车床:多功能
2、数控车床:也称全功能型数控车床,由专门的数控也称全功能型数控车床,由专门的数控系统控制,具备数控车床的各种结构特点。系统控制,具备数控车床的各种结构特点。数控车削中心数控车削中心数控车削中心数控车削中心:在数控车床的基础上增加其他的附加坐标在数控车床的基础上增加其他的附加坐标轴。轴。按结构和用途数控车床主要可分为数控卧式车床、数控立式车床和数按结构和用途数控车床主要可分为数控卧式车床、数控立式车床和数按结构和用途数控车床主要可分为数控卧式车床、数控立式车床和数按结构和用途数控车床主要可分为数控卧式车床、数控立式车床和数控专用车床(如数控凸轮车床、数控曲轴车床、数控丝杠车床等)。控专用车床(如数
3、控凸轮车床、数控曲轴车床、数控丝杠车床等)。控专用车床(如数控凸轮车床、数控曲轴车床、数控丝杠车床等)。控专用车床(如数控凸轮车床、数控曲轴车床、数控丝杠车床等)。32.2.数控车的特点数控车的特点(1)加工生产效率高(2)减轻劳动强度、改善劳动条件(3)对零件加工的适应性强、灵活性好(4)加工精度高、质量稳定(5)有利于生产管理4数控机床与普通机床的区别?数控机床与普通机床比较:数控机床与普通机床比较:数控机床在普通机床基础上增加了对机床运动和动作自动控制 的功能部件,使数控机床能够自动完成 对零件加工的全过程。5加工工件的方法不同:加工工件的方法不同:61、成型法普通车床的加工方法:72、
4、仿型法83、手动法9数控车床的加工方法:10第二节第二节 程序编制的基本概念程序编制的基本概念一一 、数控编程概述数控编程概述 编程就是将加工零件的编程就是将加工零件的编程就是将加工零件的编程就是将加工零件的加工顺序加工顺序加工顺序加工顺序、刀具运动轨迹的、刀具运动轨迹的、刀具运动轨迹的、刀具运动轨迹的尺寸数据尺寸数据尺寸数据尺寸数据、工艺参数工艺参数工艺参数工艺参数(主运动和进给运动速度、切削深度)(主运动和进给运动速度、切削深度)(主运动和进给运动速度、切削深度)(主运动和进给运动速度、切削深度)以及以及以及以及辅助操作辅助操作辅助操作辅助操作(换刀、主轴正反转、冷却液开关、刀具夹(换刀、
5、主轴正反转、冷却液开关、刀具夹(换刀、主轴正反转、冷却液开关、刀具夹(换刀、主轴正反转、冷却液开关、刀具夹紧、松开等)加工信息,用规定的文字、数字、符号组成紧、松开等)加工信息,用规定的文字、数字、符号组成紧、松开等)加工信息,用规定的文字、数字、符号组成紧、松开等)加工信息,用规定的文字、数字、符号组成的代码,按一定格式编写成加工程序。的代码,按一定格式编写成加工程序。的代码,按一定格式编写成加工程序。的代码,按一定格式编写成加工程序。数控机床程序编制过程主要包括:分析零件图纸、工数控机床程序编制过程主要包括:分析零件图纸、工数控机床程序编制过程主要包括:分析零件图纸、工数控机床程序编制过程
6、主要包括:分析零件图纸、工艺处理、数学处理、编写零件程序、程序校验。艺处理、数学处理、编写零件程序、程序校验。艺处理、数学处理、编写零件程序、程序校验。艺处理、数学处理、编写零件程序、程序校验。11 二、编程方法分类二、编程方法分类二、编程方法分类二、编程方法分类 程序编制可分成程序编制可分成程序编制可分成程序编制可分成手工编程和自动编程手工编程和自动编程两类。两类。两类。两类。1 1 1 1、手工编程:、手工编程:、手工编程:、手工编程:整个程序的编制过程是由人工完成的。要求整个程序的编制过程是由人工完成的。要求整个程序的编制过程是由人工完成的。要求整个程序的编制过程是由人工完成的。要求编程
7、人员不仅要熟悉数控代码及编程规则,而且编程人员不仅要熟悉数控代码及编程规则,而且编程人员不仅要熟悉数控代码及编程规则,而且编程人员不仅要熟悉数控代码及编程规则,而且还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力。还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力。还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力。还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力。对于点位加工或几何形状不太复杂的零件,数控对于点位加工或几何形状不太复杂的零件,数控对于点位加工或几何形状不太复杂的零件,数控对于点位加工或几何形状不太复杂的零件,数控编程计算较简单,程序段不多,手工编程即可实编程计算较简单,程序段不多,手工编程即可实编程计算较简单,
