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機械社區

標題: 數控資料 [打印本頁]

作者: 中方 時間: 2007-3-1 08:27
標題: 數控資料
不知道能不能上傳，我傳過好幾次傳不上來。

作者: 中方 時間: 2007-3-6 13:47
標題: Re: 數控資料
數控加工原理和特點
      1．數控加工原理
      當我們使用機床加工零件時，通常都需要對機床的各種動作進行控制，一是控制動作的先后次序，二是控制機床各運動部件的位移量。采用普通機床加工時，這種開車、停車、走刀、換向、主軸變速和開關切削液等操作都是由人工直接控制的。采用自動機床和仿形機床加工時，上述操作和運動參數則是通過設計好的凸輪、靠模和擋塊等裝置以模擬量的形式來控制的，它們雖能加工比較復雜的零件，且有一定的靈活性和通用性，但是零件的加工精度受凸輪、靠模制造精度的影響，而且工序準備時間也很長。
采用數控機床加工零件時，只需要將零件圖形和工藝參數、加工步驟等以數字信息的形式，編成程序代碼輸入到機床控制系統中，再由其進行運算處理后轉成驅動伺服機構的指令信號，從而控制機床各部件協調動作，自動地加工出零件來。當更換加工對象時，只需要重新編寫程序代碼，輸入給機床，即可由數控裝置代替人的大腦和雙手的大部分功能，控制加工的全過程，制造出任意復雜的零件。
      數控機床的控制系統一般都能按照數字程序指令控制機床實現主軸自動啟停、換向和變速，能自動控制進給速度、方向和加工路線，進行加工，能選擇刀具并根據刀具尺寸調整吃刀量及行走軌跡，能完成加工中所需要的各種輔助動作。
2．數控加工的特點
      總的來說，數控加工有如下特點：
      (1) 自動化程度高，具有很高的生產效率。除手工裝夾毛坯外，其余全部加工過程都可由數控機床自動完成。若配合自動裝卸手段，則是無人控制工廠的基本組成環節。數控加工減輕了操作者的勞動強度，改善了勞動條件；省去了劃線、多次裝夾定位、檢測等工序及其輔助操作，有效地提高了生產效率。
      (2) 對加工對象的適應性強。改變加工對象時，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需重新編程即可，不需要作其他任何復雜的調整，從而縮短了生產準備周期。
      (3) 加工精度高，質量穩定。加工尺寸精度在0.005～0.01 mm之間，不受零件復雜程度的影響。由于大部分操作都由機器自動完成，因而消除了人為誤差，提高了批量零件尺寸的一致性，同時精密控制的機床上還采用了位置檢測裝置，更加提高了數控加工的精度。
      (4) 易于建立與計算機間的通信聯絡，容易實現群控。由于機床采用數字信息控制，易于與計算機輔助設計系統連接，形成CAD/CAM一體化系統，并且可以建立各機床間的聯系，容易實現群控。

