數(shù)控加工基礎(chǔ)（第五版）第二章數(shù)控機床編程基礎(chǔ)第二章數(shù)控機床編程基礎(chǔ)§2-1數(shù)控加工工藝的制定§2-2數(shù)控加工程序及編制過程§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式第二章數(shù)控機床編程基礎(chǔ)§2-1數(shù)控加工工藝的制定§2-1數(shù)控加工工藝的制定（1）掌握零件工藝分析步驟及內(nèi)容。（2）掌握刀具與夾具的選擇。（3）掌握加工路線的確定。（4）掌握切削用量的確定。（5）熟悉常用數(shù)控加工工藝文件填寫及作用。知識目標技能目標掌握數(shù)控加工工藝的制定?！?-1數(shù)控加工工藝的制定（1）零件的工藝分析。（2）選擇刀具、夾具。（3）確定加工路線。（4）確定切削用量。（5）填寫數(shù)控加工工藝文件。教學(xué)重點教學(xué)難點（1）零件的工藝分析。（2）確定加工路線?！?-1數(shù)控加工工藝的制定教學(xué)流程§2-1數(shù)控加工工藝的制定復(fù)學(xué)提問1．數(shù)控機床是如何工作的？2．數(shù)控機床坐標系確定的原則有哪些？3．機床原點和機床參考點有何區(qū)別和聯(lián)系？4．在普通機床上，加工零件的首要任務(wù)是什么？§2-1數(shù)控加工工藝的制定新課導(dǎo)入車兩端面、鉆中心孔粗、精車工件左端外圓、倒角粗、精車右端外圓、倒角粗、精車錐體粗、精車圓弧車槽車螺紋若采用數(shù)控車床加工該零件，應(yīng)該如何制定加工工藝？§2-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知一、零件的工藝分析1．選擇并決定進行數(shù)控加工的內(nèi)容普通機床無法加工的內(nèi)容普通機床難加工、質(zhì)量也難保證的內(nèi)容普通機床加工效率低、手工操作勞動強度大的內(nèi)容§2-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知下列一些加工內(nèi)容則不宜選擇數(shù)控加工（1）需要通過較長時間占機調(diào)整的加工內(nèi)容（2）裝夾困難或完全靠找正定位來保證加工精度的零件（3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板、樣件、模胎等）加工的型面輪廓（4）不能在一次裝夾中加工完成的其他零星部位，采用數(shù)控加工很繁雜，效果不明顯，可安排用普通機床加工?！?-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知2．數(shù)控加工零件工藝性分析首先，要熟悉零件在產(chǎn)品中的作用、位置、裝配關(guān)系和工作條件，找出主要和關(guān)鍵的加工工藝基準。其次，分析及了解零件的外形、結(jié)構(gòu)，零件上需加工的部位及其形狀、尺寸精度和表面粗糙度要求最后，分析零件精度與各項技術(shù)要求是否齊全、合理；分析工序中的數(shù)控加工精度能否達到圖樣要求。零件圖樣分析§2-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知2．數(shù)控加工零件工藝性分析第一，編程原點的選擇。要盡量滿足編程簡單、尺寸換算少、引起的加工誤差小等條件。一般情況下選擇在尺寸基準或定位基準上。第二，編程尺寸的確定。在很多情況下，零件圖樣上的尺寸基準與編程所需要的尺寸基準不一致，所以應(yīng)將零件圖樣上的各個基準尺寸換算為編程坐標系中的尺寸，然后再進行下一步數(shù)學(xué)處理工作。零件圖形數(shù)學(xué)處理§2-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知二、選擇刀具、夾具1．刀具的選擇一般優(yōu)先選用標準刀具，不用或少用特殊的非標準刀具，必要時也可以采用各種高生產(chǎn)效率的復(fù)合刀具及一些專用刀具。此外，應(yīng)結(jié)合實際情況，盡可能選用各種先進刀具，如可轉(zhuǎn)位刀具、陶瓷刀具等。刀具的類型、規(guī)格和精度等級應(yīng)符合加工要求，刀具材料應(yīng)與工件材料相適應(yīng)?！?-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知2．