数控编程非圆曲线数学的处理过程

数控编程非圆曲线数学处理的基本过程数控系统一般只能作直线插补和圆弧插补的切削运动。如果工件轮廓是非圆曲线，数控系统就无法直接实现插补，而需要通过一定的数学处理。数学处理的方法是，用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线交点称为节点。例如，对图1.42所示的曲线用直线逼近时，其交点A、B、C、D、E、F等即为节点。字串2

图1.42零件轮廓的节点

字串1在编程时，首先要计算出节点的坐标，节点的计算一般都比较复杂，靠手工计算已很难胜任，必须借助计算机辅助处理。求得各节点后，就可按相邻两节点间的直线来编写加工程序。这种通过求得节点，再编写程序的方法，使得节点数目决定了程序段的数目。如图1.42中有6个节点，即用五段直线逼近了曲线，因而就有五个直线插补程序段。节点数目越多，由直线逼近曲线产生的误差δ越小，程序的长度则越长。可见，节点数目的多少，决定了加工的精度和程序的长度。因此，正确确定节点数目是个关键问题，也请参考本教程CAD/CAM部分数控加工误差的组成图1.43逼近误差数控加工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。字串6即：△数加=f(△编+△机+△定+△刀)其中：字串7（1）编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。逼近误差δ是在用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线的过程中产生，如图1.43所示。圆整误差是在数据处理时，将坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值而产生的误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量。普通精度级的数控机床，一般脉冲当量值为0.01mm；较精密数控机床的脉冲当量值为0.005mm或0.001mm等。（2）机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。（3）定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。字串9（4）对刀误差△刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。

数控程序编制中的数值计算

根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算数控系统所需输入的数据，称为数控加工的数值计算。手工编程时，在完成工艺分析和确定加工路线以后，数值计算就成为程序编制中一个关键性的环节。除了点位加工这种简单的情况外，—般需经繁琐、复杂的数值计算。为了提高工效，降低出错率，有效的途径是计算机辅助完成坐标数据的计算，或直接采用自动编程。

一个零件的轮廓往往是由许多不同的几何元素所组成，如直线、圆弧、二次曲线以及阿基米德螺线等。各几何元素间的联结点称为基点。如两直线间的交点，直线与圆弧或圆弧与圆弧间的交点或切点，圆弧与二次曲线的交点或切点等。显然，相邻基点间只能是一个几何元素。对于由直线与直线或直线与圆弧构成的平面轮廓零件，由于目前一般机床数控系统都具有直线、圆弧插补功能，故数值计算比较简单。此时，主要应计算出基点坐标与圆弧的圆心点坐标。将组成零件轮廓的曲线，按数控系统插补功能的要求，在满足允许的编程误差的条件下进行分割，即用若干直线段或圆弧段来逼近给定的曲线，逼近线段的交点或切点称为节点。对刀时是通过一定的测量手段使刀位点与对刀点重合，数控系统从对刀点开始控制刀位点运动，并由刀具的切削刃部分加工出要求的零件轮廓。用直线逼近零件轮廓曲线的节点计算非圆曲线节点坐标的计算

非圆曲线节点坐标的计算,用直线逼近零件轮廓曲线的节点计算常用的计算方法有：等间距法、等弦长法、等误差法和比较迭代法等。字串3等间距法就是将某一坐标轴划分成相等的间距。如图2-12（a）所示，沿X轴方向取∆X为等间距长，根据已知曲线的方程y=f（x），可由xi求得yi，xi+1=xi+x，yi+1=f（xi+∆ｘ）。如此求得的一系列点就是节点。将相邻节点联成直线，用这些直线段组成的折线代替原来的轮廓曲线。坐标增量∆X取得愈小则δ插愈小，这使得节点增多，程序段也增多，编程费用高，但等间距法计算较简单。字串5

a)

b）

图2-12

等间距法和等弦长法

a）等间距法

b）等弦长法等弦长法就是使所有逼近直线段长度相等，如图２-12（b）所示。由于零件轮廓曲线y=f（x）的曲率各处不等，因此首先应求出该曲线的最小曲率半径Rmin，由Rmin及δ允确定允许的步长l，然后从曲线起点a开始，按等步长l依次截取曲线，得b、c、d、…点，则ab=bc=…=l即为所求各直线段。总的看来，此种方法比等间距法的程序段数少一些。但当曲线曲率半径变化较大时，所求节点数将增多，所以，此法适用于曲率变化不大的情况。字串5等误差法是使逼近线段的误差相等，且等于δ允，所以此法较上两种方法合理，特别适合曲率变化较大的复杂曲线轮廓。如图2-13所示。下面介绍用等误差法计算节点坐标的方法。设零件轮廓曲线的数学方程为Y=f（X）。字串6字串4图2-13

等误差法字串1（1）以起点a（Xa，Ya）为圆心，以为半径作圆。其圆方程为字串4

（2-1）式中Xa、Ya为已知的a点坐标值。（2）作δ允圆与曲线Y=f（X）的公切线MN，则可求公切线MN的斜率K

字串9

字串6为求YN，YM，XN，XM，需解下面的方程组：

式中的允差圆即δ允圆，Y=F（X）表示δ允圆的方程，见（2-1）式。

字串7（3）过a点作斜率为K的直线，则得到直线插补段ab，其方程式为

Y－Ya=K（X－Xa）（4）求直线插补节点b的坐标。联立方程组：字串8

求的交点b（Xb，Yb）的坐标值，便是第一个直线插补节点。

（5）按以上步骤顺次求得c，d、…

各节点坐标。

用等误差法，虽然计算较复杂，但可在保证δ允的条件下，得到最少的程序段数目。此种方法的不足之处是直线插补段的联结处不光滑，使用圆弧插补段逼近，可以避免这一缺点。用圆弧逼近零件轮廓曲线的节点计算非圆曲线节点坐标的计算用圆弧逼近零件轮廓曲线的节点计算字串6用圆弧逼近非圆曲线，目前常用的算法有曲率圆法、三点圆法和相切圆法等。字串2（1）曲率圆法圆弧逼近的节点计算1）基本原理

曲率圆法是用彼此相交的圆弧逼近非圆曲线。已知轮廓曲线Y=f（X）如图2-14所示，从曲线的起点开始，作与曲线内切的曲率圆，求出曲率圆的中心。以曲率圆中心为圆心，以曲率圆半径加（减）δ允为半径，所作的圆

