数控加工编程基础相关知识

第六章数控加工编程基础6.1概述6.2常见的数控系统6.3后置处理及DNC6.4数控编程系统概念6.5刀位计算基本原理6.6数控编程系统应用的策略6.1概述6.1.1CAM系统的发展过程

数控加工编程是CAD/CAM系统中的重要模块之一。由CAD系统所生成的产品以及数字模型与制造工艺有关的产品信息在CAM系统中转换为产品的应用模型，设计与制造所用模型的唯一性保证了产品的精确定义与制造；应用CAM系统，产品制造工程师可以在产品的零件模型上完成全部加工过程的模拟，选择优化的加工方法，并通过对刀具轨迹的验证以确认加工的正确性、工艺性、以及可靠性，从而实现了产品虚拟设计与制造的完整过程；数控加工编程系统的应用对缩短产品的制造周期，减少生产的准备时间，尤其是对于批量小、变化快、复杂程度大和精度要求高的产品具有明显优势。

CAM技术的起源于1950年数控机床的研究。起初通过手工穿孔纸带进行编程加工，用于编程的数控码（NCCode）主要是在两个二维坐标系统上的一些少量控制指令以及主轴转速和进给速度的控制指令。与计算机机器语言非常相近，将其改进为近似汇编语言的数控语言。在此领域的初步发展中，最重要的进展是APT语言（AUTOMATiCrogrammingTool）及其处理器与后置处理器（PostProcessor）的研制成果。语言结构简单，其处理器可以完成二维和三维的刀具轨迹计算和插值运算。70年代初期，出现了一系列的CAD／CAM集成系统，用户可以通过交互系统直观地、方便地检查刀具轨迹的生成情况。图形可以缩放、旋转，刀具轨迹可以修改（Modify）或者修剪（Triming）。6.1.2CAM系统的基本组成

目前系统的应用大致也可以分为几种类型：(1)CAD/CAM系统完全独立；

(2)CAD/CAM系统与单个数控机床或若干台机床以一定的控制网络相互连接。

通常将这种直接把数控信息传送给数控装置的方式称之为DNC（DirectNumericalControl）。

(3)CAD/CAM系统通过一定的控制系统网络相互连接。

CAM系统从用途上分类一般有：

(1)二轴至二轴半的切削加工，主要是二维加工并阶段性沿第三轴扩展；

(2)三轴以上的切削加工主要是曲面加工，曲面雕刻加工；

(3)电火花加工EDN（包括2轴以上）；

(4)线切割加工（WireCut）；

(5)板金加工（FabriCation），包括冲裁（Punch）、排样优化（Nest）以及分段冲裁（Nib－bling）；(6)等离子加工（Plasma）以及激光加工（Laser）。

按刀具的运动方式划分类型有：(1)点到点加工（PoinToPoint），孔加工；(2)线加工，包括直线、平面曲线和空间曲线；(3)曲面加工。

CAM系统还包括一些辅助功能。其中有：(1)加工参考坐标系的确定；

(2)刀具轨迹的变换（Transformation）；

(3)刀具轨迹的修改与编辑（ModifyandEdit）；

(4)各种库文件的管理（LibraryManagement）；

(5)后置处理（Postprocess）；

(6)系统内部宏定义语言以及宏控制（Macro）。刀具轨迹的修改与编辑一般有2种方式：(1)通过交互设备直接从图形上对轨迹修改；(2)由刀具轨迹输人文件CISF进行文本修改。