8、程序段不多,手工编程即可实编程计算较简单,程序段不多,手工编程即可实现。现。现。现。122 2、自动编程:、自动编程:、自动编程:、自动编程:指在编程过程中,除了分析零件图样和制定指在编程过程中,除了分析零件图样和制定指在编程过程中,除了分析零件图样和制定指在编程过程中,除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外,其余工作均由计算机辅工艺方案由人工进行外,其余工作均由计算机辅工艺方案由人工进行外,其余工作均由计算机辅工艺方案由人工进行外,其余工作均由计算机辅助完成。根据输入方式的不同,可将自动编程分助完成。根据输入方式的不同,可将自动编程分助完成。根据输入方式的不同,可将自动编程分助完成。根据
9、输入方式的不同,可将自动编程分为图形数控自动编程、语言数控自动编程为图形数控自动编程、语言数控自动编程为图形数控自动编程、语言数控自动编程为图形数控自动编程、语言数控自动编程(APTAPT)和语音数控自动编程、视觉系统编程等。)和语音数控自动编程、视觉系统编程等。)和语音数控自动编程、视觉系统编程等。)和语音数控自动编程、视觉系统编程等。目前,图形数控自动编程是使用最为广泛的目前,图形数控自动编程是使用最为广泛的目前,图形数控自动编程是使用最为广泛的目前,图形数控自动编程是使用最为广泛的自动编程方式。自动编程方式。自动编程方式。自动编程方式。13图形数控自动编程软件n nCAXA CAXA 制
10、造工程师制造工程师-北航海尔软件有限公司北航海尔软件有限公司 14n nMastercam-Mastercam-美国美国 CNC CNC Software Software 公司公司图形数控自动编程软件15n nPRO/E-PRO/E-美国美国 PTC PTC 公司公司图形数控自动编程软件16其它:n nSolidworks软件nCatia软件n广州红地公司推出的金银花系统nUG软件 17 为了简化编程和保证程序的通用性,对数控机床的坐标轴和方向命为了简化编程和保证程序的通用性,对数控机床的坐标轴和方向命为了简化编程和保证程序的通用性,对数控机床的坐标轴和方向命为了简化编程和保证程序的通用性,
11、对数控机床的坐标轴和方向命名制定了统一的标准,规定直线进给坐标轴用名制定了统一的标准,规定直线进给坐标轴用名制定了统一的标准,规定直线进给坐标轴用名制定了统一的标准,规定直线进给坐标轴用X X X X、Y Y Y Y、Z Z Z Z表示,常称基本坐表示,常称基本坐表示,常称基本坐表示,常称基本坐标轴。标轴。标轴。标轴。X X X X、Y Y Y Y、Z Z Z Z 坐标轴的相互关系用右手定则决定,图中大拇指指向坐标轴的相互关系用右手定则决定,图中大拇指指向坐标轴的相互关系用右手定则决定,图中大拇指指向坐标轴的相互关系用右手定则决定,图中大拇指指向 X X X X 轴的正方向,食指指向轴的正方向
12、,食指指向轴的正方向,食指指向轴的正方向,食指指向Y Y Y Y轴的正方向,中指指向为轴的正方向,中指指向为轴的正方向,中指指向为轴的正方向,中指指向为 Z Z Z Z 轴的正方向。轴的正方向。轴的正方向。轴的正方向。第三节第三节 程序的编制程序的编制一、坐标系一、坐标系 右右手手笛笛卡卡尔尔坐坐标标系系181、机床原点、机床坐标系、机床原点、机床坐标系n na a、机床原点机床原点机床原点机床原点 机床原点也称为机床零点机床原点也称为机床零点机床原点也称为机床零点机床原点也称为机床零点,它的位置通常由机床制造厂确定。在机床它的位置通常由机床制造厂确定。在机床它的位置通常由机床制造厂确定。在机
13、床它的位置通常由机床制造厂确定。在机床 经过设计、制造和调整之后,这个原点便被确定下来,它是固的点。经过设计、制造和调整之后,这个原点便被确定下来,它是固的点。经过设计、制造和调整之后,这个原点便被确定下来,它是固的点。经过设计、制造和调整之后,这个原点便被确定下来,它是固的点。数控车床的机床原点的位置大多数规定在其主轴旋转中心与卡盘后端数控车床的机床原点的位置大多数规定在其主轴旋转中心与卡盘后端数控车床的机床原点的位置大多数规定在其主轴旋转中心与卡盘后端数控车床的机床原点的位置大多数规定在其主轴旋转中心与卡盘后端 面的交点上。面的交点上。面的交点上。面的交点上。n nb b、机床坐标系机床坐
