程序格式ffice ffice" /> 7 C& a- J8 s+ Z6 S. Z* Z
1. 程序段格式 程序段是可作為一個(gè)單位來處理的、連續(xù)的字組,是數(shù)控加工程序中的一條語句。一個(gè)完整的數(shù)控加 工程序是若干個(gè)程序段組成的。 程序段格式是指程序段中的字、字符和數(shù)據(jù)的安排形式。現(xiàn)在一般使用字地址可變程序段格式,每個(gè)字長不固定,各個(gè)程序段中的長度和功能字的個(gè)數(shù)都是可變的。 地址可變程序段格式中,在上一程序段中寫明的、本程序段里又不變化的那些字仍然有效,可以不再重寫。這種功能字稱之為續(xù)效字。 程序段格式舉例: N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08 N40 X90(本程序段省略了續(xù)效字“G01,Y30.2,F500,S3000,T02,M08”,但它們的功能仍然有效) 在程序段中,必須明確以下幾點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系: 移動(dòng)目標(biāo):終點(diǎn)坐標(biāo)值; 沿怎樣的軌跡移動(dòng):準(zhǔn)備功能字; 進(jìn)給速度:進(jìn)給功能字F; 切削速度:主軸轉(zhuǎn)速功能字S; 使用刀具:刀具功能字T; 機(jī)床輔助動(dòng)作:輔助功能字M。
, B! B6 C6 ~; j9 l5 M% w. k; u2.加工程序的一般格式 (1)程序開始符、結(jié)束符 程序開始符、結(jié)束符是同一個(gè)字符,ISO代碼中是%,EIA代碼中是EP,書寫時(shí)要單列一段。 (2)程序名 程序名有兩種形式:一種是英文字母O和1~4位正整數(shù)組成;另一種是由英文字母開頭,字母數(shù)字混合組成的。一般要求單列一段。 (3)程序主體 程序主體是由若干個(gè)程序段組成的。每個(gè)程序段一般占一行。
6 E) R! l7 h7 R, w5 V0 S. |8 g5 n(4)程序結(jié)束指令 程序結(jié)束指令可以用M02或M30。一般要求單列一段。 加工程序的一般格式舉例: % // 開始符 O1000 // 程序名 N10 G00 G54 X50 Y30 M03 S3000 N20 G01 X88.1 Y30.2 F500 T02 M08 // 程序主體 N30 X90 …… N300 M30 // 結(jié)束符 % + F% |- ]. Z: h, U6 ~$ J$ k
數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系
4 `! J% m- ~% k. Q* t 在數(shù)控編程時(shí)為了描述機(jī)床的運(yùn)動(dòng),簡化程序編制的方法及保證紀(jì)錄數(shù)據(jù)的互換性,數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向均已標(biāo)準(zhǔn)化,ISO和我國都擬定了命名的標(biāo)準(zhǔn)。 通過這一單元的學(xué)習(xí),能夠掌握機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系、加工坐標(biāo)系的概念,具備實(shí)際動(dòng)手設(shè)置機(jī)床加工坐標(biāo)系的能力。
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- 機(jī)床坐標(biāo)系
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- 編程坐標(biāo)系
M" s+ j$ X- T% w" `, d) k7 }9 t7 q- 加工坐標(biāo)系
% Y% g1 f# h0 ^/ L" r+ ?2 G% p- 機(jī)床加工坐標(biāo)系的設(shè)定
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1。機(jī)床坐標(biāo)系的確定
, b6 W3 S# V; t2 `; Q& o; ^(1)機(jī)床相對(duì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)定
/ s) c8 a, m2 r* ?& d0 ~1 j; J" c8 S8 @' _1 ?+ h" Y0 Z8 G
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工件相對(duì)靜止,而刀具運(yùn)動(dòng)。 |
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在機(jī)床上,始終認(rèn)為工件靜止,而刀具是運(yùn)動(dòng)的。這樣編程人員在不考慮機(jī)床上工件與刀具具體運(yùn)動(dòng)的情況下,就可以依據(jù)零件圖樣,確定機(jī)床的加工過程。
(2)機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定
