【正文】 數(shù)控加工的程序編制 數(shù)控編程的步驟 數(shù)控編程的方法 數(shù)控編程基礎(chǔ) 數(shù)控加工的工藝處理 數(shù)控程序的結(jié)構(gòu)和指令 圖形交互自動編程 成 品 圖 機(jī)床，材料，夾具 機(jī)床 機(jī)床數(shù)據(jù) 成 品 圖 機(jī)床，材料，夾具 機(jī)床 機(jī)床數(shù)據(jù) 刀具 刀具數(shù)據(jù) 材料 切削速度 幾何數(shù)據(jù) 外形 尺寸 技術(shù)數(shù)據(jù) 切削速度 進(jìn)給速度 加工工序 編程的方法 一 .數(shù)控 (NC)編程 數(shù)控編程指將加工零件的幾何尺寸和機(jī)加工工藝參數(shù)變成 CNC系統(tǒng)能識別的代碼的過程。 二 .數(shù)控編程的方法 手工編程 自動編程 三 .數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn) 手工編程 由人工完成編制零件加工程序的各個步驟，即從零件圖紙分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算到編寫 NC代碼程序。 自動編程 程序編制工作大部分或全部由計(jì)算機(jī)完成。編程人員只需根據(jù)零件圖紙和工作要求，使用規(guī)定的數(shù)控語言或人機(jī)對話方式進(jìn)行計(jì)算機(jī)輸入，計(jì)算機(jī)就能自動進(jìn)行處理，并計(jì)算出刀具的運(yùn)動軌跡，編制出零件加工的數(shù)控代碼程序。 數(shù)控編程的方法 國際上通用的數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)有 2種： ?ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn) ?EIA美國電子工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) 我國正式批準(zhǔn)的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是 JB3208— 83《 數(shù)字控制機(jī)床穿孔帶程序段格式中的準(zhǔn)備功能 G和輔助功能 M的代碼 》 等。 由于各類機(jī)床使用的代碼、指令，其含義不一定完全相同，因此編程人員還必須按照各自數(shù)控機(jī)床使用手冊的具體規(guī)定來編制程序。 注意： 數(shù)控編程的方法 （相對）坐標(biāo) +X +Y +Z +X、＋ Y或＋ Z +A、＋ B或＋ C 坐標(biāo)系統(tǒng) 當(dāng)?shù)毒咭苿訒r(shí)，移動的方向和軸的方向是相同的。 坐標(biāo)系統(tǒng) 當(dāng)工件移動時(shí)，移動的方向和軸的方向是相反的。 坐標(biāo)系統(tǒng) 2坐標(biāo)系統(tǒng)的確定 在 ISO標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)一規(guī)定采用右手直角笛卡爾坐標(biāo)系對機(jī)床的坐標(biāo)系進(jìn)行命名。 通常在命名或編程時(shí)，不論機(jī)床在加工中是刀具移動，還是被加工件移動，都一律假定被加工工件相對靜止不動，而刀具在移動，并同時(shí)規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的方向作為坐標(biāo)的正方向。 坐標(biāo)軸判定順序：先 Z軸，再 X軸，最后按右手定則判定 Y軸。 坐標(biāo)軸名（ X、 Y、 Z、 A、 B、 C）不帶“ ′” 的表示刀具運(yùn)動；帶“ ′” 的表示工件運(yùn)動。 坐標(biāo)系統(tǒng) 1)Z 軸 ? 在數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系中，主軸的軸線一般是 Z軸。 ? Z軸垂直于工件裝卡面。 ? 主軸帶動刀具旋轉(zhuǎn)：銑、鉆。 坐標(biāo)系統(tǒng) 2)X 軸 ? 在 X、 Y軸中，主要進(jìn)給方向是 X軸。 ? X軸是定位面的主軸，與工件裝卡面平行，主要作水平運(yùn)動。 坐標(biāo)系統(tǒng) 2)X 軸 為了確定 X軸，將機(jī)床分成 有工作軸 ? 刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（鉆、銑、鏜、攻絲機(jī)） ? 工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（車、磨） 無工作軸 （刨、線切割機(jī)） 坐標(biāo)系統(tǒng) 刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床 當(dāng)從主軸看工件時(shí)，如果Z軸是水平的，則正 X軸向右移動。 圖顯示的是在臥式升降臺銑床的 X軸的正向情況。 坐標(biāo)系統(tǒng) 刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床 在單立柱機(jī)床，如果 Z軸是立式的，當(dāng)從主軸向立柱看時(shí)，正 X軸向右移動。 圖顯示的是一臺立式升降臺銑床。 坐標(biāo)系統(tǒng) 刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床 對于雙立柱機(jī)床，如果 Z軸是立式的，當(dāng)從主軸向左立柱看時(shí)，正 X軸向右移動。 圖舉例說明對于雙立柱機(jī)床如何確定 X軸的正向。 坐標(biāo)系統(tǒng) 工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床 對于車床或磨床， X軸徑向于工件軸，并且平行于橫向?qū)к?。?X軸由工件軸向主刀架移動。 