CNC数控基础知识

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数控机床基础知识

数控机床基础知识

数控机床基础知识数控机床基础知识数控机床基本概念1.1.1 数控技术与数控数控技术,简称数控(Numerical Control—NC),是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。

由于现代数控都采用了计算机进行控制,因此,也可以称为计算机数控(Computerized Numerical Control—CNC)。

为了对机械运动及加工过程进行数字化信息控制,必须具备相应的硬件和软件。

用来实现数字化信息控制的硬件和软件的整体成为数控系统(Numerical Control System),数控系统的核心是数控装置(Numerical Controller)。

采用数控技术进行控制的机床,称为数控机床(NC机床)。

它是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品,是现代制造技术的基础。

控制机床也是数控技术应用最早、最广泛的领域,因此,数控机床的水平代表了当前数控技术的性能、水平和发展方向。

数控机床种类繁多,有钻铣镗床类、车削类、磨削类、电加工类、锻压类、激光加工类和其他特殊用途的专用数控机床等等,凡是采用了数控技术进行控制的机床统称为NC机床。

带有自动换刀装置ATC(Automatic Tool Changer—ATC)的数控机床(带有回转刀架的数控车床除外)称为加工中心(Machine Center—MC)。

它通过刀具的自动交换,工件可以一次装、夹完成多工序的加工,实现了工序集中和工艺的复合,从而缩短了辅助加工时间,提高了机床的效率;减少了工件安装、定位次数,提高了加工精度。

加工中心是目前数控机床中产量最大、应用最广的数控机床。

在加工中心的基础上,通过增加多工作台(托盘)自动交换装置(Auto Pallet Changer—APC)以及其他相关装置,组成的加工单元称为柔性加工单元(Fle某ible Manufacturing Cell—FMC)。

cnc编程入门知识教科书

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CNC编程入门知识教科书第一章:引言计算机数控编程(CNC编程)是现代制造业中不可或缺的重要技能。

通过CNC编程,操作者可以利用计算机程序控制机床进行各种加工操作,提高生产效率和加工质量。

本教科书旨在帮助初学者快速掌握CNC编程的基本知识,建立起良好的编程基础,成为优秀的数控编程师。

第二章:数控基础在学习CNC编程之前,我们首先需要了解数控加工的基本概念和原理。

本章将介绍数控加工的发展历史、分类,以及常见的数控设备,帮助读者建立起对数控加工的整体认识。

第三章:数学基础CNC编程离不开数学知识,特别是几何和三角函数。

本章将介绍CNC编程中常用的数学知识,包括坐标系、数学符号、几何图形和三角函数等,为读者在后续学习中打下坚实的数学基础。

第四章:G代码介绍G代码是CNC编程中常用的编程语言,主要用于定义刀具移动轨迹和加工路径。

本章将详细介绍G代码的结构、语法和常用指令,帮助读者了解如何使用G代码编写CNC程序。

第五章:M代码介绍除了G代码外,M代码也是CNC编程中常用的编程语言,主要用于控制机床辅助功能。

本章将介绍M代码的用途和常见指令,让读者掌握如何在CNC程序中正确使用M代码。

第六章:实例分析通过实例分析,读者可以更好地理解CNC编程的实际应用。

本章将选取几个常见的加工工件,详细分析其CNC编程过程,帮助读者运用所学知识解决实际生产中的问题。

结语CNC编程是一门广泛应用于现代制造业的重要技能,掌握好CNC编程知识将有助于提高生产效率和产品质量。

希望本教科书能够帮助读者快速入门CNC编程,成为一名优秀的数控编程师。

数控机床CNC基本知识

数控机床CNC基本知识

数控机床CNC基本知识目录第一章岗位安全生产注意事项第二章CNC机床结构与加工原理第三章CNC机床加工应用范围第四章CNC各岗位的基本操作流程第五章CNC岗位图纸识读及注意事项第六章刀具的选用与修整第七章CNC常用的零件装夹技术第八章CNC岗位的测量方法与技术第九章工作液选用、调配及维护第十章常见生产异常处理第十一章机床的维护与保养第一章岗位安全生产注意事项CNC为提高生产效率,常使用高动力和速度,而且是自动化操作故一不小心可能造成很大伤害。

