数控程序编制PPT学习教案

1、会计学1数控程序编制数控程序编制2022年5月13日u记录数控加工程序的控制介质早期都用穿孔纸记录数控加工程序的控制介质早期都用穿孔纸带。目前在大多数情况下，都以磁盘、磁带取带。目前在大多数情况下，都以磁盘、磁带取代了纸带；或者通过计算机通信接口，将编好代了纸带；或者通过计算机通信接口，将编好的程序传送到机床数控系统中；一些简单的零的程序传送到机床数控系统中；一些简单的零件程序，一般都在数控系统的键盘上用手动数件程序，一般都在数控系统的键盘上用手动数据输入方式（据输入方式（MDIMDI）传送到数控系统中。）传送到数控系统中。u在编程过程中，用来记录工艺过程、工艺参数在编程过程中，用来记录工艺过

2、程、工艺参数和位移数据的表格或列表文件称为和位移数据的表格或列表文件称为”零件加工零件加工程序单程序单”，简称，简称“程序单程序单”，它是制备介质的，它是制备介质的依据。编程的关键问题是如何根据零件图纸正依据。编程的关键问题是如何根据零件图纸正确地编写出程序单。确地编写出程序单。第1页/共168页2022年5月13日数控编程的方法有两种：数控编程的方法有两种： 手工编程和自动编程两种。手工编程和自动编程两种。 （1 1）手动编程：整个编程过程由人工完成。）手动编程：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（不仅要熟悉数控代码和编对编程人员的要求高（不仅要熟悉数控代码和编程规则，而且还必须具备

3、机械加工工艺知识和数程规则，而且还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力）值计算能力） 手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件，手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件，程序段不多，容易由手工方式完成程序编制，此程序段不多，容易由手工方式完成程序编制，此法相对经济、及时。在点位加工及由直线与圆弧法相对经济、及时。在点位加工及由直线与圆弧组成的相对简单的轮廓加工中，手工编程仍广泛组成的相对简单的轮廓加工中，手工编程仍广泛使用。使用。 2.1.2 2.1.2 数控编程的方法简介数控编程的方法简介第2页/共168页2022年5月13日n （2 2）自动编程：利用）自动编程：利用“数控语言数控语言”编写

4、编写“零件源程零件源程序序”，经自动编程系统软件编译运行，并根据选定的数，经自动编程系统软件编译运行，并根据选定的数控机床控制系统的特定要求进行控机床控制系统的特定要求进行“后置处理后置处理”，后生成，后生成“目标程序目标程序”，制成加工介质（如：纸带、软盘）或工，制成加工介质（如：纸带、软盘）或工艺文件，这一过程称为艺文件，这一过程称为“自动编程自动编程”。n 自动编程也称计算机辅助编程；即程序编制工作自动编程也称计算机辅助编程；即程序编制工作的大部分或全部由计算机来完成。如完成坐标值计算、的大部分或全部由计算机来完成。如完成坐标值计算、编写零件加工程序单、自动地输出打印加工程序单和制编写零

5、件加工程序单、自动地输出打印加工程序单和制备控制介质等。自动编程方法减轻了编程人员的劳动强备控制介质等。自动编程方法减轻了编程人员的劳动强度，缩短了编程时间，提高了编程质量，同时解决了手度，缩短了编程时间，提高了编程质量，同时解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。工件表面工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。工件表面形状愈复杂，工艺过程愈繁琐，自动编程的优势愈明显。形状愈复杂，工艺过程愈繁琐，自动编程的优势愈明显。 第3页/共168页2022年5月13日n 自动编程的方法种类很多，发展也很迅速。自动编程的方法种类很多，发展也很迅速。根据编程信息的输入和计算机对信息的处理方根据编程信

6、息的输入和计算机对信息的处理方式的不同，可以分为式的不同，可以分为语言式自动编程语言式自动编程和和图形交图形交互式自动编程互式自动编程。n 语言式：直观性差，编程过程复杂抽象，不易掌语言式：直观性差，编程过程复杂抽象，不易掌握。同时，由于语言的描述能力有限，难以描述复握。同时，由于语言的描述能力有限，难以描述复杂的几何形状；缺少对零件形状、刀具运动轨迹的杂的几何形状；缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段。直观图形显示和刀具轨迹的验证手段。交互式：能有效地解决几何造型、零件几何形状交互式：能有效地解决几何造型、零件几何形状的显示，交互设计、修改及刀具轨迹生成，进给过的显

7、示，交互设计、修改及刀具轨迹生成，进给过程的仿真显示、验证等问题。把加工零件的图形信程的仿真显示、验证等问题。把加工零件的图形信息输送给计算机，通过系统软件的处理，就能自动息输送给计算机，通过系统软件的处理，就能自动生成数控加工程序。它是建立在生成数控加工程序。它是建立在CAD和和CAM的基础的基础上的。上的。第4页/共168页2022年5月13日n自动编程适用于：自动编程适用于：形状复杂的零件，特别是非圆曲线、列表曲线或曲面形状复杂的零件，特别是非圆曲线、列表曲线或曲面的零件。的零件。虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件）。零件）。