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$ \. Q& S1 }, L8 y 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。 |
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3 q# U9 A6 E2 v3 j1 u( C 在數(shù)控機(jī)床上,機(jī)床的動(dòng)作是由數(shù)控裝置來控制的,為了確定數(shù)控機(jī)床上的成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng),必須先確定機(jī)床上運(yùn)動(dòng)的位移和運(yùn)動(dòng)的方向,這就需要通過坐標(biāo)系來實(shí)現(xiàn),這個(gè)坐標(biāo)系被稱之為機(jī)床坐標(biāo)系。 例如銑床上,有機(jī)床的縱向運(yùn)動(dòng)、橫向運(yùn)動(dòng)以及垂向運(yùn)動(dòng),如圖1所示。在數(shù)控加工中就應(yīng)該用機(jī)床坐標(biāo)系來描述. 0 [) D- h$ d7 n \; D$ w/ y
標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定:
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4 a l0 I6 @" V& K, t1)伸出右手的大拇指、食指和中指,并互為90度。則大拇指代表X坐標(biāo),食指代表Y坐標(biāo),中指代表Z坐標(biāo)。 ) {( J( @: ]/ X2 f# i7 W: K
2)大拇指的指向?yàn)?SPAN lang=EN-US>X坐標(biāo)的正方向,食指的指向?yàn)?SPAN lang=EN-US>Y 坐標(biāo)的正方向,中指的指向?yàn)?SPAN lang=EN-US>Z坐標(biāo)的正方向。
# j6 s' x" f2 l: w [$ R# L3)圍繞X、Y、Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A、B、C表示,根據(jù)右手螺旋定則,大拇指的指向?yàn)?SPAN lang=EN-US>X、Y、Z坐標(biāo)中任意一軸的正向,則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C的正向 1 e, P, A) A" W" {5 E- K ^3 i
" N# `, Q$ f/ }6 f(3)運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定
增大刀具與工件距離的方向即為各坐標(biāo)軸的正方向 . l, a( _& B6 K$ e# n9 H6 K
( \6 u' c, q" z9 }7 @7 F2。坐標(biāo)軸方向的確定
6 J9 f& d% ~- w8 i8 ]2。坐標(biāo)軸方向的確定 (1)Z坐標(biāo) v( v* L" e5 K8 V
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Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向是由傳遞切削動(dòng)力的主軸所決定的,即平行于主軸軸線的坐標(biāo)軸即為Z坐標(biāo),Z坐標(biāo)的正向?yàn)榈毒唠x開工件的方向。 |
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( X/ W: a% Z9 ~* |1 X+ { 如果機(jī)床上有幾個(gè)主軸,則選一個(gè)垂直于工件裝夾平面的主軸方向?yàn)?SPAN lang=EN-US>Z坐標(biāo)方向;如果主軸能夠擺動(dòng),則選垂直于工件裝夾平面的方向?yàn)?SPAN lang=EN-US>Z 坐標(biāo)方向;如果機(jī)床無主軸,則選垂直于工件裝夾平面的方向?yàn)?SPAN lang=EN-US>Z坐標(biāo)方向。
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6 w' @- H1 b* T A(2) X坐標(biāo)
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3 a' ~+ y7 U+ i% R5 ^, j X坐標(biāo)平行于工件的裝夾平面,一般在水平面內(nèi)。 | 2 M4 g, r' z; ~# P: V7 E# z
如果工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),則刀具離開工件的方向?yàn)?SPAN lang=EN-US>X坐標(biāo)的正方向; 如果刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),則分為兩種情況:
1)Z坐標(biāo)水平時(shí),觀察者沿刀具主軸向工件看時(shí),+X運(yùn)動(dòng)方向指向右方; , g2 \' ~1 P9 a; ]
2)Z坐標(biāo)垂直時(shí),觀察者面對(duì)刀具主軸向立柱看時(shí),+X運(yùn)動(dòng)方向指向右方。
