【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 略不寫。 X43，Y43——坐標(biāo)功能字，177。表示后跟的數(shù)字值有正負(fù)之分，正號(hào)可省略，負(fù)號(hào)不能省略。43表示小數(shù)點(diǎn)前取4位數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后可跟3位數(shù)。程序中作為坐標(biāo)功能字的主要有作為第一坐標(biāo)系的X、Y、Z；平行于X、Y、Z的第二坐標(biāo)字U、V、W；第三坐標(biāo)字P、Q、R以及表示圓弧圓心相對(duì)位置的坐標(biāo)字I、J、K；在五軸加工中心上可能還用到繞X、Y、Z旋轉(zhuǎn)的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)字A、B、C等等。坐標(biāo)數(shù)值單位由程序指令設(shè)定或系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。 F32——F為進(jìn)給速度指令字，32表示小數(shù)點(diǎn)前取3位數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后可跟2位數(shù)。106 S04S為主軸轉(zhuǎn)速指令字，04表示其后最多可跟4位數(shù)，數(shù)字最前的0可省略不寫。 T02T為刀具功能字，02表示其后最多可跟2位數(shù)，數(shù)字最前的0可省略不寫。 M02M為輔助功能字，02表示其后最多可跟2位數(shù)，數(shù)字最前的0可省略不寫。 總體來(lái)說(shuō)，在地址數(shù)字格式程序中代碼字的排列順序沒有嚴(yán)格的要求，不需要的代碼字可以不寫。整個(gè)程序的書寫相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較自由的。要銑削一個(gè)軌跡為長(zhǎng)10 mm、寬8 mm的長(zhǎng)方形，其程序可簡(jiǎn)單編寫如下： 此外，為了方便程序編寫，有時(shí)也往往將一些多次重復(fù)用到的程序段，單獨(dú)抽出做成子程序存放，這樣就將整個(gè)加工程序做成了主子程序的結(jié)構(gòu)形式。在執(zhí)行主程序的過(guò)程中，如果需要，可多次重復(fù)調(diào)用子程序，有的還允許在子程序中再調(diào)用另外的子程序，即所謂“多層嵌套”，從而大大簡(jiǎn)化了編程工作。至于主子程序結(jié)構(gòu)的程序例子，將會(huì)在后面實(shí)際加工應(yīng)用中列舉出來(lái)，到時(shí)再慢慢體會(huì)。 即使是廣為應(yīng)用的地址數(shù)字程序格式，不同的生產(chǎn)廠家，不同的數(shù)控系統(tǒng)，由于其各種功能指令的設(shè)定不同，所以對(duì)應(yīng)的程序格式也有所差別。在加工編程時(shí)，一定要先了解清楚機(jī)床所用的數(shù)控系統(tǒng)及其編程格式后才能著手進(jìn)行。當(dāng)然，有些機(jī)床的程序格式不一定都會(huì)采用上述那樣的格式說(shuō)明方法，可能會(huì)采用表格分別說(shuō)明的方式，如某機(jī)床列出其編程指令方式是：最大指令值177。99 mm，即相當(dāng)于X177。53的坐標(biāo)字要求。 程序編制的過(guò)程及方法 1．程序編制過(guò)程 數(shù)控程序的編制應(yīng)該有如下幾個(gè)過(guò)程： (1) 分析零件圖紙。要分析零件的材料、形狀、尺寸、精度及毛坯形狀和熱處理要求等，以便確定該零件是否適宜在數(shù)控機(jī)床上加工，或適宜在哪類數(shù)控機(jī)床上加工。有時(shí)還要確定在某臺(tái)數(shù)控機(jī)床上加工該零件的哪些工序或哪幾個(gè)表面。 (2) 確定工藝過(guò)程。確定零件的加工方法(如采用的工夾具、裝夾定位方法等)和加工路線(如對(duì)刀點(diǎn)、走刀路線)，并確定加工用量等工藝參數(shù)(如切削進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、切削寬度和深度等)。 (3) 數(shù)值計(jì)算。根據(jù)零件圖紙和確定的加工路線，算出數(shù)控機(jī)床所需輸入數(shù)據(jù)，如零件輪廓相鄰幾何元素的交點(diǎn)和切點(diǎn)，用直線或圓弧逼近零件輪廓時(shí)相鄰幾何元素的交點(diǎn)和切點(diǎn)等的計(jì)算。 (4) 編寫程序單。根據(jù)加工路線計(jì)算出的數(shù)據(jù)和已確定的加工用量，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)的程序段格式編寫零件加工程序單。此外，還應(yīng)填寫有關(guān)的工藝文件，如數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控刀具卡片、工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡片等。 (5) 制備控制介質(zhì)。按程序單將程序內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)(如穿孔紙帶)上作為數(shù)控裝置的輸入信息。應(yīng)根據(jù)所用機(jī)床能識(shí)別的控制介質(zhì)類型制備相應(yīng)的控制介質(zhì)。 (6) 程序調(diào)試和檢驗(yàn)?？赏ㄟ^(guò)模擬軟件來(lái)模擬實(shí)際加工過(guò)程，或?qū)⒊绦蛩偷綑C(jī)床數(shù)控裝置后進(jìn)行空運(yùn)行，或通過(guò)首件加工等多種方式來(lái)檢驗(yàn)所編制出的程序，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤則應(yīng)及時(shí)修正，一直到程序能正確執(zhí)行為止。 