數(shù)字控制和數(shù)控機(jī)床一、數(shù)控與計(jì)算-優(yōu).ppt

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1、第一節(jié) 數(shù)控設(shè)備簡(jiǎn)介 一、數(shù)控設(shè)備的產(chǎn)生與發(fā)展 現(xiàn)代制造業(yè)的水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度 “ 各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)?！?馬克思,第一、二章 數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ),1數(shù)控設(shè)備的產(chǎn)生 機(jī)械產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜，而且改型頻繁，因此對(duì)加工機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備提出了三高（高性能、高精度和高自動(dòng)化）的要求。 通用機(jī)床上是由人工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且難以提高生產(chǎn)效率和保證質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)這類產(chǎn)品生產(chǎn)的自動(dòng)化成為了機(jī)械制造業(yè)中長(zhǎng)期未能解決的難題。,仿形加工部分地解決了小批量、復(fù)雜零件的加工，但有兩個(gè)缺點(diǎn)：一是必須制造相應(yīng)的靠?；驑蛹?；二是靠模和

2、樣件的制造誤差和磨損影響加工精度。很難達(dá)到高精度。 解決高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的問題，也可采用專用機(jī)床、組合機(jī)床、專用自動(dòng)化機(jī)床以及專用自動(dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)化車間進(jìn)行生產(chǎn)。但是應(yīng)用這些專用生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，產(chǎn)品改型不易，因而使新產(chǎn)品的開發(fā)周期增長(zhǎng)，生產(chǎn)設(shè)備使用的柔性很差。,精密復(fù)雜，加工批量小，改型頻繁，顯然不能在專用機(jī)床或組合機(jī)床上加工。而借助靠模和仿形機(jī)床，或者借助劃線和樣板用手工操作的方法來加工，加工精度和生產(chǎn)效率受到很大的限制。特別對(duì)空間的復(fù)雜曲線曲面，在普通機(jī)床上根本無法實(shí)現(xiàn)。 數(shù)字程序控制機(jī)床的產(chǎn)生，有效地解決了上述一系列矛盾，為單件、小批量生產(chǎn)，特別是復(fù)雜型面零件提供了自動(dòng)化加工手段，使

3、機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。,,2數(shù)控設(shè)備的發(fā)展 電子管（1952年）、晶體管和印刷電路板（1960年）、小規(guī)模集成電路（1965年）、前三代數(shù)控系統(tǒng)是屬于采用專用控制計(jì)算機(jī)的硬邏輯（硬線）數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱NC（Numerical Control），目前已被淘汰。 小型計(jì)算機(jī)（1970年）、微處理器或微型計(jì)算機(jī)（1974年）和基于PC-NC的智能數(shù)控系統(tǒng)（90年代后）。這種數(shù)控系統(tǒng)又稱為軟線數(shù)控，即計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱CNC（Computer Numerical Control）。,基于PC-NC的第六代數(shù)控系統(tǒng)，它充分利用現(xiàn)有PC機(jī)的軟硬件資源，規(guī)范設(shè)計(jì)新一代數(shù)控。第六代數(shù)控的

4、優(yōu)勢(shì)在于： （1）元器件集成度高、可靠性好； （2）技術(shù)進(jìn)步快、升級(jí)換代容易； （3）提供了開放式的基礎(chǔ)，可供利用的軟、硬件資源極為豐實(shí)。,數(shù)控技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段；國(guó)家戰(zhàn)略技術(shù)和體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力水平重要標(biāo)志。 專家們預(yù)言: 二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。 數(shù)字控制與數(shù)控技術(shù) 數(shù)字控制（Numerical Control NC）是一種借助數(shù)字、字符或其它符號(hào)對(duì)某一工作過程（如加工、測(cè)量、裝配等）進(jìn)行編程控制的自動(dòng)化方法。 數(shù)控技術(shù)（Numerical Control Technology）采用數(shù)字控制的方法對(duì)某一工作過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)。

5、,數(shù)控機(jī)床（Numerical Control Machine Tools） 是采用數(shù)字控制技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工過程進(jìn)行自動(dòng)控制的一類機(jī)床。它是數(shù)控技術(shù)典型應(yīng)用的例子。 數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control System）實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的裝置。 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Control CNC ）以計(jì)算機(jī)為控制核心的數(shù)字控制系統(tǒng)。,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD（ Computer Aided Design）、 計(jì)算機(jī)輔助制造CAM（Computer Aided Manufacturing）、 計(jì)算機(jī)輔助檢驗(yàn)CAT（Computer Aided Testing） 計(jì)算機(jī)集成

