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数控车床编程入门

更新时间:2020-08-20 04:13  

  数控车床编程入门_工学_高等教育_教育专区。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。

  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。 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。 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。 图 1-29 水平床身前置刀架式数控车床的坐标系 图 1-30 (二)机床坐标系 倾斜床身后置刀架式数控车床的坐标系 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。 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。 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 1 2 3 可变程序段格式 4 5 6 7 8 9 10 N G X U Y V Z W I R J K 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 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 ▲G00 G01 组别 01 功能 快速点定位 直线插补 程序格式及说明 G00 X(U) G01 X(U) Z(W) Z(W) ; F ; F100; G02 G03 G04 G20 G21 G27 G28 G30 00 00 06 顺时针方向圆弧插补 逆时针方向圆弧插补 暂停 英制输入 米制输入 返回参考点检查 返回参考点 G02 X(U) G02 X(U) G04 X G20; G21; G27 X G28 X Z Z Z(W) Z(W) R I F K ; F ; ; ; 或 G04 U ; G04 P 或 ; ; Z ; Z ; 返回第 2、3、4 参考 G30 P3 X 点 或 G30 P4 X G32 X G34 X Z Z F F G32 G34 ▲G40 G41 G42 G50 01 螺纹切削 变螺距螺纹切削 ;(F 为导程) K ; Z(W) Z(W) Z(W) ; F F ; ; 07 刀尖半径补偿取消 刀尖半径左补偿 刀尖半径右补偿 G40 G00 X(U) G41 G01 X(U) G42 G01 X(U) Z ; ;或 坐标系设定或主轴最 G50 X 大速度设定 G50 S G52 G53 ▲G54 G55 G56 G57 G58 G59 G65 G66 ▲G67 G70 00 局部坐标系设定 选择机床坐标系 选择工件坐标系 1 选择工件坐标系 2 选择工件坐标系 3 G52 X__Z__; G53 X__Z__; G54; G55; G56; G57; G58; G59; G65 P G66 P G67; G70 P Q ; L L 自变量指定; 自变量指定; 14 选择工件坐标系 4 选择工件坐标系 5 选择工件坐标系 6 00 12 宏程序调用 宏程序模态调用 宏程序模态调用取消 精车循环 G71 粗车循环 G71 U G71 P R Q R Q W Q ; ; U ; U R U W ; W F ; F ; W F ; G72 00 G73 端面粗车复合循环 G72 W G72 P 多重车削循环 G73 U G73 P G74 端面深孔钻削循环 G74 R G74 X(U) G75 00 外径/内径钻孔循环 G75 R ; Z(W) P Q R F ; G75 X(U) G76 螺纹切削复合循环 G76 P Q Z(W) R ; P Q R F ; G76 X(U) G90 01 G92 螺纹切削复合循环 外径/内径切削循环 G90 X(U) G90 X(U) G92 X(U) G92 X(U) G94 端面切削循环 G94 X(U) G94 X(U) G96 ▲G97 G98 ▲G99 05 02 恒线速度控制 取消恒线速度控制 每分钟进给 每转进给 G96 S G97 S G98 F G99 F ; ; ; ; Z(W) Z(W) Z(W) Z(W) Z(W) Z(W) Z(W) R F R F R F R P ; F ; F ; F Q 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。 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 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。 序 号 1 2 3 4 5 6 指令 功能 序号 指令 功能 M00 M01 M02 M03 M04 M05 程序暂停 程序选择停止 程序结束 主轴顺时针方向旋转 主轴逆时针方向旋转 主轴停止 7 8 9 10 11 M30 M08 M09 M98 M99 程序结束并返回程序头 冷却液开 冷却液关 调用子程序 返回主程序 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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