【正文】 *Anhui University of Technology機(jī)床原點(diǎn)與編程零點(diǎn)v機(jī)床原點(diǎn)： 指機(jī)床上一個(gè)固定不變的極限點(diǎn)。 為了計(jì)算刀具的行程長(zhǎng)度（程序指令值），編程時(shí)必須知道每把 刀具的長(zhǎng)度尺寸 Zr、 刀具頂端至工件表面的距離 ZS、 被加工零件鉆削深度 Zd以及 刀具引入量 △ Za和 刀具超出量△ Zb。 能同時(shí)控制機(jī)床的幾個(gè)坐標(biāo)動(dòng)作，并能使幾個(gè)坐標(biāo)方向的運(yùn)動(dòng)之間保持預(yù)先確定的關(guān)系（直線、圓弧、平面或空間曲線）， 因而能把工件加工成某一形狀的輪廓。 由于一般數(shù)控裝置只具備直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)功能，當(dāng)加工非圓曲線時(shí)，在滿足允許編程誤差條件下常用直線和圓弧去逼近。v 對(duì)于一段輪廓直線 ，若已算出它在零件坐標(biāo)系里的起點(diǎn)坐標(biāo)（ xi ， Yi， Zi）和終點(diǎn)坐標(biāo)（ Xi+1， Yi+1， Zi+1）v 按絕對(duì)坐標(biāo)編程： N001 G01 … G90 X{X i+1} Y{Yi+1} Z{Zi+1} …v 按增量坐標(biāo)指令編程 ： N001 G01 … G91 X{X i+1Xi} Y{Yi+1Yi} Z{Zi+1Zi}… 82*Anhui University of Technology 輪廓控制系統(tǒng)的程序編制數(shù)學(xué)處理的主要任務(wù)：增量計(jì)算v 對(duì)于圓弧輪廓： 用 X、 Y、 Z表示圓弧段的終點(diǎn)坐標(biāo)（ G90）或圓弧終點(diǎn)到起點(diǎn)距離（ G91），用 I、 J、 K分別表示圓弧中心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)在 X、 Y、 Z方向的坐標(biāo)分量。粗加工時(shí)，刀具中心在工件輪廓的法向偏離一個(gè)距離 D， D=R+△ ，其中 R為銑刀半徑， △ 為精銑時(shí)的加工余量，精加工時(shí)的刀具偏離距離應(yīng)為刀具半徑 R。在具有直線及圓弧插補(bǔ)的車床上加工，需編寫(xiě)出其精加工程序。（ 3）確定主軸轉(zhuǎn)速 S，進(jìn)給速度 F等切削用量參數(shù)。根據(jù)加工要求，選用三把刀具： Ⅰ 號(hào)刀車外圓， Ⅱ 號(hào)刀切槽， Ⅲ 號(hào)刀車螺紋。使用的 NC機(jī)床具有刀具直徑補(bǔ)償和刀具偏置功能，進(jìn)給速度F=100mm/min。對(duì)刀點(diǎn)選在機(jī)床原點(diǎn)上。81*Anhui University of Technology 輪廓控制系統(tǒng)的程序編制數(shù)學(xué)處理的主要任務(wù)：增量計(jì)算v 圓弧段： 圓弧終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的坐標(biāo)增量值及圓弧的圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量值。 具體包括：基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的計(jì)算v 基點(diǎn) ： 構(gòu)成零件輪廓各相鄰幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)。快進(jìn)到 a點(diǎn)之上 150mm的點(diǎn)）N002 Z14800 LF （快進(jìn)到 a點(diǎn)之上的 2mm的位置）N003 G01 Z1700 F200 LF （ G01— 直線插補(bǔ)；以 200mm/min切削 a點(diǎn)的孔）N004 G00 Z1700 LF （快進(jìn)，工具向上）N005 X1300 Y2023 LF76*Anhui University of Technology 點(diǎn)位、直線控制系統(tǒng)的程序編制 （ b點(diǎn)之上 2mm快進(jìn)定位）N006 G01 Z1700 LF （以 N003的 F200在 b點(diǎn)上鉆孔）N007 G00 Z1700 LF （快進(jìn)，工具向上）N008 X2023 LF （ c點(diǎn)定位）N009 G01 Z1700 LF （ c點(diǎn)鉆孔）N010 G00 Z1700 LF （快速退刀） 77*Anhui University of Technology 點(diǎn)位、直線控制系統(tǒng)的程序編制 N011 X1000 Y1500 LF （ d點(diǎn)定位）N012 G01 Z1700 LF （ d點(diǎn)鉆孔）N013 G00 Z1700 LF （快速退刀）N014 X7000 Y3500 Z14800 M02 LF （ M02— 結(jié)束程序；至原點(diǎn)上 150mm，主軸停止。 