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1、2021.09东莞理工学院 卢盛林Phone: 80369313 653902shenglinluqq本课件在西安交大数控技术课件根底上修正,在此表示赞赏数数 控控 技技 术术东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第二章第二章数控加工程序数控加工程序编制制东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一第一第一节节 概述概述概述概述 第二第二第二第二节节 数控机床的坐数控机床的坐数控机床的坐数控机床的坐标标系系系系 第三第三第三第三节节 程序程序程序程序编编制的代制的代制的代制的代码码及格式及格式及格式及格式第四第四第四第四节节 镗铣镗铣数控加工及其手工数控加工及其手工数控加工及其手工数控加工及其手
2、工编编程程程程第五第五第五第五节节 车车削数控加工及其手工削数控加工及其手工削数控加工及其手工削数控加工及其手工编编程程程程 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一节 概概 述述东莞理工学院机械工程机械工程学院院 一.程序编制的根本概念二. 数控加工程序编制概念三. 从零件图纸到数控加工指令的有序陈列制成控制介质的全过程。四. 根据零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容， 按照数控机床的编程格式和能识别的言语记录在程序单上，再按规定把程序单制备成控制介质，变成数控系统能读取的信息，并经过输入设备送入数控安装。五. 与其他言语C、C+、VB等编程异同六. 第一第一
3、节 概述概述 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 1.编程方法：手工编程和自动编程2. 3.手动编程 4. 定义：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高熟习数控代码功能、编程规那么，具备机械加工工艺知识和数值计算才干5. 适用： 几何外形不太复杂的零件；6. 三坐标联动以下加工程序.(普通用于)7. 第一节 概述 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 自自动编程：程： 定定义：编程人程人员根据零件根据零件图纸的要求，按照某个自的要求，按照某个自动编程程系系统的的规定，将零件的加工信息用定，将零件的加工信息用较简便的方式送入便的方式送入计算机，算机，编程系程系统将能根据数控系将能根据数控系统的
4、的类型型输出数控加工程序。出数控加工程序。 过程：程：CAD-CAMCAD-CAM 适用：适用： 外形复外形复杂的零件的零件 虽不复不复杂但但计算任算任务量大的零件如非量大的零件如非圆曲曲 线轮廓的廓的计算算第一第一节 概述概述 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 q 比较q用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实践加工时间之比，平均约为 30：1。q数控机床不能开动的缘由中，有2030%是由于加工程序不能及时编制出呵斥的处理方法：离线编程/offline q编程自动化是当今的趋势！但手工编程是学习自动编程根底！第一第一节 概述概述 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 二、二、 数控机床程序数
5、控机床程序编制的内容和步制的内容和步骤 第一第一节 概述概述 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 图纸图纸工工艺艺分析分析 在在对图纸对图纸工工艺艺分析与普通加工的分析与普通加工的图纸图纸分析分析类类似的根底上确定：似的根底上确定：加工机床、刀具与加工机床、刀具与夹夹具；具；零件加工的工零件加工的工艺线艺线路、工步路、工步顺顺序；序；切削用量切削用量f f、s s、t t等工等工艺艺参数。参数。 计计算运算运动轨动轨迹迹图纸图纸工工艺艺分析分析程序程序编编制制制制备备控制介控制介质质校校验验和和试试切切零件图纸零件图纸错误错误修修修修正正正正第一第一节 概述概述 东莞理工学院机械工程机械工程学
