數(shù)控加工編程基礎(chǔ).ppt

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1、數(shù)控技術(shù),第二章 數(shù)控加工編程基礎(chǔ),2020/8/4,2,主 要 內(nèi) 容,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 編程的基礎(chǔ)知識(shí) 第三節(jié) G指令編程方法與舉例 第四節(jié) 數(shù)控編程的工藝處理 第五節(jié) 程序編制中的數(shù)值計(jì)算,2020/8/4,3,內(nèi) 容 提 要,本章將簡(jiǎn)要介紹數(shù)控加工工藝和典型數(shù)控加工方法、手工加工程序編制的方法及編程實(shí)例。,2020/8/4,4,準(zhǔn)備1數(shù)控車(chē)床的結(jié)構(gòu)組成,CK7815數(shù)控車(chē)床,2020/8/4,5,,CK7815數(shù)控車(chē)床床身導(dǎo)軌為60傾斜布置，排屑方便。導(dǎo)軌截面為矩形，剛性很好。主軸由調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，主軸尾端帶有液壓夾緊油缸，可用于快速自動(dòng)裝夾工件。床鞍溜板上裝有橫向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)塔

2、刀架，刀盤(pán)可選配8位或12位?？v橫向進(jìn)給系統(tǒng)采用直流伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠，使刀架移動(dòng)。尾座套筒采用液壓驅(qū)動(dòng)?？刹捎霉怆娮x帶機(jī)和手工鍵盤(pán)程序輸入方式，帶有CRT顯示器、數(shù)控操作面板和機(jī)械操作面板。另外還有液動(dòng)式防護(hù)門(mén)罩和排屑裝置。,鑫盛機(jī)床AD-15B數(shù)控車(chē)床,2020/8/4,7,XK5032型數(shù)控銑床,準(zhǔn)備2數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)組成,2020/8/4,8,,和傳統(tǒng)的銑床一樣，機(jī)床的主要部件有床身、銑頭、主軸、縱向工作臺(tái)(X軸)、橫向床鞍(Y軸)、可調(diào)升降臺(tái)(手動(dòng))、液壓與氣動(dòng)控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等。作為數(shù)控機(jī)床的特征部件有X、Y、Z(刀具)各進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)用伺服電機(jī)、行程限位及保護(hù)開(kāi)關(guān)、數(shù)控操作面板

3、及其控制臺(tái)。伺服電機(jī)內(nèi)裝有脈沖編碼器，位置及速度反饋信息均由此取得，構(gòu)成半閉環(huán)控制系統(tǒng)。,2020/8/4,9,準(zhǔn)備3加工中心的結(jié)構(gòu)組成,2020/8/4,10,第一節(jié) 概 述,2020/8/4,11,一、程序編制的基本概念,2020/8/4,12,一. 程序編制的基本概念,程序編制是指：從零件圖紙到數(shù)控加工指令的有序排列（制成控制介質(zhì)）的全過(guò)程。 將零件加工的工藝分析、加工順序、零件輪廓軌跡尺寸、工藝參數(shù)(f、s、t)及輔助動(dòng)作（變速、換刀、冷卻液?jiǎn)⑼?、工件夾緊松開(kāi)等）等，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼按一定的格式編寫(xiě)加工程序單，并將程序單的信息變成控制介質(zhì)的整個(gè)過(guò)程。,,,,20

4、20/8/4,15,一. 程序編制的基本概念,2020/8/4,16,二、手工編程的內(nèi)容和步驟,2020/8/4,17,二、手工編程的內(nèi)容和步驟,1.圖紙工藝分析 在對(duì)圖紙工藝分析（與普通加工的圖紙分析相似）的基礎(chǔ)上確定： 加工機(jī)床、刀具與夾具； 零件加工的工藝線路、工步順序； 切削用量（f、s、t）等工藝參數(shù)。,2020/8/4,18,2.計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡 根據(jù)圖紙尺寸及工藝線路的要求： 選定工件坐標(biāo)系； 計(jì)算零件輪廓和刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)值； 將坐標(biāo)值按NC機(jī)床規(guī)定編程單位（脈沖當(dāng)量）換算為相應(yīng)的編程尺寸。,二、手工編程的內(nèi)容和步驟,2020/8/4,19,3.編制程序及初步校驗(yàn) 根據(jù)制定的加

5、工路線、切削用量、選用的刀具、輔助動(dòng)作，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定指令代碼及程序格式，編寫(xiě)零件加工程序，并進(jìn)行校核、檢查上述兩個(gè)步驟的錯(cuò)誤。,二、手工編程的內(nèi)容和步驟,2020/8/4,20,4.制備控制介質(zhì) 將程序單上的內(nèi)容，經(jīng)轉(zhuǎn)換記錄在控制介質(zhì)上（如存儲(chǔ)在磁盤(pán)上），作為數(shù)控系統(tǒng)的輸入信息，若程序較簡(jiǎn)單，也可直接通過(guò)鍵盤(pán)輸入（MDI）。,二、手工編程的內(nèi)容和步驟,2020/8/4,21,5.程序的校驗(yàn)和試切 所制備的控制介質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的校驗(yàn)和試切削，證明是正確無(wú)誤，才能用于正式加工。如有錯(cuò)誤，應(yīng)分析錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，進(jìn)行相應(yīng)的修改。 常用的校驗(yàn)和試切方法：閱讀法、模擬法、試切法等。,計(jì)算運(yùn)

6、動(dòng)軌跡,圖紙工藝分析,程序編制,制備控制介質(zhì),校驗(yàn)和試切,,,,,,,零件圖紙,,,,,,,錯(cuò)誤,修改,二、手工編程的內(nèi)容和步驟,2020/8/4,22,三、數(shù)控編程方法,2020/8/4,23,三、數(shù)控編程方法,編程方法：手工編程和自動(dòng)編程 1、手動(dòng)編程 定義：整個(gè)編程過(guò)程由人工完成。對(duì)編程人員的要求高（熟悉數(shù)控代碼功能、編程規(guī)則，具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力） 適用： 幾何形狀不太復(fù)雜的零件； 三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)以下加工程序,2020/8/4,24,三、數(shù)控編程方法,2、自動(dòng)編程： 定義：編程人員根據(jù)零件圖紙的要求，按照某個(gè)自動(dòng)編程系統(tǒng)的規(guī)定，將零件的加工信息用較簡(jiǎn)便的方式送入計(jì)算機(jī)，

7、編程系統(tǒng)將能根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的類型輸出數(shù)控加工程序。 分類：語(yǔ)言式自動(dòng)編程和圖形交互式自動(dòng)編程。 適用： 形狀復(fù)雜的零件； 雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個(gè)孔的零件）； 雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件（如非圓曲線輪廓的計(jì)算）。,2020/8/4,25,三、數(shù)控編程方法,3、比較 用手工編程時(shí)，一個(gè)零件的編程時(shí)間與機(jī)床實(shí)際加工時(shí)間之比，平均約為 30：1。 數(shù)控機(jī)床不能開(kāi)動(dòng)的原因中，有2030%是由于加工程序不能及時(shí)編制出造成的 編程自動(dòng)化是當(dāng)今的趨勢(shì)！但手工編程是學(xué)習(xí)自動(dòng)編程基礎(chǔ)！,2020/8/4,26,三、數(shù)控編程方法,4、標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)際上通用的數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)有2種： ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織

8、標(biāo)準(zhǔn)。 EIA美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8870 1988,2020/8/4,27,第二節(jié) 編程的基礎(chǔ)知識(shí),2020/8/4,28,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),2020/8/4,29,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),1. 程序的組成 一個(gè)完整的數(shù)控加工程序由程序名、程序體和程序結(jié)束三部分組成。 O0001 程序名 N01 G92 X50.0 Y20.0 ； N02 ； N03 ； 程序體 N04 ； N05 ; N M02 ； 程序結(jié)束,,O、P、地址,程序號(hào)（名），置于程序開(kāi)頭，用作一個(gè)具體加工程序的存儲(chǔ)、檢索、調(diào)用標(biāo)記。,程序段：

