数控机床(3.数控机床手工程序编制)

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1、第三章数控机床手工程序编制第一节程序编制基础我们知道数控机床与普通机床在加工零件时的根本区别是：数控机床是按照事先编制好的加工程序自动地完成对零件的加工，而普通机床是由操作者按照工艺规程通过手动操作来完成零件的加工。机床操作工的熟练技巧与普通机床的加工工效和质量关系很大。而数控机床对所加工零件的质量与效率，很大程度上取决于所编程序的合理与否。理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样要求的合格工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥，以使数控机床能安全可靠及高效地工作。在程序编制前，程序员应了解所用数控机床的

2、规格、性能，CNC系统所具备的功能及编程指令格式等。程序编制时，需先对图样规定的技术特性，零件的几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，确定加工方法和加工路线，再进行数值计算，获得刀位数据。然后，按数控机床规定采用的代码和程序格式，将工件的尺寸，刀具运动轨迹、位移量、切削参数（主轴转速、刀具进给量、切削深度等）以及辅助功能（换刀、主轴正转、反转、冷却液开、关等）编制成加工程序。也就是说，零件加工程序是用规定代码来详细描述整个零件加工的工艺过程和机床的每个动作步骤。一般来说，数控机床程序编制过程主要包括：分析零件图样、工艺处理、

3、数学处理、编写程序单、输入程序及程序检验。所谓“数控机床的程序编制”是指由分析零件图样到程序检验的全部过程。一、程序编制的方法与步骤(一)在线编程与离线编程由于微电子技术的发展，目前一块很小的存储器芯片，其存储容量可达几十～几百K，微处理机数控系统内的软件存储容量已得到极大的提高，因此，一些编程软件可很方便地直接存入CNC系统内，即可实现所谓的在线编程，使得编程和控制一体化，操作者可在机床操作台上直接通过键盘进行编程，并利用CRT显示实现人机对话，也可实现刀具轨迹动态模拟显示，便于检查和修改程序，对调试和加工带来极大的方

4、便。相比之下，以前硬线联结的数控（指前三代：电子管、晶体管、集成电路的NC）系统的零件编程需要利用另一台电子计算机，采用专用的数控语言（如APT）进行编程，得到源程序后，再通过计算机内的主信息处理软件和后置处理软件处理后输出，并制作成控制介质——程序纸带，由程序纸带再来实时控制数控机床加工。所以这种离线编程给程序修改、加工调试带来许多麻烦和不便。当然，现代的计算机辅助编程也应属于离线编程，但它与以前硬线联结的数控系统只能用离线编程的方法是有本质区别的。即可采用一台专用的数控编程系统为多台数控机床编制程序，编程时就不会占用

5、各台数控机床的工作时间，并且专用编程系统的功能往往多而强，同时也可作为数控编程培训的实验教学设备。(二)手工编程从零件图样分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、键盘输入程序直至程序校验等各步骤均由人工完成，即为手工程序编制的过程，称为手工编程。目前，大部分采用ISO标准代码书写。手工编程适于点位加工或几何形状不太复杂的零件，即二维或不太复杂的三维加工、程序编制坐标计算较为简单、程序段不多、程序编制易于实现的场合。这时，手工编程显得经济而且及时。对于几何形状复杂，尤其是需用三轴以上联动加工的空间曲面组成的零件，编程时数值计

6、算繁琐，所需时间长，且易出错，程序校验困难，用手工编程难以完成。据有关统计表明，对于这样的零件，编程与机床加工时间之比平均约为30：1。所以，为了缩短生产周期，提高数控机床的利用率，有效的解决各种模具及复杂零件的加工问题，手工编程已不能满足要求，必须想办法提高编程的效率，也就是采用计算机辅助编程。(三)数控加工程序编制的一般过程与步骤手工在线编程是目前数控编程中最常用的方法之一，图3-1是其数控程序编制到加工运行的过程框图。结合该框图我们来具体说明数控机床程序编制的步骤和要求：编写程序单操作键盘输入校验加工生产复制程序储

7、存介质（纸带、磁带、磁盘）分析零件图纸工艺处理数学处理出错返回图3-1数控程序编制的过程框图⒈分析零件图样和工艺处理这一步骤的内容包括：对零件图样进行分析以明确加工的内容及要求，确定加工方案、选择适合的数控机床、设计夹具、选择刀具、确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。我们知道数控机床是用数字信息来自动控制加工的机床。这个数字信息实际上就是从所编程序中得到，加工过程中机床的每一步动作都由该程序来决定。因此其加工工艺需制定的非常细腻、详尽。它与普通机床不同，工艺员对普通机床的工艺编制只要考虑大致方案，具体操作细节均由机

8、床操作者根据技能、经验，在现场自行决定，并可随时根据实际加工情况进行改进。而对于数控加工，则必须由编程员预先对零件加工的每一工步均在程序中安排好。整个工艺中的每一细节都应事先确定，并安排合理。因此要求编程人员除熟练掌握编程指令功能、书写格式、键盘输入等基本编程技能外，关键还要全面掌握有关加工工艺，熟悉数控机床的加工特