作者: 中方 時間: 2007-3-6 13:52
標題: Re: 數控資料
3．脈沖當量、進給速度與速度修調
      數控機床各軸采用步進電機、伺服電機或直線電機驅動，是用數字脈沖信號進行控制的。每發送一個脈沖，電機就轉過一個特定的角度，通過傳動系統或直接帶動絲杠，從而驅動與螺母副連結的工作臺移動一個微小的距離。單位脈沖作用下工作臺移動的距離就稱之為脈沖當量。手動操作時數控坐標軸的移動通常是采用按鍵觸發或采用手搖脈沖發生器(手輪方式)產生脈沖的，采用倍頻技術可以使觸發一次的移動量分別為0.001 mm、0.01 mm、0.1 mm、1 mm等多種控制方式，相當于觸發一次分別產生1、10、100、1000個脈沖。
進給速度是指單位時間內坐標軸移動的距離，也即是切削加工時刀具相對于工件的移動速度。如某步進電機驅動的數控軸，其脈沖當量為0.002 mm，若數控裝置在0.5分鐘內發送出20 000個進給指令脈沖，那么其進給速度應為：20 000×0.002/0.5=80 mm/min。加工時的進給速度由程序代碼中的F指令控制，但實際進給速度還是可以根據需要作適當調整的，這就是進給速度修調。修調是按倍率來進行計算的，如程序中指令為F80，修調倍率調在80%擋上，則實際進給速度為80×80%=64 mm/min。同樣地，有些數控機床的主軸轉速也可以根據需要進行調整，那就是主軸轉速修調。
數控加工技術的發展
      1．數控加工技術的發展歷程
      1949年美國Parson公司與麻省理工學院開始合作，歷時三年研制出能進行三軸控制的數控銑床樣機，取名“Numerical Control”。
      1953年麻省理工學院開發出只需確定零件輪廓、指定切削路線，即可生成NC程序的自動編程語言。
      1959年美國Keaney&Trecker公司開發成功了帶刀庫，能自動進行刀具交換，一次裝夾中即能進行銑、鉆、鏜、攻絲等多種加工功能的數控機床，這就是數控機床的新種類——加工中心。
1968年英國首次將多臺數控機床、無人化搬運小車和自動倉庫在計算機控制下連接成自動加工系統，這就是柔性制造系統FMS。
      1974年微處理器開始用于機床的數控系統中，從此CNC(計算機數控系統)軟線數控技術隨著計算機技術的發展得以快速發展。
      1976年美國Lockhead公司開始使用圖像編程。利用CAD(計算機輔助設計)繪出加工零件的模型，在顯示器上“指點”被加工的部位，輸入所需的工藝參數，即可由計算機自動計算刀具路徑，模擬加工狀態，獲得NC程序。
      DNC(直接數控)技術始于20世紀60年代末期。它是使用一臺通用計算機，直接控制和管理一群數控機床及數控加工中心，進行多品種、多工序的自動加工。DNC群控技術是FMS柔性制造技術的基礎，現代數控機床上的DNC接口就是機床數控裝置與通用計算機之間進行數據傳送及通訊控制用的，也是數控機床之間實現通訊用的接口。隨著DNC數控技術的發展，數控機床已成為無人控制工廠的基本組成單元。    20世紀90年代，出現了包括市場預測、生產決策、產品設計與制造和銷售等全過程均由計算機集成管理和控制的計算機集成制造系統CIMS。其中，數控是其基本控制單元。
      20世紀90年代，基于PC-NC的智能數控系統開始得到發展，它打破了原數控廠家各自為政的封閉式專用系統結構模式，提供開放式基礎，使升級換代變得非常容易。充分利用現有PC機的軟硬件資源，使遠程控制、遠程檢測診斷能夠得以實現。
      我國早在1958年就開始研制數控機床，但由于歷史原因，一直沒有取得實質性成果。20世紀70年代初期，曾掀起研制數控機床的熱潮，但當時是采用分立元件，性能不穩定，可靠性差。1980年北京機床研究所引進日本FANUC5、7、3、6數控系統，上海機床研究所引進美國GE公司的MTC－1數控系統，遼寧精密儀器廠引進美國Bendix公司的Dynapth LTD10數控系統。在引進、消化、吸收國外先進技術的基礎上，北京機床研究所又開發出BS03經濟型數控和BS04全功能數控系統，航天部706所研制出MNC864數控系統?！鞍宋濉逼陂g國家又組織近百個單位進行以發展自主版權為目標的“數控技術攻關”，從而為數控技術產業化建立了基礎。20世紀90年代末，華中數控自主開發出基于PC-NC的HNC數控系統，達到了國際先進水平，加大了我國數控機床在國際上的競爭力度。
      2．數控加工技術的發展方向
      現代數控加工正在向高速化、高精度化、高柔性化、高一體化、網絡化和智能化等方向發展。
      1) 高速切削
      受高生產率的驅使，高速化已是現代機床技術發展的重要方向之一。高速切削可通過高速運算技術、快速插補運算技術、超高速通信技術和高速主軸等技術來實現。
      高主軸轉速可減少切削力，減小切削深度，有利于克服機床振動，傳入零件中的熱量大大減低，排屑加快，2) 高精度控制
      高精度化一直是數控機床技術發展追求的目標。它包括機床制造的幾何精度和機床使用的加工精度控制兩方面。
      提高機床的加工精度，一般是通過減少數控系統誤差，提高數控機床基礎大件結構特性和熱穩定性，采用補償技術和輔助措施來達到的。目前精整加工精度已提高到0.1 μm，并進入了亞微米級，不久超精度加工將進入納米時代。(加工精度達0.01 μm)
熱變形減小，加工精3) 高柔性化
      柔性是指機床適應加工對象變化的能力。目前，在進一步提高單機柔性自動化加工的同時，正努力向單元柔性和系統柔性化發展。
      數控系統在21世紀將具有最大限度的柔性，能實現多種用途。具體是指具有開放性體系結構，通過重構和編輯，視需要系統的組成可大可小；功能可專用也可通用，功能價格比可調；可以集成用戶的技術經驗，形成專家系統
度和表面質量得到顯著改善。因此，經高速加工的工件一般不需要精加工。
      4) 高一體化
      CNC系統與加工過程作為一個整體，實現機電光聲綜合控制，測量造型、加工一體化，加工、實時檢測與修正一體化，機床主機設計與數控系統設計一體化。
      5) 網絡化
      實現多種通訊協議，既滿足單機需要，又能滿足FMS(柔性制造系統)、CIMS(計算機集成制造系統)對基層設備的要求。配置網絡接口，通過Internet可實現遠程監視和控制加工，進行遠程檢測和診斷，使維修變得簡單。建立分布式網絡化制造系統，可便于形成“全球制造”。
      6) 智能化
      21世紀的CNC系統將是一個高度智能化的系統。具體是指系統應在局部或全部實現加工過程的自適應、自診斷和自調整；多媒體人機接口使用戶操作簡單，智能編程使編程更加直觀，可使用自然語言編程；加工數據的自生成及智能數據庫；智能監控；采用專家系統以降低對操作者的要求等。

