数控加工程序编制学习教案

1、会计学1数控加工数控加工(ji gng)程序编制程序编制第一页，共124页。2022-5-92第1页/共124页第二页，共124页。2022-5-93第2页/共124页第三页，共124页。2022-5-94第3页/共124页第四页，共124页。2022-5-95第4页/共124页第五页，共124页。2022-5-96第5页/共124页第六页，共124页。2022-5-97第6页/共124页第七页，共124页。2022-5-98第7页/共124页第八页，共124页。2022-5-99第8页/共124页第九页，共124页。2022-5-910第9页/共124页第十页，共124页。2022-5-91

2、1第10页/共124页第十一页，共124页。2022-5-912第11页/共124页第十二页，共124页。2022-5-913第12页/共124页第十三页，共124页。2022-5-914第13页/共124页第十四页，共124页。2022-5-915第14页/共124页第十五页，共124页。2022-5-916第15页/共124页第十六页，共124页。2022-5-917第16页/共124页第十七页，共124页。2022-5-918第17页/共124页第十八页，共124页。2022-5-919第18页/共124页第十九页，共124页。2022-5-920第19页/共124页第二十页，共124页

3、。2022-5-921第20页/共124页第二十一页，共124页。2022-5-922第21页/共124页第二十二页，共124页。2022-5-923右手直角迪卡儿坐标(zubio)系统 第22页/共124页第二十三页，共124页。2022-5-924第23页/共124页第二十四页，共124页。2022-5-925立式5轴数控铣床的坐标系第24页/共124页第二十五页，共124页。2022-5-926第25页/共124页第二十六页，共124页。2022-5-927第26页/共124页第二十七页，共124页。2022-5-928立式5轴数控铣床的坐标系第27页/共124页第二十八页，共124页。

4、2022-5-929第28页/共124页第二十九页，共124页。2022-5-930第29页/共124页第三十页，共124页。2022-5-931（4）对于工件运动的相反方向 对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述为刀具运动所作的规定，作相反的安排。用带“”的字母，如X，表示工件相对于刀具正向运动指令(zhlng)。而不带“”的字母，如X，则表示刀具相对于工件的正向运动指令(zhlng)。二者表示的运动方向正好相反。如图2-42-7所示。对于编程人员、工艺人员只考虑不带“”的运动方向。 第30页/共124页第三十一页，共124页。2022-5-932第31页/共124页第三十二页，共12

5、4页。2022-5-933第32页/共124页第三十三页，共124页。2022-5-934第33页/共124页第三十四页，共124页。2022-5-935立式5轴数控铣床的坐标系第34页/共124页第三十五页，共124页。2022-5-936 第35页/共124页第三十六页，共124页。2022-5-937第36页/共124页第三十七页，共124页。2022-5-938量(zn lin)坐标系。第37页/共124页第三十八页，共124页。2022-5-9391准备功能准备功能也叫G功能或G代码(di m)。它是使机床或数控系统建立起某种加工方式的指令。G代码(di m)由地址G和后面的两位数字

6、组成，从G00G99共100种。 G代码分为(fn wi)模态代码（又称续效代码）和非模态代码。模态代码一旦执行就保持有效,直到同组另一代码出现非模态代码只有在其它所在的程序段内有效2辅助功能辅助功能也叫M功能或M代码。由M和后面的两位数字组成，从M00M99共100种。又分为前作用M代码和后作用M代码。前作用M功能：在程序段编制的轴运动之前执行；后作用M功能：在程序段编制的轴运动之后执行。第38页/共124页第三十九页，共124页。2022-5-940第39页/共124页第四十页，共124页。2022-5-941第40页/共124页第四十一页，共124页。2022-5-942p所谓基点，是指

7、各几何元素间的连接点，如直线与直线的交点，直线与圆弧的交点或切点，圆弧与圆弧的交点或切点等。 p逼近直线小段和圆弧小段与轮廓曲线的交点或切点称为(chn wi)节点。 第41页/共124页第四十二页，共124页。2022-5-943第42页/共124页第四十三页，共124页。2022-5-9442）圆弧逼近零件轮廓）圆弧逼近零件轮廓(lnku)时节点计算时节点计算（1）圆弧分割法）圆弧分割法（2）三点作图法）三点作图法 第43页/共124页第四十四页，共124页。2022-5-945第44页/共124页第四十五页，共124页。2022-5-946在加工(ji gng)时，工件随夹具在机床上安装

