数控编程基础知识教学课件.ppt
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- 数控 编程 基础知识 教学 课件
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1、数控编程基础知识数控编程基础知识一、基本概念一、基本概念二、机床坐标系二、机床坐标系三、程序结构三、程序结构四、字及字功能四、字及字功能五、与参考点相关的指令五、与参考点相关的指令六、绝对与增量坐标系六、绝对与增量坐标系八、基本的编程指令八、基本的编程指令一、基本概念一、基本概念(1)数控机床的发展史)数控机床的发展史n19521952年美国帕森斯公司和麻省理工学院研制世年美国帕森斯公司和麻省理工学院研制世界上第一台三坐标数控立式铣床。界上第一台三坐标数控立式铣床。n 两个阶段六个时代两个阶段六个时代其他国家我国NC阶段电子管时代晶体管时代集成电路时代195219591965195819641
2、972CNC阶段小型计算机时代微处理器时代通用型CNC时代1970197419901978198119921、世界上第一台数控机床是、世界上第一台数控机床是()年研制出来的。年研制出来的。A、1930 B、1947 C、1952 D、19582、数控机床诞生于(、数控机床诞生于()。)。A、美国、美国 B、日本、日本 C、英国、英国 D、德国、德国3、世界上第一台数控机床于、世界上第一台数控机床于1952年在美国问年在美国问世。世。()4、数控机床与其他自动机床的一个显著区别在、数控机床与其他自动机床的一个显著区别在于当加工对象改变时,除了重新装夹工件和于当加工对象改变时,除了重新装夹工件和更
3、换刀具外,只需对机床作一些调整,而不更换刀具外,只需对机床作一些调整,而不需更换控制介质,就可自动加工出新的工件。需更换控制介质,就可自动加工出新的工件。()(2)数控机床的特点)数控机床的特点n自动化程度高自动化程度高,劳动强度低劳动强度低n加工精度高,加工质量稳定加工精度高,加工质量稳定n对加工对象的适应性强对加工对象的适应性强n生产效率高,经济效益好生产效率高,经济效益好n便于现代管理便于现代管理 n易于建立计算机通信网络易于建立计算机通信网络 (3)数控机床的适用范围)数控机床的适用范围 一般来说,数控机床特别适用于加工零件较复杂、一般来说,数控机床特别适用于加工零件较复杂、精度要求高
4、和产品更新频繁、生产周期要求短的场合。精度要求高和产品更新频繁、生产周期要求短的场合。n批量小而又多次生产的零件批量小而又多次生产的零件n几何形状复杂的零件几何形状复杂的零件n在加工过程中必须进行多种加工的零件在加工过程中必须进行多种加工的零件n切削余量大的零件切削余量大的零件n公差带范围小的零件公差带范围小的零件n工艺设计变化快的零件工艺设计变化快的零件n加工过程中的错误造成严重浪费的贵重的零件加工过程中的错误造成严重浪费的贵重的零件 n需要全部检测的零件需要全部检测的零件1、数控机床适于(、数控机床适于()生产。)生产。A、大型零件、大型零件 B、小批量、形状复杂零件、小批量、形状复杂零件
5、 C、小型零件、小型零件 D、低精度零件、低精度零件 2、加工精度高、(、加工精度高、()、自动化程度高、劳动强度)、自动化程度高、劳动强度低、生产效率高等是数控机床加工的特点。低、生产效率高等是数控机床加工的特点。A、加工轮廓简单、生产批量又特别大的零件、加工轮廓简单、生产批量又特别大的零件 B、对加工对象的适应性强、对加工对象的适应性强 C、装夹困难或必须依靠人工找正、定位才能保、装夹困难或必须依靠人工找正、定位才能保证其加工精度的单件零件证其加工精度的单件零件 D、适于加工余量特别大、材质及余量都不均匀、适于加工余量特别大、材质及余量都不均匀的坯件的坯件 3、数控机床适用于批量小、品种更
6、换频繁、数控机床适用于批量小、品种更换频繁、零件结构复杂、精度要求高的产品加工。零件结构复杂、精度要求高的产品加工。()4、数控机床加工的优点很多,它能适用于所、数控机床加工的优点很多,它能适用于所有的机械加工。(有的机械加工。()5、采用数控机床可以提高零件的加工精度,、采用数控机床可以提高零件的加工精度,稳定质量、提高生产率,完成普通机床难稳定质量、提高生产率,完成普通机床难以加工的复杂型面的加工。(以加工的复杂型面的加工。()(4)数控机床的发展趋势)数控机床的发展趋势n 高精度化高精度化n 高可靠性高可靠性 n 高柔性化高柔性化 n 复合化复合化 n 高速度化高速度化 n 制造系统自动
