计算机辅助编程

1、q 手工编程手工编程 (1) 准备功能准备功能 (2) 辅助功能辅助功能 (3)进给功能进给功能 (4)主轴功能主轴功能 (5)刀具功能刀具功能l常用准备功能常用准备功能 准备功能主要用来控制刀具的运动轨迹，是数控程序的主要构成内容。 准备功能由“G”和不同数字组成，从G00G99,可完成不同的加工过程。l常用辅助功能常用辅助功能 辅助功能指令为“M”指令，从“M00”到“M09”共10种辅助功能。主要为： 程序的停止、结束、主轴的转向、切削液的开、停等。l进给功能进给功能 进给功能指令为“F”指令，用以表示进给速度的大小，由F和进给速度数据组成。l主轴功能主轴功能 主轴功能指令为“ S”指令

2、，用以表示主轴转速的大小，由S和r/min数据组成。l刀具功能刀具功能 刀具功能指令为“T”指令，用来表示所选刀具号。由T和刀位号组成。 坐标系的确定； 进刀方式的确定； 刀具偏置和补偿。 。 P1=POINT/XSMALL,INTOF,L1,C1 P3=POINT/YSMALL,INTOF,L2,C1 或 P2=POINT/YSMALL,INTOF,C1,C2 P4=POINT/XLARGE,INTOF,C3,C4L3 = LINE/ P1, PARLEL, L4 L4 = LINE/ P2, PERPTO, L3L1=LINE/P1,ATANGL,45 L2=LINE/P2,ATANGL,

3、45,YAXIS L3=LINE/PARLEL,L0,XLARGE,1 L4=LINE/PARLEL,L0,XSMALL,2 C3 = CIRCLE/ YLARGE, LN6, XLARGE, LN4, RADIUS, 2.0C3 = CIRCLE/ XLARGE, LN6, YSMALL, LN4, RADIUS, 2.0PL1 = PLANE/ P1, P2, P3PL2 = PLANE/ P4, PARLEL, PL1 或PL2 = PLANE/ PARLEL, PL1, ZSMALL, 3.0例如：例如：EL= ELLIPS/CENTER,P0,3.2,1.9,30说明：说明： a,b

4、 为长短轴的长度； alfa 为长轴与长轴与x轴的夹角轴的夹角； point为椭圆的中心椭圆的中心。符号=ELLIPS/CENTER, point, a, b, alfa用轴上一点、轴线向量和半径定义圆柱面用轴上一点、轴线向量和半径定义圆柱面说明：说明： x,y,z x,y,z 为轴上一点的坐标；为轴上一点的坐标； a,b,c a,b,c 为轴线的方向单位向量；为轴线的方向单位向量； r r为圆柱体半径。为圆柱体半径。符号=CYLNDR/x,y,z,a,b,c,r 例如：例如：C1=CYLNDR/ 8,0,2,0,0,1,1.0CYL3 = CYLNDR/ XLARGE, TANTO, PL2

5、, YSMALL, TANTO, PL1, RADIUS, 2.0几何元素APT词汇几何元素APT词汇点POINT一般二次曲线GCONIC直线LINE画线用的二次曲线LCONIC平面PLANE向量VECTOR圆CIRCLE矩阵NATRIX圆柱面CYLINDR球SPHERE椭圆ELLIPS二次曲面QADRIC双曲线HYPERB列柱曲面TABCYL圆锥、二次曲线CONE多段锥面POLCON直纹面RLDSRFFROMFROM/x,y,z/x,y,z 描述刀具的起点描述刀具的起点GOTOGOTO/x,y,z/x,y,z 使刀具走到一个新的位置使刀具走到一个新的位置GODLTAGODLTA/x,y,z/

6、x,y,z 使刀具走一个增量使刀具走一个增量MACHINE/name,par2,par3MACHINE/name,par2,par3 name name 为选定的机床的名称；调用相应机床的为选定的机床的名称；调用相应机床的后置处理程序，生成所选定机床的数控指令。后置处理程序，生成所选定机床的数控指令。par2par2、par3 par3 表示脉冲当量及插补类型。表示脉冲当量及插补类型。 用来描述机床控制功能：用来描述机床控制功能：STOP(暂停)：使机床暂停工作RAPID（快速）：使刀具快速进给FINI：零件源程序结束COOLNT/ON/OFF：冷却液开或关SPINDL/OFF/CLW/CCL

7、W：说明主轴停止、转速、转向 特点：特点： 仿真过程真实感较强，基本上具有试切加工的验证效果。仿真过程真实感较强，基本上具有试切加工的验证效果。 DNC （direct numerical control）60年代年代 用一台计算机对多台数控机床实施综合数字用一台计算机对多台数控机床实施综合数字控制的形式，也称控制的形式，也称: “群控群控”。由该计算机负责。由该计算机负责NC 程序的管理和传送。程序的管理和传送。 CNC 用计算机做为机床控制器，实现单台机床数用计算机做为机床控制器，实现单台机床数控功能。控功能。 DNC（Distributed Numerical Control）70年代年