9、程序段號(hào)功能字段結(jié)束符,程序段號(hào) 地址數(shù)字,2020/8/4,30,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),程序名 程序名（程序號(hào)）是一個(gè)程序必需的標(biāo)識(shí)符。由地址符后帶一般為4位數(shù)字組成。程序號(hào)地址符常見(jiàn)的有：“%”、“O”、“P”等，視具體數(shù)控系統(tǒng)而定。西門(mén)子系統(tǒng)和國(guó)產(chǎn)華中I型系統(tǒng)用 “%”，日本FANUC系統(tǒng)用 “O”；美國(guó)的AB系統(tǒng)用“P”。 程序體 它表示數(shù)控加工要完成的全部動(dòng)作，是整個(gè)程序的核心。它由許多程序段組成，每個(gè)程序段由一個(gè)或多個(gè)指令字構(gòu)成。 程序結(jié)束 它是以程序結(jié)束指令M02 或M30，結(jié)束整個(gè)程序的運(yùn)行。,,2020/8/4,31,加工程序的結(jié)構(gòu) 加工程序 主程序和子程序

10、程序段(block) 字(word) 地址和數(shù)據(jù),一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),2020/8/4,32,2、程序段的格式 定義：程序段是可作為一個(gè)單位來(lái)處理的、連續(xù)的字組，是加工程序中的一條語(yǔ)句。一個(gè)加工程序是若干個(gè)程序段組成的。 程序段中指令字的排列順序和書(shū)寫(xiě)規(guī)則，不同的數(shù)控系統(tǒng)有不同的程序段格式。格式不合規(guī)定，數(shù)控裝置會(huì)發(fā)出出錯(cuò)報(bào)警。 程序段格式：主要有固定順序程序段格式，帶分隔符的程序段格式，以及字地址可變程序段格式三種。固定順序程序段格式現(xiàn)在已很少采用。,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),2020/8/4,33,帶分隔符的程序段格式采用分隔符號(hào)將各字分開(kāi)，每個(gè)字的順序所代表的功能固定不變，這種

11、程序段格式不直觀易出錯(cuò)，常用于功能不多、相對(duì)固定的數(shù)控裝置中。如我國(guó)數(shù)控線切割機(jī)床的數(shù)控裝置多采用3B或4B帶分隔符的程序段格式，B為分隔符號(hào)，其一般格式為： BXBYBJGZ。 目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的是字地址可變程序段格式。,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),2020/8/4,34,3、字地址可變程序段格式 N03 G91 G01 X50 Y60 F200 S400 M03 M08 ；,程序段號(hào),一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),2020/8/4,35,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),該程序段命令機(jī)床用1號(hào)刀具以300r/min的速度正轉(zhuǎn)，并以60mm/min的進(jìn)給速度直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)至X80.5mm和Z-35mm處。,2

12、020/8/4,36,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),（1）程序段標(biāo)號(hào)，程序段結(jié)束字符 程序段標(biāo)號(hào)指令： 地址符 N 后帶若干數(shù)字組成； 程序段結(jié)束指令： 每一個(gè)程序段都應(yīng)有結(jié)束符，它是數(shù)控系統(tǒng)編譯程序的標(biāo)志。常用的有： “；”、“LF”、“NL”、“CR” 等視具體數(shù)控系統(tǒng)而定。,2020/8/4,37,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),（2）指令字 每個(gè)程序段由若干個(gè)指令字組成。 所謂字是指一系列按規(guī)定排列的字符，作為一個(gè)信息單元存儲(chǔ)、傳遞和操作。 字是由一個(gè)英文字母與隨后的若干位十進(jìn)制數(shù)字組成，這個(gè)英文字母稱為地址符。 如：“X2500”是一個(gè)字，X為地址符，數(shù)字“2500”為地址中的

13、內(nèi)容。,2020/8/4,38,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),（3）字的功能 組成程序段的每一個(gè)字都有其特定的功能含義。 程序段序號(hào)字N 位于程序段之首，由字母N和后續(xù)數(shù)字組成，后續(xù)數(shù)字一般為14位的正整數(shù)。順序號(hào)與程序執(zhí)行的先后次序無(wú)關(guān)。數(shù)控系統(tǒng)不是按順序號(hào)的次序來(lái)執(zhí)行程序，而是按照程序段編寫(xiě)時(shí)的排列順序逐段執(zhí)行。,2020/8/4,39,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),順序號(hào)的作用：對(duì)程序的校對(duì)和檢索修改；作為條件轉(zhuǎn)向的目標(biāo)，即作為轉(zhuǎn)向目的程序段的名稱。有順序號(hào)的程序段可以進(jìn)行復(fù)歸操作，這是指加工可以從程序的中間開(kāi)始。 一般使用方法：編程時(shí)將第一程序段冠以N10,以后以間隔10遞增的方法設(shè)置順序號(hào)，

14、這樣，在調(diào)試程序時(shí)，如果需要在N10和N20之間插入程序段時(shí)，就可以使用N11、N12等。,,2020/8/4,40,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),準(zhǔn)備功能字G:用于建立機(jī)床或控制系統(tǒng)工作方式的指令。 尺寸字:用于確定機(jī)床上刀具運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)的坐標(biāo)位置。 進(jìn)給功能字F:用于指定切削的進(jìn)給速度。對(duì)于車(chē)床，可分為每分鐘進(jìn)給和主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給兩種，其它一般只用每分鐘進(jìn)給。 主軸轉(zhuǎn)速功能字S:用于指定主軸轉(zhuǎn)速。 刀具功能字T:用于指定加工時(shí)所用刀具的編號(hào)。 輔助功能字M:用于指定數(shù)控機(jī)床輔助裝置的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。,表2-1 常用地址碼及其含義（P13）,2020/8/4,42,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),4、 地址符

15、可變程序段格式的特點(diǎn)： 程序段中的每個(gè)指令均以字母（地址符）開(kāi)始，其后再跟數(shù)字或無(wú)符號(hào)的數(shù)字。 指令字在程序段中的順序沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定，即可以任意順序的書(shū)寫(xiě) 。 上段相同的模態(tài)指令（包括G、M、F、S及尺寸指令等）可以省略不寫(xiě)。,2020/8/4,43,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),5、主程序、子程序 在一個(gè)零件的加工程序中，若有一定量的連續(xù)的程序段在幾處完全重復(fù)出現(xiàn)，則可將這些重復(fù)的程序串單獨(dú)抽出來(lái)，按一定的格式做成子程序。,,主程序： O N01； N02； N11 M98 O07 L2； N28 M98 O08； NM02 ；,子程序 O07 N01； NM99 ；

16、 子程序 O08 N01； NM99 ；,一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu),子程序嵌套,2020/8/4,46,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2020/8/4,47,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,（一）坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名,統(tǒng)一規(guī)定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及其運(yùn)動(dòng)的方向，可使編程方便，并使編出的程序?qū)ν愋蜋C(jī)床有通用性。同時(shí)也給 維修和使用帶來(lái)極大的方便。ISO和我國(guó)都擬定了命名的標(biāo)準(zhǔn)。,2020/8/4,48,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,1、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系 ISO和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 坐標(biāo)軸：數(shù)控裝備的每個(gè)進(jìn)給軸(直線進(jìn)給、圓周進(jìn)給) 定義為坐標(biāo)系中的一個(gè)坐標(biāo)軸。 數(shù)控裝備坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)： 右

