【正文】 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 1 內(nèi)容提要 本章將講述數(shù)控加工的工藝分析和典型的加工方法；加工程序的編制、結(jié)構(gòu)及常用算法；簡要介紹自動(dòng)編程。 數(shù)控加工程序的編制 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 2 一 .程序編制的基本概念 數(shù)控加工程序編制 ： 從零件圖紙到制成控制介質(zhì)的全過程。 將零件的加工信息：加工順序、零件輪廓軌跡尺寸、工藝參數(shù) (F、 S、T)及輔助動(dòng)作（變速、換刀、冷卻液啟停、工件夾緊松開等）等，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼按一定的格式編寫加工程序單，并將程序單的信息變成控制介質(zhì)的整個(gè)過程。 第一節(jié) 概述 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 3 程序編制分為：手工編程和自動(dòng)編程兩種 。 手動(dòng)編程 ：整個(gè)編程過程由人工完成。對編程人員的要求高（不僅要熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識和數(shù)值計(jì)算能力） 自動(dòng)編程 ：編程人員只要根據(jù)零件圖紙的要求，按照某個(gè)自動(dòng)編程系統(tǒng)的規(guī)定， 將零件的加工信息用較簡便的方式送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行程序的編制，編程系統(tǒng)能自動(dòng)打印出程序單和制備控制介質(zhì)。 第一節(jié) 概述 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 4 ? 手工編程適用于：幾何形狀不太復(fù)雜的零件 。 ? 自動(dòng)編程適用于： ? 形狀復(fù)雜的零件 ， ? 雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件 （ 如有數(shù)千個(gè)孔的零件 ） ? 雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件 （ 如輪廓加工時(shí) ， 非圓曲線的計(jì)算 ） 第一節(jié) 概述 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 5 ? 據(jù)國外統(tǒng)計(jì)： ? 用手工編程時(shí) ， 一個(gè)零件的編程時(shí)間與機(jī)床實(shí)際加工時(shí)間之比 ， 平均約為 30： 1。 ? 數(shù)控機(jī)床不能開動(dòng)的原因中 ， 有 20~30%是由于加工程序不能及時(shí)編制出造成的 編程自動(dòng)化是當(dāng)今的趨勢 ！ 第一節(jié) 概述 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 6 ? 圖紙工藝分析 這一步與普通機(jī)床加工零件時(shí)的工藝分析相同，即在對圖紙進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，選定機(jī)床、刀具與夾具；確定零件加工的工藝線路、工步順序及切削用量等工藝參數(shù)等。 二、手工編程的內(nèi)容和步驟 第一節(jié) 概述 計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡 圖紙工藝分析 程序編制 制備控制介質(zhì) 校驗(yàn)和試切 零件圖紙 錯(cuò)誤 修改 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 7 ? 計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡 根據(jù)零件圖紙上尺寸及工藝線路的要求，在選定的坐標(biāo)系內(nèi)計(jì)算零件輪廓和刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)值，并且按 NC機(jī)床的規(guī)定編程單位（脈沖當(dāng)量）換算為相應(yīng)的數(shù)字量，以這些坐標(biāo)值作為編程尺寸 。 錯(cuò)誤 計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡 圖紙工藝分析 程序編制 制備控制介質(zhì) 校驗(yàn)和試切 零件圖紙 修改 第一節(jié) 概述 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 8 ? 編制程序及初步校驗(yàn) 根據(jù)制定的加工路線、切削用量、刀具號碼、刀具補(bǔ)償、輔助動(dòng)作及刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定指令代碼及程序格式，編寫零件加工程序，并進(jìn)行校核、檢查上述兩個(gè)步驟的錯(cuò)誤。 計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡 圖紙工藝分析 程序編制 制備控制介質(zhì) 校驗(yàn)和試切 零件圖紙 錯(cuò)誤 修改 第一節(jié) 概述 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 9 ? 制備控制介質(zhì) 將程序單上的內(nèi)容，經(jīng)轉(zhuǎn)換記錄在控制介質(zhì)上，作為數(shù)控系統(tǒng)的輸入信息，若程序較簡單，也可直接通過鍵盤輸入。 