学习情境一数控技术基础01Bppt-咨询反馈和数控机床编程及加工

二轴半联动主要用于三轴以上控制的机床，其中二个轴互为联动，而另一轴作周期进给，如在数控铣床上用球头铣刀采用行切法加工三维空间曲面。三轴联动一般分为两类：一类是X、Y、Z三个直线坐标轴联动，较多用于数控铣床，加工中心，如用球头铣刀铣切三维空间曲面，见右图。另一类是除了同时控制X，Y，Z，其中两个直线坐标轴联动外，还同时控制围绕其中某一直线坐标轴旋转的旋转坐标轴。如车削加工中，它除了纵向(z轴)、横向(x轴)两个直线坐标轴联动外，还需同时控制围绕Z轴旋转的主轴(C轴)联动。四轴联动

即同时控制X，Y，Z三个直线坐标轴与某一个旋转坐标轴联动，右图为同时控制X、Y、Z三个直线坐标轴与一个工作台回转轴联动的数控机床简图。

除了同时控制X、Y、Z三个直线坐标轴联动外，还同时控制围绕这些直线坐标轴旋转的A、B、C坐标轴中的两个坐标。刀具可被定在空间的任意方向，如控制切削刀具同时绕着x轴和y轴两个方向摆动，使得刀具在其切削点上始终保持与被加工的曲面成法线方向，保证被加工曲面的圆滑性，提高加工精度和减小表面粗糙度。五轴联动（四）数控机床的坐标系

坐标轴的运动方向及其命名

统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给

维修和使用带来极大的方便。ISO和我国都拟定了命名的标准。（四）数控机床的坐标系

进给运动坐标系

ISO和中国标准规定：坐标轴：数控装备的每个进给轴(直线进给、圆进给)定义为坐标系中的一个坐标轴。数控装备坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系统（四）数控机床的坐标系

基本坐标系：直线进给运动的坐标系（X,Y,Z）。坐标轴相互关系：由右手定则决定。回转坐标：绕X,Y,Z轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.C表示，坐标轴相互关系由右手螺旋法则而定。XYZX、Y、Z+A、+B、+CXZY+C+B+A（四）数控机床的坐标系

坐标轴方向：定义为刀具相对工件运动的方向。编程时不必知道机床运动的具体配置，就能正确地进行编程。附加坐标轴：平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用U、V、W表示。

直线坐标XYZ旋转坐标ABCDEF附加坐标UVWPQR（四）数控机床的坐标系

标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定：1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。则大拇指代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。2)大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。

我国原机械工业部颁布了JB/T3051-1989标准，其中规定的命名原则如下：（1）刀具相对于静止工件而运动的规定

在机床上，我们始终认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。（2）机床的直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先Z轴，再X轴，最后按右手定则判定Y轴。（3）坐标轴名（XYZABC）不带“′”的表示刀具运动；带“′”的表示工件运动。（4）增大刀具与工件之间距离定为该轴的正方向。

（四）数控机床的坐标系

（四）数控机床的坐标系

Z坐标（轴）方位Z坐标平行主轴轴线的进给轴。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。主轴能摆动：在摆动的范围内其轴线只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则该坐标便是Z坐标；若在摆动的范围内其轴线可与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。（四）数控机床的坐标系

Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。对于铣床、镗床、钻床等是主轴带动刀具旋转；对于车床、磨床和其他成形表面的机床是主轴带动工件旋转。如机床上有几个主轴，则选一垂直于工件装夹平面的主轴作为主要的主轴；如主要的主轴始终平行于标准的三坐标系中的一个座标，则这个座标就是Z座标；如主要的主轴能摆动，在摆动范围内使主轴只平行于三坐标系统中的两个或三个座标，则取垂直于机床工作台装夹面的方向为Z座标；如机床没有主轴（如数控龙门刨床），则Z座标垂直于工件装夹平面。立式5轴数控铣床的坐标系Z坐标正方向规定：刀具远离工件的方向。+Z+Z（四）数控机床的坐标系

+Z（四）数控机床的坐标系

X坐标在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。Z轴水平（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时，X坐标的正方向指向右边。+Z+X/（四）数控机床的坐标系

Z轴垂直（立式）：单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；+Z+X/立式5轴数控铣床的坐标系+Z+X/（四）数控机床的坐标系