8、虽不复杂但计算工作量大的零件（如轮廓加工时，非虽不复杂但计算工作量大的零件（如轮廓加工时，非圆曲线的计算）。圆曲线的计算）。 据国外统计：据国外统计：用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比，平均约为时间之比，平均约为 3030：1 1。数控机床不能开动的原因中，有数控机床不能开动的原因中，有2030%2030%是由于加工程是由于加工程序不能及时编制出序不能及时编制出造成的造成的第5页/共168页2022年5月13日2.1.3 2.1.3 数控编程的几何基础数控编程的几何基础第6页/共168页2022年5月13日第7页/共168页20

9、22年5月13日第8页/共168页2022年5月13日第9页/共168页2022年5月13日n坐标轴的命名规定坐标轴的命名规定n(1)(1)坐标系中的各个坐标轴与机床的主要导轨相平行。坐标系中的各个坐标轴与机床的主要导轨相平行。n(2) A(2) A、B B、C C分别表示绕分别表示绕X X、Y Y、Z Z的轴线或绕与的轴线或绕与X X、Y Y、Z Z轴线相平轴线相平行的轴的转动。其正方向用右手螺旋定则确定。行的轴的转动。其正方向用右手螺旋定则确定。n(3)(3)加工过程中不论是刀具移动还是工件移动，一律假定工件静加工过程中不论是刀具移动还是工件移动，一律假定工件静止不动，而刀具在移动，并规定

10、刀具远离工件的运动方向为坐标止不动，而刀具在移动，并规定刀具远离工件的运动方向为坐标轴的正方向。轴的正方向。n(4)(4)如果把刀具看作静止不动，工件移动，那么在坐标轴的字母如果把刀具看作静止不动，工件移动，那么在坐标轴的字母上加上加“”；加；加“”字母表示的工件运动正方向与不加字母表示的工件运动正方向与不加“”之同一字母表示的刀具运动方向相反。之同一字母表示的刀具运动方向相反。n 确定机床坐标轴时，一般先确定确定机床坐标轴时，一般先确定Z轴，再确定轴，再确定X轴和轴和Y轴。轴。第10页/共168页2022年5月13日立式5轴数控铣床的坐标系第11页/共168页2022年5月13日nZ轴轴:平

11、行于机床主轴（传递切削动力）的轴线作为平行于机床主轴（传递切削动力）的轴线作为Z轴，轴，刀具远离工件的方向为刀具远离工件的方向为Z轴的正方向轴的正方向。n对于有主轴的机床对于有主轴的机床：如卧式车床和立式升降台铣床等，：如卧式车床和立式升降台铣床等，以机床主轴轴线作为以机床主轴轴线作为Z轴；轴；n对于没有主轴的机床对于没有主轴的机床：如牛头刨床，规定垂直于装夹面：如牛头刨床，规定垂直于装夹面的坐标轴为的坐标轴为Z轴。轴。n对于有几根主轴的机床对于有几根主轴的机床：如龙门铣床，选择其中一个与：如龙门铣床，选择其中一个与工作台面相垂直的主轴为主要主轴，并以它来确定工作台面相垂直的主轴为主要主轴，并

12、以它来确定z轴方轴方向向n若主轴能摆动：若主轴能摆动：n在摆动的范围内只与标准坐标系中在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则这个坐标便的某一坐标平行时，则这个坐标便是是Z Z坐标；坐标；n若在摆动的范围内与多个坐标平行，若在摆动的范围内与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为则取垂直于工件装夹面的方向为Z Z坐坐标标第12页/共168页2022年5月13日第13页/共168页2022年5月13日n X X坐标坐标 标准规定：标准规定：X X轴为水平方向，且垂直于轴为水平方向，且垂直于Z Z轴并平行于工件的夹装面轴并平行于工件的夹装面n在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。在

13、刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。nZ Z轴水平（卧式），则从刀具主轴后端向工件看时，轴水平（卧式），则从刀具主轴后端向工件看时，X X坐坐标的正方向指向右边。标的正方向指向右边。nZ Z轴垂直（立式）：轴垂直（立式）：n单立柱机床，面对刀具主轴向立柱看单立柱机床，面对刀具主轴向立柱看时，时，X X的正方向指向右边；的正方向指向右边；n双立柱机床双立柱机床( (龙门机床龙门机床) )，从刀具向左，从刀具向左立柱看时，立柱看时，X X轴的正方向指向右边。轴的正方向指向右边。p在工件旋转的机床上（车床、磨床等），在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X X轴的运动方向是轴的运动方向是工件的径向

14、并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是方向是X X轴的正方向。轴的正方向。p对于无主轴的机床：对于无主轴的机床：如刨床等，则选定主要切削方向为如刨床等，则选定主要切削方向为X轴轴方向。方向。第14页/共168页2022年5月13日则从刀具主则从刀具主轴后端向工轴后端向工件看时，件看时，X X坐标的正方坐标的正方向指向右边。向指向右边。第15页/共168页2022年5月13日单立柱机床单立柱机床面对刀具主轴向立柱看时面对刀具主轴向立柱看时立式5轴数控铣床的坐标系第16页/共168页2022年5月13日第17页/共168页2022年5月

15、13日第18页/共168页2022年5月13日第19页/共168页2022年5月13日第20页/共168页2022年5月13日第21页/共168页2022年5月13日第22页/共168页2022年5月13日立式5轴数控铣床的坐标系第23页/共168页2022年5月13日第24页/共168页2022年5月13日第25页/共168页2022年5月13日第26页/共168页2022年5月13日 编程总是基于某一坐标系统的，编程总是基于某一坐标系统的，因此，弄清楚数控机床坐标系和因此，弄清楚数控机床坐标系和工件坐标系的概念及相互关系是工件坐标系的概念及相互关系是至关重要的。至关重要的。第27页/共16

