數(shù)控加工程序編制就是將加工零件的工藝過程、工藝參數(shù)、工件尺寸、刀具位移的方向及其它輔助動作(如換刀、冷卻、工件的裝卸等)按運(yùn)動順序依照編程格式用指令代碼編寫程序單的過程。所編寫的程序單即加工程序單.
1機(jī)床坐標(biāo)系和運(yùn)動方向的確定
機(jī)床的直線運(yùn)動x、y、z三個坐標(biāo)系采用右手笛卡兒直角坐標(biāo)系,如圖11-6所示。坐標(biāo)軸定義順序是先確定z軸,再確定x軸,最后確定y軸。對工件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)床(如車床)以刀具遠(yuǎn)離工件方向?yàn)閤軸的正方向;對刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)床(如立式銑床),刀具為z軸時,面對刀具主軸向立柱看,右方向?yàn)閤軸的正方向。
三個旋轉(zhuǎn)軸坐標(biāo)系分別平行于x、y、z坐標(biāo)軸,按右手螺紋前進(jìn)方向取為正向。
2數(shù)控車床的基本指令
1.程序格式
加工程序通常由程序開始、程序內(nèi)容和程序結(jié)束等三部分組成。
程序開頭為程序號,用于加工程序的開始標(biāo)識,程序號通常由字符“%”及其后的四位數(shù)字表示。
程序結(jié)束可用輔助功能m02(程序結(jié)束)、m30(程序結(jié)束,返回起點(diǎn))等來表示。
程序的主要內(nèi)容由若干個程序段(block)組成,程序段是由一個或若干個信息字組成,每個信息字又是由地址符和數(shù)據(jù)符字母組成。信息字是指令的最小單位。
2.程序段格式
目前常用的是字地址程序段格式,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是jb3832-85。
下面是一個典型的字地址程序段格式:
n001 g01 x60.0 z-20.0 f150 s200 t0101 m03 lf
其中, n001―表示個程序段
g01―表示直線插補(bǔ)
x60.0 z-20.0―分別表示x,z坐標(biāo)方向的移動量
f,s,t―分別表示進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、刀具號
m03―表示主軸按順時針方向旋轉(zhuǎn)
lf―表示程序段結(jié)束
3.?dāng)?shù)控系統(tǒng)中的基本功能代碼
(1)程序段序號:n10、n20…
(2)準(zhǔn)備功能:g00-g99 是使數(shù)控裝置作某種操作的功能。
g代碼分為模態(tài)代碼和非模態(tài)代碼兩種。所謂模態(tài)代碼是指某一g代碼(g01)一經(jīng)就一直有效,直到后邊程序段中使用同組g代碼(g03)才能取代它。而非模態(tài)代碼只在的本程序段中有效,下一段程序需要時必須重寫
(如g04)。
1)快速點(diǎn)定位指令g00
g00指令是模態(tài)代碼,它命令刀具分別以點(diǎn)定位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速運(yùn)動到下一個目標(biāo)位置。它只是快速定位,而無運(yùn)動軌跡要求。
其指令書寫格式是:g00 x_z_;刀具實(shí)際的運(yùn)動路線不是直線,而是折線,所以使用g00指令時要注意刀具是否和工件急夾具發(fā)生干涉,忽略這一點(diǎn),就容易發(fā)生碰撞,而在快速狀態(tài)下的碰撞更加危險。
2)直線插補(bǔ)指令g01
直線插補(bǔ)指令是直線運(yùn)動指令,也是模態(tài)代碼。它命令刀具在兩坐標(biāo)或三坐標(biāo)間以插補(bǔ)聯(lián)動方式按的f進(jìn)給速度(單位為mm/min)作任意斜率的直線運(yùn)動。
其指令書寫格式是:g01 x_z_f_;f指令也是模態(tài)指令,它可以用g00指令取消。如果早g01程序段之前的程序段沒有f指令,則機(jī)床不動。因此,g01程序中必須還有f指令。