作者: 中方 時間: 2007-3-6 13:59
標題: Re: 數控資料
1.手工編程
2.自動編程
   1）數控語言編程
   2）圖形交互式編程
   3）語音式自動編程
   4）實物模型式自動編程
分析工件圖紙
確定加工工藝過程
數值計算
編寫零件的加工程序單
程序輸入數控系統
校對加工程序
首件試加工  零件的幾何建模
加工方案與加工參數的合理選擇
刀具軌跡生成
數控加工仿真
后置處理
首件試加工
穿孔帶及代碼
程序段中的指令字
   程序段順序號字N
   準備功能字地址碼G
   坐標尺寸字X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、D、E
   進給功能字F
   主軸轉速功能字S
   刀具功能字T
   輔助功能字F

機床坐標系
編程坐標系
加工坐標系
機床加工坐標系設定的實例ISO標準的有關規定

1、不論數控機床的具體結構是工件靜止、刀具運動，還是刀具靜止、工件運動，都假定工件不動，刀具相對于靜止的工件運動。
  2、機床坐標系X、Y、Z軸的判定順序為：先Z軸，再X軸，最后按右手定則判定Y軸。
  3、增大刀具與工件之間距離的方向為坐標軸運動的正方向。
數控機床的坐標軸與運動方向
      數控機床上的坐標系是采用右手直角笛卡爾坐標系。如圖1-14所示，X、Y、Z直線進給坐標系按右手定則規定，而圍繞X、Y、Z軸旋轉的圓周進給坐標軸A、B、C則按右手螺旋定則判定。機床各坐標軸及其正方向的確定原則是：
      (1) 先確定Z軸。以平行于機床主軸的刀具運動坐標為Z軸，若有多根主軸，則可選垂直于工件裝夾面的主軸為主要主軸，Z坐標則平行于該主軸軸線。若沒有主軸，則規定垂直于工件裝夾表面的坐標軸為Z軸。Z軸正方向是使刀具遠離工件的方向。如立式銑床，主軸箱的上、下或主軸本身的上、下即可定為Z軸，且是向上為正；若主軸不能上下動作，則工作臺的上、下便為Z軸，此時工作臺向下運動的方向定為正向。

(2) 再確定X軸。X軸為水平方向且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。在工件旋轉的機床(如車床、外圓磨床)上，X軸的運動方向是徑向的，與橫向導軌平行。刀具離開工件旋轉中心的方向是正方向。對于刀具旋轉的機床，若Z軸為水平(如臥式銑床、鏜床)，則沿刀具主軸后端向工件方向看，右手平伸出方向為X軸正向，若Z軸為垂直(如立式銑、鏜床，鉆床)，則從刀具主軸向床身立柱方向看，右手平伸出方向為X軸正向。
   (3) 最后確定Y軸。在確定了X、Z軸的正方向后，即可按右手定則定出Y軸正方向。