16、8页2022年5月13日n1. 机床坐标系与机床原点及机床参考点机床坐标系与机床原点及机床参考点n 机床坐标系：机床坐标系：数控机床安装调试时便设定好的固定坐数控机床安装调试时便设定好的固定坐标系，并设有固定的坐标原点，就是标系，并设有固定的坐标原点，就是机床原点机床原点（机械原（机械原点），定义是：数控机床进行加工运动的基准参考点点），定义是：数控机床进行加工运动的基准参考点.n机床坐标系机床坐标系以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的坐标系，它具有唯一性。床固有的坐标系，它具有唯一性。n机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的机床坐标系是数控机床

17、中所建立的工件坐标系的参考坐标系。参考坐标系。注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的参考坐标系。系的参考坐标系。第28页/共168页2022年5月13日n 机床参考点机床参考点：用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。：用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。是机床坐标系中一个固定不变的极限点，其固定位置由各轴向的是机床坐标系中一个固定不变的极限点，其固定位置由各轴向的机械挡块来确定。对数控铣床、加工中心而言，机床参考点与机机械挡块来确定。对数控铣床、加工中心而言，机床参考点与机床原点重合，一般取在床原点重合，一般取在X

18、 X、Y Y、Z Z坐标的正方向极限位置上；对数控坐标的正方向极限位置上；对数控车床（如图示），机床原点取在卡盘右端面与旋转中心线的交点车床（如图示），机床原点取在卡盘右端面与旋转中心线的交点之处，机床参考点在车刀退离主轴端面和旋转中心线最远的某一之处，机床参考点在车刀退离主轴端面和旋转中心线最远的某一固定点。固定点。+X 第29页/共168页2022年5月13日n2.工件原点与工件坐标系工件原点与工件坐标系第30页/共168页2022年5月13日n 考虑到编程的方便性，工件坐标系中各轴的方向考虑到编程的方便性，工件坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床的坐标轴方向一致。应该与所使用的数控机

19、床的坐标轴方向一致。工件工件原点的设置一般应遵循下列原则原点的设置一般应遵循下列原则：n （1）工件原点与设计基准或装配基准重合，以利）工件原点与设计基准或装配基准重合，以利于于n 编程；编程；n （2）工件原点尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度）工件原点尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度值值n 小的工件表面上；小的工件表面上；n （3）工件原点最好选在工件的对称中心上；）工件原点最好选在工件的对称中心上；n （4）要便于测量和检验。）要便于测量和检验。n 注意：设定编程坐标系时，注意：设定编程坐标系时， 假定工件固定不动，用刀假定工件固定不动，用刀具运动的坐标系来编程。具运动的坐标系来编程。第31页

20、/共168页2022年5月13日n4. 机床坐标系与工件坐标系的关系机床坐标系与工件坐标系的关系n 机床坐标系与工件坐标系的相应坐标轴一般相平行，机床坐标系与工件坐标系的相应坐标轴一般相平行，方向也相同，但原点不同。工件原点与机床原点间的方向也相同，但原点不同。工件原点与机床原点间的距离称为工件原点偏置。加工时，这个偏置值需预先距离称为工件原点偏置。加工时，这个偏置值需预先输入到数控系统中。输入到数控系统中。第32页/共168页2022年5月13日Y轴偏置量X轴偏置量工件原点Z轴偏置量Y轴机床原点X轴Z轴卧式数控机床的坐标系X轴Z轴偏置量Y轴Y轴偏置量X轴偏置量机床原点工件原点立式数控机床的坐

21、标系Z轴第33页/共168页2022年5月13日n三、三、绝对坐标系与相对坐标系绝对坐标系与相对坐标系 n绝对坐标系：所有坐标值均从坐标原点计量的坐标系。所用绝对坐标系：所有坐标值均从坐标原点计量的坐标系。所用的编程指令称为绝对指令。绝对坐标常用的编程指令称为绝对指令。绝对坐标常用X X、Y Y、Z Z代码表示。代码表示。n增量坐标系：运动轨迹的终点坐标值相对于起点计量的坐标增量坐标系：运动轨迹的终点坐标值相对于起点计量的坐标系，其坐标原点是移动的。所用的编程指令称为增量指令。系，其坐标原点是移动的。所用的编程指令称为增量指令。增量坐标常用增量坐标常用U U、V V、W W代码表示。代码表示。

22、n如图如图210210，加工直线，加工直线ABAB，在绝对坐标系中表示，在绝对坐标系中表示B B点坐标值：点坐标值：XBXB3030，YBYB5050；在增量坐标系中表示；在增量坐标系中表示B B点坐标值为：点坐标值为：UBUB2020，VBVB3030第34页/共168页2022年5月13日n三三、分辨率（、分辨率（ResolutionResolution）n分辨率：两个相邻分散细节之间可以分辨的最小间隔。分辨率：两个相邻分散细节之间可以分辨的最小间隔。n分辨率对控制系统而言，它是可以控制的最小位移量。分辨率对控制系统而言，它是可以控制的最小位移量。n数控机床的最小位移量（最小设定单位，最小

