[计算机软件及应用]单元3 数控编程基础

单元3 数控编程基础

一、教学目的：

理解并掌握数控机床的坐标系统的规定，理解对刀理论，掌握数控机床常用数控加工指令、刀具半径补偿功能、子程序功能。

二、教学安排与内容：

内容知识点学习要求建议学时数控编程概述

数控编程的坐标系统数控编程工作流程

JB3051-82的规定熟悉

理解并重点掌握16对刀操作理论及步骤G54对刀操作理论理解并重点掌握常用数控加工指令G90、G91、G00、G01重点掌握常用数控加工指令G02、G03重点掌握刀具半径补偿功能G40、G41、G42理解并重点掌握子程序功能M98 PXXXX LX掌握课题二：数控编程基础

标题：数控机床坐标系统及数控铣床的G54指令的对刀02一、教学目的：

熟悉数控编程的工作过程，理解并掌握坐标系统、对刀以及各种加工指令。二、教学安排：

(一)新课教学知识点与重点、难点：

数控机床的坐标系统(理解)(中、高级数控车铣考证要求知识点)

数控机床的分类

(二)新课教学重点、难点：G54对刀的实质

三、新课内容：

3.1数控编程概述(5分钟)

用数控机床加工零件时，是按照事先编制好的加工程序自动地对被加工零件进行加工。人们将这些能控制机床进行加工的数字信息，归纳、综合成方便的指令代码，按工件图纸及工艺要求将这些指令代码有序地排列，即组成数控加工程序。数控编程工作框图如下：

3.2 数控编程的坐标系统(80分钟)

3.2.1 JB3051-82的规定：

1. 坐标和运动方向命名的原则：永远假定刀具相对于静止的工件坐标系而运动。

2．标准坐标系的规定

3．运动方向的确定

正方向：刀具远离工件的方向

?Z坐标的运动

标准规定：Z轴与主轴轴线∥或重合。

若没有主轴(牛头刨床)或者有多个主轴，则选择垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。

?X坐标的运动

标准规定：X坐标一般是水平的，∥工件的装夹面。

?对于工件旋转的机床(车床、磨床等)，X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。

?对于刀具旋转的机床(铣床、钻床、镗床等)。

?Z轴水平(卧式)，则从刀具(主轴)向工件看时，X坐标的正方向指向右边。

?Z轴垂直(立式)：

单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；

双立柱机床(龙门机床)，从刀具向左立柱看时，X轴的正方向指向右边。

?Y坐标

?利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。

?右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为食指指向。

?右手螺旋法则：在X Z平面，从Z至X，姆指所指的方向为+y。

?旋转运动A、B和C

绕X.Y.Z轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.C表示，坐标轴相互关系由右手螺旋法则而定。

3.2.2 机床原点与机床参考点

1.机床原点

机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。

在数控车床上，机床原点一般取在卡盘后端面与主轴中心线的交点处，同时，通过设置参数的方法，也可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。

在数控铣床上，机床原点一般取在X、Y、Z坐标的正方向极限位置上。

2.机床参考点

用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。其位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。

通常在数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点。而数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的。

数控机床开机时，必须先确定机床原点，而确定机床原点的运动就是回参考点的操作，这样通过确认参考点，就确定了机床原点。只有机床参考点被确认后，机床原点才被确认，刀具(或工作台)移动才有基准。

机床原点的建立：用回零(或回参考点)方式建立，刀架带动挡铁压下行程开关2、4时，相应机床坐标清零，指示灯亮。回零(或回参考点)的实质是建立机床坐标系。

3.2.3 工件坐标系、程序原点和对刀

1. 工件坐标系

工件坐标系是编程人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系。通常编程人员选择工件上的某一已知点为原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。该坐标系的原点称为程序原点或编程原点。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。

2. 程序原点

工件坐标系的原点，它是零件图上最重要的基准点，一般用G92或G54~G59指定。其选择原则：

?应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上；

?尽可能选在尺寸精度高、粗糙度低的表面上；

?最好选择在对称中心上。

3.对刀——建立工件坐标系与机床坐标系的关系

编程人员在编制程序时，只要根据零件图