所以操作人员除熟悉CNC的构造,性能及操作方法外,更必须注意自身及附近工作同事的安全。

CNC虽有各种安全设置,但人为疏忽所引起的灾害往往无法预知,所以操作人员除遵守一般工厂安全规定外,并应遵守下列工作安全注意事项以确保安全:1. 操作CNC之前,必须熟悉机械控制方法;2. 身体、精神不适时,切勿操作机械;3. 设备使用前必须检查机械状况,CNC加工设备稍有毛病时,必须先修复后使用;4. 在工作周围须有足够灯光以便作一些检查;5. 不要把工具、杂物放在工作台及护盖上;6. 有长发者必须盘好以避免发生伤害;7. 大工件搬运时,工作人员必须有两位以上并随时互相照应;8. 机台、主轴停止后方可调整切削液喷嘴和气管;9. 不要触摸运转中的工件或主轴;10. 机床运转时请勿把防护盖打开;11. 搬移工件,物料时要带手套;C电气控制箱不可随意打开。

如果电气箱故障应由电气技术人员维护,切勿自行修理;13.电气部分必须接地的要确定接地;14.切勿与操作人员交谈,使其分心;第二章CNC机床结构与加工原理;1. CNC加工原理CNC编程人员根据工程图纸和表面粗糙度等技术要求制定加工工艺,选择加工参数。

通过手工编程或利用CAM 软件自动编程;将编好的加工程序输入到控制器。

控制器对加工程序处理后,向伺服装置传送指令。

伺服装置向伺服电机发出控制信号。

主轴电机使刀具旋转,X、Y 和Z向的伺服电机控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动,从而实现对工件的切削。

模具编程所学知识点总结

模具编程所学知识点总结

模具编程所学知识点总结一、 CNC(Computer Numerical Control)机床基础知识CNC机床是利用计算机控制系统对机械设备进行数控加工的设备。

掌握CNC机床的基础知识是进行模具编程的基础。

包括CNC机床的结构、工作原理、操作系统等方面的知识。

在学习过程中,我深入了解了数控系统的组成和工作原理,掌握了数控系统的输入输出信号,学会了数控机床的操作方法,了解了数控系统的工作流程。

这些知识是进行模具编程的基础,为我后续的学习提供了坚实的基础。

二、 CAD(Computer Aided Design)软件使用技能CAD软件是进行模具设计和编程的重要工具,掌握CAD软件的使用技能对模具编程至关重要。

在学习过程中,我学会了使用CAD软件进行模具设计和分析,包括三维建模、图形编辑、装配建模等技能。

我还学会了如何对CAD图纸进行尺寸标注,视图生成等操作。

这些技能对于模具编程来说具有重要意义,它们为模具编程提供了设计基础和数据支持。

三、 CAM(Computer Aided Manufacturing)软件使用技能CAM软件是进行模具编程的必备工具,它可以将CAD图纸转化为数控程序,并生成机床加工路径和加工代码。