夾具的選擇兩個基本要求：一是保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定；二是要能確定工件與機床坐標系的尺寸。（1）單件、小批量生產(chǎn)時，應(yīng)優(yōu)先使用通用夾具、組合夾具或可調(diào)夾具。（2）成批生產(chǎn)時，可采用專用夾具，但力求結(jié)構(gòu)簡單。（3）裝卸工件要方便、可靠，有條件且生產(chǎn)批量較大時，可采用液動、電動、氣動或多工位夾具。（4）夾具上的各零部件應(yīng)不妨礙機床對工件各表面的加工?！?-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知三、確定加工路線所謂加工路線，是指數(shù)控機床在加工過程中刀具刀位點相對于工件的運動軌跡。1．對點位加工的數(shù)控機床，如鉆床、鏜床等，要考慮盡可能縮短加工路線，以減少空程時間，提高加工效率?！?-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知3．刀具的進、退刀路線須認真考慮，要盡量避免在輪廓處接刀，對刀具的切入和切出要仔細設(shè)計。2．為保證工件輪廓加工后表面粗糙度的要求，最終完工輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成。4．銑削輪廓的加工路線要合理選擇?！?-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知5．旋轉(zhuǎn)體類零件要合理制定粗加工時的加工路線。如圖所示為手柄加工實例，其輪廓由三段圓弧組成，由于加工余量較大且不均勻，因此，比較合理的方案是先用直線和斜線加工路線車去圖中細雙點畫線所示的加工余量，再用圓弧路線進行精加工?！?-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知四、確定切削用量1．影響切削用量的因素工件材料刀具材料刀具幾何角度機床及夾具剛度§2-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知2．切削用量的選擇（1）背吃刀量的確定背吃刀量可根據(jù)數(shù)控機床、工件、刀具系統(tǒng)的剛度來確定。在剛度允許的情況下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進給次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。（2）主軸轉(zhuǎn)速的確定確定主軸轉(zhuǎn)速時，根據(jù)允許的切削速度計算值，從機床說明書規(guī)定的轉(zhuǎn)速值中選定相近的轉(zhuǎn)速值，通常以主軸轉(zhuǎn)速代碼填入程序單?！?-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知（3）進給速度的確定通常根據(jù)零件加工精度和表面質(zhì)量要求選取進給速度。五、填寫數(shù)控加工工藝文件將工藝規(guī)程的內(nèi)容填入一定格式的卡片中，用于生產(chǎn)準備、工藝管理和指導(dǎo)工人操作等的各種技術(shù)文件稱為工藝文件。它是編制生產(chǎn)計劃、組織生產(chǎn)、安排物資供應(yīng)、指導(dǎo)工人加工操作及技術(shù)檢驗等的重要依據(jù)?！?-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知1．數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡除表達加工工序內(nèi)容外，還要反映使用的輔具、刃具及切削用量等，它是操作人員配合數(shù)控程序進行數(shù)控加工的主要指導(dǎo)性工藝資料?！?-1數(shù)控加工工藝的制定探究新知2．數(shù)控加工刀具卡數(shù)控加工刀具卡是調(diào)刀人員調(diào)整刀具、操作人員進行刀具數(shù)據(jù)輸入的主要依據(jù)§2-1數(shù)控加工工藝的制定學(xué)習(xí)評價1．適合數(shù)控加工的內(nèi)容有哪些？哪些內(nèi)容不適合選擇數(shù)控加工？2．零件圖樣分析的內(nèi)容有哪些？3．數(shù)控加工對夾具提出哪兩個要求？4．確定加工路線時，要考慮哪些問題？5．影響切削用量的因素有哪些？6．數(shù)控加工工序卡有何作用？7．簡述數(shù)控加工工藝制定的步驟?！?