數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)第1頁(yè)/共113頁(yè)主要內(nèi)容2.1程序編制的基本知識(shí)主要內(nèi)容計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡圖紙工藝分析程序編制制備控制介質(zhì)校驗(yàn)和試切零件圖紙錯(cuò)誤修改數(shù)控系統(tǒng)第2頁(yè)/共113頁(yè)一.數(shù)控編程的定義從分析零件圖紙開始，經(jīng)過工藝分析、數(shù)學(xué)處理到獲得數(shù)控機(jī)床所需的數(shù)控加工程序的全過程叫做數(shù)控編程。2.1程序編制的基本知識(shí)第3頁(yè)/共113頁(yè)二.程序編制方法1.手工編程:幾何形狀不太復(fù)雜的零件2.自動(dòng)編程:形狀復(fù)雜的零件；雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個(gè)孔的零件）；雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件（如非圓曲線的計(jì)算）等。2.1程序編制的基本知識(shí)第4頁(yè)/共113頁(yè)據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)：用手工編程時(shí)，一個(gè)零件的編程時(shí)間與機(jī)床實(shí)際加工時(shí)間之比，平均約為30：1；數(shù)控機(jī)床不能開動(dòng)的原因中，有20-30%是由于加工程序不能及時(shí)編制出造成的。編程自動(dòng)化是當(dāng)今的趨勢(shì)！2.1程序編制的基本知識(shí)第5頁(yè)/共113頁(yè)三.數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

1.坐標(biāo)軸的命名與方向

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在加工過程中無論是刀具移動(dòng)，工件靜止，還是工件移動(dòng)，刀具靜止，一般都假定工件相對(duì)靜止不動(dòng)，而刀具在移動(dòng)，并同時(shí)規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的方向作為坐標(biāo)軸的正方向。2.1程序編制的基本知識(shí)第6頁(yè)/共113頁(yè)X、Y、ZU、V、WP、Q、RA、B、CD、E2.1程序編制的基本知識(shí)第7頁(yè)/共113頁(yè)2.運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定Z坐標(biāo)

方位標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：Z坐標(biāo)∥主軸軸線的進(jìn)給軸。若沒有主軸(牛頭刨床)或者有多個(gè)主軸，則選擇垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)。若主軸能擺動(dòng)：在擺動(dòng)的范圍內(nèi)只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的某一坐標(biāo)平行時(shí)，則這個(gè)坐標(biāo)便是Z坐標(biāo)；若在擺動(dòng)的范圍內(nèi)與多個(gè)坐標(biāo)平行，則取垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)。Z坐標(biāo)正方向的規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。

TO2.1程序編制的基本知識(shí)第8頁(yè)/共113頁(yè)

X坐標(biāo)

在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（銑床、鉆床、鏜床等）。Z軸水平（臥式），則從刀具(主軸)向工件看時(shí)，X坐標(biāo)的正方向指向右邊。Z軸垂直（立式）：?jiǎn)瘟⒅鶛C(jī)床，從刀具向立柱看時(shí)，X的正方向指向右邊；雙立柱機(jī)床(龍門機(jī)床)，從刀具向左立柱看時(shí)，X軸的正方向指向右邊。在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（車床、磨床等），X軸的運(yùn)動(dòng)方向是工件的徑向并平行于橫向拖板，且刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是X軸的正方向。TO2.1程序編制的基本知識(shí)第9頁(yè)/共113頁(yè)2.1程序編制的基本知識(shí)Y軸的確定

X、Z軸的正方向確定后，Y軸可按右手直角笛卡爾直角坐標(biāo)系來判定。第10頁(yè)/共113頁(yè)2.1程序編制的基本知識(shí)第11頁(yè)/共113頁(yè)2.1程序編制的基本知識(shí)TO第12頁(yè)/共113頁(yè)坐標(biāo)數(shù)：是指有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)采用了數(shù)字控制 （采用數(shù)字控制的運(yùn)動(dòng)方向的個(gè)數(shù)）聯(lián)動(dòng)數(shù)：數(shù)控系統(tǒng)能同時(shí)控制的坐標(biāo)數(shù) （2坐標(biāo)加工－－5坐標(biāo)加工）2.1程序編制的基本知識(shí)第13頁(yè)/共113頁(yè)3.機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床原點(diǎn)