17、手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng),2020/8/4,49,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,基本坐標(biāo)系：直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系（X.Y.Z）。坐標(biāo)軸相互關(guān)系：由右手定則決定。 回轉(zhuǎn)坐標(biāo)：繞X.Y.Z 軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周進(jìn)給坐標(biāo) 軸分別用A.B.C表示， 坐標(biāo)軸相互關(guān)系由右 手螺旋法則而定。,2020/8/4,50,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手直角笛卡兒定則?；咀鴺?biāo)軸x、Y、z的關(guān)系及其正方向用右手直角定則判定。拇指為x軸，食指為Y軸，中指為z軸，圍繞x、Y、z各軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及其正方向+A、 +B、 +C分別用右手螺旋定則判定，拇指為x、Y、z的正向，四指彎曲的方向?yàn)閷?duì)應(yīng)的A、B、C的正向。,二、數(shù)控機(jī)床的坐

18、標(biāo)系,2020/8/4,52,ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：,不論機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)，一律看作是工件相對(duì)靜止，刀具運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)毒呦鄬?duì)不動(dòng)，而工件相對(duì)于刀具移動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)在各軸字母后加上“”表示工件運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系。按相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，工件運(yùn)動(dòng)的正方向恰好與刀具運(yùn)動(dòng)的正方向相反。 直線坐標(biāo)軸X、Y、Z的判定順序：先確定Z軸，再確定X軸，最后按右手定則判定Y軸。 增大工件與刀具之間距離的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向,2020/8/4,53,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2、Z坐標(biāo)軸 （1）方位Z坐標(biāo)平行主軸軸線的進(jìn)給軸。 沒(méi)有主軸或有多個(gè)主軸： 垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)。 主軸能擺動(dòng)： 在擺動(dòng)的范圍內(nèi)其軸線只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的某一坐

19、標(biāo)平行時(shí)，則該坐標(biāo)便是Z坐標(biāo)； 若在擺動(dòng)的范圍內(nèi)其軸線可與多個(gè)坐標(biāo)平行，則取垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)。,2020/8/4,54,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,（2）Z坐標(biāo)正方向規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。,數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系 臥式車(chē)床； 立式銑床；,2020/8/4,55,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,3、X坐標(biāo) 要考慮兩種情況： （1）工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（車(chē)床、磨床等）： 則刀具離開(kāi)工件的方向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向。,2020/8/4,56,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2020/8/4,57,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,（2）如果刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（銑床、鉆床、鏜床等） ，則分為兩種情況： 若Z軸為水平(如臥式銑床、鏜床)，

20、則沿刀具主軸后端向工件方向看，右手平伸出方向?yàn)閄軸正向。 若Z軸為垂直(如立式銑、鏜床，鉆床)，對(duì)于單立柱機(jī)床，則面對(duì)刀具主軸向床身立柱方向看，右手平伸出方向?yàn)閄軸正向。,2020/8/4,58,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,多軸數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系示例 (a) 臥式鏜銑床； (b) 六軸加工中心,2020/8/4,59,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,Z軸垂直（立式）雙立柱機(jī)床(龍門(mén)機(jī)床) 從刀具向左立柱看時(shí)，X軸的正方向指向右邊。,2020/8/4,60,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,4、Y坐標(biāo) 利用已確定的X、Z坐標(biāo)的正方向，用右手定則或右手螺旋法則，確定Y坐標(biāo)的正方向。 右手定則：大姆指指向+X，中指指向+Z，

21、則+Y方向?yàn)槭持钢赶颉?右手螺旋法則：在X Z平面，從Z至X，姆指所指的方向?yàn)?y。,2020/8/4,61,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,5、附加坐標(biāo)系 為了編程和加工的方便，有時(shí)還要設(shè)置附加坐標(biāo)系。 對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，通常建立的附加坐標(biāo)系有： （1）指定平行于X、Y、Z的坐標(biāo)軸 可以采用的附加坐標(biāo)系：第二組U、V、W坐標(biāo)，第三組P、Q、R坐標(biāo)。 （2）指定不平行于X、Y、Z的坐標(biāo)軸 也可以采用的附加坐標(biāo)系：第二組U、V、W坐標(biāo)，第三組P、Q、R坐標(biāo)。,2020/8/4,62,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,根據(jù)右圖所示的數(shù)控立式銑床結(jié)構(gòu)圖，試確定X、Y、Z直線坐標(biāo)。 （1）Z坐標(biāo)：平行于主軸，刀具離開(kāi)工件的

22、方向?yàn)檎?（2）X坐標(biāo)：Z坐標(biāo)垂直，且刀具旋轉(zhuǎn)，所以面對(duì)刀具主軸向立柱方向看，向右為正。 （3）Y坐標(biāo)：在Z、X坐標(biāo)確定后，用右手直角坐標(biāo)系來(lái)確定。,2020/8/4,63,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,立、臥式數(shù)控銑床,2020/8/4,64,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2020/8/4,65,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,臥式5軸數(shù)控銑床,臥式銑床,2020/8/4,66,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,(二)、機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系 編程總是基于某一坐標(biāo)系統(tǒng)的，因此，弄清楚數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的概念及相互關(guān)系是至關(guān)重要的。,2020/8/4,67,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,1、機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系 （1）機(jī)床原點(diǎn)

23、（零點(diǎn)） 機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)是在機(jī)床調(diào)試完成后便確定了，是機(jī)床上固有的點(diǎn)。 機(jī)床原點(diǎn)的建立：用回零方式建立即原點(diǎn)復(fù)歸（相當(dāng)于計(jì)算機(jī)編程中變量在內(nèi)存中的初始化）。 機(jī)床原點(diǎn)建立過(guò)程實(shí)質(zhì)上是機(jī)床坐標(biāo)系建立過(guò)程。,2020/8/4,68,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,數(shù)控車(chē)床的原點(diǎn) 數(shù)控車(chē)床的機(jī)床原點(diǎn)一般取在卡盤(pán)端面與主軸中心線的交點(diǎn)處。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機(jī)床原點(diǎn)設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。 數(shù)控銑床的原點(diǎn) 在數(shù)控銑床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在X、Y、Z坐標(biāo)的 正方向極限位置上。,2020/8/4,69,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2020/8/4,70,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,（2）機(jī)床坐標(biāo)系 以機(jī)床

24、原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)系，是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，它具有唯一性。 機(jī)床坐標(biāo)系是數(shù)控機(jī)床中所建立的工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。 注意：機(jī)床坐標(biāo)系一般不作為編程坐標(biāo)系，僅作為工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。,2020/8/4,71,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,（3）機(jī)床參考點(diǎn) 機(jī)床參考點(diǎn)的位置是由機(jī)床制造廠家在每個(gè)進(jìn)給軸上用限位開(kāi)關(guān)精確調(diào)整好的。因此參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知數(shù)。 通常在數(shù)控銑床上機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn)是重合的；而在數(shù)控車(chē)床上機(jī)床參考點(diǎn)是離機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的極限點(diǎn)。 數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)時(shí)，必須先確定機(jī)床原點(diǎn)，而確定機(jī)床原點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是刀架返回參考點(diǎn)的操作，這樣通過(guò)確認(rèn)參考點(diǎn)，就確定了機(jī)床原點(diǎn)。只有機(jī)床參考點(diǎn)

25、被確認(rèn)后，刀具（或工作臺(tái)）移動(dòng)才有基準(zhǔn)。,2020/8/4,72,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2020/8/4,73,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2、工件原點(diǎn)與工件坐標(biāo)系 工件原點(diǎn)：為編程方便在零件、工裝夾具上選定的某一點(diǎn)或與之相關(guān)的點(diǎn)。該點(diǎn)也可以與對(duì)刀點(diǎn)重合。 工件坐標(biāo)系：以工件原點(diǎn)為零點(diǎn)建立的一個(gè)坐標(biāo)系，編程時(shí)，所有的尺寸都基于此坐標(biāo)系計(jì)算。 工件原點(diǎn)偏置：工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)間的距離。 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床均可設(shè)置多個(gè)工件坐標(biāo)系，在加工時(shí)通過(guò)G指令進(jìn)行換。,2020/8/4,74,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2020/8/4,75,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2020/8/4,76,二、數(shù)控機(jī)床

