数控编程第一章(1).ppt

1、数控机床编程及应用,数控教研室王庆斌,个人简介,王庆斌 毕业于沈阳航空航天大学 北方软件学院数控技术专业 2012年获东北大学工学学士学位 见习工业工程师 数控中级铣工 邮箱： 交流贴吧：百度贴吧搜索北软数控,课程说明,考试课（闭卷笔试） 课时：64学时 期末成绩分配： 平时成绩（30分）100%+考试成绩（100分）70%-教务出勤成绩（旷课一次扣2分，迟到一次扣1分） 平时成绩说明： 满分30分，基础分10分。 作业完成出色、学习表现积极视情况每次加1至3分，加分总和不超过30分。 缺课（含旷课或请假）及早退每次扣2分，开课5分钟后迟到每次扣1分，10分钟后每次扣2分，作业未完成或不认真每

2、次扣1分，违反课堂纪律视情况每次扣1至3分，扣分总和不设下线，旷课四次（含四次）以上或 缺课三分之一学时本课程禁考。,重点关照“三无人员”：无教材、无记录本、无笔；,课堂纪律，请注意！,提醒手机：上课前提手机醒调成静音或关机状态；,课堂上的“嘴”：该动则动，动之前必须打报告，允许后在大家面前动；,上课着装：不允许穿凉鞋、拖鞋、短裤和短裙上课。,课前请准备,准备专用记录本一本、专用作业本一本，每周第一次课前收作业本，不定期检查记录本。,睡觉：请睁眼睡觉。,学习指导,参考书： 数控编程技术手工编程，化学工业出版社，张超英 数控编程200例，中国电力出版社，沈建峰,本课主要系统： FANUC(法那克

3、)数控系统,如何看课件： 米黄色标题为书上知识，红色标题为扩展知识，内容中米黄色字体为考试范围。,答疑时间： 暂定周二晚6点至7点半，数控教研室。,课程联接,仿真软件,G00 G01 G02 G03 G04 M03 M04 M05 M30 F S T,代码初识,-快速进给、定位,-直线插补,-顺时针圆弧插补,-逆时针圆弧插补,-暂停,-主轴正传,-主轴反传,-主轴停止转动,-结束程序运行且返回程序开头,-进给指令,-主轴转数指令,-刀具指令,-钻削固定循环、钻中心孔,G41 G42 G40 G43 G44 G49 G71 G70 G81 G80 M98 M99,-左半径补偿,-右半径补偿,-刀

4、具补偿取消,-刀具长度正补偿,-刀具长度负补偿,-刀具长度补偿取消,-外圆粗车循环,-精加工循环,-固定循环取消,-子程序调用,-子程序结束,代码初识,第一章数控机床的基本知识（数控机床原理） 第二章数控机床编程基础（机械制造基础） 第三章数控车床编程与操作 第四章数控铣床及加工中心的编程与操作 第五章数控电火花线切割机床编程及操作 第六章拓展知识,课程安排,第一章数控机床的基本知识,数控机床是采用了数字控制技术的机械设备，就是通过数字化的信息对机床的运动及其加工过程进行控制实现要求的机械动作，自动完成加工任务。,问题,1、此机床属于什么类型的机床？ 2、此机床属于哪一类加工中心？,B数控铣床

5、,A数控车床,C加工中心,C加工中心,A铣削,B车削,C车铣复合,C车铣复合,回忆那些年，我们一起看过的机床,数控车床：,直线圆柱,斜线圆柱,圆弧,等回转体零件,工件旋转，刀具进给，通常分X-Z两轴。,可加工：,内外螺纹,轴向内孔,回忆那些年，我们一起看过的机床,数控铣床及铣削中心：,刀具旋转，通常工作台进给，至少分X-Y-Z三轴。,可加工：板类及箱体类零件上的,平面,曲面,孔及螺纹等,1.2数控机床的构成与工作原理,数控机床基本构成： 数控系统、机床主体、辅助装置三大部分。,数控系统,机床主体,辅助装置,1.2数控机床的构成与工作原理,数控系统基本构成： 程序及载体、输入/输出装置、计算机数

