七轴五联动编程指导说明书

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1、七轴五联动编程说明声明本文大部分章节参考或直接引用了华中I型数控铣床（HNC-21M）和数控车床（HNC-21T）的编程说明书，在此特向原作者致谢!如有版权问题，请联系华中科大数控工程中心或七轴五联动项目开发小组。1.第一章概述本章的目的是对本说明书中提到的一些基本概念进行解释。1.1数控编程概述1.1.1定义零件程序零件程序是由数控装置专用编程语言书写的一系列指令组成的，应用得最广泛的是ISO码国际标准化组织规定的代码，数控装置将零件程序转化为对机床的控制动作。最常使用的程序存储介质是穿孔纸带和

2、磁盘。1.1.2准备零件程序如图1.1.1所示可以用传统的方法手工编制一个零件程序也可以用一套CAD/CAM系统如目前流行的MasterCAM系统来创建一个零件程序。图1.1.1准备一个零件程序1.2数控机床概述1.2.1机床坐标轴为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名制订了统一的标准。规定直线进给坐标轴用XYZ表示，常称基本坐标轴XYZ坐标轴的相互关系用右手定则决定如图1.2.1所示，图中大姆指的指向为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。图1.2.1机

3、床坐标轴围绕XYZ轴旋转的圆周进给坐标轴分别用ABC表示根据右手螺旋定则如图所示，以大姆指指向+X+Y+Z方向则食指中指等的指向是圆周进给运动的+A+B+C方向。数控机床的进给运动有的由主轴带动刀具运动来实现，有的由工作台带着工件运动来实现。上述坐标轴正方向是假定工件不动刀具相对于工件做进给运动的方向，如果是工件移动则用加的字母表示按相对运动的关系。工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反，即有：+X=-X,+Y=-Y,+Z=-Z+A=-A,+B=-B,+C=-C同样两者运动的负方向也彼此相反，

4、机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组部分的布局。对铣床而言，Z轴与主轴轴线重合刀具远离工件的方向为正方向(+Z)，X轴垂直于Z轴并平行于工件的装卡面，如果为单立柱铣床面对刀具主轴向立柱方向看其右运动的方向为X轴的正方向(+X)，Y轴与X轴和Z轴一起构成遵循右手定则的坐标系统。1.2.2机床坐标系机床零点和机床参考点机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点也称为机床原点或机床零点，在机床经过设计制造和调整后这个原点便被确定下来它是固定的点。数控装置上电时，并不知道机床零点。每个坐标轴的机械行

5、程是由最大和最小限位开关来限定的，为了正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（测量起点），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。机床参考点可以与机床零点重合，也可以不重合，通过参数指定机床参考点到机床零点的距离。机床回到了参考点位置，也就知道了该坐标轴的零点位置。找到所有坐标轴的参考点，CNC就建立起了机床坐标系。机床坐标轴的有效行程范围是由软件限位来界定的，其值由制造商定义。机床零点（OM）机床参考点（Om）机床坐标轴的机械行程及有效

6、行程的关系如图1.2.2所示图1.2.2机床零点（OM）和机床参考点（Om）1.2.3工件坐标系程序原点和对刀点工件坐标系是编程人员在编程时使用的。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。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，以坐标式尺寸标注的零件，程序原点应选在尺寸标注的基准点；对称零件或以同心圆为主的零件，程序原点应选在对称中心线或圆心上

7、；Z轴的程序原点通常选在工件的上表面。对刀点是零件程序加工的起始点。对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可与程序原点重合也可在任何便于对刀之处。但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系，可以通过CNC将相对于程序原点的任意点的坐标转换为相对于机床零点的坐标。加工开始时要设置工件坐标系用G92指令可建立工件坐标系；用G54~G59指令可选择工件坐标系2.第二章零件程序的结构一个零件程序是一组被传送到数控装置中去的指令和数据，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

8、的，而每个程序段是由若干个指令字组成的。如图2.1所示图2.1程序的结构2.1指令字的格式一个指令字是由地址符(指令字符)和带符号如定义尺寸的字或不带符号如准备功能字G代码的数字数据组成的。程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令字的含义，在数控程序段中包含的主要指令字符如表2.1所示：表2.1指令字符一览表2.2程序段的格式一个程序段定义一个将由数控装置执行的指令行。程序段的格式定义了每个程序段中功能字的句法，如图2.2.1所示：图2.2.1程序段格式2.3程序的一般结构