数控编程加工第一章b

数控加工工艺与编程胜利职业学院胜利职业学院课程目录第一章概论第二章数控加工工艺基础第三章数控编程基础第四章数控车床加工及其程序编制第五章数控铣床和加工中心加及其程序编制第六章数控电火花线切割加工第七章宏程序在数控编程中的应用胜利职业学院第一章概论第一节数控加工技术的概况第二节数控加工的特点第三节数控机床的加工原理第四节数控加工技术的主要应用对象第五节数控编程技术第六节数控技术的发展趋势胜利职业学院第一节数控加工技术的概况一、数控概念数字控制(NC）：用数字化信息进行控制的自动控制技术.其含义使用以数值和符号构成的数字信息自动控制机床的运转.

一般说，数控加工技术涉及数控机床加工工艺和数控编程技术两个方面．第一章概论胜利职业学院从机床的定义出发，可从以下几点理解机床的概念：机床是对金属或其他材料的坯料或工件进行加工，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。机械产品的零件通常都是用机床加工出来的。机床是制造机器的机器，也是能制造机床本身的机器，这是机床区别于其他机器的主要特点，故机床又称为工作母机或工具机。机床（也称车床）通常称为工作母机，它是制造世界上一切机器的机器。没有它，大工业的生产和现代世界，将回到它们的原始状态中去。世界将不堪设想。科学技术和社会生产的不断发展，对机械产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一。

单件、小批生产占机械加工的80％左右，满足多品种、小批量、精度要求高、产品更新换代的要求，需要一种灵活、通用、能够适用产品频繁变化的柔性自动化机床——数控机床，加工不同的零件时，它不需要改变机床的结构，只需改变加工程序即可。

二、数控机床的出现和发展史第一代:1952年,美国麻省理工学院研制，电子管控制的第一台三坐标联动的铣床；1958第二代:1959年,出现了晶体管控制的“加工中心”；1964

第三代:1965年,出现了小规模集成电路.使数控系统的可靠性得到了进一步的提高；以上三代数控系统都是采用专用控制硬件逻辑数控系统,称为普通数控系统,即NC系统.1972

第四代:1967年以计算机作为控制单元的数控制系统.1978

第五代:1970年,美国英特尔开发使用了微处理器CNC.1981

第一节数控加工技术的概况胜利职业学院3、我国1958年起步20世纪60年代末70年代初

—研制出一些晶体管式数控系统20世纪80年代初1985年进入实用阶段1986—1990年数控机床大发展时期1991年300多种原中捷友谊厂生产中国第一台数控机床东芝事件60年代末巴黎统筹委员会15个国家组成三轴以上数控机床苏联东欧九轴船用螺旋桨设备1985造成低噪音潜艇1986年相撞1海里=1.85公里200海里第二节数控加工的特点1.自动化程度高在数控机床上加工工件时，除了手工装卸工件外，全部加工过程都可由机床自动完成。这样大大减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件。2.具有加工复杂形状零件的能力运动的任意性使其能完成普通加工方法难以完成或者无法进行的复杂形面加工。第一章概论胜利职业学院3.生产准备周期短在数控机床上加工新的零件，大部分准备工作是根据零件图样编制的数控程序，而不是准备靠模、专用夹具等工艺装备，而且编程工作可以离线进行。这样大大缩短了生产的准备时间，因此应用数控机床十分有利于产品的升级换代和新产品的开发。4.加工精度高加工精度高，质量稳定。加工尺寸精度在0.005～0.01mm之间，不受零件复杂程度的影响。由于大部分操作都由机器自动完成，因而消除了人为误差，提高了批量零件尺寸的一致性，同时精密控制的机床上还采用了位置检测装置，更加提高了数控加工的精度。5.易于建立与计算机间的通信联络由于机床采用数字信息控制，易于与计算机辅助设计系统连接，形成CAD/CAM一体化系统，并且可以建立各机床间的联系，容易实现群控。机械常用长度单位1米（m）=1000毫米（mm）