機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，用于確定被加工零件在機(jī)床中的坐標(biāo)、機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的位置（如換刀點(diǎn)、參考點(diǎn)）以及運(yùn)動(dòng)范圍（如行程范圍、保護(hù)區(qū)）等。

(1)機(jī)床原點(diǎn)：機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn),在機(jī)床調(diào)試完成后便確定了，是機(jī)床上固有的點(diǎn)。

(2)機(jī)床原點(diǎn)的建立：用回零方式建立。

(3)機(jī)床原點(diǎn)建立過程實(shí)質(zhì)上是機(jī)床坐標(biāo)系建立過程。2.1程序編制的基本知識(shí)第14頁(yè)/共113頁(yè)機(jī)床坐標(biāo)系以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)系，是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，它具有唯一性。機(jī)床坐標(biāo)系是數(shù)控機(jī)床中所建立的工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。注意：機(jī)床坐標(biāo)系一般不作為編程坐標(biāo)系，僅作為工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。2.1程序編制的基本知識(shí)第15頁(yè)/共113頁(yè)2.1程序編制的基本知識(shí)4.工件坐標(biāo)系與工件原點(diǎn)

(1)由編程人員確定,用于編程;(2)工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)或工件零點(diǎn)，可用程序指令來設(shè)置和改變;(3)根據(jù)編程需要，在一個(gè)加工程序中可一次或多次設(shè)定或改變工件原點(diǎn)。

第16頁(yè)/共113頁(yè)2.1程序編制的基本知識(shí)工件原點(diǎn)偏置：工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)間的距離。第17頁(yè)/共113頁(yè)2.1程序編制的基本知識(shí)一個(gè)完整的加工程序由若干程序段組成，程序的開頭是程序名，結(jié)束時(shí)寫有程序結(jié)束指令。例如：O0001；程序名N10G92X0Y0Z200.0；N20G90G00X50.0Y60.0S300M03；N30G01X10.0Y50.0F150；……N110M30；程序結(jié)束指令四.加工程序結(jié)構(gòu)與格式

程序段第18頁(yè)/共113頁(yè)2.1程序編制的基本知識(shí)1.程序格式字地址程序段的一般格式為：N_G_X_Y_Z_…F_S_T_M_；其中N——程序段號(hào)字；

G——準(zhǔn)備功能字；

X、Y、Z——坐標(biāo)功能字；

F——進(jìn)給功能字；

S——主軸轉(zhuǎn)速功能字；

T——刀具功能字；

M——輔助功能字。N001G01X70.0Z-40F140S300T0101M03LF第19頁(yè)/共113頁(yè)機(jī)能地址碼說明程序段號(hào)N程序段順序編號(hào)地址坐標(biāo)字X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R；A，B，C，D，E；R；I，J，K；直線坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸圓弧半徑圓弧圓心相對(duì)起點(diǎn)坐標(biāo)準(zhǔn)備功能G準(zhǔn)備功能輔助功能M輔助功能補(bǔ)償值H或D補(bǔ)償值地址切削用量SF主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給量或進(jìn)給速度刀具號(hào)T刀庫(kù)中的刀具編號(hào)2.常用地址碼及其含義2.1程序編制的基本知識(shí)第20頁(yè)/共113頁(yè)3.主程序和子程序

在一個(gè)加工程序中，如果有幾個(gè)連續(xù)的程序段在多處重復(fù)出現(xiàn)，則可將這些重復(fù)使用的程序段按規(guī)定的格式獨(dú)立編號(hào)成子程序，輸入到數(shù)控系統(tǒng)的子程序存儲(chǔ)區(qū)中，以備調(diào)用。程序中子程序以外的部分便稱為主程序。O1000；……M98P0020;M30;O0020；……M98P0010M99;O0010；……M99;子程序主程序子程序2.1程序編制的基本知識(shí)第21頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令常用準(zhǔn)備功能和輔助功能數(shù)控加工過程中的各種動(dòng)作都是事先由程編人員在程序中用指令的方式予以規(guī)定的，主要包括準(zhǔn)備功能G代碼、輔助功能M代碼、進(jìn)給功能F代碼、主軸轉(zhuǎn)速功能S代碼、刀具功能T代碼等。準(zhǔn)備功能G代碼和輔助功能M代碼統(tǒng)稱為工藝指令，是程序段的主要組成部分。準(zhǔn)備功能G代碼在插補(bǔ)運(yùn)算之前需要規(guī)定，為插補(bǔ)運(yùn)算作好準(zhǔn)備的工藝指令。如：G17、G01、G02、G81第22頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令2.2.1準(zhǔn)備功能G代碼