6、制造系統(tǒng)CIMS（Computer Integrated Manufacturing System），,加工中心MC（Machining Center） 柔性加工單元FMC（Flexible Manufacturing Cell）在加工中心的基礎(chǔ)上，通過增加多工作臺(tái)（托盤）自動(dòng)交換裝置（Auto Pallet ChangerAPC）以及其他相關(guān)裝置，組成的加工單元稱為柔性加工單元。 FMC不僅是實(shí)現(xiàn)了工序的集中和工藝的復(fù)合，而且通過工作臺(tái)（托盤）的自動(dòng)交換和較完善的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控功能，可以進(jìn)行一定時(shí)間的無人化加工，從而進(jìn)一步提高了設(shè)備的加工效率。,FMC構(gòu)成分兩大類： 1、加工中心配上自動(dòng)托

7、盤系統(tǒng)（APC）； 2、數(shù)控機(jī)床配機(jī)器人。 FMC既是柔性制造系統(tǒng)FMS（Flexible Manufacturing System）的基礎(chǔ)，又可以作為獨(dú)立的自動(dòng)化加工設(shè)備使用，因此其發(fā)展速度較快。,柔性制造系統(tǒng)FMS（Flexible Manufacturing System）。 在FMC和加工中心的基礎(chǔ)上，通過增加物流系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人以及相關(guān)設(shè)備，并由中央控制系統(tǒng)進(jìn)行集中、統(tǒng)一控制和管理，這樣的制造系統(tǒng)稱為柔性制造系統(tǒng)FMS。FMS不僅可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的無人化加工，而且可以實(shí)現(xiàn)多品種零件的全部加工和部件裝配，實(shí)現(xiàn)了車間制造過程的自動(dòng)化，它是一種高度自動(dòng)化的先進(jìn)制造系統(tǒng)。,計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

8、CIMS：將市場(chǎng)預(yù)測(cè)、生產(chǎn)決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造直到產(chǎn)品銷售的全過程均由計(jì)算機(jī)集成管理和控制，由此構(gòu)成的完整的自動(dòng)生產(chǎn)制造系統(tǒng)，稱為計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing System） CIMS將一個(gè)更長(zhǎng)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)活動(dòng)進(jìn)行了有機(jī)的集成，實(shí)現(xiàn)了更高效益、更高柔性的智能化生產(chǎn)，是當(dāng)今自動(dòng)化制造技術(shù)發(fā)展的最高階段。在CIMS中，不僅是生產(chǎn)設(shè)備的集成，更主要的是以信息為特征的技術(shù)集成和功能集成,,,,,,,,,,,,,,二、數(shù)控設(shè)備的工作原理、組成與特點(diǎn) 1數(shù)控設(shè)備的工作原理,操作者根據(jù)數(shù)控工作要求編制數(shù)控程序，并將數(shù)控程序記錄在程序介質(zhì)（如穿孔

9、紙帶、磁帶、磁盤等）上。數(shù)控程序經(jīng)數(shù)控設(shè)備的輸入輸出接口輸入到數(shù)控設(shè)備中，控制系統(tǒng)按數(shù)控程序控制該設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種動(dòng)作或運(yùn)動(dòng)軌跡，達(dá)到規(guī)定的工作結(jié)果。 其主要步履： 1）、數(shù)控加工程序編制 根據(jù)被加工零件工作圖所規(guī)定的零件的形狀、尺寸、材料及技術(shù)要求等，確定零件加工的工藝過程、工藝參數(shù)，按編程手冊(cè)和程序格式編寫零件數(shù)控加工程序。 2）、數(shù)控機(jī)床執(zhí)行數(shù)控加工程序,2、數(shù)控機(jī)床的組成與功能 數(shù)控機(jī)床是數(shù)值控制的工作母機(jī)的總稱。一般由輸入輸出設(shè)備、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測(cè)量反饋裝置和機(jī)床本體組成，見圖1-1。 圖1-2 數(shù)控機(jī)床的組成框圖,（1）輸入輸出設(shè)備 （2）數(shù)控裝置 數(shù)控