（偏差圆）与曲线Y=f（X）的交点为下一个节点，并重新计算曲率圆中心，使曲率圆通过相邻的两节点。图2-14

曲率圆法圆弧段逼近重复以上计算即可求出所有节点坐标及圆弧的圆心坐标。2）计算步骤①以曲线起点（xn，yn）开始作曲率圆：

圆心

半径

②偏差圆方程与曲线方程联立求解：

得交点（xn+1，yn+1）③求过（xn，yn）和（xn+1，yn+1）两点，半径为Rn的圆的圆心：字串5

字串6得交点（ζm，ηm），该圆即为逼近圆。（2）．三点圆法圆弧逼近的节点计算图2-15

三点圆弧段逼近三点圆法是在等误差直线段逼近求出各节点的基础上，通过连续三点作圆弧，并求出圆心点的坐标或圆的半径。如图2-15所示，首先从曲线起点开始，通过P1、P2、P3三点作圆。圆方程的一般表达形式为

x2＋y2＋Dx＋Ey＋F=0字串5其圆心坐标

字串6半径

通过已知点P1（x1，y1）、P2（x2，y2），P3（x3，y3）的圆，其

字串1

字串9为了减少圆弧段的数目，应使圆弧段逼近误差δ=δ允，为此应作进一步的计算。设已求出连续三个节点P1、P2、P3处曲线的曲率半径分别为RP1、RP2、RP3，通过P1、P2、P3三点的圆的半径为R，取

，按算出δ值，

按δ值进行一次等误差直线段逼近，重新求得P1、P2、P3三点，用此三点作一圆弧，该圆弧即为满足δ=δ允条件的圆弧。（3）．相切圆法圆弧逼近的节点计算1）基本原理

如图2-16所示粗线表示工件廓形曲线，在曲线的一个计算单元上任选四个点A、B、C、D，其中A点为给定的起点。AD段（一个计算单元）曲线用两相切圆弧M和N逼近。具体来说，点A和B的法线交于M，点C和D的法线交于N，以点M和N为圆心，以MA和ND为半径作两圆弧，则M和N圆弧相切于MN的延长线上G点。曲线与M、N圆的最大误差分别发生在B、C两点，应满足的条件是：图2-16

用相切圆弧逼近轮廓线字串5

两圆相切G点

（2-2）

满足δ允要求

（2-3）

2）计算方法：

①

求圆心坐标的公式。点A和B处曲线的法线方程式为（x－xA）－kA（y－yA）=0（x－xB）－kB（y－yB）=0式中kA和kB为曲线在点A和B处的斜率，k=dy/dx。解上两式得两法线交点M（圆心）的坐标为：

（2-4）同理可通过C、D两点的法线方程求出N（圆心）点坐标为：

（2-5）②

求B、C、D三点坐标。根据（2-2）和（2-3）式，得

（2-6）（2-7）字串1式中的A、B、C、D的y坐标值分别由以下公式求出

yA=f（xA），yB=f(xB)

yC=f（xA），yD=f(xD)再代入（2-6）和（2-7）式，用迭代法可求出B、C、D坐标值。③求圆心M、N坐标值和RM、RN值。将B、C、D坐标值代入（2-4）和（2-5）式即求出圆心M和N的坐标值，并由此求出RM和RN值。应该指出的是，在曲线有拐点和凸点时，应将拐点和凸点作为一个计算单元（每一计算单元为四个点）的分割点FUNAC用户宏程序简介用户宏程序能完成某一功能的一系列指令像子程序那样存入存储器，用一个总指令来它们，使用时只需给出这个总指令就能执行其功能。l所存入的这一系列指令——用户宏程序字串7l调用宏程序的指令————宏指令l特点：使用变量一．变量的表示和使用（一）变量表示字串1＃I(I=1,2,3,…)或＃[＜式子＞]例：＃5，＃109，＃501，＃[＃1＋＃2－12]（二）变量的使用字串31．地址字后面指定变量号或公式格式：＜地址字＞＃I＜地址字＞－＃I＜地址字＞[＜式子＞]例：F＃103，设＃103＝15则为F15Z－＃110，设＃110＝250则为Z－250X[＃24＋＃18＊COS[＃1]]字串52．变量号可用变量代替例：＃[＃30]，设＃30＝3则为＃33．变量不能使用地址O，N，I字串7例：下述方法下允许字串5O＃1；I＃26.00×100.0;N＃3Z200.0；4．变量号所对应的变量，对每个地址来说，都有具体数值范围字串5例：＃30＝1100时，则M＃30是不允许的5．＃0为空变量，没有定义变量值的变量也是空变量6．变量值定义：字串3程序定义时可省略小数点，例：＃123＝149MDI键盘输一．变量的种类1.局部变量＃1~＃33字串7一个在宏程序中局部使用的变量例：A宏程序B宏程序……字串6＃10＝20X＃10不表示X20……断电后清空，调用宏程序时代入变量值2.公共变量＃100~＃149，＃500~＃531各用户宏程序内公用的变量例：上例中＃10改用＃100时，B宏程序中的X＃100表示X20＃100~＃149断电后清空＃500~＃531保持型变量（断电后不丢失）3.系统变量固定用途的变量，其值取决于系统的状态例：＃2001值为1号刀补X轴补偿值＃5221值为X轴G54工件原点偏置值字串6入时必须输入小数点，小数点省略时单位为μm