CLSF文件由类似APT语言的语句写成。6.2常见的数控系统6.2.1SIEMENS系统简介

SINUMERIK802D，其核心部件-PCU（面板控制单元）将CNC、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体。可靠性高、易于安装。SINUMERIK802D可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴。通过生产现场总线PROFIBUS将驱动器、输入输出模块连接起来。模块化的驱驱动装置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系系列伺服电电机，为机机床提供了了全数字化化的动力。。通过视窗窗化的调试试工具软件件，可以便便捷地设置置驱动参数数，并对驱驱动器的控控制参数进进行动态优优化。SINUMERIK802D集成了了内置PLC系系统，对对机床进进行逻辑辑控制。。采用标标准的PLC的的编程语语言Micro/WIN进行行控制逻逻辑设计计。并且且随机提提供标准准的PLC子程程序库和和实例程程序，简简化了制制造厂设设计过程程，缩短短了设计计周期。。功能：控制车床床、钻铣铣床可控制4个进给给轴和一一个数字字或模拟拟主轴三轴联动动，具有有直线插插补、平平面圆弧弧插补、、螺旋线线插补、、空间圆圆弧（CIP））插补等等控制方方式螺纹加工工、变距距螺纹加加工旋转轴控控制端面和柱柱面坐标标转换（（C轴功功能）前馈控制制、加速速度突变变限制程序预读读可达35段刀具寿命命监控主轴准停停，刚性性攻丝、、恒线速速切削FRAME功能能（坐标标的平移移、旋转转、镜象象、缩放放）标准G代代码编程程（DIN66025）和西西门子高高级语言言编程ISO标标准编程程车削、铣铣削工艺艺循环编编程蓝图编程程极坐标编编程程序存储储器容量量达340K字字节6.2.2FANUC系系统简介介CNC单单元的硬硬件结构构:基本配置置有主板板、存储储器板、、I/O板、伺伺服轴控控制板和和电源。。(1)主板：有主CPU用用于系统统主控，，原来用用80386，，从1998年年起改用用80486/DX2。此外外，显示示的CRT控制制也在该该板上。。(2)存储器板板：①系统的的控制软软件ROM(共共5片)。②伺服控控制软件件ROM1片片；③PMC-L的的ROM芯片2片，用用于存储储机床的的强电控控制逻辑辑程序；；④RAM芯片，，用于寄寄存CPU的中中间运算算数据，，根据需需要安装装。⑤CMOSRAM,用于存存储系统统和机床床参数、、零件加加工程序序。根据据用户要要求配置置,最大大可为128K字节。。CMOSRAM与与4.5V电电池相连连，关机机时保存存信息。。(3)I/O板板：是CNC单元元与机床床强电柜柜的接口口。接收收或输出出24V直流流信号，，由PMC实施施输入/输出控控制。I/O点点数可根根据机床床的复杂杂程度选选择。标标准配置置为104个输输入点，，72个个输出点点。(4)进给伺服服控制板板：上有2个CPU(TMS320)，用于于伺服的的数字控控制。每每个CPU控制制2个轴轴，一块块板可控控制4个个轴。该该板接受受主CPU分配配的伺服服控制指指令，输输出6个个相位各各差60°的脉脉宽调制制信号(每轴)，加于于各轴的的伺服驱驱动的功功率放大大器上。。(5)电源：主要有有5V直流电电，用于于各板的的供电。。24V直流流电，用用于单元元内各继继电器控控制。PMC控控制：PMC就就是可编编程序机机床控制制器，是是专门用用于控制制机床的的PLC。进给伺服服驱动：系统进给给轴的驱驱动使用用交流同同步电动动机，目目前为αα系列。。用于高高速加工工。主轴驱动动：系统可以以同时控控制2个个主轴电电动机,可以是是2个数数字式控控制的电电机，也也可以一一个数字字式，另另一个为为模拟式式控制电电机。主主轴轴控制用用单独的的CPU控制，，处理器器为TMS-320。。从CNC单元元输出的的控制指指令用一一条光缆缆送到主主轴的控控制单元元，数据据为串行行传送，，因此可可靠性比比较高。。系统的功功能：①Cs轴轮廓廓控制。。②②刚刚性攻丝丝。③③PMC轴控制制。④④主主轴双双刀架。。⑤⑤0.1μμm分辨辨率。⑥⑥加工工程序的的后台编编辑。⑦⑦菜单单编程。。⑧⑧图图形会话话在线自自动编程程。⑨⑨用用户宏宏程序。。6.3后后置置处理及及DNC在一般CAD/CAM系统上上生成的的刀具加加工轨迹迹文件（（CL））送入加加工设备备可以有有两种方方式：用用穿孔机机打出穿穿孔带再再由机床床读人；；采用计计算机直直接数控控方式（（DNC）。计算机数数控CNC与直直接数控控DNC之间主主要的区区别之一一，在于于系统中中信息流流的密度度。CNC系统统是根据据加工的的进程控控制信息息传输，，故可看看作是伪伪静态的的；DNC系统统同时控控制多台台机床、、多根加加工轴，，具有足足够高的的信息传传输密度度，故可可以看作作是动态态的数据据传输。。6.3.1后后置处处理CAD/CAM系统在在后置处处理的几几种方式式：(1)首首先将系系统内部部定义的的刀具运运动轨迹迹文件转转换为程程序员可可阅读的的标准APT语语言格式式文件，，若送人人机床须须再经后后置处理理转换为为机床数数控程序序。(2)将将生成的的刀具运运动轨迹迹文件用用图形显显示方式式提供给给程序员员，程序序员可以以在屏幕幕上进行行编辑，，再经过过后置处处理系统统处理后后送人机机床。(3)采采用以上上两种并并存的方方式。后置处理理系统与与具体的的数控机机床和数数控系统统有关，，因此，，一般的的CAD/CAM系统统总配置置了大量量的后置置处理程程序供用用户选择择使用。。后置处理理系统包包括以下下几个部部分：(1)控控制部分分（Control））:起起主控制制作用，，包括控控制刀位位数据文文件（CLDATA）的输输人，适适时调用用辅助功功能以及及将控制制转移到到刀具运运动计算算部分，，并在完完成某一一阶段处处理后输输出数控控指令代代码程序序（NCCode））。(2)输输入部部分（Input）:担负负刀具运运动数据据文件（（CLDATA）的的输入和和加工操操作参数数设置文文件（operationParameterSet）的的输入，，在主控控部分主主导下进进行。(3)辅辅助部部分（AuxiLiary））:与与特定定机床的的数控系系统的相相关，在在主控部部分的控控制下，，对刀具具运动的的输出确确定功能能和指令令模式，，刀具调调用T和和辅助指指令M。。(4)运运动部分分（Motion）:处理理零件系系统机床床坐标系系的变换换，刀具具运动坐坐标计算算及转换换，包括括线性化化和插补补处理。。(5)输输出部分分（Output））:在在主控下下接受辅辅助和运运动部分分的指令令和数据据，并按按一定机机床数控控系统要要求的格格式输出出加工的的指令代代码程序序。后置处理理系统实实质：是对刀位位文件CLF，，以及加加工操作作参数文文件OPF进行行编译的的系统。。6.3.2DNC系系统后置处理理器完成成的NC数控程程序送入入机床有有三种方方式:：(1)程程序经穿穿孔机打打出穿孔孔带，再再由机床床的纸带带阅读机机输入机机床控制制系统；；(2)将将程序存存放于磁磁盘等其其它存储储媒介上上，再由由机床数数控系统统所带的的驱动器器读入(3)直直接由DNC系系统将程程序传输输给机床床数控系系统。最早的DNC系系统同时时产生于于日本和和美国。。DNC系系统在构构造上一一般有两两种类型型：(1)BTR（Behind－the－－tape））方式:对早期带带有纸带带阅读系系统机床床实现DNC的的一种变变通，采采用DNC计算算机的通通讯电缆缆替代了了纸带机机（TapeReader）。(2)MCU（MachineContrdUnit）专用用机床控控制单元元方式:

通过过专用单单元取得得较精确确圆弧插插值，并并比BTR方方式有更更快的传传递速度度和机床床执行速速度。由由于其功功能可以以用软件件写入。。近年来DNC系系统突出出的特征征：(1)DNC系系统的基基本功能能已由其其原先在在DNC中的主主导地位位退向辅辅助地位位；(2)由于于NC加加工过程程的在线线数据输输人方式式的淘汰汰，基本本功能高高于扩展展功能的的优先权权已不复复存在；；(3)数控代代码程序序逐步向向较通用用的表示示形式发发展；(4)扩扩展功能能逐步增增加并对对基本功功能产生生重大影影响；(5)对对数据库库技术的的应用的的依赖性性大大增增加。DNC系系统的进进一步发发展有三三个主要要方面：：(1)高高度集成成化CAD/CAM/CAE系统的的应用，，使信息息从设计计分析到到制造管管理高度度集成；；(2)计算算机辅助助工艺计计划以及及制造过过程的信信息集成成；(3)制制造设备备、运载载设备以以及存储储设备的的高度自自动化和和柔性化化。6.3.3DNC通通讯讯接接口口串行行传传送送：在一一根根传传输输线线上上一一位位一一位位的的传传送送数数据据。特点点：1、、在在一一根根传传输输线线上上即即传传送送数数据据信信息息，，又又传传送送联联络络控控制制信信息息；；2、、数数据据格格式式有有固固定定要要求求，，分分异异步步和和同同步步数数据据格格式式，，对对应应的的分分为为异异步步通通讯讯和和同同步步通通讯讯；；3、、串串行行通通讯讯对对信信号号的的逻逻辑辑定定义义与与TTL不不兼兼容容，，需需要要进进行行逻逻辑辑关关系系和和逻逻辑辑电电平平转转换换；；4、、串串行行通通讯讯的的速速率率需需要要控控制制，，要要求求双双方方约约定定通通信信传传输输的的波波特特率率。。并口口的的特特点点：1、、在在多多根根数数据据线线上上以以数数据据字字节节为为单单位位与与I/O设设备备或或被被控控对对象象传传送送信信息息；；2、、除除少少数数场场合合外外，，一一般般要要求求在在接接口口和和外外设设之之间间至至少少还还要要设设置置两两根根握握手手（（联联络络））信信号号线线，，以以便便进进行行互互锁锁异异步步握握手手方方式式（（即即查查询询方方式式））的的通通信信；；3、、在在并并口口中中，，8位位或或16位位是是一一起起行行动动的的，，当当交交换换数数据据时时，，即即使使只只用用到到其其中中的的一一位位，，也也是是一一次次输输入入/输输出出8位位或或16位位；；4、、并并行行传传送送的的信信息息不不要要求求固固定定的的格格式式。。一、、串串口口目前前一一般般的的数数控控系系统统都都提提供供了了标标准准RS232C或或RS422或或RS423串串行行接接口口RS232C标标准准是是最最初初拟拟制制的的终终端端设设备备与与调调制制解解调调之之间间的的连连接接规规定定。。RS232C的的总总线线采采用用十十／／一一12伏伏电电压压脉脉冲冲进进行行信信息息传传送送，，在在30水水线线长长内内的的最最大大数数据据传传输输率率达达20000b/s。。在通通讯讯中中要要表表示示接接口口设设备备是是否否准准备备好好的的信信息息必必须须从从接接收收设设备备送送回回来来，，这这个个信信息息被被称称为为流流量量控控制制（（flowControl））或或握握手手（（handshaking））。。一般般有有两两种种握握手手方方式式：硬硬件件握握手手和和软软件件握握手手。。两两种种握握手手都都要要用用到到从从接接收收设设备备返返回回到到传传送送设设备备的的信信号号。。硬件件握握手手：只只要要接接收收设设备备准准备备好好它它就就沿沿着着专专用用的的握握手手电电路路（（DR））传传送送一一个个正正电电压压给给传传送送设设备备，，当当发发送送计计算算机机接接收收到到一一个个负负电电压压时时，，它它就就将将停停止止数数据据的的传传送送。。软件件握握手手：：信信号号是是在在数数据据线线（（2和和3））上上进进行行传传送送，，在在软软件件握握手手上上建建立立了了一一些些标标准准协协议议，，最最通通用用的的是是XON/XOFF协协议议。。在在XON/XOFF协协议议下下，，要要想想使使发发送送设设备备停停止止数数据据发发送送，，接接收收设设备备只只需需发发送送一一个个ASCll字字符符DC3（（十十进进制制的的19，，十十六六进进制制的的13））给给发发送送设设备备，，如如果果要要想想恢恢复复发发送送设设备备继继续续发发送送数数据据，，则则接接收收设设备备需需发发送送一一个个DC1（（十十进进制制17，，十十六六进进制制的的11））。。