8、后，测量工件原点与机床原点之间的距离，这个距离称为工件原点偏置，如图示。该偏置值需预存到数控系统中，在加工(ji gng)时，工件原点偏置值便能自动加到工件坐标系上，使数控系统可按机床坐标系确定加工(ji gng)时的绝对坐标值。 第45页/共124页第四十六页，共124页。2022-5-947Y轴偏置量X轴偏置量工件原点Z轴偏置量Y轴机床原点X轴Z轴卧式数控机床的坐标系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轴第46页/共124页第四十七页，共124页。2022-5-948第47页/共124页第四十八页，共124页。2022-5-949第48页/共124页

9、第四十九页，共124页。2022-5-950 对刀点和换刀点第49页/共124页第五十页，共124页。2022-5-951n 个)(1)1(2bananb+-=-+=（黄线长红线长ba+切入/出段+切入/出段第50页/共124页第五十一页，共124页。2022-5-952第51页/共124页第五十二页，共124页。2022-5-953第52页/共124页第五十三页，共124页。2022-5-954第53页/共124页第五十四页，共124页。2022-5-955第54页/共124页第五十五页，共124页。2022-5-9562.工件坐标系设定工件坐标系设定(sh dn)指令指令G92(G50)功

10、能：使用功能：使用G92指令用来确定起刀点与编程原点的相对位置指令用来确定起刀点与编程原点的相对位置(wi zhi)关系，关系，从而建立加工坐标系。从而建立加工坐标系。指令格式：指令格式：G92 X_ Y_ Z_；执行执行G92指令指令(zhlng)，机，机床不产生任何运动；床不产生任何运动；设定的加工原点与当前刀具位设定的加工原点与当前刀具位置有关，随刀具起始点的位置置有关，随刀具起始点的位置不同而改变，必须保证起刀点不同而改变，必须保证起刀点位置与程序中位置与程序中G92指令指令(zhlng)中的坐标值一致，重中的坐标值一致，重复加工时应特别注意；复加工时应特别注意；也可用也可用CRT/M

11、DI输入参数方式通过输入参数方式通过G54G59设定加工坐标系。设定加工坐标系。G92 X150 Z100G92 X150 Z20第55页/共124页第五十六页，共124页。2022-5-957第56页/共124页第五十七页，共124页。2022-5-958自动(zdng)对刀各种测头Z轴设定器及其对刀寻边器及其对刀工件(gngjin)零点偏置?第57页/共124页第五十八页，共124页。2022-5-959执行G00指令时，刀具的移动速度由系统参数设定，不受进给功能指令F的影响。刀具的移动方式有三种：各轴以其最快的速度同时移动，因速度和移动距离的不同先后到达目标点，刀具移动路线为多段直线的组

12、合。2) 各轴按设定的速度以联动的方式移动到位，刀具移动路线为一条直线。3) 各轴按输入的坐标字顺序(shnx)分别快速移动到位，刀具的移动路线为阶梯形。第58页/共124页第五十九页，共124页。2022-5-960第59页/共124页第六十页，共124页。2022-5-961第60页/共124页第六十一页，共124页。2022-5-962第61页/共124页第六十二页，共124页。2022-5-963G17G18G19G90G91G02G03X_Y_X_Z_Y_Z_I_J_I_K_J_K_R_F_*第62页/共124页第六十三页，共124页。2022-5-964第63页/共124页第六十四

13、页，共124页。2022-5-965第64页/共124页第六十五页，共124页。2022-5-966第65页/共124页第六十六页，共124页。2022-5-967第66页/共124页第六十七页，共124页。2022-5-968第67页/共124页第六十八页，共124页。2022-5-969G17G18G19G90G91G41G42G00G01G02G03X_Y_Z_DXX第68页/共124页第六十九页，共124页。2022-5-970G41 G42第69页/共124页第七十页，共124页。2022-5-971第70页/共124页第七十一页，共124页。2022-5-972刀具半径补偿刀具半径