14、标系机床坐标系机床坐标系 以机床原点作为坐标系原点建立的坐标以机床原点作为坐标系原点建立的坐标 系就是机床坐标系,它是制造和调整机床的系就是机床坐标系,它是制造和调整机床的 基础,一般不允许随意变动。基础,一般不允许随意变动。19机床坐标系方向确定:机床坐标系方向确定:机床坐标系方向确定:机床坐标系方向确定:对车床而言对车床而言对车床而言对车床而言:Z Z 轴轴与主轴轴线重合,即操作者的左右方向,刀具远离工件的方向与主轴轴线重合,即操作者的左右方向,刀具远离工件的方向为为Z Z轴的正方向;轴的正方向;X X 轴轴水平面内垂直于水平面内垂直于 Z Z 轴,即操作者的前后方向,刀具远离工件的轴,即
15、操作者的前后方向,刀具远离工件的方向为方向为 X X 轴的正方向;轴的正方向;Y Y 轴轴(通常是虚设的)与(通常是虚设的)与 X X轴和轴和Z Z轴一起构成遵循右手定则的坐标轴一起构成遵循右手定则的坐标系统。系统。前置刀架的坐标系前置刀架的坐标系后置刀架的坐标系后置刀架的坐标系20图图 2.5 车床坐标系车床坐标系212、机械原点机械原点 数控装置上电时并不知道机床原点,为了正数控装置上电时并不知道机床原点,为了正确地在机床工作时建立机床坐标系,通常在每个确地在机床工作时建立机床坐标系,通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点(机械坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点(机械原点),机床
16、起动时,通常要进行机动或手动回原点),机床起动时,通常要进行机动或手动回参考点,以建立机床坐标系。参考点,以建立机床坐标系。通过参数指定机械原点到机床原点的距离。通过参数指定机械原点到机床原点的距离。以机械原点为原点,坐标方向与机床坐标方以机械原点为原点,坐标方向与机床坐标方向相同建立的坐标系叫做机械坐标系,在实际使向相同建立的坐标系叫做机械坐标系,在实际使用中通常以参考坐标系计算坐标值。用中通常以参考坐标系计算坐标值。22数控车床的机床坐标系机床原点O与机械原点O的关系23n n3、工件坐标系、程序原点工件坐标系、程序原点 工件坐标系是编程人员在编程时使用的,编程人员选工件坐标系是编程人员在
17、编程时使用的,编程人员选择工件上的某一已知点为原点(也称程序原点),建立一个择工件上的某一已知点为原点(也称程序原点),建立一个新的坐标系,称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直新的坐标系,称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效,直到被新的工件坐标系所取代。有效,直到被新的工件坐标系所取代。工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单,尺寸换算工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单,尺寸换算少,引起的加工误差小等条件。一般情况下,程序原点应选少,引起的加工误差小等条件。一般情况下,程序原点应选在尺寸标注的基准或定位基准上。对车床编程而言,工件坐在尺寸标注的基准或定位基准上。对车床编程而言,工
18、件坐标系原点一般选在工件轴线与工件的前端面、后端面、卡爪标系原点一般选在工件轴线与工件的前端面、后端面、卡爪前端面的交点上。前端面的交点上。工件原点的设置一般遵循以下原则:工件原点的设置一般遵循以下原则:n n与设计基准或装备基准重合,以利于编程;与设计基准或装备基准重合,以利于编程;n n尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面;尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面;n n最好选在工件的对称中心上;最好选在工件的对称中心上;n n要便于测量和检测。要便于测量和检测。24254、绝对编程与相对编程、绝对编程与相对编程 指令轴移动的距离可以采用两种方法指令轴移动的距离可以采用两种方法
