數(shù)控編程基礎(chǔ)

1、第2章 數(shù)控加工的程序編制p基本要求：基本要求：p1 1）掌握數(shù)控編程加工工藝基礎(chǔ)，編程的方法與步驟。）掌握數(shù)控編程加工工藝基礎(chǔ)，編程的方法與步驟。p2 2）掌握程序結(jié)構(gòu)與格式、常用功能指令與代碼。）掌握程序結(jié)構(gòu)與格式、常用功能指令與代碼。p3 3）掌握手工編程方法：孔加工、車削加工、銑削加工以）掌握手工編程方法：孔加工、車削加工、銑削加工以及加工中心的數(shù)控程序編制。及加工中心的數(shù)控程序編制。p重點(diǎn)重點(diǎn): :p1 1）數(shù)控加工程序的編程方法。）數(shù)控加工程序的編程方法。p2 2）常用）常用G G代碼的指令格式、功能原理、應(yīng)用條件。代碼的指令格式、功能原理、應(yīng)用條件。p3 3）零件的孔加工、車加工

2、和銑削加工）零件的孔加工、車加工和銑削加工“手工編程手工編程”方法。方法。第三講第三講2.1 概概 述述2.1.1 數(shù)控編程的基本概念數(shù)控編程的基本概念把零件的加工工藝路線、把零件的加工工藝路線、 工藝參數(shù)，工藝參數(shù)， 刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、 位移量、位移量、 切削參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、切削參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、 進(jìn)給量、進(jìn)給量、 切削深度等）以及輔助功能（換刀，切削深度等）以及輔助功能（換刀， 主軸正反轉(zhuǎn)，主軸正反轉(zhuǎn)， 切削液開、切削液開、 關(guān)等）按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程關(guān)等）按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，序格式編寫成加工程序單， 輸入到數(shù)控機(jī)床的控裝置中，輸入到

3、數(shù)控機(jī)床的控裝置中， 從而控制從而控制機(jī)床加工零件，機(jī)床加工零件， 這一過程稱為數(shù)控程序的編制。這一過程稱為數(shù)控程序的編制。 2.1.2 數(shù)控編程方法簡(jiǎn)介數(shù)控編程方法簡(jiǎn)介1) 手工編程手工編程2)2)自動(dòng)編程自動(dòng)編程 以自動(dòng)編程語言為基礎(chǔ)的方法以自動(dòng)編程語言為基礎(chǔ)的方法以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的方法以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的方法 該工件該工件要求在立式數(shù)控銑床上加工溝槽。要求在立式數(shù)控銑床上加工溝槽。 溝槽的寬度是溝槽的寬度是10mm10mm，深度是，深度是5mm5mm，故選用直，故選用直徑徑10mm10mm的立銑刀。的立銑刀。 采用增量值編程方式。采用增量值編程方式。%2006%2006N001

4、 G91 G00 X18.0 Y15.0 N001 G91 G00 X18.0 Y15.0 ；由；由O O點(diǎn)移至點(diǎn)移至P P0 0點(diǎn)。點(diǎn)。NO02 S500 M03 NO02 S500 M03 ；主軸正轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速；主軸正轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速500r/min500r/min。N003 M08 N003 M08 ；冷卻泵起動(dòng)。；冷卻泵起動(dòng)。N004 Z-27.O N004 Z-27.O ；由；由P P0 0快速下移快速下移27mm27mm。N005 G0l Z-8.0 F140 N005 G0l Z-8.0 F140 ；140mm/min140mm/min速度下移至槽底速度下移至槽底P P1 1點(diǎn)。點(diǎn)。N006

5、 X160.0 N006 X160.0 ；由；由P P1 1點(diǎn)加工至點(diǎn)加工至P P2 2點(diǎn)。點(diǎn)。N007 Y46.0 N007 Y46.0 ；由；由P P2 2點(diǎn)加工至點(diǎn)加工至P P3 3點(diǎn)。點(diǎn)。N008 G02 X-35.0 Y35.0 R35.0 N008 G02 X-35.0 Y35.0 R35.0 ；加工順時(shí)針圓??；加工順時(shí)針圓弧P P3 3點(diǎn)至點(diǎn)至P P4 4點(diǎn)。點(diǎn)。N009 G01 X-90.0 N009 G01 X-90.0 ；由；由P P4 4點(diǎn)加工至點(diǎn)加工至P P5 5點(diǎn)。點(diǎn)。N010 G03 X-35.0 Y-35.0 R35.0N010 G03 X-35.0 Y-35.0

6、 R35.0；加工逆時(shí)針圓??；加工逆時(shí)針圓弧P P5 5點(diǎn)至點(diǎn)至P P6 6點(diǎn)。點(diǎn)。N0ll G01 Y-46.0 N0ll G01 Y-46.0 ；由；由P P6 6點(diǎn)加工至點(diǎn)加工至P P1 1點(diǎn)。點(diǎn)。NOl2 G00 Z35.0 NOl2 G00 Z35.0 ；由；由P P1 1點(diǎn)快速上升至點(diǎn)快速上升至P P0 0點(diǎn)。點(diǎn)。N0l3 M09 N0l3 M09 ；關(guān)冷卻液。；關(guān)冷卻液。N014 M05 N014 M05 ；主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。；主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。N015 X-l8.0 Y-15.0 N015 X-l8.0 Y-15.0 ；快速返回起始點(diǎn)。；快速返回起始點(diǎn)。N016 M02 N016 M0