圖6所示為數(shù)控車床的X坐標(biāo)。 7 X" O6 q6 H1 t2 { R
(3)Y坐標(biāo)
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在確定X、Z坐標(biāo)的正方向后,可以用根據(jù)X和Z坐標(biāo)的方向,按照右手直角坐標(biāo)系來確定Y坐標(biāo)的方向。 |
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3。附加坐標(biāo)系 9 C' |' ?; a, x6 j6 m
3。附加坐標(biāo)系 ' c. @+ e- a+ L' w) R% }7 e
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% \, L# V+ O8 c7 @" g 為了編程和加工的方便,有時(shí)還要設(shè)置附加坐標(biāo)系。 | ! H1 Z2 e( I9 @: b; ~9 m1 ~: b
對(duì)于直線運(yùn)動(dòng),通常建立的附加坐標(biāo)系有:
(1)指定平行于X、Y、Z坐標(biāo)軸,可以采用的附加坐標(biāo)系:第二組U、V、W坐標(biāo),第三組P、Q、R坐標(biāo)。
(2)指定不平行于X、Y、Z坐標(biāo)軸,也可以采用的附加坐標(biāo)系:第二組U、V、W坐標(biāo),第三組P、Q、R坐標(biāo)。
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4。機(jī)床原點(diǎn)的設(shè)置 ( p5 b; Z M0 i, v/ n* ?% \
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機(jī)床原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn),即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。 | 1 Y5 O; P7 V5 Z5 P5 k
它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來,是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。 v1 s A/ G l; F
(1)在數(shù)控車床上,機(jī)床原點(diǎn)一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點(diǎn)處,見圖9。同時(shí),通過設(shè)置參數(shù)的方法,也可將機(jī)床原點(diǎn)設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。
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圖9 車床的機(jī)床原點(diǎn) | 0 G! V0 {$ K3 ~1 x2 l m& H4 q* r
. l7 A6 l! ~( S5 i" k) @ 圖10 銑床的機(jī)床原點(diǎn) |
6 p. H; ]5 P1 o' W( U! ~7 l, v(2)在數(shù)控銑床上,機(jī)床原點(diǎn)一般取在X、Y、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上,見圖10。
) t* r% O8 j6 r2 n7 q) G' G 3 A: h u, d) i+ f& {0 g
5。機(jī)床參考點(diǎn)
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% j+ e* T( Z$ u. U, w8 f 機(jī)床參考點(diǎn)是用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測和控制的固定位置點(diǎn)。 | ' c: j& g1 M/ }2 }1 Q' b r
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. \) }; e) y' e j6 ^ l 圖11 數(shù)控車床的參考點(diǎn) |
* r+ C2 P* t3 D! K7 K 機(jī)床參考點(diǎn)的位置是由機(jī)床制造廠家在每個(gè)進(jìn)給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整好的,坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知數(shù)。 6 k. L- c7 O; @& u( T' s5 K5 ]: R
通常在數(shù)控銑床上機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn)是重合的;而在數(shù)控車床上機(jī)床參考點(diǎn)是離機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的極限點(diǎn)。圖11所示為數(shù)控車床的參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)。
