数控车床编程基础（华中系统）

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1、电子工业出版社2008.6华中数控系统数控车床编程与维护第1章数控车床概述3.1数控编程的内容与方法3.2数控机床坐标系3.3编程中的数学处理3.4零件程序的结构3.1数控编程的内容与方法在编制数控程序前，应首先了解数控程序编制的主要内容、工作步骤、每一步应遵循的工作原则等，最终才能获得满足要求的数控程序。1．数控编程的内容从分析零件图样到获得数控车床所需控制介质（加工程序单或数控带等）的全过程，称为程序编制，其主要内容和一般流程如图3-1所示。第3章数控车床编程基础图3-1程序编制的主要内容和一般流程（1）图样分析根据加工零件的图纸和技术文件，对零件的轮廓形状、有关尺寸精度、形状精度、基准

2、、表面粗糙度、毛坯种类、件数、材料及热处理等项目要求进行分析，形成初步加工方案（2）辅助准备根据图样分析确定机床坐标系、编程坐标系、刀具准备、对刀方法、对刀点位置及测定机械间隙等。（3）制定加工工艺拟定加工工艺方案，确定加工方法、加工线路与余量的分配、定位夹紧方式并合理选用机床、刀具、切削用量等。第3章数控车床编程基础（4）数值计算在编制程序前，还需对加工轨迹的一些未知坐标值进行计算，作为程序输入的数据，主要包括数值换算、尺寸链计算、坐标计算和辅助计算等。对于复杂的加工曲线和曲面还需使用计算机辅助计算。（5）编写加工程序根据确定的加工路线、刀具号、刀具形状、切削用量、辅助动作及数值计算的结果

3、，按照数控车床规定使用的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序。此外，还应附上必要的加工示意图、刀具示意图、机床调整卡、工序卡等加工条件说明。第3章数控车床编程基础（6）制作控制介质加工程序完成以后，还必须将加工程序的内容记录在控制介质上，以便输入到数控装置中（如穿孔带、磁带及软盘等），还可采用手动方式将程序输入给数控装置。（7）程序校核加工程序必须经过校验和试切削才能正式使用，通常可以通过数控车床的空运行来检查程序格式有无出错；或用模拟仿真软件来检查刀具加工轨迹的正误。正式加工前必须采用首件试切的方法来进行实际效果的检查，以便对程序进行修正。第3章数控车床编程基础2．数控编程的方法数控

4、加工程序的编制方法有两种：手工编程和自动编程。（1）手工编程手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。一般，几何形状不太复杂的零件，所需的加工程序不长，计算比较简单，用手工编程比较合适。第3章数控车床编程基础（2）自动编程自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成。自动编程解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。自动编程的特点就在于编程工作效率高，可解决复杂形状零件的编程难题。根据输入方式的不同，可将自动编程分为图形数控自动编程、语言数控自动编程和语音数控自动编程等。第3章数控车床编程基础3.2数控机床坐标系3.2.1机

5、床坐标系1．机床坐标系的确定（1）机床相对运动的规定在机床上，我们始终认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。第3章数控车床编程基础（2）机床坐标系的规定标准机床坐标系中，X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡儿直角坐标系确定，如图3-2所示。第3章数控车床编程基础图3-2笛卡儿直角坐标系（3）运动方向的规定增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。如图3-3所示，为数控车床上两个运动的正方向。第3章数控车床编程基础图3-3机床运动的方向2．坐标轴方向的确定（1）Z坐标Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴

6、所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴为Z坐标轴。Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。如果机床上有几个主轴，则选一个垂直于工件装夹平面的主轴方向为Z坐标方向；如果主轴能够摆动，则选垂直于工件装夹平面的方向为Z坐标方向；如果机床无主轴，则选垂直于工件装夹平面的方向为Z坐标方向。第3章数控车床编程基础（2）X坐标X坐标平行于工件的装夹平面，一般在水平面内。确定X轴的方向时，要考虑两种情况。★如果工件做旋转运动，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。★如果刀具做旋转运动，则分为两种情况：当Z坐标水平时，观察者沿刀具主轴向工件看时，＋X运动方向指向右方；当Z坐标垂直时，观察者面对刀具主轴向立柱看时，＋X运

7、动方向指向右方。第3章数控车床编程基础第3章数控车床编程基础（3）Y坐标在确定X、Z坐标的正方向后，可以根据X和Z坐标的方向，按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。如图3-4所示为数控车床的坐标系。图3-4数控车床的坐标系3．附加坐标系为了编程和加工的方便，有时还要设置附加坐标系。对于直线运动，通常可以采用的附加坐标系有：第二组U、V、W坐标，第三组P、Q、R坐标。4．机床原点的设置机床原点是指在机床上设置的