RS232C的的缺缺点点在在于于速速度度较较低低以以及及在在长长距距离离传传输输时时容容易易受受到到干干扰扰。。二、、并并口口并行行的的通通讯讯系系统统下下，，数数台台计计算算机机可可以以同同时时并并行行工工作作，，在在8位位总总线线系系统统下下几几台台计计算算机机的的并并行行传传输输速速率率可可以以达达1MB/S。。在微微机机系系统统中中得得到到广广泛泛应应用用的的是是IEEM88总总线线标标准准，，仅仅适适合合于于较较短短距距离离的的通通讯讯，，工工作作中中对对干干扰扰极极为为敏敏感感。。三、、协协议议在串串行行异异步步通通讯讯情情况况下下，，为为保保证证数数据据传传送送的的正正确确性性，，计计算算机机与与数数控控系系统统之之间间必必须须有有一一个个一一致致的的协协议议（（Protocols））。。一个个数数据据字字符符所所使使用用的的位位数数根根据据不不同同协协议议而而不不同同，，通通常常不不是是8位位就就是是7位位，，每每发发送送一一个个字字符符，，就就得得传传送送一一个个组组。。奇偶偶校校验验：：是是检检验验正正在在传传输输的的数数据据是是否否正正确确被被接接收收的的一一种种方方法法。。发发送送设设备备将将根根据据数数据据位位的的内内容容附附加加一一个个0或或1，，接接收收设设备备检检查查此此奇奇偶偶位位是是否否还还保保持持与与其其它它位位的的正正确确关关系系，，如如果果不不保保持持正正确确关关系系，，那那么么在在传传输输过过程程中中可可能能产产生生了了错错误误。。奇偶校验种类类：(1)Evenparity偶校校验，指数据据位中1的个个数加上奇偶偶校验位使1的总数为偶偶数。例如字母A的的二进制是01000001，其中中1的个数为为2是偶数，，则奇偶校验验位应为0，，使总的1的的个数保持偶偶数。(2)Oddparity奇校验验，指数据位位中1的个个数加上奇偶偶校验位总数数位奇数。(3)NOparity无无校验，指没没有奇偶校验验位。(4)Space校验验（或零校验验），有一位位奇偶校验位位，但总是0。(5)Mark校验验，其方法与与Space校验的方法法相同，只是是校验位总是是1。每个帧的尾部部总要发送一一个停止位（（StopBit）波特率（BaudRate））：在1秒钟钟内的离散信信号数。对于于二进制通讯讯来说，就是是指每秒传输输的二进制位位数（bitspersecondbps）。一般典典型使用的bps有110、150、300、600，，1200、、、4800、9600和19200。6.4数数控编程系统统概念6.4.1数数控机床的的坐标系统在数控机床上上的坐标轴和和运动方向的的定义国际标标准化组织ISO已有标标准制定。1)机床的直直线运动采用用笛卡尔直角角坐标系，其其坐标为X、、Y、Z并用用右手定律判判定方向。Z轴：与机床床的传递主功功率的主轴轴轴线一致。如如果在机床上上存在多根加加工轴，则使使用最多的那那根轴线可定定为Z轴。对对没有主轴的的机床，Z轴轴垂直于工作作台面。Z轴轴的正向规定定为增大工件件和刀具距离离的方向。X轴：水平，，且与工件的的装夹面平行行，与Z轴垂垂直。对于工工件旋转的机机床，X轴沿沿工件的径向向，刀具离开开工件旋转中中心的方向是是X轴的正向向。对于刀具具旋转的机床床，工作台的的左右移动为为X轴线，且且正向为右方方。Y轴：与Z、、X轴垂直，，且方向按右右手直角坐标标系确定。2)对于绕坐坐标X、Y和Z轴的旋旋转与摆动运运动，定义为为A、B、、C轴。其方方向按右旋螺螺纹前进的方方向确定。3)与X、Y、Z主要方方向平行的直直线运动，可可称为U、V、W坐标轴轴，也有称之之为第二坐标标系。4)为编程方方便，一律按按刀具相对于于工件运动来来确定坐标系系。机床坐标系统统简称MCS（MachineCoordinateSystem）。这个个坐标系的原原点所取得的的位置，即为为加工的基准准。此外，有些系系统中还允许许用户选择参参考坐标系，，简称RCS（Ref-erenceCoordinateSys－tem））。往往是在在这样的情况况下使用参考考坐标系：当当用户从工件件的某个部分分加工完毕后后，移动刀具具到另一部分分加工，如果果不必重新设设置一些加工工参数，则可可以使用RCS解决。数控多轴加工工实例五轴联动1五轴联动2五轴联动3五轴联动4五轴联动5五轴联动66.4.2切削刀具的参参数定义数控铣床在切切削加工中，，最常采用的的刀具类型主主要有三种，，即平瑞铣刀刀（ENDMILL））、带圆角的的铣刀（BULLNOSECUTTER））以及球头铣铣刀（BALLNOSECUTTER）。。