第章数控加工编程基础参.ppt

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1、数控技术,1,第二章 数控加工编程基础,数控编程的基础知识： 编程步骤 各类机床的坐标系的确定 程序的组成 各种功能代码的作用 常用准备功能指令的编程方法 与坐标相关的指令 运动控制指令 刀具补偿指令 固定循环指令 数控编程的工艺处理. 编程中的尺寸计算.,本章内容：,数控技术,2,一.数控编程的基本概念 数控加工程序编制：从分析零件图纸开始，经过工艺分析、数学处理到获得数控机床所需的数控加 工程序的全过程叫做数控编程。 二、数控编程的内容和步骤 1、确定工艺过程 (1)选定机床、刀具与夹具； (2)确定加工方法和工艺路线； 对刀点的选择；加工路线的确定；切削用量的确定。,2.1 概 述,数控

2、技术,3,2、数学处理 根据零件图纸上尺寸及工艺 线路的要求，在选定的坐标系内 计算零件轮廓和刀具运动轨迹的 坐标值. 简单的零件轮廓计算内容： 几何元素的起点、终点； 圆弧的圆心； 两几何元素的交点、切点. 复杂的零件轮廓计算内容： 用直线或圆弧逼近，根据要求的精度计算节点的坐标.,数控技术,4,3、程序编制 (1)编程 根据加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿、辅助动作及刀具运动轨迹，按照数控系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序. (2)填写工艺文件.,数控技术,5,4、制备控制介质 将程序单上的内容，经 转换记录在控制介质上，作 为数控系统的输入信息. 注意： 若程序较简单，也

3、可直接 通过键盘输入.,数控技术,6,5、程序的校验和试切 所制备的控制介质(程序)，必须经过进一步的校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正式加工.,数控技术,7, 常用的校验和试切方法有3种： 阅读法、模拟法、试切法 (1)阅读法：阅读法检查指令语法的正确性. (2)模拟法: 检查程序(刀具运动轨迹)的正确性. 空运转模拟： 平面轮廓：用笔代替刀具，坐标纸代工件空运转绘图. 空间曲面：用蜡块、塑料、木料或价格低的材料作工件试切. 用图形(动画)模拟刀具与工件的切削.,数控技术,8,注意：上述方法只能检查运动轨迹的正确性，不能 判别加工误差是否满足要求. (3)试切法：检查加工精度 对实际的

4、毛坯进行试切，不仅可查出程序是否错, 还可知道加工精度是否符合要求.,数控技术,9,编制方法有2种： 手工编程、自动编程两种. 1、手工编程： 整个编程过程由人工完成. 对编程人员的要求高. (熟悉数控代码和编程规则，具备机械加工工艺知识和数值计算能力) 2、自动编程： 编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式输入计算机.,三、数控编程的方法,数控技术,10,自动编程系统完成： 坐标值计算； 编制程序； 自动打印出程序单； 制备控制介质.,数控技术,11,一.零件加工程序的结构,1程序的构成,2.2 编程的基础知识,程序号,程序段1,指令字2,

5、指令字1,字母 数字 符号,程序,指令字n,程序段号,程序段2,程序段n,数控技术,12,例子 O0600 N0010 G92 X0 Y0; N0020 G90 G00 X50 Y60； N0040 G01 X10 Y50 F150 S300 T12 M03； N0100 G00 X-50 Y-60 M02； 这是一个完整加工程序,它有1个程序号和10个程序段组成.,(1)程序号组成规则,数控技术,13,注意：不同的数控系统，程序号地址码可以不 相同. 例如FANAC系统用O，AB8400系统采 用P. 编程时一定要根据说明书规定使用. (2)程序段组成规则 程序段以程序段号开始，以“;”结束

6、,中间有若干指令字; 一个程序段的字符数90个. 程序段号：N； 2、程序段格式 字地址程序段格式(普遍采用)； 三种 带分割符的固定顺序的程序段格式； 固定顺序程序段格式.,数控技术,14,2程序段格式,注意：目前广泛采用的是字址地程序段格式，也称地址符可变程序段格式. 这种格式的特点是： 程序段的长短、指令字数和字长都是可变的； 指令字的排列顺序没有严格要求； 不需要的指令字以及与上一个程序段相同的续效指令字可以不写.,数控技术,15,字址地程序段格式优点： 程序简单； 可读性强； 易于检查、修改.,数控技术,16,2.2 编程的基础知识,数控技术,17,程序段由若干个程序字组成，程序字由

