數(shù)控機床教案.doc

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1、數(shù)控機床 課程名稱:數(shù)控技術(shù) 授課班級:機制101 授課內(nèi)容:第一章 數(shù)控機床概述&1.1 數(shù)控機床簡介&1.2數(shù)控機床的組成 授課學(xué)時:2學(xué)時 教學(xué)目的:1、掌握數(shù)控機床的基本概念/特點/組成/分類 2、了解數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生背景/發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 教學(xué)重點：掌握數(shù)控機床的組成、分類、特點、適用范圍 教學(xué)難點：掌握數(shù)控機床的組成/分類/特點/適用范圍 教學(xué)過程： 第一節(jié) 數(shù)控機床簡介 一、 數(shù)字控制：用數(shù)字化信號對機床的運動及其加工過程進行控制的一種控制方法。 數(shù)控機床：國際信息處理聯(lián)盟（IFIP）第五技術(shù)委員

2、會，對數(shù)控機床作了如下定義：一種裝了程序控制系統(tǒng)的機床。該系統(tǒng)能邏輯的處理具有使用號碼或其他符號編碼指令規(guī)定的程序。 二、 數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展： （一） 產(chǎn)生： 1、傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法已滿足不了生產(chǎn)需求 1) 單件小批量生產(chǎn)——占70%，一般用試切法，技術(shù)水平要求高，勞動強度大，精度不高，無法實現(xiàn)自動化。如：普通車、銑、刨、磨床等 2) 工藝流水作業(yè)——調(diào)整法加工，生產(chǎn)率提高，精度提高，成本低，品種多，采用組合機床，多機床配合，環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，生產(chǎn)停滯。 3) 自動機床：用凸輪控制，適于生產(chǎn)簡單工件，且改型困難 2、社會的需求 1) 品種多樣化 2) 零件精度和形狀

3、復(fù)雜程度不斷提高 3) 生產(chǎn)品種的頻繁換型 3、技術(shù)上的可行性 1) 電子計算機的發(fā)明 2) 電子技術(shù)的發(fā)展 a、 現(xiàn)代控制理論的發(fā)展 b、 各種功能優(yōu)越件的產(chǎn)生 c、 大規(guī)模集成電路的出現(xiàn) 3) 新穎機械結(jié)構(gòu)的出現(xiàn) a、 滾珠絲杠—代替普通絲杠，動作更靈活，間隙更小，精度提高 b、 滾動導(dǎo)軌—代替滑動導(dǎo)軌，移動靈活，克服爬行和前沖現(xiàn)象 4) 機床動態(tài)特性的研究成果 使機床的剛度更好，主軸轉(zhuǎn)速更高，抗振性提高 由于生產(chǎn)的發(fā)展要求出現(xiàn)新的生產(chǎn)工具，而在技術(shù)上又已具備了條件，于是在1948年，美國帕森斯公司提出應(yīng)用計算機控制機床加工的設(shè)想，并與麻省理工學(xué)院合

4、作進行研制工作。1952年試制成功第一臺三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床。1958年我國開始研制數(shù)控機床。 (二) 發(fā)展： 1952——1959年，電子管制成數(shù)控機床控制系統(tǒng) 1959——1965年，晶體管制成數(shù)控機床控制系統(tǒng) 1965——1970年，小規(guī)模集成電路 1970——1974年，大規(guī)模集成電路 1974—— ，微型計算機 第二節(jié)：數(shù)控機床的組成： 數(shù)字控制計算機 PC控制部分 伺服系統(tǒng) 液壓、氣動系統(tǒng) 機械部分 數(shù)字控制計算機：處理加工程序，輸出各種信號，控制機床完成各種運動。 P

5、C控制部分：介于控制計算機和機械、液壓部件之間的控制系統(tǒng)，接受計算機輸出的指令信號，經(jīng)過編譯、邏輯判斷、功率放大后，直接驅(qū)動相應(yīng)的電器、液壓、氣動和機械部件，完成相應(yīng)的動作。 以上兩部分加上輸入輸出設(shè)備、驅(qū)動裝置等可以和稱為——計算機數(shù)控系統(tǒng)（Computerized NumericalControl System）也可簡稱為CNC系統(tǒng)。目前通常所說的數(shù)控系統(tǒng)，一般均指計算機數(shù)控系統(tǒng)。 液壓、氣動系統(tǒng)：輔助裝置，用來實現(xiàn)潤滑、冷卻、夾緊、轉(zhuǎn)位、排屑等功能。 機械部分：包括主運動部件（主軸）、進給運動執(zhí)行部分（工作臺、拖板、床身等） 伺服系統(tǒng)：根據(jù)CNC發(fā)來