10、裝置的主要功能如下： 多坐標(biāo)控制(多軸聯(lián)動(dòng)) 插補(bǔ)功能（如直線、圓弧和其它曲線插補(bǔ)) 程序輸入、編輯和修改功能(人機(jī)對(duì)話、手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入、上位機(jī)通信輸入) 故障自診斷功能 補(bǔ)償功能 補(bǔ)償主要包括刀具半徑補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、傳動(dòng)間隙補(bǔ)償、螺距誤差補(bǔ)償?shù)?信息轉(zhuǎn)換功能 主要包括EIA/ISO代碼轉(zhuǎn)換、英制米制轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、絕對(duì)值增量值轉(zhuǎn)化等 多種加工方式選擇 可以實(shí)現(xiàn)多種加工方式循壞、重復(fù)加工、凹凸模加工和鏡像加工等 輔助功能 輔助功能也稱M功能。 顯示功能 通信和聯(lián)網(wǎng)功能,（3）伺服系統(tǒng) （4）測(cè)量反饋裝置 （5）機(jī)床本體 3、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 1）適應(yīng)性廣 2）、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短 3）、工序高度集

11、中 4）、生產(chǎn)效率和加工精高、質(zhì)量穩(wěn)定 5）、能完成復(fù)雜型面的加工 6）、技術(shù)含量高 7）、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件 8）有利于生產(chǎn)管理,三、數(shù)控機(jī)床的分類 數(shù)控設(shè)備的種類很多，各行業(yè)都有自己的數(shù)控設(shè)備和分類方法。在機(jī)床行業(yè)，數(shù)控機(jī)床通常從以下不同角度進(jìn)行分類。 1按工藝用途分類 按其工藝用途可以劃分為以下四大類： （1）金屬切削類 指采用車、銑、鏜、鉆、鉸、磨、刨等各種切削工藝的數(shù)控機(jī)床。它又可分為兩類： 普通數(shù)控機(jī)床 數(shù)控加工中心,（2）金屬成形類 指采用擠、壓、沖、拉等成形工藝的數(shù)控機(jī)床，常用的有數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控沖剪機(jī)、數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控旋壓機(jī)等。（3）特種加工類 主要有

12、數(shù)控電火花線切割機(jī)、數(shù)控電火花成形機(jī)、數(shù)控激光與火焰切割機(jī)等。 （4）測(cè)量、繪圖類 主要有數(shù)控繪圖機(jī)、數(shù)控坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、數(shù)控對(duì)刀儀等。 2按控制運(yùn)動(dòng)的方式分類 （1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控沖床等。 （2）點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床 這類機(jī)床有數(shù)控車床和數(shù)控銑床等。 （3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床 這類機(jī)床有數(shù)控車床、銑床、磨床和加工中心等。,3按伺服系統(tǒng)的控制方式分類 （1）開環(huán)數(shù)控機(jī)床,（2）半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床,,,（3）閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床,此外，按所用數(shù)控系統(tǒng)的檔次通常把數(shù)控機(jī)床分為低檔、中檔、高檔三類數(shù)控機(jī)床。中檔、高檔數(shù)控機(jī)床一般稱為全功能數(shù)控或標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控。,四、

13、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng) （一）數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)JB3051-82，等效ISO841 1、刀具相對(duì)靜止的工件而運(yùn)動(dòng)的原則 確定坐標(biāo)系時(shí)，一律看作工件靜止，刀具產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。 2、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的規(guī)定 機(jī)床坐標(biāo)系是右手笛卡爾坐標(biāo)系。,,1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90。則大拇指代表X坐標(biāo)，食指代表Y坐標(biāo)，中指代表Z坐標(biāo)。 2)大拇指的指向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向，食指的指向?yàn)閅坐標(biāo)的正方向，中指的指向?yàn)閆坐標(biāo)的正方向。 3)圍繞X、Y、Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A、B、,C表示，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向?yàn)閄、Y、Z坐標(biāo)中任意軸的正向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C的正向

