【正文】 2．自動(dòng)編程 ? （ 1）自動(dòng)編程軟件編程 ? 利用通用的微型計(jì)算機(jī)及專用的自動(dòng)編程軟件，以人機(jī)對(duì)話方式確定加工對(duì)象和加工條件自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)算和生成指令。 ? （ 2） CAD/CAM集成數(shù)控編程系統(tǒng)自動(dòng)編程 ? 利用 CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行零件的設(shè)計(jì)、分析及加工編程。該方式適應(yīng)面廣、效率高、程序質(zhì)量好適用于各類柔性制造系統(tǒng)（ FMS）和集成制造系統(tǒng)（ CIMS），但投資大，掌握起來需要一定時(shí)間。數(shù)控機(jī)床受控于程序指令，加工的全過程都是按程序指令自動(dòng)進(jìn)行的。 ? 數(shù)控機(jī)床加工程序不僅要包括零件的工藝過程，而且還要包括切削用量，走刀路線，刀具尺寸以及機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過程。 數(shù)控加工工藝分析主要內(nèi)容 ? 數(shù)控加工工藝概括起來主要包括如下內(nèi)容。 ? （ 2）分析被加工零件的圖紙，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求。如劃分工序、安排加工順序以及處理與非數(shù)控加工工序的銜接等。如選取零件的定位基準(zhǔn)、夾具方案的確定、劃分工步、選取刀輔具和確定切削用量等。選取對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)，確定刀具補(bǔ)償，確定加工路線。 ? （ 7）處理數(shù)控機(jī)床上的部分工藝指令。 – 數(shù)控加工工藝分析的一般步驟與方法 – 數(shù)控加工內(nèi)容及加工方法的選擇 ? 1．選擇數(shù)控加工內(nèi)容 ? 選擇數(shù)控加工內(nèi)容時(shí)，應(yīng)考慮以下問題 ? （ 1）優(yōu)先選擇普通機(jī)床上無法加工的內(nèi)容，作為數(shù)控加工的內(nèi)容； ? （ 2）重點(diǎn)選擇普通機(jī)床難加工、質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容，作為數(shù)控加工的內(nèi)容； ? （ 3）普通機(jī)床加工效率低、工人操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可考慮在數(shù)控機(jī)床上加工。主要原因是采集編程用的資料有困難，協(xié)調(diào)效果也不一定理想； ? （ 3）不能在一次裝夾中加工完成的其他零星部位，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排在普通機(jī)床進(jìn)行補(bǔ)加工。 –（ 2）孔系零件的加工 ? 宜用點(diǎn)位元直線控制的數(shù)控鉆鏜床或數(shù)控加工中心加工。 （ 4）模具型腔的加工 ? 此時(shí)可考慮選用數(shù)控電火花機(jī)床成形加工。 – 加工工序的劃分 ? 工序劃分的原則有兩種：工序集中原則和工序分散原則。 ? 工序分散的特點(diǎn)是： ? （ 1）設(shè)備與工藝裝備比較簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，工人容易掌握，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，容易適應(yīng)產(chǎn)品的更換； ? （ 2）便于采用最合理的切削用量，減少基本時(shí)間； ? （ 3）設(shè)備數(shù)量少，操作人員多，生產(chǎn)面積大。 –（ 1）按粗、精加工劃分工序 –（ 2）按先面后孔劃分工序 –（ 3）按所用刀具劃分工序 – 工件的裝夾方式 ? （ 1）盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)夾具（組合夾具），在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮專用夾具，并力求夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 ? （ 3）工件定位夾緊的部位應(yīng)不妨礙各部位的加工、刀具更換及重要部位的測(cè)量。 ? （ 4）夾具的安裝要準(zhǔn)確可靠，同時(shí)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度，以減小其變形對(duì)加工精度的影響。 