6、的速度和位移指令，控制執(zhí)行部件的進給速度、方向、位移。 三、 數(shù)控機床的加工運動： 主運動（控制主運動可以得到合理的切削速度）一般指主軸轉(zhuǎn)速。 數(shù)控機床需要無級變速，一般采用變頻器控制變頻電機來實現(xiàn)無級變速。如：XKA714采用日本安川變頻器，河北變頻電機。 進給運動（控制進給運動可以得到不同的加工表面）用伺服電機或步進電機來控制絲杠的轉(zhuǎn)動，從而帶動工作臺或刀具在二維、三維空間內(nèi)進行移動，加工出各種曲面。 四、 數(shù)控機床的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：1.精度高，質(zhì)量穩(wěn)定 傳動精度高（滾珠絲杠），摩擦阻力?。L動導(dǎo)軌），設(shè)有檢測元件（矯正誤差）程序自動加工，避免認為誤

7、差。 2..生產(chǎn)率高，采用高硬度的硬質(zhì)合金刀具，因而切削速度提高，可實現(xiàn)自動換刀，空行程速度快：15m/min~240m/min，因而縮短了輔助時間。 3.功能多，一次裝夾可完成多種加工，消除因重復(fù)定位而帶來的誤差。如：數(shù)空鏜銑床、縱切機床。 4.適應(yīng)不同零件的自動加工，要換零件品種，只需改變程序。 5.能完成復(fù)雜形面的加工，如：螺旋槳面 6.減低勞動強度，有較高經(jīng)濟效益。 缺點：1.價格昂貴，一次性投資大 2.維修和操作較復(fù)雜 數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點： 1.增加機床的剛度 2.注重散熱和排屑

8、 3.采用滾珠絲杠和滾動導(dǎo)軌，或塑料貼面導(dǎo)軌 4．采取了傳動消除間隙機構(gòu)，提高了傳動精度 課后總結(jié)：數(shù)控機床基本概念/組成和適用范圍發(fā)展趨勢要講清楚。 作業(yè)布置：P10 第1、2題 數(shù)控機床教案2 課程名稱:數(shù)控技術(shù) 授課班級:機修101 授課內(nèi)容:第一章 數(shù)控機床概述&1.3 數(shù)控機床分類&1.2數(shù)控機床的特點和應(yīng)用 授課學(xué)時:2學(xué)時 教學(xué)目的:1、掌握數(shù)控機床的基本特點、分類 2、了解數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生背景/發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 教學(xué)重點：掌握數(shù)控機床的組成、分類、特點、適用范圍 教學(xué)難點：掌握數(shù)

9、控機床的組成/分類/特點/適用范圍 教學(xué)過程： 第三節(jié) 數(shù)控機床的分類 1.按工藝用途分 2.按加工路線分 點位控制數(shù)控教案：孔坐標(biāo)位置精度要求高，如：鉆床、鏜床、沖床等. 直線控制數(shù)控機床：直線不僅要求控制機床的移動部件從一點移動到另一點 輪廓加工控制系統(tǒng)：刀具軌跡運動精度要求高，如銑床 3.按有無檢測裝置分： 1）開環(huán)系統(tǒng)—無位置檢測裝置 2）閉環(huán)系統(tǒng)—檢測元件裝在床身和移動部件上 3）半閉環(huán)系統(tǒng)—檢測元件裝在電機尾部 4.按可聯(lián)動坐標(biāo)數(shù)分：

10、 二坐標(biāo)聯(lián)動——數(shù)控車床 三坐標(biāo)聯(lián)動——數(shù)控銑床 在工作臺上裝數(shù)控分度頭，即四坐標(biāo)聯(lián)動，使工作臺沿X軸可轉(zhuǎn)動，即軸聯(lián)動。 第四節(jié) 數(shù)控機床的發(fā)展趨勢： 1.先進的自檢能力：提高機床的綜合性能 2.向高速、高精度發(fā)展：分辨率可達0.01微米，進給速度可達400~800mm/min 3.更高的生產(chǎn)率，利用率：自動換刀 4.單元模塊化：控制單元、伺服單元、機械部件已模塊化生產(chǎn)，需要時組裝，如：XKA714機械部分北京一機床，CNC西門子生產(chǎn) 5.更強的通訊、圖象編程、顯示功能：計算機編程 機械手 FML柔