3)圓弧插補(bǔ)指令g02/g03(采用笛卡爾坐標(biāo)判斷)
圓弧插補(bǔ)指令命令刀具在平面內(nèi)按給定的f進(jìn)給速度作圓弧運(yùn)動,切削出圓弧輪廓。在車床上加工圓弧時,不僅要用g02/g03指出圓弧的順逆時針方向,用xz圓弧的終點(diǎn)坐標(biāo),而且還要圓弧的半徑。
其指令書寫格式是:g02/g03 x_z_r_;
(3)輔助功能:用來機(jī)床的輔助動作(如機(jī)床的啟停、轉(zhuǎn)向、切削液的開關(guān)、主軸轉(zhuǎn)向、刀具夾緊松開等〕
m00-程序暫停
m01-程序計劃暫停
m02-程序結(jié)束
m03-主軸正轉(zhuǎn)(cw)
m04-主軸反轉(zhuǎn)(ccw)
m05-主軸停轉(zhuǎn)
m06-加工中心換刀
m07、m08-冷卻液開
m09-冷卻液關(guān)
m10-工件夾緊
m11-工件松開
m30-程序結(jié)束,返回起點(diǎn)
m03和m04指令之間必須用m05指令使主軸停轉(zhuǎn)后進(jìn)行。
(4)進(jìn)給功能f
如果采用直接法,在f后面直接寫上要求的進(jìn)給速度,如f1000,表示進(jìn)給量是1000mm/min);車螺紋、攻絲和套扣時,由于進(jìn)給速度與主軸轉(zhuǎn)速有關(guān),f后面數(shù)字是的導(dǎo)程。
(5)主軸功能s
s主軸轉(zhuǎn)速,如s800,表示主軸轉(zhuǎn)速為800r/min。
(6)刀具功能t
指令數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行換刀,用地址t和其后的4位數(shù)字來刀具號和刀具補(bǔ)償號(刀具偏置號)。前2位是刀具序號:0~99,后2位是刀具補(bǔ)償號:0~32。每一刀具加工結(jié)束后,必須取消刀具補(bǔ)償。
刀具序號可以和刀盤上的刀位號相對應(yīng);
刀具補(bǔ)償包括形狀補(bǔ)償和磨損補(bǔ)償;
刀具序號和刀具補(bǔ)償號不必相同,為方便起見也可一致。
在數(shù)控裝置中,程序的記錄是靠程序號來辨別的,即調(diào)用程序或者編輯程序都要通過程序號來調(diào)出。
1.程序編號的結(jié)構(gòu):o ;
“o”后面數(shù)字用4位數(shù)(1~9999)表示,不允許為“0”。
2.程序段順序號:在程序段前加上順序號,如:n ;
“o”后面數(shù)字用4位數(shù)(1~9999)表示,不允許為“0” 。
工件坐標(biāo)系的設(shè)定
工件安裝在卡盤上,機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系一般是不重合的,為便于編程,應(yīng)建立一個工件坐標(biāo)系,使刀具在此坐標(biāo)系中進(jìn)行加工。
g50 x z
該指令規(guī)定刀具起刀點(diǎn)或換刀點(diǎn)至工件原點(diǎn)的距離,坐標(biāo)x,z為刀尖在工件坐標(biāo)系中的起始點(diǎn)位置。
對于有刀具補(bǔ)償功能的數(shù)控機(jī)床,其對刀誤差可以通過刀具偏移來補(bǔ)償,所以調(diào)整機(jī)床時的要求并不嚴(yán)格。
數(shù)控車床的基本對刀方法
常用的對刀方法有三種:試切對刀法、機(jī)械檢測對刀儀對刀、光學(xué)檢測對刀儀對刀。
采用g50 u w 可以使坐標(biāo)系產(chǎn)生平移,用新的坐標(biāo)值代替舊的坐標(biāo)值,使機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系相互取代。應(yīng)當(dāng)注意,在機(jī)床坐標(biāo)系中,坐標(biāo)值是刀架中心點(diǎn)相對于機(jī)床原點(diǎn)的距離;而在工件坐標(biāo)系中,坐標(biāo)值是刀尖相對工件原點(diǎn)的距離。