数控车床编程基础

nullnull数控仿真系统 使用要点★FANUC-0I系统标准控制面板 ★机床准备 ①选择机床（FANUC-0I） ②定义毛坯 ③放置零件或拆除零件 ④选择刀具 ⑤释放“急停按钮” ⑥启动 ⑦回“参考点”★FANUC-0I系统标准控制面板 ★机床准备 ①选择机床（FANUC-0I） ②定义毛坯 ③放置零件或拆除零件 ④选择刀具 ⑤释放“急停按钮” ⑥启动 ⑦回“参考点”★手动操作 ①主轴正转、反转、停止 ②手动进给 ③手动脉冲与手轮操作 ④主轴倍率调整 ⑤进给倍率调整 ⑥手动换刀 ★对刀和补偿参数设置 ①试切对刀法 ②刀具的形状补偿★手动操作 ①主轴正转、反转、停止 ②手动进给 ③手动脉冲与手轮操作 ④主轴倍率调整 ⑤进给倍率调整 ⑥手动换刀 ★对刀和补偿参数设置 ①试切对刀法 ②刀具的形状补偿★菜单和工具栏的使用 ①图形的缩放、旋转、移动 ②视图的转换 ③铁屑的开、关 ④仿真倍率的调整 ⑤零件的测量 ★菜单和工具栏的使用 ①图形的缩放、旋转、移动 ②视图的转换 ③铁屑的开、关 ④仿真倍率的调整 ⑤零件的测量 ★程序的编辑 ①加工程序的输入 ②程序字的修改(插入、删除、替换) ③上、下翻页 ④程序复位 ⑤程序字的查询 ⑥保存加工程序 ⑦读入加工程序 ⑧手动数据输入( MDI )★程序的编辑 ①加工程序的输入 ②程序字的修改(插入、删除、替换) ③上、下翻页 ④程序复位 ⑤程序字的查询 ⑥保存加工程序 ⑦读入加工程序 ⑧手动数据输入( MDI )★加工程序的运行 ①连续运行 ②单步运行 ③进给保持 ④切削用量的观察 ⑤停止程序的运行(停止→启动)★加工程序的运行 ①连续运行 ②单步运行 ③进给保持 ④切削用量的观察 ⑤停止程序的运行(停止→启动)★MDI键盘的功能 POS 显示刀架的当前坐标位置 PROG 显示当前程序 OFFSETSETTING 设置刀具的补偿参数 INPUT 将输入域的内容输入到当前位置 ALTER 用输入域的内容替换当前程序字 CAN 取消输入域上的一个字符 INSERT 将输入域内容插入到当前位置 之后★MDI键盘的功能 POS 显示刀架的当前坐标位置 PROG 显示当前程序 OFFSETSETTING 设置刀具的补偿参数 INPUT 将输入域的内容输入到当前位置 ALTER 用输入域的内容替换当前程序字 CAN 取消输入域上的一个字符 INSERT 将输入域内容插入到当前位置 之后DELETE 删除当前内容 PAGE 向前或向后翻页 SHIFT 选择下档字符 RESET 解除警报；系统复位； 在编程 状态下返回到程序开始处 →↑←↓ 在编辑状态下移动光标 EOB 换行符号 软键 根据CRT画面最后一行的内容 确定其功能DELETE 删除当前内容 PAGE 向前或向后翻页 SHIFT 选择下档字符 RESET 解除警报；系统复位； 在编程 状态下返回到程序开始处 →↑←↓ 在编辑状态下移动光标 EOB 换行符号 软键 根据CRT画面最后一行的内容 确定其功能null 数控车床 编程基础 null ★数控标准 数控程序编制的国际标准和国家标准 1. ISO代码和EIA代码 国际标准化协会 美国电子工业协会 2. 数控标准的主要内容： 数控的名词术语； 数控机床的坐标轴和运动方向； 数控机床的字符编码（ISO代码、EIA代码） 数控编程的程序段格式； 准备机能（G代码）和辅助机能（M代码）； 进给功能、主轴功能和刀具功能。 ★坐标轴和运动方向的命名原则 ①一律假定工件静止而刀具运动。 ②刀具远离工件的方向定义为坐标轴 的正方向 ③以右手笛卡儿坐标系作为数控机床 的标准坐标系，直线运动的坐标轴 分别用X、Y、Z 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示。★坐标轴和运动方向的命名原则 ①一律假定工件静止而刀具运动。 ②刀具远离工件的方向定义为坐标轴 的正方向 ③以右手笛卡儿坐标系作为数控机床 的标准坐标系，直线运动的坐标轴 分别用X、Y、Z表示。null★数控车床坐标轴的规定 ①Z轴与传递切削动力的主轴轴线重合 或平行，指向主轴箱的方向为Ｚ轴的 负方向，而指向尾座的方向为Ｚ轴的 正方向。 ②X轴为水平轴，其方向在工件的径向 上，平行于工件的装夹平面。 ③Y轴根据Z轴和X轴由右手笛卡儿规则 确定。对数控车床， Y轴是虚轴。null●刀架●床身●主轴箱●滚珠丝杠●床座●尾座●导轨上位刀架(后置刀架)机床+X+Z★机床坐标系 由机床生产厂家规定的，以机床某一固定点为坐标原点而建立的坐标系称为机床坐标系。 厂家对机床坐标系原点的设定通常有以下两种情况： 1）通过主轴中心线的卡盘前端面。 2）数控车床的参考点。 ★机床坐标系 由机床生产厂家规定的，以机床某一固定点为坐标原点而建立的坐标系称为机床坐标系。 厂家对机床坐标系原点的设定通常有以下两种情况： 1）通过主轴中心线的卡盘前端面。 2）数控车床的参考点。 null★工件坐标系 用户确定的编制加工程序的基准点（零点）称为工件原点。数控车床的工件原点一般定为零件精加工右端面与轴心线的交处。以工件原点为原点所构成的坐标系称为工件坐标系。 工件坐标系的X 和Z坐标轴与机床坐 标系的X和Z坐标轴 平行且方向相同。null工件坐标系 ●原点灵活 （用户设定） ●编程方便 （与工件装夹 位置无关）机床坐标系 ● 原点固定（厂家设定） ●编程不便（只有确定了工件装夹位置后方可编程）关联刀具形状 补偿参数设置俗称“对刀”★绝对坐标与相对坐标 ①绝对坐标 各点的坐标位置均以坐标原点为基准的坐标值，通常用X、Y、Z表示。 ②相对坐标 各点的坐标位置均以前一个点的位置为基准的坐标值，在数控车床中通常用 U、V、W 表示。相对坐标又称为增量坐标。★绝对坐标与相对坐标 ①绝对坐标 各点的坐标位置均以坐标原点为基准的坐标值，通常用X、Y、Z表示。 ②相对坐标 各点的坐标位置均以前一个点的位置为基准的坐标值，在数控车床中通常用 U、V、W 表示。相对坐标又称为增量坐标。null绝对坐标： G01 X140.0 Z20.0 G01 X100.0 Z70.0 相对坐标： G01 U100.0 W-40.0 G01 U-40.0 W50.0例：分别用绝对坐标和相对坐标描述下图中刀具 A→B 和 B→C的直线插补指令。★参考点（机床零点） 刀架距离机床主轴最远的一个固定极限点称为数控车床的参考点，机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。由生产厂家每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。★参考点（机床零点） 刀架距离机床主轴最远的一个固定极限点称为数控车床的参考点，机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。由生产厂家每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。null 注意： 机床坐标系原点 ≠机床参考点 　　虽然有些有些数控车床的机床坐标系原点与机床参考点重合，但概念上两者是不能混淆的。 null回参考点（回零）： 　　将刀架移到参考点的操作称作回参考点，可通过手动或程序控制来完成。 　　数控机床开机时，必须先确定机床坐标系原点，而确定机床坐标系原点的运动就是刀架返回参考点的操作，这样通过确认参考点，就确定了机床坐标系原点。只有机床参考点被确认后，刀具移动才有基准。参考点的作用： ⑴通过回参考点操作可正确地显示刀架参考点在机床坐标系中的位置。 ⑵通过回参考点操作可消除机床机械系统的累积误差。 ⑶作为刀架行程限制(超程保护)的终点。 ⑷作为进给位置反馈的测量基准点。 下列情况需要回零操作： ⑴机床关机后重新接通电源。 ⑵机床超程报警信号解除之后。 ⑶机床解除急停状态以后。参考点的作用： ⑴通过回参考点操作可正确地显示刀架参考点在机床坐标系中的位置。 ⑵通过回参考点操作可消除机床机械系统的累积误差。 ⑶作为刀架行程限制(超程保护)的终点。 ⑷作为进给位置反馈的测量基准点。 下列情况需要回零操作： ⑴机床关机后重新接通电源。 ⑵机床超程报警信号解除之后。 ⑶机床解除急停状态以后。★刀架参考点 数控机床刀架内有一个固定基准点，一般定在回转刀架的中心线上，数控系统通过控制该点的运动间接地控制刀尖的运动。