【正文】 在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。由于數(shù)控機床比普通機床價格貴，若只加工簡單工序在經(jīng)濟上不合算，所以在數(shù)控機床上通常 安排較復雜的工序，甚至在普通機床上難以加工的工序。如圖 215所示，首先從曲線起點開始，通過 P P P3三點作圓。設零件輪廓曲線的數(shù)學方程為 Y=f（ X）。目前生產(chǎn)中采用的算法比較多，在決定采用什么算法時，主要考慮的因素有兩條，一是盡可能按等誤差的條件，確定節(jié)點坐標位置，以便最大程度地減 少程序段的數(shù)目；二是盡可能尋找一種簡便的計算方法，以便于計算機程序的制作，及時得到節(jié)點坐標數(shù)據(jù)。 直線與圓弧相交 直線方程與圓方程聯(lián)立，得聯(lián)立方程組： 經(jīng)推算后給出標準計算公式如下： （求 xC較大者時取 “ ＋ ” ） 上式也可用于求解直線與圓相切時的切點坐標。 輔助功能也叫 M功能或 M代碼。 （ 2）增量（相對）坐標系 刀具（或機床）運動軌跡的坐標值是相對于前一位置（起點）來計算的，即稱為增量（或相對）坐標，該坐標系稱為增量坐標系。 A、 B、 C正方向，相應 11 地表示在 X、 Y和 Z坐標正方向上，右旋螺紋前進的方向。 （ 1） Z坐標的運動 Z坐標的運動，是由傳遞切削力的主軸所決定，與主軸軸線平行的坐標軸即為 Z坐標。 （ 8）程序段結(jié)束：寫在每個程序段之后，表示程序結(jié)束。一是以每分鐘進給距離的形式指定刀具切削進給速度（每分鐘進給量），用 F字母和它后繼的數(shù)值表示，單位為 “mm/min” ，如 F100表示進給速度為 100㎜ /min。 所謂字 地址可變程序段格式，就是在一個程序段內(nèi)數(shù)據(jù)字的數(shù)目以及字的長度（位數(shù)）都是可以變化的格式。 7 第三章 程序的結(jié)構(gòu)與格式 每種數(shù)控系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)本身的特點及編程的需要，都有一定的程序格式。 試加工一般采用逐段運行加工的方法進行，即每撳一次自動循環(huán)鍵，系統(tǒng)只執(zhí)行一段程序，執(zhí)行完一段停一下，通過一段一段的運行來檢查機床的每次動作。 切削用量包括：主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、切削深度等。我們把零件的加工工藝路線、工藝參數(shù)、刀具的運動軌跡、位移量、切削參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)數(shù)、進給量、吃刀量等）以及輔助功能（換刀、主軸 正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、切削液開、關(guān)等），按照數(shù)控機床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，再把這一程序單中的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上（如穿孔紙帶、磁帶、磁盤、磁泡存儲器），然后輸入到數(shù)控機床的數(shù)控裝置中，從而指揮機床加工零件。 第五章 數(shù)控編程中的數(shù)值計算 基點坐標的計算 切削深度由機床、刀具、工件的剛度確定，在剛度允許的條件下，粗加工取較大切削深度，以減少走刀次數(shù)，提高 生產(chǎn)率；精加工取較小切削深度，以獲得表面質(zhì)量。 應根據(jù)工件材料的性能，機床的加工能力，加工工序的類型，切削用量以及其他與加工有關(guān)的因素來選擇刀具。 數(shù)控加工工藝的基本特點和基本內(nèi)容 操作人員按工藝規(guī)程的各個步驟手工操作機床，加工出圖樣給定的零件。要求所選擇的編程原點及編程坐標系應使程序編制簡單；編程原點應盡量選擇在零件的工藝基準或設計基準上，并在加工過程中便于檢查的位置；引起的加工誤差要小。通過試運行，檢驗程序語法是否有錯，加工軌跡是否正確；通過試加 工可以檢驗其加工工藝及有關(guān)切削參數(shù)指定得是否合理，加工精度能否滿足零件圖樣要求，加工工效如何，以便進一步改進。之后，再經(jīng)相應的后置處理（ postprocessing），自動生成數(shù)控加工程序，并同時在計算機上動態(tài)地顯示其刀具的加工軌跡圖形。 