【正文】 編程指令；教學(xué)重點(diǎn)會(huì)使用各系統(tǒng)常用的G00/G0G98/G9S、F、M等編程指令。即程序編制工作的大部分或全部由計(jì)算機(jī)完成。一般對幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需的加工程序不長，計(jì)算比較簡單，用手工編程比較合適。2. 數(shù)控編程方法數(shù)控加工程序的編制方法主要有兩種：手工編制程序和自動(dòng)編制程序。（4）程序檢驗(yàn)將編寫好的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，就可控制數(shù)控機(jī)床的加工工作。（3）編寫零件加工程序 在完成上述工藝處理及數(shù)值計(jì)算工作后，即可編寫零件加工程序。（1）分析零件圖樣和制定工藝方案 這項(xiàng)工作的內(nèi)容包括：對零件圖樣進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容和要求；確定加工方案；選擇適合的數(shù)控機(jī)床；選擇或設(shè)計(jì)刀具和夾具；確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。TO103代表選用1號(hào)刀及3號(hào)刀具長度和刀具半徑補(bǔ)償號(hào)。(4)尺寸字(5)進(jìn)給功能字(6)主軸轉(zhuǎn)速功能字(7)刀具功能字刀具功能字用地址符T及隨后的數(shù)字代碼表示，所以也稱為T功能或T指令。這種非模態(tài)的G指令每次使用時(shí)都必須指定。(3)準(zhǔn)備功能字準(zhǔn)備功能字的地址符是G，所以又稱為G功能或G指令。此操作也稱再對準(zhǔn)，如回到程序的中斷處，或加工從程序的中途開始的操作。②用于加工過程中的顯示屏顯示。如X2500為一個(gè)字，表示X向尺寸為250Omm.；F20為一個(gè)字，表示進(jìn)給速度為20(2)順序號(hào)字順序號(hào)字也稱程序段號(hào)或程序段序號(hào)或序號(hào)。字是由表示地址的英文字母、特殊文字和數(shù)字集合而成。但是，在大多數(shù)場合，為了書寫、輸入、檢查和校對的方便，程序字在程序段中習(xí)慣按一定的順序排列。（3）程序段格式程序段中字、字符和數(shù)據(jù)的安排形式的規(guī)則稱為程序段格式目前國內(nèi)外都廣泛采用字地址可變程序段格式，又稱為字地址格式。程序開始符與程序結(jié)束符是同一個(gè)字符：在ISO代碼中是%，在EIA代碼中是ER。教學(xué)方法使用教具演示法、講解法、討論法仿真軟件、數(shù)控機(jī)床等教學(xué)主要內(nèi)容教學(xué)主要內(nèi)容新課導(dǎo)入：數(shù)控編程與加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在精密加工制造業(yè)中的意義新課講授：一、數(shù)控編程的格式與代碼1. 數(shù)控加工程序的格式（1）程序結(jié)構(gòu)（2）程序格式常規(guī)加工程序由開始符(單列一段)、程序名(單列一段)、程序主體和程序結(jié)束指令(一般單列一段)組成。如圖中零件尺寸為基準(zhǔn)尺寸標(biāo)注法，適宜用絕對值尺寸(G90)，而圖224中零件尺寸為鏈接尺寸(相對尺寸)標(biāo)注法，適宜用增量值尺寸(G91)。在一個(gè)零件加工程序中，可以采用絕對值尺寸或者增量值尺寸，或者絕對值和增量值尺寸混合使用，這主要是使編程員編程時(shí)能方便地計(jì)算出程序段的尺寸數(shù)值。如圖中的Pl~P9點(diǎn)的描述，其程序形式，例如P8至P9的直線段尺寸字可寫成：G91 G01 ，相當(dāng)于在P8點(diǎn)建立了一個(gè)相對坐標(biāo)系XP8Y，P9點(diǎn)的坐標(biāo)值為X=，Y=。如果是直線段輪廓，則相當(dāng)于以直線的起點(diǎn)(前段程序的終點(diǎn))為坐標(biāo)原點(diǎn)作平行于工件坐標(biāo)系各軸的平行線建立一個(gè)新坐標(biāo)系，稱為相對(增量)坐標(biāo)系。如圖中Pl~P9點(diǎn)的描述，其程序形式，例如P8至P9的直線段加工的尺寸字可寫成:G9O G0l 。G9O表示輸入的尺寸字的數(shù)值為絕對值，G91表示輸入的尺寸字的數(shù)值為增量值，這個(gè)絕對值與增量值的位置數(shù)值就指定了對應(yīng)該坐標(biāo)系的目標(biāo)位置。