字串1一．运算指令运算式的右边可以是常数、变量、函数、式子式中＃j，＃k也可为常量字串8式子右边为变量号、运算式1．定义＃I＝＃j2．算术运算字串9＃I=＃j+＃k字串7＃I=＃j－＃k字串5＃I=＃j＊＃k字串8＃I=＃j／＃k3．逻辑运算＃I＝＃JOK＃k＃I＝＃JXOK＃k字串1＃I＝＃JAND＃k字串74．函数＃I＝SIN[＃j]正弦＃I＝COS[＃j]余弦字串5＃I＝TAN[＃j]正切＃I＝ATAN[＃j]反正切字串8＃I＝SQRT[＃j]平方根＃I＝ABS[＃j]绝对值字串3＃I＝ROUND[＃j]四舍五入化整＃I＝FIX[＃j]下取整＃I＝FUP[＃j]上取整＃I＝BIN[＃j]BCD→BIN（二进制）＃I＝BCN[＃j]BIN→BCD1．说明1)角度单位为度例：90度30分为90．5度字串42)ATAN函数后的两个边长要用“1”隔开例：＃1＝ATAN[1]／[－1]时，＃1为了35．03)ROUND用于语句中的地址，按各地址的最小设定单位进行四舍五入字串4例：设＃1＝1．2345，＃2＝2．3456，设定单位1μmG91X－＃1；X－1．235字串1X－＃2F300；X－2．346X[＃1＋＃2]；X3．580未返回原处，应改为X[ROUND[＃1]＋ROUND[＃2]]；字串94)取整后的绝对值比原值大为上取整，反之为下取整例：设＃1＝1．2，＃2＝－1．2时字串1若＃3＝FUP[#1]时，则＃3＝2．0字串1若＃3＝FIX[#1]时，则＃3＝1．0字串9若＃3＝FUP[#2]时，则＃3＝－2．0若＃3＝FIX[#2]时，则＃3＝－1．05)指令函数时，可只写开头2个字母字串4例：ROUND→ROFIX→FI6)优先级函数→乘除（＊，1，AND）→加减（＋，－，OR，XOR）例：＃1＝＃2＋＃3＊SIN[＃4]；字串77)括号为中括号，最多5重，园括号用于注释语句例：＃1＝SIN[[[#2+#3]*#4+#5]*#6]；（3重）字串4一．转移与循环指令字串51．无条件的转移字串2格式：GOTO1；字串5GOTO＃10；2．条件转移格式：IF[＜条件式＞]GOTOn条件式：＃jEQ＃k表示＝＃jNE＃k表示≠＃jGT＃k表示＞字串5＃jLT＃k表示＜＃jGE＃k表示≥字串9＃jLE＃k表示≤例：IF[＃1GT10]GOTO100；…N100G00691X10；例：求1到10之和O9500；＃1＝0＃2＝1N1IF[＃2GT10]GOTO2字串5＃1＝＃1＋＃2；＃2＝＃2＋1；GOTO1N2M301．循环格式：WHILE[＜条件式＞]DOm；（m＝1，2，3）………ENDm说明：1．条件满足时，执行DOm到ENDm，则从DOm的程序段不满足时，执行DOm到ENDm的程序段字串22．省略WHILE语句只有DOm…ENDm,则从DOm到ENDm之间形成死循环3．嵌套4．EQNE时，空和“0”不同其他条件下，空和“0”相同例：求1到10之和字串6O0001；字串8＃1＝0；字串1＃2＝1；WHILE[＃2LE10]DO1；字串1＃1＝＃1＋＃2；＃2＝＃2＋＃1；字串9END1；M30；

使用FANUC宏程序编制单轴磨削循环及补偿功能单轴外圆数控磨床，径向采用数控轴(X轴)控制，轴向仍用液压油缸驱动，因此无法使用两轴磨床数控系统提供的磨削循环功能。在实践中，可以使用FANUC系统提供的用户宏程序，编制单轴的磨削循环功能。根据机床的具体结构，又编制了砂轮手动修整、自动补偿及手动测量工件、自动补偿的控制功能。在青海重型机床厂生产的CA8311B轴颈车磨床上，经过一年多的生产使用，证明是实用的。下面分别介绍软件的内容。1功能介绍字串91.1外圆磨削循环由于只有径向控制轴(X轴)，无法实现连续进给磨削，只能实现两端进给的轴向磨削循环。因此在左右两端各设1个轴向行程识别开关(如图1所示)。当砂轮移到工件的左端时，左端行程开关闭合，发出到位信号，程序中用接口输入变量#1005=1表示。控制系统接到该信号后，发出X轴进给移动指令，砂〖LL〗轮前进一个A值；同理，当系统接到右端行程开关发出的到位信号，程序中用接口输入变量#1006=1表示，砂轮前进一个B值。依次循环，直到到达指令的位置。实现给定磨削量的磨削加工，可以按A、B两值相加为一个循环，将被磨除量均分。砂轮快速移至R点，经n次(A+B)磨削之后，其剩余量为h′。若砂轮在工件左端，且h′＜A时，按h′进给，否则按A值进给。若在工件右端，且h′＜B值时，按h′进给，否则按B值进给。软件必须保证只在工件两端进给，中间不得进给。当磨除量变为零时，必须磨到另一端才能退砂轮。整个磨削过程分粗磨、精磨和光磨。在实际使用中，在R点设置一个暂停，操作者可以插入手动磨削，以利于修活使用，也可以再转为自动磨削。磨削初值用现在位置变量#5041取值。1.2测量值的自动补偿在粗磨结束后，精磨开始前插入手动测量，操作者将测量结果输入到系统中，系统根据指令值与实测值之差，对磨削量进行补偿。字串7是否需要测量，由面板上的开关设置，此开关状态用接口输入信号#1007输入系统。当开关接通，即信号为“1”时进行测量。当开关断开，即信号为“0”时，则不进行测量，直接进行精磨加工。当实测值与指令值相同时，可以不输入实测值，此时，系统不修正磨削量，仍按原磨削量进行磨削。如需测量，在测量之前安排光磨加工，以求与完成零件磨削的状态相同。1.3砂轮修整量的自动补偿根据机床采用普通金刚笔修整砂轮、手动进给、手动换向修整这样的操作，软件自动计算修整量，并修正工件坐标原点设定值。砂轮修整之后，不需对刀，即可进行磨削加工。在面板上设置砂轮修整开关，此开关状态用接口输入信号#1004输入系统。当修整开关合上，即信号为“1”时，执行砂轮修整服务程序。当开关断开，即信号为“0”时，系统执行磨削加工。2软件框图按主程序、子程序结构编制软件。(1)主程序(O0001)见图2。字串3(2)砂轮修整子程序(O0020)见图3。(3)磨削子程序(O0010)见图4。(4)测量子程序(O0030)见图5。3菜单编程将磨削所需数据用系统断电不清除的宏变量表示。编程时，操作者只需把所需数据输入，不需要修改程序。零件变化时，只需改变相关尺寸数据。字串3具体设置如下：#500粗磨开始点#501粗磨结束点，即精磨开始点#502精磨结束点，即光磨开始点，亦即零件尺寸字串3#503粗磨左进刀量，即第一次切深字串2#504粗磨右进刀量，即第二次切深#505粗磨进刀进给速度#506精磨左进刀量字串1#507精磨右进刀量#508精磨进刀进给速度#509光磨次数#510工件坐标原点设定值字串6#511金刚笔尺寸字串4#514测量点设定值(系统自动设置)#515测量点实测值(先由系统自动设置为设定值，再由操作者修改)〖4程序(1)主程序O0001；G98；IF［#1004EQ0］G0T010;(修砂轮开关，1：修砂轮，0：磨工件)M98P0020；(修砂轮)N10M98P0010；(磨工件)N20M30；(2)磨削子程序O0010；字串1G50X#510；(设置工件坐标原点)G00X［#500+1.0］；(分段趋近工件)G01X［#500+0.6］F500；X#500F#505；N30M00；(手动磨削，手动_自动磨削，自动磨削)#9=#509；#20=#5041；(砂轮现在位置)N50IF［#20EQ#501］G0T0110；(粗磨结束)N60IF［#1006EQ0］G0T060；N70IF［#1005EQ0］G0T070；(粗磨加工，左端进给)字串8IF［#20EQ#501］G0T0110；(粗磨左端结束)#20=#20-#503；IF［#20GE#501］G0T080；#20=#501；N80G01X#20F#505；N90IF［#1006EQ0］G0T090；(右端进给)IF［#20EQ#501］G0T0110；#20=#20-#504；IF［#20GE#501］G0T0100；#20=#501；N100G01X#20F#505；字串8G0T070；N110IF［#1007EQ0］G0T0120;(测量开关，1：测量，0：磨工件)M98P0030；(测量子程序)N120IF［#1006EQ0］G0T0170；(精磨加工)N130IF［#1005EQ0］G0T0130；(左端进给)字串4IF［#20EQ#502］G0T0180；(精磨结束)#20=#20-#506；IF［#20GE#502］G0T0140；#20=#502N140G01X#20F#508；字串7N160IF［#1006EQ0］G0T0160；(右端进给)IF［#20EQ#502］G0T0190；(精磨结束)字串6#20=#20-#507；IF［#20GE#502］G0T0170；字串9#20=#502;〖ZK)〗字串5N170G01X#20F#508；G0T0130；字串8N180IF［#1005EQ0］G0T0180；(光磨)IF［#9EQ0］G0T0200；#9=#9-1；N190IF［#1006EQ0］G0T0190；IF［#9EQ0］G0T0200；字串7#9=#9-1；G0T0180；N200G28U1.0；N300M99；(3)砂轮修整子程序O0020；G50X#510；G00X［#511+1.0］；(砂轮分段趋近金刚笔)G01X［#511+0.6］F500；字串2X#511F#508；字串8N400M00；(手动修整砂轮)#21=#5041N450IF［#1004EQ1］G0T0450；字串8#22=#511-#21；(计算修整量)#510=#510+#22；(修正工件坐标原点设定值)字串3G28U1.0；M99P20；(返回主程序，结束)(4)测量子程序O0030；#19=#509；(设置光磨走刀次数)字串3IF［#1006EQ1］G0T0510；字串8N500IF［#1005EQ0］G0T0500；(测量前光磨)IF［#19EQ0］G0T0520；字串7#19=#19-1；N510IF［#1006EQ0］G0T0510；IF［#19EQ0］G0T0520；#19=#19-1；G0T0500；N520#514=#501；(测点设定值)#515=#514；(预先赋值)G28U1.0；字串3N530M00；(手动测量，实测值输入#515)N540IF［#1007EQ1］G0T0540；字串9G00X［#514+1.0］；G01X［#514+0.6］F500；X#514F#508；IF［#515EQ#514］G0T0580；(不修正精磨量)#23=#515-#514；#510=#510+#23；(修正工件坐标原点设定值)G50X#515；(修正工件坐标原点)字串3#20=#515；(修改砂轮现在位置)N580M99；新日期:2007-1-713:02:59|评论0条|我要投稿|报告错误]用宏程序车削外圆宏程序编程指令格式

