數控車床編程基礎知識?數控車床的程序編制必須嚴格遵守相關的标準,數控編程是一項很嚴格的工作,首先必須掌握一些基礎知識,才能學好編程的方法并編出正确的程序,接下來我們就來聊聊關于數控車床編程基礎知識?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!
數控車床的程序編制必須嚴格遵守相關的标準,數控編程是一項很嚴格的工作,首先必須掌握一些基礎知識,才能學好編程的方法并編出正确的程序。
一、數控車床的坐标系與運動方向的規定
(一)建立坐标系的基本原則
1.永遠假定工件靜止,刀具相對于工件移動。
2.坐标系采用右手直角笛卡爾坐标系。如圖1-28所示大拇指的方向為X軸的正方向,食指指向為Y軸的正方向,中指指向為Z軸的正方向。在确定了X、Y、Z坐标的基礎上,根據右手螺旋法則,可以很方便地确定出A、B、C三個旋轉坐标的方向。
圖1-28 右手笛卡爾直角坐标系
3、規定Z坐标的運動由傳遞切削動力的主軸決定,與主軸軸線平行的坐标軸即為Z軸,X軸為水平方向,平行于工件裝夾面并與Z軸垂直。
4、規定以刀具遠離工件的方向為坐标軸的正方向。
依據以上的原則,當車床為前置刀架時,X軸正向向前,指向操作者,如圖1-29所示;當機床為後置刀架時,X軸正向向後,背離操作者,如圖1-30所示。
圖1-29 水平床身前置刀架式數控車床的坐标系
圖1-30 傾斜床身後置刀架式數控車床的坐标系
(二)機床坐标系
機床坐标系是以機床原點為坐标系原點建立起來的ZOX軸直角坐标系。
1.機床原點
機床原點(又稱機械原點)即機床坐标系的原點,是機床上的一個固定點,其位置是由機床設計和制造單位确定的,通常不允許用戶改變。數控車床的機床原點一般為主軸回轉中心與卡盤後端面的交點,如圖1-31所示。
圖1-31 機床原點
2.機床參考點
機床參考點也是機床上的一個固定點,它是用機械擋塊或電氣裝置來限制刀架移動的極限位置。作用主要是用來給機床坐标系一個定位。因為如果每次開機後無論刀架停留在哪個位置,系統都把當前位置設定成(0,0),這就會造成基準的不統一。
數控車床在開機後首先要進行回參考點(也稱回零點)操作。機床在通電之後,返回參考點之前,不論刀架處于什麼位置,此時CRT上顯示的Z與X的坐标值均為0。隻有完成了返回參考點操作後,刀架運動到機床參考點,此時CRT上顯示出刀架基準點在機床坐标系中的坐标值,即建立了機床坐标系。
(三)工件坐标系
數控車床加工時,工件可以通過卡盤夾持于機床坐标系下的任意位置。這樣一來在機床坐标系下編程就很不方便。所以編程人員在編寫零件加工程序時通常要選擇一個工件坐标系,也稱編程坐标系,程序中的坐标值均以工件坐标系為依據。
工件坐标系的原點可由編程人員根據具體情況确定,一般設在圖樣的設計基準或工藝基準處。根據數控車床的特點,工件坐标系原點通常設在工件左、右端面的中心或卡盤前端面的中心。
二、數控車床加工程序結構與格式
(一)程序段結構
一個完整的程序,一般由程序名、程序内容和程序結束三部分組成。
1. 程序名
FANUC系統程序名是O××××。××××是四位正整數,可以從0000-9999。如O2255。程序名一般要求單列一段且不需要段号。
2.程序主體。
程序主體是由若幹個程序段組成的,表示數控機床要完成的全部動作。每個程序段由一個或多個指令構成,每個程序段一般占一行,用“;”作為每個程序段的結束代碼。
3. 程序結束指令。
程序結束指令可用M02或M30。一般要求單列一段。
(二)程序段格式
現在最常用的是可變程序段格式。每個程序段由若幹個地址字構成,而地址字又由表示地址字的英文字母、特殊文字和數字構成,見表1-2。
表1-2 可變程序段格式
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
N |
G |
X U |
Y V |
Z W |
I J K R |
F |
S |
T |
M |
程序段号 |
準備功能 |
坐标尺寸字 |
進給功能 |
主軸功能 |
刀具功能 |
輔助功能 |
例如:N50 G01 X30.0 Z40.0 F100
說明:
1、N××為程序段号,由地址符N和後面的若幹位數字表示。在大部分系統
中,程序段号僅作為“跳轉”或“程序檢索”的目标位置指示。因此,它的大小及次序可以颠倒,也可以省略。程序段在存儲器内以輸入的先後順序排列,而程序的執行是嚴格按信息在存儲器内的先後順序逐段執行,也就是說,執行的先後次序與程序段号無關。但是,當程序段号省略時,該程序段将不能作為“跳轉”或“程序檢索”的目标程序段。
2.程序段的中間部分是程序段的内容,主要包括準備功能字、尺寸功能字、進給功能字、主軸功能字、刀具功能字、輔助功能字等。但并不是所有程序段都必須包含這些功能字,有時一個程序段内可僅含有其中一個或幾個功能字,如下列程序段都是正确的程序段。
N10 G01 X100.0 F100;
N80 M05;
3.程序段号也可以由數控系統自動生成,程序段号的遞增量可以通過“機床參數”進行設置,一般可設定增量值為10,以便在修改程序時方便進行“插入”操作。
三、數控車床的編程指令體系