G代碼按功能類別分為模態(tài)代碼與非模態(tài)代碼。

模態(tài)是指在規(guī)定的同一組內(nèi)某G代碼一旦被指定，功能一直保持到出現(xiàn)同組其他任一代碼時(shí)才失效，否則繼續(xù)保持有效。非模態(tài)代碼只在本程序段中有效。第23頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令1.絕對(duì)尺寸與增量尺寸指令G90、G91注意：常用U、W分別代表X軸和Z軸方向的增量尺寸。2.快速點(diǎn)定位指令G00G00是模態(tài)指令?？焖冱c(diǎn)定位移動(dòng)速度早已由生產(chǎn)商預(yù)先調(diào)定。G00執(zhí)行過程是刀具由程序起始點(diǎn)開始加速移動(dòng)至最大速度，然后快速移動(dòng)最后減速到達(dá)終點(diǎn)第24頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令3.直線插補(bǔ)指令G01G01和F是模態(tài)指令。F指令可以用G00指令取消若先前F指令未定義，G01程序段必須有F指令格式：G01X_Y_Z_F

_第25頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令4.圓弧指令G02、G03方向：沿垂直于圓弧所在平面的坐標(biāo)軸的正向往負(fù)向看。G02：順時(shí)針方向圓弧插補(bǔ)G03：逆時(shí)針方向圓弧插補(bǔ)G17G02X_Y_I_J_F

_

G17G02X_Y_R_F

_I、J是圓弧圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)值的矢量增益當(dāng)R﹥1800時(shí)-R表示圓弧半徑，R≤1800時(shí)+R表示圓弧半徑，第26頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令5.刀具補(bǔ)償指令1）刀具半徑補(bǔ)償建立與取消指令G41/G42、G40G41左偏置指令；G42右偏置指令；方向：順著刀具前進(jìn)方向，刀具偏移在工件輪廓的某一邊取消指令G40,G41/G42模態(tài)指令補(bǔ)償過程:刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒌毒甙霃窖a(bǔ)償進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償?shù)娜∠?7頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令2)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償建立與取消指令G43/G44、G49補(bǔ)償量：要求深度與實(shí)際深度的差值軸向正補(bǔ)償G43：刀具實(shí)際移動(dòng)值為給定值與補(bǔ)償值之和軸向負(fù)補(bǔ)償G44：刀具實(shí)際移動(dòng)值為給定值與補(bǔ)償值之差G00/G01G43/G44Z—H—F—；G00/G01G49Z—

；其中H代碼存放刀具的補(bǔ)償值。3）刀具補(bǔ)償功能應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)化編程工作實(shí)現(xiàn)粗、精加工實(shí)現(xiàn)內(nèi)外型面的加工第28頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令A(yù):G42右偏B:G41左偏第29頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令6、坐標(biāo)平面選擇指令G17、G18、G19第30頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令主要內(nèi)容7、工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G92功能：確定刀具起始點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值G92X160.0Y-20.0；（X200，Y

20）工件刀具起始點(diǎn)工件坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系200160120804012010080604020OO′X′Y′YX第31頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令8、暫停指令G04G04指令是根據(jù)暫停計(jì)時(shí)器預(yù)先給定的暫停時(shí)間停止進(jìn)給。它的功能是使刀具作短時(shí)間（幾秒鐘）的無進(jìn)給光整加工，用于車槽、鏜孔、锪孔等場(chǎng)合。

G04P/X（U）；P單位為ms,X單位為s（工件或刀具空轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù))9、返回參考點(diǎn)指令G27、G28、G29G27:返回參考點(diǎn)校驗(yàn)，即檢查機(jī)床是否準(zhǔn)確返回參考點(diǎn)G28/G29：自動(dòng)返回參考點(diǎn)/從參考點(diǎn)自動(dòng)返回G28X_Y_；中間點(diǎn)

