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数控车床编程入门.doc

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模块二 数控车床编程入门知识数控车床的程序编制必须严格遵守相关的标准,数控编程是一项很严格的工作,首先必须掌握一些基础知识,才能学好编程的方法并编出正确的程序。一、数控车床的坐标系与运动方向的规定(一)建立坐标系的基本原则1.永远假定工件静止,刀具相对于工件移动。2.坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系。如图 1-28 所示大拇指的方向为 X 轴的正方向,食指指向为 Y 轴的正方向,中指指向为 Z 轴的正方向。在确定了 X、Y、Z 坐标的基础上,根据右手螺旋法则,可以很方便地确定出 A、B、C 三个旋转坐标的方向。图 1-28 右手笛卡尔直角坐标系3、规定 Z 坐标的运动由传递切削动力的主轴决定,与主轴轴线平行的坐标轴即为 Z 轴,X 轴为水平方向,平行于工件装夹面并与 Z 轴垂直。4、规定以刀具远离工件的方向为坐标轴的正方向。依据以上的原则,当车床为前置刀架时,X 轴正向向前,指向操作者,如图 1-29 所示;当机床为后置刀架时,X 轴正向向后,背离操作者,如图 1-30 所示。学习目标知识目标●掌握数控车床坐标系的定义。●掌握数控加工程序的格式与组成。●熟悉数控车床编程常用符号及指令代码。能力目标●掌握数控车床编程的入门知识,并能灵活运用。图 1-29 水平床身前置刀架式数控车床的坐标系图 1-30 倾斜床身后置刀架式数控车床的坐标系(二)机床坐标系机床坐标系是以机床原点为坐标系原点建立起来的 ZOX 轴直角坐标系。1.机床原点机床原点(又称机械原点)即机床坐标系的原点,是机床上的一个固定点,其位置是由机床设计和制造单位确定的,通常不允许用户改变。数控车床的机床原点一般为主轴回转中心与卡盘后端面的交点,如图 1-31 所示。图 1-31 机床原点2.机床参考点机床参考点也是机床上的一个固定点,它是用机械挡块或电气装置来限制刀架移动的极限位置。作用主要是用来给机床坐标系一个定位。因为如果每次开机后无论刀架停留在哪个位置,系统都把当前位置设定成(0,0) ,这就会造成基准的不统一。数控车床在开机后首先要进行回参考点(也称回零点)操作。机床在通电之后,返回参考点之前,不论刀架处于什么位置,此时 CRT 上显示的 Z 与 X 的坐标值均为 0。只有完成了返回参考点操作后,刀架运动到机床参考点,此时 CRT 上显示出刀架基准点在机床坐标系中的坐标值,即建立了机床坐标系。(三)工件坐标系数控车床加工时,工件可以通过卡盘夹持于机床坐标系下的任意位置。这样一来在机床坐标系下编程就很不方便。所以编程人员在编写零件加工程序时通常要选择一个工件坐标系,也称编程坐标系,程序中的坐标值均以工件坐标系为依据。工件坐标系的原点可由编程人员根据具体情况确定,一般设在图样的设计基准或工艺基准处。根据数控车床的特点,工件坐标系原点通常设在工件左、右端面的中心或卡盘前端面的中心。二、数控车床加工程序结构与格式(一)程序段结构一个完整的程序,一般由程序名、程序内容和程序结束三部分组成。1.程序名FANUC 系统程序名是 O。是四位正整数,可以从 0000-9999。如O2255。程序名一般要求单列一段且不需要段号。2.程序主体。程序主体是由若干个程序段组成的,表示数控机床要完成的全部动作。每个程序段由一个或多个指令构成,每个程序段一般占一行,用“;”作为每个程序段的结束代码。3.程序结束指令。程序结束指令可用 M02 或 M30。一般要求单列一段。(二)程序段格式现在最常用的是可变程序段格式。每个程序段由若干个地址字构成,而地址字又由表示地址字的英文字母、特殊文字和数字构成,见表 1-2。表 1-2 可变程序段格式1 2 3 4 5 6 7 8 9 10注意机床坐标系与工件坐标系的区别,注意机床原点、机床参考点和工件坐标系原点的区别。N G X U Y V Z W I J K R F S T M 程序段号准备功能坐标尺寸字 进给功能主轴功能刀具功能辅助功能例如N50 G01 X30.0 Z40.0 F100 说明1、N为程序段号,由地址符 N 和后面的若干位数字表示。在大部分系统中,程序段号仅作为“跳转”或“程序检索”的目标位置指示。因此,它的大小及次序可以颠倒,也可以省略。程序段在存储器内以输入的先后顺序排列,而程序的执行是严格按信息在存储器内的先后顺序逐段执行,也就是说,执行的先后次序与程序段号无关。