数控车床8(数控车床编程入门知识)
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篇首语:君不见长松卧壑困风霜,时来屹立扶明堂。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了数控车床8(数控车床编程入门知识)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
数控车床8(数控车床编程入门知识)
数控车床的程序编制必须严格遵守相关的标准,数控编程是一项很严格的工作,首先必须掌握一些基础知识,才能学好编程的方法并编出正确的程序。
一、数控车床的坐标系与运动方向的规定
(一)建立坐标系的基本原则
1.永远假定工件静止,刀具相对于工件移动。
2.坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系。如图1-28所示大拇指的方向为X轴的正方向,食指指向为Y轴的正方向,中指指向为Z轴的正方向。在确定了X、Y、Z坐标的基础上,根据右手螺旋法则,可以很方便地确定出A、B、C三个旋转坐标的方向。
图1-28 右手笛卡尔直角坐标系
3、规定Z坐标的运动由传递切削动力的主轴决定,与主轴轴线平行的坐标轴即为Z轴,X轴为水平方向,平行于工件装夹面并与Z轴垂直。
4、规定以刀具远离工件的方向为坐标轴的正方向。
依据以上的原则,当车床为前置刀架时,X轴正向向前,指向操作者,如图1-29所示;当机床为后置刀架时,X轴正向向后,背离操作者,如图1-30所示。
图1-29 水平床身前置刀架式数控车床的坐标系
图1-30 倾斜床身后置刀架式数控车床的坐标系
(二)机床坐标系
机床坐标系是以机床原点为坐标系原点建立起来的ZOX轴直角坐标系。
1.机床原点
机床原点(又称机械原点)即机床坐标系的原点,是机床上的一个固定点,其位置是由机床设计和制造单位确定的,通常不允许用户改变。数控车床的机床原点一般为主轴回转中心与卡盘后端面的交点,如图1-31所示。
图1-31 机床原点
2.机床参考点
机床参考点也是机床上的一个固定点,它是用机械挡块或电气装置来限制刀架移动的极限位置。作用主要是用来给机床坐标系一个定位。因为如果每次开机后无论刀架停留在哪个位置,系统都把当前位置设定成(0,0),这就会造成基准的不统一。
数控车床在开机后首先要进行回参考点(也称回零点)操作。机床在通电之后,返回参考点之前,不论刀架处于什么位置,此时CRT上显示的Z与X的坐标值均为0。只有完成了返回参考点操作后,刀架运动到机床参考点,此时CRT上显示出刀架基准点在机床坐标系中的坐标值,即建立了机床坐标系。
(三)工件坐标系
数控车床加工时,工件可以通过卡盘夹持于机床坐标系下的任意位置。这样一来在机床坐标系下编程就很不方便。所以编程人员在编写零件加工程序时通常要选择一个工件坐标系,也称编程坐标系,程序中的坐标值均以工件坐标系为依据。
工件坐标系的原点可由编程人员根据具体情况确定,一般设在图样的设计基准或工艺基准处。根据数控车床的特点,工件坐标系原点通常设在工件左、右端面的中心或卡盘前端面的中心。
二、数控车床加工程序结构与格式
(一)程序段结构
一个完整的程序,一般由程序名、程序内容和程序结束三部分组成。
1. 程序名
FANUC系统程序名是O××××。××××是四位正整数,可以从0000-9999。如O2255。程序名一般要求单列一段且不需要段号。
2.程序主体。
程序主体是由若干个程序段组成的,表示数控机床要完成的全部动作。每个程序段由一个或多个指令构成,每个程序段一般占一行,用“;”作为每个程序段的结束代码。
3. 程序结束指令。
程序结束指令可用M02或M30。一般要求单列一段。
(二)程序段格式
现在最常用的是可变程序段格式。每个程序段由若干个地址字构成,而地址字又由表示地址字的英文字母、特殊文字和数字构成,见表1-2。
表1-2 可变程序段格式
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 | 准备功能 | 坐标尺寸字 | 进给功能 | 主轴功能 | 刀具功能 | 辅助功能 |
例如:N50 G01 X30.0 Z40.0 F100
说明:
1、N××为程序段号,由地址符N和后面的若干位数字表示。在大部分系统
中,程序段号仅作为“跳转”或“程序检索”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。程序段在存储器内以输入的先后顺序排列,而程序的执行是严格按信息在存储器内的先后顺序逐段执行,也就是说,执行的先后次序与程序段号无关。但是,当程序段号省略时,该程序段将不能作为“跳转”或“程序检索”的目标程序段。
2.程序段的中间部分是程序段的内容,主要包括准备功能字、尺寸功能字、进给功能字、主轴功能字、刀具功能字、辅助功能字等。但并不是所有程序段都必须包含这些功能字,有时一个程序段内可仅含有其中一个或几个功能字,如下列程序段都是正确的程序段。
N10 G01 X100.0 F100;
N80 M05;
3.程序段号也可以由数控系统自动生成,程序段号的递增量可以通过“机床参数”进行设置,一般可设定增量值为10,以便在修改程序时方便进行“插入”操作。