7、2 ；程序結(jié)束。；程序結(jié)束。程序體程序體 程序名程序名程序開始程序開始程序結(jié)束程序結(jié)束 根據(jù)以上實(shí)例，可以歸納出程序編制的一根據(jù)以上實(shí)例，可以歸納出程序編制的一般內(nèi)容和過程如下：般內(nèi)容和過程如下： 首先要分析零件圖紙。根據(jù)首先要分析零件圖紙。根據(jù)零件的材料、形狀、尺寸、零件的材料、形狀、尺寸、精度、毛坯形狀和熱處理要精度、毛坯形狀和熱處理要求等確定加工方案，選擇合求等確定加工方案，選擇合適的數(shù)控機(jī)床。適的數(shù)控機(jī)床。 1)1)確定加工方案確定加工方案2)2)刀具工夾具的設(shè)計(jì)和選擇刀具工夾具的設(shè)計(jì)和選擇3)3)選擇對(duì)刀點(diǎn)選擇對(duì)刀點(diǎn)4)4)確定加工路線確定加工路線5)5)確定切削用量確定切削用量 根

8、據(jù)以上實(shí)例，可以歸納出程序編制的一根據(jù)以上實(shí)例，可以歸納出程序編制的一般內(nèi)容和過程如下：般內(nèi)容和過程如下： 在工藝處理工作完成后，根在工藝處理工作完成后，根據(jù)零件的幾何尺寸，加工路據(jù)零件的幾何尺寸，加工路線，計(jì)算數(shù)控機(jī)床所需的輸線，計(jì)算數(shù)控機(jī)床所需的輸入數(shù)據(jù)。入數(shù)據(jù)。 在完成工藝處理和數(shù)值計(jì)算在完成工藝處理和數(shù)值計(jì)算工作后，可以編寫零件加工工作后，可以編寫零件加工程序單，編程人員根據(jù)所使程序單，編程人員根據(jù)所使用數(shù)控系統(tǒng)的指令、程序段用數(shù)控系統(tǒng)的指令、程序段格式，逐段編寫零件加工程格式，逐段編寫零件加工程序。序。 編寫好的程序，制備完成的編寫好的程序，制備完成的控制介質(zhì)需要經(jīng)過檢測(cè)后，控制介質(zhì)

9、需要經(jīng)過檢測(cè)后，才用于正式加工。才用于正式加工。一般采用空走刀檢測(cè)、空運(yùn)一般采用空走刀檢測(cè)、空運(yùn)轉(zhuǎn)畫圖檢測(cè)、在顯示屏上模轉(zhuǎn)畫圖檢測(cè)、在顯示屏上模擬加工過程的軌跡和圖形顯擬加工過程的軌跡和圖形顯示檢測(cè)，以及采用鋁件、塑示檢測(cè)，以及采用鋁件、塑料或石蠟等易切材料進(jìn)行試料或石蠟等易切材料進(jìn)行試切等方法檢驗(yàn)程序。切等方法檢驗(yàn)程序。程序編制的方法有兩種：程序編制的方法有兩種：手工編程手工編程自動(dòng)編程自動(dòng)編程用人工完成程序編制的全部工用人工完成程序編制的全部工作作( (包括用通用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)包括用通用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行數(shù)值計(jì)算行數(shù)值計(jì)算) )稱為手工程序編稱為手工程序編制。制。 自動(dòng)編程是用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)自動(dòng)編

10、程是用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的程序編制工作?？貦C(jī)床的程序編制工作?？煽勺詣?dòng)地進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、編自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、編寫零件加工程序單，自動(dòng)地寫零件加工程序單，自動(dòng)地輸出打印加工程序單和制備輸出打印加工程序單和制備控制介質(zhì)等?？刂平橘|(zhì)等。 對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀較為簡(jiǎn)單的零件對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀較為簡(jiǎn)單的零件時(shí)，數(shù)值計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，采用手工時(shí)，數(shù)值計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，采用手工編程即可實(shí)現(xiàn)，比較經(jīng)濟(jì)。編程即可實(shí)現(xiàn)，比較經(jīng)濟(jì)。 對(duì)于零件輪廓形狀不是由直線、圓弧組成對(duì)于零件輪廓形狀不是由直線、圓弧組成時(shí)，特別是空間曲面零件，程序工作量很大，時(shí)，特別是空間曲面零件，程序工作量很大，使用手工編程既

11、繁瑣又費(fèi)時(shí)，而且容易出錯(cuò)。使用手工編程既繁瑣又費(fèi)時(shí)，而且容易出錯(cuò)。 據(jù)統(tǒng)計(jì)采用手工編程一個(gè)零件的編程時(shí)間據(jù)統(tǒng)計(jì)采用手工編程一個(gè)零件的編程時(shí)間與數(shù)控機(jī)床加工時(shí)間之比，平均約為與數(shù)控機(jī)床加工時(shí)間之比，平均約為30301 1。 因此，為了縮短編程時(shí)間，提高數(shù)控機(jī)床因此，為了縮短編程時(shí)間，提高數(shù)控機(jī)床的利用率，必須采用的利用率，必須采用“自動(dòng)程序編制自動(dòng)程序編制”的方法的方法。 自動(dòng)編程減輕了編程人員的勞自動(dòng)編程減輕了編程人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短編程時(shí)間、提高編程動(dòng)強(qiáng)度、縮短編程時(shí)間、提高編程質(zhì)量。質(zhì)量。 同時(shí)解決了手工編程無法解決同時(shí)解決了手工編程無法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題。的許多復(fù)雜零件的編程難