編寫加工程序時(shí)，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的坐標(biāo)功能，從編程方便(即按零件圖尺寸標(biāo)注)及加工精度等要求出發(fā)選用坐標(biāo)系。根據(jù)上述的原則，數(shù)控車床的工件零點(diǎn)W通常選在工件輪廓右側(cè)邊緣(如圖所示)或者左側(cè)邊緣的主軸軸線上。(2)讓工件圖中的尺寸容易換算成坐標(biāo)值，盡量直接用圖紙尺寸作為坐標(biāo)值。這種處理方法稱為工件坐標(biāo)系的零點(diǎn)(原點(diǎn))偏置(設(shè)置)，工件零點(diǎn)相對機(jī)床零點(diǎn)的坐標(biāo)值稱為零點(diǎn)偏置值。如將圖中的工件零點(diǎn) W與機(jī)床零點(diǎn)M之間的坐標(biāo)值輸入數(shù)控系統(tǒng)，就可用工件坐標(biāo)系按圖紙上標(biāo)注的尺寸直接編程，給編程者帶來方便。如圖所示的零件，如果以機(jī)床坐標(biāo)系編程，編程前必須計(jì)算出A、B、C、D和E點(diǎn)相對機(jī)床零點(diǎn)M的坐標(biāo)，這樣做較繁瑣。如果因斷電便控制系統(tǒng)失去現(xiàn)有坐標(biāo)值，則可返回參考點(diǎn)，并重新獲得準(zhǔn)確的位置值。 參考點(diǎn)R的位置是在每個(gè)軸上用檔塊和限位開關(guān)精確地預(yù)先確定好，參考點(diǎn)R多位于加工區(qū)域的邊緣。機(jī)床參考點(diǎn)R是由機(jī)床制造廠家定義的一個(gè)點(diǎn)，R和M的坐標(biāo)位置關(guān)系是固定的，其位置參數(shù)存放在數(shù)控系統(tǒng)中。4. 機(jī)床參考點(diǎn)R數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系統(tǒng)，它是通過操作刀具或工件返回機(jī)床零點(diǎn)M的方法建立的。+X袖和+Z軸的方向指向加工空間。通常車床的機(jī)床零點(diǎn)多在主軸法蘭盤接觸面的中心即主軸前端面的中心上。數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)有機(jī)床零點(diǎn)M，機(jī)床零點(diǎn)M是確定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn)以及其它坐標(biāo)系和機(jī)床參考點(diǎn)(或基準(zhǔn)點(diǎn))的出發(fā)點(diǎn)。對于機(jī)床制造者，則需要考慮帶“’”的運(yùn)動(dòng)方向。二者表示的運(yùn)動(dòng)方向正好相反。用帶“’”的字母，如+Y’，表示工件相對于刀具正向運(yùn)動(dòng)指令。(5)附加軸 如果除X、Y、Z坐標(biāo)以外，還有平行于它們的坐標(biāo)，可分別指定為P、Q和R。(4)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 圍繞坐標(biāo)軸X、Y、Z旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，分別用A、B、C表示。(3)Y軸 Y坐標(biāo)軸垂直于X、Z坐標(biāo)軸。對于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床(銑床、鏜床、鉆床等)，如Z軸是垂直的，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。對于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床(如車床、磨床等)，X坐標(biāo)的方向是在工件的徑向上，且平行于橫滑座。(2)X軸 X軸是水平的，平行于工件的裝卡面，且垂直于Z軸。同時(shí)規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的方向作為Z軸的正方向。如圖所示。JB305182標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，機(jī)床運(yùn)動(dòng)的正方向，是指增大工件和刀具之間距離的方向。若還有附加的旋轉(zhuǎn)軸時(shí)用D、E定義，其與直線軸沒有固定關(guān)系。(3)若有旋轉(zhuǎn)軸時(shí)，規(guī)定繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)軸為A、B、C軸，其方向?yàn)橛倚菁y方向，見圖所示。