上述坐標軸正方向，均是假定工件不動，刀具相對于工件作進給運動而確定的方向，即刀具運動坐標系。但在實際機床加工時，有很多都是刀具相對不動，而工件相對于刀具移動實現進給運動的情況。此時，應在各軸字母后加上“?’?”表示工件運動坐標系。按相對運動關系，工件運動的正方向恰好與刀具運動的正方向相反，即有：
+X = ?X’ +Y = ?Y’ +Z = ?Z’ +A = ?A’ +B =??B’  +C=?C’
事實上，不管是刀具運動還是工件運動，在進行編程計算時，一律都是假定工件不動，按刀具相對運動的坐標來編程。機床操作面板上的軸移動按鈕所對應的正負運動方向，也應該是和編程用的刀具運動坐標方向相一致。比如，對立式數控銑床而言，按+X軸移動鈕或執行程序中+X移動指令，應該是達到假想工件不動，而刀具相對工件往右(+X)移動的效果。但由于在X、Y平面方向，刀具實際上是不移動的，所以相對于站立不動的人來說，真正產生的動作卻是工作臺帶動工件在往左移動(即+X'運動方向)。若按+Z軸移動鈕，對工作臺不能升降的機床來說，應該就是刀具主軸向上回升；而對工作臺能升降而刀具主軸不能上下調節的機床來說，則應該是工作臺帶動工件向下移動，即刀具相對于工件向上提升。
此外，如果在基本的直角坐標軸X、Y、Z之外，還有其他軸線平行于X、Y、Z，則附加的直角坐標系指定為U、V、W和P、Q、R。
      常用機床坐標系如以下各圖所示。
機床原點、參考點和工件原點
      機床原點就是機床坐標系的原點。它是機床上的一個固定的點，由制造廠家確定。機床坐標系是通過回參考點操作來確立的，參考點是確立機床坐標系的參照點。
      數控車床的機床原點多定在主軸前端面的中心，數控銑床的機床原點多定在進給行程范圍的正極限點處，但也有的設置在機床工作臺中心，使用前可查閱機床用戶手冊。
參考點(或機床原點)是用于對機床工作臺(或滑板)與刀具相對運動的測量系統進行定標與控制的點，一般都是設定在各軸正向行程極限點的位置上。該位置是在每個軸上用擋塊和限位開關精確地預先調整好的，它相對于機床原點的坐標是一個已知數，一個固定值。每次開機啟動后，或當機床因意外斷電、緊急制動等原因停機而重新啟動時，都應該先讓各軸返回參考點，進行一次位置校準，以消除上次運動所帶來的位置誤差。
在對零件圖形進行編程計算時，必須要建立用于編程的坐標系，其坐標原點即為程序原點。而要把程序應用到機床上，程序原點應該放在工件毛坯的什么位置，其在機床坐標系中的坐標是多少，這些都必須讓機床的數控系統知道，這一操作就是對刀。編程坐標系在機床上就表現為工件坐標系，坐標原點就稱之為工件原點。工件原點一般按如下原則選?。?br /> (1) 工件原點應選在工件圖樣的尺寸基準上。這樣可以直接用圖紙標注的尺寸，作為編程點的坐標值，減少數據換算的工作量。
      (2) 能使工件方便地裝夾、測量和檢驗。
      (3) 盡量選在尺寸精度、光潔度比較高的工件表面上，這樣可以提高工件的加工精度和同一批零件的一致性。
      (4) 對于有對稱幾何形狀的零件，工件原點最好選在對稱中心點上。
車床的工件原點一般設在主軸中心線上，多定在工件的左端面或右端面。銑床的工件原點，一般設在工件外輪廓的某一個角上或工件對稱中心處，進刀深度方向上的零點，大多取在工件表面。對于形狀較復雜的工件，有時為編程方便可根據需要通過相應的程序指令隨時改變新的工件坐標原點；對于在一個工作臺上裝夾加工多個工件的情況，在機床功能允許的條件下，可分別設定編程原點獨立地編程，再通過工件原點預置的方法在機床上分別設定各自的工件坐標系。