26、的坐標(biāo)系,,2020/8/4,77,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,3、編程坐標(biāo)系 編程坐標(biāo)系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系。編程坐標(biāo)系一般供編程使用，確定編程坐標(biāo)系時(shí)不必考慮工件毛坯在機(jī)床上的實(shí)際裝夾位置。 4、編程原點(diǎn) 是根據(jù)加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)。編程原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致。,2020/8/4,78,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,編程坐標(biāo)系,確定編程原點(diǎn),2020/8/4,79,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,（三）、絕對(duì)坐標(biāo)編程和相對(duì)坐標(biāo)編程 1、定義 絕對(duì)坐標(biāo)編程：編程中所有點(diǎn)的坐標(biāo)

27、值基于某一坐標(biāo)系（機(jī)床或工件） 零點(diǎn)計(jì)量的編程方式。 相對(duì)坐標(biāo)編程：編程中運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)值是相對(duì)于起點(diǎn)計(jì)量的編程方式（增量坐標(biāo)編程）。,2020/8/4,80,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,要從圖中的A點(diǎn)走到B點(diǎn)。 用絕對(duì)坐標(biāo)編程為：X12.0 Y15.0； 若用相對(duì)坐標(biāo)編程則為：X-18.0 Y-20.0。,2020/8/4,81,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,同樣的加工軌跡，既可用絕對(duì)編程也可用相對(duì)編程。 選用原則：主要根據(jù)具體機(jī)床的坐標(biāo)系，考慮編程的方便(如圖紙尺寸標(biāo)注方式等)及加工精度的要求，選用坐標(biāo)的類型。 注意：在機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系中均可用絕對(duì)坐標(biāo)編程；而在使用相對(duì)坐標(biāo)編程時(shí)，上述兩個(gè)坐標(biāo)

28、系是無(wú)意義的 。,2020/8/4,82,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,如圖所示： 左圖適宜用相對(duì)坐標(biāo)系編程； 右圖適宜用絕對(duì)坐標(biāo)系編程；,2020/8/4,83,(四)、分辨率（Resolution） 分辨率（對(duì)控制系統(tǒng)）：可以控制的最小位移量。 數(shù)控機(jī)床的最小位移量（最小設(shè)定單位，最小編程單位，最小指令增量，脈沖當(dāng)量（步進(jìn)電機(jī)））是指數(shù)控機(jī)床的最小移動(dòng)單位，它是數(shù)控機(jī)床的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。一般為0.00010.01mm，視具體機(jī)床而定。 脈沖當(dāng)量對(duì)應(yīng)于每一個(gè)指令脈沖（最小位移指令）機(jī)床位移部件的運(yùn)動(dòng)量。,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2020/8/4,84,試標(biāo)出題圖1-1中各機(jī)床的坐標(biāo)系。,題圖1-1,

29、2020/8/4,85,三、穿孔帶及代碼,穿孔紙帶是早期數(shù)控機(jī)床上常用的控制介質(zhì)。把數(shù)控程序按一定的規(guī)則制成穿孔紙帶，數(shù)控機(jī)床通過(guò)紙帶閱讀裝置把紙帶上的孔位信息代碼轉(zhuǎn)換成數(shù)控裝置可以識(shí)別的電信號(hào)，經(jīng)識(shí)別和譯碼后分別輸送到相應(yīng)的寄存器，以這些指令作為控制與運(yùn)算的原始依據(jù)，控制器根據(jù)指令控制運(yùn)算及輸出裝置，達(dá)到對(duì)機(jī)床控制的目的。下圖是八單位紙帶的格式組成，目前國(guó)際通用的八單位紙帶代碼有兩種標(biāo)準(zhǔn)格式，即國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)電子工業(yè)學(xué)會(huì)(EIA)標(biāo)準(zhǔn)。這兩種格式是以每排實(shí)有信息孔總數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)來(lái)區(qū)分的。,2020/8/4,86,三、穿孔帶及代碼,2020/8/4,87,四、功能代碼簡(jiǎn)介

30、,2020/8/4,88,四、功能代碼簡(jiǎn)介,經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，程序用代碼已標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在有ISO（International Standardization Organization）和EIA(Electronic Industries Association)兩種。,2020/8/4,89,四、功能代碼簡(jiǎn)介,1、G指令 準(zhǔn)備功能 功能：指定數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方式（加工方式），為數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算等作好準(zhǔn)備。 組成：G后帶2位數(shù)字組成，從G00G99共100種。 書(shū)上表2-3中，一部分代碼未規(guī)定其含義，等待將來(lái)修訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)再指定。另一部分“永不指定”的代碼，即便將來(lái)修訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也不再指定其含義，而由機(jī)床設(shè)

31、計(jì)者自行規(guī)定其含義。,2020/8/4,90,四、功能代碼簡(jiǎn)介,表2-3中第二列中的字母表示組別，相同字母的指令為一組。不同組的代碼可在同一程序段中出現(xiàn)，否則若同組的代碼出現(xiàn)在同一個(gè)程序段中最后代碼有效。 G代碼有兩種： 一種是模態(tài)代碼，也稱為續(xù)效代碼，它一經(jīng)被運(yùn)用，就一直有效，直到出現(xiàn)同組的其它G代碼時(shí)才被取代； 另一種為非模態(tài)代碼，也稱為非續(xù)效代碼它只在出現(xiàn)的程序段中有效。表中第三列中帶*號(hào)的即為非模態(tài)指令。,2020/8/4,91,四、功能代碼簡(jiǎn)介,模態(tài)、非模態(tài)指令舉例。 N001 G00 G17 X- Y- M03 M08; N010 G01 G42 X- Y- F100; N02

32、0 X- Y-; N030 G02 X- Y- I- J-; N040 X- Y- I- J-; N050 X- Y- F200; N060 G40 X- Y- M05 M09;,2020/8/4,92,四、功能代碼簡(jiǎn)介,常用G指令代碼,2020/8/4,93,四、功能代碼簡(jiǎn)介,2、M指令 輔助功能 功能：控制機(jī)床及其輔助裝置的通斷的指令。如開(kāi)、停冷卻泵；主軸正反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)；程序結(jié)束等。 組成：M后帶2位數(shù)字組成，從M00M99，共有100種。有模態(tài)（續(xù)效）指令與非模態(tài)（非續(xù)效）指令之分。 示例：M02，M03，M08等，一般書(shū)寫(xiě)在程序段的后面。 一般CNC機(jī)械M

33、機(jī)能的前導(dǎo)零可省略，如M01可用M1表示，M03可用M3來(lái)表示，如此可節(jié)省記憶體空間及鍵入的字?jǐn)?shù)。,2020/8/4,94,四、功能代碼簡(jiǎn)介常用輔助功能,2020/8/4,95,四、功能代碼簡(jiǎn)介輔助功能,（1）M00：程序停止(進(jìn)給暫停) 在執(zhí)行完含M00的程序段指令后，機(jī)床的主軸、進(jìn)給、冷卻液都自動(dòng)停止。這時(shí)可執(zhí)行某一固定手動(dòng)操作，如工件調(diào)頭、手動(dòng)換刀或變速等。固定操作完成后，按下CYCLE START啟動(dòng)鍵，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的程序段。 （2）M01：計(jì)劃（任選）停止（條件暫停） 該指令與M00類似，所不同的是操作者必須預(yù)先按下面板上的“任選停止”按鈕，M01指令才起作用，否則系統(tǒng)對(duì)M0