12、題。 手工編程的內(nèi)容與步驟手工編程的內(nèi)容與步驟 零件圖紙分析零件圖紙分析 確定加工的工藝路線確定加工的工藝路線刀位軌跡計(jì)算刀位軌跡計(jì)算編寫程序編寫程序程序輸入程序輸入程序校驗(yàn)、試切程序校驗(yàn)、試切 加工加工自動(dòng)編程自動(dòng)編程1. 1. 語言程序編程系統(tǒng)語言程序編程系統(tǒng) 零件源程序零件源程序: 用專用的語言和符號(hào)來描述零件圖紙上的幾何形狀及刀具相對(duì)用專用的語言和符號(hào)來描述零件圖紙上的幾何形狀及刀具相對(duì)零件運(yùn)動(dòng)的軌跡、順序和其它工藝參數(shù)等零件運(yùn)動(dòng)的軌跡、順序和其它工藝參數(shù)等 零件源程序零件源程序后置處理后置處理輸入翻譯輸入翻譯數(shù)值計(jì)算數(shù)值計(jì)算穿孔紙帶穿孔紙帶加工程序單加工程序單編譯程序編譯程序通用計(jì)算

13、機(jī)通用計(jì)算機(jī) APTAPT自動(dòng)編程系統(tǒng)自動(dòng)編程系統(tǒng)2. 2. 圖形交互自動(dòng)編程系統(tǒng)圖形交互自動(dòng)編程系統(tǒng)自動(dòng)編程系統(tǒng)自動(dòng)編程系統(tǒng): : 和和CADCAD數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)庫(kù)及CAPPCAPP系統(tǒng)有效的連接；系統(tǒng)有效的連接； 三維設(shè)計(jì)、分析、三維設(shè)計(jì)、分析、NCNC加工于一體。加工于一體。常見的常見的CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)：系統(tǒng)：Solid worksSolid worksPro/EngineeringPro/EngineeringMasterCAMMasterCAMI-DEASI-DEASUGUGCAXACAXA主要處理過程：主要處理過程： 1 1幾何造型幾何造型2 2刀具走刀路徑的產(chǎn)生刀具

14、走刀路徑的產(chǎn)生3 3后置處理后置處理 2.2.1 2.2.1 編程的幾何基礎(chǔ)編程的幾何基礎(chǔ) 一、機(jī)床坐標(biāo)系一、機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，采用右手直角笛卡爾坐標(biāo)系。是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，采用右手直角笛卡爾坐標(biāo)系。A A、B B、C UC U、V V、W W2.2 數(shù)控編程的基礎(chǔ)數(shù)控編程的基礎(chǔ)+ Z+ Y+ Z+ C+ X+ Y+ B+ X+ A+ A 、 + B或+ C+ X 、 + Y 或 + Z 為了使編程人員能在不知道機(jī)床在為了使編程人員能在不知道機(jī)床在加工零件時(shí)是刀具移向工件，還是工件加工零件時(shí)是刀具移向工件，還是工件移向刀具的情況下，就可以根據(jù)圖樣確移向刀具的情況下，就可以根據(jù)圖

15、樣確定機(jī)床的加工過程。定機(jī)床的加工過程。 JB3051-82JB3051-82中規(guī)定：機(jī)床某一部中規(guī)定：機(jī)床某一部件運(yùn)動(dòng)的件運(yùn)動(dòng)的。 機(jī)床各坐標(biāo)軸及其正方向的確定原則是：機(jī)床各坐標(biāo)軸及其正方向的確定原則是： (1) (1) 先確定先確定Z Z軸。軸。數(shù)控機(jī)床的主軸與機(jī)床坐標(biāo)系數(shù)控機(jī)床的主軸與機(jī)床坐標(biāo)系的的Z Z軸重合或平行。軸重合或平行。 正方向：正方向：假定工件相對(duì)靜止，刀具移動(dòng)；刀具遠(yuǎn)離工假定工件相對(duì)靜止，刀具移動(dòng)；刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎较?。件的方向?yàn)檎较颉?（2 2）再確定）再確定X X軸：軸：與Z軸垂直，一般為水平方向，并與工件裝夾面平行；正方向工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床：刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)?/p>

16、坐標(biāo)軸正方向（如車床、磨床）刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床Z軸水平：由主軸尾端向工件看，右為正（如：立銑床、鏜床） (3) (3) 最后確定最后確定Y Y軸。軸。在確定了在確定了X X、Z Z軸的正方向后，即可按右軸的正方向后，即可按右手定則定出手定則定出Y Y軸正方向。軸正方向。上述坐標(biāo)軸正方向，均是假定工件不動(dòng)，刀具相對(duì)于工件作進(jìn)上述坐標(biāo)軸正方向，均是假定工件不動(dòng)，刀具相對(duì)于工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)而確定的方向，即給運(yùn)動(dòng)而確定的方向，即刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系。 此外，如果在基本的直角坐標(biāo)軸X、Y、Z之外，還有其他軸線平行于X、Y、Z，則附加的直角坐標(biāo)系指定為U、V、W和P、Q、R。演示車床（前刀架、后刀架）和