机床显示器上所显示的坐标值就是该点在机床坐标系或工件坐标系中的坐标值。 说明：机床回参考点时，刀架参考点与机床参考点正好重合。★刀架参考点 数控机床刀架内有一个固定基准点，一般定在回转刀架的中心线上，数控系统通过控制该点的运动间接地控制刀尖的运动。机床显示器上所显示的坐标值就是该点在机床坐标系或工件坐标系中的坐标值。 说明：机床回参考点时，刀架参考点与机床参考点正好重合。★刀位点 加工程序中表示刀具位置的基准点。★刀位点 加工程序中表示刀具位置的基准点。nullxxZZ工件坐标系原点刀位点机床坐标系原点机床参考点(刀架移动极限点)刀架参考点屏幕显示的Z坐标值屏幕显示的X坐标值null★刀具补偿 刀具补偿是补偿实际加工时所用的刀具与编程时使用的理想刀具之间的偏差值，保证加工零件符合图纸要求的一种处理方法。★刀具形状参数补偿（对刀） 当刀位点指向工件坐标系原点时，确定刀架参考点在机床坐标系中的位置。★刀具形状参数补偿（对刀） 当刀位点指向工件坐标系原点时，确定刀架参考点在机床坐标系中的位置。XZZ补偿值X补偿值刀具形状参数补偿的目的： 为机床坐标系与工件坐标系相关联做准备。 常用对刀方法： ①试切对刀法 ②使用机外对刀仪对刀刀具形状参数补偿的目的： 为机床坐标系与工件坐标系相关联做准备。 常用对刀方法： ①试切对刀法 ②使用机外对刀仪对刀null刀具形状参数补偿的实现： 通过引用程序中使用的Txxxx来实现的。 T x x x x 当前刀具号 刀补地址号 过程： ①将某把车刀的几何偏置和磨损补偿值存入相应的刀补地址中。 ②当程序执行到含 Txxxx的程序行的内容时，即自动到刀补地址中提取刀偏及刀补数据。 ③驱动刀架拖板进行相应的位置调整。 ④TXX00取消形状参数补偿。★切削用量的三要素 ⒈切削深度ap 在垂直于刀具进给方向上，待加工表面与已加工表面的距离，切削深度又称作背吃刀量, 单位：mm 。 为了提高加工效率，粗车时可选取较大的切削深度，并留有一定的精加工余量，其大小可小于普通加工的精加工余量，一般半精车余量为0.5㎜左右，精车余量为0.1～0.5㎜。★切削用量的三要素 ⒈切削深度ap 在垂直于刀具进给方向上，待加工表面与已加工表面的距离，切削深度又称作背吃刀量, 单位：mm 。 为了提高加工效率，粗车时可选取较大的切削深度，并留有一定的精加工余量，其大小可小于普通加工的精加工余量，一般半精车余量为0.5㎜左右，精车余量为0.1～0.5㎜。null2.切削速度vc主轴转速n 切削速度vc : 切削时刀位点相对与已加工表面的瞬时速度，单位：m/min(米/分钟)。 根据已选用的切削深度、进给率和刀具耐用度来选择切削速度。切削速度选出之后可根据下式计算出主轴转速： 主轴转速 n =1000vc /πd 单位：r/min(转/分钟) 其中d为已加工表面的直径。null 3.进给速度vf 每转进给率f: 工件每转一周刀具沿进给方向的移动距离，单位：mm/r(毫米/转） 粗加工时一般取 f = 0.3～0.8mm/r 精加工时一般取 f = 0.1～0.3mm/r。 切断时一般取 f = 0.05～0.2mm/r。null 每分钟进给量（进给速度）vf ： 单位时间内刀具沿进给方向的移动距离。单位：mm/min(毫米/分钟)。 vf= n × f null加工程序的 编写★加工程序的格式 加工程序:数控加工指令的集合。 程序字：加工程序的一个基本信息单元。 程序字格式：英文字母＋数值 程序段：由若干程序字组成的信息行。 程序段基本格式： N___G___X___Z___F___S___T___M___ 说明：⑴各程序字的顺序无严格规定。 　　　⑵不需要的程序字可不写。★加工程序的格式 加工程序:数控加工指令的集合。 程序字：加工程序的一个基本信息单元。 程序字格式：英文字母＋数值 程序段：由若干程序字组成的信息行。 程序段基本格式： N___G___X___Z___F___S___T___M___ 说明：⑴各程序字的顺序无严格规定。 　　　⑵不需要的程序字可不写。★编程中的常用术语 脉冲当量： 移动部件（刀具）一次所能移动的最小距离，又称最小分辨率（0.001mm)。 