三、数控车床的编程指令体系
FANUC0i系统为目前我国数控机床上采用较多的数控系统,其常用的功能指令分为准备功能指令、辅助功能指令及其它功能指令三类。
1. 准备功能指令
常用的准备功能指令见表1-3
表1-3 FANUC系统常用准备功能一览表
G指令 | 组别 | 功能 | 程序格式及说明 |
▲G00 | 01 | 快速点定位 | G00 X(U) Z(W) ; |
G01 | 直线插补 | G01 X(U) Z(W) F ; | |
G02 | 顺时针方向圆弧插补 | G02 X(U) Z(W) R F ; G02 X(U) Z(W) I K F ; | |
G03 | 逆时针方向圆弧插补 | ||
G04 | 00 | 暂停 | G04 X ; 或G04 U ;或G04 P ; |
G20 | 06 | 英制输入 | G20; |
G21 | 米制输入 | G21; | |
G27 | 00 | 返回参考点检查 | G27 X Z ; |
G28 | 返回参考点 | G28 X Z ; | |
G30 | 返回第2、3、4参考点 | G30 P3 X Z ; 或 G30 P4 X Z ; | |
G32 | 01 | 螺纹切削 | G32 X Z F ;(F为导程) |
G34 | 变螺距螺纹切削 | G34 X Z F K ; | |
▲G40 | 07 | 刀尖半径补偿取消 | G40 G00 X(U) Z(W) ; |
G41 | 刀尖半径左补偿 | G41 G01 X(U) Z(W) F ; | |
G42 | 刀尖半径右补偿 | G42 G01 X(U) Z(W) F ; | |
G50 | 00 14 | 坐标系设定或主轴最大速度设定 | G50 X Z ;或 G50 S ; |
G52 | 局部坐标系设定 | G52 X__Z__; | |
G53 | 选择机床坐标系 | G53 X__Z__; | |
▲G54 | 选择工件坐标系1 | G54; | |
G55 | 选择工件坐标系2 | G55; | |
G56 | 选择工件坐标系3 | G56; | |
G57 | 选择工件坐标系4 | G57; | |
G58 | 选择工件坐标系5 | G58; | |
G59 | 选择工件坐标系6 | G59; | |
G65 | 00 | 宏程序调用 | G65 P L <自变量指定>; |
G66 | 12 | 宏程序模态调用 | G66 P L <自变量指定>; |
▲G67 | 宏程序模态调用取消 | G67; | |
G70 | 00 | 精车循环 | G70 P Q ; |
G71 | 粗车循环 | G71 U R ; G71 P Q U W F ; | |
G72 | 端面粗车复合循环 | G72 W R ; G72 P Q U W F ; | |
G73 | 多重车削循环 | G73 U W R ; G73 P Q U W F ; | |
G74 | 端面深孔钻削循环 | G74 R ; G74 X(U) Z(W) P Q R F ; | |
G75 | 00 | 外径/内径钻孔循环 | G75 R ; G75 X(U) Z(W) P Q R F ; |
G76 | 螺纹切削复合循环 | G76 P Q R ; G76 X(U) Z(W) R P Q F ; | |
G90 | 01 | 外径/内径切削循环 | G90 X(U) Z(W) F ; G90 X(U) Z(W) R F ; |
G92 | 螺纹切削复合循环 | G92 X(U) Z(W) F ; G92 X(U) Z(W) R F ; | |
G94 | 端面切削循环 | G94 X(U) Z(W) F ; G94 X(U) Z(W) R F ; | |
G96 | 02 | 恒线速度控制 | G96 S ; |
▲G97 | 取消恒线速度控制 | G97 S ; | |
G98 | 05 | 每分钟进给 | G98 F ; |
▲G99 | 每转进给 | G99 F ; |
说明:①打▲的为开机默认指令。
②00组G代码都是非模态指令。
③不同组的G代码能够在同一程序段中指定。如果同一程序段中指定了同组G代码,则最后指定的G代码有效。
④G代码按组号显示,对于表中没有列出的功能指令,请参阅有关厂家的编程说明书。
2.辅助功能指令
FANUC系统常用的辅助功能指令见表1-4
表1-4 常用M指令一览表
序号 | 指令 | 功能 | 序号 | 指令 | 功能 |
1 | M00 | 程序暂停 | 7 | M30 | 程序结束并返回程序头 |
2 | M01 | 程序选择停止 | 8 | M08 | 冷却液开 |
3 | M02 | 程序结束 | 9 | M09 | 冷却液关 |
4 | M03 | 主轴顺时针方向旋转 | 10 | M98 | 调用子程序 |
5 | M04 | 主轴逆时针方向旋转 | 11 | M99 | 返回主程序 |
6 | M05 | 主轴停止 |
3.其他功能指令
常用的其他功能指令有刀具功能指令、主轴转速功能指令、进给功能指令,这些功能指令的应用,对简化编程十分有利,将在后面的内容中详细介绍。
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