【正文】 2．自動編程 ? （ 1）自動編程軟件編程 ? 利用通用的微型計算機及專用的自動編程軟件，以人機對話方式確定加工對象和加工條件自動進行運算和生成指令。 ? （ 2） CAD/CAM集成數(shù)控編程系統(tǒng)自動編程 ? 利用 CAD/CAM系統(tǒng)進行零件的設計、分析及加工編程。該方式適應面廣、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間。數(shù)控機床受控于程序指令，加工的全過程都是按程序指令自動進行的。 ? 數(shù)控機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，刀具尺寸以及機床的運動過程。 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、夾具方案的確定、劃分工步、選取刀輔具和確定切削用量等。選取對刀點和換刀點，確定刀具補償，確定加工路線。 ? （ 7）處理數(shù)控機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，應考慮以下問題 ? （ 1）優(yōu)先選擇普通機床上無法加工的內(nèi)容，作為數(shù)控加工的內(nèi)容； ? （ 2）重點選擇普通機床難加工、質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容，作為數(shù)控加工的內(nèi)容； ? （ 3）普通機床加工效率低、工人操作勞動強度大的內(nèi)容，可考慮在數(shù)控機床上加工。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，可安排在普通機床進行補加工。 –（ 2）孔系零件的加工 ? 宜用點位元直線控制的數(shù)控鉆鏜床或數(shù)控加工中心加工。 （ 4）模具型腔的加工 ? 此時可考慮選用數(shù)控電火花機床成形加工。 – 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。 ? 工序分散的特點是： ? （ 1）設備與工藝裝備比較簡單，調(diào)整方便，工人容易掌握，生產(chǎn)準備工作量少，容易適應產(chǎn)品的更換； ? （ 2）便于采用最合理的切削用量，減少基本時間； ? （ 3）設備數(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）盡可能選用標準夾具（組合夾具），在成批生產(chǎn)時才考慮專用夾具，并力求夾具結構簡單。 ? （ 3）工件定位夾緊的部位應不妨礙各部位的加工、刀具更換及重要部位的測量。 ? （ 4）夾具的安裝要準確可靠，同時應具備足夠的強度和剛度，以減小其變形對加工精度的影響。 對刀點和換刀點的確定 ? “對刀點”是指數(shù)控加工時，刀具相對工件運動的起點，這個起點也是編程時程序的起點。在編程時應正確選擇對刀點的位置。 ? 對刀時，應使刀位點與對刀點重合。 – 進給路線的選擇 ?1． 數(shù)控車床進給路線的選擇 –（ 1）最短的切削進給路線 –（ 2）最短的空行程路線 –（ 3）大余量毛坯的階梯切削進給路線 ? 2． 數(shù)控銑床進給路線的選擇 ? （ 1）銑削外輪廓表面的進給路線 ? （ 2）銑削內(nèi)輪廓表面的進給路線 ? 3． 順銑和逆銑的選擇 ? 當工件表面無硬皮，機床進給機構無間隙時，應選用順銑，按照順銑安排進給路線。因為逆銑時，刀齒是從已加工表面切入，不會崩刀；機床進給機構的間隙不會引起振動和爬行。 ? 2．經(jīng)驗估算法 ? 經(jīng)驗估算法是根據(jù)工藝編制人員的實際經(jīng)驗確定加工余量。 – 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用。 –（ 1）銑削加工的刀具 ? 平面銑削應該用不重磨硬質(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，然后用刀具半徑補償功能來銑槽的兩邊，以達到提高槽的加工精度的目的。 （ 3）鏜孔刀具的使用特點 ? 在加工中心上進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 （ 5）數(shù)控車刀特點及選用 ? 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)結構圖，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）機床、工具、刀具及工件的剛性； ? （ 2）切削速度、切削深度、切削進給率； ? （ 3）工件精度及表面粗糙度； ? （ 4）刀具預期壽命及最大生產(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技術文件，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)整卡是指導機外對刀、預置、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、刀具尺寸以及機床運動的全過程。數(shù)值計算的內(nèi)容包括計算零件輪廓的基點和節(jié)點的坐標以及刀具中心運動軌跡的坐標。 ? 逼近直線小段和圓弧小段與輪廓曲線的交點或切點稱為節(jié)點。 ? （ 1）簡易數(shù)控車床（經(jīng)濟型數(shù)控車床）：是低檔次數(shù)控車床，一般是用單板機或單片機進行控制，機械部分是在普通車床的基礎上改進設計的。 ? （ 3）數(shù)控車削中心：在數(shù)控車床的基礎上增加其他的附加坐標軸。 2．數(shù)控車床的基本構成 ? （ 1）數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)是由 CNC裝置、輸入輸出設備、可編程控制器（ PLC）、主軸驅(qū)動裝置和進給驅(qū)動裝置以及位置測量系統(tǒng)等幾部分組成。 ? （ 1）加工生產(chǎn)效率高 ? （ 2）減輕勞動強度、改善勞動條件 ? （ 3）對零件加工的適應性強、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)控車床坐標系統(tǒng) ? 1．機床坐標系 ? 數(shù)控車床的坐標系以徑向為 x軸方向，縱向為 z軸方向。 x軸是以操作者面向的方向為 x軸正方向。 ? 2．程序原點 ? 程序原點是指程序中的坐標原點，即在數(shù)控加工時，刀具相對于工件運動的起點，所以也稱為“對刀點”。 –（ 1） x軸機械原點 ? x軸的機械原點被設定在刀盤中心距離主軸中心 500mm的位置。 z軸機械原點擋塊可以被安裝在 ? 、 ? 、 ? 或 ? 4個不同的位置上 。 ?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個程序段，用 4位數(shù)（ 1～9999）表示，不允許為“ 0”； ?X(U)177。準備功能是用地址 G及其后面的數(shù)字來指令機床動作的。表 32為 FANUC0TD系統(tǒng)的準備功能 G代碼表。 – 插補功能 ? 1．定位 G00 ? 定位指令命令刀具以點位控制方式從刀具所在點快速移動到目標位置，無運動軌跡要求，不需特別規(guī)定進給速度。 ? 2．直線插補指令（ G01） ? 直線插補指令用于直線或斜線運動。 ? 輸入格式： ? G01 X(U) Z(W) F ； 3．圓弧插補指令（ 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 U、 W也可以； ? （ 2） C軸不能執(zhí)行圓弧插補指令。 ? 工件坐標系設定指令（ G50） ? 工件坐標系設定指令以程序原點為工件坐標系的中心（原點），指定刀具出發(fā)點的坐標值（如圖 319所示）。 自動回原點指令（ G28） ? 自動回原點指令使刀具自動返回機械原點或經(jīng)某一中間點回機械原點（如圖 320和圖 321所示）。 ? （ 2） T00（刀具復位）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)速的設定（ G50）。 ? （ 2）直接設定主軸轉(zhuǎn)速指令（ G97），主軸速度用轉(zhuǎn)速設定，單位為 r/min。 ? S （ M38或 M39）：設定主軸轉(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）：當工件直徑變化時主軸每分鐘轉(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指令設定各種輔助動作及其狀態(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)刀具順時針旋轉(zhuǎn)（ CW）； ? M04：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具逆時針旋轉(zhuǎn)（ CCW）； ? M05：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具停止旋轉(zhuǎn)； – 進給功能指令 ? 1．每轉(zhuǎn)進給量指令（ G99）、每分鐘進給量指令（ G98） ? 指定進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)進給量（進給速度 mm/r）。 ? 輸入格式： G98 (F )； ? F ：每分鐘進給量 ? （進給速度 mm/min）。 ? (G98)G04 U(P) ；指令暫停進刀的時間。 ? （ 1）每轉(zhuǎn)進給量（ mm/r），如圖 326所示。 ? （ 2）每分鐘進給量（ mm/min），如圖327所示。 ? （ 3）螺紋切削進給速度（ mm/r），如圖 328所示。 ? ① 每轉(zhuǎn)進給量切螺紋時，快速進給速度沒有指定界限； ? ② 接入電源時，系統(tǒng)默認 G99模式（每轉(zhuǎn)進給量）。 ? 輸入格式： T□□□□ ?2． 刀具半徑補償功能 （ G G4 G42） （ 1）刀尖半徑和假想刀尖的概念 187。② 假想刀尖 （ 2）刀尖半徑補償模式的設定（ G G4 G42指令） 187。② G41（左偏刀具半徑補償） 187。 ? ② 必須用 G40指令取消刀尖半徑補償，在指定 G40程序段的前一個程序段的終點位置，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，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，必須使刀具沿階梯端面移動到 F點，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償。 ? ⑨ 在加工比刀尖半徑小的圓弧內(nèi)側(cè)時，產(chǎn)生報警。 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)精加工尺寸自動設定。 ?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