17、銑床機(jī)床坐標(biāo)系。二、二、 機(jī)床零點(diǎn)、參考點(diǎn)機(jī)床零點(diǎn)、參考點(diǎn) 機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)( (零點(diǎn)零點(diǎn)) ) 是機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)，是機(jī)床上的一個(gè)是機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)，是機(jī)床上的一個(gè)固定的點(diǎn)，出廠時(shí)已定義，用戶無變更權(quán)限。固定的點(diǎn)，出廠時(shí)已定義，用戶無變更權(quán)限。數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)多定在主軸前端面的中心，數(shù)控銑床的機(jī)數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)多定在主軸前端面的中心，數(shù)控銑床的機(jī)床原點(diǎn)多定在進(jìn)給行程范圍的正極限點(diǎn)處，使用前可查閱機(jī)床床原點(diǎn)多定在進(jìn)給行程范圍的正極限點(diǎn)處，使用前可查閱機(jī)床用戶手冊(cè)。用戶手冊(cè)。機(jī)床坐標(biāo)系是通過回參考點(diǎn)操作來確立的，參考點(diǎn)是確立機(jī)床機(jī)床坐標(biāo)系是通過回參考點(diǎn)操作來確立的，參考點(diǎn)是確立機(jī)床坐標(biāo)系的參

18、照點(diǎn)。坐標(biāo)系的參照點(diǎn)。 機(jī)床參考點(diǎn)是用于對(duì)機(jī)床工作臺(tái)機(jī)床參考點(diǎn)是用于對(duì)機(jī)床工作臺(tái)( (或滑板或滑板) )與刀具相對(duì)運(yùn)與刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)的增量測(cè)量系統(tǒng)增量測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)行定標(biāo)與控制定標(biāo)與控制的點(diǎn)。該位置是在每個(gè)軸的點(diǎn)。該位置是在每個(gè)軸上用擋塊和限位開關(guān)精確地預(yù)先調(diào)整好的，它相對(duì)于機(jī)床原上用擋塊和限位開關(guān)精確地預(yù)先調(diào)整好的，它相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知數(shù)，一個(gè)固定值。點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知數(shù)，一個(gè)固定值。每次開機(jī)啟動(dòng)后每次開機(jī)啟動(dòng)后，或，或當(dāng)機(jī)床因意外斷電、緊急制動(dòng)等原因停機(jī)而重新啟動(dòng)時(shí)，都當(dāng)機(jī)床因意外斷電、緊急制動(dòng)等原因停機(jī)而重新啟動(dòng)時(shí)，都應(yīng)該先讓各軸返回參考點(diǎn)，進(jìn)行一次位置校準(zhǔn)，以消除上次應(yīng)該

19、先讓各軸返回參考點(diǎn)，進(jìn)行一次位置校準(zhǔn)，以消除上次運(yùn)動(dòng)所帶來的位置誤差。運(yùn)動(dòng)所帶來的位置誤差。機(jī)床啟動(dòng)時(shí)，通常要進(jìn)行機(jī)動(dòng)或手動(dòng)回零。所謂機(jī)床啟動(dòng)時(shí)，通常要進(jìn)行機(jī)動(dòng)或手動(dòng)回零。所謂，就是讓機(jī)床回到機(jī)床零點(diǎn)。就是讓機(jī)床回到機(jī)床零點(diǎn)。 注意：目前現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)有的回零一般是指回到參考注意：目前現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)有的回零一般是指回到參考點(diǎn)。點(diǎn)。機(jī)床零點(diǎn)和參考點(diǎn)的關(guān)系？機(jī)床零點(diǎn)和參考點(diǎn)的關(guān)系？數(shù)控裝置上電時(shí)并不知道機(jī)床零點(diǎn)，為了正確地在機(jī)床工作數(shù)控裝置上電時(shí)并不知道機(jī)床零點(diǎn)，為了正確地在機(jī)床工作時(shí)建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置時(shí)建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)（測(cè)量

20、起點(diǎn)），一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)（測(cè)量起點(diǎn)），機(jī)床起動(dòng)時(shí)，通常要進(jìn)行機(jī)床起動(dòng)時(shí)，通常要進(jìn)行機(jī)動(dòng)或手動(dòng)回參考點(diǎn)，機(jī)動(dòng)或手動(dòng)回參考點(diǎn)，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。以建立機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床參考點(diǎn)可以與機(jī)床零點(diǎn)重合，也可以不重合。機(jī)床參考點(diǎn)可以與機(jī)床零點(diǎn)重合，也可以不重合。機(jī)床回到機(jī)床回到了參考點(diǎn)位置，也就知道了該坐標(biāo)軸的零點(diǎn)位置，了參考點(diǎn)位置，也就知道了該坐標(biāo)軸的零點(diǎn)位置，CNC 就建立起了機(jī)床坐標(biāo)系。就建立起了機(jī)床坐標(biāo)系。示例：示例：仿真軟件上演示仿真軟件上演示三、工件坐標(biāo)系、工件零點(diǎn)、編程零點(diǎn)和對(duì)刀點(diǎn)三、工件坐標(biāo)系、工件零點(diǎn)、編程零點(diǎn)和對(duì)刀點(diǎn)工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，編程人員選擇工件工件坐標(biāo)系是編程人員在編