(2)標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系是一個(gè)右手直角坐標(biāo)系，如圖所示，姆指為X軸，食指為y軸，中指為Z軸，指尖指向各坐標(biāo)軸的正方向，即增大刀具和工件距離的方向。由于機(jī)床的結(jié)構(gòu)不同，有的是刀具運(yùn)動(dòng)，工件固定，有的是刀具固定，工件運(yùn)動(dòng)等等。應(yīng)符合JB305182的規(guī)定。 數(shù)控加工直線或圓弧軌跡時(shí)，程序中只提供線段的兩端點(diǎn)坐標(biāo)等基本數(shù)據(jù)，為了控制刀具相對于工件走在這些軌跡上，就必須在組成軌跡的直線段或曲線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間，按一定的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化工作，以填補(bǔ)確定一些中間點(diǎn)，如圖14(a)、(b)所示，各軸就以趨近這些點(diǎn)為目標(biāo)實(shí)施配合移動(dòng)，這就稱之為插補(bǔ)。編程時(shí)直接按照零件圖紙的實(shí)際輪廓大小編寫，再添加上刀補(bǔ)指令代碼，然后在機(jī)床刀具補(bǔ)償寄存器對應(yīng)的地址中輸入刀具半徑值即可。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與控制過程 ①譯碼②刀補(bǔ)運(yùn)算③插補(bǔ)計(jì)算刀補(bǔ)是指數(shù)控加工中的刀具半徑補(bǔ)償和刀具長度補(bǔ)償功能。二、數(shù)控加工原理數(shù)控加工過程采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，只需要將零件圖形和工藝參數(shù)、加工步驟等以數(shù)字信息的形式，編成程序代碼輸入到機(jī)床控制系統(tǒng)中，再由其進(jìn)行運(yùn)算處理后轉(zhuǎn)成驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的指令信號(hào)，從而控制機(jī)床各部件協(xié)調(diào)動(dòng)作，自動(dòng)地加工出零件來。典型數(shù)控系統(tǒng)1) 日本FANUC系列數(shù)控系統(tǒng)2) 德國SIEMENS公司的SINUMERIK系列數(shù)控系統(tǒng)3) 華中數(shù)控系統(tǒng)HNCHNC是武漢華中數(shù)控研制開發(fā)的國產(chǎn)型數(shù)控系統(tǒng)。時(shí) 間2011年 09 月 5` 日第 二 周星 期 一序 號(hào) 1~2課 題教學(xué)目的使學(xué)生了解數(shù)控加工編程的基本概念；理解數(shù)控加工原理過程教學(xué)重點(diǎn)數(shù)控加工原理過程教學(xué)難點(diǎn)數(shù)控加工原理過程教學(xué)方法使用教具演示法、講解法、討論法仿真軟件、動(dòng)畫演示、數(shù)控機(jī)床等教學(xué)主要內(nèi)容教學(xué)主要內(nèi)容新課導(dǎo)入：數(shù)控編程與加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在精密加工制造業(yè)中的意義新課講授： 數(shù)控加工的基本概念一、數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機(jī)床數(shù)字控制（數(shù)控；NC）用數(shù)字化信號(hào)對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（CNC）數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制相關(guān)功能的軟、硬件模塊的集成。常用的數(shù)控系統(tǒng)國外：日本FANUC；德國SIEMENS；國內(nèi)：華中數(shù)控；廣州數(shù)控計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床應(yīng)用數(shù)控技術(shù)對其運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作進(jìn)行自動(dòng)控制的機(jī)床。當(dāng)更換加工對象時(shí)，只需要重新編寫程序代碼，輸入給機(jī)床，即可由數(shù)控裝置代替人的大腦和雙手的大部分功能，控制加工的全過程，制造出任意復(fù)雜的零件。