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第3章 数控机床的程序编程基础 3.1 概述 3.1.1 数控编程的基本概念 数控机床是按事先编好的程序进行
工作的。
应把待加 工零件的工艺参数、刀具轨迹、切削参数等等,按照规定的 代码及格式编写
程序单,并输入到的数控装置里用于控制数 控机床。
3.1.2 编程的内容及步骤 1 1.确定加工
方案 零件的:材料 选择:合适的数控机床 形状 合适的刀具 尺寸 合适的夹具 精度要求 合适的装夹方法 热处理硬度 2 2.工艺处理 确定以下参数:1)对刀点 2)换刀点 3)走刀路线 4)切削参数:主轴转速 下刀深度 3 3.数学处理 数学处理有两个含义: 1) 编程中需知道工件每段轮廓的起点、终点及 线形。
其中一些参数是不能从零件的设计图纸直接得 出的,需要计算,如某些角度的直线到圆弧的切点。
2)数控机床一般只能加工直线或圆弧。
若工件表 面的轮廓是其它线形,例如渐开线等,则应该用直线 和圆弧去拟合之。
更加复杂的轮廓面需要用
计算机才能进行拟合并进 而进行数学处理。
(求起点、终点、线形等) 44.编写程序 5 3.1.3 数控编程方法 有3种编程方法:1)手工编程 2)APT语言 3)交互式图形编程 1.手工编程 当零件比较简单时可以用手工编程(零件轮廓仅由直线和圆弧 组成)。
2.APT 语言编程 此种方法现在已走下坡路,这里不作介绍 3.交互式图形编程 有的软件能在三维造型的基础上通过交互式对话自动生成数控 程序。
常用的
软件有Mastercam;制造工程师(CAXA)开目 CAD等。
其中民族产品CAXA还是比较好用的。
6 3.2 数控编程基础 3.2.1 编程的几何基础 1.机床坐标系 机床使用笛卡尔直角坐标系,如图所示: X、Y、Z为移动坐标,A、B、C为旋转坐标。
实行右手定则 7 2.轴及方向的规定 1)Z轴 与机床主轴线平行的坐标轴为Z轴,远离工件的方向为Z轴的正向 立式铣床 卧式铣镗床 数控车床 8 2)X轴 X轴一般是最长的运动轴:对铣镗类机床 而言操作者面前的轴就是X轴,车床的X轴 是大拖把的运动方向 3)Y轴 用右手定则确定之。
车床没有Y轴 4)回转轴 绕X轴旋转的刀具(工件)称为A轴,其方 向由右手定则确定。
绕Y轴旋转的刀具(工件)称为B轴,其方 向由右手定则确定。
绕Z轴旋转的刀具(工件)称为C轴, 9 3. 坐标系: 机床坐标系 工件坐标系(编程坐标系) 由于机床坐标系的原点在机床的固定位置(顶点 上),对于编程时的位置计算极不方便,人们习惯于 以图纸
设计基准为参考点,故采用工件坐标系进行位 置计算,而将工件坐标系的原点在机床坐标系的位置 关系(相对差值)记录下来------这就是确定工件坐标 系。
工件坐标系可以有几个,这可以方便几个工件的 编程。
用G54G55等代码 记录 10 4. 绝对坐标系及增量坐标系 绝对坐标:每一个位置点均以工件坐标原点为 参考点 增量坐标:以前一段程序的终点为参考点。
如 下图,其相对坐标Ub-15,
Vb-20 见图 11 5. 坐标数和多坐标加工 坐标数:可以用数字单独控制的坐标轴的数 目。
有的坐标不能参与联动,但可以作周期进给, 称为半个坐标,0.5轴。
例下图中的2.5坐标 机床。
12 a2坐标加工 (b)2.5坐标加工 (c)3坐标加工 136. 直线插补及圆弧插补 14 7.刀具补偿:半径补偿及长度补偿 在铣工件轮廓面时,由于任何刀具均有半径,必须使刀具沿轮廓的法线方向移动一个刀具的半径距离才能加工出规定的形状。
这就是刀具半径补偿(简称刀补)的道理所在。
用G41/G42记之 刀具 工件 轮廓 15 刀具长度补偿 钻头、镗刀、铣刀刀具的实际长度与编程设 定长度可能不一致,刀具的轴向位置需要进 行数据上的调整,即进行长度补偿。
用G43/G44记之 16 刀具半径的选择 刀具半径r应小于轮廓最小曲率半径ρm: r0.80.9 ρm 零件的加工高度H≤1/41/6R 对不通孔槽刀具的可用于切削的长度LH510mm 对通孔槽LHRe510mmRe:刀尖半径 粗铣内轮廓时,铣刀最大半径Dc: Dc2δsinφ/2- δ1/1- sinφ/2D 加工肋板端面(厚b)时,D510b 1718 8. 数控编程误差及其控制 1.近似计算误差 2.插补误差(编程误差)(走弦,图a) 3.尺寸圆整误差(脉冲当量图b) 19 8.数控机床注意要点1.)车螺纹 δ1 δ2δ 引入距离δ1:25mmδ 超越距离δ2 δ1/4 20