作者: 中方 時間: 2007-3-6 14:11
標題: Re: 數控資料
數控車床的特點及功能
數控車床的工藝裝備
零件圖紙的數據處理
數控車削加工工藝處理
數控車削加工程序編制
數控車床的分類與結構特點
   數控機床的分類
   按車床主軸位置分類
         臥式數控車床
         立式數控車床
對刀具的要求
         數控車床能兼作粗、精加工。為使粗加工能以較大切削深度、較大進給速度地加工，要求粗車刀具強度高、耐用度好。精車首先是保證加工精度，所以要求刀具的精度高、耐用度好。為減少換刀時間和方便對刀，應可能多地采用機夾刀。
   數控車床還要求刀片耐用度的一致性好，以便于使用刀具壽命管理功能。在使用刀具壽命管理時，刀片耐用度的設定原則是以該批刀片中耐用度最低的刀片作為依據的。在這種情況下，刀片耐用度的一致性甚至比其平均壽命更重要。
刀片可分為正型和負型兩種基本類型。正型刀片：對于內輪廓加工，小型機床加工，工藝系統剛性較差和工件結構形狀較復雜應優先選擇正型刀片。負型刀片：對于外圓加工，金屬切除率高和加工條件較差時應優先選擇負型刀片
切削用量的確定
      切削用量包括主軸轉速(切削速度)、背吃刀量和進給量。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并應編入程序單內。
      合理選擇切削用量的原則是，粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工成本，通常選擇較大的背吃刀量和進給量，采用較低的切削速度；半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本，通常選擇較小的背吃刀量和進給量，并選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數，以盡可能提高切削速度。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊并結合經驗而定。
(1) 背吃刀量阿ap  (mm)，亦稱切削深度。主要根據機床、夾具、刀具和工件的剛度來決定。在剛度允許的情況下，應以最少的進給次數切除加工余量，最好一次切除余量，以便提高生產效率。精加工時，則應著重考慮如何保證加工質量，并在此基礎上盡量提高生產率。在數控機床上，精加工余量可小于普通機床，一般取(0.2～0.5) mm
式中：
vc————切削速度，由刀具的耐用度決定；
D——工件或刀具直徑(mm)。
      主軸轉速n要根據計算值在機床說明書中選取標準值，并填入程序單中。
(3) 進給量(進給速度)f(mm/min或mm/r)是數控機床切削用量中的重要參數，主要根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件材料性質選取。最大進給量則受機床剛度和進給系統的性能限制并與脈沖當量有關。
      當加工精度、表面粗糙度要求高時，進給速度(進給量)應選小些，一般在20～50 mm/min范圍內選取。粗加工時，為縮短切削時間，一般進給量就取得大些。工件材料較軟時，可選用較大的進給量；反之，應選較小的進給量。
      車、銑、鉆等加工方式下的切削用量可參考下表選取。
加工坐標系
直徑編程方式
進刀和退刀方式
數控車削加工包括內外圓柱面的車削加工、端面車削加工、鉆孔加工、螺紋加工、復雜外形輪廓回轉面的車削加工等，在分析了數控車床工藝裝備和數控車床編程特點的基礎上，下面將結合FANUC-0T數控系統討論數控車床基本編程方法。
F功能指令用于控制切削進給量。在程序中，有兩種使用方法
   每轉進給量
      編程格式 G95 F~
      F后面的數字表示的是主軸每轉進給量，單位為mm/r
      例：G95 F0.2 表示進給量為0.2 mm/r

   每分鐘進給量
      編程格式G94 F~
      F后面的數字表示的是每分鐘進給量，單位為mm/min
      例：G94 F100 表示進給量S功能指令用于控制主軸轉速
      S后面的數字表示主軸轉速，單位為r/min。在具有恒線速功能的機床上，S功能指令還有如下作用：
   最高轉速限制
      編程格式 G50 S～
      S后面的數字表示的是最高轉速：r/min
      例：G50 S3000 表示最高轉速限制為3000r/min
   恒線速控制
   編程格式 G96 S～
   S后面的數字表示的是恒定的線速度：m/min。
      例：G96 S150 表示切削線速度控制在150 m/min。
   恒線速取消
   編程格式 G97 S～
   S后面的數字表示恒線速度控制取消后的主軸轉速，如S未指定，將保留G96的最終值。
      例：G97 S3000 表示恒線速控制取消后主軸轉速3000 r/min為100mm/min
T功能指令用于選擇加工所用刀具。
   編程格式  T～
      T后面通常有兩位數表示所選擇的刀具號碼。但也有T后面用四位數字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。    例：T0303
      表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑輔助功能字由M地址符及隨后的兩位數字組成，所以也稱為M功能或M指令。它用來指令數控機床的輔助動作及其狀態。
常用的M功能有：
               M00：程序暫停，可用NC啟動命令（CYCLE START）使  程序繼續運行；             M01：計劃暫停，與M00作用相似，但M01可以用機床“任選停止按鈕”選擇是否有效；             M03：主軸順時針旋轉；             M04：主軸逆時針旋轉；             M05：主軸停止；
      M06：換刀             M08：冷卻液開；             M09：冷卻液關；             M30：程序停止，程序復位到起始位置。
補償值。T0300 表示取消刀具補償。