6、院院 2.2. 计算算运运动轨迹迹3.3. 4.4.根据根据图纸尺寸及工尺寸及工艺线路的路的要求：要求：5.5.选定工件坐定工件坐标系系6.6.计算零件算零件轮廓和刀具廓和刀具运运动轨迹的坐迹的坐标值；7.7.将将坐坐标值按按NCNC机床机床规定定编程程单位脉冲位脉冲当当量量换算算为相相应的的编程尺寸。程尺寸。错误错误计计算运算运动轨动轨迹迹图纸图纸工工艺艺分析分析程序程序编编制制制制备备控制介控制介质质校校验验和和试试切切零件图纸零件图纸修修修修正正正正第一第一节 概述概述 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 3. 编制程序及初步校验4. 根据制定的加工道路、切削用量、选用的刀具、辅助动作，
7、按照数控系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序，并进展校核、检查上述两个步骤的错误。 计计算运算运动轨动轨迹迹图纸图纸工工艺艺分析分析程序程序编编制制制制备备控制介控制介质质校校验验和和试试切切零件图纸零件图纸错误错误修修修修正正正正第一第一节 概述概述 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 4.制制备控制介控制介质5. 将将程序程序输入至入至计算机，算机，经过网网络传输或者拷或者拷贝至至机床。假机床。假设程序程序较简单，也可直接也可直接经过机床的机床的键盘输入。入。第一第一节 概述概述 计计算运算运动轨动轨迹迹图纸图纸工工艺艺分析分析程序程序编编制制制制备备控制介控制介质质校校验验和和试
8、试切切零件图纸零件图纸错误错误修修修修正正正正东莞理工学院机械工程机械工程学院院 5. 程序的校验和试切6. 所制备的控制介质，必需经过进一步的校验和试切削，证明是正确无误，才干用于正式加工。如有错误，应分析错误产生的缘由，进展相应的修正。7. 8. 常用的校验和试切方法：阅读法、模拟法、试切法等。第一第一节 概述概述 计计算运算运动轨动轨迹迹图纸图纸工工艺艺分析分析程序程序编编制制制制备备控制介控制介质质校校验验和和试试切切零件图纸零件图纸错误错误修修修修正正正正东莞理工学院机械工程机械工程学院院 三、数控加工工艺简介和数控加工方法 数控加工的工艺分析 数控机床加工零件除按普通方式对零件进展
9、工艺分析外，还 必需留意以下几点：加工线路确实定工件的装夹方式切削用量的选择程序编制中的误差第一第一节 概述概述 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 1加工加工线路确路确实定定 加工加工线路路加工加工过程中刀具相程中刀具相对于工件的运于工件的运动轨迹次序。迹次序。孔孔类加工加工钻孔、孔、镗孔孔原那么：在原那么：在满足精度要求的前提下，尽能足精度要求的前提下，尽能够减减 少空行程：少空行程： 第一第一节 概述概述 n 个)(1)1(2bananb+-=-+=黄线长红线长ba+切入/出段+切入/出段东莞理工学院机械工程机械工程学院院 车削或削或铣削：削： 原那原那么么： 尽尽量采用切向切入量采用切
10、向切入/出，不用出，不用径径向切入向切入/出，以防止由出，以防止由于切入于切入/出道路的不出道路的不当当降低零件的外表加工降低零件的外表加工质量。量。 第一第一节 概述概述 切向切入切向切入切向切入切向切入径向切入径向切入径向切入径向切入东莞理工学院机械工程机械工程学院院 l 空间曲面的加工第一第一节 概述概述 (c)(b)(a)东莞理工学院机械工程机械工程学院院 加工加工线路的路的选择应服服从从的原那的原那么么：尽尽量量缩短走刀道路，短走刀道路，减减少空走刀行程以提高消少空走刀行程以提高消费率。率。保保证零件的加工精度和外表粗糙度要求。零件的加工精度和外表粗糙度要求。保保证零件的工零件的工艺
11、要求。要求。利于利于简化化数数值计算，算，减减少程序段的少程序段的数数目和程序目和程序编制的任制的任务量。量。第一第一节 概述概述东莞理工学院机械工程机械工程学院院 2 工件的装工件的装夹方式方式 尽能够选用规范夹具组合夹具，在成批消费时才思索公用夹具，并力求夹具构造简单。 装卸工件要方便可靠，以缩短辅助时间和保证平安。 工件定位夹紧的部位应不妨碍各部位的加工、刀具改换及重要部位的丈量。尤其要防止刀具与工件、刀具与夹具产生碰撞的景象。 夹具的安装要准确可靠，同时应具备足够的强度和刚度，以减小其变形对加工精度的影响。 应尽能够采用磁、气压、液压夹具。 第一第一节 概述概述东莞理工学院机械工程机械
12、工程学院院 第一第一节 概述概述 3切削用量的切削用量的选择 影影响响切削切削条条件的要素有：件的要素有： 机床、工具、刀具及工件的机床、工具、刀具及工件的刚性；性； 切削速度、切削深度、切削切削速度、切削深度、切削进给率；率； 工件精度及外表粗糙度；工件精度及外表粗糙度； 刀具刀具预期期寿寿命及最大消命及最大消费率；率； 切削液的切削液的种种类、冷却方式；、冷却方式； 工件工件资料的硬度及料的硬度及热处置情置情况况； 工件工件数数量；量； 机床的机床的寿寿命。命。 上述上述诸要素中以切削速度、切削深度、切削要素中以切削速度、切削深度、切削进给率率为主要要素。主要要素。东莞理工学院机械工程机械
