现代数控加工技术和数控机床编程及加工

现代数控加工技术

机电控制工程学院

梁婧1.1数控加工简介1.1.1数控加工的定义1.1.2数控加工的特点1.2数控加工中常用术语1.2.1两坐标系和多坐标加工1.2.2插补1.2.3刀具补偿1.3数控加工设备1.3.1原理1.3.2组成1.3.3分类1.4数控加工技术1.4.1数控车削技术及其加工工艺1.4.2数控机床简介1.5数控编程1.5.1可编程序控制器(PLC)1.6数控技术的发展动向CompanyLogo1.1.1数控加工的定义数控加工----在数控机床上进行自动加工零件的一种工艺方法.数控加工与传统加工的工艺流程从总体上大致是相同的.该种工艺是用数字信息控制零件和刀具的位移。对于一些零件品种的多变、批量小、形状复杂、精度高等问题,可以实现高效化和自动化的加工的

CompanyLogo数控加工主要包括以下方面的内容:选择并确定零件的数控加工内容对零件图进行数控加工的工艺分析设计数控加工的工艺编写数控加工程序单按程序单制作程序介质数控程序的检验和修改首件试加工与现场问题处理数控加工工艺技术文件的定型与归档CompanyLogo

数

控

加

工

流

程

图CompanyLogo1.1.2数控加工技术的特点工序集中加工自动化柔韧性高加工能力强减少机床占地面积,节约厂房减少或没有中间环节,既省时间又省人力对操作工人的要求降低降低了工人的劳动强度

产品质量稳定CompanyLogo1.2数控加工中的常用术语两坐标和多坐标加工插补CompanyLogo两坐标和多坐标加工

两坐标数控车床三坐标数控铣床CompanyLogo插补俗称”填补空白”CompanyLogo1.3数控加工设备数控设备的工作原理CompanyLogo数控设备的基本组成结构-----输入输出装置、计算机数控装置、伺服系统、受控设备CompanyLogo数控加工设备的分类按工艺用途：金属切削；金属成形；特种加工；测量绘图按控制运动：点位控制；点位直线控制；轮廓控制按伺服系统：开环；闭环；半闭环按所用数控系统的档次：低档；中档；高档CompanyLogo数控加工技术数控车削加工(重点介绍)数控铣削加工数控特种加工CompanyLogo由于生产规模的差异，对于同一零件的车削加工方案还是有所不同的,应该根据具体条件，选择经济、合理的工艺方案。其中，在加工工艺的方案设计中，刀具相对于工件的运动轨迹和方向成为加工路线，合理选择加工路线，也是很重要的考虑方向。CompanyLogo原则：尽量采用切向切入/出，不用径向切入/出，以避免由于切入/出路线的不当降低零件的表面加工质量切向切入径向切入CompanyLogo加工线路的选择原则尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率。保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件的工艺要求。利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作量。CompanyLogo对刀就是使“对刀点”与“刀位点”重合的操作CompanyLogo刀位点用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点镗刀钻头立铣刀、端铣刀面铣刀指状铣刀球头铣刀CompanyLogo对刀点从程序执行的一开始，必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置，这一位置称为程序的起刀点。该点一般通过对刀来确定，故又称为对刀点.选择对刀点也是较为关键的一步可以是工件或者夹具上的点,或者与它们相关的易于测量的点.对刀点确定之后,机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了.CompanyLogo对刀点选择原则选在零件的设计基准或工艺基准上，或与之相关的位置上。选在对刀方便,便于测量的地方.选在便于坐标计算的地方.CompanyLogo数控机床简介是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床数控机床组成:主机、数控装置、伺服驱动系统、辅助装置CompanyLogo可编程序控制器（PLC）PLC----计算机控制系统,是一种为工业现场开发,面向电气工程技术人员的编程语言CompanyLogoPLC循环顺序扫描工作流程图自诊断模块编程器处理模块网络处理模块用户程序处理模块超时检查模块出错处理模块CompanyLogoPLC执行用户程序过程CompanyLogo数控技术的发展动向发展趋势进入九十年代以来，随着国际上计算机技术突飞猛进的发展，数控技术不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着下述方向发展运行高速化加工高精化功能复合化控制智能化体系开放化CompanyLogoThankyouCompanyLogo机械工程实验教学中心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。数控编程的目的机械工程实验教学中心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。数控编程的内容机械工程实验教学中心数控编程的基本原理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机械工程实验教学中心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√机械工程实验教学中心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缓冲区配置、PLC程序梯形图及PLC程序指令流程。