7、化制造系统自动化 (5)数控机床的组成)数控机床的组成 1、数控机床由四个基本部分组成:(、数控机床由四个基本部分组成:()、)、数控装置、伺服系统和机床本体部分。数控装置、伺服系统和机床本体部分。A、数控程序、数控程序 B、信息载体、信息载体 C、伺服电动机、伺服电动机 D、可编程控制器、可编程控制器 2、数控机床的核心装置是(、数控机床的核心装置是()。)。A、机床本体、机床本体 B、数控装置、数控装置 C、输入输出装置、输入输出装置 D、伺服装置、伺服装置 3、伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲、伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。(信号转换成机床移动部件
8、的运动。()4、数控装置是数控机床的运算和控制系统。、数控装置是数控机床的运算和控制系统。()5、检测元件的作用是检测位移和速度的实际、检测元件的作用是检测位移和速度的实际值,并向数控装置或伺服装置发送反馈信值,并向数控装置或伺服装置发送反馈信号,从而构成闭环控制。(号,从而构成闭环控制。()6、数控的实质是计算机控制。(、数控的实质是计算机控制。()(6)数控机床的分类)数控机床的分类 1)按控制方式分)按控制方式分n点位控制系统点位控制系统n直线切削控制系统直线切削控制系统n连续(轮廓)控制系统连续(轮廓)控制系统1、按照机床运动的控制轨迹分类,加工中心属于、按照机床运动的控制轨迹分类,加
9、工中心属于()。)。A、点位控制点位控制 B、直线控制直线控制 C、轮廓控制轮廓控制 D、远程控制、远程控制2、在同一时间内控制一个坐标方向上的移动的系统、在同一时间内控制一个坐标方向上的移动的系统是(是()控制系统。)控制系统。A、点位、点位 B、点位直线、点位直线 C、轮廓、轮廓 D、连续、连续3、按数控系统的控制方式分类,数控机床分为:开、按数控系统的控制方式分类,数控机床分为:开环控制数控机床、(环控制数控机床、()、闭环控制数控机床。)、闭环控制数控机床。A、点位控制数控机床、点位控制数控机床 B、点位直线控制数控机床、点位直线控制数控机床 C、半闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床
10、D、轮廓控制数控机床、轮廓控制数控机床4、数控钻床和数控冲床都属于轮廓控制机床。、数控钻床和数控冲床都属于轮廓控制机床。()5、数控坐标镗床是一种点位控制数控机床。、数控坐标镗床是一种点位控制数控机床。()6、数控车床是一种轮廓控制数控机床。(、数控车床是一种轮廓控制数控机床。()7、点位控制的数控机床只控制起点和终点位、点位控制的数控机床只控制起点和终点位置,对加工过程中的轨迹没有严格要求。置,对加工过程中的轨迹没有严格要求。()8、点位控制系统不仅要控制从一点到另一点、点位控制系统不仅要控制从一点到另一点的准确定位,还要控制从一点到另一点的路的准确定位,还要控制从一点到另一点的路径。(径。
11、()2)按伺服控制方式分)按伺服控制方式分n开环控制系统开环控制系统特点:特点:无位置反馈装置,因此控制精度低。无位置反馈装置,因此控制精度低。工作比较稳定。工作比较稳定。适用于中、小型数控机床。适用于中、小型数控机床。n全闭环伺服系统全闭环伺服系统特点:特点:有位置反馈装置,并安装在工作台上有位置反馈装置,并安装在工作台上,反馈工作台的反馈工作台的直线位移直线位移,定位精度高。定位精度高。调试、维修麻烦,稳定性差。调试、维修麻烦,稳定性差。大型和精密机床。大型和精密机床。n半闭环伺服系统半闭环伺服系统特点:特点:有位置反馈装置,并安装在丝杆或电机输出轴上,有位置反馈装置,并安装在丝杆或电机输
12、出轴上,将其角位移反馈回来,因有一部分传动误差没有进行将其角位移反馈回来,因有一部分传动误差没有进行补偿,所以加工精度低于闭环的。补偿,所以加工精度低于闭环的。系统调试、维修容易,稳定性较好。系统调试、维修容易,稳定性较好。不同处不同处 位置检位置检测装置测装置检测元件检测元件安装位置安装位置反馈反馈信号信号控制控制精度精度稳定稳定性性维修难维修难易程度易程度开环开环无无低低好好易易全闭环全闭环 有有工作台工作台直线直线位移位移高高差差难难半闭环半闭环 有有丝杠或电丝杠或电动机输出动机输出轴轴角位角位移或移或速度速度一般一般 一般一般 一般一般1、数控闭环伺服系统的速度反馈装置装在、数控闭环伺
