【正文】 第二章 數(shù)控加工程序編制 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 第二節(jié) 數(shù)控車床的程序編制 第三節(jié) 加工中心的程序編制 第四節(jié) 數(shù)控加工自動編程簡介 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 一、數(shù)控編程的含義和作用 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 三、數(shù)控機床的坐標(biāo)系 四、零件加工程序結(jié)構(gòu)與格式 五、程序編制代碼 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 一、數(shù)控編程的含義和作用 1 數(shù)控加工的特點： 內(nèi)容具體： 通用機床中由操作工人處理的工藝問題，由數(shù)控編程人員實現(xiàn)設(shè)計和安排。 工藝嚴(yán)密： 鉆孔是否因切屑而需要退刀？ X520和 。 工序集中 2 編程的含義 根據(jù)零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、確定機床的運動以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機床的編程格式和數(shù)控機床能夠識別的語言編寫數(shù)控加工程序并能試切合格的全過程叫做加工程序編制。 設(shè)計、工藝 ? 數(shù)控加工程序 3 編程的作用 保證數(shù)控機床的有效應(yīng)用，做好編程工作關(guān)鍵在編程員 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 內(nèi)容： 零件加工程序編制是從零件圖紙到制備出合格的零件加工程序控制介質(zhì)的全過程。 方法： 程序編制方法可以分為手工編程和自動編程兩大類。 ? 手工編程是指編制零件加工程序的過程主要由人工完成。 ? 自動編程是指編程過程主要由計算機輔助完成，故自動編程又稱計算機輔助編程。 手工編程的適用范圍 任何一種編程方法都有它的局限性和一定的適用范圍。根據(jù)多年的實際經(jīng)驗，工程技術(shù)人員總結(jié)出手工編程的適用范圍如下： ⑴加工程序簡單 ⑵幾何形狀不太復(fù)雜零件； ⑶加工程序不長零件； ⑷編程過程中所需計算比較簡單的零件； 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 自動編程的適用范圍 ⒈ 形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線表面的零件，如葉片； ⒉零件幾何元素雖不復(fù)雜，但加工程序太長的零件； ⒊在不具備刀具半徑自動補償功能的機床上要進行輪廓銑削時，編程要按刀具中心軌跡進行，如果用手工編程，計算相當(dāng)繁瑣，程序量大、浪費時間、出錯率高，有時甚至不能編出加工程序，此時必須用自動編程的方法來編制零件的加工程序 。 ⒋ 聯(lián)動軸數(shù)超過兩軸以上的加工程序的編制。 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 手工編程的內(nèi)容和步驟： 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 是否適合數(shù)控加工？ ? 分析零件圖紙，確定零件的數(shù)控加工適應(yīng)性和工藝性 ? 確定工藝過程 ? 計算加工軌跡尺寸 ? 編寫加工程序清單 ? 制作控制介質(zhì) ? 程序的校驗和試切 ? 數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔 手工編程的內(nèi)容和步驟： 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 – 根據(jù)數(shù)控加工的優(yōu)缺點及國內(nèi)外大量應(yīng)用實踐，一般可按適應(yīng)程度將零件分為下列三類： 最適應(yīng)類 1. 形狀復(fù)雜：加工精度要求高，用通用機床無法加工或雖然能加工但很難保證產(chǎn)品質(zhì)量的零件； 2. 用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線或曲面輪廓零件； 3. 具有難測量、難控制進給、難控制尺寸的不開敞內(nèi)腔的殼體或盒型零件； 4. 必須在一次裝夾中合并完成銑、鏜、锪、鉸或攻絲等多工序的零件。 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 （一）確定零件的數(shù)控加工適應(yīng)性 較適應(yīng)類 這類零件在分析其可加工性以后，還要在提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟效益方面作全面衡量，一般可把它們作為數(shù)控加工的主要選擇對象。 （如：情緒波動、體力強弱、技術(shù)水平高低等）干擾，零件價值又高，一旦質(zhì)量失控便造成重大經(jīng)濟損失的零件； ； ； ； ，生產(chǎn)率很低或體力勞動強度很大的零件。 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 （一）確定零件的數(shù)控加工適應(yīng)性 ? 不適應(yīng)類 下述一類零件采用數(shù)控加工后，在生產(chǎn)效率與經(jīng)濟性方面一般無明顯改善，還可能弄巧成拙或得不償失，故此類零件一般不應(yīng)作為數(shù)控加工的選擇對象。 1. 裝夾困難或完全靠找正定位來保證加工精度的零件； 2. 加工余量很不穩(wěn)定，且數(shù)控機床上無在線檢測系統(tǒng)可自動調(diào)整零件坐標(biāo)位置的； 3. 生產(chǎn)批量大的零件（當(dāng)然不排除其中個別工序用數(shù)控機床加工）； 4. 必須用特定的工藝裝備協(xié)調(diào)加工的零件。 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 （一）確定零件的數(shù)控加工適應(yīng)性 （一）分析數(shù)控加工工藝性 尺寸標(biāo)注方法 是否適合數(shù)控加工的特點。對數(shù)控加工來說 ,最傾向于以同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸 ?？梢愿膭恿慵D上局部的分散標(biāo)注法，采用集中引注或坐標(biāo)式尺寸。 輪廓的幾何元素 的條件是否充分。在審查與分析圖紙時，一定要仔細認真，看是否有構(gòu)成零件輪廓的幾何元素不充分或模糊不清的問題。 定位基準(zhǔn) 的可靠性 。