零件的加工程序是由許多程序段組成的，每個程序段由程序段號、若干個數(shù)據(jù)字和程序段結(jié)束字符組成，每個數(shù)據(jù)字是控制系統(tǒng)的具體指令，它是由地址 符、特殊文字和數(shù)字集合而成，它代表機床的一個位置或一個動作。從 F00～ F99共 100個等級。 （ 7）輔助功能字 M指令：輔助功能表示一些機床輔助動作及狀態(tài)的指令。在圖中，大拇指的方向為 X軸的正方向，食指為 Y軸的正方向。如 Z軸（主軸）是水平的，當從主軸向工件方向看時， X運動的正方向指向右方，如圖 26。 （相對） 坐標系 （ 1）絕對坐標系 刀具（或機床）運動軌跡的坐標值是以相對于固定的坐標原點 O給出的，即稱為絕對坐標。 表中序號（ 4）欄中的 “ 不指定 ” 代碼，用作將來修改標準，指定新標準時使用。這里只簡單介紹聯(lián)立方程組求解基點坐標的方法。但采用圓弧段逼近，其數(shù)學處理過程比直線要復雜一些。 等誤差法是使逼近線段的誤差相等，且等于 δ 允，所以此法較上兩種方法合理，特別適合曲率 14 變化較大的復雜曲線輪廓。 曲率圓法圓弧段逼近 重復以上計算即可求出所有節(jié)點坐標及圓弧的圓心坐標。而在數(shù)控機床上加工零件時，要把被加工的全部工藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)編制成程序，并以數(shù)字信息的形式記錄在控制介質(zhì)（如穿孔紙帶、磁盤等）上，用它控制機床加工。在 學習 中，要培養(yǎng)出具有獨立工作能力和較強實踐能力的學生， 我們 就要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，在 學習 中大膽引入能適應當前教育形勢的新的 學習 方法。在此向?qū)W院機電工程系的全體老師表示由衷的謝意。 （ 2）基本內(nèi)容 實踐證明，數(shù)控加工工藝主要包括以下幾方面： 1）選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件，確定工序內(nèi)容。 （ 3）．相切圓法圓弧逼近的節(jié)點計算 1）基本原理 如圖 216 所示粗線表示工件廓形曲線，在曲線的一個計算單元上任選四個點A、 B、 C、 D，其中 A點為給定的起點。 （ 2 ）作 δ 允 圓 與 曲 線 Y=f （ X ） 的 公 切 線 MN ， 則 可 求 公 切 線 MN 的 斜 率K 為求 YN， YM， XN， XM，需解下面的方程組： 式中的允差圓即 δ 允圓， Y=F （ X ）表示 δ 允 圓 的 方 程 ， 見 （ 21 ）式。 下面簡單介紹常用算法。 圓弧與圓弧相交 聯(lián)立兩圓方程 經(jīng)推算可給出標準計算公式如下 13 （求 xc較大值時取 “ ＋ ” ） 當兩圓相切時， B2－ 4AC=0，因此上式也可用于求兩圓相切的切點。表 24為我國 JB3208— 83標準中規(guī)定的 M代碼。 第五節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的準備功能和輔助功能 數(shù)控機床的運動是由程序控制的，而準備功能和輔助功能是程序段的基本組成部分，也是程序編制過程中的核心問題。 （ 6）對于工件運動的相反方向 對于工件運動而不是刀具運動的機床，必須將前述為刀具運動所作的規(guī)定，作相反的安排。如圖 2 25。 10 第四章 數(shù)控機床坐標軸和運動方向 規(guī)定數(shù)控機床坐標軸及運動方向，是為了準確地描述機床的運動，簡化程序的編制方法，并使所編程序有互換性。二是以主軸每轉(zhuǎn)進給量規(guī)定的速度（每轉(zhuǎn)進給量），單位為 “mm/r” 。 該格式的優(yōu)點是程序簡短、直觀以及容易檢驗、修改。 一個完整的程序由程序號、程序的內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成。 6 第二章 數(shù)控編程的方法 (Manual Programming) 從零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計算、編寫程序單、程序輸入至程序校驗等各步驟均由人工完成，稱為手工編程。進給速度則按零件加工精度、表面粗糙度要求選取，粗加工取較大值，精加工取較小值。因此，數(shù)控機床特別適用于加工小批量且形狀復雜精度要 求高的零件。 第二章 數(shù)控編程的方法