在学习过程中,我掌握了CAM软件的使用技能,学会了如何进行数控程序的编写和修改、加工路径的优化、加工代码的生成等操作。

我还学会了如何进行数控程序的仿真和调试,以及如何对数控程序进行监控和调整。

这些技能对于模具编程来说非常重要,它们可以帮助我更好地进行数控加工,提高模具加工的效率和质量。

四、模具工艺知识模具工艺知识是进行模具编程的基础,它包括模具的加工原理、加工工艺、加工方法等方面的知识。

在学习过程中,我深入了解了模具的结构和加工特点,学会了进行模具的加工工艺规划和优化。

我还学会了如何分析模具的加工难点和技术要求,以及如何选择合适的加工工艺和加工方法。

这些知识可以帮助我更好地理解模具的加工要求,为模具编程提供了基础支持。

cnc入门知识

cnc入门知识

(2)程序结构 ) NC程序由若干个程序段组成,一个程序段对应于一个加工步骤。 程序由若干个程序段组成 ① NC程序由若干个程序段组成,一个程序段对应于一个加工步骤。 程序段由若干个功能字组成 由若干个功能字组成。 ② 程序段由若干个功能字组成。 最后一个程序段必须包含程序结束功能字 程序结束功能字: 。 ③ 最后一个程序段必须包含程序结束功能字:M2。 NC程序结构 程序段 程序段1 程序段2 程序段3 程序段4 功能字1 N10 N20 N30 N40 功能字2 G0 G2 … M2 功能字3 X20 Z37 … … … … … ;注释 ;第1个程序段注释 ;第2个程序段注释 ; … ;程序结束
第二节 计算机数控系统 一、工作过程 对于具体的计算机数控系统,用户的基本操作次序如下。 对于具体的计算机数控系统,用户的基本操作次序如下。 (1)接通电源 计算机数控装置和可编程控制器将自动检查和诊断数控机床的各个组成 部分,并设置其初始工作状态。 部分,并设置其初始工作状态。 (2)设置机床参数 对于第一次使用的数控装置,需要设置机床参数, 对于第一次使用的数控装置,需要设置机床参数,使之适应具体数控机 床的硬件构成环境。 床的硬件构成环境。 (3)输入刀具参数并建立工件坐标系 首先,数控加工程序必须适应于实际所使用的刀具, 首先,数控加工程序必须适应于实际所使用的刀具,因此在启动加工之 必须输入实际刀具的刀具参数。 前,必须输入实际刀具的刀具参数。 其次,只有在具体的工件坐标系下,数控加工程序才有意义。 其次,只有在具体的工件坐标系下,数控加工程序才有意义。因此在启 动加工之前,必须建立数控加工程序所使用的工件坐标系。 动加工之前,必须建立数控加工程序所使用的工件坐标系。
802D系统编程 第三节 802D系统编程 一、NC编程基本原理 编程基本原理 (1)程序名称 ) 每个程序必须有一个程序名 其命名规则如下 程序名, 如下。 每个程序必须有一个程序名,其命名规则如下。 两个字符必须是英文字母; 开始的两个字符必须是英文字母 ① 开始的两个字符必须是英文字母; 随后的字符可以是英文字母 数字字符或下划线; 英文字母, ② 随后的字符可以是英文字母,数字字符或下划线; 程序名最多包含16 个字符; ③ 程序名最多包含 个字符; 不得使用分隔符 空格) 分隔符( ④ 不得使用分隔符(空格) 例如: 例如: RAHMEN52,EX_1,EX_2 , ,

CNC数控知识培训资料

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CNC数控知识培训资料一、CNC 数控技术概述CNC 数控技术,即计算机数字控制技术,是一种利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的方法。

它在现代制造业中发挥着至关重要的作用,大大提高了生产效率和加工精度。

CNC 数控机床是实现数控技术的核心设备,通过预先编写好的程序来控制机床的运动轨迹、速度、切削深度等参数,从而实现对各种复杂形状零件的高精度加工。

二、CNC 数控机床的组成1、机床本体这是数控机床的机械结构部分,包括床身、立柱、工作台、主轴箱等部件。

机床本体的精度和刚性直接影响加工零件的精度和表面质量。

2、数控系统它是数控机床的“大脑”,负责接收和处理加工程序,并将控制信号发送给驱动系统和执行机构。

数控系统的性能决定了机床的控制精度、响应速度和功能扩展性。

3、驱动系统包括电机、丝杠、导轨等部件,负责将数控系统的指令转化为机床各坐标轴的运动。

4、辅助装置如冷却系统、润滑系统、排屑装置等,为机床的正常运行提供保障。

三、CNC 数控编程基础1、编程坐标系在数控编程中,需要建立一个坐标系来确定零件的位置和尺寸。

常用的坐标系有直角坐标系、极坐标系等。

2、编程指令常见的编程指令包括 G 指令(准备功能指令)、M 指令(辅助功能指令)、T 指令(刀具功能指令)、F 指令(进给速度指令)、S 指令(主轴转速指令)等。