19、绝对值坐标绝对值坐标编程和相对值(增量)坐标编程。绝对值编程是利用轴移编程和相对值(增量)坐标编程。绝对值编程是利用轴移动的终点位置的坐标值编程;相对值编程是指轴移动的终动的终点位置的坐标值编程;相对值编程是指轴移动的终点坐标相对于起点坐标的矢量值编程。点坐标相对于起点坐标的矢量值编程。X X,Z Z表示绝对值编程;表示绝对值编程;U U,WW表示相对值编程表示相对值编程从A点到B点的绝对值编程和相对值编程如下:绝对值编程:X30 Z25;相对值编程:U20 W15;26二、程序结构二、程序结构二、程序结构二、程序结构n n加工程序由加工程序由加工程序由加工程序由程序名程序名程序名程序名和若干
20、个和若干个和若干个和若干个程序段程序段程序段程序段组成。组成。组成。组成。n n程序段由程序段由程序段由程序段由一个或若干个指令字一个或若干个指令字一个或若干个指令字一个或若干个指令字组成,字是数控程序的最小单位。组成,字是数控程序的最小单位。组成,字是数控程序的最小单位。组成,字是数控程序的最小单位。n n每个指令字由每个指令字由每个指令字由每个指令字由地址符和数字地址符和数字地址符和数字地址符和数字组成(字组成(字组成(字组成(字 地址结构),代表机床的地址结构),代表机床的地址结构),代表机床的地址结构),代表机床的一个位置或一个动作。地址符由字母组成,每个字母、数字、符一个位置或一个动
21、作。地址符由字母组成,每个字母、数字、符一个位置或一个动作。地址符由字母组成,每个字母、数字、符一个位置或一个动作。地址符由字母组成,每个字母、数字、符号(正负号)称为字符。号(正负号)称为字符。号(正负号)称为字符。号(正负号)称为字符。n n程序的起始符:程序的起始符:程序的起始符:程序的起始符:%n n程序结束符:程序结束符:程序结束符:程序结束符:M30M30。n n每一行程序以分号结尾。每一行程序以分号结尾。每一行程序以分号结尾。每一行程序以分号结尾。n n注释符:括号注释符:括号注释符:括号注释符:括号“()()()()”内或分号内或分号内或分号内或分号“;”后的内容为注释文字。后
22、的内容为注释文字。后的内容为注释文字。后的内容为注释文字。n n注:注:注:注:一个零件程序是按程序段的输入顺序执行的,而不是按程序一个零件程序是按程序段的输入顺序执行的,而不是按程序段号的大小顺序执行的,但书写或输入程序时,建议按升序。段号的大小顺序执行的,但书写或输入程序时,建议按升序。27n n 一个零件程序是由遵循一定结构、句法和格式规一个零件程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个程序段组成的,而每个程序段是由若干个则的若干个程序段组成的,而每个程序段是由若干个指令字组成的。指令字组成的。程程程程 序序序序 O1000O1000 N01 G00 X50 Z100;N01 G00
23、X50 Z100;N10 G01 U100 W500 F150 S300 M03;N10 G01 U100 W500 F150 S300 M03;N N 程序段程序段程序段程序段 N200 M30 N200 M30 ;指令字指令字指令字指令字 281 1、程序的文件名(程序名)、程序的文件名(程序名)格式:格式:O _ _ _ _O _ _ _ _ 说明:说明:1)O 1)O:文件名首字母,后面必须有四位数字:文件名首字母,后面必须有四位数字 2)2)例如:例如:O0001O0001、O1001O1001、O1100O1100、O9999O9999;2 2、顺序号、顺序号 (标识作用(标识作用
24、)格式:格式:N _ _ _ _ N _ _ _ _ 说明:说明:1 1)范围:)范围:N1N1N9999N9999 2 2)例如:)例如:N1N1、N01N01、N001N001、N0001N0001等价等价293、进给功能字:、进给功能字:F 由进给地址符和数字组成,单位一般为由进给地址符和数字组成,单位一般为 mm/minmm/min或或 mm/rmm/r F F指令表示刀具中心运动时的进给速度。由指令表示刀具中心运动时的进给速度。由F F和其后的和其后的若干数字组成。数字的单位取决于每个系统所采用的进给若干数字组成。数字的单位取决于每个系统所采用的进给速度的指定方法。具体内容见所用机床
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