如：若圖樣尺寸為鏈?zhǔn)綐?biāo)注，編程時(shí)宜用增量坐標(biāo)指令；若圖樣尺寸為坐標(biāo)式標(biāo)注，編程時(shí)宜用絕對(duì)坐標(biāo)指令。v三軸加工： 機(jī)床坐標(biāo)系的 X、 Y、 Z三軸聯(lián)動(dòng)。由于程序段從該點(diǎn)開(kāi)始執(zhí)行，所以對(duì)刀點(diǎn)又稱為 “ 程序起點(diǎn) ” 或 “ 起刀點(diǎn) ” 。v刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償： 在數(shù)控系統(tǒng)中，刀具長(zhǎng)度一般都無(wú)須考慮。在 ISO代碼中用 LF；在 EIA代碼中用 CR，而在 JB305082中，除了LF外，還可用 NL。 坐標(biāo)尺寸字 的正號(hào) “ ＋ ” 可省略。 常用的程序段格式： 地址格式 （常用 ）和 分隔符順序格式 。見(jiàn) 表 72， P105。 程序編制方法51*Anhui University of Technology自動(dòng)編程系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)朝著小型語(yǔ)言系統(tǒng)發(fā)展 小而全 /大而專，這類系統(tǒng)容易掌握，便于使用，成本低；朝著加工技術(shù)處理語(yǔ)言系統(tǒng)發(fā)展 早期自動(dòng)編程系統(tǒng)如 APT系統(tǒng)，只能完成計(jì)算機(jī)輔助幾何參數(shù)的計(jì)算； 后期如德國(guó)的 EXAPT，在 APT基礎(chǔ)上，擴(kuò)充了工藝處理的能力。216。制備信息載體 將程序單上的內(nèi)容記錄在信息載體上，作為數(shù)控裝置的輸入信息，若程序簡(jiǎn)單，也可直接將其通過(guò)鍵盤(pán)輸入。 一般來(lái)說(shuō)，用數(shù)控機(jī)床加工任何一種零件的程序編制，都要包含如下 七個(gè)方面 的工作：分析零件樣圖 首先要分析零件的材料、形狀、尺寸、精度以及毛坯形狀和熱處理要求等，通過(guò)分析可以確定該零件是否適宜在數(shù)控機(jī)床上加工，或者該零件的哪些工序或哪幾個(gè)表面應(yīng)在數(shù)控機(jī)床上加工。中國(guó)的中高檔數(shù)控機(jī)床 “空芯化 ” 41*Anhui University of Technology上海電氣機(jī)床集團(tuán)制造的納米精度微型數(shù)控磨床 數(shù)控機(jī)床的組成、分類及發(fā)展三、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展 目前全行業(yè)擁有的近５００項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，一半以上采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 缺點(diǎn)： 系統(tǒng)復(fù)雜，調(diào)試維修困難，成本高（圖 710）。 數(shù)控機(jī)床的組成、分類及發(fā)展31*Anhui University of Technology二、數(shù)控機(jī)床的分類按數(shù)控機(jī)床的加工功能不同分類（ 3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床： 又稱 連續(xù)軌跡控制或多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床。 伺服系統(tǒng)的性能 在很大程度上決定數(shù)控機(jī)床的 加工精度、加工表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率 。 數(shù)控機(jī)床的組成、分類及發(fā)展26*Anhui University of Technology一、數(shù)控機(jī)床的組成輸入裝置 作用 是將輸入介質(zhì)上的數(shù)控代碼變成相應(yīng)的電脈沖信號(hào)，傳送并存入數(shù)控裝置內(nèi)。 在加工時(shí)，工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，需測(cè)量工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)間的距離，此距離稱為 工件原點(diǎn)偏置 。 Z方向： Z軸平行于主軸軸線。 數(shù)控加工的基本概念17*Anhui University of Technology四、數(shù)控加工中的幾個(gè)重要術(shù)語(yǔ)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)數(shù)與聯(lián)動(dòng)軸數(shù) 有些數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件較多，在同一坐標(biāo)軸方向上會(huì)有兩個(gè)或更多的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)控的，所以還有四坐標(biāo)、五坐標(biāo)、甚至更多坐標(biāo)的數(shù)控機(jī)床。