例如,G00 表示快速定位,G01 表示直线插补,M03 表示主轴正转等。

3、编程方法(1)手工编程对于形状简单、加工工序较少的零件,可以采用手工编程。

编程人员根据零件图纸,通过计算和编写程序代码来实现加工过程的控制。

(2)自动编程对于形状复杂、加工工序较多的零件,通常采用自动编程。

利用CAD/CAM 软件(如 MasterCAM、UG 等)生成加工程序。

四、CNC 数控机床的操作1、开机前的准备检查机床各部分是否正常,包括润滑、冷却、刀具等;确认加工程序是否正确无误。

2、开机与回零操作打开机床电源,等待系统初始化完成后,进行机床坐标轴的回零操作,以建立机床坐标系。

cnc调机初学入门零基础

cnc调机初学入门零基础

CNC调机初学入门零基础CNC(Computer Numerical Control)是由数字化程序控制的机床,它可以根据预先设定的程序指令自动控制机器的运行。

在现代制造业中,CNC技术被广泛应用于各种加工过程中,如铣削、车削、钻孔等。

什么是CNC调机CNC调机是指在CNC机床中对机床进行调试和测试,确保机床能够按照设定的程序准确运行及加工工件。

对于初学者来说,掌握CNC调机技能是非常重要的,因为只有熟练掌握了CNC调机技能,才能有效地操作CNC机床进行加工。

零基础学习CNC调机的步骤了解CNC机床的基本原理在学习CNC调机之前,首先需要了解CNC机床的基本原理。

CNC机床主要由机床本体、数控系统、执行机构和辅助装置等组成。

数控系统是CNC机床的“大脑”,它负责接收程序指令,控制机床的各个动作,执行机构根据数控系统的指令来实现加工操作。

学习数控编程知识CNC调机需要对数控编程有一定的了解。

数控编程是指将加工工件的图纸和加工工艺转换成CNC机床能够识别和执行的程序指令。

初学者可以通过专业书籍或在线教程学习数控编程的基础知识,掌握G代码和M代码的基本格式和含义。

熟悉常见的CNC机床操作界面不同类型的CNC机床可能具有不同的操作界面,初学者需要熟悉常见的CNC机床操作界面,包括输入程序、设置加工参数、调整坐标系、调试刀具、启动加工等操作。

熟练操作CNC机床的控制界面是掌握CNC调机技能的重要一步。

实践操作CNC机床最重要的学习方式是实践操作。

初学者可以通过模拟软件或实际的CNC机床进行练习,尝试编写简单的程序并进行调试。

在实践操作中,初学者可以逐步掌握CNC调机的技巧和经验,提高自己的操作水平。

总结CNC调机是一项需要系统学习和不断实践的技能。

零基础的初学者可以通过了解CNC机床原理、学习数控编程知识、熟悉操作界面和实践操作CNC机床来逐步掌握CNC调机技能。

通过持续学习和不断实践,初学者可以逐步提高自己的技术水平,成为一名优秀的CNC调机操作员。

数控基础知识

数控基础知识

任务2 数控机床的组成和工作原理

1.

控 机
图3




JCS-018A型立式加工中心外观图
1-X轴伺服电机 2-换刀机械手 3-数控柜 4-盘式刀库 5-主轴箱
6-操作面板 7-驱动电源柜 8-工作台 9-鞍座 10-床身
任务2 数控机床的组成和工作原理
2.数控机床的工作原理 •
任务3 数控机床的分类
任务1 数控机床的坐标系统

2.机床坐标轴的确定
立式数控机床坐标系统
卧式数控机床坐标系统
任务1 数控机床的坐标系统
3.机床坐标系•与工件坐标系
任务2 程序结构

1.数控编程的步骤
任务2 程序结构
2.数控机• 床程序的结构
文字地址程序段格式 程序段格式:N__G__X(U)__Z(W)__F__M__S__T__; 其中:N__表示程序段顺序号;
过 其它各运动部件的控制与操作;
程 (5)首件试切加工,检验零件的合格性,并修改程
序;
(6)在机床上加工出合格的零件。
任务2 数控机床的组成和工作原理
数控机床由数控程•序、输入装置、数控装置(CNC)、伺 服驱动及位置检测、辅助控制装置、机床本体等几部分组成

1. (1)数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令;
任务4 车削工艺基础

3.工序的划分
(1)普通零件按工序集中的原则划分工序; (2)薄壁类零件按粗、精加工分序原则划分工序。
4.加工顺序的确定
(1)先粗加工后精加工; (2)由近及远; (3)内外表面加工交叉进行; (4)最后加工槽、螺纹等表面。
任务4 车削工艺基础
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CNC数控基础知识一.CNC 机床与CNC 系统CNC 的含义是运算机数值操纵。