14、,數(shù)控機(jī)床某一部件運(yùn)動(dòng)的正方向是增大工件 和刀具距離的方向。 Z軸的確定：平行于主軸軸線方向?yàn)閆軸，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎齔方向。 X軸的確定：車床取橫向滑座方向?yàn)閄軸，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎颉?立式數(shù)控銑床：面對(duì)立柱，取右手方向?yàn)?X方向； 臥式數(shù)控銑床:從主軸后端往前看，取右手方向?yàn)?X方向。 Y軸的確定：+Y的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)X、Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向，按照右手笛卡爾坐標(biāo)系來確定。,(二)絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)與相對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng) 1、絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng) 絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)是指工作臺(tái)位移是從固定的基準(zhǔn)點(diǎn)開始計(jì)算的。 2、相對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng) 相對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)是指工作臺(tái)的位移是從工作臺(tái)現(xiàn)有位置開始計(jì)算的。,第二節(jié) 數(shù)控加工基礎(chǔ)

15、 一、數(shù)控加工的定義 在數(shù)控機(jī)床上自動(dòng)加工零件的一種工藝方法。一般來說，數(shù)控加工主要包括以下方面的內(nèi)容： （1）選擇并確定零件的數(shù)控加工內(nèi)容； （2）對(duì)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析； （3）設(shè)計(jì)數(shù)控加工的工藝； （4）編寫數(shù)控加工程序單； （5）按程序單制作程序介質(zhì)； （6）數(shù)控程序的校驗(yàn)與修改； （7）首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問題處理； （8）數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔。,1)數(shù)控加工的工藝內(nèi)容十分具體； 2)數(shù)控加工的工藝相當(dāng)嚴(yán)密。 3）數(shù)控加工的工序相對(duì)集中 4）適宜于多品種小批量或中批量生產(chǎn) 二、數(shù)控加工中常用的術(shù)語(yǔ) 1、幾坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床與幾坐標(biāo)加工數(shù)控機(jī)床 幾坐數(shù)控加工表示了數(shù)控機(jī)

16、床幾個(gè)坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制,幾坐標(biāo)加工數(shù)控機(jī)床表示了數(shù)控機(jī)床能同時(shí)控制的坐標(biāo)軸數(shù).即幾坐標(biāo)聯(lián)動(dòng).,2、插補(bǔ) 在數(shù)控加工中，一般已知運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)和曲線方程，如何使切削加工運(yùn)動(dòng)沿著預(yù)定軌跡移動(dòng)呢？數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)這些信息實(shí)時(shí)地計(jì)算出各個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)，通常把這個(gè)過程稱為“插補(bǔ)”。 插補(bǔ)實(shí)質(zhì)上是根據(jù)有限的信息完成“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”工作。 加工各種形狀的零件輪廓時(shí)，必須控制刀具相對(duì)工件以給定的速度沿指定的路徑運(yùn)動(dòng)，即控制各坐標(biāo)軸依某一規(guī)律協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，這一功能為插補(bǔ)功能。 平面曲線的運(yùn)動(dòng)軌跡需要兩個(gè)運(yùn)動(dòng)來協(xié)調(diào)； 空間曲線或立體曲面則要求三個(gè)以上的坐標(biāo)產(chǎn)生協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。,插補(bǔ)：填補(bǔ)空白的工作。把

17、計(jì)算插補(bǔ)點(diǎn)的工作稱為插補(bǔ)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)運(yùn)算的裝置叫插補(bǔ)器。 直線插補(bǔ)：具有沿平滑直線分配脈沖功能的叫直線插補(bǔ)。實(shí)現(xiàn)這種直線插補(bǔ)運(yùn)算的裝置叫直線插補(bǔ)器。 圓弧插補(bǔ)：具有沿圓弧分配脈沖功能的叫圓弧插補(bǔ)。實(shí)現(xiàn)這種圓弧插補(bǔ)運(yùn)算的裝置叫圓弧插補(bǔ)器。 插補(bǔ)運(yùn)算可以用邏輯電路實(shí)現(xiàn)，在CNC數(shù)控機(jī)床中是靠軟件來實(shí)現(xiàn)的。,3、刀具半徑補(bǔ)償 數(shù)控裝置能使刀具中心從零件實(shí)際輪廓上偏離一個(gè)指定的刀具半徑值（補(bǔ)償值）并使刀具中心在這一被補(bǔ)償?shù)能壽E上運(yùn)動(dòng)，從而把工件加工成圖紙上要求的輪廓形狀。 編程按零件實(shí)際輪廓編程，其刀補(bǔ)值用“刀具半徑撥碼盤”或鍵撥入。 刀具半徑補(bǔ)償,,,,,,,,,,,,,,,