但是,当程序段号省略时,该程序段将不能作为“跳转”或“程序检索”的目标程序段。2.程序段的中间部分是程序段的内容,主要包括准备功能字、尺寸功能字、进给功能字、主轴功能字、刀具功能字、辅助功能字等。但并不是所有程序段都必须包含这些功能字,有时一个程序段内可仅含有其中一个或几个功能字,如下列程序段都是正确的程序段。 N10 G01 X100.0 F100; N80 M05;3.程序段号也可以由数控系统自动生成,程序段号的递增量可以通过“机床参数”进行设置,一般可设定增量值为 10,以便在修改程序时方便进行“插入”操作。三、数控车床的编程指令体系FANUC0i 系统为目前我国数控机床上采用较多的数控系统,其常用的功能指令分为准备功能指令、辅助功能指令及其它功能指令三类。1.准备功能指令常用的准备功能指令见表 1-3表 1-3 FANUC 系统常用准备功能一览表G 指令 组别 功能 程序格式及说明▲G00 快速点定位 G00 XU ZW ;G0101直线插补 G01 XU ZW F ;G02 顺时针方向圆弧插补G03 逆时针方向圆弧插补G02 XU ZW R F ;G02 XU ZW I K F ;G04 00 暂停 G04 X ; 或 G04 U ;或 G04 P ;G20 英制输入 G20;G2106米制输入 G21;G27 返回参考点检查 G27 X Z ;G28 返回参考点 G28 X Z ;G3000返回第 2、3、4 参考点G30 P3 X Z ;或 G30 P4 X Z ;G32 螺纹切削 G32 X Z F ;F 为导程G3401变螺距螺纹切削 G34 X Z F K ;▲G40 刀尖半径补偿取消 G40 G00 XU ZW ;G41 刀尖半径左补偿 G41 G01 XU ZW F ;G4207刀尖半径右补偿 G42 G01 XU ZW F ;G50 坐标系设定或主轴最大速度设定G50 X Z ;或G50 S ;G52 局部坐标系设定 G52 X__Z__;G53 选择机床坐标系 G53 X__Z__;▲G54 选择工件坐标系 1 G54;G55 选择工件坐标系 2 G55;G56 选择工件坐标系 3 G56;G57 选择工件坐标系 4 G57;G58 选择工件坐标系 5 G58;G590014选择工件坐标系 6 G59;G65 00 宏程序调用 G65 P L ;G66 宏程序模态调用 G66 P L ;▲G6712宏程序模态调用取消 G67;G70 精车循环 G70 P Q ;G71 粗车循环 G71 U R ;G71 P Q U W F ;G72 端面粗车复合循环 G72 W R ;G72 P Q U W F ;G73 多重车削循环 G73 U W R ;G73 P Q U W F ;G7400端面深孔钻削循环 G74 R ;G74 XU ZW P Q R F ;G75 外径/内径钻孔循环 G75 R ;G75 XU ZW P Q R F ;G7600螺纹切削复合循环 G76 P Q R ;G76 XU ZW R P Q F ;G90 外径/内径切削循环 G90 XU ZW F ;G90 XU ZW R F ;G92 螺纹切削复合循环 G92 XU ZW F ;G92 XU ZW R F ;G9401端面切削循环 G94 XU ZW F ;G94 XU ZW R F ;G96 恒线速度控制 G96 S ;▲G9702取消恒线速度控制 G97 S ;G98 每分钟进给 G98 F ;▲G9905每转进给 G99 F ;说明①打▲的为开机默认指令。②00 组 G 代码都是非模态指令。③不同组的 G 代码能够在同一程序段中指定。如果同一程序段中指定了同组 G 代码,则最后指定的 G 代码有效。④G 代码按组号显示,对于表中没有列出的功能指令,请参阅有关厂家的编程说明书。资 料 卡模态指令一经指定就一直有效,直到被同组的 G 代码取消为止。非模态指令只在本程序段中有效,下一段程序需要时必须重写。2.辅助功能指令FANUC 系统常用的辅助功能指令见表 1-4表 1-4 常用 M 指令一览表序号指令 功能 序号 指令 功能1 M00 程序暂停 7 M30 程序结束并返回程序头2 M01 程序选择停止 8 M08 冷却液开3 M02 程序结束 9 M09 冷却液关4 M03 主轴顺时针方向旋转 10 M98 调用子程序5 M04 主轴逆时针方向旋转 11 M99 返回主程序6 M05 主轴停止3.其他功能指令常用的其他功能指令有刀具功能指令、主轴转速功能指令、进给功能指令,这些功能指令的应用,对简化编程十分有利,将在后面的内容中详细介绍。
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