23、编程单位，最小指令数控机床的最小位移量（最小设定单位，最小编程单位，最小指令增量，脉冲当量（步进电机）是指数控机床的最小移动单位，它增量，脉冲当量（步进电机）是指数控机床的最小移动单位，它是数控机床的一个重要技术指标。一般为是数控机床的一个重要技术指标。一般为0.00010.01mm0.00010.01mm，视具体机，视具体机床而定。）床而定。） n脉冲当量脉冲当量对应于每一个指令脉冲（最小位移指令）机床位移部对应于每一个指令脉冲（最小位移指令）机床位移部件的运动量。件的运动量。 n 编程时，所有的编程尺寸都应转换成与最小设定单位相对应的数量编程时，所有的编程尺寸都应转换成与最小设定单位相对应

24、的数量。n 编程尺寸有两种表示法：编程尺寸有两种表示法：n 1 1、 以最小设定单位为最小单位来表示；以最小设定单位为最小单位来表示；n 2 2、 以毫米为单位，以有效位小数来表示。以毫米为单位，以有效位小数来表示。n 如：如：X=524.295X=524.295，Y=36.52Y=36.52，最小设定单位为，最小设定单位为0.010.01，则：，则：n 1 1 法表示：法表示：X52430 Z3652X52430 Z3652n 2 2 法表示：法表示：X524.30 Z36.52X524.30 Z36.52第35页/共168页2022年5月13日第36页/共168页2022年5月13日n一一

25、. . 数控加工工艺特点数控加工工艺特点n1 1数控加工工艺的内容十分具体数控加工工艺的内容十分具体n 通用机床上由操作工人在加工中灵活掌握并可通过适时调整通用机床上由操作工人在加工中灵活掌握并可通过适时调整来处理的许多工艺问题，在数控加工时转变成为编程人员必须事先来处理的许多工艺问题，在数控加工时转变成为编程人员必须事先具体设计和具体安排的内容。具体设计和具体安排的内容。 n2 2数控加工的工艺处理相当严密数控加工的工艺处理相当严密n 在进行数控加工的工艺处理时，必须注意到加工过程中的每在进行数控加工的工艺处理时，必须注意到加工过程中的每一个细节，考虑要十分严密。编程人员不仅必须具备较扎实的

26、工艺一个细节，考虑要十分严密。编程人员不仅必须具备较扎实的工艺基础知识和较丰富的工艺设计经验，而且必须具有严谨踏实的工作基础知识和较丰富的工艺设计经验，而且必须具有严谨踏实的工作作风。作风。2.1.4 2.1.4 数控编程的工艺基础数控编程的工艺基础第37页/共168页2022年5月13日n二二. . 数控编程中工艺处理的内容数控编程中工艺处理的内容数控加工的合理性分析、零件的工艺性分析、工艺过程和工数控加工的合理性分析、零件的工艺性分析、工艺过程和工艺路线的确定、零件安装方法的确定、选择刀具和确定切削用艺路线的确定、零件安装方法的确定、选择刀具和确定切削用量。量。n三三. . 数控编程中工艺

27、处理的几个问题数控编程中工艺处理的几个问题n1.1.合理选择对刀点、换刀点合理选择对刀点、换刀点 “对刀点对刀点”就是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动就是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。由于程序段从该点开始执行，所以对刀点又称为的起点。由于程序段从该点开始执行，所以对刀点又称为“程序起程序起点点”或或“起刀点起刀点”。对刀点可选在工件上，也可选在工件外面（如。对刀点可选在工件上，也可选在工件外面（如选在夹具上或机床上）。选在夹具上或机床上）。n 选择对刀点的原则：选择对刀点的原则：1).1).要便于数学处理和简化编程；要便于数学处理和简化编程；n 2).2).在机床

28、上找正容易，加工中检查方便；在机床上找正容易，加工中检查方便；n 3).3).引起的加工误差小。引起的加工误差小。n 注：对刀点可选在零件上或零件外，应与零件的定位基准有一注：对刀点可选在零件上或零件外，应与零件的定位基准有一定的尺寸关系。尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。定的尺寸关系。尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。第38页/共168页2022年5月13日若对刀精度要求不高时，可直接选若对刀精度要求不高时，可直接选用零件上或夹具上的某些表面用零件上或夹具上的某些表面作为对刀面。作为对刀面。对刀点既是程序的起点又是程序的终对刀点既是程序的起点又是程序的终点。因此在成批生产中要考虑对点。因

29、此在成批生产中要考虑对刀点的重复精度，该精度可用对刀点的重复精度，该精度可用对刀点相距机床原点的坐标值（刀点相距机床原点的坐标值（x0 x0，y0y0）来校核。）来校核。n若对刀精度要求较高时，对刀点若对刀精度要求较高时，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。如以孔定位的工件，艺基准上。如以孔定位的工件，可选孔的中心作为对刀点。刀具可选孔的中心作为对刀点。刀具的位置则以此孔来找正，使的位置则以此孔来找正，使“刀刀位点位点”与与“对刀点对刀点”重合。重合。YZ3530工件对刀示意图刀具夹具垫板螺栓工件螺帽第39页/共168页2022年5月13日补充内容：数控编程

