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数控技术

数控铣床及加工中心程序的编制

时间:2015-09-22 10:48:09   作者:   来源:   阅读:6615   评论:0
第一节  编程基础
一、零件加工程序的编制方法
  1、直接编程法
    (1)代码编程
    (2)用户宏程序编程
    (3)会话编程
  2、CAM辅助编程
二、标准坐标系
1、坐标系及坐标方向机床坐标系各坐标轴的关系符合右手笛儿坐标系准则 。
2、机床坐标系
机床坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系;是机床本身所固有的坐标系;是机床生产厂家设计时自定的,其位置由机械挡块决定,不能随意改变。
3、工件坐标系
工件坐标系是编程人员在编写程序时,在工件上建立的坐标系。工件坐标系的原点位置为工件零点。理论上工件零点设置是任意的,但实际上,它是编程人员根据零件特点为了编程方便以及尺寸的直观性而设定的。
    选择工件坐标系时应注意:
  (1)工塘愕阌ρ≡诹慵的尺寸基准上,这样便于坐标值的计算,并减少错误;
  (2)工件零点尽量选在精度较高的工件表面,以提高被加工零件的加工精度;                              
  (3)对于对称零件,工件零点设在对称中心上;
  (4)对于一般零件,工件零点设在工件轮廓某一角上;        
  (5)Z轴方向上零点一般设在工件表面;
  (6)对于卧式加工中心最好把工件零点设在回转中心上,即设置在工作台回转中心与Z轴连线适当位置上;
  (7)编程时,应将刀具起点和程序原点设在同一处,这样可以简化程序,便于计算。
第二节 基本编程指令
一、准备功能用地址G后接数值表示,规定其所在胄蚨沃噶畹囊庖濉0雌湓诵行灾剩有以下两种:
 (1)一次性G代码
      只在被指令的程序段有效。
2)模态G代码
      一旦指令,则一直有效,直到被同组的其他G代码取代为止。
二、插补功能
1、 快速定位(G00)
    用G00指令点定位,命令刀具以点位控制方式,从刀具所在点以最快的速度移动到目标点。
    三轴联动时的程序格式:G00 X  Y  Z 
    其中X、Y、Z轴也可单独移动或任意组合
    由于是快速,所以只用于空程/不能用于切削。
2、 直线插补(G01)
    刀具以直线插补的方式按照该程序段中指定的速度作进给运动,用于加工直线轨迹。
    三轴联动的程序格式:
G01 X_Y  Z_F_
X_Y  Z  为目标点坐标值,F  为进给速度,各轴实际进给速度是F在该轴
3、 圆弧插补(G02、G03)
    圆弧插补指令可以自动加工圆弧曲线,G02为顺时针圆弧插补,G03为逆时针圆弧插补,圆弧顺逆方向的判断方法以及用矢量I、J、K表示圆心的编程方法与数控铣床圆弧插补的判断方法相同。本系统还可以采用另外一种圆弧插补方法——半径法。
半径法是用圆弧半径R代替矢量法的圆心I、J、K。
    程序格式:
 G17 G02(G03)  X  Y_R_F_
 G19 G02(G03)  Y  Z_R_F_
说明:  (1)G17、G18、G19表示选择圆弧插补平面,分别表示选择在XY、ZX、YZ平面进行圆弧插补;
 (2)X、Y、Z表示圆弧的终点坐标,其坐标值采用绝对坐标还是增量坐标,取决于G90或G91的状态,G91状态下终点坐标为相对圆弧起点的增量值;
(3)R为圆弧半径值。
    用半径法编写圆弧加工程序时应注意,在使用同一半径R的情况下,从起点A到终点B的圆弧可能有两个(图7-1),即圆弧a与圆弧b,编程时它们的起始点及半径都一样,为区分二者,规定圆弧所对应的圆心角小于180°时(圆弧段a)用“+R”表示半径,圆心角大于180°时(圆弧段b)用“-R”表示半径。圆心角等于180°时用“+R”或“-R”均可。
  图1
三、进给功能
1、快速进给速度
快速进给用于指令(G00)进行快速移动时的移动速r。快速进给的速度由参数设定,在程序中不必指令。
2、切削进给速度(G94、G95)
1)每分钟进给速度( G94 )
        单位: mm/min
2)每转进给速度( G95 )
        单位: mm/r
四、自动返回参考点
1、返回参考点校验G27
     程序格式:
     G27 X  Y  
    指令中X  Y_Z  代表参考点在工件坐标系中的坐标值。执行该指令后,如果刀具可以定位到参考点上,则相应轴的参考点指示灯就亮。
