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数控转塔冲床--数控车床编程的入门知识,你都知道多少呢

2021/8/17 9:17:42      点击:

数控转塔冲床--数控车床编程的入门知识,你都知道多少呢

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

刀尖半径作补偿

G41 G01 X(U) Z(W) F ;

G42

刀尖半径有补偿

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答▲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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