具有刀具半徑補(bǔ)償功能的機(jī)床數(shù)控裝置，能使刀具中心自動(dòng)地相對于零件實(shí)際輪廓向外或向內(nèi)偏離一個(gè)指定的刀具半徑值，并使刀具中心在這偏離后的補(bǔ)償軌跡上運(yùn)動(dòng)，刀具刃口正好切出所需的輪廓形狀，如圖14(c)所示。插補(bǔ)原理如前所述，插補(bǔ)是在組成軌跡的直線段或曲線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間，按一定的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化工作，以確定一些中間點(diǎn)。圖14 插補(bǔ)和刀補(bǔ)(a) 直線插補(bǔ)；(b) 圓弧插補(bǔ)；(c) 刀具半徑補(bǔ)償④PLC控制擬留作業(yè)課后小結(jié)教研室：數(shù)控教研室 授課教師：羅根云 時(shí) 間2011年 9 月 6 日第 二 周星 期 二序 號(hào) 4課 題 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系教學(xué)目的通過講授使學(xué)生了解數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的規(guī)定；能夠掌握坐標(biāo)系及運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定原則并準(zhǔn)確建立工件坐標(biāo)系；理解機(jī)床坐標(biāo)系、機(jī)床參考點(diǎn)R、工件坐標(biāo)系的含義；教學(xué)重點(diǎn)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的規(guī)定；坐標(biāo)系及運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定原則；機(jī)床坐標(biāo)系、機(jī)床參考點(diǎn)R、工件坐標(biāo)系的含義；教學(xué)難點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)R與機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的區(qū)別教學(xué)方法使用教具演示法、講解法、討論法仿真軟件、動(dòng)畫演示、數(shù)控機(jī)床、工件和刀具、夾具等教學(xué)主要內(nèi)容教學(xué)主要內(nèi)容教學(xué)主要內(nèi)容復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課：數(shù)字控制（數(shù)控；NC）；數(shù)控系統(tǒng)與常用的數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控加工原理新課講授： 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系1. 坐標(biāo)系及運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定 在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工，通常使用直角坐標(biāo)系來描述刀具與工件的相對運(yùn)動(dòng)。(1)刀具相對于工件運(yùn)動(dòng)的原則。為編程方便，一律規(guī)定為工件固定，刀具運(yùn)動(dòng)。同時(shí)規(guī)定了分別平行于X、Y、Z軸的第一組附加軸為U、V、W；第二組附加軸為P、Q、R。旋轉(zhuǎn)軸的原點(diǎn)一般定在水平面上。2. 坐標(biāo)軸的規(guī)定在確定機(jī)床坐標(biāo)軸時(shí)，一般先確定Z軸，然后確定X軸和Y軸，最后確定其它軸。(1)Z軸 Z軸的方向是由傳遞切削力的主軸確定的，與主軸軸線平行的坐標(biāo)軸即為Z軸。如果機(jī)床沒有主軸，則Z軸垂直于工件裝卡面。例如在鉆鏜加工中，鉆入和鏜入工件的方向?yàn)閆坐標(biāo)的負(fù)方向，而退出為正方向。這是在刀具或工件定位平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的主要坐標(biāo)。刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)閄軸正方向。如果Z軸是水平的，當(dāng)從主軸向工件方向看時(shí)，主軸的正方向指向右。