数控加工程序的编制(1)
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第三章数控加工程序的编制本章教学重点及难点:数控车床、数控铣床编程的特点;固定循环指令的应用。
§3.1数控车床的程序编制说明:(1)数控车床主要加工轴类零件和法兰类零件,使用四爪卡盘和专用夹具也能加工出较复杂的回转零件。
(2)车削加工时,装在数控车床上的工件随同主轴一起作回转运动,数控车床的刀架在X轴和Z轴组成的平面内运动,主要加工回转零件的端面、内孔和外圆。
(3)由于数控车床配置的数控系统不同,使用的指令在定义和功能上有一定的差异,但其基本功能和编程方法还是相同的。
(4)前置刀架与后置刀架:是数控车床刀架布置的两种形式。
前置刀架位于Z轴的前面,与传统卧式车床刀架的布置形式一样,刀架导轨为水平导轨,使用四工位电动刀架;后置刀架位于Z轴的后面,刀架的导轨位置与正平面倾斜,这样的结构形式便于观察刀具的切削过程、切屑容易排除;且后置空间大,可以设计更多工位的刀架;一般全功能的数控车床都设计为后置刀架。
一、数控车床的编程特点(1)可以采用绝对值编程、增量值编程,或二者的混用。
在采用增量值编程时,有些数控车床不用G91指令,而是在运动轨迹的起点建立起平行于X、Z 轴的增量坐标系U、W。
如:N01 G91 G01 X-20 Z-18 (半径编程)相当于:N01 G01 U-20 W-18N01 G91 G01 X-40 Z-18 (直径编程)相当于:N01 G01 U-40 W-18有些数控车床编程时,绝对坐标指令直接用X、Z 来指定数值;而增量坐标指令直接用U、W来指定数值。
如:N01 G01 X30 W-18 (直径编程)(2)直径编程和半径编程由于零件的回转尺寸(径向尺寸)在图纸上标注及测量时,一般都用直径值表示,因此数控车削加工常用直径编程。
直径编程时,若用G90绝对值编程时,则X值以直径值表示;若用G91相对值编程时,则X 值以实际增量的两倍表示。
半径编程时,若用G90绝对值编程时,则X值以半径值表示;若用G91相对值编程时,则X 值即为实际增量值。
数控技术第三版章节练习答案第一章绪论1.1数控机床的工作流程是什么?答:数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工1.2 数控机床由哪几部分组成?各部分的基本功能是什么?答:组成:由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备:实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置:接受来自输入设备的程序和数据,并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统:接受数控装置的指令,驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置:检测速度和位移,并将信息反馈给数控装置,构成闭环控制系统。
机床本体:用于完成各种切削加工的机械部分。
1.3.什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床?三者如何区别?答:(1)点位控制数控机床特点:只与运动速度有关,而与运动轨迹无关。
如:数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
(2)直线控制数控机床特点:a.既要控制点与点之间的准确定位,又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能,以及主轴转速控制功能。
如:简易数控车床和简易数控铣床等。
(3)连续控制数控机床(轮廓控制数控机床):对刀具相对工件的位置,刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能,适用于连续轮廓、曲面加工。
1.4.数控机床有哪些特点?答:a.加工零件的适用性强,灵活性好;b.加工精度高,产品质量稳定;c.柔性好;d.自动化程度高,生产率高;e.减少工人劳动强度;f.生产管理水平提高。
适用范围:零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等1.5.按伺服系统的控制原理分类,分为哪几类数控机床?各有何特点?答:(1)开环控制的数控机床;其特点:a.驱动元件为步进电机;b.采用脉冲插补法:逐点比较法、数字积分法;c.通常采用降速齿轮;d. 价格低廉,精度及稳定性差。
数控加工程序编制的步骤及标准
一、程序编制的内容与步骤
程序编制是指从零件图纸到编制零件加工程序和制作控制介质的全部过程。
它可分为手工编程和自动编程两类。
手工编程时,整个程序的编制过程是由人工完成的,其编程内容和步骤如下图所示。
二、程序编制的代码标准
数控机床的零件加工程序,可通过拨码盘、键盘、穿孔纸带、磁带及磁盘等介质输入到数控装置中。
常用的标准穿孔纸带有五单位(五列孔,宽17.5mm)和八单位(八列孔,宽25.4mm)两种。
目前广泛应用的八单位穿孔纸带的代码标准有两种:EIA(Electronic Industries Association,美国电子工业协会)标准和ISO(International Standard Organization,国际标准化组织)标准。
ISO标准又被称为ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准码)标准,如表下表所示:
ISO标准又被称为ASCII
八单位穿孔纸带。
第2章 数控加工的程序编制1.概述2.1.1 数控编程的基本概念在数控机床上加工零件时,一般首先需要编写零件加工程序,即用数字形式的指令代码来描述被加工零件的工艺过程、零件尺寸和工艺参数(如主轴转速、进给速度等),然后将零件加工程序输入数控装置,经过计算机的处理与计算,发出各种控制指令,控制机床的运动与辅助动作,自动完成零件的加工。