8、代 用一台或多台计算机经网络向分布在不同地点的用一台或多台计算机经网络向分布在不同地点的多台数控机床实施综合数字控制，传输数控程序。多台数控机床实施综合数字控制，传输数控程序。 DNC 接口采用串行通信技术接口采用串行通信技术,通过通过DNC 系统前系统前端处理器可一次性输入零件全部加工程序。端处理器可一次性输入零件全部加工程序。 DNC 具有直接数字控制、收集系统信息、监视具有直接数字控制、收集系统信息、监视系统状态和远程控制等功能。系统状态和远程控制等功能。 BsDNC （80年代）年代） 更先进的更先进的DNC 接口接口,不仅能传送不仅能传送NC 程序程序,还能在还能在线传送线传送NC设

9、备控制命令或获取设备运行状态信息设备控制命令或获取设备运行状态信息,成为发展柔性制造系统和单元成为发展柔性制造系统和单元( FMS/ FMC) 的关键的关键使能技术。使能技术。 20 世纪世纪80 年代一些年代一些FMS 和和 CIMS实际上是基于实际上是基于BsDNC 系统结构基础上建成的。系统结构基础上建成的。 Networked CNC（90年代中期）年代中期） CNC 机床不仅作为独立运行的加工设备机床不仅作为独立运行的加工设备,而且可而且可以实现在计算机、网络和通信技术支持下形成网络以实现在计算机、网络和通信技术支持下形成网络化数控制造系统。成为制造企业实现数字化设计化数控制造系统。

10、成为制造企业实现数字化设计/虚虚拟制造、智能制造系统的关键使能技术之一。拟制造、智能制造系统的关键使能技术之一。 将将DNC 主机与读带机并接于数控机床上，取主机与读带机并接于数控机床上，取代读带机功能来传输代读带机功能来传输NC程序，当中央计算机发生程序，当中央计算机发生故障后，利用读带机使数控装置仍可独立使用。故障后，利用读带机使数控装置仍可独立使用。所以这种结构稳定性高，也较易实现，缺点是由所以这种结构稳定性高，也较易实现，缺点是由于数控装置并未简化，硬件成本较高。于数控装置并未简化，硬件成本较高。 一般控制结构的一般控制结构的DNC 系统通常具有两级计算系统通常具有两级计算机分级结构，

11、即中央计算机和机分级结构，即中央计算机和NC或或CNC系统群。系统群。DNC 主机从大容量外存中调用零件程序指令，并主机从大容量外存中调用零件程序指令，并在需要的时候将它们发送给机床。它也接受从机在需要的时候将它们发送给机床。它也接受从机床反馈的数据，这两路信息流是实时产生的，每床反馈的数据，这两路信息流是实时产生的，每台机床对指令的要求几乎是在同时被满足。台机床对指令的要求几乎是在同时被满足。 多级多级DNC 结构结构K通常为树型结构，通常为树型结构， 一般来说，底一般来说，底部的能力主要是面向应用的，具有专用的能力，用于完部的能力主要是面向应用的，具有专用的能力，用于完成规定的特殊任务。而

12、顶部则具有通用的能力，控制与成规定的特殊任务。而顶部则具有通用的能力，控制与协调整个系统，协调整个系统，DNC 系统的结构与系统的规模有关，系统的结构与系统的规模有关，可能有二、三、四级的结构，常用的是二、三级结构，可能有二、三、四级的结构，常用的是二、三级结构，以三级居多。以三级居多。1. 按功能分主要有三种：按功能分主要有三种：2. 常见常见DNC接口：接口：1. 底层通信底层通信2. 上层通信上层通信1. 底层通信底层通信 通讯技术和网络技术的发展使通讯技术和网络技术的发展使NC 技术的通技术的通讯方法非常丰富讯方法非常丰富,目前在目前在DNC 中应用的中应用的底层通信底层通信技术主要有

13、以下几种技术主要有以下几种。 利用数控机床提供的利用数控机床提供的RS232C或或RS422 、RS449 接口接口,可实现用一台计算机对多台数控机床可实现用一台计算机对多台数控机床进行通信，采用点对点型或星形拓扑结构进行通信，采用点对点型或星形拓扑结构,可以很可以很容易实现串行通信。传输速率在容易实现串行通信。传输速率在110-9600bit/s。 连接简单、成本低；通信距离短、传输速度慢、连接简单、成本低；通信距离短、传输速度慢、可靠性差。可靠性差。 应用现场总线构建设备网络，通过在现场总线应用现场总线构建设备网络，通过在现场总线和数控机床间设置转换器连接机床，实现和数控机床间设置转换器连接机床，实现DNC工作工作站与数控系统之间的双向串行多节点数字通信。站与数控系统之间的双向串行多节点数字通信。 传输距离远传输距离远,实时性好实时性好,价格低廉价格低廉,是目前实现是目前实现DNC 底层通信的较好方案。底层通信的较好方案。 美国美国Intel 公司开发的公司开发的Bitbus 通信控制复杂，灵活性差。通信控制复杂，灵活性差。 德国德国Bosch公司开发的公司开发的CANbus 通信简单，灵活性好，可靠性，通信速率、距离通信简单，灵活性好，可靠性，通信速率、距离比比Bitbus好。好。 DNC工