14、补偿(bchng)举例：举例：N010 G92 X0 Y0 Z10；N020 S600 M03；N030 G90 G17；N040 G41 G00 X20 Y10 D01；N050 Z-10 M08；N060 G01 Y50 F100；N070 X50；N080 Y20；N090 X10；N100 G00 Z10 M09；N110 G40 X0 Y0 M05；N120 M30；第71页/共124页第七十二页，共124页。2022-5-97311. 11. 参考点返回指令参考点返回指令 参考点是机床上的固定点，一般作为换刀和坐标系测量零点等使参考点是机床上的固定点，一般作为换刀和坐标系测量零点等

15、使用用(shyng)(shyng)，通过参考点返回功能，通过参考点返回功能G28G28可以很容易移动到参考点可以很容易移动到参考点上。上。G28G91X0Y0Z0;G28G91X0Y0Z0;12.G80、G81G89固定循环指令 在用NC机床上加工零件，一些典型加工工序，如钻孔、攻丝、深孔钻削、切螺纹等，所完成(wn chng)的动作循环十分典型，将这些动作预先编好程序并存储在存储器中，并用相应的G代码来指令。固定循环中的G代码所指令的动作程序，要比一般G代码所指令的动作要多得多，因此使用固定循环功能，可以大大简化程序编制。第72页/共124页第七十三页，共124页。2022-5-974编程格

16、式： G8 X Y Z R Q P F L孔位坐标切入点坐标每次进给深度在孔底停留时间重复次数进给速度第73页/共124页第七十四页，共124页。2022-5-975固定固定(gdng)(gdng)循环功能循环功能G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ L_ ；（中心；（中心(zhngxn)钻）钻）G82 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ L_ ；（扩孔）；（扩孔）G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ L_ ；（深孔）；（深孔） 第74页/共124页第七十五页，共124页。2022-5-976钻孔程序钻孔程序(chngx)的编制的编制N010 G92 X400 Y300 Z320N020

17、 M06 T00N030 G90 G00 X0 Y0N040 Z0N050 M03 S500 F30N060 G81 G99 R-4 Z-10N070 G91 X20 Y10 L3N080 M05N090 G28 Z0N100 M06 T01N110 M03 G90 G00 G44 H01 G81 R-4 Z-30N120 G91 G81 G99 X-20 Y-10 L3N130 M05 G28 G49 Z0N140 M01 ；”选择性停止选择性停止“ON/N150 M99 P20 ；”跳步开关跳步开关“(”单节删除单节删除(shnch)“)ON，循环，循环N160 M02编程实例(shl)第

18、75页/共124页第七十六页，共124页。2022-5-977第76页/共124页第七十七页，共124页。2022-5-978 A 20 C 30 25钻头 B 30 120 30 50 补偿(bchng)值 b= - 4mm 35 3 18 22 30 5 图2-25 孔加工零件编程实例第77页/共124页第七十八页，共124页。2022-5-979第78页/共124页第七十九页，共124页。2022-5-980第79页/共124页第八十页，共124页。2022-5-981a.子程序的编程格式O M99；在子程序的开头编制子程序号，在子程序的结尾用M99指令。b.子程序的调用格式M98P P

19、后面的前3位为重复(chngf)调用次数，省略时为调用一次；后4位为子程序号。c.子程序嵌套第80页/共124页第八十一页，共124页。2022-5-982第81页/共124页第八十二页，共124页。2022-5-983数控车床的机床原点定义为主轴旋转(xunzhun)中心线与车床端面的交点；数控车床的工件坐标系原点一般选在工件的回转中心与工件右端面或左端面的交点上。+X501506060+Z左端面左端面原点原点右端面右端面原点原点第82页/共124页第八十三页，共124页。2022-5-984第83页/共124页第八十四页，共124页。2022-5-985第84页/共124页第八十五页，共1