34、1指令不予理會(huì)。該指令在關(guān)鍵尺寸的抽祥檢查或需臨時(shí)停車(chē)時(shí)使用較方便。,2020/8/4,96,四、功能代碼簡(jiǎn)介輔助功能,2020/8/4,97,四、功能代碼簡(jiǎn)介輔助功能,（3）M02 ：程序結(jié)束 該指令編在最后一條程序段中，用以表示加工結(jié)束。它使機(jī)床主軸、進(jìn)給、冷卻都停止，并使數(shù)控系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)。此時(shí)，光標(biāo)停在程序結(jié)束處。如欲使程式執(zhí)行光標(biāo)回到程式開(kāi)頭，必須先將模式選擇鈕轉(zhuǎn)至EDIT編輯上， 再按RESET鍵，使程式執(zhí)行指標(biāo)回到程式開(kāi)頭。 （4）M03/M04/M05：主軸旋轉(zhuǎn)方向指令 分別命令主軸正轉(zhuǎn)（由右手定則判定，大拇指指向Z正向，四指彎曲方向代表主軸正轉(zhuǎn)方向或者沿主軸軸線向Z正

35、向看順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)） 、反轉(zhuǎn)和停止運(yùn)轉(zhuǎn)。,2020/8/4,98,四、功能代碼簡(jiǎn)介輔助功能,2020/8/4,99,四、功能代碼簡(jiǎn)介輔助功能,（5）M06：換刀指令 該指令用于數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀。對(duì)于有刀庫(kù)的數(shù)控機(jī)床，即加工中心，自動(dòng)換刀過(guò)程分為換刀和選刀兩類動(dòng)作。把刀具從主軸上取下，換上所需刀具稱為換刀；選刀是選取刀庫(kù)中的刀具，以便為換刀作準(zhǔn)備。 換刀用M06，選刀用T功能指定。例如：N035 M06 Tl3，表示換上第13號(hào)刀具。對(duì)于手動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床，M06可用于顯示待換的刀號(hào)。在程序中應(yīng)安排”計(jì)劃停止”指令，待手動(dòng)換刀結(jié)束后，再手動(dòng)啟動(dòng)機(jī)床動(dòng)作。 （6）M07/M08/M09 冷卻液

36、的開(kāi)關(guān) M07 為2號(hào)冷卻液開(kāi)，用于霧狀冷卻液開(kāi)。M08為1號(hào)冷卻液開(kāi)，用于液狀冷卻液開(kāi)。M09冷卻液關(guān)。,2020/8/4,100,四、功能代碼簡(jiǎn)介輔助功能,（7）M10/Ml1：運(yùn)動(dòng)部件的夾緊、松開(kāi) 用于工作臺(tái)、工件、夾具、主軸等的夾緊或松開(kāi)。 （8）M19 ：主軸定向停止 使主軸準(zhǔn)停在預(yù)定的角度位置上。用于鏜孔時(shí)，鏜刀穿過(guò)小孔鏜大孔、反鏜孔和精鏜孔退刀時(shí)使鏜刀不劃傷已加工表面。某些數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀時(shí)，也需要主軸定向停止。 （9）M30：程序結(jié)束并返回開(kāi)始處 該指令與M02類似，但M30可使程序返回到開(kāi)始狀態(tài)，使光標(biāo)自動(dòng)返回到程序開(kāi)頭處，一按啟動(dòng)鍵就可以再一次運(yùn)行程序。故程式結(jié)

37、束大多使用M30較方便。 （10）M98/M99：子程序調(diào)用 M98：主程序調(diào)用子程序；M99：子程序結(jié)束並返回主程序。,2020/8/4,101,四、功能代碼簡(jiǎn)介,3、 F、S、T指令 （1）F 指令 指定（合成）進(jìn)給速度指令 組成：F 后帶若干位數(shù)字，如F150等。它是模態(tài)指令。 進(jìn)給速度的指定方法有直接法和代碼法兩種。 直接指定法是用F后面的數(shù)值直接指定進(jìn)給速度，一般單位為mm/min，切削螺蚊時(shí)用mm/r。例如 F500表示進(jìn)給速度為500 mm/min。 目前的數(shù)控系統(tǒng)大多數(shù)采用直接指定法。 用代碼法指定進(jìn)給速度時(shí)，F(xiàn)后面的數(shù)值表示進(jìn)給速度代碼，代碼按一定規(guī)律與進(jìn)給速度對(duì)應(yīng)。通過(guò)

38、查表或計(jì)算可得出實(shí)際進(jìn)給速度值。,2020/8/4,102,注：進(jìn)給速度 是指單位時(shí)間內(nèi)坐標(biāo)軸移動(dòng)的距離，也即是切削加工時(shí)刀具相對(duì)于工件的移動(dòng)速度。如某步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控軸，其脈沖當(dāng)量為0.002 mm，若數(shù)控裝置在0.5分鐘內(nèi)發(fā)送出20 000個(gè)進(jìn)給指令脈沖，那么其進(jìn)給速度應(yīng)為：20 0000.002/0.5=80 mm/min。加工時(shí)的進(jìn)給速度由程序代碼中的F指令控制，但實(shí)際進(jìn)給速度還是可以根據(jù)需要作適當(dāng)調(diào)整，通過(guò)機(jī)床上的倍率開(kāi)關(guān)。,四、功能代碼簡(jiǎn)介,2020/8/4,103,四、功能代碼簡(jiǎn)介,（2）S 指令（切削速度）指定主軸轉(zhuǎn)速指令 主軸轉(zhuǎn)速指令用于指定主軸的回轉(zhuǎn)速度 (rpm)

39、。S指令以S后面接 4位數(shù)字組成 。 如其指令的數(shù)值大于或小于制造廠商所設(shè)定之最高或最低轉(zhuǎn)速時(shí)，將以廠商所 設(shè)定的最高或最低轉(zhuǎn)速為實(shí)際轉(zhuǎn)速。 在操作中為了實(shí)際加工條件的需要，亦可由執(zhí)行操作面板之“主軸轉(zhuǎn)速調(diào)整率”旋鈕來(lái)調(diào)整主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速。S指令只是設(shè)定主軸轉(zhuǎn)數(shù)，并不會(huì)使主軸旋轉(zhuǎn)，需待有M03（主軸正轉(zhuǎn)）或M04（主 軸反轉(zhuǎn)）指令時(shí)，主軸才開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，二者缺一不可。 例子：S1000 M03；主軸以順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)1000rpm。,2020/8/4,104,四、功能代碼簡(jiǎn)介,主軸轉(zhuǎn)速可由下列公式計(jì)算而得 S1000 VDS：主軸轉(zhuǎn)速 rpm；V：切削速度 m/min；D：刀具直徑 mm 例如：已知用

40、10 mm高速鋼端銑刀，V22 m min，求S。 解答：S 1000 22 3.14 10 700 rpm。 注意：車(chē)削中有時(shí)要求用恒線速加工控制，即不管直徑大小，其切向速度V為定值。這樣當(dāng)進(jìn)行直徑由大到小的端面加工時(shí)，轉(zhuǎn)速將越來(lái)越大，以致于可能會(huì)產(chǎn)生因轉(zhuǎn)速過(guò)大而將工件甩出的危險(xiǎn)，因此，就必須限制其最高轉(zhuǎn)速。當(dāng)超出此值時(shí)，就強(qiáng)制截取在低于此極值的某一速度下工作。有的機(jī)床是通過(guò)參數(shù)來(lái)設(shè)置此值；而有的機(jī)床則利用G功能來(lái)指定。,2020/8/4,105,四、功能代碼簡(jiǎn)介,（3）T指令指定刀具號(hào)指令 T2格式：有的機(jī)床T后只允許跟2位數(shù)字，即只表示刀具號(hào)，刀具補(bǔ)償則由其他指令表示。如 T02表示

