課題三 數(shù)控機床的坐標系及編程規(guī)則VIP

1、教教 師師 課課 時時 授授 課課 計計 劃劃教師姓名 課程名稱 數(shù)控原理與編程實訓數(shù)控原理與編程實訓授課時數(shù)0.5天 累計 3天授課日期授課日期 班班 次次 課課 題題課題三課題三數(shù)控機床的坐標系及編程規(guī)則數(shù)控機床的坐標系及編程規(guī)則 教學目的教學目的 1、了解手工編程的一般步驟及數(shù)控程序的結構2、掌握數(shù)控機床坐標軸的確定方法3、熟悉常用F、S、T、M指令的應用 重重 點點 難難 點點 常用F、S、T、M指令的應用數(shù)控機床坐標系的確定方法 教教 具具 計算機 作作 業(yè)業(yè) 實訓報告 參考書參考書 數(shù)控加工實訓 數(shù)控加工技術教學過程教學過程一、舊課復習(建議用時：10分鐘)二、新課的教學內容(建議

2、用時：70分鐘)1數(shù)控機床坐標軸的確定2數(shù)控機床的兩種坐標系3. 數(shù)控編程的種類及步驟4. FANUC 0i系統(tǒng)的編程指令5. 數(shù)控加工程序的結構三、實訓內容(建議用時：90分鐘)四、課堂小結(建議用時：10分鐘)課后小記課后小記課題三課題三 數(shù)控機床的坐標系數(shù)控機床的坐標系 及編程規(guī)則及編程規(guī)則一、舊課復習一、舊課復習1、什么是刀具半徑補償？2、什么是刀具長度補償？3、試述刀具補償原理？二、二、新課的教學內容新課的教學內容 （一）（一）數(shù)控機床坐標軸的確定數(shù)控機床坐標軸的確定 數(shù)控機床的標準坐標系及其運動 方向，在國際標準中有統(tǒng)一規(guī)定， 我國的標準JB 3052-82與之等效。1規(guī)定原則規(guī)定

3、原則（1）右手笛卡爾坐標系 標準的機床坐標系是一個右手 笛卡爾坐標系，用右手螺旋法則判定，如圖3.1所示。右手的拇指、食指、中指互相垂直，并分別代表+X、+Y、+Z軸。圍繞+X、+Y、+Z軸的回轉運動分別用+A、+B、+C表示，其正向用右手螺旋定則確定。與+X、+Y、+Z、+A、+B、+C相反的方向用帶“”的+X、+Y、+Z、+A、+B、+C表示。 圖3.1右手笛卡爾坐標系 （2）刀具運動坐標與工件運動坐標 統(tǒng)一規(guī)定：用字母不帶“”的坐標表示刀具相對“靜止”工件而運動的刀具運動坐標；用字母帶“”的坐標表示工件相對“靜止”刀具而運動的工件運動坐標。 （3）運動的正方向 規(guī)定使刀具與工件距離增大的

4、方向為運動的正方向。2坐標軸確定的方法及步驟坐標軸確定的方法及步驟 （1）Z軸 一般取產生切削力的主軸軸線為Z軸，刀具遠離工件的方向為正向，當機床有幾個主軸時，選一個與工件裝夾面垂直的主軸為Z軸。當機床無主軸時，選與工件裝夾面垂直的方向為Z軸。圖3.3立式數(shù)控銑床 圖3.2數(shù)控車床坐標系 （2）X軸 位于平行工件裝夾面的水平面內。對于工件作回轉切削運動的機床（如車床、磨床等），在水平面內取垂直工件回轉軸線（Z軸）的方向為X軸，刀具遠離工件的方向為正向，如圖3-3所示。 對于刀具作回轉切削運動的機床（如銑床、鏜床等），當Z軸垂直時，人面對主軸，向右為正X方向，如圖3.4所示；當Z軸水平時，則向左

5、為正X方向，如3.5所示。 對于無主軸的機床（如刨床），以切削方向為正X方向。圖3.5數(shù)控車床的機床坐標系 圖3.4臥式數(shù)控銑床（3）Y軸 根據(jù)已確定的X、Z軸，按右手笛卡爾坐標系確定。（4）A、B、C軸 此三軸為回轉進給運動坐標。根據(jù)已確定的X、Y、Z軸，用右手螺旋定則確定。（二）數(shù)控機床的兩種坐標系（二）數(shù)控機床的兩種坐標系 數(shù)控機床的坐標系包括機床坐標系和編程坐標系兩種。 1機床坐標系機床坐標系 又稱機械坐標系，其坐標和運動方向視機床的種類和結構而定。 當數(shù)控車床配置后置式刀架時，其機床坐標系如圖3.5所示，Z軸與車床導軌平行（取卡盤中心線），正方向是離開卡盤的方向；X軸與Z軸垂直，正方