第一節(jié) 概述 計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡 圖紙工藝分析 程序編制 制備控制介質(zhì) 校驗(yàn)和試切 零件圖紙 錯(cuò)誤 修改 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 10 ? 程序的校驗(yàn)和試切 所制備的控制介質(zhì)，必須經(jīng)過進(jìn)一步的校驗(yàn)和試切削，證明是正確無誤，才能用于正式加工。如有錯(cuò)誤，應(yīng)分析錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，進(jìn)行相應(yīng)的修改。 第一節(jié) 概述 計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡 圖紙工藝分析 程序編制 制備控制介質(zhì) 校驗(yàn)和試切 零 件圖紙 錯(cuò)誤 修改 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 11 常用的校驗(yàn)和試切方法： ? 對于平面輪廓零件可在機(jī)床上用筆代替刀具 、 坐標(biāo)紙代替工件進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)空運(yùn)行繪圖 。 ? 對于空間曲面零件 ， 可用蠟塊 、 塑料或木料或價(jià)格低的材料作工件 ， 進(jìn)行試切 ， 以此檢查程序的正確性 。 第一節(jié) 概述 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 12 ? 在具有圖形顯示功能的機(jī)床上，用靜態(tài)顯示（機(jī)床不動(dòng)）或動(dòng)態(tài)顯示（模擬工件的加工過程）的方法，則更為方便。 ? 上述方法只能檢查運(yùn)動(dòng)軌跡的正確性，不能判別工件的加工誤差。首件試切 (在允許的條件下 )方法不僅可查出程序單和控制介質(zhì)是否有錯(cuò)，還可知道加工精度是否符合要求。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)分析錯(cuò)誤的性質(zhì)，或修改程序單，或調(diào)整刀具補(bǔ)償尺寸，直到符合圖紙規(guī)定的精度要求為止。 第一節(jié) 概述 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 13 三、數(shù)控加工的工藝分析和數(shù)控加工方法 1. 數(shù)控加工的工藝分析 數(shù)控機(jī)床加工零件和工藝除按一般方式對零件進(jìn)行分析外，還 必須注意以下幾點(diǎn)： ? 選擇合適的對刀點(diǎn) ? 對刀點(diǎn) ：確定刀具與工件相對位置的點(diǎn)（起刀點(diǎn)）。 ? 對刀點(diǎn) 可以是工件或夾具上的點(diǎn)，或者與它們相關(guān)的易于測量的點(diǎn)。 ? 對刀點(diǎn) 確定之后，機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的相對關(guān)系就確定了。 第一節(jié) 概述 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 14 第一節(jié) 概述 C R30 R20 R50 20 f 刀具運(yùn)動(dòng)軌跡 工件輪廓 X Y Z 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 15 ?刀位點(diǎn) ： 用于確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的刀具上的特定點(diǎn) 。 第一節(jié) 概述 鏜刀 鉆頭 立銑刀、端銑刀 面銑刀 指狀銑刀 球頭銑刀 車刀 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 16 第一節(jié) 概述 ? 對刀： 就是使 “ 對刀點(diǎn) ” 與 “ 刀位點(diǎn) ” 重合的操作。 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 17 選擇對刀點(diǎn)的原則 ： ? 選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上 ， 或與之相關(guān)的位置上 。 ? 選在對刀方便 ， 便于測量的地方 。 ? 選在便于坐標(biāo)計(jì)算的地方 第一節(jié) 概述 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 18 ? 加工線路的確定 加工線路 ——加工過程中刀具相對于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡次序。 ? 孔類加工（ 鉆孔、鏜孔） 原則：在滿足精度要求的前提下，盡可能減 少空行程： 第一節(jié) 概述 n 個(gè) ) )( 1 ) 1 ( 2 b a n a n b + = + = （ 黃線長 紅線長 b a +切入 /出段 +切入 /出段 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 19 ? 車削或銑削： 原則： 盡量采用切向切入 /出，不用徑向切入 /出，以避免由于 切入 /出路線的不當(dāng)降低零件的表面加工質(zhì)量。 第一節(jié) 概述 切向切入 徑向切入 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 20 ? 空間曲面的加工 第一節(jié) 概述 (c) (b) (a) 2020年 6月 18日 8時(shí) 36分 數(shù)控 21 加工線路的選擇應(yīng)遵從的原則 ： ? 盡量縮短走刀路線 ， 減少空走刀行程以提高生產(chǎn)率 。 ? 保證零件的加工精度和表面粗糙度要求 。 ? 保證零件的工藝要求。 ? 利于簡化數(shù)值計(jì)算，減少程序段的數(shù)目和程序編制的工作量。 第一節(jié) 概述 2