-1數(shù)控加工工藝的制定知識總結(jié)與提升1．零件的工藝分析（重點、難點）（1）選擇并決定進行數(shù)控加工的內(nèi)容（2）數(shù)控加工零件工藝性分析2．選擇刀具、夾具（重點）（1）刀具的選擇（2）夾具的選擇3．確定加工路線（重點、難點）4．確定切削用量（重點）5．填寫數(shù)控加工工藝文件（重點）第二章數(shù)控機床編程基礎(chǔ)§2-2數(shù)控加工程序及編制過程§2-2數(shù)控加工程序及編制過程（1）掌握數(shù)控加工程序的概念。（2）掌握數(shù)控編程、手工編程、自動編程的的概念，了解手工編程的意義。知識目標技能目標掌握數(shù)控編程的步驟。教學(xué)重點（1）數(shù)控加工程序的概念。（2）數(shù)控編程、手工編程、自動編程的概念。（3）數(shù)控編程的步驟?！?-2數(shù)控加工程序及編制過程教學(xué)難點數(shù)控編程的步驟。教學(xué)流程§2-2數(shù)控加工程序及編制過程復(fù)習(xí)提問1．零件圖樣分析的內(nèi)容有哪些？2．簡述數(shù)控加工工藝制定的步驟。新課引入（問題引入）1．什么是數(shù)控加工程序？2．數(shù)控加工程序應(yīng)該包括哪些內(nèi)容？§2-2數(shù)控加工程序及編制過程探究新知一、數(shù)控加工程序的概念按規(guī)定格式描述零件幾何形狀和加工工藝的數(shù)控指令集。（1）規(guī)定格式編制數(shù)控加工程序必須按照數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的格式進行編寫，不同的數(shù)控系統(tǒng)，規(guī)定格式可能不相同，因此數(shù)控加工程序并不是通用的。（2）描述零件幾何形狀和加工工藝包含內(nèi)容并不僅僅是刀具軌跡，還包含了所用刀具、刀具運動軌跡與速度、主軸轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)方向、冷卻等輔助操作以及相互間的先后順序等信息?！?-2數(shù)控加工程序及編制過程探究新知二、數(shù)控編程的方法1．手工編程手工編程是指編程的各階段均由人工完成。2．自動編程自動編程是利用計算機專用軟件來編制數(shù)控加工程序。按計算機專用軟件的不同，自動編程可分為數(shù)控語言自動編程、圖形交互自動編程和語音提示自動編程等?！?-2數(shù)控加工程序及編制過程探究新知三、數(shù)控編程的步驟§2-2數(shù)控加工程序及編制過程探究新知1．分析零件圖樣識讀零件圖樣表述的各種信息，主要包括零件的材料、形狀、尺寸、精度、批量、毛坯形狀和熱處理要求等2．確定工藝過程在分析圖樣的基礎(chǔ)上，進行工藝分析，選定機床、刀具和夾具，確定零件加工的工藝路線、工步順序以及切削用量等工藝參數(shù)。3．計算加工軌跡尺寸根據(jù)零件圖樣、加工路線和零件加工允許的誤差，計算出零件輪廓的坐標值?！?-2數(shù)控加工程序及編制過程探究新知4．編寫程序加工路線、工藝參數(shù)及刀具數(shù)據(jù)確定后，編程人員可以根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序。5．程序輸入將編制好的程序輸入數(shù)控裝置中，并校驗。6．程序校驗與首件試切校驗的方法是將編制好的加工程序輸入數(shù)控裝置后讓機床空運行，檢查機床的運動軌跡是否正確。校驗正確后，進行零件的首件試切，使程序滿足加工要求?！?-2數(shù)控加工程序及編制過程學(xué)習(xí)評價1．什么是數(shù)控加工程序？2．什么是數(shù)控編程？數(shù)控編程常用的方法有哪些？3．什么是手工編程？手工編程有何意義？4．什么是自動編程？常用的自動編程方法有哪些？5．簡述數(shù)控編程的步驟。6．什么是基點？7．什么是節(jié)點？8．為什么必須進行試切？§2-2數(shù)控加工程序及編制過程知識總結(jié)與提升1．數(shù)控加工程序的概念（重點）按規(guī)定格式描述零件幾何形狀和加工工藝的數(shù)控指令集。2．數(shù)控編程的方法（重點）：手工編程和自動編程。3．數(shù)控編程的步驟（重點、難點）（1）分析零件圖樣。（2）確定工藝過程。（3）計算加工軌跡尺寸。（4）編寫程序單。（5）程序輸入。（6）程序校驗與首件試切。第二章數(shù)控機床編程基礎(chǔ)§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式（1）掌握數(shù)控加工程序中字符的作用及種類。