7、地址码和数字组成. 例如： N0020 G01 X25 Y-36 Z64 F100 S300 T02 M03； 该程序段由程序段号和 8 个指令字(程序字)组成.,程序字格式：,数控技术,18,2.2 编程的基础知识,数控技术,19,一.零件加工程序的结构,数控技术,20,3、主程序、子程序 在一个零件的加工程序中，若有几个连续的程序段在多处重复出现，则可将这些重复的程序串单独抽出来，按一定的格式编写成子程序. 调用的程序段为: N- M98 P L;,主程序：N01； N02； N11 调用子程序1； N28 调用子程序8； NM02 ； 子程序1：N01 ； N M99 ； 子程序n：N0

8、1 ； NM99 ；,数控技术,21,2.2 编程的基础,右手直角笛卡尔坐标系,1、坐标轴及运动方向的规定 (1)直线进给和圆周进给运动坐标系,直角坐标系：直线进给运动的坐标系(X.Y.Z) .,二、数控机床坐标系,直角坐标轴相互关系： 由右手定则决定. 圆周进给座标：绕X.Y.Z轴转动的圆进给坐标轴分别用A、B、C表示. 坐标轴正向：由右手螺旋法则而定.,数控技术,22,2.2 编程的基础知识,具体规定： 坐标系是假定工件不动，刀具相对于工件做进给运动的坐标系. 以增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴的正方向.,数控技术,23,(2)机床坐标轴的确定方法,Z轴的确定,以平行于主轴的坐标为Z轴

9、.,数控技术,24,具体地讲： a. 对于刀具旋转的机床： 平行于旋转刀具轴线的坐标为z坐标(见上图). b. 对于工件旋转的机床： 平行于旋转工件轴线的坐标为z坐标.,数控技术,25,另外，还有无主轴的机床(如刨床)、两根以上主轴的机床(龙门铣床)、主轴摆动的机床，不再赘述.,2.2 编程的基础知识,X坐标的确定 X在水平方向，垂直于Z轴并平行于工件的装夹面. 具体的讲： a. 在刀具旋转的机床上(铣床、钻床、镗床),数控技术,26,(a) Z轴水平时(卧式)，则从刀具(主轴)向工件看时，X坐标的正方向指向右边. (b) Z轴垂直时(立式)，对单立柱机床，从刀具向立柱看时， X轴的正方向指向

10、右边,数控技术,27,b. 在工件旋转的机床上(车床、磨床等) X轴的方向是工件的径向并平行于横向滑座; 刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向.,数控技术,28,Y坐标的确定 利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向.,数控技术,29,显然、数控车床没有Y坐标,数控技术,30,A、B、C坐标 用右手定则来确定. 附加坐标系 X、Y、Z为第一坐标系； U、V、W为第二坐标系； P、Q、R为第三坐标系. A、B、C第一回转坐标系，其他命名为D、E.,数控技术,31,2.2 编程的基础知识,(3)编程坐标系 编程时一律假定工件不动，全部用刀具运动的坐标系编程，

11、即：X、Y、Z、A、B、C. 2、机床坐标系与工件坐标系 (1)机床原点与机床坐标系 机床原点：是机床坐标系的零点. 这个原点是在机床调试完成后便确定了，是机床上固有的点(见机床说明书)，不能随意改变. 机床原点的建立： 用回零运行方式建立.,数控技术,32,机床坐标系 以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的座标系，它具有唯一性. 机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系. 注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系,仅作为工件坐标系的参考坐标系(即编程坐标与机床坐标系平行但不重合).,数控技术,33,(2)工件原点与工件坐标系 工件原点：为编程方便在零件、或工装夹具上选定的某一点

12、. 工件坐标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时，所有的尺寸都以此坐标系为准来计算. 工件原点偏置：指工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床原点间的距离. 注意: 现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加 工时通过G指令进行变换.,数控技术,34,(3)机床坐标系与工件坐标系的关系 关系:原点不同,各坐标轴互相平行. 处理办法:将两原点间的距离预储存在数控装置中, 在加工过程中, 系统便可按机床坐标系确定加工时的坐标值.,数控技术,35,3、绝对坐标编程和相对(增量)坐标 绝对坐标系：在这种坐标系中, 工件所有点的坐 标值基于固定的坐标系(机床或工件)的 原点来 确定. 相对坐标系：