30、的工艺处理补充内容：数控编程的工艺处理“换刀点换刀点”是指刀架转位换刀时的位置。是指刀架转位换刀时的位置。该点可以是某一固定点（如加工中心机床，其换刀机械该点可以是某一固定点（如加工中心机床，其换刀机械手的位置是固定的），也可以是任意的一点（如车手的位置是固定的），也可以是任意的一点（如车床）。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转床）。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其他部件为准。其设定值可用实际位时不碰工件及其他部件为准。其设定值可用实际测量方法或计算确定。测量方法或计算确定。第40页/共168页2022年5月13日如立如立铣刀指刀具轴线与刀具底面的交点，球头铣刀指球头

31、铣刀的球心，铣刀指刀具轴线与刀具底面的交点，球头铣刀指球头铣刀的球心，车刀和镗刀指刀尖，钻头指钻尖。车刀和镗刀指刀尖，钻头指钻尖。补充内容：数控编程的工艺处理补充内容：数控编程的工艺处理第41页/共168页2022年5月13日n2.2.合理确定零件的加工路线合理确定零件的加工路线n n （1 1）确定加工路线的原则：）确定加工路线的原则：n n n 第42页/共168页2022年5月13日n（2 2）加工线路的确定）加工线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。加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹次序。n孔类加工（钻孔、镗孔）孔类加工（钻孔、镗孔）原则：在满足精度要求的前

32、提下，尽可能减原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减 少空行程；少空行程；n 个)(1)1(2bananb+-=-+=（兰线长红线长ba+切入/出段+切入/出段第43页/共168页2022年5月13日切向切入切向切入补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法第44页/共168页2022年5月13日n 在数控机床上车螺纹时，沿螺距方向的在数控机床上车螺纹时，沿螺距方向的Z Z向进给应和机向进给应和机床主轴的旋转保持严格的速比关系，因此应避免在进给床主轴的旋转保持严格的速比关系，因此应避免在进给机构加速或减速过程中切削。为此要有引入距离机构加速或减速过程中切削

33、。为此要有引入距离11和和超越距离超越距离22。如下图所示，。如下图所示，11和和22的数值与机床拖的数值与机床拖动系统的动态特性有关，与螺纹的螺距和螺纹的精度有动系统的动态特性有关，与螺纹的螺距和螺纹的精度有关。一般关。一般11为为2 25 5，对大螺距和高精度的螺纹取大，对大螺距和高精度的螺纹取大值；值；22一般取一般取11的的1/41/4左右。若螺纹收尾处没有退刀左右。若螺纹收尾处没有退刀槽时，收尾处的形状与数控系统有关，一般按槽时，收尾处的形状与数控系统有关，一般按4545退刀退刀收尾。收尾。第45页/共168页2022年5月13日第46页/共168页2022年5月13日n 铣削内轮廓

34、表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿零件轮廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切可沿零件轮廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两几何元素的交点处。下图所示为加出点选在零件轮廓两几何元素的交点处。下图所示为加工凹槽的三种加工路线。工凹槽的三种加工路线。 图图a a和和b b分别为用行切法和环切法加工凹槽的走刀路线；图分别为用行切法和环切法加工凹槽的走刀路线；图c c为先用为先用行切法最后环切一刀光整轮廓表面。三种方案中，行切法最后环切一刀光整轮廓表面。三种方案中，a a图方案最差，图方案最差，C C图方案最好。图方案最好。凹槽加

35、工路线凹槽加工路线 第47页/共168页2022年5月13日n 1. 1.铣削加工时应遵循切线方向切入和切出的原则；铣削加工时应遵循切线方向切入和切出的原则；n 2.2.轮廓铣削过程中要避免停顿，否则会因铣削力的轮廓铣削过程中要避免停顿，否则会因铣削力的突然突然n 变化，将在停顿处轮廓表面上留下刀痕。变化，将在停顿处轮廓表面上留下刀痕。n 3.3.在保证零件加工精度和表面粗糙度前提下，加工在保证零件加工精度和表面粗糙度前提下，加工时走时走n 刀路线尽量缩短。刀路线尽量缩短。n 如图示，如图示， a)a)走刀路线最短，表面粗糙度最差；走刀路线最短，表面粗糙度最差；b)b)走走刀路线最长；刀路线最

36、长；c)c)走刀路线方案最佳。走刀路线方案最佳。第48页/共168页2022年5月13日补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法第49页/共168页2022年5月13日4321第50页/共168页2022年5月13日补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法第51页/共168页2022年5月13日补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法第52页/共168页2022年5月13日YXZX补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法第53页/共16

37、8页2022年5月13日SSXYSSZXYXZ补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法第54页/共168页2022年5月13日1O2OZ补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法第55页/共168页2022年5月13日补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法第56页/共168页2022年5月13日补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法补充内容：数控加工工艺简介和数控加工方法第57页/共168页2022年5月13日n3.3.合理选择工件的装夹方法、刀具和切削用量合理选择工件的装

38、夹方法、刀具和切削用量n1）选用和设计夹具应遵循的原则）选用和设计夹具应遵循的原则n 尽量选用组合夹具，可调整夹具等标准化、通用化夹具，避尽量选用组合夹具，可调整夹具等标准化、通用化夹具，避免采用专用夹具；免采用专用夹具；工件的装卸要快速、方便、可靠，常采用气动、工件的装卸要快速、方便、可靠，常采用气动、液压夹具，以减少机床的停机时间；液压夹具，以减少机床的停机时间；零件上的加工部位要外露敞零件上的加工部位要外露敞开，不要因装夹工件而影响刀具进给和切削加工。开，不要因装夹工件而影响刀具进给和切削加工。n2）数控加工的刀具要求精度高、刚性好、耐用度高、尺寸稳定、）数控加工的刀具要求精度高、刚性好