+ZZ轴垂直（立式）：双立柱机床(龙门机床)，从刀具向左立柱看时，X轴的正方向指向右边。+X/（四）数控机床的坐标系

在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。+Z+X（四）数控机床的坐标系

Y坐标

利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为食指指向。右手螺旋法则：在XZ平面，从Z至X，姆指所指的方向为+y。（四）数控机床的坐标系

立、卧式数控铣床+Z+X/+Z+X+Y+Y（四）数控机床的坐标系

+Z+X/+Y立式5轴联动数控铣床+Z+X/+Y/龙门数控铣床（四）数控机床的坐标系

+Z+X/+Y+Z+X/+Y/+C/+A+C/5.回转坐标A、B、C（四）数控机床的坐标系

立式5轴数控铣床的坐标系+Z+X/+Y/+A+C/+W6.辅助坐标U、V、W（四）数控机床的坐标系

卧式车床立式升降台铣床（四）数控机床的坐标系

卧式5轴数控铣床卧式铣床（四）数控机床的坐标系

数控机床编程及加工机械工程实验教学中心实验目的通过数控机床的加工程序编制，掌握编程的方法及技巧；将在计算机上用OpenSoftCNC软件模拟显示加工过程校验程序，然后在数控机床上对工件进行加工；结合机械加工工艺，实现最优化编程，提高加工质量和生产效率。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的目的；数控编程的内容；编程步骤。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理所谓编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。这样编制的程序还必须按规定把程序单制备成控制介质如程序纸带、磁带等，变成数控系统能读懂的信息，再送入数控机床，数控机床的CNC装置对程序经过处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出指令信息，驱动机床完成相应的运动。机械工程实验教学中心数控编程的目的数控编程的基本原理①分析零件图纸，确定加工工艺过程；②计算走刀轨迹，得出刀位数据；③编写零件加工程序；④制作控制介质；⑤校对程序及首件试加工。机械工程实验教学中心数控编程的内容数控编程的基本原理机械工程实验教学中心数控编程的步骤零件图纸分析零件图纸制定工艺规程数学处理编写程序文件制作控制介质程序校验及试切数控机床OpenSoftCNC软件介绍OpenSoftCNC软件包括数控车床模拟仿真和数控铣床模拟仿真系统，由软件+标准硬件系统构成，不要求专用硬件或运动控制卡，所有数控功能和逻辑控制功能均由软件完成，操作界面由系统操作和机床控制两大部分组成。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍机械工程实验教学中心为例，软件提供下列指令：以数控车床模拟仿真系统（OpenSoftCNC01T）组别指令功能编程格式模态

1G00快速线性移动G00X(U)_Z(W)_√G01直线插补G01X(U)_Z(W)_√G02顺时针圆弧插补G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆时针圆弧插补G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺纹插补G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺纹插补G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X轴返回程序零点G27

G28Z轴返回程序零点G28

G92定义绝对坐标系G92X_Z_√2G04延时G04E_

3M00暂停M00

M02程序结束M02

4M03主轴正转M03√M04主轴反转M04√M05主轴停M05√5M08开冷却液M08√M09关冷却液M09√

6M97程序跳转M97P_

M98子程序调用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定义开关1有效M20√M21自定义开关1无效M21√8M22自定义开关2有效M22√M23自定义开关2无效M23√9S主轴转速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√OpenSoftCNC软件介绍在程序管理界面下，可进行有关数控加工程序文件的各种操作，如读入程序、编辑修改及查错编译等。每一个工件程序由若干个程序段组成；每一个程序段完成一个加工步骤；每一个程序指令有程序段号和若干个指令代码组成，指令代码在程序段中的位置可以是任意的，同组指令在同一程序段中不能重复使用；最后一个程序段由指令代码M02作为程序结束标志。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍

在运行加工程序之前，必须通过参数设置对机床和刀具进行调整，使其与加工要求相符，这样才能正确地进行加工或模拟加工。OpenSoftCNC软件系统的参数主要有以下内容：①基本设置设置可修改的基本参数。②刀具设置设置刀具编号、类型和刀具补偿等参数。③轴参设置设置和查看坐标轴参数。④工件坐标设置设置G54—G59等工件坐标系的原点坐标。⑤PLC设置用于查看PLC缓冲区配