13、在这种坐标系中, 运动轨迹的终点 坐标值是相对于起点计算的. 例如(转下一页),数控技术,36,2.2 编程的基础知识,例如: 在a)图的绝对坐标系中, B点的坐标值为(25, 50); 在b)图的增量坐标系中, B点的坐标值为(15,30).,数控技术,37,4、最小设定单位与编程尺寸的表示法 (1)最小设定单位(脉冲当量、分辨率):指数控系 统能实现的最小位移量. 它是数控机床的一个重 要技术指标. 一般为 0.00010.01mm， (2)编程尺寸表示方法： 以最小设定单位来表示； 以毫米为单位来表示.,数控技术,38,三、穿孔带及代码,数控技术,39,1、穿孔带的规格： (1)数控采用

14、八位穿孔纸带; (2)纸带的每行可穿9个小孔; 其中一个小孔成为“同步孔”或“中导孔”,用来产生 读带同步控制信号.其余八个大孔为“信息孔”,用来 记录有关信息. (3)有孔位表示二进制的”1”,无孔位表示二进制的“0”.,数控技术,40,第二节 编程的基础知识,数控系统中常用的代码有ISO代码和EIA代码. ISO代码由7位二进制数和一位偶校验位组成. EIA代码由6位二进制数和一位奇校验位组成. 补奇、补偶的作用:是可以检验纸带的孔是否少 穿,孔道是否被弄脏、堵塞、断裂以及阅读装置线路元件是否完好. 注意： EIA是美国电子工业协会简称.,数控技术,41,ISO 代码规律: 所有数字必须在

15、第5和6列上穿孔; 所有字母必须在第7列上穿孔; 第8列是偶数校验位. EIA代码规律: 第5列是偶数校验位. 注意: ISO代码的信息量是EIA的2倍. (因为ISO代码是7位码, EIA码是6位码),2.2 编程的基础知识,数控技术,42,表2-2 ISO及EIA穿孔带代码,数控技术,43,四、功能代码简介 1.准备功能G代码 G代码构成： 地址码G后跟2位数字组成，从G00-G99共100种. 先介绍2个基本概念： (1)模态指令(续效指令)：是指该指令一旦在某程序段中被使用,将一直保持有效到被同组的其它指令取代(或注销),或整个程序结束为止. 由此可知： 同组指令在一个程序段中只能出现

16、一个，否则只 有最后的代码有效. 模态指令只需在使用时指定一次即可，而不必在 后续的程序段中重复指定.,数控技术,44,2.2 编程的基础知识,(2)非模态指令(非续效指令)：是指该指令仅在使用它的某程序段中有效. 若需继续使用该功能则必须在后续的程序段中重新指定.,数控技术,45,表中(2)栏中标有字母的行所对应的G代码是模态代码, 标有相同字母的G代码为一组. 表中(2)栏中没有字母的行所对应的G代码是非模态代码. 表中(4)栏中的“不指定”代码，用作将来修改标准时，指定新的功能. “永不指定”代码，指的是即使修改标准时，也不指定新的功能. 这两类G代码可由设计者根据需要定义新的功能.,数

17、控技术,46,N0010 G00 G17 X- Y- M03 M08; N0020 G01 G42 X- Y- F-; N0030 X- Y-; N0040 G02 X- Y- I- J-; N0050 X- Y- I- J-; N0060 G01 X- Y-; N0070 G00 G40 X- Y- M05 M09;,例子 模态代码的用法.,数控技术,47,2.辅助功能M代码 M指令构成： 地址码M后跟2位数字组成，从M00-M99共100种. (1) M00程序停止. 相当于VCD上的暂停键. (2) M01计划(任选)停止. 程序运行前，在操作面板上按下“任选停止” 键时， 才执行M01

18、指令，主轴停转、进给停止、冷却液关 断、程序停止执行. 利用启动按钮才能再次自 动运转，继续执行下一个程序段. 注意: 若“任选停止”处于无效状态时，M01指令不起作用.,数控技术,48,2.2 编程的基础知识 (3)M02、M30程序结束 M30还使运行程序返回起始点，继续加工下一个零件. (4) M03、M04、M05分别为主轴顺时针旋转、主轴逆时针旋转、主轴停转. (5)M06换刀指令. (6)M07、M08、M09分别为2号(液状)冷却液开、1号(雾状)冷却液开、冷却液关. (7)M10，M11运动部件的夹紧或松开.,数控技术,49,3.F、S、T代码 (1)F代码 组成：F后带若干位