41、2號(hào)刀。 T4格式：有的機(jī)床T后則允許跟4位數(shù)字，前2位表示刀具號(hào)，后2位表示刀具補(bǔ)償號(hào)。 例如：T0211表示用第二把刀具，其刀具偏置及補(bǔ)償量等數(shù)據(jù)在第11號(hào)地址中。,2020/8/4,106,四、功能代碼簡(jiǎn)介,2020/8/4,107,四、功能代碼簡(jiǎn)介,4、尺寸指令 命令刀具沿坐標(biāo)軸移動(dòng)方向和目標(biāo)位置的指令 X、Y、Z 、U、V、W指令 組成：后帶符號(hào)的數(shù)字組成。如X100、Y-340等 ， 其中數(shù)字表示沿由字母指定的坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)位置值，符號(hào)表示運(yùn)動(dòng)的方向。 單位： mm、m（公制）或 inch（英制） 。視用戶 選定的編程單位而定. （由指令指定G2

42、0/G21）,2020/8/4,108,,第三節(jié) 常用準(zhǔn)備功能指令的編程方法,2020/8/4,109,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令,2020/8/4,110,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G90/G91,1、G90/G91指令： G90指令表示程序中的編程尺寸是在某個(gè)坐標(biāo)系下按其絕對(duì)坐標(biāo)給定的。 G91指令表示程序中編程尺寸是相對(duì)于本段的起點(diǎn)，即編程尺寸是本程序段各軸的移動(dòng)增量，故G91又稱增量坐標(biāo)指令。 注意： 這兩個(gè)指令是同組續(xù)效指令，也就是說(shuō)在同一程序段中只允許用其中之一，而不能同時(shí)使用。在缺省的情況下（即無(wú)G90又無(wú)G91）,默認(rèn)是在G90狀態(tài)下。,銑床編程中增量編程不能用U、W，如果用，就表示

43、為U軸、W軸。,2020/8/4,111,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G90/G91,編程舉例,用G90編程： 用G91編程,2020/8/4,113,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令,2、G92指令 坐標(biāo)系設(shè)定的預(yù)置寄存指令，它只有在采用絕對(duì)坐標(biāo)編程時(shí)才有意義。 編程格式： G92 X a_ Y_b Z_c_ a、b、c為當(dāng)前刀位點(diǎn)在所設(shè)定工件坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)值,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G92、G50,2020/8/4,114,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G92,G92指令只是設(shè)定工件原點(diǎn)，并不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，且坐標(biāo)不能用增量U、V、W表示。G92為模態(tài)指令，只有在重新設(shè)定（一個(gè)程序中允許

44、多次設(shè)定）時(shí)，先前的設(shè)定才無(wú)效。 在執(zhí)行此指令之前必須先進(jìn)行對(duì)刀，通過(guò)調(diào)整機(jī)床，將刀尖放在程序所要求的起刀點(diǎn)位置上。 上圖中，加工開(kāi)始前，刀具初始位置（起刀點(diǎn)）如圖所示，則坐標(biāo)系設(shè)定指令為： G92X30 Y30Z25;,2020/8/4,115,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,機(jī)床銑床坐標(biāo)系設(shè)定的實(shí)例 以數(shù)控銑床（FANUC 0M）加工坐標(biāo)系的設(shè)定為例，說(shuō)明工作步驟。在選擇了下圖所示的被加工零件圖樣，并確定了編程原點(diǎn)位置后，可按以下方法進(jìn)行加工坐標(biāo)系設(shè)定： （1）準(zhǔn)備工作 機(jī)床回參考點(diǎn)，確認(rèn)機(jī)床坐標(biāo)系。 （2）裝夾工件毛坯 通過(guò)夾具使零件定位，并使工件定位基準(zhǔn)面與機(jī)床運(yùn)動(dòng)方向一致。,2020/8/4

45、,116,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,2020/8/4,117,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,（3）對(duì)刀測(cè)量 用簡(jiǎn)易對(duì)刀法測(cè)量，方法如下：用直徑為10的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量棒、塞尺對(duì)刀，得到測(cè)量值為X = -437.726，Y = -298.160，如圖2.18所示。Z = -31.833，如圖2.19所示。 （4）計(jì)算設(shè)定值 按圖2.18所示，將已測(cè)得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)按設(shè)定要求運(yùn)算。 X坐標(biāo)設(shè)定值：X= -437.726+5+0.1+40= -392.626mm。 其中： -437.726mm為X坐標(biāo)顯示值；+5mm為測(cè)量棒半徑值；+0.1mm為塞尺厚度； +40.0為編程原點(diǎn)到工件定位基準(zhǔn)面在X坐標(biāo)方向的距離。,20

46、20/8/4,118,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,Y坐標(biāo)設(shè)定值： Y= -298.160+5+0.1+46.5= -246.46mm 其中：如圖2.18所示，-298.160mm為坐標(biāo)顯示值；+5mm為測(cè)量棒半徑值；+0.1mm為塞尺厚度；+46.5為編程原點(diǎn)到工件定位基準(zhǔn)面在Y坐標(biāo)方向的距離。 Z坐標(biāo)設(shè)定值： Z= -31.833-0.2=-32.033mm。 其中：-31.833為坐標(biāo)顯示值；-0.2為塞尺厚度,如圖2.19所示。 通過(guò)計(jì)算結(jié)果為：X為-392.626；Y為-246.460；Z為-32.033。,2020/8/4,119,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,圖2.18 X、Y向?qū)Φ斗椒?/p>

47、,圖2. 19Z向?qū)Φ斗椒?2020/8/4,120,二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,（5）設(shè)定加工坐標(biāo)系 將開(kāi)關(guān)放在 MDI方式下，進(jìn)入加工坐標(biāo)系設(shè)定頁(yè)面。輸入數(shù)據(jù)為： X= -392.626；Y= -246.460； Z= -32.033。 它表示加工原點(diǎn)設(shè)置在機(jī)床坐標(biāo)系的X= -392.626; Y= -246.460; Z= -32.033 的位置上。 （6）校對(duì)設(shè)定值 在進(jìn)行了加工原點(diǎn)的設(shè)定后，應(yīng)校對(duì)設(shè)定值，以保證參數(shù)的正確性。具體過(guò)程為：在設(shè)定了G54加工坐標(biāo)系后，再進(jìn)行回機(jī)床參考點(diǎn)操作，其顯示值為： X +392.626，Y +246.460，Z +32.033。

48、這說(shuō)明設(shè)定的G54加工坐標(biāo)系是正確的。,2020/8/4,121,數(shù)控車(chē)床的對(duì)刀過(guò)程。 對(duì)于具有參考點(diǎn)功能的數(shù)控車(chē)床，經(jīng)過(guò)回參考點(diǎn)操作后，由于機(jī)床原點(diǎn)是已知的、固定不變的，因此在參考點(diǎn)處顯示的是刀架上某參照點(diǎn)(如刀架中心)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)。 對(duì)刀操作在機(jī)床坐標(biāo)系控制下進(jìn)行，當(dāng)?shù)毒哐b夾好后，刀架中心和刀具刀位點(diǎn)之間的距離即是固定的，因此，可以通過(guò)刀架中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)變化來(lái)推測(cè)出刀具刀位點(diǎn)在設(shè)想的工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。可以說(shuō)，刀架中心點(diǎn)是用于對(duì)刀的參照點(diǎn)。,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G92,2020/8/4,122,其試切對(duì)刀的過(guò)程大致如下： 先進(jìn)行手動(dòng)返回參考點(diǎn)的操作。 試切外圓。

49、 用MDI方式操縱機(jī)床將工件外圓表面試切一刀，然后保持刀具在X軸方向上的位置不變，沿Z軸方向退刀，記下此時(shí)顯示器上顯示的刀架中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)值Xt，并測(cè)量工件試切后的直徑D，此即當(dāng)前位置上刀尖在工件坐標(biāo)系中的X值。(通常X零點(diǎn)都選在回轉(zhuǎn)軸心上。),一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G92,2020/8/4,123,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G92, 試切端面。用同樣的方法再將工件右端面試切一刀，保持刀具Z坐標(biāo)不變，沿X方向退刀，記下此時(shí)刀架中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)值Zt，且測(cè)出試切端面至預(yù)定的工件原點(diǎn)的距離L，此即當(dāng)前位置處刀尖在工件坐標(biāo)系中的Z值，如圖所示。,2020/8/4,124, 對(duì)刀

