1、Chapter II 数控编程的基础知识12(1)数控编程及其流程(2)数控程序的组成(3)机床坐标系的建立(4)一些坐标系数控指令Content32.1:数控程序及其流程1)数控编程的基本概念数控编程的基本概念 数控编程是用一些字符、数字定义刀具运动的一种程序化方法；2）如何定义刀具运动）如何定义刀具运动?国际上应用G代码来编写数控程序；有多个国际标准组织遵循了G代码标准；4Section I:NC programming&its Procedure3)G代码的一些规则代码的一些规则?不同国际标准定义的G代码大体上是一致的；不同G代码标准的不同之处是为了增强G代码功能；不同的数控厂商有自己的
2、G代码标准，但基本上都遵循了这些国际标准；BLK FORM 0.1 Z X0.0 Y0.0 Z-20.BLK FORM 0.2 X100.Y100.Z0.0TOOL DEF T0 L0 R0TOOL CALL T0 Z S0L X23.302 Y50.771 B0.0 C0.0 M3 F MAXL Z10.F MAXL Z3.F MAXL X22.14 Y51.192 Z2.669 F800.M8L X23.459 Y44.518L X24.119 Y44.78L X24.483 Y44.909L X24.767 Y44.997CC X22.334 Y44.105C X23.936 Y46.1
3、42 DR+T01 M06G00 X-75.Y60.S1000 M03G43 Z10.H01G01 X22.14 Y51.192 Z2.669 M08 F800.X20.899 Y51.168 Z2.337X19.739 Y50.727 Z2.006X24.767 Y44.997G03 X23.936 Y46.142 I2.433 J.892G83 R3=-7.5 R2=-4.5 R10=-4.5 R1=0.0 F250.Y45.R3=0.0 R2=3.R10=3.G80T01 M06G00 X-75.Y60.S1000 M03G43 Z10.H01G01 X22.14 Y51.192 Z2.
4、669 M08 F800.X20.899 Y51.168 Z2.337X19.739 Y50.727 Z2.006X24.767 Y44.997G03 X23.936 Y46.142 I2.433 J.892G83 Z-1.4764 R.0984 F9.8 Q1.Y-2.3622G804)一些著名的数控厂商n一些基本数控加工方法:lMilling（铣削）（铣削）lTurning（车削）（车削）lDrilling and Reaming（钻削，（钻削，铰孔）lBoring（扩孔）（扩孔）lTapping（攻丝）（攻丝）65)一些基本的数控加工方法76)数控编程流程1图纸分析2工艺规划工艺规划3轮
5、廓坐标计算轮廓坐标计算4程序编制程序编制5程序校验程序校验数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。编程工作主要包括：编程工作主要包括：8q 图纸分析和工艺规划图纸分析和工艺规划q图纸分析和工图纸分析和工艺规划艺规划 数数 学学 处处 理理 编编 写写 程程 序序 程程 序序 校校 验验修修 改改9q轮廓坐标计算轮廓坐标计算 根据零件图纸上尺寸及工艺线路的要求，在选定的坐标系内计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值，以这些坐标值作为编程尺寸。分 析 零分 析 零件 图 样件 图 样和 制 定和 制 定工 艺 方工 艺 方案案 轮
6、廓坐标计轮廓坐标计算算 编编 写写 程程 序序 程程 序序 校校 验验修修 改改10q 编写程序编写程序 根据制定的加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿、辅助动作及刀具运动轨迹，按照数控系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序。分析零分析零件图样件图样和制定和制定工艺方工艺方案案 数数 学学 处处 理理 编编 写写 程程 序序 程程 序序 校校 验验修修 改改11 程序的校验和试切程序的校验和试切编写的程序必须经过校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正式加工。如有错误，应分析错误产生的原因，进行相应的修改。分析零分析零件图样件图样和制定和制定工艺方工艺方案案 数数 学学 处处 理理 编
7、编 写写 程程 序序 程程 序序 校校 验验修修 改改12Section II:数控程序的组成1)程序的结构程序的结构O2000l N010 G91 M03 S650;N020 G00 X100.Y80.;N030 Z33.;N040 Z26.F100;N050 G00 Z26.;N060 X50.Y30.;N070 Z17.;N080 G04 F2;N090 G00 Z50.;N100 X150.Y110.;N110 M02;一个完整的的加工程序由一个完整的的加工程序由程序名，若干程序段和程序程序名，若干程序段和程序结束指令构成。结束指令构成。O2001是程序名，放在程序的是程序名，放在程序
8、的开头。为了能在存储器中找到该开头。为了能在存储器中找到该程序，每个程序都要有一个程序程序，每个程序都要有一个程序名。名。FANUC系统一般都采用英系统一般都采用英文字母文字母O作为程序名首字母。作为程序名首字母。每个字又由每个字又由字母字母和和数字数字组成。组成。有些字母也叫代码，它表示有些字母也叫代码，它表示某种功能，如某种功能，如G代码、代码、M代码。代码。有些字母表示坐标，如有些字母表示坐标，如X、Y、Z。还有一些表示其它功能的还有一些表示其它功能的符号，符号，n程序号：在字母“O”后面紧接最多4个阿拉伯数字组成。n程序段号：是每个程序功能段的参考代码，一个程序段号必须在字母“N”后紧
9、接最多6个阿拉伯数字n程序段：一个程序段能完成某一个功能，程序段中含有执行一个工序所需的全部数据，程序段由若干个坐标字组成 如：N10 G01 X15 Y20 F500 M08;主要内容主要内容N_ G_ X_ Y_ Z_ N_ G_ X_ Y_ Z_ F_ S_ T_ M_ F_ S_ T_ M_；准备功能字准备功能字程序段号字程序段号字坐标功能字坐标功能字进给功能字进给功能字主轴转速功能字主轴转速功能字刀具功能字刀具功能字辅助功能辅助功能G00-G99U、V、WI、J、KM00-M99G、M指令统称为工艺指令指令统称为工艺指令2)字地址程序段的一般格式字地址程序段的一般格式2022年8月3