坐標(biāo)系統(tǒng) 無工作軸的機(jī)床 ? X軸平行于加工方向。 ? X軸的正向是主加工方向。 坐標(biāo)系統(tǒng) M W A R （ F， P） 1 機(jī)床零點(diǎn) M 是機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)原點(diǎn)。 該點(diǎn)被機(jī)床的制造者預(yù)先設(shè)定并且不能更改。在機(jī)床零點(diǎn)的基礎(chǔ)上測量整個機(jī)床。 是其他坐標(biāo)系和參考點(diǎn)如工件坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系、機(jī)床參考點(diǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 1機(jī)床零點(diǎn) M 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 2工件零點(diǎn) W 工件坐標(biāo)系是為了確定工件幾何圖形上各幾何要素（點(diǎn)、直線、圓?。┑奈恢枚⒌淖鴺?biāo)系。 工件零點(diǎn)是工件坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)。 能被編程者選定并且能在 NC程序中被修改。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 工件零點(diǎn) 選用原則 1. 選在工件圖樣的尺寸基準(zhǔn)上。是可以直接用圖紙標(biāo)注的尺寸，作為編程點(diǎn)的坐標(biāo)值，減少計(jì)算工作量。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 工件零點(diǎn) 選用原則 、測量和檢驗(yàn)。 、光潔度比較高的工件表面上。這樣可提高工件的加工精度和同一批零件的一致性。 如銑床，工件零點(diǎn)被設(shè)置在參照表面的交點(diǎn)處。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 工件零點(diǎn) 選用原則 何形狀的零件，工件零點(diǎn)最好選在對稱中心點(diǎn)上。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 3編程零點(diǎn) 編程零點(diǎn)也是程序零點(diǎn)。一般對于簡單零件，工件零點(diǎn)就是編程零點(diǎn)。 形狀復(fù)雜零件需編制幾個程序或子程序。為了編程方便和減少許多坐標(biāo)值的計(jì)算，編程零點(diǎn)就不一定設(shè)在工件零點(diǎn)上，而設(shè)在便于程序編制的位置上。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 零點(diǎn)的轉(zhuǎn)移 坐標(biāo)系統(tǒng)原點(diǎn)位于機(jī)床零點(diǎn) M。 由于工件零點(diǎn)與機(jī)床零點(diǎn)很少相同，所有工件的坐標(biāo)通常要轉(zhuǎn)換成原點(diǎn)位于機(jī)床零點(diǎn)的坐標(biāo)系統(tǒng)值。 編程者可使用命令 G53～ G59使坐標(biāo)系統(tǒng)原點(diǎn)從機(jī)床零點(diǎn) M轉(zhuǎn)換到工件零點(diǎn)。 在加工操作前，移動到零點(diǎn)的不同軸向的距離必須確定，同時(shí)必須輸入到 CNC系統(tǒng)的零點(diǎn)轉(zhuǎn)移寄存器中。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 零點(diǎn)的轉(zhuǎn)移 對于銑床，機(jī)床零點(diǎn)通常位于工作臺的上邊。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 零點(diǎn)的轉(zhuǎn)移 對于車床，機(jī)床零點(diǎn)在主軸的端部，安有卡盤。這里，通常只是 Z方向的零點(diǎn)轉(zhuǎn)換。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 4定位點(diǎn) A 能通過 NC編程者選定。 是工件的裝卡點(diǎn)，是在待加工工件接觸面上可任選的一個點(diǎn)。工件的接觸面是原始工件緊貼在機(jī)床工作臺擋鐵或夾具擋鐵上的面。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 4定位點(diǎn) A 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 5參考點(diǎn) R 是機(jī)床加工運(yùn)動的極限點(diǎn)。由限位開關(guān)來設(shè)定，并由機(jī)床制造商確定。 是用于對機(jī)床工作臺（或滑板）與刀具相對運(yùn)動的測量系統(tǒng)進(jìn)行定標(biāo)和控制的點(diǎn)。 對于一個增量測量設(shè)備說來，必須要有一個參考點(diǎn)。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 5參考點(diǎn) R 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 滑板參考點(diǎn) F 對于車床，滑板參考點(diǎn)在滑板上，從該點(diǎn)測量出刀具點(diǎn)“ P” 。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 主軸參考點(diǎn) F 對于銑床，主軸參考點(diǎn)在主軸上，從該點(diǎn)測量出刀具點(diǎn) “ P” 。