数控加工程序的编制与数控加工

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1、第二章数控程序的编制12.1概述2.1.1数控程序编制的内容与步骤在数控机床上加工零件时，也必须对零件进行工艺分析，制定工艺规程，同时要将工艺参数、几何图形数据等，按规定的信息格式记录在控制介质上，将此控制介质上的信息输入到数控机床的数控装置，由数控装置控制机床完成零件的全部加工。2内容包括：对零件图样进行分析，明确加工的内容和要求；确定加工方案；选择适合的数控机床；选择或设计刀具和夹具；确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。这一工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，并结合数控机床使用的基础知识，如数控机床的规格、性能、数

2、控系统的功能等，确定加工方法和加工路线。1）分析零件图样和制定工艺方案3在确定了工艺方案后，要根据零件的几何尺寸、加工路线等，计算刀具中心运动轨迹，以获得刀位数据。数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能，对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件，需要计算出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等。当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时，就需要进行较复杂的数值计算，一般需要使用计算机辅助计算，否则难以完成。2）数学处理4在完成上述工艺处理及数值计算工作后，即可编写零件加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令，按照规定的程序格式，逐段编写加工程序。程序

3、编制人员应对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉，才能编写出正确的加工程序。3）编写零件加工程序5一般在正式加工之前，要对程序进行检验。通常可采用：（1）机床空运转的方式（2）图形模拟（3）对于形状复杂和要求高的零件，也可采用铝件、塑料或石蜡等易切材料进行试切来检验程序。（4）采用与被加工零件材料相同的材料进行试切。当发现加工的零件不符合加工技术要求时，可修改程序或采取尺寸补偿等措施。4）程序检验61）手工编程手工编程是由人工完成编程的全部步骤。手工编程适用于零件形状简单、程序段较少、计算简单的场合。它是自动编程的基础。2）自动编程对于零件形状复杂或程序量大的零

4、件采用手工编程则工作量很大或不可能时，就必须借助计算机CAM软件进行自动编程。2.1.2数控机床程序的编制方法72.2数控加工工艺基础数控加工工艺分析内容：1)选择数控机床，确定工序内容。2)分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。3)设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。82.2数控加工工艺基础4)调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。5)分配数控加工中的容差。6)处理数控机床上

5、部分工艺指令。92.3数控程序的编制2.3.1数控加工程序段格式及程序结构一个数控加工程序由程序名、程序体和结束符组成。程序名由O和4位数字组成，如O0001，O1234等。程序体由若干程序行组成，如：O0001(程序名)N10G54G90G00X-40.Y-20.Z30.（程序行）N20S1000M03N30Z1.010N40G01Z-3.F50……N150G00Z30.N160M02（程序结束）程序结束有的是指令，如M02，有的数控系统则以“%”等作为程序结束标志。一个程序段中各指令的格式为：N35G01X26.8Y32.Z15.428F152.112.3.2

6、数控机床的坐标系统数控机床的坐标系统，包括坐标轴、坐标原点和运动方向，对于数控加工及编程，是一个十分重要的概念为了使数控系统规范化（标准化、开放化）及简化编程，ISO对数控机床的坐标系统作了若干规定。12坐标系的规定数控机床的坐标系采用右手直角坐标系13数控机床坐标轴及其方向的确定不论机床的具体结构是工件静止、刀具运动，还是工件运动、刀具静止，数控机床的坐标运动指的是刀具相对静止的工件坐标系的运动。1）z轴通常将传递切削力的主轴轴线定位Z坐标轴，对于刀具旋转的机床如铣床、钻床、镗床等，旋转刀具的轴线为Z轴。对于工件旋转的机床如车床，则工件旋转的轴线为Z轴。Z轴的正

7、方向为刀具远离工件的方向。142）x轴X坐标轴一般是水平的，它平行于工件的装夹面且与Z轴垂直。对于工件旋转的机床如车床，X轴的方向是在工件的径向上，且平行横滑座。正方向为刀具远离工件的方向。对于刀具旋转的机床如铣床则规定：当Z轴水平时，从刀具主轴后端向刀具方向看，X轴的正方向为水平向右方向；当Z轴竖直时，面对主轴向立柱方向看，X轴的正方向为水平向右方向。153）y轴在确定了Z、X轴后，Y轴可按照右手直角坐标系确定。4）旋转轴旋转轴的确定是在X、Y、Z轴确定后，按照右手螺旋法则进行确定。数控机床坐标轴及其方向的确定163、机床原点机床原点——现代数控机床一般都有一个

8、基准位置，