G65P8090X(U)Z(W)

D

E

F

其中X(U)

Z(W)

外圆终点坐标，X轴为直径值编程

D每次切深，半径值指令;

E退刀量

F切削速度

宏程序主程序

08090

#31=#5041保存X值初值

#32=#5042保存Z值初值

IF[#8NE#0]GOTO1

#8=0.2

退刀量

N1IF[#24EQ#0]GOTO2

#1=#24

X值绝对值指令

GOTO3

N2IF[#21EQ#0]GOTO9

X轴未赋值则报警

#1=#31+#21

X轴绝对值坐标

N3IF[#26EQ#0]GOTO4

#2=#26

GOTO5

N4IF[#23EQ#0]GOTO9

Z轴未赋值则报警

#2=#32+#23

Z轴绝对值坐标

N5IF[#7EQ#0]GOTO9

每次切深不赋值则报警

IF[#9NE#0]GOTO6

#9=#4109

F未赋值则用前面的值

N6#30=#31

X轴初值

WHILE[#30GT#1]DO1

#30=#30-2*#7

IF[#30GT#1]GOTO7

#30=#1

N7GOOX#30

切削循环

GOIZ#2F#9

U-2*#8

G00Z#32

切削循环结束

END1

X#31

退回起始点

GOTO10

N9#3000=1

赋值错误报警

N10M99

研究宏程序用好循环指令内容提要：本文叙述了通过对车削循环的宏程序实现源代码的研究后，对车削循环指令的执行细节有更深的了解，对指令参数的理解加深了，对编程时关键点的坐标的确定方法更加清楚了，澄清了一些问题。纠正了一些错误的认识，使我们能更好地运用好车削循环指令。

关键词：宏程序、指令、正负号、切深、坐标

在数控编程的教学中，我们一般较少涉及宏程序，见到一大堆的井号，我们不免生畏，但一些车削循环指令在具体应用时出现一些问题，很多教材交待不清，交待不够。比如：华中数控G71指令中A、B点X坐标的确定问题。一些参数的确定的方法运用的效果不好。比如：华中数控G80、G81指令中的I、K的正负号的确定，学生运用起来，总是容易糊涂。

近日来，既是网上下载，又是到数控车间联接机床电脑上拷贝文件、打印，忙得不亦乐乎，研究了一些车削循环的宏程序实现源代码。虽然颇费了一番力气，但也颇有收获。宏程序源代码将循环指令执行过程中的许多秘密，一览无佘展现在你的眼前，解开了以往的许多疑虑。现细说一、二，与大家分享。

车削循环的宏程序实现源代码来源于网上华中世纪星车床数控系统HNC-21/22T编程说明书，或数控车间联接机床电脑上的STATICCY文件，提供了G80、G81、G82、G71、G72、G73、G76指令的宏程序实现源代码。这些指令分别与FANUC系统的G90、G94、G92、G71、G72、G73、G76指令相对应。字串3

下面仅以华中G80、G81、G71、G72指令为例进行说明，并不直接描述宏程序，只是讲一讲宏程序给我们的一些启发。字串5

图1G80、G81路线图1、华中G80指令（见图1上半部）

程序为；G00XAZA

G80XCZCIF

I的正负号按教材上的判定方法不好用，省略。G80执行路线为：

A(XA,ZA)——B(XB,ZA)——C(XC,ZC)——D(XA,ZC)——A(XA,ZA)。其中XB=XC+I,指令中的I用以确定B点位置，XB是用B相对C的X向的位置I来确定的，沿着这一思路，XB=XC+I，B相对C而言，往主轴中心线里面走，XB相对XC减小了，则I为负号，反之为正。这样确定I的符号非常直观。不容易忘记和混淆。字串9

G82中的I值同G80中的I值的分析。

2、华中G81指令（见图1的下半部）

程序为；G00XAZA

G81XCZCKF

同理，ZB=ZC+K，ZB是用B相对C的Z向位置K来确定的，B在C的左边，ZB相对ZC减小了，K为负，反之为正。

3、华中G71指令(见图2上半部)