50、。 根據(jù)上述得到的四個(gè)數(shù)據(jù)，可用如下兩種方法進(jìn)行對(duì)刀。 方法一： 若已經(jīng)在將要運(yùn)行的程序中寫(xiě)好了“G92 Xa Zb；”的程序行，那么就應(yīng)該用手動(dòng)或MDI方法移動(dòng)刀具，將刀具移至使顯示器上所顯示的刀架中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(Xt+aD，Zt+bL)的位置。這樣就實(shí)現(xiàn)了將刀尖放在程序所要求的起刀點(diǎn)位置(a，b)上的對(duì)刀要求。,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G92,2020/8/4,125,方法二： 將刀具移到工件外可作為起刀點(diǎn)的任意某位置，記下此時(shí)刀架中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)如(X0，Z0)，可以算出該位置在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值應(yīng)該是(D+X0Xt，L+Z0Zt)。在運(yùn)行程序前保持此起刀

51、點(diǎn)位置不變的情況下，根據(jù)此計(jì)算結(jié)果值改寫(xiě)程序中“G92 X_ Z_”，指令為“G92 X (D+X0Xt) Z (L+Z0Zt)”。,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G92,2020/8/4,126,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G92, 建立工件坐標(biāo)系。 可在上述對(duì)刀完成后，在保持當(dāng)前刀具位置不變的情形下，用MDI 方式運(yùn)行“G92 Xa Zb；”(方法一)或“G92 X (D+X0Xt) Z (L+Z0Zt)；”(方法二)的程序指令，或者直接開(kāi)始運(yùn)行編好的程序，則顯示器中將顯示當(dāng)前刀尖在工件坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)(a，b)或(D+X0Xt，L+Z0Zt)。,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G54G59,3、G54 G

52、59指令 G54G59分別稱為工件坐標(biāo)系1，工件坐標(biāo)系2，，工件坐標(biāo)系6。這個(gè)工件坐標(biāo)系是在機(jī)床坐標(biāo)系設(shè)定后，通過(guò)CRT/MDI控制面板用參數(shù)設(shè)定每個(gè)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)的偏移量，而預(yù)先在機(jī)床坐標(biāo)系中建立起來(lái)的工件坐標(biāo)系。編程時(shí)，用戶可以選擇其中的任一個(gè)坐標(biāo)系。其指令格式為： G55 G00 X80.0 Y40.0 程序段含義是：刀具在工件坐標(biāo)系2(G55)內(nèi)，快速定位到絕對(duì)坐標(biāo)為X=80，Y=40 的A點(diǎn)。,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G54G59,G54的應(yīng)用 假設(shè)編程原點(diǎn)02就在距機(jī)床原點(diǎn)O1為X2、Y2、Z2處。如將已選定的加工原點(diǎn)O2的坐標(biāo)值設(shè)定在G54中，則表明在數(shù)控系統(tǒng)

53、中設(shè)定了1號(hào)工件加工坐標(biāo)系。當(dāng)G54在加工程序中出現(xiàn)時(shí)，即選擇了相應(yīng)的加工坐標(biāo)系。,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G54G59,說(shuō)明： 1、G54G59是系統(tǒng)預(yù)置的六個(gè)坐標(biāo)系，可根據(jù)需要選用。 2、G54G59建立的工件坐標(biāo)原點(diǎn)是相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)而言的，在程序運(yùn)行前已設(shè)定好，在程序運(yùn)行中是無(wú)法重置的。 3、G54G59預(yù)置建立的工件坐標(biāo)原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值可用 MDI 方式輸入，系統(tǒng)自動(dòng)記憶。 4、使用該組指令前，必須先回參考點(diǎn)。 5、G54G59為模態(tài)指令，可相互注銷。,2020/8/4,130,一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令G17,4、G17,G18,G19指令 坐標(biāo)平面指定指令。G17，G18，G1

54、9分別表示規(guī)定的操作在XY,ZX,YZ坐標(biāo)平面內(nèi)。 程序段中的尺寸指令必須按平面指令的規(guī)定書(shū)寫(xiě)。若數(shù)控系統(tǒng)只有 一個(gè)平面的加工能力，可不必書(shū)寫(xiě)。 這類指令為續(xù)效指令， 缺省值為G17。 一般，數(shù)控車(chē)床默認(rèn)在ZX平面內(nèi)加工，數(shù)控銑床默認(rèn)在XY平面內(nèi)加工。,2020/8/4,131,二、運(yùn)動(dòng)控制指令,2020/8/4,132,二、運(yùn)動(dòng)控制指令G00,1、G00指令快速定位指令 編程格式：G00 X__ Y__ Z__ ； 式中X、Y、Z：絕對(duì)值指令時(shí)是終點(diǎn)的坐標(biāo)值；增量值指令時(shí)是刀具移動(dòng)的距離。 功能：指令刀具從當(dāng)前點(diǎn)，以數(shù)控系統(tǒng)預(yù)先調(diào)定的快進(jìn)速度（修調(diào)倍率），快速移動(dòng)到程序段所指令的下一個(gè)定位

55、點(diǎn)。 只要非切削的移動(dòng)，通常使用G00指令，如由機(jī)械原點(diǎn)快速定位至切削起點(diǎn)，切削完成後 的Z軸退刀及X、Y軸的定位等，以節(jié)省加工時(shí)間（只能用于工件外部的空程行走）。 注意： G00中不需要指定進(jìn)給速度，續(xù)效指令。,2020/8/4,133,二、運(yùn)動(dòng)控制指令G00,如圖所示，空間直線移動(dòng)從A到B。其編程計(jì)算方法如下： 絕對(duì)： G90 G00 Xb Yb Zb； 增量： G91G00 X(xbxa) Y(ybya) Z(zbza) ；,2020/8/4,134,指令執(zhí)行開(kāi)始后，刀具沿著各個(gè)坐標(biāo)方向同時(shí)按參數(shù)設(shè)定的速度移動(dòng)，最后減速到達(dá)終點(diǎn)，如圖a所示。 在各坐標(biāo)方向上有可能不是同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)。刀具移

56、動(dòng)軌跡是幾條線段的組合，不是一條直線。例如，在FANUC系統(tǒng)中，運(yùn)動(dòng)總是先沿45角的直線移動(dòng)，最后再在某一軸單向移動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)位置，如圖b所示。 編程人員應(yīng)了解所使用的數(shù)控系統(tǒng)的刀具移動(dòng)軌跡情況，以避免加工中可能出現(xiàn)的碰撞。,二、運(yùn)動(dòng)控制指令G00,2020/8/4,135,,,,同時(shí)到達(dá)終點(diǎn) 單向移動(dòng)至終點(diǎn) 從A點(diǎn)到B點(diǎn)快速移動(dòng)的程序段為：G90 G00 X20 Y30； 若采用直線型定位方式移動(dòng) ，則每次都要計(jì)算其斜率后，再命令X軸及Y軸移動(dòng)，如此增加電腦的負(fù)荷，反應(yīng)速度也較慢，故一般CNC機(jī)械一開(kāi)機(jī)大都自動(dòng)設(shè)定G00以斜進(jìn)45方式移動(dòng)。,二、運(yùn)動(dòng)控制指令G00,2020/8/4,136,2