13、服系统的速度反馈装置装在()。)。A、伺服电动机上、伺服电动机上 B、伺服电动机主轴上、伺服电动机主轴上 C、工作台上、工作台上 D、工作台丝杠上、工作台丝杠上 2、开环控制系统是带有位置检测装置的控制、开环控制系统是带有位置检测装置的控制系统,它结构简单、容易调试、成本低;系统,它结构简单、容易调试、成本低;()3、闭环控制系统是反指不带位置检测装置的、闭环控制系统是反指不带位置检测装置的控制系统,它结构复杂、不易调试、成本控制系统,它结构复杂、不易调试、成本高;(高;()4、闭环进给伺服系统与半闭环进给伺服系统主要、闭环进给伺服系统与半闭环进给伺服系统主要区别在于(区别在于()。)。A、位
14、置控制器、位置控制器 B、检测单元、检测单元 C、伺服驱动器、伺服驱动器 D、控制对象、控制对象5、以下系统中、以下系统中()在目前应用较多。在目前应用较多。A、闭环、闭环 B、开环、开环 C、半闭环、半闭环 D、双闭环、双闭环6、位置检测元件装在伺服电动机的尾部的是、位置检测元件装在伺服电动机的尾部的是()系统。系统。A、闭环、闭环 B、半闭环、半闭环 C、开环、开环 D、三者均不是、三者均不是7、数控半闭环控制系统一般利用装在电动机或丝、数控半闭环控制系统一般利用装在电动机或丝杠上的光栅获得位置反馈量。(杠上的光栅获得位置反馈量。()8、在闭环数控机床中的伺服电机一般采用步进电、在闭环数控
15、机床中的伺服电机一般采用步进电机。(机。()9、伺服系统的执行机构常采用直流或交流伺服电、伺服系统的执行机构常采用直流或交流伺服电动机。(动机。()10、半闭环和全闭环位置反馈系统的根本差别在于、半闭环和全闭环位置反馈系统的根本差别在于位置传感器安装的位置不同,半闭环的位置传感位置传感器安装的位置不同,半闭环的位置传感器安装在工作台上,全闭环的位置传感器安装在器安装在工作台上,全闭环的位置传感器安装在电机的轴上。(电机的轴上。()11、开环控制系统一般适用于经济型数控机床和旧开环控制系统一般适用于经济型数控机床和旧机床数控化改造。(机床数控化改造。()12、半闭环控制系统通常在机床的运动部件上
16、直接半闭环控制系统通常在机床的运动部件上直接安装位移测量装置。(安装位移测量装置。()n将加工所需信息用特定的代码编制,将加工所需信息用特定的代码编制,用来控制数控机床的加工,这样的程序。用来控制数控机床的加工,这样的程序。制制定定工工艺艺方方案案数数学学处处理理编编写写程程序序程程序序校校验验修修 改改分分析析零零件件图图样样 首件试切是用来检验程序编制是否有错。首件试切是用来检验程序编制是否有错。()数控程序编制是指由分析零件图样到程序数控程序编制是指由分析零件图样到程序检验的全过程。(检验的全过程。()(2)程序编制的方法)程序编制的方法 手工编程适应于各种工件形状的编程。手工编程适应于
17、各种工件形状的编程。()数控机床既可以自动加工,也可以手数控机床既可以自动加工,也可以手动加工。(动加工。()(3)数控程序编制的国际标准)数控程序编制的国际标准异同点异同点奇偶校验奇偶校验容量容量特征性特征性EIAEIA补奇码(第补奇码(第8列)列)2 26 6特征不明显特征不明显ISOISO补偶码(第补偶码(第5列)列)27特征明显特征明显1、EIA代码区别于代码区别于ISO代码的最大特点是每代码的最大特点是每行孔数为(行孔数为()A、奇数、奇数 B、偶数、偶数 C、7孔孔 D、8孔孔 2、ISO代码中第五列是奇校验位。(代码中第五列是奇校验位。()NCNC(Numerical Contr
18、ol)(Numerical Control)数字控制数字控制CNCCNC(Computer Numerical Control)Computer Numerical Control)计算机数字控制计算机数字控制CADCAD(ComputerComputer AidedAided DesignDesign)计算机辅助设计计算机辅助设计CAMCAM(ComputerComputer AidedAided ManufactureManufacture)计算机辅助制造计算机辅助制造CAECAE(ComputerComputer AidedAided EngineeringEngineering)计算机
19、辅助工程分析计算机辅助工程分析CAPPCAPP(ComputerComputer AidedAided ProcessProcess Planning)Planning)计算机辅助工艺规程设计计算机辅助工艺规程设计CIMSCIMS(Computer(Computer IntegratedIntegrated ManufacturingManufacturing SySystemstem)计算机集成制造系统计算机集成制造系统FMSFMS(Flexible Manufacturing System)(Flexible Manufacturing System)柔性制造系统柔性制造系统MCMC(Ma