插补： 数控装置按进给方向的要求，在起点和终点之间插入若干个中间值（数据密化），用以控制移动部件（刀具）的运动轨迹。★编程中的常用术语 脉冲当量： 移动部件（刀具）一次所能移动的最小距离，又称最小分辨率（0.001mm)。 插补： 数控装置按进给方向的要求，在起点和终点之间插入若干个中间值（数据密化），用以控制移动部件（刀具）的运动轨迹。null模态指令： 模态指令是指指令出现后一直保持到出现同组的其它指令为止。模态指令又称作续效指令。 非模态指令： 非模态指令只在本程序段有效，下条指令需要时要重新写出。null起刀点： 加工程序执行时，刀具相对于工件运动的起点。 换刀点： 在多刀具加工时，由加工程序确定的一个自动换刀位置。(为防止换刀过程中碰撞到工件或夹具，应留有一定的安全区。）null程序号： 为区别数控装置内存中不同的加工程序，用户为每个加工程序的数值型命名。 基点： 构成零件轮廓的不同几何线之间的交点或切点。 刀尖圆弧半径补偿： 通过指令和参数设置，减少因刀尖圆弧而引起的加工尺寸的偏差。★程序字的主要功能 ⒈顺序号字N 作用：为程序段作标号。 说明：数控装置严格按照程序段的输入 先后顺序执行，故顺序号字只作 为程序段的标识符号，并不代表 程序段执行的先后顺序，因此顺 序号字可省略不写。★程序字的主要功能 ⒈顺序号字N 作用：为程序段作标号。 说明：数控装置严格按照程序段的输入 先后顺序执行，故顺序号字只作 为程序段的标识符号，并不代表 程序段执行的先后顺序，因此顺 序号字可省略不写。 ⒉准备功能字G 作用：指令机床的工作方式。 FANUC-0I车床常用G指令 ⒉准备功能字G 作用：指令机床的工作方式。 FANUC-0I车床常用G指令说明： ①G指令按功能分成若干组，一个程序段中同组的G指令只能使用一个，若指定两个以上时，只有最后一个有效。 ② G指令中只有00组的是非模态指令，其余的G指令都是模态指令。 ③不同组的G指令在一个程序段中可使用多个。 ④G代码的前置0可省略不写（如G01可写成G1）。说明： ①G指令按功能分成若干组，一个程序段中同组的G指令只能使用一个，若指定两个以上时，只有最后一个有效。 ② G指令中只有00组的是非模态指令，其余的G指令都是模态指令。 ③不同组的G指令在一个程序段中可使用多个。 ④G代码的前置0可省略不写（如G01可写成G1）。⒊坐标和尺寸字 　　尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置。 　　X、Y、Z 用于指令绝对坐标值。 　　U、U、W 用于指令相对坐标值。 　　I、J、K用于指令圆弧的圆心坐标值。 　　R 用于指令圆弧的半径值。 　　说明：X、Z和U、W坐标值是指本程序段执行后刀位点所到达的坐标位置，其起点坐标位置由上一条与坐标位置有关的语句继承而来。⒊坐标和尺寸字 　　尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置。 　　X、Y、Z 用于指令绝对坐标值。 　　U、U、W 用于指令相对坐标值。 　　I、J、K用于指令圆弧的圆心坐标值。 　　R 用于指令圆弧的半径值。 　　说明：X、Z和U、W坐标值是指本程序段执行后刀位点所到达的坐标位置，其起点坐标位置由上一条与坐标位置有关的语句继承而来。null ⒋进给功能字F 作用：指令刀具的进给速度。 ①每转进给设定 格式： G99 Fx.x ②每分钟进给设定 格式： G98 Fxxx.x 说明：1） F指令为模态指令。 2）车床运行的实际进给率可通过 操作面板上的进给倍率旋钮进 行调整。 null⒌主轴转速功能字S 功能：指定主轴的转速或切削线速度 1）恒转速控制 格式：G97 S____ 主轴转速单位是r/min（转/分钟） 2）恒线速度控制 格式：G96 S_____ 说明：S后面是切削点的线速度值， 单位是 m/min（米/分钟）null3）主轴最高速度限定 格式：G50 S____ 说明：S后面是主轴的最高转速限定值。 在车削端面或工件直径变化较大时,为了保证车削表面质量一致性,可使用恒线速度控制。用恒线速度控制加工端面、锥面和圆弧面时,由于X轴的值不断变化,当刀具接近工件的旋转中心时,主轴的转速会越来越高.