編程格式 G50 X～ Z～       式中X、Z的值是起刀點相對于加工原點的位置，G50使用方法與G92類似。
   例：如圖所示設置加工坐標的程序段如下：G50 X128.7 Z375.1
G00指令命令機床以最快速度運動到下一個目標位置，運動過程中有加速和減速，該指令對運動軌跡沒有要求。
      其指令格式：
      G00 X(U)____ Z(W)____
因為X軸和Z軸的進給速率不同，因此機床執行快速運動指令時兩軸的合成運動軌跡不一定是直線，因此在使用G00指令時，一定要注意避免刀具和工件及夾具發生碰撞。
      如所示的定位指令如下：
G50 X200.0 Z263.0
G00 X40.0 Z212.0
或G00 U-160.0 W-51.0  G00指令命令機床以最快速度運動到下一個目標位置，運動過程中有加速和減速，該指令對運動軌跡沒有要求。
      其指令格式：
      G00 X(U)____ Z(W)____
因為X軸和Z軸的進給速率不同，因此機床執行快速運動指令時兩軸的合成運動軌跡不一定是直線，因此在使用G00指令時，一定要注意避免刀具和工件及夾具發生碰撞。
      如所示的定位指令如下：
G50 X200.0 Z263.0
G00 X40.0 Z212.0
或G00 U-160.0 W-51.0  G01指令命令機床刀具以一定的進給速度從當前所在位置沿直線移動到指令給出的目標位置。
   指令格式：
            G01 X(U)__Z(W)__F  ；
      使用G01指令時可以采用絕對坐標編程，也可采用相對坐標編程。當采用絕對坐編程時，數控系統在接受G01指令后，刀具將移至坐標值為X、Z的點上；當采用相對坐編程時，刀具移至距當前點距離為U、W值的點上。如圖所示的直線運動指令如下：
   G01 X40.0 Z20. F0.2;
   絕對值指令編程
   G01 U20.0 W-25.9 F0.2;
   相對值指令編程
圓弧插補指令命令刀具在指定平面內按給定的F進給速度作圓弧插補運動，用于加工圓弧輪廓。圓弧插補命令分為順時針圓弧插補指令G02和逆時針圓弧插補指令G03兩種。其指令格式如下：
         順時針圓弧插補的指令格式：
         G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____；
   G02 X(U)____Z(W)___R___ F____；
         逆時針圓弧插補的指令格式：
         G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____；；
   G03 X(U)____Z(W)___R___ F____；
   使用圓弧插補指令，可以用絕對坐標編程，也可以用相對坐標編程。絕對坐標編程時，X、Z是圓弧終點坐標值；增量編程時，U、W是終點相對始點的距離。圓心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R為圓弧半徑值；I、K為圓心在X軸和Z軸上相對于圓弧起點的坐標增量; F為沿圓弧切線方向的進給率或進給速度。
   規定圓心角α≤180°時，用“+R”表示；α>  180°時，用“-R”。
   注意：R編程只適于非整圓的圓弧插補的情況，不適于整圓加工
如圖所示的圓弧從起點到終點為順時針方向，其走刀指令可編寫如下：
         G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3；
絕對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r
         G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3；
相對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r
         G02 X 50. 0 Z30.0 R25.0 F0.3；
  絕對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r
         G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3；