6、控装置（称为CNC装置）、主轴控制系统和进给系统等。 有时将主轴控制系统和进给系统称为伺服驱动系统。,1.2数控机床的构成与工作原理,数控系统基本构成-程序及载体,加工时根据零件图纸上的信息制定加工工艺，将全部加工过程编制成加工程序。程序可直接存入CNC的存储器中，也可存储在某种信息载体上，目前常用U盘、CF卡等移动存储介质。,1.2数控机床的构成与工作原理,数控系统基本构成-输入/输出装置,编好的程序或存储的信息需要通过输入设备送给CNC装置，目前通常使用USB接口、CF卡扩展口也可直接通过数控面板上的键盘MDI（手动数据输入方式）输入以及编程计算机通过RS232串行通信接口传送到数控装置。

7、输出装置则是将CNC装置中存储的加工程序存储到信息载体上。,CNC装置时数控机床的核心，是采用存储程序的专用计算机，有硬件和软件组成。硬件由各种输入输出接口电路、微处理器（CPU）、存储器等组成。软件是为了实现CNC系统各项控制功能而编制的专用软件，又称系统软件。其软件系统又包括管理软件和控制软件。CNC装置的工作是在硬件的支持下执行软件的全过程，控制机床按规定的动作执行加工任务。,1.2数控机床的构成与工作原理,数控系统基本构成-计算机数控装置（CNC装置）,FANUC,西门子,广州数控,华中数控,凯恩帝,蓝天,是数控系统的执行机构之一，执行由CNC装置输出的运动指令。起到将CNC装置的指令

8、信息转换成机床移动部件的运动。包括进给驱动、主轴驱动及位置控制等三部分。按控制方法不同，伺服驱动系统可分为开环、闭环和半闭环三种方式。,1.2数控机床的构成与工作原理,数控系统基本构成-伺服驱动系统,检测装置是采用闭环或半闭环控制系统的数控机床的重要组成部分。其作用是对机床的实际位移和速度进行检测，并向数控装置或伺服控制系统进行反馈。 速度检测元件：测量执行部件的运动速度，以实现速度闭环控制。 位置检测元件：根据安装的不同位置，分为直接与间接测量。直接测量，是对工作台位移进行直接检测，这是位置闭环称全闭环控制；间接测量，通过检测伺服电机或滚珠丝杠的回转角间接测得工作台位移，此时称为半闭环控制。

9、,1.2数控机床的构成与工作原理,数控系统基本构成-检测装置,1.2数控机床的构成与工作原理,数控系统基本构成-机床主体,1.2数控机床的构成与工作原理,数控系统基本构成-辅助装置,自动换刀装置：,回转刀架,多主轴转塔头,刀库自动换刀,1.2数控机床的构成与工作原理,数控系统基本构成-辅助装置,自动工作台交换装置：,1.2数控机床的构成与工作原理,数控系统基本构成-辅助装置,自动对刀装置：,自动排屑装置：,数控机床是通过控制刀具相对于工件的运动实现对零件的加工。,1.3数控机床加工过程的控制与特点,实现相对运动的原理：对轨迹进行插补计算。,数控机床的数控系统可实现多坐标联动控制（“联动”是指数

10、控系统可以同时控制运动的坐标数，“轴”是指机床具有的运动坐标数）。,（1）可方便加工复杂型面的零件；,数控机床与普通机床相比有如下特点：,3坐标联动加工,1.3数控机床加工过程的控制与特点,1.3数控机床加工过程的控制与特点,数控机床与普通机床相比有如下特点：,（2）加工工序相对集中；,在一次装夹中加工出许多表面，节省了生产准备时间，提高了生产效率，而且所加工零件的形状及尺寸的一致性好，质量高。,1.3数控机床加工过程的控制与特点,数控机床与普通机床相比有如下特点：,（3）可实现高柔性生产。,加工对象改变时，只要重新编制程序，产生新的指令信息，便可对其进行加工。适合多品种，小批量零件的加工。,