10、日9时32分数控15(1)准备功能字(G功能字)(2)坐标字(3)进给功能字(F字)(4)主轴转速功能字(S字)(5)刀具功能字(T字)(6)辅助功能字(M功能)3)功能码功能码Preparatory code16Section III:机床坐标系的建立1)如何制定机床轴及其运动方向如何制定机床轴及其运动方向?xyz?+/-?坐标系的建立坐标系的建立17n机床轴和轴间的关联关系应用笛卡尔坐标系进行指定；2-dimension plane3-dimension space右手定则右手定则nZ坐标（轴）方位方位 nZ坐标平行主轴轴线的进给轴。n没有主轴或有多个主轴：垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。
11、182022年8月3日9时32分数控19立式立式5 5轴数控铣床的坐标系轴数控铣床的坐标系Z坐标坐标正方向正方向规定：刀具远离工件的方向。规定：刀具远离工件的方向。2022年8月3日9时32分数控20nX座标一般为水平，平行于主要切削方向1）Z轴水平（卧式）轴水平（卧式）刀具旋转刀具旋转的机床上（铣床、钻的机床上（铣床、钻床、镗床等）：床、镗床等）：Z轴水平（卧轴水平（卧式），式），主轴看工件主轴看工件，X坐标的正方坐标的正方向指向右边。向指向右边。工件旋转工件旋转机床（车、磨床）机床（车、磨床）面向面向Z轴正向，右方为正方向轴正向，右方为正方向X X 坐标坐标 2022年8月3日9时32分数
12、控21nY坐标 利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手右手定则定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。n右手定则右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为食指指向。n右手螺旋法则右手螺旋法则：在X Z平面，姆指之外四指从Z抓向X，姆指所指的方向为+y。机床中的坐标系机床中的坐标系22立式铣床立式铣床(1)站在机床前面，站在机床前面，Z轴与主轴轴线一致；轴与主轴轴线一致；(3)在初始安装状态下，远离工件的方在初始安装状态下，远离工件的方向是正方向；向是正方向；(2)横在人面前的运动轴为横在人面前的运动轴为X轴；轴；ZXY前提假定前提假定:机床的加工运动中，工件总是静止的，刀具总是运动的
13、；机床的加工运动中，工件总是静止的，刀具总是运动的；23卧式铣床卧式铣床ZXY(1)站在机床前面，站在机床前面，Z轴与主轴轴轴与主轴轴线一致；线一致；(3)在初始安装状态下，远离工件的在初始安装状态下，远离工件的方向是正方向；方向是正方向；(2)横在人面前的运动轴为横在人面前的运动轴为X轴；轴；24车床车床ZXXZZ(1)站在机床前面，站在机床前面，Z轴与主轴轴轴与主轴轴线一致；线一致；(2)在初始安装状态下，远离工件的在初始安装状态下，远离工件的方向是正方向；方向是正方向；教材中的阐述2022年8月3日9时32分数控2526l机床坐标系机床坐标系MACHINE COORDINATE SYST
14、EM(MCS)机床零点机床零点Machine Zero PointYXZXYZ?怎么把坐标原点安装在机怎么把坐标原点安装在机床坐标系的原点上？床坐标系的原点上？机床坐标系的原点由机床厂商标定27机床原点机床原点Milling machine lathe Machine Zero PointMachine Zero Point jaw chuck主轴轴线与三抓卡盘的端面的主轴轴线与三抓卡盘的端面的交点交点28机床参考点机床参考点Reference PointMilling machine lathe 开机后如何找到机床原点开机后如何找到机床原点?机床参考点由编码器信号和限位开关联合确定的；机床参
15、考点由编码器信号和限位开关联合确定的；找机床原点是通过找参考点实现的；找机床原点是通过找参考点实现的；机床回参考点操作后确定机床坐标系；机床回参考点操作后确定机床坐标系；2022年8月3日9时32分数控29机床坐标系n以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的坐标系，它具有唯一性。n机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系。注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的参考坐标系。30Section IV:工件坐标系（工件坐标系（WCS)的建立的建立n工件坐标系用于数控编程工件坐标系用于数控编程.31500200XZYAO1O0XYZMachine zeroWorkpi
16、ece zeron机床原点和工件坐标系的零点之间的坐标差机床原点和工件坐标系的零点之间的坐标差是是工件偏置工件偏置；The distance along an axis from the machine zero to the work zero is called the WORK OFFSET.WCSMCSn工件偏置值的确定通过工件偏置值的确定通过对刀对刀过过程实现程实现.l工件坐标系工件坐标系2022年8月3日9时32分数控32n工件原点与工件坐标系工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或与之相关的点。工件坐标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时，所有的尺寸都基于此坐
17、标系计算。工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床原点间的距离。现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加工时通过G指令进行转换。主要内容工件原点偏置：工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件原点工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床原点间的距离。与机床原点间的距离。34l WORK OFFSETExample:If the X,Y,Z OFFSET is all-500某位置若在某位置若在WCS的坐标为的坐标为(-50,50,0)则机床坐标系中的坐标为：则机床坐标系中的坐标为：50045055005050500500500机床坐标系与工件坐标系通过偏置值进行转化:Coordinate in MCS=WORKOFFSET+Coordinate in WCS35THE END36