19、数字，如F150、F3500等. 其中数字表示实际的合成速度值. 单位：mm/min. 作用：用来指定进给速度的大小, 是进给速度代码. 它是续效代码. (2)S代码 组成：S 后带若干位数字，如S500、S3500等. 其中数字表示实际的主轴转速值. 单位：r/min,数控技术,50,2.2 编程的基础知识,作用：用来指定主轴的转速, 是主轴转速功能代码. 该代码是续效代码. (3) T代码 组成：地址码T后跟若干位数字(一般是4位). 作用：是刀具功能代码. 用来选择所需的刀具号和 刀补号. 该代码是续效代码. 例 T0102 前2位数字表示1号刀;后2位数字表示选用2号刀补.,数控技术,

20、51,2.3 常用准备功能指令的编程方法,一、与坐标系有关的指令 1.绝对坐标与增量坐标指令G90/G91指令 G90指令：表示程序中的编程尺寸值是在某个坐标系下按绝对坐标给定的. G91指令：表示程序中编程尺寸值是相对于本段的起点，即编程尺寸值是本程序段各轴的移动增量，故G91又称增量坐标指令. (画图示意),数控技术,52,2.3 常用准备功能指令的编程方法,注意： 这两个指令是同组续效指令，也就是说在 同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时 使用. 在缺省的情况下(即无G90又无G91), 系统按G90状态处理.,数控技术,53,X,例：AB和BC两个直线插补程序段的运动方向及坐标系.

21、 假设AB段已加工完，要加工BC 段，刀具在B点，,则BC段加工程序段为： 绝对坐标： G90 G01 X30 Y40; 增量坐标： G91 G01 X-50 Y-30;,数控技术,54,注意：有的机床不用G91指定，而是自动在轨迹的起点建立平行于X、Y、Z的增量坐标系U、V、W则BC的加工程序段可写成: G01 U-50 V-30; 2.坐标系设定指令G92指令 作用：确定工件坐标系的原点在距刀具刀位点起始位置(起刀点)多远的地方. 编程格式：G92 Xa Yb Zc ；(a、b、c为当前刀位点在所设工件坐标系中的坐标值),数控技术,55,注意：车削编程中，X一般采用直径值编写. 例：数控车

22、的坐标系设定； G92 X50 Z30 ； 注意: (1)该指令要求X、Z坐标值必须齐全； (2)执行该指令时 ,机床并不产生运动; (3)执行G92 前,必须将刀具放在G92要求位置.,数控技术,56,2.3 常用准备功能指令的编程方法,注意:通过对刀找到工件坐标系与机床坐标 系之间的关系.,数控技术,57,3.坐标平面指定指令G17、G18、G19指令 G17，G18，G19分别表示规定在XY, ZX, YZ标平面内的加工.,注意: 若数控系统只有在一个平面 的加工能力,可省略. 铣床中 XY平面最常用，故G17可省 略;在车床中,总是在XZ平面 内运动，G18可省略.,数控技术,58,二

23、、运动控制指令 1、快速点定位指令 G00指令 编程格式：G00 X Y Z; 功能：命令刀具从当前点，以数控系统预先调定 的快进速度，快速移动到程序段所指定的下一个 定位点. 注意： 在G00指令中, 速度是固定的, 不需要指定速度，即F指令无效.,数控技术,59,2.直线插补指令G01 指令编程格式：G01 X Yb Z F； 作用：按程序段中规定的合成进给速度F，使刀具相对于工件，由当前位置沿直线移动到程序段中规定的位置. 注意： 当前位置是直线的起点，为已知点，而程序 段中指定的坐标值是终点坐标. 含有G01的程序段中必须含有进给速度指令 F，否则机床不动作.,数控技术,60,O002

24、0 N0010 G92 X50 Z10； N0020 G90 G00 X20 Z2 S600 T11 M03; N0030 G01 X20 Z-14 F100; N0040 X28 Z-38; N0050 X28 Z-48; N0060 X42 Z-48; N0070 G00 X50 Z10 M02;,例：车削零件如下图，设A点为起刀点，刀具由A点快进到B点，然后沿BCDEF方向切削，再快退至A点.,数控技术,61,用绝对坐标编程: O0050 N0010 G92 X28 Y20; N0020 G90 G00 X16 S600 T01 M03; N0030 G01 X-8 Y8 F100; N

25、0040 X0 Y0; N0050 X16 Y20; N0060 G00 X28 M02;,例：铣削下图零件，设P点为起刀点，刀具由 P点快进到A点，然后沿A-B-O-A方向铣削，再快退至P点.,数控技术,62,用相对(增量)坐标编程: O0050 N0010 G92 X28 Y20; N0020 G91 G00 X-12 S600 T01 M03; N0030 G01 X-24 Y-12 F100; N0040 X8 Y-8; N0050 X16 Y20; N0060 G00 X12 Y0 M02;,2.3 常用准备功能指令的编程方法,数控技术,63,2.3常用准备功能指令的编程方法,3.