图2G71、G72路线中A、B、C的位置关系图字串8程序为；G00XAZA

G71U（Δd）R（r）P(ns)Q(nf)X(Δx)Z(Δz)F

讨论XA、XB的确定问题：

原先存在的两个错误是：

（1）、第一刀粗切线位置与XB无关，只与XA有关。

（2）、XC=XA+ΔX，若XC-2(Δd+r)-2（N-1）Δd>XB’=X毛坯，则开头N次粗切为空切，即A点

到毛坯的X向距离很大时，开始会有较多的空走的粗切刀。

但实际情况是XB=X毛坯，若XB

多段线B1——B向右偏Δz，向中心线外偏ΔX/2，得多段线B1’——B’，同理，A偏到C，若XC-2(Δd+r)>XB’则第一刀切到直线X=XB’字串9

若XC-2(Δd+r)≤XB’则第一刀切到直线X=XC-2(Δd+r)位置。

第一刀线X1MIN=X毛坯-2Δd，

则XCMIN=X毛坯+2r，

XAMIN=X毛坯+2r-ΔX,计算见图3的上半部。

若2r-ΔX很小，主要是r值取得小，XAMIN≈X毛坯=XB，此式在r稍大时不合适，如果这样的话，字串8

第一刀切深(Δd+r)-ΔX/2会比Δd大。

4、华中G72指令（见图2的下半部）

程序为；G00XAZA

G72W（Δd）R（r）P(ns)Q(nf)X(Δx)Z(Δz)F

同理，ZB=Z毛坯右，ZC-2(Δd+r)>ZB’则第一刀切到直线Z=ZB’

若ZC-2(Δd+r)≤ZB’则第一刀切到直线Z=ZC-2(Δd+r)位置。

第一刀线Z1MIN=Z毛坯右-Δd，

则ZCMIN=Z毛坯+r，

ZAMIN=Z毛坯右+r-ΔZ,计算见图3的下半部。

若r-ΔZ很小，主要是r值取得小，ZAMIN≈Z毛坯右=XB，此式在r稍大时不合适，如果这样的话，第一刀切深(Δd+r)-ΔZ会比Δd大。

图3XA、ZA的计算图以上所分析的思路，对其他相关指令仍然适用，读者可自行总结。众所周知，由于宏程序中使用了各种变量、运算指令和控制指令，从而大大的简化了程序，而且可以通过设置不同的变量，实现粗、精加工和达到所要求的加工精度，所以宏程序在数控加工中有着广泛的应用。

参考文献:

1、华中世纪星车床数控系统HNC-21/22T编程说明书，华中数控公司，2002年。

2、华中数控车削系统提供的STATICCY文件。

数控编程基点图1.41零件图样零件的轮廓是由许多不同的几何要素所组成，如直线、圆弧、二次曲线等，各几何要素之间的连接点称为基点。基点坐标是编程中必需的重要数据。字串7例：图1.41所示零件中，A、B、C、D、E为基点。A、B、D、E的坐标值从图中很容易找出,C点是直线与圆弧切点，要联立方程求解。以B点为计算坐标系原点，联立下列方程：直线方程：Y=tg(α+β)X圆弧方程：（X-80）2+（Y-14）2=30可求得（64.2786，39.5507），换算到以A点为原点的编程坐标系中，C点坐标为（64.2786，51.5507）。可以看出，对于如此简单的零件，基点的计算都很麻烦。对于复杂的零件，其计算工作量可想而知，为提高编程效率，可应用CAD/CAM软件辅助编程，数控编程选择编程原点从理论上讲编程原点选在零件上的任何一点都可以，但实际上，为了换算尺寸尽可能简便，减少计算误差，应选择一个合理的编程原点。车削零件编程原点的X向零点应选在零件的回转中心。Z向零点一般应选在零件的右端面、设计基准或对称平面内。车削零件的编程原点选择见图1.39。

图1.39车削加工的编程原点铣削零件的编程原点，X、Y向零点一般可选在设计基准或工艺基准的端面或孔的中心线上，对于有对称部分的工件，可以选在对称面上，以便用镜像等指令来简化编程。Z向的编程原点，习惯选在工件上表面，这样当刀具切入工件后Z向尺寸字均为负值，以便于检查程序。铣削零件的编程原点见图1.40。

图1.40铣削加工的编程原点编程原点选定后，就应把各点的尺寸换算成以编程原点为基准的坐标值。为了在加工过程中有效的控制尺寸公差，按尺寸公差的中值来计算坐标值数控程序调用指令M98和子程序结束指令M99若一组程序段在一个程序中多次出现，或在几个程序中都要使用它，为了简化程序，可以把这组程序段抽出来，按规定的格式写成一个新的程序单独存储，以供另外的程序调用，这种程序就叫做子程序。主程序执行过程中如果需要某一个子程序，可以通过一定的格式的子程序调用指令来调用该子程序，执行完后返回到主程序，继续执行后面的程序段。字串61）子程序的编程格式O××××

…M99；字串9在子程序的开头编制子程序号，在子程序的结尾用M99指令。2）子程序的调用格式M98P×××

××××P后面的前3位为重复调用次数，省略时为调用一次；后4位为子程序号。3）子程序嵌套子程序执行过程中也可以调用其他子程序，这就是子程序嵌套。子程序嵌套的次数由具体控系统规定。编程中使用较多的是二重嵌套，其程序执行过程如图2-37所示。图2-37

子程序的嵌套数控编程中常用辅助功能M功能（1）程序停止功能M00在完成程序段的其他指令后用以停止主轴、冷却液，使程序停止。如编程者想要在加工中使机床暂停（检验工件、调整、排屑等），使用M00指令，重新启动程序后，才能继续执行后续程序。（2）选择停止指令M01M01指令的功能与M00相似。但与M00指令不同的是：只有操作面板上的“选择停开关”处于接通状态时，M01指令才起作用。常用于关键尺寸的检验或临时暂停。（3）主轴控制指令M03，M04，M05M03、M04和M05指令的功能分别为控制主轴顺时针方向转动、逆时针方向转动和停止。字串3（4）换刀指令M06常用于加工中心刀库的自动换刀时使用。（5）冷却液控制指令M07、M08、M09M07——2号冷却液开。用于雾状冷却液开。M08——1号冷却液开。用于液状冷却液开。M09——冷却液关。注销M07、M08、M50、M51（M50、M51为3号、4号冷却液开）。（6）程序结束M02和M30M02表明主程序结束，是在完成程序段的所有指令后，使主轴、进给和冷却液停止。表示加工结束，但该指令并不返回程序起始位置。字串5M30与M02同样，也是表示主程序结束，区别是M30执行后使程序返回到开始状态线插补指令G01图1.24直线插补运动直线插补指令用于产生按指定进给速度F实现的空间直线运动。字串7程序格式：G01X～Y～Z～F～字串5其中：X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值。字串8例：实现图1.24中从A点到B点的直线插补运动,其程序段为：字串3绝对方式编程：G90G01X10Y10F100字串6增量方式编程：G91G01X-10Y-20F100工作坐标系的选取指令G54～G59