2．程序編制方法 數(shù)控程序的編制方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。 (1) 手工編程。從零件圖樣分析及工藝處理、數(shù)值計(jì)算、書寫程序單、制穿孔紙帶直至程序的校驗(yàn)等各個(gè)步驟，均由人工完成，則屬手工編程。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件來(lái)說(shuō)，編程計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序量不大，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。但對(duì)于形狀復(fù)雜或輪廓不是由直線、圓弧組成非圓曲線零件；或者是空間曲面零件即使由簡(jiǎn)單幾何元素組成，但程序量很大，因而計(jì)算相當(dāng)繁瑣，手工編程困難且易出錯(cuò)，則必須采用自動(dòng)編程的方法。 (2) 自動(dòng)編程。編程工作的大部分或全部由計(jì)算機(jī)完成的過(guò)程稱自動(dòng)編程。編程人員只要根據(jù)零件圖紙和工藝要求，用規(guī)定的語(yǔ)言編寫一個(gè)源程序或者將圖形信息輸入到計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行處理，計(jì)算出刀具中心的軌跡，編寫出加工程序清單，并自動(dòng)制成所需控制介質(zhì)。由于走刀軌跡可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪出，所以可方便地對(duì)編程錯(cuò)誤作及時(shí)修正。 程序傳送的載體 1．穿孔紙帶 穿孔紙帶是早期數(shù)控機(jī)床上常用的控制介質(zhì)。把數(shù)控程序按一定的規(guī)則制成穿孔紙帶，數(shù)控機(jī)床通過(guò)紙帶閱讀裝置把紙帶上的孔位信息代碼轉(zhuǎn)換成數(shù)控裝置可以識(shí)別的電信號(hào)，經(jīng)識(shí)別和譯碼后分別輸送到相應(yīng)的寄存器，以這些指令作為控制與運(yùn)算的原始依據(jù)，控制器根據(jù)指令控制運(yùn)算及輸出裝置，達(dá)到對(duì)機(jī)床控制的目的。如圖120是八單位紙帶的格式組成，目前國(guó)際通用的八單位紙帶代碼有兩種標(biāo)準(zhǔn)格式，即國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)電子工業(yè)學(xué)會(huì)(EIA)標(biāo)準(zhǔn)。這兩種格式是以每排實(shí)有信息孔總數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)來(lái)區(qū)分的。 2．?dāng)?shù)據(jù)磁帶 這種方法是將編制好的程序信息錄制在數(shù)據(jù)磁帶上，加工零件時(shí)，再將程序從數(shù)據(jù)磁帶上讀出來(lái)，從而控制機(jī)床動(dòng)作。 3．軟磁盤或聯(lián)機(jī)控制 隨著計(jì)算機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展，使用計(jì)算機(jī)軟磁盤作為控制介質(zhì)的越來(lái)越多。編程人員可以在計(jì)算機(jī)上使用自動(dòng)編程軟件進(jìn)行編程，生成的程序存入軟磁盤，再通過(guò)數(shù)控機(jī)床上配備的軟磁盤驅(qū)動(dòng)器將程序讀入到數(shù)控機(jī)床上，或者通過(guò)電纜線直接把計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床上的DNC接口連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與機(jī)床之間的通信。這樣就不必把程序制成穿孔紙帶，而是通過(guò)通信的方式，把加工指令直接送入數(shù)控系統(tǒng)，指揮機(jī)床進(jìn)行加工，從而提高了系統(tǒng)的可靠性和信息的傳遞效率。 華中數(shù)控系統(tǒng)采用通用PC電腦或工業(yè)PC機(jī)作CNC控制系統(tǒng)，直接利用PC機(jī)的硬磁盤(或電子盤)作存儲(chǔ)器，用軟驅(qū)作輸入裝置。其控制軟件和數(shù)控程序文件都可儲(chǔ)存在硬磁盤中，并且可配裝自動(dòng)編程的軟件系統(tǒng)，程序的傳送就在同一硬盤之中，只需要使用PC機(jī)上流行的DOS、Windows等磁盤操作系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行文件管理就可傳送程序數(shù)據(jù)。硬磁盤存儲(chǔ)容量巨大，并可利用Windows的網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳送控制。 4．MDI手動(dòng)輸入 它是利用數(shù)控機(jī)床操作面板上的鍵盤，將編好的程序直接輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，并可以通過(guò)CRT顯示器顯示有關(guān)內(nèi)容，以便發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)能及時(shí)修改。實(shí)際上，不管何種輸入方式，當(dāng)已將其程序轉(zhuǎn)存到系統(tǒng)存儲(chǔ)器中后，大都能夠通過(guò)顯示器和鍵盤進(jìn)行檢查修改。第2章 數(shù)控編程中的工藝分析1．教學(xué)目標(biāo)1）．掌握數(shù)控加工零件及加工方法的選定2）．掌握數(shù)控加工工藝處理的主要內(nèi)容、加工工序的劃分3）。