(1)平端铣铣刀（ENDMILL）主要参数是铣铣刀直径D，，刀刃数（Flutes）以及刀具具的有效切削削长度L，，端铣刀端角角半径（ComerRadius）为零。一一般在数控程程序中以端面面中心点为刀刀位输出点（（Outpatpoint)多用用在平面加工工中，在曲面面加工中根据据工件形状也也可采用这类类刀具。(2)圆角铣铣刀端部带有圆角角（D/2＞＞r），有整整体式和镶刀刀片式。其NC输出点为为端部圆的中中心点。(3)球头铣铣刀在带有复杂曲曲面的工件加加工中广泛应应用，其参数数D/2=R。NC程程序的输出点点可以是球的的中心也可以以是球头最下下一点。6.4.3切切削加工中中的阶段划分分切削加工中的的阶段一般有有八个：1、刀具由机机床原点运动动到加工的起起点（StartPoint），，是快速运动动阶段（RapidMOVE）；；（快移）2、由起点到到切入开始点点（EngagePoint）为为刀具接近运运动阶段（Approach）。这这一阶段刀具具的进给速度度也可以是快快速运动（Engage）。（接近）3、以切入的的行程控制刀刀具的开始切切入点阶段，，其进给速度度应略低于正正常切削进给给量，以保证证安全。（进刀）4、刀具切入入后第一条加加工轨迹（FirstCut）阶阶段，可以由由用户自行定定义其加工进进给量；（第一刀）5、切削；刀具每条切削削轨迹（CutPath）之间的的移动量，称称之为每步切切人量（Stepover）或行行距。6、刀具完成成切削后退出出切削行程（（Retract）阶段段，一般取切切削进给速度度；（退刀）7、返回加工工起点阶段（（Return），刀具具运动速度可可取快速。（返回）8、由加工起起点返回机床床原点阶段；；（快移）6.5刀刀位计算基本本原理6.5.1二二维数控编编程的基本原原理在数控加工中中，数控机床床根据加工过过程中同时控控制的轴数可可分为二坐标标，三坐标、、四坐标以及及五坐标等。。如：X、Z轴采用数控控，则称为二二坐标数控机机床。数控机机床中两坐标标连动是指机机床的三个主主坐标X、Y、Z中同时时只能控制两两个坐标动作作，而第三个个坐标只是阶阶段性运动。。三坐标连连动是指机床床的三个坐标标轴可同时控控制。用来加加工带有简单单曲面外形的的零件。在三三坐标连动基基础上加工刀刀具摆动为A轴或转盘的的旋转为C轴轴，称为四坐坐标加工或五五坐标加工。。1）数控程序序数控程序是由由多个程序段段组成（BLOCK），，而程序段一一般用文字地地址格式表示示。例如N120G01X150Y300F450；其其中N120是程序段的的序号，G01代表直线线描补的功能能，X150和Y300是X、Y轴轴的移动坐标标或距离，F450是当当前的进给速速度，“；””表示段的结结束。NC代码主要要可分为以下下几个部分：：O码位于NC码的的最前端的码码。由地址0和4位数字字所组成，用用于表示程序序号。N码位于NC码中中各功能块的的前端。由地地址N和三位位数字所组成成，用来表示示段（BIDCK）程序序的序号。G码表示动作方式式（MODE）的码。由由地址G和H位数字所构构成，用来表表示不同的动动作方式F码代表刀具的进进给量。由地地址F和数值值组成，进给给量大J、由由数值确定。。S码表示机床主轴轴的转速。由由地址S和转转速大小的数数值组成。T码刀具选择代码码。由地址T和H位刀具具号组成。M码表示一些辅助助功能（如机机床主轴起动动、停止，冷冷却液的开、、关等）的代代码，由地址址M和两位数数字组成。2）二维半加加工轨迹生成成基本原理1.建立被加加工的边界轮轮廓曲线；2.从边界表表中取出元素素，并决定其其偏置的距离离和方向；3.生成新的的图素表，直直到旧的边界界表为空。在CAM系统统中不仅仅考考虑图形处理理技术，而且且还必须考虑虑CAM所特特有的制造工工艺和在工程程意义上的一一定规则与要要求。它主要要有以下几方方面：1.刀具形状状以及直径用用于计算刀具具的偏移补偿偿（CutterCompensation）2.容许误误差的指定最最大容容许误差主要要有两方面的的内容：即Int．Tol．和OutTol.Int．Tol．是指定定向着零件内内侧的最大偏偏差量。OutTol．是是指定向着刀刀具的零件外外侧的最大偏偏移量。3）刀具运动动控制面的定定义一般轮廓控制制运动由导动动面（DriveSurface）、零件面面（Partsurface）和和检查面（CheckSurface）这样样三个控制面面确定其运动动。下下面说明这三三个面的定义义。①导动面——是在进行行指定的切削削运动的过程程中，引导刀刀具保持在指指定公差范围围内运动的面面。②②零件面——主要在刀刀具沿导动面面运动时控制制刀具高度（（Z）的面。。