( {9 c2 y) p; F* z( a( i8 j% e- L 數(shù)控機(jī)床開機(jī)時(shí),必須先確定機(jī)床原點(diǎn),即刀架返回參考點(diǎn)的操作。只有機(jī)床參考點(diǎn)被確認(rèn)后,刀具(或工作臺(tái))移動(dòng)才有基準(zhǔn)
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編程坐標(biāo)系 8 q; h5 n0 ]7 ~' s$ m
編程坐標(biāo)系編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系。 編程坐標(biāo)系一般供編程使用,確定編程坐標(biāo)系時(shí)不必考慮工件毛坯在機(jī)床上的實(shí)際裝夾位置。如圖1所示。
& U C W ~$ N2 z; _9 `" s 圖1 編程坐標(biāo)系 ' w B, S7 ~, s5 P' w
編程原點(diǎn)是根據(jù)加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)。 編程原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上,編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致,如圖2所示為車削零件的編程原點(diǎn)。 2 k* y, J6 O- X( a" D
圖2 確定編程原點(diǎn)
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( O) U N- U& ~ I1。加工坐標(biāo)系的確定 9 F$ S5 L; R9 y6 \0 d4 |
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圖1 齒輪坯 |
% _- Z+ F/ Q v% O 加工坐標(biāo)系是指以確定的加工原點(diǎn)為基準(zhǔn)所建立的坐標(biāo)系。 加工原點(diǎn)也稱為程序原點(diǎn),是指零件被裝夾好后,相應(yīng)的編程原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。 在加工過程中,數(shù)控機(jī)床是按照工件裝夾好后所確定的加工原點(diǎn)位置和程序要求進(jìn)行加工的。編程人員在編制程序時(shí),只要根據(jù)零件圖樣就可以選定編程原點(diǎn)、建立編程坐標(biāo)系、計(jì)算坐標(biāo)數(shù)值,而不必考慮工件毛坯裝夾的實(shí)際位置。對(duì)于加工人員來說,則應(yīng)在裝夾工件、調(diào)試程序時(shí),將編程原點(diǎn)轉(zhuǎn)換為加工原點(diǎn),并確定加工原點(diǎn)的位置,在數(shù)控系統(tǒng)中給予設(shè)定(即給出原點(diǎn)設(shè)定值),設(shè)定加工坐標(biāo)系后就可根據(jù)刀具當(dāng)前位置,確定刀具起始點(diǎn)的坐標(biāo)值。在加工時(shí),工件各尺寸的坐標(biāo)值都是相對(duì)于加工原點(diǎn)而言的,這樣數(shù)控機(jī)床才能按照準(zhǔn)確的加工坐標(biāo)系位置開始加工。圖1中O2為編程原點(diǎn)。 ( e" r/ h5 T' C1 P) H, e/ y C: b
2。加工坐標(biāo)系的設(shè)定 . {: r- l" v3 R9 Y
方法一:在機(jī)床坐標(biāo)系中直接設(shè)定加工原點(diǎn)。
2 q- Z5 `; q& G例題:在配置FANUC-OM系統(tǒng)的立式數(shù)控銑床上設(shè)置加工原點(diǎn)03,如圖2所示。 (1)加工坐標(biāo)系的選擇 編程原點(diǎn)設(shè)置在工件軸心線與工件底端面的交點(diǎn)上。 設(shè)工作臺(tái)工作面尺寸為800mm×320mm,若工件裝夾在接近工作臺(tái)中間處,則確定了加工坐標(biāo)系的位置,其加工原點(diǎn)03就在距機(jī)床原點(diǎn)O1為X3、Y3、Z3處。并且X3=-345.700mm, Y3=-196.22mm, Z3=-53.165mm。 (2)設(shè)定加工坐標(biāo)系指令 1)G54~G59為設(shè)定加工坐標(biāo)系指令。G54對(duì)應(yīng)一號(hào)工件坐標(biāo)系,其余以此類推。可在MDI 方式的參數(shù)設(shè)置頁面中,設(shè)定加工坐標(biāo)系。如對(duì)已選定的加工原點(diǎn)O3,將其坐標(biāo)值 X3= -345.700mm Y3= -196.220mm Z3=-53.165mm 設(shè)在G54中,如圖3所示。則表明在數(shù)控系統(tǒng)中設(shè)定了一號(hào)工件加工坐標(biāo)。設(shè)置頁面如圖3。 $ V) u; y1 Q! d
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