数控加工工艺与编程

1、第一章CNC加工工艺和编程，牙齿章节介绍了CNC加工的工艺分析和一般加工方法。简要介绍了加工程序的准备、结构和常用算法自动编程。1.1 CNC编程基础，1.1.1 CNC编程的基本概念1。CNC加工程序准备从零件图到控制介质制作的整个过程。零件的加工信息：以指定文本、数字、符号组成的代码的特定格式创建加工节目表，包括加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工艺参数(f、s、t)、辅助运动(变速、刀具更换、冷却液启动停止、工件夹紧等)。2 .数字编程方法编程分为手动编程和自动编程两种。手动编程：整个编程过程是手动完成的。对程序员的要求很高(不仅要熟悉数控代码和编程规则，还要具备机械加工工艺知识和数值计算能力

2、)自动编程：程序员根据零件图的要求，按照特定自动编程系统的规定，以相对简单的方式将零件加工信息发送到计算机，由计算机自动编程，编程系统可以自动打印节目列表和准备控制介质。3 .手动编程的内容和步骤，纸张工艺分析与普通机床加工零件的工艺分析相同。也就是说，根据对工程图的工艺分析选取机床、刀具和夹具。确定零件加工的工艺线路、序列顺序、切削量等工艺参数等。3 .根据手动编程的内容和步骤、运动轨迹计算零件图形尺寸和工艺电路的要求，计算选定坐标系内零件轮廓和刀具运动路径的坐标值，并根据NC机床规定编程单元(脉冲等效)将其转换为相应的数值量，作为编程尺寸。3 .手动编程的内容和步骤、编程和初步验证根据已设

3、置的加工路径、切削用量、刀具编号、刀具补偿、辅助运动和刀具运动路径的数控系统规定指令代码和程序格式编写零件加工程序，并检查和检查上述两个步骤中的错误。3 .准备手动编程的内容和程序、控制介质，将节目列表的内容转换为控制介质，作为数字控制系统的输入信息进行记录，如果程序比较简单的话，也可以直接输入键盘。3 .手动编程的内容和程序，作为程序校验和时准备的控制介质必须经过额外的校验和时削才能用于正式加工。、如果存在错误，则必须分析错误的原因并相应地进行更正。1选择适当的机床、刀具、夹具和夹紧方法，以实现加工方案：牙齿方案。2.工艺处理：工艺处理包括选择刀具点，以确定加工路径和切削用量。3.数学处理：

4、根据纸张数据获取编程所需的数据(每个节目段的结束坐标)。4.列出节目5。媒体和节目检查准备，加工方案工艺处理数学处理，1.1.2数控机床坐标系，1。机床坐标系ISO和中国标准规定：数控机床角度进给轴(直线进给、圆进给)由坐标系的一个轴定义。数控机床坐标系标准：右手笛卡尔坐标系，默认坐标系：直线进给运动的坐标系(X.Y.Z)。轴相互关系：由右手定则确定。旋转坐标：绕X.Y.Z轴旋转的圆形进给坐标轴分别显示为A.B.C，轴相互关系取决于右手螺旋法则。水平CNC车床坐标系、X、Z、垂直CNC铣床坐标系、Z、X、Y、Z坐标方向标准规定：Z坐标主轴轴的进给轴。如果主轴(牛头刨)没有牙齿或有多个主轴，则垂

5、直于工件夹具面的方向是z坐标。主轴可以摆动的情况：如果在摆动范围内仅与标准坐标系中的一个坐标平行，则牙齿坐标为z坐标。如果在摆动范围内平行于多个坐标，则垂直于工件夹具面的方向是z坐标。z轴正向坐标的规定：刀具远离工件的方向。X坐标标准规定：刀具旋转机床(铣床、钻头、镗孔等)。如果z轴水平(水平)，则从刀具(主轴)查看工件时，x坐标的正向指向右侧。z轴垂直(垂直):单支柱机床，从刀具看支柱时，x的正向指向右侧。双柱机床(门架机床)，从刀具看左侧柱时，x轴的正向指向右侧。在工件旋转机床(车床、磨床等)中，x轴的运动方向是工件的径向方向，平行于横向横移，刀具离开工件旋转中心的方向是x轴的正方向。Y坐