1毫米（mm）=10丝米（dmm）

1毫米（mm）=100忽米（cmm）

1毫米（mm）=1000微米（μm）

1微米（μm）=1000纳米（nm）

1纳米（nm）=1000皮米（pm）

1皮米（pm）=1000飞米（fm）1飞米（fm）=1000阿米（am）

一、数控机床的组成：

1.程序编制及控制介质程序—包括加工零件所需的全部信息和刀具相对工件的位移信息。载体—穿孔纸带、磁带、磁盘（软盘、硬盘、内存RAM）格式

2.输入/输出装置1）控制介质输入2）手动输入3）输入储存器第三节数控机床的加工原理第一章概论胜利职业学院3.数控装置(CNC)及辅助控制装置

1）接收输入装置输入的加工信息，完成数值计算、逻辑判断、输入输出控制等功能。2）换刀、转速、切削液控制4.伺服驱动系统及位置检测装置电动机速度控制单元测量反馈单元位置控制单元作用：将数控装置发来的各种动作指令，转化成机床移动部件的运动。5.机械部件主运动系统进给运动系统辅助部分（液压、气动、冷却、润滑）数控机床加工原理如图所示：控制介质零件图样数控程序伺服系统数控系统

执行机构工艺方案脉冲信号PLC脉冲信号第一章概论第三节数控机床的加工原理胜利职业学院第四节数控加工技术的主要应用对象

目前加工主要应用于零件形状比较复杂、精度要求较高，以及产品更换频繁、生产周期要求短的场合。下面类型零件适宜数控加工：（1）形状复杂、加工精度要求较高或用数学方法定义的复杂曲线、曲面轮廓。（2）公差带小、互换性高、要求精确复制的零件。（3）用通用机床加工时，要求设计制造复杂的专用工装或需要很长调整时间的零件。（4）价值高的零件。（5）小批量生产的零件。（6）钻、镗、铰、攻螺纹及铣削加工联合进行的零件。第一章概论胜利职业学院第五节数控编程技术一、数控编程的内容：（1）分析零件图样，确定工艺过程（2）数学处理（3）编写程序单（4）制作程序介质并输入程序信息（5）程序校验和试切削二、数控编程的方法

1.手工编程：指零件图样的分析、工艺处理、数值计算、书写程序单和校验等均由人工完成。第一章概论胜利职业学院第五节数控编程技术

手工编程的内容与步骤：（1）分析工件图纸（2）确定加工工艺过程（3）数值计算（4）编写零件的加工程序单（5）程序输入数控系统（6）校对加工程序（7）首件试加工第一章概论胜利职业学院（1）分析零件图样和制定工艺方案

这项工作的内容包括：对零件图样进行分析，明确加工的内容和要求；确定加工方案；选择适合的数控机床；选择或设计刀具和夹具；确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。这一工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，并结合数控机床使用的基础知识，如数控机床的规格、性能、数控系统的功能等，确定加工方法和加工路线。（2）数学处理

在确定了工艺方案后，就需要根据零件的几何尺寸、加工路线等，计算刀具中心运动轨迹，以获得刀位数据。数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能，对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件，只需要计算出零件轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值，得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等，就能满足编程要求。当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时，就需要进行较复杂的数值计算，一般需要使用计算机辅助计算，否则难以完成。（3）编写零件加工程序

在完成上述工艺处理及数值计算工作后，即可编写零件加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令，按照规定的程序格式，逐段编写加工程序。程序编制人员应对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉，才能编写出正确的加工程序。（4）程序检验将编写好的加工程序输入数控系统，就可控制数控机床的加工工作。一般在正式加工之前，要对程序进行检验。通常可采用机床空运转的方式，来检查机床动作和运动轨迹的正确性，以检验程序。在具有图形模拟显示功能的数控机床上，可通过显示走刀轨迹或模拟刀具对工件的切削过程，对程序进行检查。对于形状复杂和要求高的零件，也可采用铝件、塑料或石蜡等易切材料进行试切来检验程序。通过检查试件，不仅可确认程序是否正确，还可知道加工精度是否符合要求。若能采用与被加工零件材料相同的材料进行试切，则更能反映实际加工效果，当发现加工的零件不符合加工技术要求时，可修改程序或采取尺寸补偿等措施。2.自动编程：是借助数控自动编程系统由计算机辅助生成程序。自动编程的内容与步骤如下：（1）零件的几何建模（2）加工方案与加工参数的合理选择（3）刀具轨迹生成（4）数控加工仿真（5）后置处理（6）首件试加工第一章概论第五节数控编程技术胜利职业学院第五节数控编程技术三、数控编程技术的发展概况

专用编程软件、三维设计四、数控编程技术向集成化、智能化