13、工程学院院 第一第一节 概述概述 4程序程序编制中的制中的误差差 数控机床上加工零件的数控机床上加工零件的误差分差分类：加工加工过程的程的误差：它是加工差：它是加工误差的主体，主要包括数控系差的主体，主要包括数控系统包括伺服的包括伺服的误差和整差和整个工个工艺系系统机床机床刀具刀具夹具具毛坯内部的各种要素毛坯内部的各种要素对加工精度的影响。加工精度的影响。 编程程误差：差：采用近似计算方法逼近列表曲线、曲面轮廓时所产生的误差：采用直线段或圆弧段插补逼近零件轮廓曲线时产生的误差：数据处置中为满足分辨率最小设定单位的要求，进展数据圆整四舍五入产生的误差东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一节
14、 概述概述 2.数控加工方法数控加工方法数控加工方法数控加工方法 3.1 1平面孔系零件的加工方法平面孔系零件的加工方法平面孔系零件的加工方法平面孔系零件的加工方法 4. 对类对类孔的形位精度或尺寸精度要求孔的形位精度或尺寸精度要求孔的形位精度或尺寸精度要求孔的形位精度或尺寸精度要求较较高高高高的零件，采用数控的零件，采用数控的零件，采用数控的零件，采用数控钻钻床与床与床与床与镗镗床加工。床加工。床加工。床加工。东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一节 概述概述 2旋旋转体体类零件的加工方法零件的加工方法 采用采用数数控控车床或床或数数控磨床加工，控磨床加工，车削零件的毛坯多削零件的毛坯
15、多为棒料或棒料或锻坯，加工余量坯，加工余量较大且不均大且不均匀匀，在，在编程中，程中，粗粗车加工加工线路要重点思索。路要重点思索。4321先用直先用直线线程序程序进进展粗加工，展粗加工，再按零件再按零件轮轮廓廓进进展精加工展精加工 可先按可先按图图中的方法中的方法进进展展1414次粗加工，再精加工成形。次粗加工，再精加工成形。东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一节 概述概述 3 3平面平面平面平面轮轮廓零件的加工方法廓零件的加工方法廓零件的加工方法廓零件的加工方法 采用数控采用数控采用数控采用数控铣铣床加工。床加工。床加工。床加工。为为保保保保证证加工平滑，加工平滑，加工平滑，加工平滑
16、，应应添加切入和切出程添加切入和切出程添加切入和切出程添加切入和切出程 序段，序段，序段，序段，假假假假设设平面平面平面平面轮轮廓廓廓廓为为数控系数控系数控系数控系 统统不具不具不具不具备备插插插插补补功能的功能的功能的功能的 线线型型型型时时，应应先采用直先采用直先采用直先采用直 线线、圆圆弧去逼近弧去逼近弧去逼近弧去逼近该该零件的零件的零件的零件的轮轮廓。廓。廓。廓。 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一节 概述概述 4 4空空空空间轮间轮廓外表的加工方法廓外表的加工方法廓外表的加工方法廓外表的加工方法 空空空空间轮间轮廓外表的加工可根据曲面外形、机床功能、廓外表的加工可根据曲面外
17、形、机床功能、廓外表的加工可根据曲面外形、机床功能、廓外表的加工可根据曲面外形、机床功能、刀具外形以及零件的精度要求，有不同加工方法：刀具外形以及零件的精度要求，有不同加工方法：刀具外形以及零件的精度要求，有不同加工方法：刀具外形以及零件的精度要求，有不同加工方法：三三三三轴轴两两两两联动联动加工加工加工加工三三三三轴联动轴联动加工加工加工加工 四四四四轴联动轴联动加工方法加工方法加工方法加工方法五五五五轴联动轴联动加工加工加工加工东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一节 概述概述 三三轴两两联动加工加工-“行切法。行切法。 以以X、Y、Z轴中恣意两中恣意两轴作插作插补运运动，另一，另一
18、轴轴作周作周期性期性进给。这时普通采用球普通采用球头或或指状指状铣刀，在能刀，在能够的条件下，球的条件下，球半径半径应尽能尽能够选择大一些，以提大一些，以提高零件外表光高零件外表光洁度。度。东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一节 概述概述 三三轴联动轴联动加工加工以下以下图为图为内循内循环滚环滚珠螺母的回珠器表示珠螺母的回珠器表示图图。其。其滚滚道母道母线线SSSS为为空空间间曲曲线线，可用空，可用空间间直直线线去逼近，因此，可在具有空去逼近，因此，可在具有空间间直直线线插插补补功能的三功能的三轴联动轴联动的数控机床上的数控机床上进进展加工，但由于展加工，但由于编编程程计计算复算复杂杂