26、圆弧插补指令 G02、G03 G02：顺时针圆弧插补. G03：逆时针圆弧插补. 顺、逆时针方向判别规则： 沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴由正方向向负方向观察,来判别圆弧的顺逆时针方向.(见下图),数控技术,64, 顺、逆时针方向判别规则： 沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴由正方向向负方向观察,来判别圆弧的顺逆时针方向.,数控技术,65,圆弧加工程序段的格式:,2.3 常用准备功能指令的编程方法,说明: 圆弧的终点坐标，由X、Y、Z的数值指定. 程序段中的圆心坐标有两种表示方法:,数控技术,66,圆心的位置通常有以下2种表示方法：,用由起点指向圆心的向量在 X,Y,Z轴上的投影I,J,K表示. 用半

27、径R表示( R 用代数值). 当AB180o时，R 取正值； 当180o AB 360o 时,R 取负值 . 注意: 用半径R编程时，不能描述整圆.,数控技术,67,例：铣削如图所示R20圆孔. 起刀点在坐标原点O， 加工时刀具快进至A，沿逆时针方向以100mm/min速 度切削整圆至A，再快速返回原点.,解: 用绝对坐标编程 O0001 N0010 G92 X0 Y0; N0020 G90 G00 X20 Y0 S300 T01 M03; N0030 G03 X20 Y0 I-20 J0 F100; N0040 G00 X0 Y0 M02;,数控技术,68,2.3 常用准备功能指令的编程方法

28、,4、暂停指令 G04 功能：可使刀具作短时的无进给运动. 编程格式：G04 X- 或 G04 U- 或 G04 P-; (X或U后的数值表示暂停的时间，单位为 s，或者是刀具、工件的转数，视具体数 控系统而定. ) 用途： 用车削槽、锪平面、钻孔等光整加工.,数控技术,69,例：图为锪孔加工，孔底有粗燥度要求，根据图示 条件，编制加工程序.,解: 孔底有粗燥度要求，根据图示条件，编制加工 程序如下: O0001 N0010 G91 G01 Z-7 F60; N0020 G04 X5(刀具停留5秒); N0030 G00 Z7 M02;,数控技术,70,三、刀具补偿指令 1、刀具半补偿指令 G

29、40、G41、G42指令 (1)刀具半径自动补偿概念 如图所示，用半径为R的刀具加工外形轮廓为AB的,工件，则刀具中心必须沿着与 轮廓偏离R的距离的轨迹移动， 才能加工出尺寸合格的工件. 因此,刀具中心的运动轨迹 与工件的轮廓不重合. 如果不考虑刀具半径,直接按 工件轮廓编程,加工时刀具中心,数控技术,71,运动轨迹与工件的轮廓重合.加工出来的零件变小了, 不符合要求. 为加工出尺寸符合要求的工件,可根据轮廓AB的坐 标参数和刀具半径R计算出刀具轨迹AB的坐标参数, 编制出程序进行加工. 这样做很不方便,特别是 当刀具磨损,重磨以及更换新 刀等导致刀具半径变化时, 又要重新计算.,数控技术,7

30、2,2.3 常用准备功能指令的编程方法,(2)刀具半径自动补偿的功能: 数控系统能根据工件轮廓AB和刀具半径,自动计 算出刀具中心轨迹AB.,数控技术,73,2.3 常用准备功能指令的编程方法,(3)刀具半径自动补偿指令 G41：刀具左偏，指顺着刀具前进的方向观察， 刀具偏在工件轮廓的左边. G42：刀具右偏，指顺着刀具前进的方向观察， 刀具偏在工件轮廓的右边. G40：取消刀补，使刀具中心与编程轨迹重合.,数控技术,74,与G00,G01指令配合使用时编程格式：,2.3 常用准备功能指令的编程方法,与G02,G03指令配合使用时编程格式：,指定刀具半径补偿值寄存器的地址号,数控技术,75,例