当变更加工对象时,只需重新编写零件加工程序,而机床本身则不需要进行调整就能把零件加工出来。
这种根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工的必要信息,按数控系统所规定的指令和格式编制的数控加工指令序列,就是数控加工程序,或称零件程序。
要在数控机床上进行加工,数控加工程序是必须的。
制备数控加工程序的过程称为数控加工程序编制,简称数控编程(NC programming),它是数控加工中的一项极为重要的工作。
2.1.2 数控编程方法简介数控编程方法可以分为两类,一类是手工编程;另一类是自动编程。
手工编程1.手工编程是指编制零件数控加工程序的各个步骤,即从零件图纸分析、工艺决策、确定加工路线和工艺参数、计算刀位轨迹坐标数据、编写零件的数控加工程序单直至程序的检验,均由人工来完成。
对于点位加工或几何形状不太复杂的平面零件,数控编程计算较简单,程序段不多,手工编程即可实现。
但对轮廓形状由复杂曲线组成的平面零件,特别是空间复杂曲面零件,数值计算则相当繁琐,工作量大,容易出错,且很难校对。
据资料统计,对于复杂零件,特别是曲面零件加工,用手工编程时,一个零件的编程时间与在机床上实际加工时间之比,平均约为30:1。
数控机床不能开动的原因中,有20~30%是由于加工程序不能及时编制出来而造成的。
因此,为了缩短生产周期,提高数控机床的利用率,有效地解决各种模具及复杂零件的加工问题,采用手工编程已不能满足要求,而必须采用自动编程方法。
2. 自动编程进行复杂零件加工时,刀位轨迹的计算工作量非常大,有些时候,甚至是不现实的。
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数控加工编程及操作 (一)数控加工编程及操作随着现代工业的发展,数控技术在机械制造领域被广泛应用。
数控加工具有高效、精度高、重复性好等优点,成为工业领域中重要的加工方式之一。
深入学习数控加工编程及操作,可帮助工作者掌握数控加工技能,提高工作效率和品质。
以下是关于数控加工编程及操作的一些基本知识。
一、数控加工的基本概念数控加工是用计算机控制机床完成加工工艺的加工工艺。
它与传统加工相比,具有更高的加工精度和加工效率,且具有稳定性和重复性好的优点。
数控加工可适用多种工件,如高精度零部件、机械配件、工模等等。
二、数控加工编程数控加工编程是指将一系列的机床运动数据转换成机床指令程序的过程。
数控加工编程可以根据加工要求和机床类型选择编程方法,包括手动编程、CAM 编程、自动编程等。
1.手动编程手动编程是一种基本的编程方法,需要编程员用数学、几何等基础知识进行手动计算,然后将结果转化为编程语言,并输入到电脑编制程序。
手动编程人工方式灵活,但容易出现计算错误,适用于简单的加工操作。
2.CAM 编程CAM 编程是计算机辅助制造技术的基础,能够协助编程员根据加工要求直接生成加工程序。
CAM 编程具有高效性和精确度高的优点,便于复杂几何形体和曲面零件的加工工艺。
3.自动编程自动编程是一种智能化的编程方法,是利用计算机生成加工程序,能合理、高效地处理复杂的楔形几何形状和转子表面。
自动编程的最大优点是提高编程效率和精度,可大大节省调试时间。
三、数控加工的操作数控加工的操作流程主要包括三个步骤:机床程序的输入、加工工具装夹和工件装夹。
1.机床程序的输入机床程序的输入是整个数控加工过程的启动。
在输入机床程序之前,需要对加工工艺和加工工件进行详细的分析和计算,以便编写合适的机床程序。
机床程序的输入方式包括手动输入和自动输入。
2.加工工具装夹加工工具的装夹是数控加工的重要步骤。
工具的选择和加工条件的确定取决于工件材质、工件加工尺寸和工艺要求等因素。
数控加工程序2.1 程序编制的基本概念一、数控编程的方法1、手工编程手工编程是指在编程的过程中,全部或主要由人工进行。
对于加工形状简单、计算量小、程序不多的零件,采用手工编程较简单、经济、效率高。
2、自动编程(APT语言)为了解决数控加工中的程序编制问题,50年代,MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言,称为APT(Automatically Programmed Tool)。
是编程人员根据零件图纸要求用一种直观易懂的编程语言(包括几何、工艺等语句定义)手工编写一个简短的零件源程序,然后输给计算机,计算机经过翻译处理和刀具运动轨迹处理,再经过后置处理,自动生成数控系统可以识别的加工程序。
由此可见,APT语言不能直接控制机床。
APT几经发展,形成了诸如APTII、APTIII(立体切削用)、APT(算法改进,增加多坐标曲面加工编程功能)、APTAC(Advancedcontouring)(增加切削数据库管理系统)和APT/SS(Sculptured Surface)(增加雕塑曲面加工编程功能)等先进版。
采用APT语言编制数控程序具有程序简炼,走刀控制灵活等优点,使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级,上升到面向几何元素.APT仍有许多不便之处:采用语言定义零件几何形状,难以描述复杂的几何形状,缺乏几何直观性;缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段;难以和CAD数据库和CAPP系统有效连接;不容易作到高度的自动化,集成化。
针对APT语言的缺点,1978年,法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工一体化的系统,称为CATIA。
随后很快出现了象EUCLID,UGII,INTERGRAPH,Pro/Engineering,MasterCAM及NPU/GNCP等系统,这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示,交互设计、修改及刀具轨迹生成,走刀过程的仿真显示、验证等问题,推动了CAD和CAM向一体化方向发展。