③检查面——指定刀具具在保持导动动面与零件面面的给定关系系情况下的运运动停止位置置的面。4）导动面和和刀具的关系系导动面和刀具具存在三种相相对关系，即即刀具在导动动曲线的右手手、刀具在导导动曲线的左左手以及刀具具在导动曲线线之上运动。。5）检查面和和刀具的关系系即刀具前缘切切于检查面（（TO）、刀刀具运动停止止在检查面上上（ON）、、刀具后缘切切于检查面上上（PAST）、刀具切切于导动面和和检查面的切切点上（TANTO）。。6）棱角过渡渡的处理直线连接过渡渡、圆弧连接接过渡或圆弧弧切线过渡方方法。7）提刀安全全平面（ClearancePlan）的确确定①避免刀具与与零件函台、、夹具或压板板冲撞；②②为操作作人员提供观观察加工情况况的空间；③③尽量量节省刀具空空行程的长度度。8）刀具的进进刀和退刀（（Leadin&Leadout））加工中考虑刀刀具的进刀和和退刀的意义义在于：使刀刀具比较安全全的接近被加加工的工件；；使加工表面面过渡光滑，，不留有接刀刀痕；提供加加工中刀具补补偿功能的过过渡段。进刀和退刀从从方式上分类类主要有：沿沿Z轴方向进进刀和退刀；；沿加工路径径的切线方向向进刀或退刀刀；沿与加工工路径相切的的圆弧进刀或或退刀；沿空空间某一方向向线进刀或退退刀；沿加工工路径的法线线方向进刀或或退刀。6.5.2三三维数控控编程的基本本原理三维CAM系系统的任务是是完成含有曲曲面形体零件件的加工模拟拟。