相對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r G04指令用于暫停進給。
            其指令格式是：
      G04 P____或G04 X(U)____
      暫停時間的長短可以通過地址X(U)或P來指定。其中P后面的數字為整數，單位是ms；X(U)后面的數字為帶小數點的數，單位為s。有些機床，X(U)后面的數字表示刀具或工件空轉的圈數。
         該指令可以使刀具作短時間的無進給光整加工，在車槽、鉆鏜孔時使用，也可用于拐角軌跡控制。例如，在車削環槽時，若進給結束立即退刀，其環槽外形為螺旋面，用暫停指令G04可以使工件空轉幾秒鐘，即能將環形槽外形光整圓，例如欲空轉2.5s時其程序段為：
         G04 X2.5或G04 U2.5或G04 P2500；
G20表示英制輸入
G21表示米制輸入
G20和G21是兩個可以互相取代的代碼
機床出廠前一般設定為G21狀態，機床的各項參數均
以米制單位設定。
如果一個程序開始用G20指令，則表示程序中相關的
一些數據均為英制(單位為英寸)。
如果程序用G21指令，則表示程序中相關的一些數據
均為米制(單位為mm)。
在一個程序內，不能同時使用G20或G21指令，且必
須在坐標系確定前指定。
G20或G21指令斷電前后一致，即停電前使用G20或
G21指令，在下次后仍有效，除非重新設定。
在數控車削中有兩種切削進給模式設置方法，即進給率(每轉進給模式)和進給速度(每分鐘進給模式)。
   2.6.1  刀具的幾何補償和磨損補償
      如圖所示，刀具幾何補償是補償刀具形狀和刀具安裝位置與編程時理想刀具或基準刀具的偏移的；刀具磨損補償則是用于補償當刀具使用磨損后刀具頭部與原始尺寸的誤差的。這些補償數據通常是通過對刀后采集到的，而且必須將這些數據準確地儲存到刀具數據庫中，然后通過程序中的刀補代碼來提取并執行。
刀補指令用T代碼表示。常用T代碼格式為：T xx xx，即T后可跟4位數，其中前2位表示刀具號，后兩位表示刀具補償號。當補償號為0或00時，表示不進行補償或取消刀具補償。有些系統 T代碼格式為： T xx ，即T后可跟2位數，2位數既表示刀具號，同時表示刀具補償號。
   若設定刀具幾何補償和磨損補償同時有效時，刀補量是兩者的矢量和。若使用基準刀具，則其幾何補償位置補償為零，刀補只有磨損補償。在圖示按基準刀尖編程的情況下，若還沒有磨損補償時，則只有幾何位置補償，?X=?Xj、?Z=?Zj；批量加工過程中出現刀具磨損后，則：?X=?Xj+?Xm、?Z=?Zj+?Zm；而當以刀架中心作參照點編程時，每把刀具的幾何補償便是其刀尖相對于刀架中心的偏置量。因而，第一把車刀：?X=?X1、?Z=?Z1；第二把車刀：?X=?X2、?Z=?Z3。
數控系統對刀具的補償或取消刀補都是通過拖板的移動來實現的。對帶自動換刀的車床而言，執行T指令時，將先讓刀架轉位，按前2位數字指定的刀具號選擇好刀具后，再按后2位數字對應的刀補地址中刀具位置補償值的大小來調整刀架拖板位置，實施刀具幾何位置補償和磨損補償。T代碼指令可單獨作一行書寫，也可跟在移動程序指令的后部。當一個程序行中，同時含有刀補指令和刀具移動指令時，是先執行T代碼指令，后執行刀具移動指令。
刀尖半徑補償
      雖然采用尖角車刀對加工及編程都很方便，但由于刀頭越尖就越容易磨損，并且當刀具太尖而進給速度又較大時，可明顯地感覺出一般的輪廓車削將產生車螺紋的效果，即使減小進給速度，也會影響到加工表面的粗糙度。為此，精車時常將車刀刀尖磨成圓弧過渡刃。采用這樣的車刀車內、外圓和端面時，刀尖圓弧不影響加工尺寸和形狀，但轉角處的尖角肯定是無法車出的，并且在切削錐面或圓弧面時，會造成過切或少切，因此，有必要對此采用刀尖半徑補償來消除誤差。
如圖所示，有刀尖存在時，對刀尖按輪廓線編程加工，即可以得到理想輪廓，不需要考慮刀補；而用圓弧頭車刀時，若還按假想刀尖編程加工而又不考慮刀補，則實際切削得到的輪廓將產生誤差，只有考慮刀補(人工考慮刀補量進行編程，即以偏移理想輪廓一個刀具半徑的軌跡線計算)編程加工后，方可保證切削得到理想輪廓線。當然也可以按照輪廓軌跡編程，再在程序中適當位置加上刀補代碼，讓機床自動進行刀補。