31、：铣削加工如图所示轮廓，设刀具起点在P点，刀心的轨迹如图中虚线所示. 应用刀具半径补偿功能. 解：利用刀具半径补偿功能,编制程序片段如下: N0010 G90 G01 G41 Xa Ya D01,N0020 Xb Yb; N0030 Xc Yc; N0040 G42 Xd Yd; N0050 G41 Xa Ya; N0060 G40 Xp Yp m02;,数控技术,76,(4)刀具半径补偿功能的其他用途 刀具重磨或刀具磨损后半径变小的补偿； 补偿加工误差; 粗、精加工余量的补偿；,数控技术,77,2.刀具长度补偿指令 G43、G44指令 (1)指令功能:补偿假定刀具 长度与实际刀具长度 之间的

32、差值 .,(2)编程格式：G43 Z100 H-; G44 Z100 H- 其中：Z值是程序中给定的坐标值. H值是刀具长度补偿值寄存器的地址码. (3)用法: G43是正补偿,即当刀具长度长于编程时的刀具,数控技术,78,长度时, 补偿值e为正值; 反之, e为负值. 有 Z实际值=Z指令值+(H中存的数值) G44是负补偿, 即当刀具长度长于编程时的刀具长度时,补偿值e为负值; 反之,e为正值. 有 Z实际值=Z指令值-(H 中存的数值) 使刀具的实际移动距离增加或减少一个偏置值. 例: 按假定长度编制的程序为： N01 G91 X70 Y35 M03； N02 G43 H01 Z-22；

33、,数控技术,79,当刀具长度比编程长度长3mm时，可设e=3. 则执 行上面的程序，刀具在Z向实际移动量分别为 (-22)+3=-19 实际刀具与编 程刀具结果相 同.,数控技术,80,若短2mm，可设e=-2.则执行上面的程序，刀具在Z向实际移动量为(-22)+(-2)=-24 实际刀具与 编程刀具结 果相同.,数控技术,81,四、固定循环指令 固定循环指令功能：一个指令可以完成 几个固定的动作. 例如: 钻孔循环指令可完成3个固定动作：快速接近, 慢速钻 孔, 快速退回. 常用G80G89作为固定循环指令. 有些车床中，常 用G33G35与G76G79作为固定循环指令. 注意： 本节介绍了

34、常用的G指令的编程方法. 实际中， 不同的系统有不同的规定，严格按其规定使用.,2.3 常用准备功能指令的编程方法,数控技术,82,2.4 数控编程的工艺处理,工艺处理内容： 零件的工艺性分析； 确定工艺过程和工艺路线； 确定零件安装方法； 选择刀具和切削用量.,数控技术,83,2.4 数控编程工艺处理,一、合理确定零件的加工路线 1.加工线路的选择原则： 尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高 生产率. 保证零件的加工精度和表面粗糙度要求. 利于简化数值计算，减少程序编制工作量.,数控技术,84,2. 加工路线的确定 加工路线: 指加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹和运动方向. (1)孔类加

35、工(钻孔、镗孔) 原则：在满足精度要求的前提下，尽可能缩短走刀路线：,数控技术,85,显然有:当ab时, 两个路径长度近似相等; 当a b时，蓝色路径比较短.,数控技术,86,2.4 数控编程工艺处理,下图所示圆盘上共有8个等距离(L)的孔. 兰色路径长约8L，红色路径长约(4L+8L=12L).,数控技术,87,(2)铣削 原则：尽量采用切向切入切出，不用径向切入 切出.,数控技术,88,二、 合理选择对刀点、换刀点 1、对刀点 对刀点(起刀点):指刀具相对工件运动的起点. 对刀点的选择原则： (1)利于简化程序编制； (2)在机床上找正容易； (3)引起的加工误差小.,数控技术,89,例：

36、对刀点选择,数控技术,90,刀位点：指用于确定刀具在机床坐标系中位置 的刀具上的特定点. 常见刀具的刀位点如下图所示.,数控技术,91,对刀： 使“对刀点”与“刀位点”重合的操作.,2.4 数控编程工艺处理,数控技术,92,选择对刀点的具体要求： 选在零件的设计基准或工艺基准上，或与之 相关的位置上,以减少误差; 选在对刀方便，便于测量的地方; 选在便于坐标计算的地方. 2、换刀点 多刀加工的机床在加工过程中需要换刀，应设 换刀点. 换刀点位置：某固定点或任意设定的一点. 换刀点设置：位于工件或夹具的外部.,数控技术,93,三、合理选择工件的装夹方法、刀具和切削用量 尽量采用通用夹具、组合夹具