39、、耐用度高、尺寸稳定、安装调整方便，因而需采用优质材料制造数控加工刀具，并优选刀安装调整方便，因而需采用优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。具参数。n 注：注：1、编程时，常需预先规定好刀具的结构尺寸和调整尺寸；、编程时，常需预先规定好刀具的结构尺寸和调整尺寸；2、应了解机床上所用的刀杠的结构尺寸及调整方法，调整范围，、应了解机床上所用的刀杠的结构尺寸及调整方法，调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。n3）选择切削用量的原则）选择切削用量的原则第58页/共168页2022年5月13日n 4.合理编制工艺文件合理编制工艺文件n 数控加工工艺文

40、件是数控加工产品验收的依据，是操作者要遵守、执数控加工工艺文件是数控加工产品验收的依据，是操作者要遵守、执行的规范，也是产品零件重复生产在技术上的工艺资料积累和储备。行的规范，也是产品零件重复生产在技术上的工艺资料积累和储备。n 数控加工工艺文件主要有：工序卡、刀具调整单、零件的加工程序单数控加工工艺文件主要有：工序卡、刀具调整单、零件的加工程序单等。等。n 数控加工的工艺文件主要有加工、数控刀具调整单、机床调整单、零数控加工的工艺文件主要有加工、数控刀具调整单、机床调整单、零件加工程序单等。件加工程序单等。n1). 工序卡工序卡n 工序卡用于自动换刀数控机床，是操作人员进行数控加工的主要指导

41、工序卡用于自动换刀数控机床，是操作人员进行数控加工的主要指导性工艺资料。性工艺资料。n2). 刀具调整单刀具调整单 n 数控机床上所用刀具一般都要在机外对刀仪上预先调整好刀具直径和数控机床上所用刀具一般都要在机外对刀仪上预先调整好刀具直径和长度。将调整好的刀具及其编号、型号、参数等填入刀具调整单中，作长度。将调整好的刀具及其编号、型号、参数等填入刀具调整单中，作为组装和调整刀具的依据。为组装和调整刀具的依据。n3). 机床调整单机床调整单n 机床调整单是操作人员在加工零件之前调整机床的依据，应记有机床机床调整单是操作人员在加工零件之前调整机床的依据，应记有机床控制柜面板上控制柜面板上“开关开关

42、”的位置，零件安装、定位和夹紧方法和键盘应键的位置，零件安装、定位和夹紧方法和键盘应键入的数据。入的数据。n4). 数控加工程序单数控加工程序单n 数控加工程序单是编程员根据工艺分析情况，经过数值计算，按照机数控加工程序单是编程员根据工艺分析情况，经过数值计算，按照机床特点的指令代码编制的。它是记录数控加工工艺过程、工艺参数、位床特点的指令代码编制的。它是记录数控加工工艺过程、工艺参数、位移数据的清单、以及手动数据输入移数据的清单、以及手动数据输入(MDI)、实现数控加工的主要依据。、实现数控加工的主要依据。第59页/共168页2022年5月13日图纸工艺分析（分析图样，确定加图纸工艺分析（分

43、析图样，确定加工工艺过程）工工艺过程） 在确定加工工艺过程时，编程人员在确定加工工艺过程时，编程人员要根据零件图样进行工艺分析，要根据零件图样进行工艺分析，然后选定机床、刀具与夹具；确然后选定机床、刀具与夹具；确定零件加工的工艺线路、工步顺定零件加工的工艺线路、工步顺序及切削用量等工艺参数等。序及切削用量等工艺参数等。 确定加工方法确定加工方法 加工路线的设计加工路线的设计 加工工序内容设计加工工序内容设计n1、确定工艺过程、确定工艺过程2.1.5 2.1.5 数控编程内容和步骤数控编程内容和步骤计算运动轨计算运动轨迹迹程序编制程序编制制备控制介制备控制介质质校验和试切校验和试切零件图纸零件图

44、纸错误错误修修改改 这些工作与普通机床加工零件时工这些工作与普通机床加工零件时工艺规程的编制基本上是相似的，但艺规程的编制基本上是相似的，但也有自身的一些特点。也有自身的一些特点。第60页/共168页2022年5月13日数控机床最适合加工下列类数控机床最适合加工下列类型的零件：小批量及多次投产型的零件：小批量及多次投产的零件；表面复杂的特别是自的零件；表面复杂的特别是自由曲面生成的零件；加工过程由曲面生成的零件；加工过程中需要在线测量的零件；一次中需要在线测量的零件；一次装夹可多个工位加工的零件等。装夹可多个工位加工的零件等。加工时要考虑所用数控机床的加工时要考虑所用数控机床的指令功能，充分发

45、挥数控机床指令功能，充分发挥数控机床的效能。的效能。第61页/共168页2022年5月13日n按已确定的加工路线和允许的零按已确定的加工路线和允许的零件加工误差，计算出所需的输入件加工误差，计算出所需的输入数控装置的数据，称为数值计算。数控装置的数据，称为数值计算。数值计算的主要内容是在规定的数值计算的主要内容是在规定的坐标系内计算零件轮廓和刀具运坐标系内计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值。动轨迹的坐标值。数值计算的复数值计算的复杂程度取决于零件的复杂程度和杂程度取决于零件的复杂程度和数控装置功能的强弱，差别很大。数控装置功能的强弱，差别很大。对于点位控制的数控机床（如数对于点位控制的数控机床