G29X_Y_；返回點(diǎn)注意：執(zhí)行前應(yīng)取消刀具補(bǔ)償功能。第32頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令輔助功能MM00：程序停止M01：計(jì)劃停止M02：程序結(jié)束M03、M04、M05：主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)M06：換刀M07、M08：分別打開2、1冷卻液M09：關(guān)閉冷卻泵M30：程序結(jié)束，并返回開始狀態(tài)。第33頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令2.2.3F、S、T代碼1）進(jìn)給功能指令FG94表示進(jìn)給速度與主軸速度無關(guān)的每分鐘進(jìn)給量，單位為mm/min；G95表示與主軸轉(zhuǎn)速有關(guān)的主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為mm/r，如車螺紋、攻絲等。2）主軸轉(zhuǎn)速功能指令S

切削線速度保持不變的所謂恒線速度功能，

G96S160表示控制主軸轉(zhuǎn)速，使切削點(diǎn)的線速度始終保持在160m/min，

第34頁(yè)/共113頁(yè)2.2數(shù)控編程中的常用指令G97S1000表示注銷G96，即主軸不是恒線速度，其轉(zhuǎn)速為1000r/min3）刀具功能指令TT后面跟若干位數(shù)字，主要用來選擇刀具，也可用來選擇刀具偏置。例如，T12用作選刀時(shí)表示12號(hào)刀具；用作刀具補(bǔ)償時(shí)，表示按照12號(hào)刀具事先設(shè)定的偏置值進(jìn)行刀具補(bǔ)償。若用四位數(shù)字時(shí)，如T0101，前兩位01表示刀具號(hào)，后兩位01表示刀具補(bǔ)償號(hào)。第35頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理

2.3.1數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)及內(nèi)容1）特點(diǎn)：工序內(nèi)容具體工序內(nèi)容復(fù)雜工序內(nèi)容嚴(yán)密工序集中加工精度不僅取決于加工過程，還取決于編程階段（存在逼近誤差、圓整化誤差、插補(bǔ)誤差）

to第36頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理2）內(nèi)容：數(shù)控機(jī)床上加工零件的選擇數(shù)控加工工藝性分析數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)（工步內(nèi)容、對(duì)刀點(diǎn)、走刀路線、刀具、切削用量等）第37頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理數(shù)控加工工序卡片第38頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理數(shù)控加工走刀路線圖第39頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理數(shù)控刀具卡片to第40頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理2.3.2數(shù)控機(jī)加工零件的選擇

有毛坯和零件圖樣，選擇合適的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控機(jī)床，選擇合適零件考慮因素主要有：毛坯材料、類型；零件輪廓復(fù)雜程度、尺寸大小加工內(nèi)容及精度、零件批量第41頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理第42頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理最適應(yīng)數(shù)控加工的零件：加工精度高及加工形狀復(fù)雜零件用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線及曲面零件一次裝夾完成銑、鏜、鉆、鉸、攻絲等多工序的零件不開敞內(nèi)腔的殼體或盒腔零件第43頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理較適應(yīng)數(shù)控加工的零件：價(jià)值高的零件在通用機(jī)床上需制造復(fù)雜專用工裝的零件需多次更改設(shè)計(jì)及精密復(fù)制的零件在通用機(jī)床上需作長(zhǎng)時(shí)間調(diào)整的零件在通用機(jī)床上加工效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大的零件第44頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理不適應(yīng)數(shù)控加工的零件：生產(chǎn)批量大的零件裝夾困難或完全靠找正定位來保證加工精度的零件材質(zhì)不均、加工余量不穩(wěn)定的零件必須用特定的工藝裝備協(xié)調(diào)加工的零件第45頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理2.3.3數(shù)控加工工藝性分析1)零件圖樣上尺寸數(shù)據(jù)的給出應(yīng)符合編程方便的原則；同一基準(zhǔn)線引注尺寸、直接給出坐標(biāo)尺寸；構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件。2)零件各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)零件外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一幾何類型和尺寸（減少刀具規(guī)格和換刀時(shí)間）內(nèi)槽圓角半徑不應(yīng)過小原因？銑削零件底面時(shí)，槽底圓角半徑r不應(yīng)過大原因？可裝夾性分析TO第46頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理

內(nèi)槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，如果太小，剛度不足，影響表面加工質(zhì)量，工藝性較差。因而內(nèi)槽圓角半徑應(yīng)大一些。