（2）掌握數(shù)控加工程序中常用的地址符。知識目標技能目標（1）掌握數(shù)控加工程序中常見程序字的功能及用法。（2）掌握數(shù)控加工程序段格式。（3）掌握數(shù)控加工程序的組成與格式。§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式（1）字符的作用及種類。（2）數(shù)控加工程序常用地址符。（3）數(shù)控加工程序中常見的程序字的功能及用法。（4）數(shù)控加工程序段格式。（5）數(shù)控加工程序的組成與結(jié)構(gòu)。教學(xué)重點教學(xué)難點（1）字符的作用及種類。（2）數(shù)控加工程序中常見的程序字的功能及用法。（3）數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)?！?-3數(shù)控加工代碼及程序格式教學(xué)流程§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式1．什么是數(shù)控加工程序？2．簡述數(shù)控編程的步驟。復(fù)習(xí)提問展示如圖所示零件右端輪廓加工程序，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。新課導(dǎo)入§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式一、字符探究新知字符是用來組織、控制或表示數(shù)據(jù)的各種符號，如字母、數(shù)字、標點符號和數(shù)學(xué)運算符號等。第一類是字母，它由26個大寫英文字母組成；第二類是數(shù)字和小數(shù)點，它由0～9共10個阿拉伯數(shù)字及一個小數(shù)點組成；第三類是符號，它由正號（＋）和負號（－）組成；第四類是功能字符，它由程序開始/結(jié)束符（%）、程序段結(jié)束符（；）、跳過任選程序段符（/）和空格符等組成?！?-3數(shù)控加工代碼及程序格式二、地址探究新知地址又稱地址符，在數(shù)控加工程序中，它是指位于程序字頭的字符或字符組，用以識別其后的數(shù)據(jù)；在傳遞信息時，它表示其出處或目的地?！?-3數(shù)控加工代碼及程序格式探究新知三、程序字程序字是一套有規(guī)定次序的字符，可以作為一個信息單元（即信息處理的單位）存儲、傳遞和操作。1．程序段號一般位于程序段開頭，可用于檢索，便于檢查交流或指定跳轉(zhuǎn)目標等，它由地址符N和隨后的1～4位數(shù)字組成。數(shù)字可以不連續(xù)使用，也可以不從小到大使用；程序段號不是程序段中的必用字，對于整個程序，可以每個程序段均有程序段號，也可以均沒有程序段號，也可以只有部分程序段有程序段號。§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式探究新知2．準備功能字準備功能字是設(shè)立機床工作方式或控制系統(tǒng)工作方式的一種命令。G指令由字母G及其后面的兩位數(shù)字組成，從G00到G99共100種代碼。G指令分為模態(tài)指令和非模態(tài)指令兩類。模態(tài)指令是一組可相互注銷的功能指令，這些功能指令一旦被執(zhí)行，則一直有效，直到被同組的其他指令注銷為止。非模態(tài)指令只在所規(guī)定的程序段中有效，程序段結(jié)束時被注銷，也稱一次性代碼。強調(diào)：由于各數(shù)控系統(tǒng)的功能要求及生產(chǎn)廠家不同，系統(tǒng)中的G功能指令名稱、格式、參數(shù)含義可能存在很大差別。使用時要注意?！?-3數(shù)控加工代碼及程序格式探究新知3．坐標尺寸字坐標尺寸字在程序段中主要用來指定機床的刀具運動到達的坐標位置。它是由規(guī)定的地址符及后續(xù)的帶正、負號或者又有小數(shù)點的多位十進制數(shù)組成。第一組是X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R，主要用來指定到達點坐標值或距離；第二組是A、B、C、D、E，主要用來指定到達點角度坐標；第三組是I、J、K，主要用來指定零件圓弧輪廓圓心點的坐標尺寸。強調(diào)：尺寸字可以使用公制，也可以使用英制，多數(shù)系統(tǒng)用準備功能字選擇。§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式探究新知4．