20、24页。2022-5-986N10 G90 X35.0 Z20.0 F50；N20 X30.0；N30 X25.0；N10 G90 X40.0 Z20.0 R-5.0 F50；N20 X35.0；N30 X30.0；第85页/共124页第八十六页，共124页。2022-5-987d+dd+dD-dD-d第86页/共124页第八十七页，共124页。2022-5-988N50 G92 X28.9 Z56.0 F2；N60 X28.2；N60 X27.7；N60 X27.3；第87页/共124页第八十八页，共124页。2022-5-989第88页/共124页第八十九页，共124页。2022-5-99

21、0第89页/共124页第九十页，共124页。2022-5-991(2)编程举例(j l)1）如图所示工件，需要进行精加工(ji gng)，其中85mm外圆不加工(ji gng)。毛坯为85mm340mm棒材，材料为45钢。第90页/共124页第九十一页，共124页。2022-5-992B、选择刀具及画出刀具布置图 根据加工要求,选用三把刀具。号刀车外圆，号刀切槽，号刀车螺纹。刀具布置如下图所示。采用刀仪对刀，螺纹刀尖相对与号刀尖在Z向位置15mm。 编程之前,应正确的选择换刀点，以便在换刀过程中，刀具与工件、机床和夹具不会碰撞(pn zhun)。C、工件坐标系确定 由工件图样尺寸分布情况确定工

22、件坐标系原点O取在工件内端面（如图示）处，刀具零点坐标为（200，350）。D、确定切削用量 第91页/共124页第九十二页，共124页。2022-5-993第92页/共124页第九十三页，共124页。2022-5-994第93页/共124页第九十四页，共124页。2022-5-995图示是模具芯轴的零件简图。零件的径向尺寸公差为0.01mm，角度公差为0.1，材料为45钢。毛坯(mop)尺寸为66mm100 mm，批量30件。(3)数控车削数控车削(ch xu)编程思考题编程思考题第94页/共124页第九十五页，共124页。2022-5-996经过分析可制定加工方案如下：经过分析可制定加工方

23、案如下：工序工序1： 用三爪卡盘夹紧工件用三爪卡盘夹紧工件一端，加工一端，加工6438柱面并调头柱面并调头(dio tu)打打中心孔。中心孔。工序工序2： 用三爪卡盘夹紧工件用三爪卡盘夹紧工件64一端，另一端用顶尖顶住。加一端，另一端用顶尖顶住。加工工2462柱面。柱面。工序工序3： 钻螺纹底孔；钻螺纹底孔；精车精车20表面，加工表面，加工14锥面及锥面及背端面；攻螺纹。背端面；攻螺纹。第95页/共124页第九十六页，共124页。2022-5-997工序工序(gngx)4 加工加工SR19.4圆弧面、圆弧面、26圆柱面、角圆柱面、角15锥面和角锥面和角15倒锥倒锥面面,加工过程如下：加工过程如

24、下：l）先用复合循环若干次一层层加）先用复合循环若干次一层层加工，逐渐靠近由工，逐渐靠近由EFGHI等等基点组成的回转面。后两次循环的基点组成的回转面。后两次循环的走刀路线都与走刀路线都与BC一一DEFGHIB相似。完成粗加工后，精相似。完成粗加工后，精加工的走刀路线是加工的走刀路线是BCDEFGHIB，如图所示。，如图所示。2）再加工出最后一个）再加工出最后一个15的倒锥的倒锥面。面。第96页/共124页第九十七页，共124页。2022-5-998第97页/共124页第九十八页，共124页。2022-5-9992035301030706040200200R5P7P6P5P4P3P2P1P00

25、245XZ第98页/共124页第九十九页，共124页。2022-5-9100图2-42所示是一盖板零件。该零件的毛坯是一块180mm90mm12mm板料，要求铣削成图中粗实线所示的外形。由图可知(k zh)，各孔已加工完，各边留有5mm的铣削留量。图图2-42 盖板盖板(i bn)零件图零件图第99页/共124页第一百页，共124页。2022-5-9101第100页/共124页第一百零一页，共124页。2022-5-91026程序编制程序编制依据以上数据和依据以上数据和FUNUC-BESK 6ME系统的系统的G代码代码(di m)进行编程，程序如下：进行编程，程序如下：O0001N01 G92