21、程時(shí)使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)（也稱工件零點(diǎn)），建立一個(gè)新的坐上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)（也稱工件零點(diǎn)），建立一個(gè)新的坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。在對(duì)零件圖形進(jìn)行編程計(jì)算時(shí)，必須要建立用于編程的坐標(biāo)在對(duì)零件圖形進(jìn)行編程計(jì)算時(shí)，必須要建立用于編程的坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點(diǎn)即為程序零點(diǎn)。系，其坐標(biāo)原點(diǎn)即為程序零點(diǎn)。工件零點(diǎn)與編程零點(diǎn)兩者的關(guān)系如何？工件零點(diǎn)與編程零點(diǎn)兩者的關(guān)系如何？編程坐標(biāo)系在機(jī)床上表現(xiàn)為工件坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)就稱之為工編程坐標(biāo)系在機(jī)床上表現(xiàn)為工

22、件坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)就稱之為工件原點(diǎn)。工件原點(diǎn)一般按如下原則選?。杭c(diǎn)。工件原點(diǎn)一般按如下原則選?。簎 (1) 工件原點(diǎn)應(yīng)選在工件圖樣的尺寸基準(zhǔn)上。工件原點(diǎn)應(yīng)選在工件圖樣的尺寸基準(zhǔn)上。這樣可以直接這樣可以直接用圖紙標(biāo)注的尺寸，作為編程點(diǎn)的坐標(biāo)值，減少數(shù)據(jù)換算的工用圖紙標(biāo)注的尺寸，作為編程點(diǎn)的坐標(biāo)值，減少數(shù)據(jù)換算的工作量。作量。u (2) 能使工件方便地裝夾、測(cè)量和檢驗(yàn)。能使工件方便地裝夾、測(cè)量和檢驗(yàn)。u (3) 盡量選在尺寸精度、光潔度比較高的工件表面上，盡量選在尺寸精度、光潔度比較高的工件表面上，這這樣可以提高工件的加工精度和同一批零件的一致性。樣可以提高工件的加工精度和同一批零件的一致性。

23、u (4) 對(duì)于有對(duì)稱幾何形狀的零件，對(duì)于有對(duì)稱幾何形狀的零件，工件原點(diǎn)最好選在對(duì)稱工件原點(diǎn)最好選在對(duì)稱中心點(diǎn)上。中心點(diǎn)上。 車床的工件原點(diǎn)車床的工件原點(diǎn)一般設(shè)在主軸中心線上，多定在工件的一般設(shè)在主軸中心線上，多定在工件的左端面或右端面。左端面或右端面。銑床的工件原點(diǎn)銑床的工件原點(diǎn)一般設(shè)在工件外輪廓的某一個(gè)角上或工件對(duì)一般設(shè)在工件外輪廓的某一個(gè)角上或工件對(duì)稱中心處，進(jìn)刀深度方向上的零點(diǎn)，大多取在工件表面稱中心處，進(jìn)刀深度方向上的零點(diǎn)，大多取在工件表面。對(duì)對(duì)于形狀較復(fù)雜的工件，有時(shí)為編程方便可根據(jù)需要通過相應(yīng)于形狀較復(fù)雜的工件，有時(shí)為編程方便可根據(jù)需要通過相應(yīng)的程序指令隨時(shí)改變新的工件坐標(biāo)原點(diǎn)。

24、的程序指令隨時(shí)改變新的工件坐標(biāo)原點(diǎn)。換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)為實(shí)現(xiàn)刀具交換所確定的點(diǎn)，為避免換刀時(shí)刀具與工件為實(shí)現(xiàn)刀具交換所確定的點(diǎn)，為避免換刀時(shí)刀具與工件及夾具發(fā)生干涉碰撞等，換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在零件的外部。及夾具發(fā)生干涉碰撞等，換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在零件的外部。四、絕對(duì)尺寸與增量尺寸四、絕對(duì)尺寸與增量尺寸u絕對(duì)尺寸：從工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注。絕對(duì)尺寸：從工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注。u 增量尺寸：相對(duì)于前一點(diǎn)的位置增量進(jìn)行標(biāo)注，即零件增量尺寸：相對(duì)于前一點(diǎn)的位置增量進(jìn)行標(biāo)注，即零件上后一點(diǎn)的位置是以前一點(diǎn)為零點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注的。上后一點(diǎn)的位置是以前一點(diǎn)為零點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注的。絕對(duì)坐標(biāo)與相對(duì)坐標(biāo)絕對(duì)坐標(biāo)絕對(duì)坐標(biāo)：是指刀具下一位置相對(duì)于