6、标利用确定的X，Z坐标的正向，使用右手螺旋法则或右手螺旋法则确定Y坐标的正向。右手定则：拇指为x，中指方向为z，y方向为食指方向。右手螺旋法则：X Z平面中从Z到X的拇指指向Y方向。2 .机床原点和机床坐标系机床原点机床坐标系的零点。牙齿原点是在机床调试完成后确定的，是机床特定的点。建立机床原点：以0重新建立。机床原点创建过程基本上是机床坐标系的创建过程，机床坐标系是以机床原点作为坐标系原点的坐标系，是机床固有的坐标系，是唯一的。机床坐标系是在数控机床中设置的工件坐标系的参照坐标系。注意：机床坐标系通常用作工件坐标系的参照坐标系，而不是编程坐标系。3 .工件原点和工件坐标系工件原点：允许对零件

7、、夹具上的选定点或相关点进行编程。牙齿点也可以与刀具点重合。工件坐标系：以工件原点作为零创建的坐标系，在编程过程中计算所有参数。工件原点偏置：在机床上安装工件后，工件原点与机床原点之间的距离。现代数控机床均可设置多个工件坐标系，加工时通过g命令进行交换。4。绝对坐标和相对坐标定义绝对坐标编程。工件所有点的坐标值是相对于坐标系(机床或工件)的零点进行编程的。相对坐标编程：运动轨迹的结束坐标值是相对于起点测量的编程方法(增量坐标编程)。表达：G90/G91；X.Y.Z绝对、U.V.W相对注意：绝对坐标既可以在机床坐标系中编程，也可以在工件坐标系中编程。使用相对坐标编程时，上述两个坐标系没有意义。在

8、NC加工中确定工件坐标系后，也确定工件坐标系中的刀柄位置。经常说的大刀问题。在数控机床上，目前，常用的大剑方法是手动试射刀。5对刀点选择，* * * * * *参考内容：数字车床和铣床对刀(1)数字车床的对刀方法基本相同。首先将工件夹在三爪托盘上，然后用手动方法操作机床，具体步骤如下。1)返回参照点操作，使用零。在机床坐标系中，刀柄中心(刀具参照点)的坐标值显示在CRT中。2)测试刀具首先用选定的刀具对工件外圆曲面差进行一次刀操作，保持x方向尺寸，z方向退刀，设置编程零键，那么在CRT屏幕中，x，z坐标值全部显示为0(即X0，z0)。然后停止主轴，测量工件外圆直径d。如图所示。如果在CRT中显

9、示的X坐标值为-(D/2)时再次按编程零键，则CRT屏幕中的X，Z坐标值全部清除为零(即X0，Z0)，并完成系统内部的编程零设置功能。(2)数控铣床对刀假定零件是对称零件，毛坯还测量了长度L1、宽度L2、平头立铣刀的直径。将工件装入铣床工作台，然后人工执行机床操作，如图所示：1)返回参照点操作，以零(返回参照点)方式再次操作参照点，并设置机床坐标系。CRT显示机床坐标系中刀具中心(刀具参考点)当前位置的坐标值。2)手动刀具首先在工件的左侧(使用“移动点”操作开始精细切削)，刀具完成X方向的编程零设置(如果图A位置、编程零关键点设置以及CRT显示X0、Y0、Z0牙齿)。然后使刀具接近工件的前面。

10、刀具在保持刀具y方向不变的情况下退刀刀具x，如图b位置所示。在CRT中，当x坐标值为0时，按programming zero设置键，将完成x，y两个方向的programming zero设置。最后，升高z轴，移动刀具。考虑到铣削半径，如果CRT的x坐标值为(L1/2铣削半径)，y坐标值为(L2/2铣削半径)，则使铣削底面接近工件的顶面，根据编程零设置关键点，在CRT屏幕上显示x，y，铣削刀具的刀具点设置在工件对称中心，即工件坐标系中的工件原点。3)设置工件坐标系时，刀具(铣削刀具的刀具位置)的当前位置位于编程零(工件原点)。手动测试切削刀具方法，调整简单、可靠、经济，因此应用广泛。1.1.3