11、1.4数控机床的分类,按加工功能分：,（1）金属切削类数控机床,数控车床,数控铣床（龙门结构）,1.4数控机床的分类,按加工功能分：,（1）金属切削类数控机床,数控镗床,数控加工中心,1.4数控机床的分类,按加工功能分：,（2）金属成型类数控机床,数控折弯机,数控弯管机,数控板材成型加工机床,1.4数控机床的分类,按加工功能分：,（3）特种加工机床,数控线切割机床,数控电火花加工机床,数控激光切割机床,1.4数控机床的分类,按加工功能分：,（4）其他数控机床,数控火焰切割机床,数控缠绕机床,3坐标测量机,G00 G01 G02 G03 G04 M03 M04 M05 M30 F S T,代码复

12、习,-快速进给、定位,-直线插补,-顺时针圆弧插补,-逆时针圆弧插补,-暂停,-主轴正传,-主轴反传,-主轴停止转动,-结束程序运行且返回程序开头,-进给指令,-主轴转数指令,-刀具指令,-钻削固定循环、钻中心孔,G41 G42 G40 G43 G44 G49 G71 G70 G81 G80 M98 M99,-左半径补偿,-右半径补偿,-刀具补偿取消,-刀具长度正补偿,-刀具长度负补偿,-刀具长度补偿取消,-外圆粗车循环（车床专用）,-精加工循环（车床专用）,-固定循环取消,-子程序调用,-子程序结束,代码复习,上节复习,数控机床定义；,数控机床基本构成；,伺服驱动系统定义；,数控机床加工的功

13、能特点。,1.4数控机床的分类,按控制刀具与工件相对运动的方式分类：,（1）点位控制数控机床,要求受控制的刀具或工作台从一点到另一点的准确位置，移动过程中不作切削加工。,数控钻床,数控镗床,数控冲床,1.4数控机床的分类,按控制刀具与工件相对运动的方式分类：,（2）点位直线控制数控机床,除了要求受控制的刀具或工作台从一点到另一点的准确位置，还要保证刀具移动轨迹是一条直线并且要进行移动速度控制。,用于简单的数控车床、数控镗铣床、加工中心等。,1.4数控机床的分类,按控制刀具与工件相对运动的方式分类：,（3）连续控制数控机床,能同时对2个或2个以上坐标轴运动的瞬间位置和速度进行连续控制的机床。,1

14、.4数控机床的分类,按进给伺服系统的类型分类：,（1）开环控制系统,机床伺服系统不带位置检测元件，伺服驱动元件一般为步进电机。,精度取决于步进电机的步距精度和机械传动的精度，其线路简单，调整方便，精度低，一般用于小型或经济型数控机床。,脉冲指令,1.4数控机床的分类,按进给伺服系统的类型分类：,（2）闭环控制系统,闭环控制系统带有位置检测元件，随时检测工作台的实际位移，并反馈给数控装置，并与设定值进行比较。常使用直流或交流伺服电机，位置检测元件常为直线光栅、磁栅、同步感应器等。,闭环控制加工精度高、速度快，但维护困难、成本高系统稳定性较差。,位置检测器,1.4数控机床的分类,按进给伺服系统的类

15、型分类：,（3）半闭环控制系统,位置检测元件安装在伺服电机的轴上或滚珠丝杠的端部，不直接反馈机床的位移量，而是检测伺服机构的转角。,精度较闭环系统低，但其结构简单，造价较低不受机械传动装置的影响，调试方便，广泛应用在中等精度及以上的连续控制机床中。,1.5机床数控技术的发展趋势,1952年,铣床,1959年,加工中心,电子管,晶体管,1967年,直接数控系统,小规模集成电路,大规模集成电路及小型计算机,1970年,1.5机床数控技术的发展趋势,1974年,微处理器,作业,1、按进给伺服系统的类型分类，数控机床可分几类？画出结构图，标明反馈位置。 2、沈阳机床厂独有的数控系统叫什么？ 3、激光切割机床的加工范围，适用于加工哪类零件？ 4、你认为为什么在数控编程前要讲第一章的内容？（不得少于100字）,一、填空 1、数控机床通过数字化信息对机床的（）及其（ ）进行控制。 2、（ ）和（ ）称为伺服驱动系统。 二、