37、，必要时才设计专 用夹具. 工件的装卸要快速、方便、可靠. 夹具在夹紧工件时，要使工件上的加工部位开 放，夹紧机构上的各部件不得妨碍走刀. 四、合理编制工艺文件 不同的机床，其工艺文件不同，不再详细介绍.,数控技术,94,2.5 程序编制中的数值计算,一、概 述 数值计算：是指根据工件的图样要求，按照确 定的加工路线和允许的编程误差，计算出数控系 统所需输入的数据. 对于带有自动刀补功能的数控装置来说，通常 要计算出零件轮廓上一些点的坐标数值.,数控技术,95,2.5 程序编制中的数值计算,1基点和节点的计算 基点: 一个零件的轮廓曲线一般是由许多不同的几何元素组成的，把各几何元素间的连接点称

38、为基点. 节点: 根据编程所允许的误差，将曲线分割成若干个直线段，其相邻二直线的交点称为节点.,数控技术,96,2.5 程序编制中的数值计算,2刀位点轨迹的计算 在许多情况下，刀位点轨迹并不与零件轮廓完全重合. 编程时就需要根据零件轮廓和刀具类型计算出刀位点的运动轨迹.,数控技术,97,2.5 程序编制中的数值计算,3辅助计算 辅助计算包括增量计算、脉冲数计算、辅助程序段的数值计算等. 辅助程序段:是指开始加工时，刀具从对刀点到切入点，或加工完时，刀具从切出点返回到对刀点而特意安排的程序段. 数值计算时要计算出相关点的坐标.,数控技术,98,2.5 程序编制中的数值计算,二、直线和圆弧组成的零

39、件轮廓的基点计算 平面零件轮廓的曲线多数是由直线和圆弧组成的，只需计算出零件轮廓的基点坐标即可. 由直线、圆弧组成的零件轮廓的数值计算比较简单，用数学方程求出相邻几何元素的交点和切点即可. 直线方程的一般形式： Ax+By+C0 圆弧标准方程的形式： (x+a)2+(y+b)2=R2 式中：a、b圆弧的圆心坐标； R圆弧半径.,数控技术,99,三、非圆曲线的节点计算 非圆曲线：指数控加工中把除直线与圆弧之外，可用数学方程式表达的平面轮廓曲线. 非圆曲线的逼近:常用直线和圆弧逼近非圆曲线，需要计算出相邻二逼近直线或圆弧的节点坐标. 1用直线段逼近非圆曲线时的节点计算 常用计算方法有: 等间距法;

40、 等误差法; 等步长法.,数控技术,100,2.5 程序编制中的数值计算,(1)等间距法曲线逼近的节点计算 基本原理：等间距法就是将某一坐标轴划分成相等的间距.,数控技术,101,2.5 程序编制中的数值计算,如上图所示,根据已知曲线方程y=f(x)可由xi求得yi xi+1=xi+x yi+1=f(xi+x ) 由于要求曲线y=f(x)与相邻两节点连线间的法向距离小于编程误差允，x不能任意确定，一般先取x =0.1进行试算.,数控技术,102,2.5 程序编制中的数值计算,(2)等程序段法直线逼近的节点计算 基本原理：等程序段法就是使每个程序段的线段长度相等.,如图所示,首先应求出曲线的最小曲率半径Rmin ,由 Rmin 及 允确定允许的步长l.,数控技术,103,(3)等误差法直线段逼近的节点计算 基本原理：任意两相邻节点间的逼近误差都相等.,数控技术,104,2.用圆弧段逼近非圆曲线时节点的计算 当轮廓曲线可用数学方程表示时,可以用彼此相交的圆弧逼近轮廓曲线.具体有 圆弧分割法; 三点作图法. (1)圆弧分割法 圆弧分割法应用在曲线为单调的情形. 若不是单 调曲线可以在拐点处将曲线分段，使每段曲线为单 调曲线.,数控技术,105,2.5 程序编制中的数值计算,(2)三点作图法 先用直线遏近方法计算轮廓曲线的节点坐标，然后再通过连续的三个节点作圆的方法称为三点作图法.,