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 6刀具點(diǎn) P 刀具點(diǎn)是切削邊的測量點(diǎn)。當(dāng)測量和輸入刀具修正因素后，控制系統(tǒng)能識別該點(diǎn)。 圖顯示的是車床、銑床和鉆床刀具點(diǎn)的位置。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 切削邊的位置 對于某項(xiàng)任務(wù)（如：修正刀具軌跡），除了刀具點(diǎn)，一個 CNC系統(tǒng)需要附加信息確認(rèn)刀具半徑的中心和切削邊的位置。 切削邊的位置描述了與刀具半徑中心 S有關(guān)的刀具點(diǎn) P的位置。它被標(biāo)以字母 “ L” 或“ P” （如 L3或 P5），取決于廠商的控制系統(tǒng)。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 切削邊的位置 對于車床，相對于切削半徑中心，存在 9種不同的刀具點(diǎn)位置。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 切削邊的位置 對于鉆和銑刀，刀具半徑中心 “ S” 和刀具點(diǎn) “ P” 是相同的。 此處，刀具位置是0或 9。 數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn) 絕對坐標(biāo)與 增量（相對）坐標(biāo) 絕對坐標(biāo)系 相對坐標(biāo)系 ，確定加工方案，選擇適合的機(jī)床。 。 。 。 。 。 。 。 應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和具體條件，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能，采用最完善、最經(jīng)濟(jì)、最合理的工藝方案。 工藝處理涉及的問題很多，編程人員要注意以下幾點(diǎn)。 “ 對刀點(diǎn)”是數(shù)控加工中刀具相對于工件運(yùn)動的起點(diǎn)。程序也是從這一點(diǎn)開始執(zhí)行，所以對刀點(diǎn)也稱作“程序原點(diǎn)”或“程序起點(diǎn)”。 選擇對刀點(diǎn)的原則 選擇的對刀點(diǎn)要便于數(shù)學(xué)處理和簡化程序編制 對刀點(diǎn)在機(jī)床上容易校準(zhǔn) 加工過程中便于檢查 引起的加工誤差小 數(shù)控加工的工藝處理 在數(shù)控車床、數(shù)控銑床等使用多種刀具加工的機(jī)床上，工件加工時(shí)需要經(jīng)常更換刀具，在程序編制時(shí)，就要考慮設(shè)置換刀點(diǎn)。 換刀點(diǎn)應(yīng)根據(jù)工序內(nèi)容的安排。換刀點(diǎn)的位置應(yīng)根據(jù)換刀時(shí)刀具不碰傷工件、夾具和機(jī)床的原則而定。 一般換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部。 數(shù)控加工的工藝處理 對刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)示例 數(shù)控加工的工藝處理 在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序比較集中。在一次裝夾中，應(yīng)盡可能完成全部工序。常用的工序劃分方法有： ①按先粗后精的原則劃分工序，這樣可減少粗加工變形對精加工的影響。 ②按先面后孔的原則劃分工序，這樣可提高孔的加工精度，避免面加工時(shí)引起的變形。 ③按所用刀具劃分工序，這樣可減少換刀次數(shù)，縮短空行程，減少不必要的定位誤差和減少換刀時(shí)間。 數(shù)控加工的工藝處理 加工余量泛指毛坯實(shí)體尺寸與零件（圖紙）尺寸之差。 零件加工就是把大于零件（圖紙）尺寸的毛坯實(shí)體加工掉，使加工后的零件尺寸、精度、表面粗糙度均能符合圖紙的要求。通常要經(jīng)過粗加工、半精加工和精加工才能達(dá)到最終要求。 數(shù)控加工的工藝處理 加工余量的確定 加工余量的確定應(yīng)根據(jù)下列條件： 1）應(yīng)有足夠的加工余量，特別是最后的工序，加工余量應(yīng)能保證達(dá)到圖樣上規(guī)定的精度和表面粗糙度要求。 2）應(yīng)考慮加工方法、裝夾方式和工藝設(shè)備的剛性，以及工件可能發(fā)生的變形。過大的加工余量反而會由于切削抗力的增加而引起工件變形加大，影響加工精度。 3）應(yīng)考慮零件熱處理引起的變形，適當(dāng)?shù)脑龃蠹庸び嗔?，否則可能產(chǎn)生廢品。 4）應(yīng)考慮工件的大小。工件越大，由切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形也越大，加工余量也相應(yīng)增大。 5）在保證加工精度的前提下，應(yīng)盡量采用最小的加工余量總和，以求縮短加工時(shí)間，降低加工費(fèi)用。 數(shù)控加工的工藝處理 走刀路線是指加工過程中刀具（嚴(yán)格說是刀位點(diǎn)）相對于被加工零件的運(yùn)動軌跡。即刀具從對刀點(diǎn)（或機(jī)床原點(diǎn)）開始運(yùn)動起，直至返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。 確定走刀路線，主要是確定粗加工及空行程的走刀路線，因?yàn)榫庸で邢鬟^程的走刀路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的。 數(shù)控加工的工藝處理 走刀路線 確定走刀路線的原則 確定最短走刀路線 孔加工走刀路線的分析 銑削走刀路線的分析 車削走刀路線的分析