采用主轴最高转速限定指令,可防止因主轴转速过高,离心力太大,产生危险及影响机床寿命.null例：若G96 S150 则如图所示的零件，为保持A、B、C各点的线速度在150 mm/min，则各点在加工时的主轴转速分别为： A：n=1000×150÷(π×40) =1193 r/min B：n=1000×150÷(π×60) =795r/min C：n=1000×150÷(π×70) =682 r/min ⒍刀具功能字T 作用： 1）换刀 2）选择刀具的形状补偿参数 3）建立工件坐标系 格式：T×××× （俗称 T2+2 形式） 说明：1）T指令为模态指令。 2）指令T××ＯＯ为取消刀具的形状补偿，并恢复机床坐标系。 ⒍刀具功能字T 作用： 1）换刀 2）选择刀具的形状补偿参数 3）建立工件坐标系 格式：T×××× （俗称 T2+2 形式） 说明：1）T指令为模态指令。 2）指令T××ＯＯ为取消刀具的形状补偿，并恢复机床坐标系。刀具号形状补偿(番)号⒎辅助功能字M FANUC系统的常用辅助功能字⒎辅助功能字M FANUC系统的常用辅助功能字null注：M指令中几种停止指令的区别 1）M00为程序暂停指令。执行该指令后，主轴停转、进给停止。重按“循环启动”按钮后，再继续执行后面的程序。 2）M02为程序结束，机床所有动作被切断，并使机床复位，但光标仍停留在程序结束处。 3）M30为程序结束，机床所有动作被切断，并使机床复位，光回到程序开始处，按“循环启动”按钮后可重新执行加工程序。null★数控车床编程的要点 ⒈可灵活运用绝对坐标值、相对坐标值或 二者混合使用。 ⒉X坐标值采用图样上的直径值的编程方 式,与 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、标注一致、减少换算。 ⒊当X、Z、F、S、T程序字的内容不变时， 下一个程序段中可省略不写。 ⒋可通过循环功能指令简化编程。 ⒌利用刀具磨损补偿和刀尖圆弧半径补偿 功能以减少加工误差。 ⒍可适当地利用子程序减少语句的重复。null7.空行程时快速进退刀以提高加工效率。 8.根据工件毛坯余量确定切削起点，并以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。 9.进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。 10.退刀时，沿轮廓延长线工进退出至工件附近，再快速退刀。一般先退X轴，后退Z轴。null★数控加工程序的一般结构 虽然加工程序的内容各不相同，但各程序的开始部分和结束部分的内容却是基本相同的，只有中间部分才是主要的加工程序段。加工程序一般具有如下几个部分： ⒈准备部分 ⑴程序号（ 格式：O××××） ⑵刀具数据（如：T0101等） ⑶主轴转速( S___ )、转向(M03、M04) ⑷开切削液（M08） ⑸刀具快速定位（G00 X__ Z__ ） ⒉加工部分（程序主体） ⒊结束部分 ⑴快速退刀（ G00 X__ Z__ ） ⑵主轴停止、关切削液（M05； M09 ） ⑶取消刀补（如：T0100） ⑷程序结束（M30 或 M02 ） ⒈准备部分 ⑴程序号（ 格式：O××××） ⑵刀具数据（如：T0101等） ⑶主轴转速( S___ )、转向(M03、M04) ⑷开切削液（M08） ⑸刀具快速定位（G00 X__ Z__ ） ⒉加工部分（程序主体） ⒊结束部分 ⑴快速退刀（ G00 X__ Z__ ） ⑵主轴停止、关切削液（M05； M09 ） ⑶取消刀补（如：T0100） ⑷程序结束（M30 或 M02 ）null★手工编程的一般步骤 ⑴确定工艺过程 零件图→机床；刀具；夹具；加工顺序； 坐标原点；切削用量…… ⑵计算刀具轨迹的坐标值。 ⑶编写加工程序。 ⑷输入程序。 ⑸程序检验 图形模拟加工；空运转检验；首件试切。null结束null（MDI状态）输入Txx00（程序按键）（刀具号）（插入按键）（循环启动按钮）返回null用户操作面板MDI键盘液晶显示器软键急停按钮主轴倍率 旋钮 进给倍率 旋钮 返回null返回null输入域返回