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1、14603B第二章数控加工程序输入及预处理第二章数控加工程序输入及预处理第一节数控加工程序输入第二节数控加工程序的译码与诊断第三节刀具补偿原理第四节其他预处理14603B一、纸带阅读机输入图2-1八单位标准穿孔纸带尺寸规格14603B1.纸带阅读机工作原理图2-2纸带阅读机原理图1光源2透镜3光敏管4主动轮5压轮6起动衔铁7制动衔铁8导向轮9纸带14603B2.纸带阅读机接口电路图2-3纸带阅读机接口电路14603B二、键盘方式输入1.键盘输入功能键盘是一种常用的输入方式。在现代数控机床上，一般都配有键盘，供数控机床操作者输入数控加工程序(一般为部分或简单的数控加工程序)和控制信息，例如控制参
2、数、补偿数据等。这种输入方式称为手动数据输入(MDI)方式。2.键盘的输入处理14603B2.键盘的输入处理图2-4键盘中断服务程序流程框图14603B三、存储器方式输入图2-5数控加工程序存储器14603B四、通信方式输入图2-6数控加工程序输入过程14603B五、数控加工程序的存储表2-1常用数控加工代码及对应内码14603B表2-2数控加工程序存储区内部信息五、数控加工程序的存储14603B第二节数控加工程序的译码与诊断第二节数控加工程序的译码与诊断一、数控加工程序的译码二、数控加工程序的诊断三、软件实现2-22-2数控机床的编程步骤数控机床的编程步骤一、数控机床编程的概念一、数控机床编
3、程的概念数控编程：从数控编程：从分析零件图纸分析零件图纸到制成数控机床所能识到制成数控机床所能识 别的别的数控加工程序数控加工程序的过程，称为数控编程。的过程，称为数控编程。程序单：记录工艺过程、工艺参数的表格，称为程程序单：记录工艺过程、工艺参数的表格，称为程 序单。序单。二、数控机床编程的内容和步骤二、数控机床编程的内容和步骤1 1、工艺分析、工艺分析1 1）分析零件图样）分析零件图样u数控加工合理性分析：数控加工合理性分析：哪些零件适合于数控机床的加工以及哪些零件适合于数控机床的加工以及适合于在哪一类机床上加工。适合于在哪一类机床上加工。n合理性分析考虑的因素是：合理性分析考虑的因素是：
4、零件的技术要求能否保证；零件的技术要求能否保证；对提高生产率是否有利；对提高生产率是否有利；经济上是否合算。经济上是否合算。u分析零件图中的尺寸标注方法分析零件图中的尺寸标注方法统一基准标注方法统一基准标注方法 分散基准标注方法分散基准标注方法 fabcdedfabceX XY YO Ou分析构成零件轮廓的几何元素条件分析构成零件轮廓的几何元素条件SR5SR5121214143232 1616 1212例例1 1工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸u分析工件结构的工艺性分析工件结构的工艺性4 45 53 34 44 44 4例例2 2工件
5、内槽及缘板间的过渡圆角半径不应过小工件内槽及缘板间的过渡圆角半径不应过小例例3 3 工件槽底圆角半径不宜过大工件槽底圆角半径不宜过大2 2）确定工艺过程）确定工艺过程u对刀点与换刀点的确定对刀点与换刀点的确定H对刀点：是数控加工时刀具相对运动的起点，对刀点：是数控加工时刀具相对运动的起点，也是程序的起点。也是程序的起点。H刀位点：是指确定刀具位置的基准点。刀位点：是指确定刀具位置的基准点。H换刀点：是转换刀位置的基准点。换刀点：是转换刀位置的基准点。平头立铣刀平头立铣刀球头铣刀球头铣刀钻头钻头车刀、镗刀车刀、镗刀实际加工轮廓线实际加工轮廓线编程加工轮廓线编程加工轮廓线XYOu加工路线的确定加工
6、路线的确定n 确定加工路线的原则确定加工路线的原则 1 1）加工路线应保证被加工工件的精度和表面粗糙度。）加工路线应保证被加工工件的精度和表面粗糙度。2 2）设计加工路线要减少空行程时间，提高加工效率。）设计加工路线要减少空行程时间，提高加工效率。3 3）简化数值计算和减少程序段，减少编程工作量。）简化数值计算和减少程序段，减少编程工作量。4 4）根据工件的形状、刚度、加工余量、机床系统的刚）根据工件的形状、刚度、加工余量、机床系统的刚 度等情况，确定循环加工次数。度等情况，确定循环加工次数。5 5）合理设计刀具的切入与切出的方向。采用单向趋近）合理设计刀具的切入与切出的方向。采用单向趋近 定