25、程序原點(diǎn)的坐標(biāo) 相對(duì)坐標(biāo)：是指刀具從當(dāng)前位置到的增量值 數(shù)控機(jī)床是按照程序進(jìn)行加工的。數(shù)控機(jī)床是按照程序進(jìn)行加工的。 加工中的所有工序、工步，每道工序加工中的所有工序、工步，每道工序的切削用量、走刀路線、加工余量，以及的切削用量、走刀路線、加工余量，以及所用刀具的尺寸、類型等都要預(yù)先確定好所用刀具的尺寸、類型等都要預(yù)先確定好并編入程序中。并編入程序中。 要求一個(gè)合格的編程員，應(yīng)該是一個(gè)要求一個(gè)合格的編程員，應(yīng)該是一個(gè)很好的工藝員，并對(duì)數(shù)控機(jī)床的性能、特很好的工藝員，并對(duì)數(shù)控機(jī)床的性能、特點(diǎn)和應(yīng)用、切削規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)刀具系統(tǒng)等非點(diǎn)和應(yīng)用、切削規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)刀具系統(tǒng)等非常熟悉。常熟悉。 數(shù)控不同類型的零件

26、應(yīng)在不同種類的數(shù)控?cái)?shù)控不同類型的零件應(yīng)在不同種類的數(shù)控機(jī)床上加工。機(jī)床上加工。 數(shù)控車床；數(shù)控車床； 數(shù)控立式鏜銑床和立式加工中心；數(shù)控立式鏜銑床和立式加工中心； 數(shù)控臥式鏜銑床和臥式加工中心；數(shù)控臥式鏜銑床和臥式加工中心； 多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的臥式加工中心。多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的臥式加工中心。加工形狀比較復(fù)雜的軸類零件。加工形狀比較復(fù)雜的軸類零件。加工箱體、箱蓋、平面凸輪、加工箱體、箱蓋、平面凸輪、樣扳、形狀復(fù)雜的平面或立體樣扳、形狀復(fù)雜的平面或立體零件。零件。加工復(fù)雜的箱體類零件、泵加工復(fù)雜的箱體類零件、泵體、閥體、殼體等。體、閥體、殼體等。加工各種復(fù)雜的曲線、曲加工各種復(fù)雜的曲線、曲面、葉輪。面、葉輪。

27、盡量采用組合夾具。盡量采用組合夾具。 零件定位、夾緊的部位應(yīng)考慮到不妨礙各零件定位、夾緊的部位應(yīng)考慮到不妨礙各部位的加工、更換刀具以及重要部位的測(cè)量，部位的加工、更換刀具以及重要部位的測(cè)量，尤其要注意不能碰撞的現(xiàn)象出現(xiàn)。尤其要注意不能碰撞的現(xiàn)象出現(xiàn)。 夾緊力應(yīng)力求通過夾緊力應(yīng)力求通過( (或靠近或靠近) )主要支承點(diǎn)；主要支承點(diǎn)；應(yīng)力求靠近切削部位，并在剛性較好的地方。應(yīng)力求靠近切削部位，并在剛性較好的地方。 零件的裝夾、定位要考慮到重復(fù)安裝的一零件的裝夾、定位要考慮到重復(fù)安裝的一致性，以減少對(duì)刀時(shí)間，提高同一批零件加工致性，以減少對(duì)刀時(shí)間，提高同一批零件加工的一致性。的一致性。 程序編制時(shí)正

28、確地選擇對(duì)刀點(diǎn)是很重要的。程序編制時(shí)正確地選擇對(duì)刀點(diǎn)是很重要的。 對(duì)刀點(diǎn)是工件在機(jī)床上找正夾緊后，通過對(duì)刀方對(duì)刀點(diǎn)是工件在機(jī)床上找正夾緊后，通過對(duì)刀方式確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運(yùn)動(dòng)的位置，用于確式確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運(yùn)動(dòng)的位置，用于確定工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。這一基定工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。這一基準(zhǔn)點(diǎn)即為程序執(zhí)行時(shí)刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，所準(zhǔn)點(diǎn)即為程序執(zhí)行時(shí)刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，所以稱起刀點(diǎn)或程序起始點(diǎn)。這一點(diǎn)也常作為加工結(jié)束以稱起刀點(diǎn)或程序起始點(diǎn)。這一點(diǎn)也常作為加工結(jié)束的終點(diǎn)。的終點(diǎn)。 對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則是：所選對(duì)刀點(diǎn)，應(yīng)使程序編對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則是：所

29、選對(duì)刀點(diǎn)，應(yīng)使程序編制簡(jiǎn)單；對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選在容易找正、并在加工過程中便制簡(jiǎn)單；對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選在容易找正、并在加工過程中便于檢查的位置；引起的加工誤差小。于檢查的位置；引起的加工誤差小。 為了提高零件的加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在為了提高零件的加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。 數(shù)控加工過程中需要換刀時(shí)應(yīng)該設(shè)定換刀點(diǎn)。換數(shù)控加工過程中需要換刀時(shí)應(yīng)該設(shè)定換刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)定在換刀時(shí)工件、夾具、刀具、機(jī)床相互之刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)定在換刀時(shí)工件、夾具、刀具、機(jī)床相互之間沒有任何的碰撞和干涉的位置上。換刀點(diǎn)和對(duì)刀點(diǎn)間沒有任何的碰撞和干涉的位置上。換刀點(diǎn)和對(duì)刀點(diǎn)可以選為同一