利用機床自動進行刀尖半徑補償時，需要使用G40、G41、G42指令。
      當系統執行到含T代碼的程序指令時，僅僅是從中取得了刀具補償的寄存器地址號(其中包括刀具幾何位置補償和刀具半徑大小)，此時并不會開始實施刀尖半徑補償。只有在程序中遇到G41、G42、G40指令時，才開始從刀庫中提取數據并實施相應的刀徑補償。
      G41——刀尖半徑左補償。沿著進給方向看，刀尖位置應在編程軌跡的左邊。
      G42——刀尖半徑右補償。沿著進給方向看，刀尖位置應在編程軌跡的右邊，如圖2-41所示。
      G40——取消刀尖半徑補償。刀尖運動軌跡與編程軌跡一致。
刀位點與刀尖方位
      刀位點即是刀具上用于作為編程相對基準的參照點。當執行沒有刀補的程序時，刀位點正好走在編程軌跡上；而有刀補時，刀位點將可能行走在偏離于編程軌跡的位置上。按照試切對刀的情況看，對刀所獲得的坐標數據就是刀尖的坐標，采用對刀儀，也基本上是按刀尖對刀的。而事實上，對于圓弧頭車刀而言，這個刀尖是不存在的，是一個假想的刀尖點(如圖 (a)中A點)。當然，也可通過測出刀尖圓弧半徑值來推測出刀尖圓弧中心點(圖 (a) 中B點)。編程時，通常就是用這樣兩個參照點來作為刀位點的，刀尖半徑補償也就是圍繞這兩種情況進行的。
事實上，當采用A點編程補償方式時，系統內部只對錐面及圓弧面計算刀補，而對車端面與車外圓則不進行刀補。當采用B點編程刀補方式時，則無論什么樣的輪廓線都需要進行刀補運算。當然，對有刀補功能的車床來說，無論用哪種補償方式，我們都只需要按零件最終得到的輪廓線進行編程，至于怎么具體地實施刀補，則是數控系統內部要做的事情。但對于沒有刀補功能的車床來說，考慮如何刀補則是編程者必須要考慮的問題，只有正確的刀補編程才能得到準確的輪廓軌跡。
雖然說只要采用刀徑補償，就可加工出準確的軌跡尺寸形狀，但若使用了不合適的刀具，如左偏刀換成右偏刀，那么采用同樣的刀補算法還能保證加工準確嗎？肯定不行。為此，就引出了刀尖方位的概念。圖 (b)所示為按假想刀尖方位以數字代碼對應的各種刀具裝夾放置的情況；如果以刀尖圓弧中心作為刀位點進行編程，則應選用0或9作為刀尖方位號，其他號都是以假想刀尖編程時采用的。只有在刀具數據庫內按刀具實際放置情況設置相應的刀尖方位代碼，才能保證對它進行正確的刀補；否則，將會出現不合要求的過切和少切現象。
刀徑補償的引入(初次加載)
      由沒有設定刀徑補償的運動軌跡到首次執行含G41、G42的程序段，即是刀尖半徑補償的引入過程。見圖2-43，編程時書寫格式為：
...
G40G00(G01) ... ；先取消以前可能加載的刀徑補償(如果
                     以前未用過G41或G42，則可以不寫這一行)
G41(G42) G01(G00) ...Dxx；  在要引入刀補的含坐標移
                                          動的程序行前加上G41或G42
刀徑補償的取消(卸載)
      執行過刀徑補償G41或G42的指令后，刀補將持續對每一編程軌跡有效；若要取消刀補，則需要在某一編程軌跡的程序行前加上G40指令，或單獨將G40作一程序行書寫。
   注意：
   (1) 刀徑補償的引入和卸載不應在G02、G03圓弧軌跡程序行上實施。
   (2) 刀徑補償引入和卸載時，刀具位置的變化是一個漸變的過程。
   (3) 當輸入刀補數據時給的是負值，則G41、G42互相轉化。
   (4)  G41、G42指令不要重復規定，否則會產生一種特殊的補償。

作者: chenchongqun 時間: 2012-1-11 11:53
資料很好啊，可以補充數控技術的理論知識了。

作者: jiangjsg 時間: 2012-2-1 13:20
資料很好啊。。。。。。。。。。。

作者: yym2011 時間: 2012-2-3 09:44
很好，看過了。、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

作者: yukunv6 時間: 2012-2-4 21:41
書啊，樓主很有心啊{:soso_e100:}

作者: 姚遙 時間: 2012-2-10 11:04
書啊都是基礎知識看了挺有用的

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