數(shù)控加工工藝特別強調(diào)定位基準(zhǔn)，尤其是正反兩面都采用數(shù)控加工的零件，以同一基準(zhǔn)定位就十分必要。 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 工藝處理的主要任務(wù)就是 : – 確定走刀路線和安排工步順序（如加工球面） 。 – 確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案 。 – 選擇夾具 。 – 選擇刀具 。 – 確定對刀點和換刀點 。 – 確定測量方法 。 – 確定加工用量。 （二）確定工藝過程 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 （三）計算加工軌跡尺寸 對零件圖形進行數(shù)學(xué)處理 根據(jù)零件圖和確定的走刀路線來進行一些必要的數(shù)學(xué)處理，主要包括： ?計算出走刀軌跡和每個程序段所需數(shù)據(jù)； ?基點坐標(biāo)的計算； ? 基點就是指相鄰幾何元素的交點和切點。 ?節(jié)點坐標(biāo)的計算； ? 對非圓曲線需要用小直線段或圓弧段逼近，根據(jù)精度等級計算逼近零件輪廓時相鄰幾何元素的的交點或切點叫做節(jié)點。 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 （四）編寫加工程序清單 根據(jù)走刀路線計算出的數(shù)據(jù)和已確定的加工用量，結(jié)合數(shù)控機床的加工指令和程序格式，逐段編寫加工程序單。 （五）按程序單制作控制介質(zhì) 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 （六）程序的校驗與試切 手工編程采用的程序校驗手段有： ? 人工對數(shù)控程序進行檢查 ? 把數(shù)控程序輸入，然后利用機床鎖住坐標(biāo)軸運動的功能對數(shù)控進行檢查（數(shù)控裝置具有軌跡顯示功能時） ? 利用數(shù)控加工模擬軟件對數(shù)控程序進行檢查 ? 利用機床空運行功能對數(shù)控程序進行檢查 ? 利用塑料或木材進行試切加工 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 （七）數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔 數(shù)控加工工藝文件還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，一般形式： 1. 數(shù)控加工工序卡 數(shù)控加工工序卡與普通加工工序卡不同之處是草圖中應(yīng)標(biāo)明編程原點與對刀點 ,要進行編程簡要說明及切削參數(shù)的選定。 2. 數(shù)控加工程序說明卡 (1) 所用數(shù)控設(shè)備型號及控制機 (數(shù)控系統(tǒng) )型號 。 (2) 對刀點及允許的對刀誤差 。 (3) 工件相對于機床的坐標(biāo)方向及位置 。 (4) 鏡像加工使用的對稱軸 。 (5) 使用刀具的規(guī)格型號以及刀具號補償量等 。 (6) 加工程序、加工內(nèi)容的順序 。 (7) 子程序說明 。 (8) 特殊說明 。 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 二、零件加工程序編制的內(nèi)容和方法 數(shù)控加工與數(shù)控編程基于數(shù)控機床的坐標(biāo)系 （一） 數(shù)控機床的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系 （二） 各坐標(biāo)軸和其正方向的確定方法 （三） 數(shù)控機床的機床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系 第一節(jié) 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)知識 三、數(shù)控機床的坐標(biāo)系 （一） 數(shù)控機床的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系 ? 右手坐標(biāo)系，笛卡爾坐標(biāo)系 – 直線坐標(biāo)： X、 Y、 Z， 右手的拇指、食指和中指分別指向 X、 Y、 Z的正方向； – 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)： A、 B、 C，拇指指向相應(yīng)直線坐標(biāo)正方向，其他四個手指握住的方向為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的正方向。 – 數(shù)控機床某一坐標(biāo)軸的正方向，是增大工件與刀具之間距離的方向。 – 標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系是假定刀具相對工件移動確定的。若機床實際是工件相對刀具移動進行加工，坐標(biāo)符號前加“ ‘ ”（撇號），加與不加所表示的運動方向相反。機床的設(shè)計者要考慮的是帶撇的運動，編程人員在編程時只考慮不帶撇的運動。 （二） 各坐標(biāo)軸和其正方向的確定方法 1. Z軸的確定 – 有主軸的機床 （ 車 、 銑 、 鉆等 ） Z軸方向：一般平行于機床的主軸 （主軸是傳遞切削動力的軸，有的主軸 帶動刀具旋轉(zhuǎn)，有的帶動工件旋轉(zhuǎn)） – 沒有主軸的機床（龍門刨床） Z軸方向：裝卡工件的工作臺面相垂直的直線 – Z軸正方向：刀具遠離工件的方向 ?X、 Y、 Z？ （二）各坐標(biāo)軸和其正方向的確定方法 2. X軸的確定 ? 方向：水平面內(nèi) ， 平行于工件裝夾面 – 工件旋轉(zhuǎn)的機床：水平面內(nèi)垂直于工件旋轉(zhuǎn)軸線的方向 ， 離開旋轉(zhuǎn)軸線的方向為正 。 – 刀具旋轉(zhuǎn)的機床： ? 主軸水平： 主軸后端向工件看 ， 右側(cè)為正方向； ? 主軸垂直： 面對主軸向立柱看 ， 右側(cè)為正方向 。 – 沒有旋轉(zhuǎn)刀具或旋轉(zhuǎn)工件的機床： ? 平行于主要切削方向 ， 以該方向為正 。 （二）各坐標(biāo)軸和其正方向的確定方法 3. Y軸的確定 根據(jù)已選定的 Z、 X軸按右手法則確定 。 4. 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo) A、 B、 C的確定 在正 X、 Y、 Z方向上按右手螺旋方向 。 （三） 數(shù)控機床的機床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系 標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的原點和 ABC運動的原點可任意選擇 1. 機床坐標(biāo)系 機床坐標(biāo)系 ：