1.CNC 机床⑴.金属切削用孔加工、攻丝、镗削、铣削、车削、切螺纹、切平面、轮廓加工、平面磨削、外圆磨削、内圆磨削等。

⑵.线电极切割机。

⑶.冲床、步冲、冲压、金属成型、弯管等机床。

⑷.产业机器人。

⑸.注塑机。

⑹.检测、测量机。

⑺.木工机械。

⑻.专门材料加工机械:如加工石材、玻璃、发射性矿料等。

⑼.特种加工机械激光加工机、气体切割机、焊接机、制图机、印刷机等。

随着电子技术和运算机技术以及IT 技术的进展,目前,这些机床与加工设备都可用数值运算机用数值数据进行操纵,称为CNC 操纵。

2.CNC 系统CNC 系统的含义是运算机数值操纵系统。

CNC 系统的差不多配置机床的CNC 操纵是集成多学科的综合操纵技术。

一台CNC 系统包括:⑴.CNC 操纵单元(数值操纵器部分)。

⑵.伺服驱动单元和进给伺服电动机。

⑶.主轴驱动单元和主轴电动机。

⑷.PMC(PLC)操纵器。

⑸.机床强电柜(包括刀库)操纵信号的输入/输出(I/O)单元。

⑹.机床的位置测量与反馈单元(通常包括在伺服驱动单元中)。

⑺.外部轴(机械)操纵单元。

如:刀库、交换工作台、上下料机械手等的驱动轴。

⑻.信息的输入/输出设备。

如电脑、磁盘机、储备卡、键盘、专用信息设备等。

⑼.网络。

如以太网、HSSB(高速数据传输口)、RS-232C 口等和加工现场的局域网。

CNC 单元(操纵器部分)的硬件实际上确实是一台专用的微型运算机。

是CNC 设备制造厂自己设计生产的专门用于机床的操纵的核心。

下面的几张图表示出其差不多硬件模块;差不多的操纵功能模块和一台实际的操纵器硬件。

二.机床的运动坐标及进给轴一台机床有几个运动轴执行加工时的切削进给,因此称其为进给轴。

机床开机后以机床零点为基准建立了机床的机械坐标系(直角坐标系)。

每个轴对应于其中的一个相应的坐标。

轴有直线运动的,有回转运动的。

国际标准ISO 对坐标轴的方向与名称是有规定的。

如下图。

依照规定,按直角坐标系右手法则定义各坐标轴,Z 轴正方向一样为机床主轴的方向。

X、Y、Z 定义为直线运动轴;U、V、W 为分不平行于X、Y、Z 的直线运动轴;A、B、C 为回转运动轴,分不围绕X、Y、Z 运动,其正方向符合右手螺旋规则。

CNC 操纵时用程序命令X、Y、Z、U、V、W、A、B、C 等指令被控的坐标轴,用数值指令其运动的距离,正负号指令移动方向,F 指令运动速度。

例如:G01 X120 Y-300 F1000;意义是G01:X 轴与Y 轴和谐运动,加工一条直线;X120,Y-300:X 轴走120mm;Y 轴走-300mm;F:进给速度为1000mm/分。

三.CNC 插补与位置操纵指令的输出1.轨迹运动的插补运算--插补器CNC 对机床的坐标运动进行操纵。

在操纵原理上这是位置量操纵系统。

需要操纵的是:几个轴的联动,运动轨迹(加工轮廓)的运算:最重要的是保证运动精度和定位精度(动态的轮廓几何精度和静态的位置几何精度);各轴的移动量(mm);移动速度(mm/分);移动方向;起/制动过程(加速/降速);移动的辨论率。