20、chining(Machining centers)centers)加工中心加工中心 QCQC(Quality Control)(Quality Control)质量控制质量控制DNCDNC(Direct Numerical Control)(Direct Numerical Control)直接数控直接数控ACAC(Adaptive Control)(Adaptive Control)自适应控制自适应控制MNCMNC(Micro-computer(Micro-computer Numerical Control)Numerical Control)微机数控微机数控ENCENC(Economi
21、calEconomical Numerical Control)Numerical Control)经济型数控经济型数控1、MNC表示(表示()A、数控系统、数控系统 B、微机数控系统、微机数控系统 C、计算机数控系统、计算机数控系统 D、经济型数控系统、经济型数控系统2、FMS是指(是指()。)。A、直接数字控制、直接数字控制 B、自动化工厂、自动化工厂 C、柔性制造系统、柔性制造系统 D、计算机集成制造系统、计算机集成制造系统3、CAM是指(是指()。)。A、计算机辅助设计、计算机辅助设计 B、计算机辅助制造、计算机辅助制造 C、计算机辅助工艺规划、计算机辅助工艺规划 D、计算机集成制、计
22、算机集成制 4、AC控制是指(控制是指()。)。A、闭环控制、闭环控制 B、半闭环控制、半闭环控制 C、群控系统、群控系统 D、自适应控制、自适应控制 5、英文缩写、英文缩写NC的含义是:(的含义是:()A、数控程序、数控程序 B、数控编程、数控编程 C、数控加工、数控加工 D、数字控制、数字控制 二、坐标系二、坐标系(1 1)标准坐标系:)标准坐标系:直角坐标系直角坐标系 X、Y、Z 旋转坐标系旋转坐标系 A、B、CnX、Y、Z右手直角笛卡尔坐标系右手直角笛卡尔坐标系nA、B、C右手螺旋定则右手螺旋定则右手直角笛卡尔定则右手直角笛卡尔定则右手螺旋定则右手螺旋定则1、用右手笛卡尔坐标系判断机床
23、坐标系时,、用右手笛卡尔坐标系判断机床坐标系时,食指方向指向(食指方向指向()A、X轴轴 B、Y轴轴 C、Z轴轴 D、B轴轴 2、数控机床的旋转轴之一、数控机床的旋转轴之一B轴是绕(轴是绕()直)直线轴旋转的轴。线轴旋转的轴。A、X轴轴 B、Y轴轴 C、Z轴轴 D、W轴轴 3、数控机床绕、数控机床绕X轴旋转的回转的运动坐标轴轴旋转的回转的运动坐标轴是(是()。)。A、A轴轴 B、B轴轴 C、C轴轴 D、D轴轴 4、数控机床的旋转轴之一、数控机床的旋转轴之一B轴是绕(轴是绕()直)直线轴旋转的轴。线轴旋转的轴。A、X轴轴 B、Y轴轴 C、轴、轴 D、W轴轴5、数控机床坐标系采用右手直角笛卡尔坐标
24、、数控机床坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系。(系。()1、确定坐标系正方向时,通常假定(、确定坐标系正方向时,通常假定()A、被加工工件和刀具不动、被加工工件和刀具不动 B、刀具不动,被加工工件移动、刀具不动,被加工工件移动 C、被加工工件和刀具都移动、被加工工件和刀具都移动 D、被加工工件不动,刀具移动、被加工工件不动,刀具移动2、数控机床坐标轴命名原则规定,(、数控机床坐标轴命名原则规定,()的运动方向为该坐标轴的正方向。的运动方向为该坐标轴的正方向。A、刀具远离工件、刀具远离工件 B、刀具接近工件、刀具接近工件 C、工件远离刀具、工件远离刀具 D、工件接近刀具、工件接近刀具 3、数控机床有
25、不同的运动形式,需要考虑工、数控机床有不同的运动形式,需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标方向,编写件与刀具相对运动关系及坐标方向,编写程序时,采用(程序时,采用()的原则编写程序。)的原则编写程序。A、刀具固定不动,工件相对移动、刀具固定不动,工件相对移动 B、铣削加工刀具只做转动,工件移动;车、铣削加工刀具只做转动,工件移动;车削加工刀具移动,工件转动削加工刀具移动,工件转动 C、分析机床运动关系后再根据实际情况、分析机床运动关系后再根据实际情况 D、工件固定不动,刀具相对移动、工件固定不动,刀具相对移动4、编制加工程序时一律假定刀具固定,工件、编制加工程序时一律假定刀具固定,工件移动。(
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