用参数数表示的曲面面方程P=P（u，，v）曲面的范围通通常用两个参参数的变化区区间所描述的的UV参数数平面给出。。CAM系统计计算刀具轨迹迹的方法主要要有:(1)采用解解析的方法求求刀位点；(2)采用数数值计算的方方法求刀位点点；(3)将曲面面分成小片的的三角形面进进行刀位计算算；思路是：按一定规律连连接相邻的三三个型值点生生成小三角片片，每个三角角片的形心为为刀触点。通通过三点确定定该小平面的的法向，即可可计算刀位点点。顺序连接接各个刀位点点，就可以形形成走刀轨迹迹。优点是：：不论原始曲曲面如何复杂杂，在算法上上均有统一性性；计算结果果可靠，算法法稳定性好。。(4)用线架架表示曲面进进行刀位计算算。即实际加工的的零件外形是是由刀具的曲曲线运动轨迹迹的复合生成成的。6.5.3曲曲面加工中中的零件表面面质量控制曲面加工中控控制加工精度度主要有两个个指标：1.加工工步距（Stepover）；2.加工工残留刀痕高高度（Scallop）。在应用CAM系统时应注注意几个方面面以便优化加加工：(1)精加加工如用球头头刀，则选用用的原则应当当是先用大半半径球刀，再再用小半径球球刀。(2)对于于具有凸形曲曲面的零件精精加工，应当当尽可能采用用大半径球刀刀加工，以便便在获得相同同零件加工表表面质量下减减少加工的行