26、 X-25.0 Y10.0 Z40.0；（工件坐标系的设定）（工件坐标系的设定）N02 G90 G00 Z-16.0 S300 M03；（按绝对值编程）（按绝对值编程）N03 G41 G01 X0 Y40.0 F100 D01 M08；（建立刀具半径左补偿，调（建立刀具半径左补偿，调1号刀具半径值）号刀具半径值）N04 X14.96 Y70.0；N05 X43.54；N06 G02 X102.0 Y64.0 I26.46 J-30.0；（顺时针圆弧插补）（顺时针圆弧插补）N07 G03 X150.0 Y40.0 I48.0 J36.0；（逆时针圆弧插补）（逆时针圆弧插补）N08 G01 X17

27、0.0；N09 Y0；N10 X0；N11 G00 G40 X-25.0 Y10.0 Z40.0 M09；（取消刀补）（取消刀补）N12 M30；（程序停止并返回）；（程序停止并返回）A（0，0） B（0，40） C（14.96，70） D（43.54，70） E（102，64） F（150，40） G（170，40） H（170，0） O1（70，40） O2（150，100）第101页/共124页第一百零二页，共124页。2022-5-9103数控铣床、加工中心常用通用数控铣床、加工中心常用通用(tngyng)夹具夹具 1用平口虎钳用平口虎钳(hqin)装夹工件装夹工件第102页/共124

28、页第一百零三页，共124页。2022-5-91042压板压板(y bn)装夹工件装夹工件 第103页/共124页第一百零四页，共124页。2022-5-91053铣床铣床(xchung)上的上的3爪卡盘应用爪卡盘应用第104页/共124页第一百零五页，共124页。2022-5-9106 当零件交点或切点已当零件交点或切点已知，可直接编出程序，对知，可直接编出程序，对计算量小的，可经简单计算量小的，可经简单(jindn)计算后，进行人计算后，进行人工编程工编程第105页/共124页第一百零六页，共124页。2022-5-9107N01 G90 T2 M6N02 G00 X20 Y20 Z10 S

29、600 M3N03 G01 G41 X41.436 Y100N04 X81.436 Y100N05 G03 X111.436 Y70 I111.436 J100N06 X141.436 Y100 I111.436 J100N07 G01 X171.436 Y100N08 G02 X191.436 Y80 I171.436 J80N09 X190.230 Y73.6N10 G01 X170.881 Y20 N11 X20 Y20N12 X0 Y0 M02例：编制右图的加工例：编制右图的加工(ji gng)程序程序第106页/共124页第一百零七页，共124页。2022-5-9108但更多的是诸如

30、图所示图形复杂,交点计算(j sun)麻烦；而对于由抛物线、双曲线和其它二次曲线(r c q xin)组成的非圆曲线、列表曲线，则需计算节点。显然，这种节点的计算是比较麻烦的。利用计算机求解零件的基利用计算机求解零件的基点和节点点和节点, ,建立拟合方程建立拟合方程, ,进进行密化插值行密化插值, ,完成刀位数据完成刀位数据计算计算, ,最后输出具有数控系统最后输出具有数控系统能够识别和执行的数控程序能够识别和执行的数控程序第107页/共124页第一百零八页，共124页。2022-5-9109计算机计算机显示器显示器打印机打印机穿孔机穿孔机绘图机绘图机原始数据原始数据自动自动(zdng)编程系

31、统编程系统软件软件第108页/共124页第一百零九页，共124页。2022-5-9110 准备准备(zhnbi)原始数据原始数据数学数学(shxu)处理处理后置后置(hu zh)处理处理零件图样零件图样输入翻译输入翻译加工程序单或纸带加工程序单或纸带NCNC前置处理前置处理语言式自动编程语言式自动编程（APT、EXAPT、IFAPT、FAPT、HZAPT）图形交互式自动编程图形交互式自动编程（UG、MasterCAM、Pro-E、CAXAME）语音自动编程语音自动编程数字化技术自动编程数字化技术自动编程第109页/共124页第一百一十页，共124页。2022-5-9111最早的自动编程技术是最