46、（如数控冲床等）加工的零件，一般不控冲床等）加工的零件，一般不需要计算，只是当零件图样坐标需要计算，只是当零件图样坐标系与编程坐标系不一致时，才需系与编程坐标系不一致时，才需要做一些坐标换算工作。要做一些坐标换算工作。错误错误计算运动轨计算运动轨迹迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介制备控制介质质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸修修改改2、计算运动轨迹（刀具运动轨迹的坐标数值计算、计算运动轨迹（刀具运动轨迹的坐标数值计算）第62页/共168页2022年5月13日n 对于形状比较简单的零件（如直线和圆弧对于形状比较简单的零件（如直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，需要计算出几何

47、组成的零件）的轮廓加工，需要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值，有的还要计算刀素的交点或切点的坐标值，有的还要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。对于形状比较复具中心的运动轨迹坐标值。对于形状比较复杂的零件（如非圆曲线、曲面组成的零件）杂的零件（如非圆曲线、曲面组成的零件）的轮廓加工，需要用直线段或圆弧段逼近，的轮廓加工，需要用直线段或圆弧段逼近，根据要求的精度计算出其节点坐标值。这种根据要求的精度计算出其节点坐标值。这种情况一般要用计算机来完成数值计算的工作。情况一般要用计算机来完成数值计算的工作。第63页/共168页202

48、2年5月13日 加工路线、工艺参加工路线、工艺参数及刀具运动轨迹确定数及刀具运动轨迹确定以后，编程人员可以根以后，编程人员可以根据数控系统规定指令代据数控系统规定指令代码及程序格式，编写零码及程序格式，编写零件加工程序单。此外，件加工程序单。此外，还应填写有关的工艺文还应填写有关的工艺文件，如数控加工工序卡件，如数控加工工序卡片、数控刀具卡片、数片、数控刀具卡片、数控刀具明细表等。控刀具明细表等。计算运动轨计算运动轨迹迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介制备控制介质质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误修修改改3 3、编制零件加工程序单编制零件加工程序单第64页/共16

49、8页2022年5月13日将程序单上的内容记将程序单上的内容记录录在控制介质上，作为在控制介质上，作为数数控系统的输入信息控系统的输入信息（若（若程序较简单，也可直程序较简单，也可直接接通过键盘输入）。通过键盘输入）。4、制备控制介质、制备控制介质第65页/共168页2022年5月13日5 5、程序的校验和试切、程序的校验和试切 所制备的控制介质，必须经过进一步的校所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，才能用于正式加工。一般验和试切削，才能用于正式加工。一般采用空走刀校验、空运转画图校验以检采用空走刀校验、空运转画图校验以检查机床运动轨迹与动作的正确性。查机床运动轨迹与动作的正确性。常

50、用的校验和试切方法：常用的校验和试切方法： 对于平面轮廓零件可在机床上用笔代替刀具、坐对于平面轮廓零件可在机床上用笔代替刀具、坐标纸代替工件进行空运转空运行绘图。标纸代替工件进行空运转空运行绘图。 对于空间曲面零件，可用蜡块、塑料、木料或价对于空间曲面零件，可用蜡块、塑料、木料或价格低廉的软材料作工件，进行试切，以此检查程格低廉的软材料作工件，进行试切，以此检查程序的正确性。序的正确性。第66页/共168页2022年5月13日n 在具有图形显示功能的机床上，用在具有图形显示功能的机床上，用静态显示（机床不动）或动态显示（模拟工静态显示（机床不动）或动态显示（模拟工件的加工过程）的方法，则更为方

51、便。件的加工过程）的方法，则更为方便。n 上述方法只能检查运动轨迹的正确性，上述方法只能检查运动轨迹的正确性，不能判别工件的加工误差。不能判别工件的加工误差。首件试切首件试切(在允在允许的条件下许的条件下)方法不仅可查出程序单和控制方法不仅可查出程序单和控制介质是否有错，还可知道加工精度是否符合介质是否有错，还可知道加工精度是否符合要求。要求。 当发现错误时，应分析错误的性质，或修改当发现错误时，应分析错误的性质，或修改程序单，或调整刀具补偿尺寸，直到符合图纸规程序单，或调整刀具补偿尺寸，直到符合图纸规定的精度要求为止。定的精度要求为止。第67页/共168页2022年5月13日从以上内容来看，

52、从以上内容来看，作为一名编程人员，不但作为一名编程人员，不但要熟悉数控机床的结构、要熟悉数控机床的结构、数控系统的功能及有关标数控系统的功能及有关标准，而且还必须是一名好准，而且还必须是一名好的工艺人员，要熟悉零件的工艺人员，要熟悉零件的加工工艺、装卡方法、的加工工艺、装卡方法、刀具、切削用量的选择等刀具、切削用量的选择等方面的知识。方面的知识。第68页/共168页2022年5月13日2.2 数控程序编制的基础知识数控程序编制的基础知识n 2.2.12.2.1 数字控制的标准代码数字控制的标准代码n 代码代码:是文字、数字、符号以及它们组合的总称，又称指令。它是文字、数字、符号以及它们组合的总