對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)的確定 ? “對(duì)刀點(diǎn)”是指數(shù)控加工時(shí)，刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，這個(gè)起點(diǎn)也是編程時(shí)程序的起點(diǎn)。在編程時(shí)應(yīng)正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置。 ? 對(duì)刀時(shí)，應(yīng)使刀位點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)重合。 – 進(jìn)給路線的選擇 ?1． 數(shù)控車床進(jìn)給路線的選擇 –（ 1）最短的切削進(jìn)給路線 –（ 2）最短的空行程路線 –（ 3）大余量毛坯的階梯切削進(jìn)給路線 ? 2． 數(shù)控銑床進(jìn)給路線的選擇 ? （ 1）銑削外輪廓表面的進(jìn)給路線 ? （ 2）銑削內(nèi)輪廓表面的進(jìn)給路線 ? 3． 順銑和逆銑的選擇 ? 當(dāng)工件表面無硬皮，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)無間隙時(shí)，應(yīng)選用順銑，按照順銑安排進(jìn)給路線。因?yàn)槟驺姇r(shí)，刀齒是從已加工表面切入，不會(huì)崩刀；機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的間隙不會(huì)引起振動(dòng)和爬行。 ? 2．經(jīng)驗(yàn)估算法 ? 經(jīng)驗(yàn)估算法是根據(jù)工藝編制人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定加工余量。 – 數(shù)控加工刀具的選擇 ? 1． 數(shù)控刀具的選擇 ? 目前涂鍍刀具，立方氮化硼等刀具已廣泛用于加工中心，陶瓷刀具與金剛石刀具也開始在加工中心上運(yùn)用。 –（ 1）銑削加工的刀具 ? 平面銑削應(yīng)該用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。 ? 為了提高槽寬的加工精度減少銑刀的種類，加工時(shí)可采用直徑比槽寬小的銑刀，先銑槽的中間部分，然后用刀具半徑補(bǔ)償功能來銑槽的兩邊，以達(dá)到提高槽的加工精度的目的。 （ 3）鏜孔刀具的使用特點(diǎn) ? 在加工中心上進(jìn)行鏜削加工通常是采用懸臂式的加工，因此要求鏜刀有足夠的剛性和較好的精度。 （ 4）螺孔攻絲刀具的使用特點(diǎn) （ 5）數(shù)控車刀特點(diǎn)及選用 ? 圖 220所示為一現(xiàn)代數(shù)控車刀，它主要由刀體、刀片和刀片緊固系統(tǒng) 3部分組成。圖 221是上壓式緊固系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，它由楔塊式夾具、銷、刀墊和螺絲釘組成。 – 切削用量的選擇 ? 影響切削條件的因素有： ? （ 1）機(jī)床、工具、刀具及工件的剛性； ? （ 2）切削速度、切削深度、切削進(jìn)給率； ? （ 3）工件精度及表面粗糙度； ? （ 4）刀具預(yù)期壽命及最大生產(chǎn)率； ? （ 5）切削液的種類、冷卻方式； ? （ 6）工件材料的硬度及熱處理狀況； ? （ 7）工件數(shù)量； ? （ 8）機(jī)床的壽命。 ? 決定切削速度的因素很多，概括起來有如下幾種。 ? （ 2）工件材料。 ? （ 4）切削深度與進(jìn)刀量。 ? （ 6）冷卻液使用。 數(shù)控加工工藝文件 ? 數(shù)控加工工藝文件是編程員編制的與程序單配套的有關(guān)技術(shù)文件，它是操作者必須遵守、執(zhí)行的規(guī)程。 ? 2．刀具調(diào)整卡 ? 刀具調(diào)整卡是指導(dǎo)機(jī)外對(duì)刀、預(yù)置、調(diào)整或修改刀具尺寸的工藝性文件。該文件記錄了數(shù)控加工的工藝過程、切削用量、走刀路線、刀具尺寸以及機(jī)床運(yùn)動(dòng)的全過程。數(shù)值計(jì)算的內(nèi)容包括計(jì)算零件輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)以及刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)。 ? 逼近直線小段和圓弧小段與輪廓曲線的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。 ? （ 1）簡(jiǎn)易數(shù)控車床（經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床）：是低檔次數(shù)控車床，一般是用單板機(jī)或單片機(jī)進(jìn)行控制，機(jī)械部分是在普通車床的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的。 ? （ 3）數(shù)控車削中心：在數(shù)控車床的基礎(chǔ)上增加其他的附加坐標(biāo)軸。 2．?dāng)?shù)控車床的基本構(gòu)成 ? （ 1）數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)是由 CNC裝置、輸入輸出設(shè)備、可編程控制器（ PLC）、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置以及位置測(cè)量系統(tǒng)等幾部分組成。 ? （ 1）加工生產(chǎn)效率高 ? （ 2）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件 ? （ 3）對(duì)零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好 ? （ 4）加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定 ? （ 5）有利于生產(chǎn)管理 – 數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng) ? 1．機(jī)床坐標(biāo)系 ? 數(shù)控車床的坐標(biāo)系以徑向?yàn)?x軸方向，縱向?yàn)?z軸方向。 x軸是以操作者面向的方向?yàn)?x軸正方向。 ? 2．程序原點(diǎn) ? 程序原點(diǎn)是指程序中的坐標(biāo)原點(diǎn)，即在數(shù)控加工時(shí)，刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，所以也稱為“對(duì)刀點(diǎn)”。 –（ 1） x軸機(jī)械原點(diǎn) ? x軸的機(jī)械原點(diǎn)被設(shè)定在刀盤中心距離主軸中心 500mm的位置。 z軸機(jī)械原點(diǎn)擋塊可以被安裝在 ? 、 ? 、 ? 或 ? 4個(gè)不同的位置上 。 ?2．程序段的要求 ?程序段格式如下： ?N4 G1 X(U)177。 M8 S4 T2 ?其中， ?N4：代表第 4個(gè)程序段，用 4位數(shù)（ 1～9999）表示，不允許為“ 0”； ?X(U)177。準(zhǔn)備功能是用地址 G及其后面的數(shù)字來指令機(jī)床動(dòng)作的。表 32為 FANUC0TD系統(tǒng)的準(zhǔn)備功能 G代碼表。 – 插補(bǔ)功能 ? 1．定位 G00 ? 定位指令命令刀具以點(diǎn)位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速移動(dòng)到目標(biāo)位置，無運(yùn)動(dòng)軌跡要求，不需特別規(guī)定進(jìn)給速度。 ? 2．直線插補(bǔ)指令（ G01） ? 直線插補(bǔ)指令用于直線或斜線運(yùn)動(dòng)。 ? 輸入格式： ? G01 X(U) Z(W) F ； 3．圓弧插補(bǔ)指令（ G02 G03） ? 輸入格式： ? G02 X Z I K F ； ? 或 G02 X Z R F ； ? G03 X Z I K F ； ? 或 G03 X Z R F ； ? （ 1）用增量坐標(biāo) U、 W也可以； ? （ 2） C軸不能執(zhí)行圓弧插補(bǔ)指令。 ? 工件坐標(biāo)系設(shè)定指令（ G50） ? 工件坐標(biāo)系設(shè)定指令以程序原點(diǎn)為工件坐標(biāo)系的中心（原點(diǎn)），指定刀具出發(fā)點(diǎn)的坐標(biāo)值（如圖 319所示）。 自動(dòng)回原點(diǎn)指令（ G28） ? 自動(dòng)回原點(diǎn)指令使刀具自動(dòng)返回機(jī)械原點(diǎn)或經(jīng)某一中間點(diǎn)回機(jī)械原點(diǎn)（如圖 320和圖 321所示）。 ? （ 2） T00（刀具復(fù)位）指令必須寫在G28指令的同一程序段或該程序段之前。 ? （ 1）主軸最高轉(zhuǎn)速的設(shè)定（ G50）。 ? （ 2）直接設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速指令（ G97），主軸速度用轉(zhuǎn)速設(shè)定，單位為 r/min。 ? S （ M38或 M39）：設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速（ r/min），指令范圍為 0～ 9999。 ? （ G96） S （ M38或 M39）； ? （ G96） ：主軸轉(zhuǎn)速恒定。 ? （ 1） G96（控制線速度恒定指令）：當(dāng)工件直徑變化時(shí)主軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)也隨之變化，這樣就可保證切削速度不變，從而提高了切削質(zhì)量。 2．輔助功能指令（ M指令） ? M指令設(shè)定各種輔助動(dòng)作及其狀態(tài)，表 34是數(shù)控車床及車銑中心的 M指令說明。 ? M03：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（ CW）； ? M04：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（ CCW）； ? M05：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具停止旋轉(zhuǎn)； – 進(jìn)給功能指令 ? 1．每轉(zhuǎn)進(jìn)給量指令（ G99）、每分鐘進(jìn)給量指令（ G98） ? 指定進(jìn)給功能的指令方法有如下兩種。 ? 輸入格式： G99 （ F ）； ? F ：主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（進(jìn)給速度 mm/r）。 ? 輸入格式： G98 (F )； ? F ：每分鐘進(jìn)給量 ? （進(jìn)給速度 mm/min）。 ? (G98)G04 U(P) ；指令暫停進(jìn)刀的時(shí)間。 ? （ 1）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（ mm/r），如圖 326所示。 ? （ 2）每分鐘進(jìn)給量（ mm/min），如圖327所示。 ? （ 3）螺紋切削進(jìn)給速度（ mm/r），如圖 328所示。 ? ① 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量切螺紋時(shí)，快速進(jìn)給速度沒有指定界限； ? ② 接入電源時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn) G99模式（每轉(zhuǎn)進(jìn)給量）。 ? 輸入格式： T□□□□ ?2． 刀具半徑補(bǔ)償功能 （ G G4 G42） （ 1）刀尖半徑和假想刀尖的概念 187。② 假想刀尖 （ 2）刀尖半徑補(bǔ)償模式的設(shè)定（ G G4 G42指令） 187。② G41（左偏刀具半徑補(bǔ)償） 187。 ? ② 必須用 G40指令取消刀尖半徑補(bǔ)償，在指定 G40程序段的前一個(gè)程序段的終點(diǎn)位置，與程序中刀具路徑垂直的方向線過刀尖圓心。 ? ④ 切斷端面時(shí)，為了防止在回轉(zhuǎn)中心部位留下少切削的小錐 。 ? ⑥ 想在工件階梯端面指定 G40時(shí)，必須使刀具沿階梯端面移動(dòng)到 F點(diǎn)，再指定G40，且 XA＞ R ； ? ⑦ 在 G74～ G7 G90～ G92固定循環(huán)指令中不用刀尖半徑補(bǔ)償。 ? ⑨ 在加工比刀尖半徑小的圓弧內(nèi)側(cè)時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警。 固定循環(huán)切削功能指令 – 單一形狀的固定循環(huán) ? 1．外圓車削循環(huán) G90 ? G90是單一形狀固定循環(huán)指令，該循環(huán)主要用于軸類零件的外圓、錐面的加工。 ? 指令格式： G90 X(U) Z(W) I F ； ? 2．螺紋切削循環(huán) G92 ? 螺紋切削循壞 G92可以切削錐螺紋和圓柱螺紋。 ? （ 1）車大端面循環(huán)切削指令格式： ? G94 X(U) Z(W) F ； ? （ 2）車大錐面切削循環(huán)指令格式： ? G94 X(U) Z(W) K F ； – 多重固定循環(huán) ? 1．圓粗車循環(huán) G71 ? G71指令將工件切削至精加工之前的尺寸，精加工前的形狀及粗加工的刀具路徑由系統(tǒng)根據(jù)精加工尺寸自動(dòng)設(shè)定。 ?2．端面粗車循環(huán) G72 ? G72指令與 G71指令類似，不同之處就是刀具路徑是按徑向方向循環(huán)的，輸入格式同 G71指令，刀具循環(huán)路徑如圖 344所示。其他參數(shù)與 G71相同。 ? 輸入格式： ? G73 Pns Qnf I?I K?K U?U W?W D?d (F S T )； ? 其中： ?I——x軸方向的退出距離（半徑值）和方向； ? ?k—z軸方向的退出距離和方向； ? ?d—粗切次數(shù)。 ? 4．精車循環(huán) G70 ? 輸入格式： ? G70Pns Qnf； ? 參數(shù)與 G71相同。加工中心（ Ma