30、點(diǎn)，也可選為不同點(diǎn)?？梢赃x為同一點(diǎn)，也可選為不同點(diǎn)。 應(yīng)盡量減少進(jìn)、退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)應(yīng)盡量減少進(jìn)、退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間。間。 在銑削加工零件輪廓時(shí)，要盡量采用順在銑削加工零件輪廓時(shí)，要盡量采用順銑加工方式以減小機(jī)床的顫振，提高零件表銑加工方式以減小機(jī)床的顫振，提高零件表面粗糙度和加工精度。面粗糙度和加工精度。 選擇合理的進(jìn)、退刀位置，盡量避免沿選擇合理的進(jìn)、退刀位置，盡量避免沿零件輪廓法向切入和進(jìn)給中途停頓。進(jìn)、退零件輪廓法向切入和進(jìn)給中途停頓。進(jìn)、退刀位置應(yīng)選在不重要的位置。刀位置應(yīng)選在不重要的位置。 加工路線一般是先加工外輪廓，再加工加工路線一般是先加工外輪廓，再加工內(nèi)輪廓。內(nèi)輪廓。

31、 數(shù)控不同類型的零件應(yīng)在不同種類的數(shù)控?cái)?shù)控不同類型的零件應(yīng)在不同種類的數(shù)控機(jī)床上加工。機(jī)床上加工。 刀具集中分序法：刀具集中分序法： 粗、精加工分序法：粗、精加工分序法： 加工部位分序法：加工部位分序法： 按所用刀具劃分工序，用同一把刀完成零件上按所用刀具劃分工序，用同一把刀完成零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把刀完成它們可以完成的部位。刀完成它們可以完成的部位。對(duì)單個(gè)零件要先粗加工、半精加工，而后精加對(duì)單個(gè)零件要先粗加工、半精加工，而后精加工。對(duì)于一批零件，先全部進(jìn)行粗加工、半精工。對(duì)于一批零件，先全部進(jìn)行粗加工、半精加工，最后再進(jìn)行精加工

32、。加工，最后再進(jìn)行精加工。 先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡(jiǎn)單先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡(jiǎn)單的幾的幾何何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。 1按所用刀具劃分工序按所用刀具劃分工序 以同一把刀具完成的那部分工藝過程為一道工序。即在刀具的一次裝夾中，盡可能用同一把刀具加工完成所有可能加工到的部位，然后再換另一把刀具加工其他部位。這種方法使用于工件的待加工表面較多，機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間過長(zhǎng)，加工程序的編制和檢查難度較大等情況。在加工中心上常采用此法。在數(shù)控機(jī)床上加工的零件

33、，一般按工序集中原則劃分工在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，一般按工序集中原則劃分工序，劃分方法如下：序，劃分方法如下： 2 2粗、精加工分序法粗、精加工分序法即先粗加工再精加工，對(duì)單個(gè)零件要先粗加工、半精加工，而后精加工。通常在一次安裝中，不允許將零件某一部分表面粗、精加工完畢后，再加工零件的其他表面；否則，可能會(huì)在對(duì)新的表面進(jìn)行大切削量加工過程中，因切削力太大而引起已精加工完成的表面變形。這種方法適用于工件的加工后變形較大、需粗精加工分開的零件。如毛坯為鑄件或鍛件。 3.按零件加工部位劃分按零件加工部位劃分一般在加工外形時(shí)，以內(nèi)形定位；在加工內(nèi)形時(shí)，則以外形定一般在加工外形時(shí)，以內(nèi)形定位；在加工內(nèi)形

34、時(shí)，則以外形定位。因而可根據(jù)定位方式的不同來劃分工序。如圖位。因而可根據(jù)定位方式的不同來劃分工序。如圖1-21所示的所示的片狀凸輪，按定位方式可分為兩道工序。第一道工序可在普通片狀凸輪，按定位方式可分為兩道工序。第一道工序可在普通機(jī)床上進(jìn)行，以外圓表面和機(jī)床上進(jìn)行，以外圓表面和B平面定位，加工端面平面定位，加工端面A和和(22H7的的內(nèi)孔；然后，再加工端面內(nèi)孔；然后，再加工端面B和和4H7的工藝孔。第二道工序以已的工藝孔。第二道工序以已加工過的兩個(gè)孔和一個(gè)端面定位，在數(shù)控銑上銑削凸輪外表面加工過的兩個(gè)孔和一個(gè)端面定位，在數(shù)控銑上銑削凸輪外表面曲線。曲線。圖1-21 車削加工的零件ABR3822

35、H74H72-R11R22256030三、三、 工件的裝夾方式工件的裝夾方式 1定位裝夾的基本原則定位裝夾的基本原則 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同。也要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案。為提高數(shù)控機(jī)床的效率，在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn)： (1) 力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。 (2) 盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。 四、四、 加工路線的確定加工路線的確定p 加工路線是指刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡和方向。加工路線是指刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡和方向。其主要確定原則如下：其主要確定原則如下：p (1) 加工方式、路

36、線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗加工方式、路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度。如銑削輪廓時(shí)，應(yīng)盡量采用順銑方式，可減少機(jī)床的糙度。如銑削輪廓時(shí)，應(yīng)盡量采用順銑方式，可減少機(jī)床的“顫振顫振”，提高加工質(zhì)量。，提高加工質(zhì)量。p (2) 盡量減少進(jìn)、退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間，盡量使加工盡量減少進(jìn)、退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間，盡量使加工路線最短。路線最短。p (3) 進(jìn)、退刀位置應(yīng)選在不大重要的位置，并且使刀具盡進(jìn)、退刀位置應(yīng)選在不大重要的位置，并且使刀具盡量沿切線方向進(jìn)、退刀，避免采用法向進(jìn)、退刀和進(jìn)給中途停量沿切線方向進(jìn)、退刀，避免采用法向進(jìn)、退刀和進(jìn)給中途停頓而產(chǎn)生刀痕。頓而產(chǎn)生刀痕。 p 加工路

