镗铣数控、车削数控加工与手工编程

1、2008.09东莞理工学院 卢盛林Phone:本课件在西安交大”数控技术”课件基础上修改,在此表示感谢数 控 技 术东莞理工学院机械工程学学院 2东莞理工学院机械工程学学院 3东莞理工学院机械工程学学院 4东莞理工学院机械工程学学院 一.程序编制的基本概念1. 数控加工程序编制概念数控加工程序编制概念 从零件图纸到数控加工指令的有序排列（制成控制介质）的全过程。 根据零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容， 按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上，再按规定把程序单制备成控制介质，变成数控系统能读取的信息，并通过输入设备送入数控装置

2、。 与其他语言（C、C+、VB等）编程异同 5东莞理工学院机械工程学学院 1. 编程方法：手工编程和自动编程 手动编程 定义：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（熟悉数控代码功能、编程规则，具备机械加工工艺知识和数值计算能力） 适用： 几何形状不太复杂的零件； 三坐标联动以下加工程序.(一般用于) 6东莞理工学院机械工程学学院 自自动编动编程程： 定定义义：编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，编程系统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。 过程：CAD-CAM 适用适用： 形状复杂的零件 虽不复杂但计算工作量大的零件（如非

3、圆曲 线轮廓的计算）7东莞理工学院机械工程学学院 q 比比较较用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比，平均约为 30：1。数控机床不能开动的原因中，有2030%是由于加工程序不能及时编制出造成的（解决办法：离线编程/offline ）编程自动化是当今的趋势！但手工编程是学习自动编程基础！8东莞理工学院机械工程学学院 二、二、 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤 9东莞理工学院机械工程学学院 10东莞理工学院机械工程学学院 2.2. 计计算算运动轨运动轨迹迹 根据图纸尺寸及工艺线路的要求：选定工件坐标系计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值；将坐标值按NC机床规

4、定编程单位（脉冲当量）换算为相应的编程尺寸。11东莞理工学院机械工程学学院 3. 编制程序及初步校验编制程序及初步校验 根据制定的加工路线、切削用量、选用的刀具、辅助动作，按照数控系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序，并进行校核、检查上述两个步骤的错误。 12东莞理工学院机械工程学学院 4.制制备备控制介控制介质质 将程序输入至计算机，通过网络传输或者拷贝至机床。若程序较简单，也可直接通过机床的键盘输入。13东莞理工学院机械工程学学院 5. 程序的校程序的校验验和和试试切切 所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正式加工。如有错误，应分析错误产生的原因

5、，进行相应的修改。 常用的校验和试切方法：阅读法、阅读法、模拟法、试切法等。模拟法、试切法等。14东莞理工学院机械工程学学院 三、数控加工工艺简介和数控加工方法 1. 数数控加工的工控加工的工艺艺分析分析 数控机床加工零件除按一般方式对零件进行工艺分析外，还 必须注意以下几点：加工加工线线路的确定路的确定工件的装夹方式工件的装夹方式切削用量的切削用量的选择选择程序程序编编制中的制中的误误差差15东莞理工学院机械工程学学院 （1）加工）加工线线路的确定路的确定 加工线路加工线路加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹次序。孔孔类类加工（加工（钻孔、镗孔）原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减 少空行程

6、： n 个)(1)1(2bananb+-=-+=（黄线长红线长ba+切入/出段+切入/出段16东莞理工学院机械工程学学院 车车削或削或铣铣削：削： 原则： 尽量采用切向切入/出，不用径向切入/出，以避免由于切入/出路线的不当降低零件的表面加工质量。 17东莞理工学院机械工程学学院 l 空空间间曲面的加工曲面的加工 (c)(b)(a)18东莞理工学院机械工程学学院 加工加工线线路的路的选择应选择应遵遵从从的原的原则则：尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率。保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件的工艺要求。利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作量。19东莞理工学院机械工程

7、学学院 （2） 工件的装工件的装夹夹方式方式 尽可能选用标准夹具（组合夹具），在成批生产时才考虑专用夹具，并力求夹具结构简单。 装卸工件要方便可靠，以缩短辅助时间和保证安全。 工件定位夹紧的部位应不妨碍各部位的加工、刀具更换及重要部位的测量。尤其要避免刀具与工件、刀具与夹具产生碰撞的现象。 夹具的安装要准确可靠，同时应具备足够的强度和刚度，以减小其变形对加工精度的影响。 应尽可能采用磁、气压、液压夹具。 20东莞理工学院机械工程学学院 （3）切削用量的）切削用量的选择选择 影响切削条件的因素有： 机床、工具、刀具及工件的刚性； 切削速度、切削深度、切削进给率； 工件精度及表面粗糙度； 刀具预期

8、寿命及最大生产率； 切削液的种类、冷却方式； 工件材料的硬度及热处理状况； 工件数量； 机床的寿命。 上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素。21东莞理工学院机械工程学学院 （4）程序）程序编编制中的制中的误误差差 数控机床上加工零件的误差分类：加工过程的误差：加工过程的误差：它是加工误差的主体，主要包括数控系统（包括伺服）的误差和整个工艺系统（机床刀具夹具毛坯）内部的各种因素对加工精度的影响。 编程误差编程误差：逼f程逼插圆（，）：采用近似计算方法逼近列表曲线、曲面轮廓时所产生的误差：采用直线段或圆弧段插补逼近零件轮廓曲线时产生的误差：数据处理中为满足分辨率（最小设定单位）的

9、要求，进行数据圆整（四舍五入）产生的误差插圆程零=(0.10.2)22东莞理工学院机械工程学学院 23东莞理工学院机械工程学学院 （2）旋）旋转转体体类类零件的加工方法零件的加工方法 采用数控车床或数控磨床加工，车削零件的毛坯多为棒料或锻坯，加工余量较大且不均匀，在编程中，粗车加工线路要重点考虑。432124东莞理工学院机械工程学学院 25东莞理工学院机械工程学学院 26东莞理工学院机械工程学学院 三三轴两联动轴两联动加工加工-“行切法行切法” ”。 以X、Y、Z轴中任意两轴作插补运动，另一轴（轴）作周期性进给。这时一般采用球头或指状铣刀，在可能的条件下，球半径应尽可能选择大一些，以提高零件表

10、面光洁度。YXZ27东莞理工学院机械工程学学院 SSXYSSZXYXZ28东莞理工学院机械工程学学院 Z29东莞理工学院机械工程学学院 ZOAXBY30东莞理工学院机械工程学学院 31东莞理工学院机械工程学学院 根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算编程时所需要的资料，称为数控加工的数值计算。数值计算的内算编程时所需要的资料，称为数控加工的数值计算。数值计算的内容包括计算零件轮廓的基点坐标以及刀具中心运动轨迹的坐标。容包括计算零件轮廓的基点坐标以及刀具中心运动轨迹的坐标。基点：各几何元素间的连接点，如直线与直线的交点，基点：各几何元素间的连接点，如直线与直线的交点，直线与圆弧的交点或切点，圆弧与圆弧的交点或切点等。直线与圆弧的交点或切点，圆弧与圆弧的交点或切点