返回第47頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理

圓角r越大，d越?。╠=D-2r，D為銑刀直徑），即銑刀端刃銑削平面的面積越小，加工表面的能力越差，工藝性也越差。當(dāng)r大到一定程度時(shí)，甚至必須用球頭刀加工，此時(shí)切削性能較差，應(yīng)盡量避免。

rrrrdd返回第48頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理

如果零件本身沒有合適的定位基準(zhǔn)，則可設(shè)置工藝孔作為定位基準(zhǔn)，完成定位和加工后再加以去除。第49頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理2.3.4數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)內(nèi)容：數(shù)控機(jī)床的選擇加工方法的確定加工階段的劃分工序的安排1）數(shù)控機(jī)床的選擇①保證加工零件的技術(shù)要求，能夠加工出合格產(chǎn)品；②有利于提高生產(chǎn)率；③可以降低生產(chǎn)成本。第50頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理

被加工工件是圓柱形、圓錐形、各種成形回轉(zhuǎn)表面、螺紋以及各種盤類工件并進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鏜孔加工，可選用數(shù)控車床；箱體、箱蓋、箱板、殼體、平面凸輪可選用立式數(shù)控銑鏜床或立式加工中心；復(fù)雜曲面、葉輪、摸具可選用三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床；復(fù)雜的箱體工件、泵體、閥體、殼體可選用臥式數(shù)控鏜銑床或臥式加工中心；第51頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理2）加工方法的選擇

加工方法選擇時(shí)要保證加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法一般有多種，在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸、位置和熱處理要求，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性要求，以及工廠的生產(chǎn)設(shè)備等實(shí)際情況綜合考慮。固定斜角斜面加工的多種方法第52頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理3）工序的安排先進(jìn)行內(nèi)形內(nèi)腔加工，后進(jìn)行外形加工工序；有相同的定位、夾緊方式或用同一把刀具加工的工序最好一起進(jìn)行，以減少重復(fù)定位，節(jié)省換刀時(shí)間；同一次裝夾中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工序。4）數(shù)控加工工序與常規(guī)加工工序的銜接除了必要的基準(zhǔn)面加工、校正和熱處理等工序外，要盡量減少數(shù)控加工工序與常規(guī)加工工序交接的次數(shù)。第53頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理2.3.5數(shù)控加工工序的詳細(xì)設(shè)計(jì)1.零件的裝夾與夾具的設(shè)計(jì)1）數(shù)控機(jī)床的夾具與傳統(tǒng)夾具結(jié)構(gòu)的差別數(shù)控機(jī)床使用的夾具只需要具備定位和夾緊兩種功能就能滿足要求，不需要導(dǎo)向和對(duì)刀功能，夾具比較簡(jiǎn)單。第54頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理2）選用原則通常定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差；可采用統(tǒng)一基準(zhǔn)，以減少重復(fù)定位次數(shù)，減少重復(fù)定位誤差；夾緊要可靠，盡量避免振動(dòng)；夾緊點(diǎn)分布要合理，夾緊力大小要適中且穩(wěn)定，減少夾緊變形；夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，加工部位要敞開；數(shù)控夾具裝卸應(yīng)方便一次裝夾應(yīng)盡可能裝夾多個(gè)工件，以提高加工效率第55頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容A、B？加工部位要敞開第56頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理2.刀具的選擇第57頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理第58頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理加工中心刀具系統(tǒng)第59頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容數(shù)控銑床刀具系統(tǒng)第60頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理數(shù)控車床刀具系統(tǒng)第61頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理（1）刀具結(jié)構(gòu)：整體式機(jī)夾式內(nèi)冷式抗振式特殊型式主要內(nèi)容機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金立銑刀第62頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容刀具中心冷卻第63頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理第64頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容第65頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容三面刃銑刀第66頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容2）銑刀常用種類：面銑刀（1）面銑刀：圓周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃為副切削刃。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，刀齒材料為高速鋼或硬質(zhì)合金，刀體為40Cr。