53、称，又称指令。它是程是程n 序的最小单元。序的最小单元。n 经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在有经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在有ISO和和EIA两种。两种。n ISOISO（International Standard OrganizationInternational Standard Organization）代码）代码 n 国际标准化组织标准（补偶代码，第八列为补奇列）国际标准化组织标准（补偶代码，第八列为补奇列）n EIAEIA（Electronic Industries AssociationElectronic Industries Association）代码）代

54、码n 美国电子工业协会标准（补奇代码，第五列为补奇美国电子工业协会标准（补奇代码，第五列为补奇列）列）l两种代码标准均采用八单位穿孔纸带，由信息孔和同步两种代码标准均采用八单位穿孔纸带，由信息孔和同步孔构成。孔构成。q编程指令编程指令系统操作代码的总称。系统操作代码的总称。第69页/共168页2022年5月13日n2.2.2 2.2.2 程序的结构与格式程序的结构与格式n 一个完整的零件加工程序由程序号（名）和若干程序段组成，每个程一个完整的零件加工程序由程序号（名）和若干程序段组成，每个程序段序段n由若干个指令字组成，每个指令字又由字母、数字、符号组成。例如：由若干个指令字组成，每个指令字又

55、由字母、数字、符号组成。例如：n O0600nN0010 G92 X0 Y0；nN0020 G90 G00 X50 Y60；nN0030 G01 X10 Y50 F150 S300 T12 M03；n.nN0100 G00 X-50 Y-60 M02；n上面是一个完整的零件加工程序，它由一个程序号和上面是一个完整的零件加工程序，它由一个程序号和1010个程序段组个程序段组成。成。n最前面的最前面的“O0600”0600”是整个程序的程序号，也叫程序名。每一个独是整个程序的程序号，也叫程序名。每一个独立的立的n程序都应有程序号，它可作为识别、调用该程序的标志。程序都应有程序号，它可作为识别、调用

56、该程序的标志。第70页/共168页2022年5月13日N001 G90 G01 X200 Y300 F15 S32 T01 M03；n N002 X250 Y350；n N003 G00 X0 Y0 M02；n 有些数控系统要求整个程序以有些数控系统要求整个程序以“%”或或“O”开始，开始，如如FANUC系统用系统用O, AB8400系统用系统用P, 而而Sinmerik8M用用%作为程序号的地址码；作为程序号的地址码；要求以要求以用用“；”表示结束表示结束（还有的系统用（还有的系统用LF，CR、EOB等符号），每个程序等符号），每个程序段中有若干个指令字，每个指令字表示一种功能。一段中有若干

57、个指令字，每个指令字表示一种功能。一个程序段表示一个完整的加工工步或动作。个程序段表示一个完整的加工工步或动作。第71页/共168页2022年5月13日 2. 程序段格式程序段格式 程序段格式是指一个程序段中字的排列顺序和表达程序段格式是指一个程序段中字的排列顺序和表达方式。不同的数控系统往往有不同的程序段格式，方式。不同的数控系统往往有不同的程序段格式，程序段格式不符合要求，数控系统就不能接受。程序段格式不符合要求，数控系统就不能接受。 数控系统曾用过的程序段格式有三种：固定顺序程数控系统曾用过的程序段格式有三种：固定顺序程序段格式、带分隔符的固定顺序格式（也称表格顺序段格式、带分隔符的固定

58、顺序格式（也称表格顺序）和字地址程序段格式。前两者在数控发展的早序）和字地址程序段格式。前两者在数控发展的早期阶段曾经使用过，但由于程序不直观，容易出错。期阶段曾经使用过，但由于程序不直观，容易出错。故现在已几乎不用，目前数控系统广泛采用的是字故现在已几乎不用，目前数控系统广泛采用的是字地址程序段格式。地址程序段格式。第72页/共168页2022年5月13日第73页/共168页2022年5月13日第74页/共168页2022年5月13日n 分隔符固定顺序格式（不需要地址判别电路）分隔符固定顺序格式（不需要地址判别电路）n 001 HT 90 HT 01 HT200 HT300 HT15 HT3

59、2 HT01 HT03 LFn 002 HT HT HT250 HT350 HT HT HT HT LFn 003 HT HT 00 HT0 HT0 HT HT HT HT02 LFn（3）字地址格式（需要地址判别电路）字地址格式（需要地址判别电路）n N001 G90 G01 X200 Y300 F15 S32 T01 M03；n N002 X250 Y350；n N003 G00 X0 Y0 M02；n 第75页/共168页2022年5月13日字地址程序段格式（字地址程序段格式（ISOISO及及GBGB推荐使用）推荐使用）程序段的长短、字数和字长都是可变的，字的排列顺序没有严格要求，程序段

60、的长短、字数和字长都是可变的，字的排列顺序没有严格要求，不需要的字及与上一程序段相同的续效字可以不写。不需要的字及与上一程序段相同的续效字可以不写。第76页/共168页2022年5月13日 字地址程序段格式也叫地址符可变程序段格式（或者字地址程序段格式也叫地址符可变程序段格式（或者称字地址程序段格式），这种格式的特点是：称字地址程序段格式），这种格式的特点是： q. 程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其 后再跟数字或无符号的数字。后再跟数字或无符号的数字。q. 指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任指令字在程序段中的顺序没有严格的