11、性制造生產(chǎn)線 FML... FMS... 單機 單機 單機... FA自動化工廠 FML FMS FMS柔性制造系統(tǒng) 八、 九、數(shù)控機床加工特點 數(shù)控機床是新型的自動化機床，它具有廣泛通用性和很高的自動化程度。數(shù)控機床是實現(xiàn)自動化最重要的環(huán)節(jié)，是發(fā)展柔性生產(chǎn)的基礎(chǔ)。數(shù)控機床在加工下面一些零件中更能顯示優(yōu)越性： 1) 批量小（200件以下）而又多次生產(chǎn)的零件 2) 幾何形狀復(fù)雜的零件 3) 在加工過程中必須進行多種加工的零件 4) 切削余量大的零件 5) 必須嚴格控制公差（即公差帶范圍?。┑牧慵? 6) 工藝設(shè)計經(jīng)

12、常變化的零件 7) 加工過程中的錯誤會造成嚴重浪費的貴重零件 8) 需要全部檢驗的零件，等 課后總結(jié)：數(shù)控機床基本概念/組成和適用范圍發(fā)展趨勢要講清楚。 作業(yè)布置：P10 第4、5、6題 數(shù)控機床教案3 課程名稱:數(shù)控技術(shù) 授課班級:機修101 授課內(nèi)容:第二章 數(shù)控加工編程&1.1 概述 授課學(xué)時:學(xué)時 教學(xué)目的:1、掌握數(shù)控機床加工的基本概念和基礎(chǔ)知識 教學(xué)重點：機床坐標(biāo)的規(guī)定、程序結(jié)構(gòu)和基本參數(shù) 教學(xué)難點： 教學(xué)過程： 一、數(shù)控加工基本原理 機床部件 機床部件 機床部件 成品 伺服電機 伺服電機

13、 伺服電機 控制機 工藝分析 穿孔帶 數(shù)據(jù)計算 編程 零件圖紙 二、數(shù)控機床程序編制的內(nèi)容和步驟 主要內(nèi)容：分析零件圖、確定加工工藝過程、進行數(shù)學(xué)處理、編寫程序清單、制作控制介質(zhì)、進行程序檢查、程序輸入、工件試切 成品零件 零件毛坯 數(shù)控機床試切 數(shù)控系統(tǒng) 程序檢查 程序輸入 編寫程序清單 數(shù)學(xué)處理 工藝處理 分析零件圖紙 步驟： 1.分析零件圖和工藝處理 分析零件圖，決定加工方案，確定加工順序，設(shè)計夾具，選擇刀具，確

14、定走刀路線，切削用量等。正確選擇對刀點、切入方式。 2.數(shù)學(xué)處理 建立工件坐標(biāo)系，確定加工路線，計算出各幾何元素的起點、終點、圓心坐標(biāo)值。（復(fù)雜零件或不規(guī)則零件坐標(biāo)點不好找，可以借助CAD畫圖求出） 3.編寫程序 根據(jù)所使用的數(shù)控系統(tǒng)指定的代碼及格式編寫程序。 4.程序輸入 以前用穿孔帶作為介質(zhì)，通過紙帶閱讀機送入數(shù)控系統(tǒng)?，F(xiàn)在可以直接用鍵盤輸入，或在計算機中編好后通過相應(yīng)的軟件及接口傳入程序。 5.程序校驗與首件試切 程序必須經(jīng)過檢查校驗試切后才可使用。 可以通過空運行程序檢查軌跡是否正確，還可以用圖形模

