【正文】 ，一般設(shè)在工件外輪廓的某一個(gè)角上或工件對稱中心處，進(jìn)刀深度方向上的零點(diǎn)，大多取在工件表面，如圖 117所示。對于形狀較復(fù)雜的工件，有時(shí)為編程方便可根據(jù)需要通過相應(yīng)的程序指令隨時(shí)改變新的工件坐標(biāo)原點(diǎn)；對于在一個(gè)工作臺(tái)上裝夾加工多個(gè)工件的情況，在機(jī)床功能允許的條件下，可分別設(shè)定編程原點(diǎn)獨(dú)立地編程，再通過工件原點(diǎn)預(yù)置的方法在機(jī)床上分別設(shè)定各自的工件坐標(biāo)系。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 圖 117 坐標(biāo)原點(diǎn)與參考點(diǎn) XWM參 考 點(diǎn)定 位 開 關(guān)XZXZ XYZMRWZ機(jī) 床 原 點(diǎn)參 考 點(diǎn)程 序 原 點(diǎn)MWP工 件 原 點(diǎn)RRMXZMRZXXZ參 考 點(diǎn)定位開關(guān)工件原點(diǎn)程序原點(diǎn)參考點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)RZWPRXYZMRWP W第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 對于編程和操作加工采取分開管理機(jī)制的生產(chǎn)單位，編程人員只需要將其編程坐標(biāo)系和程序原點(diǎn)填寫在相應(yīng)的工藝卡片上即可。而操作加工人員則應(yīng)根據(jù)工件裝夾情況適當(dāng)調(diào)整程序上建立工件坐標(biāo)系的程序指令，或采用原點(diǎn)預(yù)置的方法調(diào)整修改原點(diǎn)預(yù)置值，以保證程序原點(diǎn)與工件原點(diǎn)的一致性。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 絕對坐標(biāo)編程和相對坐標(biāo)編程 數(shù)控編程通常都是按照組成圖形的線段或圓弧的端點(diǎn)的坐標(biāo)來進(jìn)行的。當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對于線段的起點(diǎn)來計(jì)量的話，稱之為相對坐標(biāo)或增量坐標(biāo)表達(dá)方式。若按這種方式進(jìn)行編程，則稱之為相對坐標(biāo)編程。當(dāng)所有坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值均從某一固定的坐標(biāo)原點(diǎn)計(jì)量的話，就稱之為絕對坐標(biāo)表達(dá)方式，按這種方式進(jìn)行編程即為絕對坐標(biāo)編程。 例如，要從圖 118中的 A點(diǎn)走到 B點(diǎn)。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 圖 118 絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo) YABX1830120152035第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 用絕對坐標(biāo)編程為： ； 若用相對坐標(biāo)編程則為： X? Y?。 采用絕對坐標(biāo)編程時(shí)，程序指令中的坐標(biāo)值隨著程序原點(diǎn)的不同而不同；而采用相對坐標(biāo)編程時(shí)，程序指令中的坐標(biāo)值則與程序原點(diǎn)的位置沒有關(guān)系。同樣的加工軌跡，既可用絕對編程也可用相對編程，但有時(shí)候，采用恰當(dāng)?shù)木幊谭绞剑梢源蟠蠛喕绦虻木帉?。因此，?shí)際編程時(shí)應(yīng)根據(jù)使用狀況選用合適的編程方式。這可在以后章節(jié)的編程訓(xùn)練中體會(huì)出來。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 數(shù)控編程基礎(chǔ) 數(shù)控加工程序的格式 數(shù)控程序按程序段 (行 )的表達(dá)形式可分為固定順序格式、表格順序格式和地址數(shù)字格式三種。 固定順序格式屬于早期采用的數(shù)控程序格式，因其可讀性差、編程不直觀等原因，現(xiàn)已基本不用。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 表格順序格式程序的每個(gè)程序行都具有統(tǒng)一的格式，加工用數(shù)據(jù)間用固定的分隔符分隔，其編程工作類似于填表。當(dāng)某一項(xiàng)數(shù)值為零時(shí)，其數(shù)值雖然可省略，但分隔符卻不能省略；否則，在數(shù)控裝置讀取數(shù)據(jù)時(shí)就會(huì)出錯(cuò)。比如，國產(chǎn)數(shù)控快走絲線切割機(jī)床所采用的 3B、 4B程序格式，就是這種表格順序格式類型。 地址數(shù)字格式程序是目前國際上較為通用的一種程序格式。其組成程序的最基本的單位稱之為“字”，每個(gè)字由地址字符(英文字母 )加上帶符號的數(shù)字組成。各種指令字組合而成的一行即為程序段，整個(gè)程序則由多個(gè)程序段組成。即：字母 +符號 +數(shù)字 → 指令字 → 程序段 → 程序。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 一般地，一個(gè)程序行可按如下形式書寫： N04 G02 X43 Y43…F32 S04 T02 M02 程序行中： N04—— N表示程序段號， 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。 G02—— G為準(zhǔn)備功能字， 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。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) X43， Y43—— 坐標(biāo)功能字， 177。 表示后跟的數(shù)字值有正負(fù)之分，正號可省略，負(fù)號不能省略。 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)。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 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。 