關(guān)系用 右手定則 （圖 73）。v 圓弧插補(bǔ)： 具有沿圓弧分配脈沖功能的插補(bǔ)方式。 數(shù)控加工的基本概念5*Anhui University of Technology立式加工機(jī)床6*Anhui University of Technology二、工件輪廓的生成方法v 工作原理： 數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行部件，如工作臺(tái)或刀架通常只能沿相互垂直的坐標(biāo)方向作直線進(jìn)給，因此當(dāng)被加工工件上的輪廓為曲線輪廓或?yàn)閳?zhí)行部件移動(dòng)方向不一致的直線輪廓時(shí)，此工件輪廓就只能沿工作臺(tái)或刀架運(yùn)動(dòng)的 細(xì)分線段來(lái)逼近代替 。v 普通機(jī)床： 開(kāi)車、停車、進(jìn)給、主軸變速由人工控制。4*Anhui University of Technology一、數(shù)控加工v 數(shù)控機(jī)床： 通過(guò)數(shù)字指令（程序）來(lái)操縱機(jī)床的各種動(dòng)作。v 具體加工時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)插補(bǔ)運(yùn)算的結(jié)果，分別 沿細(xì)分線段發(fā)出脈沖指令 ，指揮驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制工作臺(tái)或刀架作步進(jìn)式進(jìn)給移動(dòng)。v 加工圓?。?知道圓弧的起、終點(diǎn)坐標(biāo)及圓心坐標(biāo)或半徑。 3）圍繞 X、 Y、 Z軸旋轉(zhuǎn)的圓周進(jìn)給坐標(biāo)軸分別用 A、 B、 C表示，其正向按右手螺旋定則確定（圖 73b） 4）如果在 X、 Y、 Z主要直線運(yùn)動(dòng)之外，另有軸線平行于它們的坐標(biāo)系，可命名為 U、 V、 W，稱為 第二坐標(biāo)系 。 數(shù)控加工的基本概念18*Anhui University of Technology四、數(shù)控加工中的幾個(gè)重要術(shù)語(yǔ)機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系v 機(jī)床坐標(biāo)系 (標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系 )： 機(jī)床上固有的坐標(biāo)系。 X方向： X軸水平，當(dāng)從刀具主軸向立柱看時(shí)， X運(yùn)動(dòng)的正方向指向右。 數(shù)控加工的基本概念23*Anhui University of Technology四、數(shù)控加工中的幾個(gè)重要術(shù)語(yǔ)絕對(duì)坐標(biāo)與相對(duì)坐標(biāo)（圖 76）v 絕對(duì)方式： 其特點(diǎn)是處于坐標(biāo)系中的每一點(diǎn)位置，都是以該點(diǎn)對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)來(lái)表示， 指令代碼為 G90 。 數(shù)控機(jī)床的組成、分類及發(fā)展27*Anhui University of Technology一、數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控裝置 數(shù)控機(jī)床的中樞，它 接受輸入裝置送來(lái)的脈沖信號(hào) ，經(jīng)過(guò)數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或邏輯電路 進(jìn)行編輯、運(yùn)算及邏輯處理 后， 輸出各種信號(hào)和指令 ，控制機(jī)床的各個(gè)部分進(jìn)行規(guī)定的、有序的動(dòng)作。 適應(yīng)控制回路作用 ：在切削過(guò)程中隨時(shí)檢測(cè)某些狀態(tài)參數(shù)，并能夠根據(jù)預(yù)定的評(píng)價(jià)指標(biāo)或約束條件及時(shí)修正機(jī)床的輸入?yún)?shù)（切削力、速度、功率等），從而使切削工程達(dá)到最佳狀態(tài)，以獲得最優(yōu)的切削效益。 現(xiàn)代的 數(shù)控機(jī)床 （數(shù)控銑床、磨床、加工中心、點(diǎn)火花線切割） 都具有輪廓控制功能 （除少數(shù)專用數(shù)控機(jī)床：數(shù)控鉆床、沖床） 數(shù)控機(jī)床的組成、分類及發(fā)展32*Anhui University