7、位方法。定位方法。6 6）合理选用铣削加工中的顺铣和逆铣方式。）合理选用铣削加工中的顺铣和逆铣方式。例例1 1 数控车床加工路线数控车床加工路线 数控车床车削端面加工路线数控车床车削端面加工路线 数控车床车削外圆加工路线数控车床车削外圆加工路线 动画动画例例2 2 数控铣床加工路线数控铣床加工路线外轮廓铣削的加工路线外轮廓铣削的加工路线 内轮廓铣削的加工路线内轮廓铣削的加工路线动画动画铣削内腔的加工路线铣削内腔的加工路线例例3 3 孔加工定位路线孔加工定位路线u确定定位和夹紧方案确定定位和夹紧方案 在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题：在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题：（1 1）尽
8、可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准）尽可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一；的统一；（2 2）尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次）尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹后能加工出全部待加工表面；装夹后能加工出全部待加工表面；（3 3）避免采用占机人工调整时间长的装夹方案；）避免采用占机人工调整时间长的装夹方案；（4 4）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。例例 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位薄壁套筒薄壁套筒薄壁箱体薄壁箱体o oX XY Y加工直线加工直线插补曲线插补曲线
9、加工曲线加工曲线o o插补曲线插补曲线X XY Y2 2、数值计算、数值计算14603B一、数控加工程序的译码(一)代码识别(二)功能码翻译14603B一、数控加工程序的译码图2-7代码识别流程图14603B(一)代码识别代码识别是通过软件将数控加工程序缓冲器中的内码读出，并判断该数据的属性。如果是数字码，则立即设置相应的标志并转存；如果是字母码，则进一步判断该码的具体功能，然后设置代码标志并转入相应的处理。在判断字母码功能时一般按查寻方式进行，即串行比较各个字符，因此处理速度较慢。由于译码的实时性要求不高，可以安排在数控系统软件的后台程序中完成，利用其空闲时间进行译码，一般来讲仍是能满足要求
10、的。14603B(二)功能码翻译表2-3常用G代码的分组14603B(二)功能码翻译表2-4常用M代码的分组14603B(二)功能码翻译表2-5译码结果缓冲器存储格式14603B(二)功能码翻译图2-8数控加工程序译码过程示意图14603B二、数控加工程序的诊断(一)语法错误现象(二)逻辑错误现象14603B(一)语法错误现象1)程序段的第一个代码不是N代码。2)N代码后的数值超过了CNC系统规定的取值范围。3)N代码后出现负数。4)在数控加工程序中出现不认识的功能代码。5)坐标值代码后的数据超越了机床的行程范围。6)S代码所设置的主轴转速超过了CNC系统规定的取值范围。7)F代码所设置的进给
11、速度超过了CNC系统规定的取值范围。8)T代码后的刀具号不合法。9)出现CNC系统中未定义的G代码，一般的数控系统只能实现ISO标准或EIA标准中G代码的子集。10)出现CNC系统中未定义的M代码，一般的数控系统只能实现ISO标准或EIA标准中M代码的子集。14603B(二)逻辑错误现象1)在同一个数控加工程序段中先后出现两个或两个以上的同组G代码。2)在同一个数控加工程序段中先后出现两个或两个以上的同组M代码。3)在同一数控加工程序段中先后编入相互矛盾的尺寸代码。4)违反系统约定，在同一数控加工程序段中超量编入M代码。14603B图2-9数控加工程序译码与诊断流程图二、数控加工程序的诊断14603B三、软件实现对于CNC装置而言，数控加工程序的输入、译码和诊断是其必需的操作。由于译码结果缓冲器对某种数控系统来说是固定不变的，因此，可采用变址寻址的方式来确定译码结果在内存中的存放地址。为了寻址方便，在ROM中可设置一个译码结果缓冲器格式表格，并规定每种类型功能代码在该表中的位置，即相对表头的地址偏移量，以及该功能字的字节数、数据格式等。