根据零件图样所标尺寸基点的相对关系和有关形位公差要求，为编程计算方便，有的数控系统用G54～G59预先设定6个工作坐标系，这些坐标系存储在机床存储器中，在机床重开机时仍然存在，在程序中可以分别选取其中之一使用。

G54

可以确定工作坐标系1

G55

可以确定工作坐标系2

G56

可以确定工作坐标系3字串8

G57

可以确定工作坐标系4

G58

可以确定工作坐标系5

G59

可以确定工作坐标系66个工作坐标系皆以机床原点为参考点，分别以各自与机床原点的偏移量表示，需要提前输入机床内部，如图2-29所示。

数控编程刀具长度补偿指令G43G44G49使用刀具长度补偿指令，在编程时就不必考虑刀具的实际长度及各把刀具不同的长度尺寸。加工时，用MDI方式输入刀具的长度尺寸，即可正确加工。当由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸变化时，只要修正刀具长度补偿量，而不必调整程序或刀具。G43为正补偿，即将Z坐标尺寸字与H代码中长度补偿的量相加，按其结果进行Z轴运动。G44为负补偿，即将Z坐标尺寸字与H中长度补偿的量相减，按其结果进行Z轴运动。G49为撤消补偿。字串3

编程格式为：G01G43/G44ZH//建立补偿程序段……//切削加工程序段……字串6G49//补偿撤消程序段例：图1.38中左图所对应的程序段为G01G43ZsH～图1.38中右图所对应的程序段为G01G44ZsH～其中：S为Z向程序指令点；H～的值为长度补偿量，即H～=△。字串6H刀具长度补偿代号地址字，后面一般用两位数字表示代号，代号与长度补偿量一一对应。刀具长度补偿量可用CRT/MDI方式输入。如果用H00则取消刀具长度补偿。字串8图1.38刀具长度补偿

数控编程刀具半径补偿指令G40G41G42在零件轮廓铣削加工时，由于刀具半径尺寸影响，刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具中心轨迹，直接按零件图样上的轮廓尺寸编程，数控系统提供了刀具半径补偿功能，见图1.28。

字串8

图1.28刀具半径补偿1、编程格式G41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿，见图1.29。字串9字串2

字串2

图1.29左偏刀具半径补偿

G42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半径补偿，见图1.30。G40为补偿撤消指令。图1.30右偏刀具半径补偿程序格式：G00/G01G41/G42X～Y～H～//建立补偿程序段……//轮廓切削程序段字串6……G00/G01G40X～Y～//补偿撤消程序段字串8其中：G41/G42程序段中的X、Y值是建立补偿直线段的终点坐标值；G40程序段中的X、Y值是撤消补偿直线段的终点坐标；H为刀具半径补偿代号地址字，后面一般用两位数字表示代号，代号与刀具半径值一一对应。刀具半径值可用CRT/MDI方式输入，即在设置时，H～=R。如果用H00也可取消刀具半径补偿。2、工作过程图1.31~图1.33表示的刀具半径补偿的工作过程。其中，实线表示编程轨迹；点划线表示刀具中心轨迹；r等于刀具半径，表示偏移向量。(1)刀具半径补偿建立时，一般是直线且为空行程，以防过切。以G42为例，其刀具半径补偿建立见图1.33。

图1.31建立刀具半径补偿

（2）刀具半径补偿一般只能平面补偿，其补偿运动情况见图1.32。

字串5

图1.32

刀具半径补偿运动

（3）刀具半径补偿结束用G40撤销，撤销时同样要防止过切，如图1.33。字串2

图1.33撤消刀具半径补偿

字串1字串7（4）注意：字串3图1.34刀具半径补偿量的改变1）建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。2）建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成。字串13）撤销补偿的程序段，一般应在切出工件之后完成。3、刀具半径补偿量的改变一般刀具半径补偿量的改变，是在补偿撤销的状态下重新设定刀具半径补偿量。如果在已补偿的状态下改变补偿量，则程序段的终点是按该程序段所设定的补偿量来计算的。如图1.34所示。字串24、刀具半径补偿量的符号一般刀具半径补偿量的符号为正，若取为负值时，会引起刀具半径补偿指令G41与G42的相互转化。5、过切字串1通常过切有以下两种情况：（1）刀具半径大于所加工工件内轮廓转角时产生的过切，如图1.35所示。字串5（2）刀具直径大于所加工沟槽时产生的过切，如图1.36所示。图1.35加工内轮廓转角图1.36加工沟槽6、刀具半径补偿的其它应用应用刀具半径补偿指令加工时，刀具的中心始终与工件轮廓相距一个刀具半径距离。当刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径变小，只需在刀具补偿值中输入改变后的刀具半径，而不必修改程序。在采用同一把半径为R的刀具，并用同一个程序进行粗、精加工时，设精加工余量为△，则粗加工时设置的刀具半径补偿量为R+△，精加工时设置的刀具半径补偿量为R，就能在粗加工后留下精加工余量△，然后，在精加工时完成切削。运动情况见图1.37。

图1.37刀具半径补偿的应用实例圆弧插补指令命令刀具在指定平面内按给定的F进给速度作圆弧运动，切削出圆弧轮廓。(一)圆弧顺逆的判断

圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03。圆弧插补的顺逆可按图4—19给出的方向判断：沿圆弧所在平面(如XZ平面)的垂直坐标轴的负方向(-Y)看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。

图4—19数控车床是两坐标的机床，只有x轴和z轴，那么如何判断圆弧的顺逆呢?应按右手定则的方法将r轴也加上去来考虑。观察者让r轴的正向指向自己(即沿y轴的负方向看去)，站在这样的位置上就可正确判断X-Z平面上圆弧的顺逆时针了。字串8(二)G02／G03指令的格式在车床上加工圆弧时，不仅要用G02／G03指出圆弧的顺逆时针方向，用X(U)，z(W)指定圆弧的终点坐标，而且还要指定圆弧的中心位置。常用指定圆心位置的方式有两种，因而G02／G03的指令格式有两种：1)用I、K指定圆心位置：字串9

G02

}X(U)—2(W)—I—K—F—；字串4

G03字串12)用圆弧半径R指定圆心位置：

G02

}X(U)—Z(W)—R—F—；

G03(三)几点说明1)采用绝对值编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值，用X、Z表示。当采用增量值编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值，用U、W表示。2)圆心坐标I、K为圆弧起点到圆弧中心所作矢量分别在X、Z坐标轴方向上的分矢量(矢量方向指向圆心)。本系统I、K为增量值，并带有“土”号，当分矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取“-”号。3)当用半径R指定圆心位置时，由于在同一半径R的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性，为区别二者，规定圆心角α≤1800时，用“+R”表示，α>1800时，用“-R”表示。4)用半径R指定圆心位置时，不能描述整圆。字串3(四)编程方法举例例1

顺圆弧插补方法一

用I、K表示圆心位置，绝对值编程，字串8

………

N03

G00

X20.0

Z2.0；

N04

G01

Z-30.8

F80；

N05

G02

X40.0

Z-40.0

I10.0

K0

F60;

增量值编程：字串6

……..