6、向為刀架遠離主軸軸線的方向。 機床坐標系的原點也稱機床原點或機械原點，如圖3.5、圖3.6（a）所示的O點，從機床設計的角度來看，該點位置可任選，但從使用某一具體機床來看，這點卻是機床上一個固定的點。 數(shù)控銑床的機床坐標系 數(shù)控銑床的坐標系（XYZ）的原點O和機床零點是重合的，如圖3.6(a)所示。圖3.6立式數(shù)控銑床坐標系和機床原點、工件原點 2.2.編程坐標系編程坐標系 1) 又稱工件坐標系，是編程時用來定義工件形狀和刀具相對工件運動的坐標系。 2) 為保證編程與機床加工的一致性，工件坐標系也應是右手笛卡爾坐標系。 3) 工件裝夾到機床上時，應使工件坐標系與機床坐標系的坐標軸方向保持一致。

7、 4) 編程坐標系的原點，也稱編程原點或工件原點，其位置由編程者確定，如圖3.6（b）所示的o2點，（三）數(shù)控編程的種類及步驟（三）數(shù)控編程的種類及步驟 1 1數(shù)控編程的種類數(shù)控編程的種類 常見的數(shù)控編程方法有手工編程和計算機自動編程。 2數(shù)控加工程序編制的步驟數(shù)控加工程序編制的步驟 （1）確定工藝過程 （2）計算刀具軌跡的坐標值 （3）編寫加工程序 （4）將程序輸入數(shù)控機床 （5）程序檢驗（四）（四）FANUC 0i系系統(tǒng)的統(tǒng)的編編程指令程指令G代碼代碼（1）模模態(tài)態(tài)功功 能能（3）G代碼代碼（1）模模態(tài)態(tài)功功 能能（3）G0001點定位點定位G50.122可編程鏡像取消可編程鏡像取消G01

8、01直線插補直線插補G51.122可編程鏡像有效可編程鏡像有效G0201順圓弧插補順圓弧插補/螺旋插補螺旋插補CWG5200局部坐標系設定局部坐標系設定G0301逆圓插補逆圓插補/螺旋插補螺旋插補CCWG5300選擇機床坐標系選擇機床坐標系G0400暫停、準確停止暫停、準確停止G5414選擇工件坐標系選擇工件坐標系1G05.100預讀控制（超前讀程序段）預讀控制（超前讀程序段）G54.114選擇附加工件坐標系選擇附加工件坐標系G07.1（G107）00圓柱插補圓柱插補G5514選擇工件坐標系選擇工件坐標系2G0800預讀控制預讀控制G5714選擇工件坐標系選擇工件坐標系4G0900準確停止準確

9、停止G5814選擇工件坐標系選擇工件坐標系5G1000可編程數(shù)據(jù)輸入可編程數(shù)據(jù)輸入G5914選擇工件坐標系選擇工件坐標系6G1100可編程數(shù)據(jù)輸入方式取消可編程數(shù)據(jù)輸入方式取消G6000/01單方向定位單方向定位G1517極坐標指令消除極坐標指令消除G6115準確停止方式準確停止方式G1617極坐標指令極坐標指令G6215自動拐角倍率自動拐角倍率G1702選擇選擇XY平面平面G6315攻絲方式攻絲方式G1802選擇選擇XZ平面平面G6415切削方式切削方式G1902選擇選擇YZ平面平面G6500宏程序調用宏程序調用G2006英寸輸入英寸輸入G6612宏程序模態(tài)調用宏程序模態(tài)調用G2106毫米輸

10、入毫米輸入G6712宏程序模態(tài)調用取消宏程序模態(tài)調用取消G22G220404存儲行程檢測功能接通存儲行程檢測功能接通G68G681616坐標旋轉有效坐標旋轉有效G23G230404存儲行程檢測功能斷開存儲行程檢測功能斷開G69G691616坐標旋轉取消坐標旋轉取消G27G270000返回參考點檢測返回參考點檢測G73G730909深孔鉆循環(huán)深孔鉆循環(huán)G28G280000返回參考點返回參考點G74G740909左旋攻絲循環(huán)左旋攻絲循環(huán)G29G290000從參考點返回從參考點返回G76G760909精鏜循環(huán)精鏜循環(huán)G30G300000返回第返回第2 2、3 3、4 4參考點參考點G80G80090