15、擬功能。 首件試切時，一般單段運行，監(jiān)視加工狀況，隨時調(diào)整參數(shù)，出現(xiàn)問題，立刻停車。 三、數(shù)控機床編程方法 1) 手工編程 由人工完成零件圖紙分析、工藝處理、數(shù)值計算、編寫程序清單，直到程序輸入、校驗，稱為“手工編程”。 此種方法適用于點位或幾何形狀不太復(fù)雜的零件。 2）自動編程 所謂“自動編程”，就是使用計算機或編程機，完成零件編程的過程，使用規(guī)定的語言手工編寫一個描述零件加工要求的程序，輸入計算機中，計算機自動進行計算并生成程序。 PowerMill、Mastercam、CAXA等可先畫出零件的三維實體圖，設(shè)置好加工參數(shù)、路徑，可以自動生成加工程序。 此方法

16、適用于復(fù)雜曲面的零件或幾何元素不復(fù)雜，但程序量很大的零件。 手工編程時間：加工時間約為30：1且NC機床不能開動的原因中20%~30%是由于程序不能及時編出造成的，所以必須要求編程自動化。 二、數(shù)控機床編程的基礎(chǔ)知識 本節(jié)重點：1.程序段格式 2.各功能字作用 國際上已形成了兩個通用標(biāo)準(zhǔn)：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）標(biāo)準(zhǔn)和美國電子工業(yè)學(xué)會（EIA）標(biāo)準(zhǔn)。我國根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)制定了JB3051-82《數(shù)字控制機床坐標(biāo)和運動方向的命名》等國標(biāo)。由于生產(chǎn)廠家使用標(biāo)準(zhǔn)不完全統(tǒng)一，使用代碼、指令含義也不完全相同，因此需參照機床編程手冊。 1、程序結(jié)構(gòu)與格式 一個完整的零件

17、加工程序，由若干程序段組成； 一個程序段，序號、若干代碼字和結(jié)束符號組成； 每個代碼字，由字母和數(shù)字組成。 例：（程序段） / N3 G00 X10 Z10 M3 S650 ； 程序段結(jié)束符 輔助功能代碼 坐標(biāo)值 準(zhǔn)備功能代碼

18、 程序段序列號 選擇程序段跳過符 一個程序段包含三部分：程序標(biāo)號字（N字）+程序主體+結(jié)束符 （1）程序標(biāo)號字（N字）：也成為程序段號，用以識別和區(qū)分程序段的標(biāo)號，不是所有程序段都要有標(biāo)號，但有標(biāo)號便于查找，對于跳轉(zhuǎn)程序來說，必須有程序段號，程序段號與執(zhí)行順序無關(guān)。 （2）結(jié)束符號：用“；”，有些系統(tǒng)用“*”或“LF”，任何程序段都必須有結(jié)束符，否則不與執(zhí)行。（一般情況下，在數(shù)控系統(tǒng)中直接編程時，按回車鍵，可自動生成結(jié)束符，但在電腦中編程時

19、，需手工輸入結(jié)束符） （3）程序段主體部分：一個完整加工過程，包括各種控制信息和數(shù)據(jù)，由一個以上功能字組成。功能字包括：準(zhǔn)備功能字（G），坐標(biāo)字（X、Y、Z），輔助功能字（M），進給功能字（F），主軸功能字（S），刀具功能字（T）等。 2、功能字： （1）準(zhǔn)備功能字（G字）：使機床做某種操作的指令。用地址G和兩位數(shù)字表示，從G00-G99共100種。 非模態(tài)G代碼：只在它所在的程序段內(nèi)有效，如：G04、G92、G08、G09（加、減速） 模態(tài)G代碼：一旦執(zhí)行就一直保持有效，直到被同一模態(tài)組的另一G代碼替代

20、為止。如：G00、G01、G02 （2）坐標(biāo)字：由坐標(biāo)名、帶+/-號的絕對坐標(biāo)值（或增量值）構(gòu)成。X、Y、Z，U、V、W，P、Q、R，A、B、C，I、J、K （3）進給功能字（F字）：由地址碼F和后面表示進給速度的若干位數(shù)構(gòu)成。 （4）主軸轉(zhuǎn)速功能字（S字）：由S字母和后面的若干位數(shù)字組成。 （5）刀具功能字（T字）：T地址字后接若干位數(shù)值，數(shù)值為刀號和刀補號。如 T3 選3號刀具 （6）輔助功能字（M字）：M地址字后接2位數(shù)值，M00-M99共100種M代碼。如M00、M02、M03、M04等 （7）刀具偏置字（D字和H字）：D字后接一個數(shù)值是將規(guī)定在刀具偏置表中的刀具直徑值調(diào)