11、CNC加工程序和命令码，1 .节目结构是一个完整的零件加工程序，主要由节目名称和多个节目段以及节目结束三部分组成。节目名称是加工程序的编号，由字母 O 和其后的四位小数表示。程序段是以n(程序段编号)指令开始或以LF指令结束的完整加工序列单位。M02(M30)是整个过程结束的命令。某些数控系统还可以为特定程序(例如%、EM等)的开始和结束指定符号。节目段格式的相关概念程序由多个“节目段(block)”组成，每个节目段由按特定顺序和规定排序的单词(word)组成的节目字段组成。有三种常用的茄子类型：固定顺序节目段格式；分隔符固定顺序节目段格式；单词地址节目段格式。广泛使用的是文字地址节目段格式，

12、2 .节目段格式，例如： N100 G01 X320 y250 z-150 F180 S240 t12m 05。1)节目段编号N数字2)准备功能G代码数控系统准备特定任务G00 - G99 3)尺寸单词给定机床轴变位方向和数据、进给尺寸地址单词x、y、z、u、v、w、p、q、r数字是每个数字控制系统使用的进给率指定方法5)数字取决于每个数字控制系统使用的主轴转速指定方法6)刀具功能单词T 7)辅助功能单词指定中断控制功能M00-M99 8)节目段终结器。* CR LF空格回车符，3 .节目段的命令代码准备功能G代码表1-2辅助功能M代码列在表1-3中，以下是了解如何创建部件加工节目的简单部件加

13、工程序。N01 G92 X-10Y-10；N02 G90 G17 G00 X10 Y10N03 G01 X30 F100N04 G03 X40 Y20 I0 J10N05 G02 X30 Y30 I0 J10N06 G01 X10 Y20N07 Y10n08 G00 X-10Y-10 M02；一般准备功能命令(GC代码)，1)快速点位置命令G00(g00x _ _ _ y _ _ _ z _ _ _；三个可茄子路径：2)直线插补指令G01格式为G00 X _ _ _ Y _ _ _ Z _ _ F _ _ _；a)逆圆命令G03 b)顺圆命令G02，3)圆弧插补命令G02，G03格式：G02(

14、G03)x y I j f；g02(g03)x y r f；通过沿与胡歌平面垂直的轴的负方向观察来确定逆方向。像架子一样。I，J，K是圆弧中心相对起点的坐标。4)暂停命令G04格式：g04p其中p后面是暂停时间，单位是毫秒。孔加工孔底部停留时经常出现。，* * *对于以r位址表示的弧内插r，弧半径，r后接负值，180度弧r后接正值，180度弧，x，y，rG41、G42、G40、G40、7)刀具长度修正指令G40、G43、G44、短e为负正偏置G43，长度e为正偏置和负；9) G92设定目前位置座标值(设定座标系统)g92x _ _ y _ _ _ z _ _程式设计原点设定在机床原点的座标系统

15、中为O(x1，y1)时，尺寸单字为-X1，-Y1 G92，这是数值控制系统的插补运算牙齿图为加工轮廓ABCDE，XO机床Y为零件坐标系，X0Y为编程坐标系，两个坐标系之间的关系为零件加工安装关系，N01 G92 X-10 Y-10。N02 G90 G17 G00 X10 Y10N03 G01 X30 F100N04 G03 X40 Y20 I0 J10N05 G02 X30 Y30 I0 J10N06 G01 X10 Y20N07 Y10n08 G00 X-10Y-10 M02；N01 G91 G17 G00 X20 Y20N03 G01 X20 F100N04 G03 X10 Y10 I0 J10n05 G02 X-10 Y10 I0 J10；n06 G01 X-20Y-10；n07 Y-