掌握對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定、刀具與切削用量的選4）。掌握數(shù)控加工的工藝文件2．教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)： 數(shù)控加工工藝處理的主要內(nèi)容、加工工序的劃分、刀具與切削用量的選擇難點(diǎn)：數(shù)控加工工藝處理的主要內(nèi)容、加工工序的劃分、刀具與切削用量的選擇3．教學(xué)手段與方法：多媒體、實(shí)物：4學(xué)時(shí) 數(shù)控加工工藝處理的主要內(nèi)容有： (1) 選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，確定工序內(nèi)容。 (2) 分析被加工零件圖樣，明確加工內(nèi)容和技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線，如工序的劃分、加工順序的安排與傳統(tǒng)加工工序的銜接等。 (3) 設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序。如工步的劃分、零件的定位與夾具、刀具的選擇和切削用量的確定等。 (4) 調(diào)整數(shù)控加工工序的程序。如對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)的選擇，加工路線的確定和刀具的補(bǔ)償。 (5) 分配數(shù)控加工中的容差。 (6) 處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令。 數(shù)控加工零件及加工方法的選定 一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床最適合加工具有如下特點(diǎn)的零件： (1) 多品種、小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件，短期急需的零件。 (2) 輪廓形狀復(fù)雜，對(duì)加工精度要求較高的零件。 (3) 用普通機(jī)床加工較困難或無(wú)法加工(需昂貴的工藝裝備)的零件。 (4) 價(jià)值昂貴，加工中不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件。 加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同樣精度所用的加工方法很多，因而實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。例如，對(duì)IT7級(jí)精度的孔采用鏜削、鉸削、磨削等加工方法均可達(dá)到要求，但箱體上的孔一般采用鏜削或鉸削，而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱體孔選擇鉸孔；當(dāng)孔徑較大時(shí)，則應(yīng)選擇鏜孔。此外，還應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求，以及工廠的生產(chǎn)設(shè)備等實(shí)際情況。一般地，數(shù)控車床適合于加工形狀比較復(fù)雜的軸類零件和由復(fù)雜曲線回轉(zhuǎn)形成的模具內(nèi)型腔；立式數(shù)控銑床適合于加工平面凸輪、樣板、形狀復(fù)雜的平面或立體零件，以及模具的內(nèi)、外型腔等；臥式數(shù)控銑床則適合于加工箱體、泵體和殼體類零件；多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的加工中心還可以用于加工各種復(fù)雜的曲線、曲面、葉輪和模具等。 零件上比較精確表面的加工，常常是通過(guò)粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。確定加工方案時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步確定為達(dá)到這些要求所需的加工方法。鉆、鏜、鉸等幾種加工方法所能達(dá)到的精度等級(jí)及其工序，可供參考。 加工工序的劃分 1．按零件裝夾定位方式與加工部位劃分 由于每個(gè)零件結(jié)構(gòu)形狀不同，各表面的技術(shù)要求也有所不同，故加工時(shí)其定位方式各有差異。一般在加工外形時(shí)，以內(nèi)形定位；在加工內(nèi)形時(shí)，則以外形定位。因而可根據(jù)定位方式的不同來(lái)劃分工序。如圖121所示的片狀凸輪，按定位方式可分為兩道工序。第一道工序可在普通機(jī)床上進(jìn)行，以外圓表面和B平面定位，加工端面A和(22H7的內(nèi)孔；然后，再加工端面B和(4H7的工藝孔。第二道工序以已加工過(guò)的兩個(gè)孔和一個(gè)端面定位，在數(shù)控銑上銑削凸輪外表面曲線。 先銑平面后，經(jīng)一段時(shí)間釋放殘余變形，然后再加工孔，可保證加工出高精度的孔。所以，應(yīng)先加工平面、定位面，再加工孔；先加工形狀簡(jiǎn)單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工低精度部位，再加工高精度部位。一般地，為提高機(jī)床壽命，保證精度、降低成本，通常把粗加工特別是零件的基準(zhǔn)面、定位面在普通機(jī)床上加工。 2．按粗、精加工方式劃分 根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來(lái)劃分工序時(shí)，可按粗、精加工分開的原則來(lái)劃分工序，即先粗加工再精加工。此時(shí)，可用不同的機(jī)床或不同的刀具順次同步進(jìn)行加工。對(duì)單個(gè)零件要先粗加工、半精加工，而后精加工。或者一批零件，先全部進(jìn)行粗加工、半精加工，最后再進(jìn)行精加工。通常在一次安裝中，不允許將零件某一部分