现代的CNC 系统是纯电气的操纵系统。

进给轴的移动是由伺服电动机执行的。

通常,一个进给轴由一个伺服电动机驱动。

电动机由伺服放大器供给动力。

伺服放大器的工作由CNC 的插补器的分配输出信号操纵。

CNC 对机床进给轴的操纵,是执行事先编制好的加工程序指令。

程序指令是按零件的轮廓编制的加工刀具运动轨迹(如上图)。

程序是依照零件轮廓分段编制的。

一个程序段加工一段形状的轮廓。

轮廓形状不同,使用不同的程序指令(零件轮廓形状元素)。

例如:G01---直线运动指令;G02---顺时针圆弧运动指令;G03---逆时针运动圆弧指令;G32(G33)---螺纹加工……然而,在一段加工指令中,只是编写此段的走刀终点。

如:下面一个程序段要加工X-Y 平面上一段圆弧,程序中只指令了终点的坐标值X100;Y-200:G90 G17 G02 X100. Y-200. R50. F500;此段的起点已在前一段编写,确实是前段的终点。

因此,加工此段时,如上图所示,CNC 操纵器即运算机处理器只明白该段的起点和终点坐标值。

段中的刀具运行轨迹上其它各个点的坐标值必须由处理器运算出来。

处理器是依据该段轮廓指令(G02)和起点和终点的坐标值运算的,即必须算出期望加工的工件轮廓,算出在执行该段指令过程中刀具沿X 轴和Y 轴同时移动的中间各点的位置。

X 轴和Y 轴的合成运动即形成了刀具加工的工件轮廓轨迹。

除此之外,在程序中必须指令运动速度(加工速度),如:F500(mm/min)。

在位置运算时,要依照轮廓位置算出对应点的刀具运动方向速度。

此例中是分不算出沿X 轴各点的对应速度和沿Y轴各点的对应速度。

实现上述运算的机构称之为插补器。

插补器每运算一次称为一个插补周期,一样为8ms;运算复杂型面的插补器使用高速CPU,插补周期可缩短,目前可达2ms。

一个程序段分多个插补周期,取决于轮廓形状和轮廓尺寸。

执行上例程序段的指令是进行顺时针圆弧的插补。

是执行以圆弧运算公式为基础的插补子程序。

运算时的判定条件是:不断地执行刀具沿X 轴向和Y 轴向的进给,每进给一个脉冲当量即判定是否到达终点,是否超差,运算方向是顺时针,进给当量是1μm/脉冲,速度是500mm/min。

CNC 的系统操纵软件中包括了多个插补子程序,工件形状的每一种几何元素均对应着刀具的一种几何运动,因此就要求CNC 有相应的插补子程序。

这确实是CNC 系统操纵软件中操纵坐标轴运动的G 代码。

如:G01,G02,G03,G32,G33,G05,G08……。

还有一些子程序是考虑加工工艺的要求操纵刀具运动的。

G 代码越多,CNC 的功能也就越强。

用这些G 代码编制零件的加工程序。

CNC 的系统操纵软件是用汇编语言编制的。

不同类型的机床使用不同的CNC 系统。

因此,这些系统的操纵软件是完全不同的。

插补器的硬件是CNC 的主CPU。

因此,还有用纯硬件的插补器。

2.插补脉冲的分配输出通过插补运算,算出了加工所要求的工件形状在同一时刻周期(插补周期)内各个坐标轴移动的距离(移动量),它是以脉冲数表示的,如:在本插补周期内X 轴进給25 个脉冲;Y 轴进給50个脉冲,分不送给对应的坐标轴,作为相应轴的位置移动指令。

脉冲序列有正负号,指令对应轴的运动方向;脉冲序列按一定的频率输出,指令该轴的运动速度。

这一装置叫做脉冲分配器为了防止产生加工运动的冲击、提高加工精度和光洁度,在脉冲分配给各进给轴之前,对进给速度都进行加/减速。

如下图所示,CNC 可实现两种加/减速操纵:插补前加/减速和插补后加/减速。

插补后通常用直线型或指数型加减速方法:指数型加/减速的速度变化比较平滑,因而冲击小,然而速度指令的滞后较大。

相反,直线型加减速的速度变化迅速,时刻常数设得较小时会造成冲击,引起机床的震动。

然而,加工出的零件轮廓可能与裎编的轮廓接近。

插补前用直线型加减速方法,如此能够减小加工的形状误差。

除此之外,为了提高加工精度和加工速度,还开发了预读/预处理多个程序段、精细加减速等CNC 软件。

3.加工刀具的偏置及补偿上述插补的位置脉冲,是按工件轮廓编制的程序运算出来的,即刀具中心点的运行轨迹是工件的轮廓。

考虑到刀具有半径和不同的长度,实际加工时刀具中心不能按此轨迹行进,必须依照实际使用的刀具,计入事实上际半径和长度,由CNC 运算出实际刀具的中心轨迹,按此轨迹操纵刀具的移动。

