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1、数 控 技 术,主讲教师：仇晓黎,东南大学远程教育,第十一讲,2、数控机床坐标系和运动方向的规定统一规定数控机床坐标轴名称及其运动的正、负方向，可使编程简便，并使所编程序对同类型机床有互换性。,目前国际上已统一了标准的坐标系。我国也已制订了JB3051-82数控机床坐标和运动方向的命名数空标准，它与ISO841等效。,由于机床的运动可以是刀具相对于工件的运动，也可以是工件相对于刀具的运动，所以统一规定在不带“”的坐标表示工件固定、刀具运动的坐标；带“”的则表示刀具固定，工件的运动。,1)机床x、y、z坐标的确定:规定平行于机床主轴(传递切削动力)的刀具运动坐标为Z轴，取刀具远离工件的方向为正方
2、向(+z)。当机床有几个主轴时，则选一个垂直于工件 装卡面的主轴为Z轴(如龙门铣床)。,规定增大工件与刀具之间距离(即增大工件尺寸)的方向为正方向,2)X轴为水平方向，且垂直于Z轴并平行于工件的装卡面。,对于工件旋转运动的机床(车床、磨床)，取平行于横向滑座的方向(工件径向)为刀具运动的口坐标，同样，取刀具远离工件的方向为X的正向，对于刀具旋转运动的机床(如铣床、镗床)：当Z轴为水平时，沿刀具主轴后端向工件方向看，向右方向为X的正向，当为立式主轴时，对单立柱机床，面对刀具 主轴向立柱方向看，向右方向为X轴的正向。Y坐标轴垂直于x及Z坐标。当+Z、+X确定以后，按右手定则不难确定+Y方向。,3)
3、编程坐标。正由于工件与刀具是一对相对运动，+X与+x、+Y与+y，+Z与+z、是等效的，,所以在数控机床的程序编制中，为使编程方便，一律假定工件固定不动、全部用刀具运动的坐标系编程，亦即能用标准坐标系X、Y、Z、A、B、C在图纸上进行编程。这样，即使编程人员在不知刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，也能编出正确的程序。注意：实际编程时，正号可省略，负号不可省且紧跟在字母之后。,4)附加运动坐标X、Y、Z为主坐标系或第一坐标系。如有第二组坐标和第三组坐标平行于X、Y、Z，则分别指定为U、V、W和P、Q、R。所谓第一坐标系是指靠近主轴的直线运动，稍远的为第二坐标系。如在镗铣床，镗杆运动为Z轴，立
4、柱运动为W轴，而镗头径向刀架运动为平行于X轴，故称U轴。,标准坐标系采用（）,规定：直角坐标X、Y、Z三者的关系及正方向用右手定则判定。,右手笛卡尔法则,A、B、C为各轴的回转方向，用右手螺旋法则判定。,X、Y、Z的反方向用X、Y、Z表示。,3、准备功能代码和辅助功能代码,（1）准备功能G代码：,它使机床建立起某种加工方式的指令，如插补、刀具补偿等。从(G00-G99)共一百种,且为模态指令。,代码表序号(2)中的a、ck、i各字母所对应的G代码称为模态代码(即续效代码)。它表示一经被应用(如a组中的G01)，直到出现同组(a组)其它任一G代码(如G03)时才失效，否则保留继续有效，而且可省略
5、不写。其它c、d、f等各组同理。应注意的是，在同一程序段中出现非同组的几个模态代码时，并不影响G代码的续效。,现列举一程序例说明之：N001 G01 G17 G42 x.y.LF N002 x.y.LF N003 G03 x.y.LF N004 x.y.LF N005 G01 x.y.LF N006 G00 G40 x.y.LF上例中，NXXX为程序号，在N001程序段中，有3种G功能代码的要求，但它们不属同一组，故可编在同一程序段中，N002的功能与N001相同，因都为模态代码，故继续有效，N003 中出现G03，同组的GOl失效。,辅助功能M代码：,它是控制机床开-关功能的指令。如主轴的开
6、、停，冷却液的开、闭，与松开等辅助动作。运动部件的夹紧。从(M00-M99)共一百种，是非模态指令。以下对常用的M代码作简要说明：M00程序停止。在完成该程序段其它指令后，用以停止主轴转动、进给和冷却液，以便执行某一固定的手动操作，如手动变速、换刀等。此后，须重新启动，才能继续执行以下程序。,M02程序结束。它编在最后一条程序段中，用以表示加工结束。它使主轴、进给、冷却都停止，并使数控系统处于复位状态。,M03、M04、M05分别命令主轴正转、反转和停转。所谓主轴正转是从主轴往Z方向看去，主轴顺时针方向旋转。逆时针方向则为反转。主轴停止旋转是在该程序段其它指令执行完成后才能停止。一般在主轴停止
7、的同时，进行制动和关闭冷却液。,M01计划(任选)停止。它与MOO相似，所不同的是，除非操作人员预先揿下面板上 的任选停止按钮确认这个指令，否则这个指令不起作用，继续执行以下程序。该指令常用于关键尺寸的抽样检查或有时需要临时停车。,M06换刀指令。加工中心机床刀库换刀前的准备动作。M07、M08分别命令2号冷却液(雾状)及1号冷却液(液状)开(冷却泵启动)。M09冷却液停。M10、M11运动部件的夹紧及松开。M19主轴定向停止。指令主轴准停在预定的角度位置上。M30程序结束。和M02相似，但M30可使程序返回到开始状态。,例如下列程序：N002 G01 X30 Z50 S800 M03;N01
8、5 G00 X200 Z400 M05;N002程序段中的M03是指在直线插补（G01）进给运动一开始就命令主轴按顺时针方向启动至每分钟800转（S800）；N015程序段则在快速点定位（G00）运动至（X200，Z400）处后，M05才命令主轴停止运转。M03M05为模态代码。,1、加工程序的构成,例:%O020N001 G01 X80 Z-30 F0.2 S300 T0101 M03 LFN002 X120 Z-60 LF：N125 G00 X500 Z200 M02 EM,一个完整的加工程序由若干程序段组成，而程序段是由一个或若干字组成，每个字又由字母和数字数据组成(有时，还包括代数符号
9、)，每一个字母、数字，符号称为字符。,三、数控程序结构与格式,由125条程序段按顺序排列而成。,%：,N：,表示整个程序的开始。它后面的O020表示从数 控装置的存储器中调出加工程序编号为020的加工程序。,每个程序段的开始。,LF：,每个程序段的结束。,M02、EM：,作为全程序结束。,上例表示一个完整的加工程序,这是由于目前的计算机数控(CNC)系统都靠存储器运转，在存储器中可事先存入多种加工程序，需要时即可调出使用。,但不是所有CNC机床都具备“O”功能，有些机床则采用人工调出。,在“”后的O020表示从数控装置的存储器中调出加工程序编号为020的加工程序。,每条程序段表示一种操作。它由若干字组成，每个字表示一种功能。,如第一条程序除程序段结束字符“LF”外由8个字组成；N001表示第一条运行的程序段，G01字定义为直线插补，由准备功能G和功能种类代码01共3个字符组成，X80字表示工轴正向位移至80(此指毫米数，也有用脉冲数表示)，由3个字符组成，Z-30字表示刀具位移至Z轴负方向30处。,其中，X80相当于X+80，一般规定正号“+”可省略，但负号“-”不可省。,一个程序段的字符数有一定限制。例如国产JCS-0183立式加工中心机床的程序段字符数90，大于限定的字符数时，可分成两条程序段。,
