数控机床编程与操作 教学课件 作者 杜家熙 第2章 数控机床编程基础知识 (minimizer).ppt

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1、第2章数控机床编程基础知识一、教学基本要求1.了解数控编程方法和过程；2.熟悉数控机床的编程规则；3.熟悉数控机床的程序结构；4.了解数控编程G、M指令功能表；5.掌握常用M指令应用和F、S、T功能。二、教学提示1．教学重点：数控机床的编程规则和程序结构。2．教学难点：数控机床的程序结构。3．教学手段和方法：课堂讲授结合自学。三、教学内容第一节数控编程方法和过程一、数控编程的基本概念1.数控编程:是指从确定零件加工工艺路线到制成控制介质的整个过程。2.数控程序：有一定格式的加工程序单，我们称为数控程序。3.程序单:记录工艺路线、走刀轨迹、工艺参数等的各种按一定格式组成的代码。采用数控机床加工

2、零件时，首先要进行零件加工程序编制，按零件图纸要求将零件加工的工艺路线、走刀轨迹、工艺参数(如主轴转速、进给量、切深等)以及辅助操作(如换刀、变速、冷却液选用、工件夹紧／松开等)等进给信息，用相应数控系统规定的文字、数字元、符号代码按一定的格式编制成加工程序单，并将程序单的信息制作成控制介质输入到数控系统，由数控系统实现机床的自动加工控制。要考虑到以下两点：①是否能满足零件的形状和位置要求；②在综合考虑生产效率和制造成本的基础上，选用合适的刀具、工装夹具及工艺过程。二、数控编程的过程1．工艺处理阶段(1)分析零件图纸：a.首先要分析零件的材料、形状、尺寸、精度、批量要求以及毛坯形状和热处理要

3、求等；b.完整地生成零件加工工艺流程；c.合理地生成该零件在相应数控机床上的加工工序及加工面；d.要充分考虑在该工序前后工序部分与数控机床加工特性相匹配。(2)确定零件的安装方法和夹具：a.要合理地选择定位基准和夹紧方案；b.要注意尽量减少装夹次数；(3)“对刀点”和“换刀点”的确定：1)“对刀点”：就是在数控加工时，刀具相对于工件运动的起点，又称“起刀点”。(程序编制时，不论实际上是刀具相对工件移动，或是工件相对于刀具移动，都看作工件是相对静止的，而刀具在移动)。对刀点选定后，便确定了机床坐标系和零件坐标系的关系，程序就是从这一点开始的。刀具在机床上的位置是由“刀位点”的位置来表示的。a.

4、刀位点:对立铣刀、端铣刀和钻头而言，是指它们的底面中心；对球头铣刀而言，是指球头球心；对车刀和镗刀而言，是指它们的刀尖。图2-1数控机床加工零件的过程b.选择对刀点的原则如下：①为了提高零件加工精度，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。如以孔定位的零件，应将孔的中心作为对刀点；②对刀点应选在对刀方便的位置，以便于观察和检测；③对刀点选择应尽量便于坐标值的计算。对于建立了绝对坐标系统的数控机床，对刀点最好选在该坐标系的原点上，或者选在已知坐标值的点上。2)“换刀点”：是为自动换刀数控机床多刀加工编程时设定的，因为这些机床加工过程中要更换刀具。(4)确定加工路线：加工路线(或称走刀路线)

5、就是数控加工中刀具相对于工件运动的轨迹和方向，即指刀位点在加工中的运动轨迹和方向。①对点位控制的数控机床，如钻、镗床，要考虑尽可能缩短走刀路线，以减小空程时间；②在车削和铣削零件时，应尽量避免径向切入和切出，而应沿零件的切向切入和切出；③确定加工路线时，还应使数值计算简单、程序段少，以减少编程工作量。(5)确定加工用量：包括切削深度或宽度、主轴转速、进给量等。对粗加工、精加工、钻孔、攻丝等不同的切削用量，都应编写在程序加工单上。其具体数值应根据数控机床使用说明书、切削原理中规定的方法并结合实践经验加以确定。(6)选择切削刀具：应考虑以下几方面的问题：a.工件材料的性质b.机床的加工能力，c.

6、数控加工工序的类型，d.切削用量和进给速度，以及与机床、数控装置工作范围有关的许多因素。同时，还应根据选择的刀具和被加工零件的材料，确定选用何种切削冷却手段。2．数学处理阶段主要指的是机床各坐标轴位移数据和插补的计算。(1)数值计算：a.零件形状比较简单,而数控装置的插补功能又与零件形状相符，并能实现刀具半径补偿时。b.零件形状比较复杂或零件形状与数控装置的插补功能不一致时(2)编写零件加工程序单：3．制备控制介质阶段4．程序校验及首件试切三、数控编程方法概述1．手工编程编制零件加工程序的各个步骤，即从零件图样分析及工艺处理、数值计算、书写程序单、制作控制介质直至程序的检验，均由人工完成的即

7、为手工编制程序的过程，亦称为“手工程序编制”。对于几何形状不太复杂的较简单的零件，采用手工编程较容易实现。b.对于形状复杂的零件，手工编程难于胜任；甚至无法编出程序(即使编出，也是效率低，出错率也较高)。2．自动编程使用计算机编制数控加工程序，自动地输出零件加工程序单及自动地制作控制介质的过程称作自动编程。3．面向车间的数控编程(WOP)这是一种自动化程度介于手工编程和自动编程之间的一种编程方法。它是在借助计