此功能叫做“刀具的偏置及补偿”。

⑴.刀具半径偏置,补偿如下图所示,实际的刀具中心轨迹与按照零件轮廓尺寸编制的CNC 加工程序轨迹偏移了一个刀具半径的尺寸。

在编程时,用G 指令(G41,G42)告诉CNC 的插补器执行刀具半径的偏置运算,插补器即按照实际的刀具半径运算出刀具的中心轨迹,以此操纵刀具的行进。

确实是讲,上述脉冲分配器输出的给各个进给轴的脉冲数,是插补的零件轮廓偏移了一个刀具半径后的刀心轨迹的进给脉冲数。

每个轴的补偿脉冲分不送给相应的进給轴。

实际刀具的半径值在加工前必须输入至刀具补偿储备器。

刀具补偿储备器可同时储备多把刀具的几何尺寸(半径值)。

加工中用哪一把刀具,由程序用刀具号指定,如:T102。

依照程序中指令的刀号,CNC 插补器找到实际的刀具半径值执行运算。

G41 为左刀补:沿着刀具行进的方向看,在工件的左侧加补偿;G42:沿着刀具行进的方向,在工件的右侧加补偿。

加工前,用一把刀具的长度作为基准,将实际加工中使用的各把刀具先测量好其与基准刀具刀长的正、负差值,将这一差值与上述的刀具半径值一样按刀号输入刀具补偿储备器。

编制加工程序时,编入刀具号。

加工的开始,用基准刀具的刀尖对刀。

CNC 执行加工程序时,依照程序中指令的刀号找出刀长的差值,按刀长差值的符号伸长或缩短,进行补偿。

上图是铣床刀具长度的补偿,只有Z 向补偿。

关于车床,有X 和Z 两个方向。

如下图所示。

在铣床类的CNC 系统中,用G43 和G44 指令刀具的长度补偿,G43 为正刀补,立即刀具补偿值加到程序指令的终点坐标值上。

G44 为负刀补,即由程序指令的终点坐标值减去刀具的补偿值。

加工复杂形状的零件(如模具)需要用多个坐标轴同时移动的多坐标插补器。

因此也必须用多坐标(多维)的刀具补偿。

四.运动误差的补偿1.运动轴反向时的间隙补偿(失动量补偿)在机床工作台的运动中从某一方向变为相反方向的反向时刻,会由于滚珠丝杠和螺母的间隙或丝杠的变形而丢失脉冲,确实是所讲的失动量。

在机床上打表实测各轴的反向移动间隙量,依照实测的间隙值用参数设定其补偿量------补偿脉冲数(1μm/脉冲)。

如此,在工作台反向时、执行CNC 的程序指令的移动前,CNC 将补偿脉冲经脉冲分配器、按CNC 事先设定的速率输出至相应轴的伺服放大器,对失动量补偿。

反向间隙值与工作台的移动速度有关,设定相关参数,系统能够对G00(快速移动)和进给速度(F)下的间隙分不进行补偿。

2.螺距误差补偿机床使用的滚珠丝杠,其螺距是有误差的。

CNC 可对实测的各进给轴滚珠丝杠的螺距误差进行补偿。

通常是用激光干涉仪测量滚珠丝杠的螺距误差。

测量的基准点为机床的零点。

每隔一定的距离设置一个补偿点,该距离是用参数设定的。

因此,各轴能够任意设定,比如:X 轴的行程长,设为50mm 补一个点,Z 轴行程短或是要求移动精度高,设为20mm 补一个点……。

补偿值依照实际测量的滚珠丝杠误差确定,其值(补偿脉冲个数)按照补偿点号(从基准点即机床零点算起)设入CNC 的螺距误差补偿储备器,如下图所示。

通常,一个补偿脉冲的当量是一个μm。

补偿值可正、可负。

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