机械CAD CAM技术 第3版 教学课件 作者 王隆太等 编著 第8章.ppt

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1、第八章计算机辅助数控加工编程8.1数控加工编程技术基础8.2数控编程方法及其实现8.3数控编程中的刀位计算8.4CAD/CAM系统数控编程作业过程8.5数控编程举例8.1数控加工编程技术基础1、数控机床坐标系统2、数控程序格式及其相关的代码指令3、常用切削刀具4、刀具运动控制面1、数控机床坐标系统数控机床坐标系统命名:ISO841标准规定,数控机床采用笛卡儿右手直角坐标系。直线运动坐标轴：X、Y、Z回转运动坐标轴：A、B、C数控机床坐标定义前提:假设工件不动，刀具相对工件运动Z轴：与主轴平行，工件尺寸增大方向为正方向；多主轴时，使用最多的为Z轴；无主轴时，垂

2、直于工件装夹面坐标轴为Z轴。X轴：与工件装夹面平行，水平且与Z轴垂直车床－沿工件径向，离开工件轴线方向为正向铣床－立式：由主轴向立柱看，右手方向为正向卧式：由主轴向工件看，右手方向为X轴正向卧式铣床+Z+X+Z双立柱龙门机床：从刀具向左立柱看，右手方向为X轴正方向。+XYY轴：已知Z、X轴，根据右手法则确定Y坐标正方向。A、B、C轴：分别绕X、Y、Z轴右螺旋前进方向WILLEMIN公司主轴可摆动的五轴加工中心机床坐标系MCS（MachineCoordinateSystem)：坐标原点：由机床厂商设定的固有坐标点，通常是以机床上固定基准线/基准面或与之距离确定

3、。如立式数控铣床原点设定于主轴中心线与工作台交点，其位置由至工作台两个侧面给定距离设定。工件坐标系WCS(WorkpieceCoordinateSystem)：为编程方便，可通过G代码设定，可设置多个工件坐标系。数控加工中的刀具运动轨迹一般是以工件坐标系WCS进行计算的。X轴Z轴偏置量Y轴Y轴偏置量X轴偏置量机床原点工件原点立式数控机床的坐标系Z轴2、数控程序格式及其相关的代码指令数控程序格式目前最普遍采用是字地址格式形式：N6G2X±5.3Y±5.3Z±5.3F±4.3S4T4M2其中：N－程序顺序号字；G－准备功能字；X（Y，Z）－坐标尺寸；F－进给速度

4、功能字；S－主轴转速功能字；T－刀具功能字；M－辅助功能字。准备功能代码指令为数控机床建立工作方式，为数控系统的插补运算、刀补运算、固定循环等做好准备。ISO1056标准规定的准备功能G指令代码功能代码功能代码功能G00点定位G41左侧刀具补偿G80取消固定循环G01直线插补G42右侧刀具补偿G81钻孔循环G02顺时针圆弧插G43左刀具偏置G82钻或扩孔循环G03逆时针圆弧插补G44右刀具偏置G83钻深孔循环G04暂停G45~G52用于刀具补偿G84攻丝循环G05不指定G53取消直线偏移G85镗孔循环1G06抛物线插补G54X轴直线偏移G86镗孔循环2ISO

5、1056标准规定的辅助功能M指令代码功能代码功能代码功能M00程序停止M15正向快速移动M49速度修正失效M01计划结束M16反向快速移动M503号冷却液开M02程序结束M17-M18不指定M514号冷却液开M03主轴顺时针转动M19主轴定向停止M52-M54不指定M04主轴逆时针转动M20-M29永不指定M55直线位移到位置1M05主轴停止M30纸带结束M56直线位移到位置2M06换刀M31互锁机构失效M57-M59不指定辅助功能代码指令：是为数控加工、机床操作而设定的工艺性指令和辅助功能，是数控编程必不可少的功能代码。3、常用切削刀具球头铣刀圆角铣刀平底

6、铣刀刀触点：在加工过程中刀具与工件的实际接触点(A)。刀位点：数控编程中用以表示刀具位置的坐标点(O)，球头刀设于球心，圆角铣刀和平底铣刀位于端面中心，但UG编程系统刀位点全部在端面中心。a)5参数b)7参数c)10参数刀具参数定义4、刀具运动控制面零件面：零件上已加工生成的表面，用以控制切削深度；导动面：控引导刀具运动的面，用以控制刀具运动方向；检查面：确定走刀的终止位置，检查切削过程的干涉。刀具与导动面的关系刀具与检查面的关系8.2数控编程方法及其实现1、手工编程2、数控语言自动编程3、CAD/CAM系统自动编程数控编程重要性：数控设备闲置原因大约20-

7、30%是编程不及时造成的；数控程序编制费用可以与数控机床成本相提并论；高质快速的编程方法一直与数控机床本身并行发展。数控编程技术的发展：手工编程；数控语言自动编程；图形交互编程；CAD/CAM集成系统编程；应用CAD/CAM系统进行数控编程成为主流：CAM系统可完成形面定义、刀具选择、加工参数设定、刀轨计算、后置处理、加工模拟等数控编程的整个过程。工艺分析数值计算NC程序编辑NC程序输入首件试切修改零件图手工编程特点：不需辅助工具，效率低、出错率高，难以对复杂零件编程。1、手工编程数控语言的产生与发展1953年MIT开始研究数控自动编程；1955年公布APT

8、自动编程系统；之后的近40年不断推出新版本，如APT