進給功能字進給功能字的功能是指定切削的進給速度?，F(xiàn)在CNC機床一般都能使用直接指定方式，即可用F后的數(shù)字直接指定進給速度。FANUC車床數(shù)控系統(tǒng)進給量單位用G98和G99指定，系統(tǒng)開機默認為G99。G98表示進給速度與主軸速度無關(guān)的每分鐘進給量，單位為mm/min或in/min；G99表示與主軸速度有關(guān)的主軸每轉(zhuǎn)進給量，單位為mm/r或in/r。強調(diào)：廣數(shù)系統(tǒng)開機默認為G98?！?-3數(shù)控加工代碼及程序格式探究新知5．主軸轉(zhuǎn)速功能字主軸功能字主要用來指定主軸轉(zhuǎn)速或速度，單位為r/min或m/min。例如，S1500表示轉(zhuǎn)速為1500r/min。FANUC數(shù)控系統(tǒng)用G96或G97指令配合S指令來指定主軸的速度。G96為恒線速控制指令，如用“G96S200”表示主軸的速度為200m/min，“G97S200”表示取代G96，即主軸不是恒線速功能，其轉(zhuǎn)速為200r/min。FANUC系統(tǒng)使用恒線速控制時，應(yīng)用G50指令來限制主軸的最高轉(zhuǎn)速。§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式探究新知6．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，又稱T功能或T指令，它主要用來指定加工中所用的刀具號及自動補償編組號。其自動補償內(nèi)容主要是刀具的刀位偏差或長度補償及刀具半徑補償。T后隨四位數(shù)字的形式用得也比較多，一般前兩位數(shù)表示刀具的編碼號，后兩位數(shù)為刀具補償?shù)木幗M號。T0102表示采用01號刀具，執(zhí)行02號刀補?！?-3數(shù)控加工代碼及程序格式探究新知7．輔助功能字輔助功能字又稱M功能或M指令，它用以指定數(shù)控機床中輔助裝置的開關(guān)動作或狀態(tài)，如主軸啟、停，切削液通、斷，更換刀具等?！?-3數(shù)控加工代碼及程序格式思考與練習(xí)指出下列符號的含義。N100：G01：X36.0：F0.2：F100：T0303：S500：M30：G02:G50S2000:M03:M00:§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式思考與練習(xí)四、程序段格式所謂程序段，就是為了完成某一動作要求所需的程序字的組合。每一個程序字是一個控制機床的具體指令?，F(xiàn)在最常用的是使用地址符的程序段格式:§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式探究新知五、數(shù)控加工程序的格式與組成1．加工程序的組成§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式探究新知（1）程序名程序名位于程序主體之前，是程序的開始部分，一般獨占一行。程序名一般由規(guī)定的字母“O”“P”或符號“％”開頭，后面緊跟若干位數(shù)字組成。（2）程序內(nèi)容程序內(nèi)容部分是整個程序的核心部分，由若干程序段組成。一個程序段表示零件的一段加工信息，若干個程序段的集合則完整地描述一個零件加工的所有信息。程序結(jié)束是以程序結(jié)束指令M02或M30來結(jié)束整個程序。（3）程序結(jié)束§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式探究新知2．加工程序的結(jié)構(gòu)§2-3數(shù)控加工代碼及程序格式探究新知（1）主程序主程序由指定加工順序、刀具運動軌跡和各種輔助動作的程序段組成，它是加工程序的主體結(jié)構(gòu)。在一般情況下，數(shù)控機床是按其主程序的指令執(zhí)行加工的。（2）子程序在編制加工程序時會遇到一組程序段在一個程序中多次出現(xiàn)或在幾個程序中都要用到，那么就可把這一組加工程序段編制成固定程序，并單獨予以命名，這組程序段即稱為子程序?！?-3數(shù)控加工代碼及程序格式探究新知在主程序中，調(diào)用子程序指令是一個程序段，其格式隨具體的數(shù)控系統(tǒng)而定?！?-3數(shù)控加工代碼及程序格式思考與練習(xí)查閱附錄一，識讀下列程序的含義。O0001；N10G97G99M0