總體來說，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)程序的書寫相對來說是比較自由的。如圖 119所示，要銑削一個(gè)軌跡為長 10 mm、寬 8 mm的長方形，其程序可簡單編寫如下： 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 圖 119 編程圖例 XYZZXY第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) O 0 0 1 1 N 1 G 9 2 X 1 0 .0 Y 5. 0 Z 5 0 . 0 N 2 S 2 0 0 T 0 1 M 0 3 N 3 G 9 0 G 0 0 Z 1 0 . 0 G 0 1 Z ? 5 . 0 F 1 0 0 M 0 8 G 9 1 G 4 1 Y 5 . 0 D 01 G 0 1 Y 8 . 0 X ? 1 0 . 0 Y ? 8 . 0 X ? 1 0 . 0 G 0 0 G 4 0 Y ? 5 . 0 M 0 9 Z 5 0 . 0 M 0 2 主程序番號 建立工件坐標(biāo)系 選刀，讓主軸正轉(zhuǎn) 快速下刀到上表面附近 工進(jìn)下刀，同時(shí)開切削液 切入，同時(shí)加刀補(bǔ) 銑短邊 銑長邊 銑短邊 銑長邊 切出，取消刀補(bǔ)，關(guān)切削液 提刀 停機(jī)結(jié)束 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 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，到時(shí)再慢慢體會(huì)。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 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明方法，可能會(huì)采用表格分別說明的方式，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。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 程序編制的過程及方法 1．程序編制過程 數(shù)控程序的編制應(yīng)該有如下幾個(gè)過程： (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。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) (2) 確定工藝過程。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。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) (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^模擬軟件來模擬實(shí)際加工過程，或?qū)⒊绦蛩偷綑C(jī)床數(shù)控裝置后進(jìn)行空運(yùn)行，或通過首件加工等多種方式來檢驗(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。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 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。對于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件來說，編程計(jì)算較簡單，程序量不大，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。但對于形狀復(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。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) (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，所以可方便地對編程錯(cuò)誤作及時(shí)修正。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 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)控裝置可以識別的電信號，經(jīng)識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，目前國際通用的八單位紙帶代碼有兩種標(biāo)準(zhǔn)格式，即國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)標(biāo)準(zhǔn)和美國電子工業(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)來區(qū)分的。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 圖 120 八單位數(shù)控紙帶 123φ 1 . 8 3 177。 0 . 0 1信 號 孔信 號 孔φ 1 . 8 3 177。 0 . 0 1456782. 542. 54同 步 孔φ 1 . 1 7 177。 0 . 0 11G0X5.2Y0G 0 1 X 5 . 2 Y 045678信號孔? 1 . 8 3 177。 0 . 0 1? 1 . 1 7 177。 0 . 0 1同步孔信號孔? 1 . 8 3 177。 0 . 0 1G 0 1 X 5 . 2 Y 012301X.2Y0第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 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，從而控制機(jī)床動(dòng)作。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 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，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。 第 1章 數(shù)控加工實(shí)用基礎(chǔ) 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