18、,,,,,精加工時(shí)刀補(bǔ)值=實(shí)際刀具半徑值,粗加工時(shí)刀補(bǔ)值= 實(shí)際刀具半徑值+精加工余量,三、數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì) (一)、數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1）、選擇并確定零件數(shù)控加工內(nèi)容 2）、對(duì)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工工藝性設(shè)計(jì) 3）、數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì) 4）、數(shù)控加工的工序設(shè)計(jì) 5）、數(shù)控加工技術(shù)文件的編寫,(二)、選擇并確定數(shù)控加工內(nèi)容 1）、普通機(jī)床無法加工的內(nèi)容 2）、普通機(jī)床難加工、質(zhì)量難保證的內(nèi)容 3）、普通機(jī)床加工效率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的加工內(nèi)容 (三)、數(shù)控加工工藝性分析 對(duì)刀點(diǎn)：對(duì)刀點(diǎn)是指通過對(duì)刀確定刀具與工件相對(duì)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定

19、位基準(zhǔn)有一定尺寸聯(lián)系的某一位置，用于確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的相對(duì)位置。,刀具在機(jī)床上的位置是由“刀位點(diǎn)”的位置來表示的。 對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則： 1）、在機(jī)床上對(duì)刀方便、便于觀察和檢測(cè)。 2）、編程時(shí)便于數(shù)學(xué)處理和有利于簡(jiǎn)化編程。,3）、對(duì)刀點(diǎn)可選擇在零件上或夾具上。 4）、為提高零件的加工精度，減少對(duì)刀誤差，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。如以孔定位的零件，應(yīng)將孔的中心作為對(duì)刀點(diǎn)。 換刀點(diǎn)是為加工中心、數(shù)控車床等采用多刀進(jìn)行加工的機(jī)床而設(shè)置的，因?yàn)檫@些機(jī)床在加工過程中要自動(dòng)換刀。對(duì)于手動(dòng)換刀的數(shù)控銑床，也應(yīng)確定相應(yīng)的換刀位置。為防止換刀時(shí)碰傷零件、刀具或夾具，換刀點(diǎn)常常設(shè)

20、置在被加工零件的輪廓之外，并留有一定的安全量,審查與分析工藝基準(zhǔn)的可靠性 選擇合適的零件安裝方式,(四)、數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì) 1）、工序的劃分 一次安裝加工工作為一道工序； 同一把刀具加工內(nèi)容為一道工序； 以粗、精加工內(nèi)容劃分為一道工序。 2）、加工順序的安排 以定位和夾緊的需要來考慮，重點(diǎn)是保證工件的剛性不被破壞。 3）、數(shù)控加工工序與普通工序的銜接 如何留余量，熱處理等。,(五)、確定走刀路線和安排工步順序 1確定走刀路線和安排工步順序 零件加工的走刀路線是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡。 總則：走刀路線最短、程序段數(shù)目最少、數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單、便于保證加工質(zhì)量。 1）、盡可能縮短走刀路

21、線，減少空行程時(shí)，提高生產(chǎn)效率。 2）、為保證表面粗糙度要求，最終輪廓連續(xù)加工完成。 3）、避免在輪廓處停刀或輪廓垂直方向切入或切出工件，應(yīng)在切向方向進(jìn)、退刀。,（1）對(duì)點(diǎn)位加工的數(shù)控機(jī)床，如鉆、鏜床，要考慮盡可能縮短走刀路線，以減少空程時(shí)間，提高加工效率。 （2）為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排最后一次走刀連續(xù)加工。,3）刀具的進(jìn)退刀路線須認(rèn)真考慮 （4）銑削輪廓的加工路線要合理選擇， Z字形雙方向走刀方式，單方向走刀方式，環(huán)形走刀方式。在銑削封閉的凹輪廓時(shí)，刀具的切入或切出不允許外延，最好選在兩面的交界處否則，會(huì)產(chǎn)生刀痕。 （5）旋轉(zhuǎn)體類零件的加工一般采用數(shù)控車或數(shù)控