37、線一般是先加工外輪廓，再加工內(nèi)輪廓。加工路線一般是先加工外輪廓，再加工內(nèi)輪廓。1.6 確定走刀路線和工步順序 在數(shù)控加工中，刀具（嚴(yán)格說是刀位點(diǎn)）相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向稱為加工路線，也叫走刀走刀路線路線。它不但包括工步內(nèi)容，也反映了工步的順序。 工步順序工步順序指在同一道工序中，各個(gè)表面加工的先后順序。它對(duì)加工質(zhì)量、效率及加工路線有直接關(guān)系。 加工路線是編寫程序的依據(jù)之一。1.1.保證零件的加工精度和表面粗糙度。保證零件的加工精度和表面粗糙度。 2.2.方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量。方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量。 3.3.縮短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其他縮短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其他

38、 輔助時(shí)間。輔助時(shí)間。 4.4.盡量減少程序段數(shù)。盡量減少程序段數(shù)。 另外，在選擇走刀路線時(shí)還要充分另外，在選擇走刀路線時(shí)還要充分注意以下幾種情況注意以下幾種情況： （2）避免引入反向間隙誤差。 （1）切入切出路徑的選擇。 （3）采用順銑加工方式。 （4）立體輪廓的加工。 （5）內(nèi)槽加工。 粗加工選擇曲面內(nèi)的最高角點(diǎn)作為切入點(diǎn)；粗加工選擇曲面內(nèi)的最高角點(diǎn)作為切入點(diǎn)；精加工選擇曲面內(nèi)某個(gè)曲率比較平緩的角精加工選擇曲面內(nèi)某個(gè)曲率比較平緩的角點(diǎn)作為切入點(diǎn)；點(diǎn)作為切入點(diǎn)；避免銑刀當(dāng)鉆頭使用，否則因受力大而避免銑刀當(dāng)鉆頭使用，否則因受力大而損壞。損壞。能連續(xù)完整的加工曲面；能連續(xù)完整的加工曲面；非加工時(shí)

39、間短。非加工時(shí)間短。 當(dāng)銑切內(nèi)表面輪廓形狀時(shí)，也應(yīng)該盡量遵循當(dāng)銑切內(nèi)表面輪廓形狀時(shí)，也應(yīng)該盡量遵循從切向切入的方法，但此時(shí)切入無法外延，最好從切向切入的方法，但此時(shí)切入無法外延，最好安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線。當(dāng)實(shí)在無法安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線。當(dāng)實(shí)在無法沿零件曲線的切向切入、切出時(shí)，銑刀只有沿法沿零件曲線的切向切入、切出時(shí)，銑刀只有沿法線方向切入和切出，在這種情況下，切入切出點(diǎn)線方向切入和切出，在這種情況下，切入切出點(diǎn)應(yīng)選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上，而且進(jìn)給應(yīng)選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上，而且進(jìn)給過程中要避免停頓。過程中要避免停頓。 銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑銑削內(nèi)輪廓的切入切出

40、路徑編程中的數(shù)值計(jì)算編程中的數(shù)值計(jì)算（1）基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的計(jì)算 各幾何元素間的連接點(diǎn)稱為基點(diǎn)，如兩直線的交點(diǎn)，直線與圓弧或圓弧與圓弧的交點(diǎn)或切點(diǎn)。相鄰基點(diǎn)間只能有一個(gè)幾個(gè)元素。 用若干直線段或圓弧來逼近給定的曲線，逼近線段的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。（2）刀位點(diǎn)軌跡的計(jì)算刀位點(diǎn)是標(biāo)志刀具所處不同位置的坐標(biāo)點(diǎn)。（3）輔助計(jì)算 包括增量計(jì)算及輔助程序段的數(shù)值計(jì)算。輔助程序段是指刀具從對(duì)刀點(diǎn)到切入點(diǎn)或從切出點(diǎn)返回到對(duì)到刀點(diǎn)而特意安排的程序段。 程序中選定的切削用量應(yīng)是最佳程序中選定的切削用量應(yīng)是最佳的和合理的。的和合理的。 這樣才能提高數(shù)控機(jī)床的加工精這樣才能提高數(shù)控機(jī)床的加工精度、刀具壽命和生產(chǎn)率，降低加工成度、刀具壽命和生產(chǎn)率，降低加工成本。本。 二、軸套類零件數(shù)控車削加工工藝二、軸套類零件數(shù)控車削加工工藝數(shù)控車削的工藝分析 典型數(shù)控車削零件的工藝分析 1零件圖工藝分析 該零件為軸承套。表面由內(nèi)外圓柱面、內(nèi)圓錐面、順圓弧、逆圓弧及外螺紋等表面組成，其中多個(gè)直徑尺寸與軸向尺寸有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件圖尺寸標(biāo)注完整，符合數(shù)控加工