32、早的自动编程技术是5050年代年代MITMIT研制研制(ynzh)(ynzh)出的出的APTAPT（Automatically Programmed ToolsAutomatically Programmed Tools）系统。）系统。 APTAPT系统的源程序较短，系统简单，语言直观明了，系统的源程序较短，系统简单，语言直观明了，使用方便，大大提高编程效率。使用方便，大大提高编程效率。APTAPT系统有丰富的词汇，源于英语，易于接受，有系统有丰富的词汇，源于英语，易于接受，有1515种不同方法定义一个点的位置，种不同方法定义一个点的位置，1818种方法定义直线位种方法定义直线位置，置，282

33、8种方法定义圆的位置。种方法定义圆的位置。 例：定义例：定义(dngy)右图直线右图直线LC1C2L=LINE/RIGHT， TANTO， C1，RIGHT，TANTO，C2意义：意义：L是一条直线，与圆是一条直线，与圆1（C1）相切（相切（TANTO）于右边）于右边（RIGHT），并与圆），并与圆2 （C2）也相）也相切于右边。编程不用计算切点切于右边。编程不用计算切点第110页/共124页第一百一十一页，共124页。2022-5-9112制定制定(zhdng)工艺过程工艺过程前置前置(qin zh)处理处理后置后置(hu zh)处理处理翻译程序翻译程序数值计算数值计算零件图样零件图样编写零

34、件编写零件源程序源程序按自动编程系统规定的按自动编程系统规定的“语言语言”描述被加工零件的描述被加工零件的几何形状几何形状, ,加工时刀具相对于工件的运动轨迹加工时刀具相对于工件的运动轨迹这里用这里用“语言语言”编写的源程序和手工编程的加工程序有本质差别编写的源程序和手工编程的加工程序有本质差别:手手工编程的加工程序可直接控制数控机床进行零件加工工编程的加工程序可直接控制数控机床进行零件加工;自动编程自动编程的源程序要经编译处理后才可被数控机床接受的源程序要经编译处理后才可被数控机床接受.刀具中心轨迹计算刀具中心轨迹计算将源程序翻译成计算机能接受和将源程序翻译成计算机能接受和处理的形式处理的形

35、式选用设计工夹具选用设计工夹具, ,安排工艺路线安排工艺路线, ,选择工艺参数选择工艺参数加工程序单或纸带加工程序单或纸带刀位数刀位数据据将刀位数据及工艺参数等信息转换成数控机床要求的将刀位数据及工艺参数等信息转换成数控机床要求的指令代码指令代码NC接口接口APT自动编程的基本步骤自动编程的基本步骤第111页/共124页第一百一十二页，共124页。2022-5-9113APT编程实例编程实例(shl)PARTNO TEMPLATEMACHIN/F7MCLPRNTINTOL/0.01OUTTOL/0.01CUTTER/10$ DEFINITIONP0=POINT/0,-25,0P1=POINT/

36、150,30,0P2=POINT/0,0,0P3=POINT/10,0,0P4=POINT/45,110,0L1=LINE/P2,P3C1=CIRCLE/CENTER,P1,RADIUS,30L2=LINE/P4,LEFT,TANTO,C1L3=LINE/P2,P4PL1=P2,P3,P4SPINDL/900,CLWCOOLNT/ONFROM/P0GO/TO,L1,TO,PL1,TO,L3GORGT/L1,TANTO,C1GOFWD/C1,PAST,L2GOFWD/L2,PAST,L3GOLFT/L3,PAST,L1COOLNT/OFFFEDRAT/500GOTO/P0FINI第112页/共124页第一百一十三页，共124页。2022-5-9114APT语言自动编程直观性差，不易语言自动编程直观性差，不易(b y)描述复杂的几何描述复杂的几何图形图形 APT语言自动编程缺乏对零件形状、刀具运动轨迹的直观显示语言自动编程缺乏对零件形状、刀具运动轨迹的直观显示 APT语言自动编程难以和语言自动编程难以和CAD数据库及数据库及CAPP系统有效的连接系统有效的连接 APT语言自动编程不易做到高度的自动化和集成化语言自动编程不易做到高度的自动化和集成化 图形交互式自动