N03

G00

U-80.

W-98.;

N04

G01

U0

W-32.0

F80;

N05

G02

U20.W-10.I10.K0

F60；

………

方法二

用R表示圆心位置

……..

N04

G0l

Z-30.

F80；

N05

G02

X40.

Z-40.

R10

F60;……..例2逆圆插补字串3字串6图4—21

顺时针圆弧插补

图4—22

逆时针圆弧插补方法一

用I、K表示圆心位置，采用绝对值编程。

………字串3

N04

G00

X28.Z2.;

N05

GOl

2-40.

F80;

N06

G03

X40.

Z-46.I10.

K-6.

F60；

………采用增量值编程

N04

G00

U-150.

W-98.;字串1

N05

G01

W-42.

F80；

N06

G03

U12.W-6.I0

K-6.

F60;…….方法二

用R表示圆心位置，采用绝对值编程。

……..字串1

N04

GOO

X28.

Z2.字串3

N05

G01

Z-40.

F80;

N06

G03

X40.

Z-46.

R6

F60；

……….字串8(五)圆弧的车法1．车锥法字串4在车圆弧时，不可能用一刀就把圆弧车好，因为这样吃刀量太大，容易打刀。可以先车一个圆锥，再车圆弧。但要注意，车锥时起点和终点的确定，若确定不好则可能损伤圆弧表面，也有可能将余量留得太大。对于较复杂的圆弧，用车锥法较复杂，可用车圆法。2．车圆法车圆法就是用不同半径的圆来车削，最终将所需圆弧车出来,此方法的缺点是计算较麻烦。

共2页:上一页1[2]下一页数控编程圆弧插补指令G02G23

G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。G03为按指定进给速度的逆时针圆弧插补。圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如图1.25所示。

表示XY平面的圆弧插补，图1.26b表示ZX平面圆弧插补，图1.26c表示YZ平面的圆弧插补。程序格式：XY平面：

G17G02X～Y～I～J～(R～)F～

G17G03X～Y～I～J～(R～)F～ZX平面：

G18G02X～Z～I～K～(R～)F～

G18G03X～Z～I～K～(R～)F～字串2YZ平面：

G19G02Z～Y～J～K～(R～)F～

G19G03Z～Y～J～K～(R～)F～

a)XY平面圆弧

b)ZX平面圆弧

c)YZ平面圆弧

其中：X、Y、Z的值是指圆弧插补的终点坐标值；I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与G90,G91无关；R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角≤180o时，R值为正，当圆弧的圆心角＞1800时，R值为负。

当圆弧A的起点为P1，终点为P2，圆弧插补程序段为：字串1G02X321.65Y280I40J140F50字串9或：G02X321.65Y280R-145.6F50当圆弧A的起点为P2，终点为P1时，圆弧插补程序段为：字串2G03X160Y60I-121.65J-80F50字串9或：G03X160Y60R-145.6F50

数控编程快速点定位指令G00a)同时到达终点b)单向移动至终点图1.23快速点定位快速点定位指令控制刀具以点位控制的方式快速移动到目标位置，其移动速度由参数来设定。指令执行开始后，刀具沿着各个坐标方向同时按参数设定的速度移动，最后减速到达终点，如图1.23a所示。注意：在各坐标方向上有可能不是同时到达终点。刀具移动轨迹是几条线段的组合，不是一条直线。例如，在FANUC系统中，运动总是先沿45°角的直线移动，最后再在某一轴单向移动至目标点位置，如图1.23b所示。编程人员应了解所使用的数控系统的刀具移动轨迹情况，以避免加工中可能出现的碰撞。字串5编程格式：G00X～Y～Z～式中X、Y、Z的值是快速点定位的终点坐标值字串1例：从A点到B点快速移动的程序段为：字串7G90G00X20Y30

数控加工的典型问答[更新日期:2007-5-2908:04:51|评论0条|我要投稿|报告错误]由于数控加工的复杂性（如不同的机床，不同的材料，不同的刀具，不同的切削方式，不同的参数设定等等），决定了从从事数控加工（无论是加工还是编程）到到达一定水平，必须经过一段比较长的时间，此手册是本实验室的工程师在长期实际生产过程中总结出来的、有关数控加工工艺、工序、常用刀具参数的选择、加工过程中的监控等方面的一些经验总汇，可供大家参考

一

.问：如何对加工工序进行划分？

答：数控加工工序的划分一般可按下列方法进行：

（1）刀具集中分序法

就是按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成它们可以完成的其它部位。这样可减少换刀次数,压缩空程时间，减少不必要的定位误差。

（2）以加工部位分序法

对于加工内容很多的零件，可按其结构特点将加工部分分成几个部分，如内形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位。

（3）以粗、精加工分序法

对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生的变形而需要进行校形，故一般来说凡要进行粗、精加工的都要将工序分开。

综上所述，在划分工序时，一定要视零件的结构与工艺性，机床的功能，零件数控加工内容的多少，安装次数及本单位生产组织状况灵活掌握。另建议采用工序集中的原则还是采用工序分散的原则，要根据实际情况来确定，但一定力求合理。

二．

问：加工顺序的安排应遵循什么原则？

答：加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位夹紧的需要来考虑，重点是工件的刚性不被破坏。顺序一般应按下列原则进行：

(1)上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。

(2)先进行内形内腔加工序，后进行外形加工工序。

(3)以相同定位、夹紧方式或同一把刀加工的工序最好连接进行，以减少重复定位次数，换刀次数与挪动压板次数。

(4)在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏小的工序。

三．问：工件装夹方式的确定应注意那几方面？

答：在确定定位基准与夹紧方案时应注意下列三点：

（1）

力求设计、工艺、与编程计算的基准统一。

（2）

尽量减少装夹次数，尽可能做到在一次定位后就能加工出全部待加工表面。

（3）

避免采用占机人工调整方案。

（4）

夹具要开畅，其定位、夹紧机构不能影响加工中的走刀（如产生碰撞），碰到此类情况时，可采用用虎钳或加底板抽螺丝的方式装夹。

四．问：如何确定对刀点比较合理？工件坐标系与编程坐标系有什么关系？

1．对刀点可以设在被加工零件的上，但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位，有时在第一道工序后对刀点被加工毁坏，会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找，因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相对对刀位置，这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。这个相对对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上。其选择原则如下：

1）

找正容易。

2）

编程方便。

3）

对刀误差小。

4）

加工时检查方便、可*。

2.