11、9固循環(huán)取消固循環(huán)取消/ /外操作功能取消外操作功能取消G31G310000跳轉功能跳轉功能G81G810909鉆、锪鏜循環(huán)或外操作功能鉆、锪鏜循環(huán)或外操作功能G33G330101螺紋切削螺紋切削G82G820909鉆孔循環(huán)或反鏜循環(huán)鉆孔循環(huán)或反鏜循環(huán)G37G370000自動刀具長度測量自動刀具長度測量G83G830909深孔鉆循環(huán)深孔鉆循環(huán)G39G390000拐角偏置圓弧插補拐角偏置圓弧插補G84G840909攻絲循環(huán)攻絲循環(huán)G40G400707刀具半徑補償取消刀具半徑補償取消G85G850909鏜孔循環(huán)鏜孔循環(huán)G41G410707刀具半徑補償，左側刀具半徑補償，左側G86G860909鏜孔

12、循環(huán)鏜孔循環(huán)G42G420707刀具半徑補償，右側刀具半徑補償，右側G87G870909背鏜循環(huán)背鏜循環(huán)G40.1G40.1（1818法線方向控制取消方式法線方向控制取消方式G88G880909鏜孔循環(huán)鏜孔循環(huán)G41.1G41.1（1818法線方向控制左側接通法線方向控制左側接通G89G890909鏜孔循環(huán)鏜孔循環(huán)G42.1G42.1（1818法線方向控制右側接通法線方向控制右側接通G90G900303絕對值編程絕對值編程G43G430808正向刀具長度補償正向刀具長度補償G91G910303增量值編程增量值編程G44G440808負向刀具長度補償負向刀具長度補償G92G920000設坐標系最

13、大主軸速度控制設坐標系最大主軸速度控制G45G450000刀具位置偏置加刀具位置偏置加G92.1G92.10000工件坐標系預置工件坐標系預置G46G460000刀具位置偏置減刀具位置偏置減G94G940505每分鐘進給每分鐘進給G47G470000刀具位置偏置加刀具位置偏置加2 2倍倍G95G950505主軸每轉進給主軸每轉進給G48G480000刀具位置偏置減刀具位置偏置減2 2倍倍G96G961313恒周速控制（切削速度）恒周速控制（切削速度）G49G490808刀具長度補償取消刀具長度補償取消G97G971313恒周速控制取消恒周速控制取消G50G501111比例縮放取消比例縮放取消G

14、98G981010固定循環(huán)返回到初始點固定循環(huán)返回到初始點G51G511111比例縮放有效比例縮放有效G99G991010固定循環(huán)返回到固定循環(huán)返回到R R點點G56G561414選擇工件坐標系選擇工件坐標系3 3 2 2F F、S S、T T指令指令 （1）進給功能F指令 F指令表刀具中心運動時的進給速度。由F和其后的若干數(shù)字組成。數(shù)字的單位取決于每個系統(tǒng)所采用的進給速度的指定方法。 （2）主軸轉速功能S指令 S指令表示機床主軸的轉速。其表示方法有以下三種： 轉速 S表示主軸轉速，單位為r/min。如S1000表示主軸轉速為1000r/min。 恒線速 在恒線速狀態(tài)下，S表示切削點的線速度，

15、單位為m/min。如S60表示切削點的線速度恒定為60 m/min。 代碼 用代碼表示主軸速度時，S后面的數(shù)字不直接表示轉速或線速的數(shù)值，而只是主軸速度的代號。 （3）刀具功能T指令 采用T指令編程 由T和數(shù)字組成。有T和T兩種格式，數(shù)字的位數(shù)由所用數(shù)控系統(tǒng)決定，T后面的數(shù)字用來指定刀具號和刀具補償號。 采用T、D指令編程 利用T功能選擇刀具，利用D功能選擇相關的刀偏。3 3M M指令指令 （1）程序停止指令：M00 功能：執(zhí)行完包含M00的程序段后，機床停止自動運行，此時所有存在的模態(tài)信息保持不變，用循環(huán)啟動使自動運行重新開始。 （2）程序計劃停止指令：M01 功能：與M00類似，執(zhí)行完包含M01的程序段后，機床停止自動運行，只是當機床操作面板上的任選停機的開關置1時，這個代碼才有效。 （3）主軸正轉、反轉、停止指令：M03、M04、M05 功能：M03、M04指令可使主軸正、反轉。與同段程序其他指令一起開始執(zhí)行。M05指令可使主軸在該程序段其他指令執(zhí)行完成后停轉。 （4）換刀指令：M06 功能：自動換刀。用于具有自動換刀裝置的機床，如加工中心、數(shù)控車床。 （5）程序結束指令：M02或M30功能：該指令表示主程序結束，同時機床停止自動運行， M30還可使控制返回到程序的開頭。（五）數(shù)控加工程序的結構（五）數(shù)控加工程序的結構一個完整的數(shù)控加工程