第67頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容立銑刀（2）立銑刀：圓柱表面（主切削刃）和端面上（副切削刃）都有切削刃，主切削刃一般為螺旋齒，以增加切削平穩(wěn)性，主切削刃和副切削刃可同時(shí)進(jìn)行切削，也可單獨(dú)進(jìn)行切削。由于普通立銑刀端面中心處無切削刃，所以立銑刀不能作軸向進(jìn)給，端面刃主要用來加工與側(cè)面相垂直的底平面。第68頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容（3）模具銑刀：由立銑刀發(fā)展而成，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏錐柄。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是球頭或端面上布滿切削刃，圓周刃與球頭刃圓弧連接，可以作徑向和軸向進(jìn)給。圓錐形立銑刀圓柱形球頭立銑刀圓錐形球頭立銑刀第69頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容（4）鍵槽銑刀：有兩個(gè)刀齒，圓柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既像立銑刀，又像鉆頭。加工時(shí)先軸向進(jìn)給達(dá)到槽深，然后沿鍵槽方向銑出鍵槽全長(zhǎng)。

第70頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容（5）鼓形銑刀：切削刃分布在半徑為R的圓弧面上，端面無切削刃。加工時(shí)控制刀具上下位置，相應(yīng)改變刀刃的切削部位，可以在工件上切出從負(fù)到正的不同斜角。R越小，鼓形刀所能加工的斜角范圍越廣，但所獲得的表面質(zhì)量也越差。這種刀具的缺點(diǎn)是刃磨困難，切削條件差，且不適合加工有底的輪廓表面。

第71頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容（6）波紋立銑刀：因其切削刃呈正弦波的形狀而得名。它的特點(diǎn)是主切削刃各點(diǎn)的半徑、前角、刃傾角都不等，能減少切削振動(dòng)；切削阻力小、切屑成魚鱗狀，因而排屑流暢，散熱性能好，刀具耐用度高。這種刀具克服了傳統(tǒng)刀具的許多缺陷，數(shù)控加工中應(yīng)用越來越廣泛。

第72頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容（7）成型銑刀：一般都是為特定的工件或加工內(nèi)容專門設(shè)計(jì)制造的，如角度面、凹槽、特形孔或臺(tái)階等。

第73頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理3）銑刀選擇大平面：面銑刀；加工凹槽、小臺(tái)階面及平面輪廓：立銑刀加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面等：模具銑刀加工封閉的鍵槽：鍵槽銑刀加工變斜角零件：鼓形銑刀特殊形狀：成形銑刀根據(jù)不同的加工材料和加工精度要求，應(yīng)選擇不同參數(shù)的銑刀進(jìn)行加工。第74頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理3.切削用量的選擇主軸轉(zhuǎn)速的確定切削深度的確定進(jìn)給量確定第75頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理1）切削深度切削深度（也稱背吃刀量）主要根據(jù)工件的加工余量和由工件、刀具、夾具、機(jī)床組成的工藝系統(tǒng)剛度所決定。在剛度允許的情況下，最好在留出精加工余量的基礎(chǔ)上，一次切凈余量，這樣可減少走刀次數(shù)，提高加工效率，同時(shí)又能提高加工精度和改善表面質(zhì)量。在工藝系統(tǒng)剛性不足或毛坯余量很大，或余量不均勻時(shí)，粗加工要分幾次進(jìn)給，并且應(yīng)當(dāng)把第一、二次進(jìn)給的切削深度盡量取得大一些。在中等功率機(jī)床上，粗加工時(shí)切削深度可達(dá)8-10mm。半精加工時(shí)，切削深度取為0.5-2mm。精加工時(shí)，切削深度取為0.2-0.4mm。第76頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理2）進(jìn)給速度當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100-200mm/min范圍內(nèi)選取。在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在20-50mm/min范圍內(nèi)選取。當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在20-50mm/min范圍內(nèi)選取。刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以選擇該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)給定的最高進(jìn)給速度。第77頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理3）主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)已經(jīng)選定的切削深度、進(jìn)給量及刀具耐用度選擇切削速度。S＝1000Vc/D應(yīng)盡量避開積屑瘤產(chǎn)生的切削速度區(qū)域；斷續(xù)切削時(shí)，為減小沖擊和熱應(yīng)力，要適當(dāng)降低切削速度；在易發(fā)生振動(dòng)的情況下，切削速度應(yīng)避開自激振動(dòng)的臨界速度；加工大件、細(xì)長(zhǎng)件和薄壁工件時(shí)，應(yīng)選用較低的切削速度；加工帶外皮的工件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。第78頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理4.對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定（1）對(duì)刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)是數(shù)控加工時(shí)刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，也是程序的起點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，以提高零件的加工精度，如以孔為定位基準(zhǔn)的零件，應(yīng)以孔中心作為對(duì)刀點(diǎn)；便于對(duì)刀、觀察和檢測(cè)；簡(jiǎn)化坐標(biāo)值的計(jì)算。第79頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容對(duì)刀點(diǎn)位置第80頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理對(duì)刀點(diǎn)位置CR30R20R5020f刀具運(yùn)動(dòng)軌跡工件輪廓XYZ第81頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容如何對(duì)刀？