工件坐标系的原点位置是由操作者自己设定的，它在工件装夹完毕后，通过对刀确定，它反映的是工件与机床零点之间的距离位置关系。工件坐标系一旦固定，一般不作改变。工件坐标系与编程坐标系两者必须统一，即在加工时，工件坐标系和编程坐标系是一致的。

五．

问：如何选择走刀路线？

走刀路线是指数控加工过程中刀具相对于被加工件的运动轨迹和方向。加工路线的合理选择是非常重要的，因为它与零件的加工精度和表面质量密却相关。在确定走刀路线是主要考虑下列几点:

1）

保证零件的加工精度要求。

2）

方便数值计算，减少编程工作量。

3）

寻求最短加工路线，减少空刀时间以提高加工效率。

4）

尽量减少程序段数。

5）

保证工件轮廓表面加工后的粗糙度的要求，最终轮廓应安排最后一走刀连续加工出来。

6）

刀具的进退刀（切入与切出）路线也要认真考虑，以尽量减少在轮廓处停刀（切削力突然变化造成弹性变形）而留下刀痕，也要避免在轮廓面上垂直下刀而划伤工件。

六．问：如何在加工过程中监控与调整？

工件在找正及程序调试完成之后，就可进入自动加工阶段。在自动加工过程中，操作者要对切削的过程进行监控，防止出现非正常切削造成工件质量问题及其它事故。

对切削过程进行监控主要考虑以下几个方面：

1．加工过程监控

粗加工主要考虑的是工件表面的多余余量的快速切除。在机床自动加工过程中，根据设定的切削用量，刀具按预定的切削轨迹自动切削。此时操作者应注意通过切削负荷表观察自动加工过程中的切削负荷变化情况，根据刀具的承受力状况，调整切削用量，发挥机床的最大效率。

2．切削过程中切削声音的监控

在自动切削过程中，一般开始切削时，刀具切削工件的声音是稳定的、连续的、轻快的，此时机床的运动是平稳的。随着切削过程的进行，当工件上有硬质点或刀具磨损或刀具送夹等原因后，切削过程出现不稳定，不稳定的表现是切削声音发生变化，刀具与工件之间会出现相互撞击声，机床会出现震动。此时应及时调整切削用量及切削条件，当调整效果不明显时，应暂停机床，检查刀具及工件状况。

3．精加工过程监控

精加工，主要是保证工件的加工尺寸和加工表面质量，切削速度较高，进给量较大。此时应着重注意积屑瘤对加工表面的影响，对于型腔加工，还应注意拐角处加工过切与让刀。对于上述问题的解决，一是要注意调整切削液的喷淋位置，让加工表面时刻处于最佳]的冷却条件；二是要注意观察工件的已加工面质量，通过调整切削用量，尽可能避免质量的变化。如调整仍无明显效果，则应停机检察原程序编得是否合理。

特别注意的是，在暂停检查或停机检查时，要注意刀具的位置。如刀具在切削过程中停机，突然的主轴停转，会使工件表面产生刀痕。一般应在刀具离开切削状态时，考虑停机。

（4）刀具监控

刀具的质量很大程度决定了工件的加工质量。在自动加工切削过程中，要通过声音监控、切削时间控制、切削过程中暂停检查、工件表面分析等方法判断刀具的正常磨损状况及非正常破损状况。

七．问：如何合理选择加工刀具？切削用量有几大要素？有几种材料的刀具？如何确定刀具的转速，切削速度，切削宽度？

（一）1．平面铣削时应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。一般铣削时，尽量采用二次走刀加工，第一次走刀最好用端铣刀粗铣，沿工件表面连续走刀。每次走刀宽度推荐至为刀具直径的60%--75%。

2．

立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。

3．

球刀、圆刀（亦称圆鼻刀）常用于加工曲面和变斜角轮廓外形。而球刀多用于半精加工和精加工。镶硬质合金刀具的圆刀多用于开粗。

八、问：加工程序单有什么作用?在加工程序单中应包括什么内容？

答：（一）加工程序单是数控加工工艺设计的内容之一，也是需要操作者遵守、执行的规程，是加工程序的具体说明，目的是让操作者明确程序的内容、装夹和定位方式、各个加工程序所选用的刀具既应注意的问题等。

（二）在加工程序单里，应包括：绘图和编程文件名，工件名称，装夹草图，程序名，每个程序所使用的刀具、切削的最大深度，加工性质（如粗加工还是精加工），理论加工时间等。

九、问：数控编程前要做何准备？

答：在确定加工工艺后，编程前要了解：1、工件装夹方式

；2、工件毛胚的大小以便确定加工的范围或是否需要多次装夹；3、工件的材料以便选择加工所使用何种刀具；4、库存的刀具有哪些避免在加工时因无此刀具要修改程序，若一定要用到此刀具，则可以提前准备。

十、问：在编程中安全高度的设定有什么原则？

答：安全高度的设定原则：一般高过岛屿的最高面。或者将编程零点设在最高面，这样也可以最大限度避免撞刀的危险。

十一、问：刀具路径编出来之后，为什么还要进行后处理？

答：因为不同的机床所能认到的地址码和NC程序格式不同，所以要针对所使用的机床选择正确的后处理格式才能保证编出来的程序可以运行。

十二.

问：什么是DNC通讯？

答：程序输送的方式可分为CNC和DNC两种，CNC是指程序通过媒体介质（如软盘，读带机，通讯线等）输送到机床的存储器存储起来，加工时从存储器里调出程序来进行加工。由于存储器的容量受大小的限制，所以当程序大的时候可采用DNC方式进行加工，由于DNC加工时机床直接从控制电脑读取程序（也即是边送边做），所以不受存储器的容量受大小的限制。

（二）切削用量有三大要素：切削深度,主轴转速和进给速度.

切削用量的选择总体原则是:

少切削,快进给(即切削深度小,进给速度快)

(三).按材料分类,刀具一般分为普通硬质白钢刀(材料为高速钢),涂层刀具(如镀钛等),合金刀具(如钨钢,氮化硼刀具等).

Tags：问答典型加工数控刀具程序工序过程进行机床责任编辑：机械专业英语[更新日期:2006-7-1008:20:27|评论0条|我要投稿|报告错误]组装、冲压、喷漆等专业词汇

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together熔合

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