21、出，當(dāng)程序中有G41或G42指令時，這個值就是刀具半徑的補償值。H字后接一個數(shù)值是將規(guī)定在刀具偏置表中的刀具長度度值調(diào)出，當(dāng)Z軸運動時，這個值就是刀具長度偏置值。 課后總結(jié)：讓學(xué)生建立起數(shù)控編程的基本概念 作業(yè)布置：P10 2-1 2-2 數(shù)控機床教案4 課程名稱:數(shù)控技術(shù) 授課班級:機修101 授課內(nèi)容:第二章 數(shù)控加工編程&1.2 數(shù)控機床坐標(biāo)系 授課學(xué)時:2學(xué)時 教學(xué)目的:1、掌握數(shù)控機床加工的基本概念和基礎(chǔ)知識 教學(xué)重點：1）數(shù)控機床坐標(biāo)系的確定 2）機床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系、參考點 3）工件坐標(biāo)

22、系的設(shè)定 教學(xué)過程： 一、坐標(biāo)軸 數(shù)控機床的坐標(biāo)系采用直角笛卡爾坐標(biāo)系,其基本坐標(biāo)軸為X、Y、Z直角坐標(biāo)系。其名稱和方向符合右手法則。 坐標(biāo)軸方向確定： Z軸：無論哪一種機床都規(guī)定Z軸作為平行于主軸中心線的坐標(biāo)軸，如果有多個主軸，應(yīng)選擇垂直于工件裝夾面的軸為Z軸。X軸：通常選擇為平行于工件裝夾面，與主要切削進給方向平行。 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C的方向分別對應(yīng)X、Y、Z軸按右手螺旋方向確定。 +Z：使刀具遠離工件的方向。 +X：（1）.在刀具旋轉(zhuǎn)的機床上（如銑床），如果Z軸水平，當(dāng)從主軸

23、向工件看時，+X方向指向右方（臥銑）。如果Z軸垂直，當(dāng)從主軸向工件看時，+X方向指向右方（立銑）。 （2）.在沒有旋轉(zhuǎn)刀具、沒有旋轉(zhuǎn)工件的機床上（牛頭刨），X軸平行于主要切削方向。 注意：編程時認為-刀具運動，工件靜止，刀具在刻畫工件。 二、坐標(biāo)原點 1.機床原點：現(xiàn)代數(shù)控機床一般都有一個基準(zhǔn)位置，稱為機床原點（machine origin）或機床絕對原點(machine absolute origin)。是機床制造商設(shè)置在機床上的一個物理位置，其作用是使機床與控制系統(tǒng)同步，建立測量機床運動坐標(biāo)的起始點。一般用“M”表示?；蛴? 表示。 2.機床參考點：

24、與機床原點相對應(yīng)的還有一個機床參考點（reference point），用“R”表示，或用 表示。它是機床制造商在機床上用行程開關(guān)設(shè)置的一個物理位置，與機床原點的相對位置是固定的，機床出廠前由機床制造商精密測量確定。 3.程序原點：（program origin）編程員在數(shù)控編程過程中定義在工件上的幾何基準(zhǔn)點，有時也稱為工件原點（part origin），用“W”表示，或用 表示。程序原點一般用G92或G54-G59（對于數(shù)控鏜銑床）和G50（對于數(shù)控車床）設(shè)置。 三、坐標(biāo)系 1.機床坐標(biāo)系：機床原點對應(yīng)的坐標(biāo)系稱為機床坐標(biāo)系，它是固定不變的，是最基本的坐標(biāo)系，是在機床返回參

25、考點后建立起來的，一旦建立，除了受斷電影響外，不受程序控制和新設(shè)定坐標(biāo)系影響。通過給參考點賦值可以給出機床坐標(biāo)系的原點位置，有些機床把參考點和機床坐標(biāo)系原點重合。 2.工件坐標(biāo)系：程序原點對應(yīng)的坐標(biāo)系稱為工件坐標(biāo)系，這個坐標(biāo)系由編程員自己設(shè)定，只要方便編程即可。但在實際加工中，操作者在機床上裝好工件之后要測量該工件坐標(biāo)系的原點和基本機床坐標(biāo)系原點的距離，并把測得的距離在數(shù)控系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定，這個設(shè)定值叫工件零點偏置。如圖： 例1.如車床 例2.如銑床 一般數(shù)控系統(tǒng)可以設(shè)定幾個工件坐標(biāo)系。例如美國A-B公司的9