刀具在機(jī)床上的位置是由“刀位點(diǎn)”的位置來表示的。所謂“刀位點(diǎn)”就是表征刀具特征的點(diǎn)。所謂對(duì)刀，就是使“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”重合。目前常用的對(duì)刀方法是將千分表裝在機(jī)床主軸上，然后輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床主軸，以使“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”一致。第82頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理（2）換刀點(diǎn)對(duì)車削中心、加工中心等多刀加工數(shù)控機(jī)床，因加工過程中要進(jìn)行換刀，故編程時(shí)應(yīng)考慮不同工步間的換刀問題。

第83頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理5.加工路線確定加工路線是指刀具相對(duì)于被加工工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，不但包含了工步的內(nèi)容，而且也反映了工步的順序。

選擇原則：保證零件的加工精度和表面粗糙度要求；簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算，減少程編工作量；縮短加工路線，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率。第84頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容切向切入切出第85頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理第86頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理順銑、多次走刀、避免進(jìn)給停頓第87頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理曲面加工：行切法第88頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容凹槽加工孔加工第89頁(yè)/共113頁(yè)2.3數(shù)控編程中的工藝處理主要內(nèi)容螺紋加工2-5mm?(2-5)mm或450第90頁(yè)/共113頁(yè)刀具的引入長(zhǎng)度（mm）工序名稱鉆孔鏜孔鉸孔攻絲加工表面2-33-53-55-10毛坯表面5-85-85-85-10刀具的超越長(zhǎng)度（mm）工序名稱鉆孔鏜孔鉸孔攻絲d/3+(3-8)5-1010-1510-152.3數(shù)控編程中的工藝處理第91頁(yè)/共113頁(yè)2.4數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理數(shù)學(xué)處理：根據(jù)被加工零件圖紙，按照已經(jīng)確定的加工路線和允許的編程誤差，計(jì)算數(shù)控編程所需要的數(shù)據(jù)。2.4.1直線、圓弧類零件的數(shù)學(xué)處理主要內(nèi)容基點(diǎn)第92頁(yè)/共113頁(yè)2.4數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理2.4.2非圓曲線節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算數(shù)控加工中把除直線與圓弧之外可以用數(shù)學(xué)方程式y(tǒng)=f（x）表達(dá)的平面輪廓曲線，稱為非圓曲線。在滿足允許的編程誤差條件下，用若干直線段或圓弧段去逼近給定的非圓曲線，相鄰逼近線段的交點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。第93頁(yè)/共113頁(yè)2.4數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理1、用直線段逼近非圓曲線時(shí)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算

主要內(nèi)容割線逼近弦線逼近切線逼近第94頁(yè)/共113頁(yè)2.4數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理割線逼近弦線逼近

切線逼近RL

弦線逼近中計(jì)算節(jié)點(diǎn)的方法主要有等間距法、等步長(zhǎng)法和等誤差法。第95頁(yè)/共113頁(yè)2.4數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理1）等步長(zhǎng)法用直線段逼近非圓曲線時(shí)，如果每個(gè)逼近線段長(zhǎng)度相等，則稱等步長(zhǎng)法。第96頁(yè)/共113頁(yè)2.4數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理計(jì)算步驟主要內(nèi)容（1）求最小曲率半徑Rmin

設(shè)曲線為y=f（x），則其曲率半徑公式為

第97頁(yè)/共113頁(yè)2.4數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理（2）計(jì)算允許步長(zhǎng)l

主要內(nèi)容第98頁(yè)/共113頁(yè)2.4數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理（3）計(jì)算節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)主要內(nèi)容以起點(diǎn)a（xa，ya）為圓心，以l為半徑作圓，得到圓方程，與曲線方程y=f（x）聯(lián)立求解，可得第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)（xb，yb）lay=f（x）bcd第99頁(yè)/共113頁(yè)2.4數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理2）等誤差法

用直線段逼近非圓曲線時(shí)，如果每個(gè)逼近誤差相等，則稱等誤差法。

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