57、、G01指令直線插補(bǔ)指令 編程格式：G01 X_a_ Y_b_ Z_c_ F_f_ ； 式中：X、Y、Z：絕對(duì)值指令時(shí)是終點(diǎn)的坐標(biāo)值；增量值指令時(shí)是刀具移動(dòng)的距離。F:刀具的進(jìn)給速度(進(jìn)給量)它是一個(gè) 合成速度。F為續(xù)效指令，因此無(wú)需對(duì)每個(gè)程序段都指定F；如果F代碼不指令進(jìn)給速度被當(dāng)作零。 功能：指令多坐標(biāo)（2、3坐標(biāo)）以聯(lián)動(dòng)的方式，按程序段中規(guī)定的合成進(jìn)給速度f(wàn)，使刀具相對(duì)于工件按直線方式，由當(dāng)前位置移動(dòng)到程序段中規(guī)定的位置（a、b、c）。,二、運(yùn)動(dòng)控制指令G01,2020/8/4,137,二、運(yùn)動(dòng)控制指令G01,示例： 實(shí)現(xiàn)圖中從A點(diǎn)到B點(diǎn)的直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),其程序段為： 絕對(duì)方式編程：

58、G90 G01 X10 Y10 F100； 增量方式編程： G91 G01 X-10 Y-20 F100；,2020/8/4,138,： G90 G01 Y17. F80； X -10. Y30.； G91 X -40.； Y -18.； G90 X -22. Y0； X0.；：,二、運(yùn)動(dòng)控制指令G01,2020/8/4,139,二、運(yùn)動(dòng)控制指令示例1,2020/8/4,140,二、運(yùn)動(dòng)控制指令示例1,2020/8/4,141,二、運(yùn)動(dòng)控制指令示例2,假設(shè)銑刀已定位至H點(diǎn)，沿ABCDEFG程序原點(diǎn)A點(diǎn)，完成輪廓切削。,2020/8/4,142,二、運(yùn)動(dòng)控制指令練習(xí),二、運(yùn)

59、動(dòng)控制指令練習(xí),二、運(yùn)動(dòng)控制指令練習(xí),2020/8/4,145,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-G02、G03,3、G02,G03圓弧插補(bǔ)指令 G02：順時(shí)針圓弧插補(bǔ)。 G03：逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。 （1）順、逆方向判別規(guī)則： 沿垂直于圓弧所在平面的坐標(biāo)軸由正方向向負(fù)方向觀察，來(lái)判別圓弧的順、逆時(shí)針?lè)较颉?2020/8/4,146,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-G02、G03,2020/8/4,147,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-G02、G03,2020/8/4,148,,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-G02、G03,2020/8/4,149,（2）程序格式： XY平面： ZX平面： YZ平面：,其中： X、Y、Z的值是指圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)值

60、； I、J、K是指圓弧起點(diǎn)到圓心的增量坐標(biāo)，與G90,G91無(wú)關(guān)； X軸的分向量用位址I表示。 Y軸的分向量用位址J表示。 Z軸的分向量用位址K表示。 R為指定圓弧半徑。,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-G02、G03,2020/8/4,150,,,,I、J、K的表達(dá)意義 a)XY平面圓??； b)ZX平面圓??； c)YZ平面圓弧,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-G02、G03,2020/8/4,151,（3）圓心位置的表示方法： 由圓心指向起點(diǎn)的向量在X,Y,Z軸上的分量用I,J,K表示 。,Y,,,,,,,X,I,J,起點(diǎn),二、運(yùn)動(dòng)控制指令-G02、G03,2020/8/4,152,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-G02、G

61、03,2020/8/4,153,R表示法：用半徑R帶有符號(hào)的數(shù)值來(lái)表示： AB180 ： R 0 R100； AB180 ：R 0 R-100,說(shuō)明： a、具體采用哪種方法，視具體的數(shù)控系統(tǒng)而定。 b、G00,G01,G02,G03是同組續(xù)效指令，缺省值G01。 c、本段終點(diǎn)若與上一段終點(diǎn)位置相同，即起點(diǎn)與終點(diǎn)最終沒(méi)有相對(duì)位移，則可省略不寫(xiě)。,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-G02、G03,2020/8/4,154,,2020/8/4,155,對(duì)于整圓只能采用I、J、K的方式編程 加工如圖所示整圓 1和2。起點(diǎn)為A點(diǎn)，若采用順時(shí)針?lè)较蚝桶霃椒椒庸A1和圓2，則程序均可以寫(xiě)成： N01 G0

62、2 X20 Y0 R-20 F100； 這說(shuō)明采用 R方法來(lái)加工整圓不唯一，所以應(yīng)采用 I、 J、 K方法來(lái)加工整圓，這樣則可以得到唯一的加工路徑。 則加工圖中圓1的程序?yàn)椋? G02 X20 Y0 I-20 J0 F100； 加工上圖中圓2的程序?yàn)椋? G02 X20 Y0 I20 J0 F100；,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-G02、G03,2020/8/4,156,在圖中，當(dāng)圓弧A的起點(diǎn)為P1，終點(diǎn)為P2，圓弧插補(bǔ)程序段為： G02 X321.65 Y280 I40 J140 F50; 或：G02 X321.65 Y280 R-145.6 F50; 當(dāng)圓弧A的起點(diǎn)為P2，終點(diǎn)為P1時(shí)，圓弧插補(bǔ)程序

63、段為： G03 X160 Y60 I-121.65 J-80 F50; 或：G03 X160 Y60 R-145.6 F50;,,,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-G02、G03,2020/8/4,157,加工順弧AB、BC、CD，刀具起點(diǎn)在A點(diǎn)，進(jìn)給速度80mm/min，兩種格式編程為： 用圓心坐標(biāo)I、J編程： G92 X0 Y-15； G90 G03 X15 Y0 I0 J15 F80； G02 X55 Y0 I20 J0； G03 X80 Y-25 I0 J-25； 用圓弧半徑R編程： G92 X0 Y-15； G90 G03 X15 Y0 R15 F80； G02 X55 Y0 R20； G03 X

64、80 Y-25 R-25；,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-G02、G03,2020/8/4,158,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-示例2,2020/8/4,159,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-示例2,2020/8/4,160,刀具由坐標(biāo)原點(diǎn)O快進(jìn)至a點(diǎn)，從a點(diǎn)開(kāi)始沿a、b、c、d、e、f、a切削，最終回到原點(diǎn)O，編程如下：,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-示例2,2020/8/4,161,用絕對(duì)坐標(biāo)編程如下： N01 G90 G00 X30 Y30； N02 G01 X120 F120； N03 Y55； N04 G02 X95 Y80 I0 J25 F100； N05 G03 X70 Y105 I-25 J0； N06 G01 X

65、30 Y105 F120； N07 Y30； N08 G00 X0 Y0； N09 M02；,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-示例2,2020/8/4,162,用增量坐標(biāo)編程如下： N01 G91 G00 X30 Y30； N02 G01 X90 Y0 F120； N03 X0 Y25； N04 G02 X-25 Y25 I0 J25 F100； N05 G03 X-25 Y25 I-25 J0； N06 G01 X-40 Y0 F120； N07 X0 Y-75； N08 G00 X-30 Y-30； N09 M02；,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-示例2,2020/8/4,163,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-練習(xí)2,2020

66、/8/4,164,二、運(yùn)動(dòng)控制指令-練習(xí)2,運(yùn)動(dòng)控制指令-鑫盛實(shí)例,,例：車(chē)外圓59，長(zhǎng)90 軸。（根據(jù)程序畫(huà)圖）。FANUC 0i TC N01 M42; 換高檔(右偏置)；(G92?) N02 M03 S500; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 N03 M08; 冷卻液開(kāi) N04 T11; 切端面刀 N05 G00 X60 Z0; 快移 N06 G01 X0 F0.03; 直線，進(jìn)給量0.03 /r N07 G00 X100 Z50; 快退 N08 T22; 外圓刀,,N09 G00 X58 Z3; 快移 N10 G01 Z -80 F0.03; 車(chē)外圓 N11 G00 X60; 快移 N12 Z3; N13 X56; 第二刀初切 N14 G01 Z -50 F0.03; 車(chē)外圓 N15 G00 X80 ; 退刀 N16 Z100; N17 T33; 切槽刀 N18 G00 X58 Z -40; 快移切槽