19、，宜采用，宜采用自自动编动编程。程。 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一节 概述概述 四四轴联动轴联动加工方法加工方法如以下如以下图图所示的所示的飞飞机大梁，其加工面机大梁，其加工面为为直直纹纹扭曲面，假扭曲面，假设设采用三坐采用三坐标联动标联动加工，那么只能用球加工，那么只能用球头头刀。不刀。不仅仅效率低，效率低，而且加工外表粗糙度差，而且加工外表粗糙度差，为为此可采用如下此可采用如下图图的的圆圆柱柱铣铣刀周刀周边边切削方式在四切削方式在四轴联轴联动动机床上机床上进进展加工。由展加工。由于于计计算算较较复复杂杂，故普通，故普通采用自采用自动编动编程。程。 东莞理工学院机械工程机械工
20、程学院院 五五五五轴联动轴联动加工：螺旋加工：螺旋加工：螺旋加工：螺旋桨桨是典型零件是典型零件是典型零件是典型零件普通采用端普通采用端普通采用端普通采用端铣铣刀加工，刀加工，刀加工，刀加工，为为了保了保了保了保证证端端端端铣铣刀的端面加工刀的端面加工刀的端面加工刀的端面加工处处的曲面的切平面重合，的曲面的切平面重合，的曲面的切平面重合，的曲面的切平面重合，铣铣刀除了需求三个挪刀除了需求三个挪刀除了需求三个挪刀除了需求三个挪动轴动轴X X、Y Y、Z Z外，外，外，外，还应还应作与螺旋角、后作与螺旋角、后作与螺旋角、后作与螺旋角、后倾倾角角角角摆动摆动运运运运动动。因此，叶面的加工需求。因此，叶
21、面的加工需求。因此，叶面的加工需求。因此，叶面的加工需求五五五五轴轴X X、Y Y、Z Z、A A、B B联动联动，这这种种种种编编程只能采用自程只能采用自程只能采用自程只能采用自动编动编程系程系程系程系统统。 第一第一节 概述概述 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一节 概述概述 五五五五轴联动轴联动加工：螺旋加工：螺旋加工：螺旋加工：螺旋桨桨是典型零件是典型零件是典型零件是典型零件东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一节 概述概述 3. 3. 数控程序数控程序数控程序数控程序编编编编制中的数学制中的数学制中的数学制中的数学处处处处置置置置 根据零件根据零件根据零件根据零件图样
22、图样图样图样，按照已确定的加工道路，按照已确定的加工道路，按照已确定的加工道路，按照已确定的加工道路和允和允和允和允许许许许的的的的编编编编程程程程误误误误差，差，差，差，计计计计算算算算编编编编程程程程时时时时所需求的所需求的所需求的所需求的资资资资料，称料，称料，称料，称为为为为数控加工的数数控加工的数数控加工的数数控加工的数值计值计值计值计算。数算。数算。数算。数值计值计值计值计算的算的算的算的内容包括内容包括内容包括内容包括计计计计算零件算零件算零件算零件轮轮轮轮廓的基点坐廓的基点坐廓的基点坐廓的基点坐标标标标以及刀具以及刀具以及刀具以及刀具中心运中心运中心运中心运动轨动轨动轨动轨迹的
23、坐迹的坐迹的坐迹的坐标标标标。基点：各几何元素基点：各几何元素基点：各几何元素基点：各几何元素间间间间的的的的衔衔衔衔接点，如直接点，如直接点，如直接点，如直线线线线与直与直与直与直线线线线的交点，直的交点，直的交点，直的交点，直线线线线与与与与圆圆圆圆弧的交点或切点，弧的交点或切点，弧的交点或切点，弧的交点或切点，圆圆圆圆弧与弧与弧与弧与圆圆圆圆弧的交点或切点等。弧的交点或切点等。弧的交点或切点等。弧的交点或切点等。 东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一节 概述概述 常常常常见见数学数学数学数学处处置方法置方法置方法置方法 非非非非圆圆曲曲曲曲线线的的的的节节点点点点计计算方法算方法算方法算方法直直直直线线逼近零件逼近零件逼近零件逼近零件轮轮廓曲廓曲廓曲廓曲线时线时的的的的节节点点点点等步等步等步等步长长法直法直法直法直线线逼近的逼近的逼近的逼近的节节点点点点计计算算算算误误差法差法差法差法变变步步步步长长法法法法东莞理工学院机械工程机械工程学院院 第一第一节 概述概述 非非非非圆圆曲曲曲曲线线的的的的节节点点点点计计算方法算方法算方法算方法圆圆弧逼近零件弧逼近零件弧逼近零件弧逼近零件轮轮廓曲廓曲廓曲廓曲线时线时的的的的节节点点点点圆圆弧分割法弧分割法弧分割法弧分割法三点作三点作三点作三点作图图法法法法