2、自动返回参考点G28
    执行G28指令,可以使刀具以点位方式经中间点快速返回到参考点,中间点的位置由该指令后面的X_Y_Z  坐标值决定。                    
    程序格式:
G28 X  Y  Z
    坐标值所指令的位置,中间点的坐标值由前面的G28所规定。因此这条指令须和G28成对使用,但在使用G28之后,这条指令不是必须的,使用G00定位有时更方便。
4、自动返回第二、三、四参考点(G30)
    当自动换刀(ATC)位置不在G28指令的参考点上时,通常用G30指令。返回参考点后,相应轴的参考点返回指示灯亮。
    指令格式:
G30 P X_Y_Z_;
n=2、3、4,表示选择第n、三、四参考点。若不写则表示选择第二参考点。
五、坐标系
1、机床坐标系(G53)
    以机床零点为原点的坐标系叫机床坐标系
2、工件坐标系设定(G92、G54~G59)
1)G92指令设定工件坐标系
    指令格式:G90 G92 X_Y_Z_ ;
2)G54~G59选择工件坐标系
    在绝对值移动时,与刀具位置无关,不需操作者修改程序。当再次使用时,程序也不需修改,程序与工件安装的位置无关,也与刀具的位置无关,在加工中被广泛应用。
3)、工件坐标系的扩充
对有些机床,6个工件坐标系若不够用,此时,可扩充至48个或150个,并美┏涞墓ぜ坐标系的工件原点偏置值设定到相应的偏置量存储区中。
指令格式:G54 Pn;(n=1~48)
3、局部坐标系(G52)
    在工件坐标系中编程时,对某些图形若用另一个坐标系描述更帽悖如不想将原坐标系偏移时,可用局部坐标系设定指令。                                 
    指令格式:G52 X_Y_Z_ ;
    它适合于所有的工件坐标系1~6。因是局部坐标系,只在指令的工件坐标系内有效,而不影响其余的工件坐标系。因其使用方便而被广泛使用。  
六、坐标尺寸指令
1、绝对值、增量值方式(G90、G91)
G90方式下,刀具运动的终点坐标一律用该点在工作坐标系下相对于坐标原点的坐标值表示;在G91方式下,刀具运动的终点坐标是执行本程序段时刀具终点相对于起点的增量值,G90、G91均为模态代码。
2、极坐标指令(G15、G16)
    数控加工程序可以用极坐标输入
    终点的坐标值(半径和角度)。
    指令格式为:G15;极坐标系指令取消
     G16;极坐标系指令有效。
3、尺寸单位选择G20、G21
    G20英制输人,G21公制制输人。
    这两个G代码必须在程序的开头,坐标系设定之前用单独的程序段指令。
  说明:
  (1)接通电源时为公制单位;
  (2)G20、G21不能在程序的中途切换
七、主轴速度功能(S功能)
    主轴功能也称主轴转速功能或S功能,它是定义主轴转速的功能。主轴功能由S及后面的数字组成,单位为r/min。
    如S1000表示主轴转速为1000r/min。
    编程时除了用S功能指定主轴转速外,还要用M功能指定主轴的转向及停止,即M03、M04、M05分别表示主轴正转、反转和主轴停止。
八、刀具功能( T功能)
        T功能是用来进行选择刀具的功能,它是把指令了刀号的刀具转换到换刀位置,为下次换刀做好准备。T功能指令用T xx(xx表示刀具号)表示,T xx是为下次换刀使用的,本次所用刀具应在前面程序段中写出。
        刀具交换是指刀库上正位于换刀位置的刀具与主轴上的刀具进行自动换刀,这一动作是通过换刀指令M06来实现的,有些机床则不需要指定M06也可实现换刀动作。
九、辅助功能(M功能)
    辅助功能也称M功能,是指令机床辅助动作的功能
1、M00——程序停止
       执行完含有该指令的程序后,主轴的转动、进给、切削液都将停止,以便进行某一手动操动。
2、M0l——计划停止(选择性停止)
       M01与M00功能基本相似,不同的是只有在按下选择性停止键后,M01才有效,否则机床继续执行后面的程序段。
3、M02——程序结束
       该指令编在最后一个程序段中,它表示执行完程序内所有指令后,主轴停止、进给停止、切削液关闭。
4、M30——程序结束
       M30除具有M02功能外,并返回到程序头,准备下一个工件的加工。
5、M06——自动换刀
主轴刀具与刀库上位于换刀位置的刀具交换,执行时先完成主轴准停的动作,然后才执行换刀b作。

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