FANUC0i系統為目前我國數控機床上采用較多的數控系統,其常用的功能指令分為準備功能指令、輔助功能指令及其它功能指令三類。
1. 準備功能指令
常用的準備功能指令見表1-3
表1-3 FANUC系統常用準備功能一覽表
G指令 |
組别 |
功能 |
程序格式及說明 |
▲G00 |
01 |
快速點定位 |
G00 X(U) Z(W) ; |
G01 |
直線插補 |
G01 X(U) Z(W) F ; | |
G02 |
順時針方向圓弧插補 |
G02 X(U) Z(W) R F ; G02 X(U) Z(W) I K F ; | |
G03 |
逆時針方向圓弧插補 | ||
G04 |
00 |
暫停 |
G04 X ; 或G04 U ;或G04 P ; |
G20 |
06 |
英制輸入 |
G20; |
G21 |
米制輸入 |
G21; | |
G27 |
00 |
返回參考點檢查 |
G27 X Z ; |
G28 |
返回參考點 |
G28 X Z ; | |
G30 |
返回第2、3、4參考點 |
G30 P3 X Z ; 或 G30 P4 X Z ; | |
G32 |
01 |
螺紋切削 |
G32 X Z F ;(F為導程) |
G34 |
變螺距螺紋切削 |
G34 X Z F K ; | |
▲G40 |
07 |
刀尖半徑補償取消 |
G40 G00 X(U) Z(W) ; |
G41 |
刀尖半徑左補償 |
G41 G01 X(U) Z(W) F ; | |
G42 |
刀尖半徑右補償 |
G42 G01 X(U) Z(W) F ; | |
G50 |
00 14 |
坐标系設定或主軸最大速度設定 |
G50 X Z ;或 G50 S ; |
G52 |
局部坐标系設定 |
G52 X__Z__; | |
G53 |
選擇機床坐标系 |
G53 X__Z__; | |
▲G54 |
選擇工件坐标系1 |
G54; | |
G55 |
選擇工件坐标系2 |
G55; | |
G56 |
選擇工件坐标系3 |
G56; | |
G57 |
選擇工件坐标系4 |
G57; | |
G58 |
選擇工件坐标系5 |
G58; | |
G59 |
選擇工件坐标系6 |
G59; | |
G65 |
00 |
宏程序調用 |
G65 P L <自變量指定>; |
G66 |
12 |
宏程序模态調用 |
G66 P L <自變量指定>; |
▲G67 |
宏程序模态調用取消 |
G67; | |
G70 |
00 |
精車循環 |
G70 P Q ; |
G71 |
粗車循環 |
G71 U R ; G71 P Q U W F ; | |
G72 |
端面粗車複合循環 |
G72 W R ; G72 P Q U W F ; | |
G73 |
多重車削循環 |
G73 U W R ; G73 P Q U W F ; | |
G74 |
端面深孔鑽削循環 |
G74 R ; G74 X(U) Z(W) P Q R F ; | |
G75 |
00 |
外徑/内徑鑽孔循環 |
G75 R ; G75 X(U) Z(W) P Q R F ; |
G76 |
螺紋切削複合循環 |
G76 P Q R ; G76 X(U) Z(W) R P Q F ; | |
G90 |
01 |
外徑/内徑切削循環 |
G90 X(U) Z(W) F ; G90 X(U) Z(W) R F ; |
G92 |
螺紋切削複合循環 |
G92 X(U) Z(W) F ; G92 X(U) Z(W) R F ; | |
G94 |
端面切削循環 |
G94 X(U) Z(W) F ; G94 X(U) Z(W) R F ; | |
G96 |
02 |
恒線速度控制 |
G96 S ; |
▲G97 |
取消恒線速度控制 |
G97 S ; | |
G98 |
05 |
每分鐘進給 |
G98 F ; |
▲G99 |
每轉進給 |
G99 F ; |
說明:①打▲的為開機默認指令。
②00組G代碼都是非模态指令。
③不同組的G代碼能夠在同一程序段中指定。如果同一程序段中指定了同組G代碼,則最後指定的G代碼有效。
④G代碼按組号顯示,對于表中沒有列出的功能指令,請參閱有關廠家的編程說明書。
2.輔助功能指令
FANUC系統常用的輔助功能指令見表1-4
表1-4 常用M指令一覽表
序号 |
指令 |
功能 |
序号 |
指令 |
功能 |
1 |
M00 |
程序暫停 |
7 |
M30 |
程序結束并返回程序頭 |
2 |
M01 |
程序選擇停止 |
8 |
M08 |
冷卻液開 |
3 |
M02 |
程序結束 |
9 |
M09 |
冷卻液關 |
4 |
M03 |
主軸順時針方向旋轉 |
10 |
M98 |
調用子程序 |
5 |
M04 |
主軸逆時針方向旋轉 |
11 |
M99 |
返回主程序 |
6 |
M05 |
主軸停止 |
3.其他功能指令
常用的其他功能指令有刀具功能指令、主軸轉速功能指令、進給功能指令,這些功能指令的應用,對簡化編程十分有利,将在後面的内容中詳細介紹。
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