26、系列數(shù)控系統(tǒng)就可以設(shè)定9個工件坐標(biāo)系。它們是G54、G55、G56、G57、G58、G59、G59.1、G59.2、G59.3。它們是同一組模態(tài)指令，同時只能有一個有效。 下面舉例說明機床參考點、機床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系的建立及關(guān)系： 如圖：通過給機床參考點賦值X=-3、Y=-2，定義了機床坐標(biāo)系，然后在機床坐標(biāo)系中用坐標(biāo)值X=3、Y=2定義G54工件坐標(biāo)系的零點位置。 舉例說明工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系的關(guān)系 設(shè)刀具在基準(zhǔn)點（-6，0），要使刀具從基準(zhǔn)點移到A、再到B、C、D、再經(jīng)O1點返回基準(zhǔn)點。 3.設(shè)定工件坐標(biāo)系 設(shè)定工件坐標(biāo)系原點常

27、用G92或G54-G59（對于數(shù)控鏜銑床）設(shè)置。 （1）G92-后面的坐標(biāo)值是把刀具的當(dāng)前位置設(shè)定在新坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。如下例中Ni句設(shè)定的坐標(biāo)系是把刀具所在的位置A點，設(shè)定在該坐標(biāo)系的X=0、Y=0點上。Nj句設(shè)定的坐標(biāo)系是把A點設(shè)定在該坐標(biāo)系的X=100、Y=100點上。G92指令不能命令機床運動。 常用G92設(shè)定對刀點，數(shù)控機床工作時，有時先把刀具移到第一工步的起始點上，利用G92建立工件坐標(biāo)系。下面以車床為例： N1 M03 S640 N2 G92 X25 Z40 ： 注：先測量工件的直徑、

28、長度（25、40），刀具起始位置在A點，主軸啟動，手動移動到B點，啟動程序，程序運行到G92時，自動把B點定義為新建工件坐標(biāo)系中的（25，40）點，新工件坐標(biāo)系建立，加工程序在工件坐標(biāo)系中運行。 G92的另一功能是移動由G54-G59建立的工件坐標(biāo)系。如圖例 N3 G55 Y10 X5；在G55坐標(biāo)系移到X5，Y10點 N4 G54 Y10 X5；在G54坐標(biāo)系移到X5，Y10點 N5 G92 Y-5 X-5；把刀具所在位置定義新G54坐標(biāo)系下 Y-5，X-5點，G55同時移動相同增量 N6 Y15 X0；

29、 移動到新G54坐標(biāo)系下Y15，X0點 N7 G55 Y10 X5； 移動到新G55坐標(biāo)系下Y10，X10點 4.工件坐標(biāo)系的零點偏置 用G52指令可將工件坐標(biāo)系的零點偏置一個增量值 G52 X Y Z ； 執(zhí)行該指令可將當(dāng)前坐標(biāo)系零點從原來的位置偏移一個X Y Z 距離。 G52與G92比較 區(qū)別：G52后面的坐標(biāo)值是工件坐標(biāo)系原點的移動值，而G92后面的坐標(biāo)值是刀具在新坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。 相同：不產(chǎn)生機床移動，只改變工件坐標(biāo)系位置。 例： 程序 機床坐標(biāo)系位置 工件坐標(biāo)系位置 G01 X25 Y25 F55

30、 X25 Y25 X25 Y25 G52 X10 Y10 X25 Y25 X15 Y15 注：G01前無工件坐標(biāo)系設(shè)定指令（如G92），所以工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系重合，G52偏置后機床坐標(biāo)系不動，工件坐標(biāo)系移動。 取消方式： 1）用G52X0Y0Z0 2）用G92移動有零點偏置的坐標(biāo)系 3）程序結(jié)束 課后總結(jié)：讓學(xué)生建立起數(shù)控坐標(biāo)系的基本概念 作業(yè)布置：P10 2-3 2-4 數(shù)控機床教案5 課程名稱:數(shù)控技術(shù) 授課班級:機修101