y運(yùn)動(dòng)的正方向根據(jù)X和Z坐標(biāo)的正方向，按照右手直角笛卡兒坐標(biāo)系來判斷。它們的正方向用右手螺旋法則判定。(6)工件運(yùn)動(dòng)時(shí)的相反方向 對于工件運(yùn)動(dòng)而不是刀具運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，必須將前述為刀具運(yùn)動(dòng)所作的規(guī)定，作相反的安排。而不帶“’”的字母，如+Y，則表示刀具相對于工件負(fù)向運(yùn)動(dòng)指令。對于編程人員只考慮不帶“’”的運(yùn)動(dòng)方向。3. 機(jī)床坐標(biāo)系前面建立的數(shù)控機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系為確立數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系打下了基礎(chǔ)，其關(guān)鍵是確定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn)(原點(diǎn))。也就是說數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系是由生產(chǎn)廠家事先確定的，可由機(jī)床用戶使用說明書(手冊)中查到。主軸即為Z軸，主軸法蘭盤接觸面的水平面則為X軸。數(shù)控銑床的機(jī)床零點(diǎn)因生產(chǎn)廠家而異，例如有的數(shù)控銑床的機(jī)床零點(diǎn)在左前方，X、Y的正方向?qū)χ庸^(qū)，刀具在Z軸負(fù)方向移動(dòng)接近工件。但是，在大多數(shù)情況下，當(dāng)已裝好刀具和工件時(shí)，機(jī)床的零點(diǎn)已不可能返回，因而需設(shè)參考點(diǎn)R。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，都要執(zhí)行返回參考點(diǎn)R，由此建立各種坐標(biāo)系。 多數(shù)數(shù)控機(jī)床都可以自動(dòng)返回參考點(diǎn)R。5. 工件坐標(biāo)系數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系是進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工的基準(zhǔn)，但有時(shí)利用機(jī)床坐標(biāo)系編制零件的加工程序并不方便。如果選擇工件某一固定點(diǎn)為工件零點(diǎn)，如圖中的 W點(diǎn)，以工件零點(diǎn)為原點(diǎn)且平行于機(jī)床坐標(biāo)軸X、Y、Z建立一個(gè)新坐標(biāo)系，就稱工件坐標(biāo)系。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)已輸入的工件零點(diǎn)W相對機(jī)床零點(diǎn)M的坐標(biāo)值和編程的尺寸，便自動(dòng)計(jì)算出A、B、C、D和E各點(diǎn)相對機(jī)床零點(diǎn)的坐標(biāo)值。工件零點(diǎn)W選擇的原則：工件坐標(biāo)系的零點(diǎn)是由操作者或編程者自由選擇的，其選擇的原則是:(1)應(yīng)使工件的零點(diǎn)與工件的尺寸基準(zhǔn)重合。(3)工件零點(diǎn)W應(yīng)選在容易找正，在加工過程中便于測量的位置。(4)絕對坐標(biāo)系與增量(相對)坐標(biāo)系 在數(shù)控系統(tǒng)中，移動(dòng)到一個(gè)坐標(biāo)系的特定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)可用絕對坐標(biāo)系或增量(相對)坐標(biāo)系描述。絕對坐標(biāo)系與增量坐標(biāo)系可通過ISO標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)的準(zhǔn)備功能指令G90、G91進(jìn)行選擇。 在坐標(biāo)系中，對坐標(biāo)系的原點(diǎn)，給出零件廓形點(diǎn)位置的距離或角度稱為絕對值尺寸，這個(gè)坐標(biāo)系稱為絕對坐標(biāo)系。 在坐標(biāo)系中，坐標(biāo)點(diǎn)的位置是由前一個(gè)位置算起的坐標(biāo)增量值來表示距離或角度，而運(yùn)動(dòng)方向由其符號(hào)指定，稱為增量值尺寸。如果是圓弧段輪廓，則相當(dāng)于