22、磨床加工。,2定位基準(zhǔn)和夾緊方式的確定 在確定定位和夾緊方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：（1）盡可能做到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算基準(zhǔn)的統(tǒng)一；（2）盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次裝夾后能加工出全部待加工表面；（3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)的裝夾方案；（4）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位。,3夾具的選擇 數(shù)控加工對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求： 一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。 此外，當(dāng)零件加工批量小時(shí)，盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具以及其它通用夾具；成批生產(chǎn)時(shí)才考慮專用夾具；零件裝卸要方便可靠。,,,,,X軸,Y軸,,,,,機(jī)床工

23、作臺(tái),,工件,,,4、刀具的選擇 數(shù)控機(jī)床上的刀具選擇比較嚴(yán)格，有些刀具是專用的。選擇刀具應(yīng)考慮工件材料、加工輪廓類型、機(jī)床允許的切削用量以及剛性和刀具耐用度。對(duì)加工凹輪廓，端銑刀的刀具半徑或球頭銑刀的球頭半徑必須小于被加工面的最小曲率半徑。對(duì)自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床，在刀具裝到機(jī)床上以前，要在機(jī)外預(yù)調(diào)裝置（如對(duì)刀儀）中，根據(jù)編程確定的參數(shù)，調(diào)整到規(guī)定的尺寸或測(cè)出精確的尺寸。在加工前，將刀具有關(guān)尺寸輸入到數(shù)控裝置中。,一、數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟 數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的一種工藝方法；程序編制（簡(jiǎn)稱數(shù)控編程）：將從零件圖樣到制成控制介質(zhì)的全部過程。 數(shù)控編程的內(nèi)容主要包括：分析零件圖

24、樣、確定加工工藝過程、數(shù)值計(jì)算、編寫零件加工程序、制作控制介質(zhì)、程序校驗(yàn)和試切削等。數(shù)控編程的步驟一般如圖2-1所示。具體過程如下： 1確定工藝過程,第三節(jié) 數(shù)控程序編制基礎(chǔ),圖2-1 數(shù)控編程的步驟 2. 數(shù)學(xué)計(jì)算 它的主要任務(wù)就是根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)求出編程所需的數(shù)據(jù)。,返回課件首頁(yè),3. 編寫零件加工程序單 4. 制備控制介質(zhì) 5.程序效驗(yàn)和試切削 數(shù)控編程的方法有兩種：手工編程和自動(dòng)編程。 手工編程時(shí)，整個(gè)程序的編制過程是由人工完成的。這就要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力，其編程內(nèi)容和步驟如圖1-21所示。對(duì)于點(diǎn)位加工和幾何形狀簡(jiǎn)

25、單的零件加工，程序段較少，計(jì)算簡(jiǎn)單，用手工編程即可完成。但對(duì)復(fù)雜型面或程序量很大的零件，則采用手工編程相當(dāng)困難，必須采用自動(dòng)編程。,,第三節(jié) 數(shù)控程序編制基礎(chǔ) 三、零件加工程序的結(jié)構(gòu) （一）、程序的組成 一個(gè)完整的零件加工程序，由若干程序段組成，每個(gè)程序段又由若干個(gè)代碼字組成，每個(gè)代碼字則由文字（地址符）和數(shù)字（有些數(shù)字還帶有符號(hào)）組成。字母、數(shù)字和符號(hào)統(tǒng)稱為字符。舉例如下： % N01 G91 G00 X50 Y60 LF N02 G01 X1000 Y5000 F150 S300 T12 M03 LF N10 G00 X-50 Y-60 M02 LF 上例為一個(gè)完整

26、的零件加工程序，它由10個(gè)程序段組成，每個(gè)程序段以序號(hào)“N”開頭，用LF結(jié)束。M02代表整個(gè)程序的結(jié)束。有些數(shù)控系統(tǒng)還規(guī)定，整個(gè)程序要求以符號(hào)“%”開頭，以符號(hào)“EM”結(jié)尾。,每個(gè)程序段中有若干個(gè)代碼字，如第二程序段有9個(gè)代碼字，一個(gè)程序段表示一個(gè)完整的加工工步或動(dòng)作。 （二）、程序段格式 程序段格式是指一個(gè)程序段中字的排列書寫方式和順序，以及每個(gè)字和整個(gè)程序段的長(zhǎng)度限制和規(guī)定。不同的數(shù)控系統(tǒng)往往有不同的程序段格式，格式不符規(guī)定，則數(shù)控系統(tǒng)不能接受。 常見的程序段格式有三種： （1）固定順序程序段格式或帶分隔符的固定順序程序段格式 這種格式是用分隔符“HT” 代替地址符，而且預(yù)先規(guī)定了所有可能

