数控机床编程概述课件.ppt

加工中心编程与操作 第一讲 加工中心概述 加工中心可在一次装夹中对工件的多个面进行多工序加工，如进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、镗削、平面铣削、 轮廓铣削等加工。 二、加工中心的发展史： 1952年3月美国巴森兹（Parsons）公司与美国麻省理工学院（MIT）共同发布了世界上第一台数控机床——三坐标数控铣床。 1959年美国Keaney与Treckre公司开发成功了具有刀库、刀具交换装置、回转工作台的数控机床——加工中心（Machining Center）。 第二讲 加工中心编程基础 一、 数控编程的概念 所谓数控编程，就是把零件的工艺过程、工艺参数及其他辅助动作，按动作顺序，按数控机床规定的指令、格式编成加工程序，将其记录于控制介质即程序载体（如纸带、磁带、磁盘），再输入数控控制装置，从而操纵机床进行加工。 二、数控编程的内容 一般来讲，程序编制包括以下几个方面的工作： 1、加工工艺分析 编程人员首先要根据零件图，对零件的材料、形状、尺寸、精度和热处理要求等，进行加工工艺分析。合理地选择加工方案，确定加工顺序、加工路线、装卡方式、刀具及切削参数等；同时还要考虑所用数控机床的指令功能，充分发挥机床的效能；加工路线要短，换刀次数要少。 （如下图） 2、数值计算 根据零件图的几何尺寸确定工艺路线及设定坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，得到刀位数据。 3、编写加工程序 加工路线、工艺参数及刀位数据确定后，编程人员就可以根据数控系统规定的功能指令代码及程序段的格式，逐段编写加工程序。 4、制备控制介质 把编制好的程序记录到控制介质上，作为数控装置的输入信息。用人工或通信传输的方式送入数控系统。 5、程序校对和首件试切 校验的方法是直接将控制介质上的内容输入到数控系统中，让机床空运行，以检查机床的运动轨迹是否正确，或者通过数控系统提供的图形仿真功能，在CRT 屏幕上，模拟刀具的运动轨迹。 三、 加工中心的坐标系统 加工中心的坐标系规定已标准化，按右手直角坐标系确定，如下图所示。一般假设工件静止，通过刀具相对工件的移动来确定机床各移动轴的方向。 1、机床坐标系 机床坐标系是用来确定工作坐标系的基本坐标系，是机床本身所固有的坐标系。该坐标系的位置必须在机床开机后，通过自动（或手动）回参考点（机床坐标系原点）的操作建立。 （1）机床原点 亦称机械原点，是机床坐标系的原点。它的位置是在机床各坐标轴的正向最大极限处。 （2）Z坐标的运动 平行于机床主轴（传递切削动力）的刀具运动坐标轴为Z坐标轴，规定增大刀具和工件之间距离的方向为Z坐标轴的正方向（+Z）。 （3）X坐标的运动 X坐标轴为水平方向，它平行于工件的装夹面，垂直于Z坐标轴。对于单立柱机床，当从刀具向立柱看时，X的正方向指向右方（+X）。 （4）Y坐标的运动 根据X和z坐标轴，按右手法则来确定Y坐标轴的运动方向。 2、工作坐标系 亦称加工坐标系，是编程人员在编程和加工时使用的坐标系，是程序的参考坐标系。其位置以机床坐标系为参考点，工作坐标系的原点称为工作原点或程序零点，编程时的刀具轨迹坐标点是按工件轮廓在工作坐标系中的坐标确定。 3、确定工作坐标系时应注意下列几点： （1）工件零点应选在零件的尺寸基准上，以便于坐标值的计算。 （2）工件零点尽量选在精度较高的工件表面上，以提高零件的加工精度。 （3）对于对称零件，工件零点设在对称中心上。 （4）对于一般零件，工件零点设在工件轮廓某一角上。 （5）Z轴方向上的零点一般设在工件的上表面。 （6）对于卧式加工中心最好把工件零点设在回转中心上，即设置在工作台回转中心与Z轴连线适当位置上。 1、程序的组成 为运行机床而送到 CNC 的一组指令称为程序。一个完整的加工程序由程序号、程序的内容和程序结束这三部分组成。在程序中，以刀具实际移动的顺序来指定指令（如下图）。 2、程序的格式 3、组成程序的要素的说明 （1）程序号 每一个工件在编程时，必须先指定一个程序号，并编在整个程序的开始处。程序号通常用字母”O”+4位数字”0000”~”9999”组成表示, 如”O3 O03 O103 O1003 O1234” 4位数字不允许都为0。数字前导的0可以省略。 （2）程序段