31、 授課內(nèi)容:第二章 數(shù)控加工編程&1.3常用G指令編程應(yīng)用與舉例 授課學(xué)時:2學(xué)時 教學(xué)目的:讓學(xué)生掌握常用的編程指令，通過對常用編程指令的編程格式講解，使學(xué)生進一步掌握程序編制方法，能獨立編寫簡單的加工程序 教學(xué)重點：重點講授予手工編程所用其它代碼，每個代碼應(yīng)配以實例講解，同組代碼重點講解一種 教學(xué)難點：注重程序的結(jié)構(gòu)和一個程序中各指令的使用注意事項 教學(xué)過程： 一、快速定位方式G00（模態(tài)） 格式：G00 X Y Z ； G00軌跡是直線，速度由系統(tǒng)確定，后面的坐標(biāo)值為終點坐標(biāo)值，應(yīng)用于空行程、快進、快退，節(jié)省時間，提高效率。 二、直線插補指令G01（模態(tài)

32、） 格式：G01 X Y Z F ； XYZ坐標(biāo)值為直線終點坐標(biāo)值，可為絕對坐標(biāo)值或相對坐標(biāo)值，F(xiàn)為速度指令，改變F值可以改變直線插補速度。 *程序中首次出現(xiàn)的插補指令（G01、G02、G03）一定要有F指令，否則出錯！后續(xù)程序中如速度相同可省略。如速度改變不可省略。 三、1）絕對坐標(biāo)編程指令G90（模態(tài)） 格式：G90； 以后出現(xiàn)的坐標(biāo)值均為絕對坐標(biāo)值，即刀具運動的位置坐標(biāo)是指刀具相對于程序原點的坐標(biāo)。 2）相對坐標(biāo)編程指令G91（模態(tài)） 格式：G91； 以后出現(xiàn)的坐標(biāo)值均為相對坐標(biāo)值，即刀具運動的位置坐標(biāo)是指刀具從當(dāng)前位

33、置到下一位置之間的增量。 例：分別用絕對和增量方式編程 絕對方式： 增量方式： N1 M03 S640； 主軸正轉(zhuǎn) N1 M03 S640； N2 G90； 選絕對（增量） N2 G91； N3 G00 X20 Z60； 快進A-B N3 G00 X-60 Z-20； N4 G01 X30 Z40 F100；工進B-C N4 G01 X10 Z-20 F100； N5 G01 X30 Z20； C-D N5 G01 X0 Z-20； N6 G01 X40 Z20； D-E N6 G01 X10 Z0；

34、N7 M02； 結(jié)束 N7 M02； 有些數(shù)控系統(tǒng)不用G90、G91區(qū)分絕對和增量編程，而是直接用X、Y、Z表示絕對編程，用U、V、W表示增量編程。例： 絕對編程： 增量編程： N1 M03 S640； N1 M03 S640； N2 G00 X20 Z60； N2 G00 U-60 W-20； N3 G01 X30 Z40 F100； N3 G01 U10 W-20 F100； N4 G01 X30 Z20； N4 G01 X0 Z-20； N5 G01 X40 Z20； N5 G0

35、1 X10 Z0； N6 M02； N6 M02； 以上程序中沒有出現(xiàn)G92指令，G92指令為定義工件坐標(biāo)系，有些系統(tǒng)用G50（數(shù)控車），還有些系統(tǒng)兩者都不用（南京仁和），它采用直接對刀，通過輸入刀補參數(shù)來建立工件坐標(biāo)。 習(xí)題：根據(jù)下圖編寫加工程序（加工路徑A-B-C-D-A） 絕對方式： 增量方式： N1 G90 G00 X16 Z50； N1 G91 G00 X-24； N2 G01 Z35 F200； N2 G01 Z-15 F200； N3 X18 Z20； N

36、3 X2 Z-15； N4 G00 X40 Z50； N4 G00 X22 Z30； N5 M02； N5 M02； **注意數(shù)控車床編程特點：X軸方向豎直向下，Z軸方向水平向右；X軸坐標(biāo)為Z軸坐標(biāo)2倍，即直徑量編程。 注意上例中，程序中有很多坐標(biāo)字、G功能字被省略。（書22頁：若某個方向上的坐標(biāo)增量值為0，則在程序中可以省略。）表現(xiàn)在絕對編程中：相鄰程序段中坐標(biāo)值相同的坐標(biāo)字可以省略；而在增量編程中：程序段中坐標(biāo)值為0的坐標(biāo)字可以省略。 習(xí)題：綜合運用G00、G01指令編程 四、圓弧插補指令G02、G03（模態(tài)）