27、出現(xiàn)的代碼字的固定排列順序，根據(jù)分隔符出現(xiàn)的順序，就可判定其功能。不需要的字或與上一程序段相同功能的字可以不寫，但其分隔符必須保留。如下：,H H H H H H H H L 01 91 00 50 60 T T T T T T T T F H H H H H H H H L 02 01 1000 5000 150 300 12 03 T T T T T T T T F H H H H H H H H L 10 00 -50 -60 02

28、T T T T T T T T F 我國(guó)數(shù)控線切割機(jī)床采用的“3B”或“4B”格式指令就是典型的分隔符固定順序格式。其3B格式的一般表示為：BX BY BJ GZ。,（2）字地址符可變程序段格式 這種格式的特點(diǎn)是：程序簡(jiǎn)單，可讀性強(qiáng)，易于檢查。因此現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床廣泛采用這種格式。 四、NC程序常用功能字 （一）準(zhǔn)備功能字（見表1-3） （二）坐標(biāo)功能字 用來設(shè)定機(jī)床各坐標(biāo)的位移量。,（三）進(jìn)給功能字 F代碼為進(jìn)給速度功能代碼，它是續(xù)效代碼，用來指定刀具相對(duì)于工件的進(jìn)給速度，單位一般為mm/min。F代碼常有兩種表示方法。 編碼法：即在地址符F后跟一串?dāng)?shù)字代碼，這些數(shù)字

29、不直接表示進(jìn)給速度的大小，而是機(jī)床進(jìn)給速度數(shù)列的序號(hào)，具體的進(jìn)給速度需要查表確定。 直接指定法：即F后面跟的數(shù)字就是進(jìn)給速度的大小,（四）主軸功能字 S代碼 、主軸功能代碼。該代碼為續(xù)效代碼，用來指定主軸的速度。它以地址符S為首，后跟一串?dāng)?shù)字。 （五） 刀具功能字 當(dāng)系統(tǒng)具有換刀功能時(shí)，刀具功能字用以選擇替換刀具。 T代碼 ： 為刀具功能代碼。,（六）輔助功能M代碼,輔助功能代碼，也稱M功能，M指令或M代碼。它由地址碼M和其它兩位數(shù)組成。共有100種（M00-M99）。 它是控制機(jī)床輔助動(dòng)雜的指令，主要用作機(jī)床加工時(shí)的工藝性指令。如主軸的開，停，正反轉(zhuǎn)，切削液的開，關(guān)，運(yùn)動(dòng)部件的夾緊與松開等

30、。,對(duì)常用的M代碼作簡(jiǎn)要的說明,M00程序停止。 用以停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)給和冷卻液，以便執(zhí)行某一固定的手動(dòng)操作。如手動(dòng)變速，換刀，工件調(diào)頭等。 M01計(jì)劃停止。 該指令與M00基本相似，所不同的是，只有在操作面板上的 “任意停止”按鍵被按下時(shí)，M01才有效，否則這個(gè)指令不起作用。該指令常用于工件關(guān)鍵尺寸的停機(jī)抽樣檢查或其它需要臨時(shí)停車才場(chǎng)合。當(dāng)檢查完成后，按啟動(dòng)鍵繼續(xù)執(zhí)行以后的程序。,M02程序結(jié)束。當(dāng)全部程序結(jié)束后。，用此指令使主軸，進(jìn)給，冷卻全部停止，并使數(shù)控系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)。該指令必須出現(xiàn)在程序的最后一個(gè)程序段中。 M03，M04，M05分別命令主軸正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，和停轉(zhuǎn) M06換刀指令 M07，M08切削液開。 M09 冷切削停。 M10，M11運(yùn)動(dòng)部件的夾緊及松開。 M30 程序結(jié)束。和M02相似，但M30可使程序返回到開始狀態(tài)。,