37、G02--順圓插補（在車床上為逆圓插補） G03--逆圓插補（在車床上為順圓插補） 格式： G02（G03） X Y （Z ） I J （K ）或（R ），F(xiàn) ； X、Y、Z值為圓弧終點坐標(biāo)值（G90），或是終點相對起點的增量值（G91）； I、J、K值為圓心相對于圓弧起點的增量值，且總為增量值； R 值為圓弧半徑，該值的正負取決于圓弧的大小，若圓弧小于或等于180度，則R為正值，若圓弧大于180度，則R值為負。 F 值為圓弧插補的進給速度。 1例：（此例為車床，X軸方向與銑床不同，注意G02、G03方向）

38、 絕對方式： G02 X120 Z10 I60 K-40 F300； 增量方式： G02 U60 W-90 I60 K-40 F300； 2例： （比較上例，體會坐標(biāo)軸方向?qū)A弧插補方向的影響） 絕對方式： G90 G00 X42 Y32 G02 X30 Y20 J-12 F200 G03 X10 Y20 I-10 增量方式： G91 G00 X-8 Y-10 G02 X-12 Y-12 J-12 F200 G03 X-20 I-10 用R編程： G90 G00 X42 Y32 G02 X30

39、Y20 R-12 F200 G03 X10 Y20 R10 習(xí)題：綜合運用G01、G02、G03等基本指令按照下圖編寫程序（路徑O-A-B-C-D-E-F-G-O） N1 M03 S300； N2 G90 G54 G00 X0 Y0； 快速定位到O點 N3 G01 X0 Y15 F100； O-A N4 G01 X10 Y15； A-B N5 G02 X15 Y10 I0 J-5； B-C N6 G03 X18 Y7 I3 J0； C-D N7 G01 X20 Y7； D

40、-E N8 G01 X23 Y5； E-F N9 G01 X23 Y0； F-G N10 G01 X0 Y0； G-O N11 M02； 五、確定插補平面指令G17、G18、G19 平面選擇可由程序段中的坐標(biāo)字確定，也可由G17、G18、G19確定。 圓弧插補指令后不能同時出現(xiàn)三個方向的坐標(biāo)字 G17選擇XY平面 G18選擇XZ平面 G19選擇YZ平面 五、刀具半徑補償指令格式： G41 X Y ； D X Z ； G42 Y Z ； G41：左側(cè)刀具半徑補償 G42：右側(cè)刀具半徑補償 G40：取

41、消半徑補償 X、Y、Z：建立刀具半徑補償運動的終點（實際為G00或G01指令的坐標(biāo)字），半徑補償只能在規(guī)定的平面內(nèi)進行，可由坐標(biāo)字或G17、G18、G19選擇確定。 D字：偏置號，D后面是多位自然數(shù)，每一個偏置號都是一個內(nèi)存地址，這些地址中存放著刀具半徑值（D00地址中值永遠為0）。 *刀具半徑補償?shù)慕⒅荒茉贕01、G00下完成，不可在G02、G03方式下完成，但一旦建立，刀具所走過曲線都有效，即編程曲線永遠是銑刀回轉(zhuǎn)圓的包絡(luò)線。 課后總結(jié)：讓學(xué)生建立起數(shù)控坐標(biāo)系的編程基本概念 作業(yè)布置：P51 2-7 2-8 2-9 數(shù)控機床教案6 課程名稱:數(shù)控技術(shù) 授課班級:機修101 授課內(nèi)容:第二章 數(shù)控加工編程&1.4數(shù)控編程中的工藝分析 授課學(xué)時:2學(xué)時 教學(xué)目的:讓學(xué)生掌握常用的編程指令，通過對常用編程指令的編程格式講解，使學(xué)生進一步掌握程序編制方法，能獨立編寫簡單的加工程序 教學(xué)重點：重點講授予手工編程所用其它代碼，每個代碼應(yīng)配以實例講解，同組代碼重點講解一種 教學(xué)難點：注重程序的結(jié)構(gòu)和一個程序中各指令的使用注意事項 教學(xué)過程：