数控技术第二章标准

1、数控技术 青岛大学机电工程学院,第二章 数控加工编程基础,一、数控编程的概念 所谓程序编制，就是根据加工零件的图样和加工工 艺，将零件加工的工艺过程、工艺参数、加工路线及加 工中需要的辅助动作，如换刀、冷却、夹紧、主轴正反 转等，按照加工顺序和数控机床规定的指令代码及程序 格式编成加工程序单.再将程序单中的全部内容输入到机 床数控装置中，从而指挥数控机床加工。这种根据零件 图样和加工工艺转换成加工指令并输入到数控装置的过 程称为数控加工的程序编制。,第一节 概述,二、数控编程的内容和步骤,第一节 概述,1确定加工方案 选择实现该方案的适当的机床、刀具、夹具和装夹法. 2.工艺处理 工艺处理包括

2、选择对刀点，确定加工路线和切削用量. 3. 数学处理 根据图纸数据求出编程所需的数据，即计算刀心轨迹。包括基点和节点的计算。 4. 编写程序清单 5. 制备介质和程序检验 空刀运动、用笔代刀、大批量生产（试切一件）、三维动态显示,第一节 概述,三、数控编程的方法 1. 手工编程 人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。这种 方式简单、易掌握、适应性较大。适用于中等复杂程度 程序、计算量不大的零件编程，对机床操作人员来讲必 须掌握。 2. 自动编程 （1）自动编程软件编程 利用专用的自动编程软件，以人机对话方式确定加工 对象和加工条件自动进行运算和生成指令。,第一节 概述,（2）CAD/CAM集

3、成数控编程系统自动编程 利用CAD/CAM系统进行零件的设计、分析及加工编 程。该种方法适用于制造业中的CAD/CAM集成编程数 控系统，目前正被广泛应用。该方式适应面广、效率高、 程序质量好适用于各类柔性制造系统（FMS）和集成制 造系统（CIMS），但投资大，掌握起来需要一定时间。,第二节 编程的基础知识,一、程序的结构与格式 1. 加工程序的结构 加工程序 主程序和子程序 程序段(block) 字(word) 地址和数据 2. 程序段格式,第二节 编程的基础知识,顺序号字地址符:N 作用：程序校对和检索修改；在加工轨迹图几何节点处标上相应顺序号字，可直观检查程序；可作为条件转向的目标；可

4、进行程序段的复归操作。 使用规则：数字为整数；数字可以不连续；可只在部分程序段中设顺序号，也可全设，也可全不设。,N G X Y Z F S T M LF,程序段序号,准备机能字,坐标字,进给功能字,主轴转速功能字,刀具功能字,辅助功能字,结束符,第二节 编程的基础知识,准备功能字：G00G99，前置“0”可省略，使机床做某种操作的指令 模态（续效）指令：一经指定，直到出现同组其它G指令才失效。 非模态指令：只有在它所在的程序段内有效。 尺寸字：X、Y、Z、U、V、W、 I、J、K。指定直线坐标轴、移动方向和目标位置指令。 组成：后带符号的数字组成。如X100.987、 Y- 340.6542

5、等 ，其中数字表示沿由字母指定的坐标轴运动 的目标位置值,符号表示运动的方向。,第二节 编程的基础知识,进给功能字：F，指定（合成）进给速度指令 组成：F 后带若干位数字，如F150、F3500等。 其中数字表示实际的合成速度值。它是摸态指令。 S指令（切削速度）指定主轴转速指令 组成：S 后带若干位数字，如S500、S3500等。 其中数字表示实际的主轴转速值。它是摸态指令。 T 指令刀具功能字 组成：T后跟两位或四位数字，如 T11、T0202等。 指定刀具号和刀偏存放寄存器号指令。,第二节 编程的基础知识,辅助功能M指令 功能：控制机床及其辅助装置的通断的指令。 如开、停冷却泵；主轴正反

6、转、停转；程序结束等。 组成：M后带二位数字组成，共有100种(M00M99）。有模态（续效）指令与非模态指令之分。 示例：M02，M03，M08等。,第二节 编程的基础知识,3、程序的结构 一个完整的数控加工程序由程序名、程序体和程序结束三部分组成。 %0001； 程序名 N01 G92 X50.0 Y20.0 ； N02 ； N03 ； 程序体 N04 ； N05 ; M30 ； 程序结束,第二节 编程的基础知识,程序名是一个程序必需的标识符。 组成：由地址符后带若干位数字组成。地址符常见的有： “%”、“O”、“P”等，视具体数控系统而定。 示例：国产华中I型系统 “%”， 日本FANU

7、C 系统 “O”。 后面所带的数字一般为48位。 如：%2000,第二节 编程的基础知识,程序段的一般格式 定义：程序段中指令的排列顺序和书写规则，不同的数控系统往往有不同的程序段格式。 目前广泛采用地址符可变程序段格式（字地址程序段格式） N03 G91 G01 X50 Y60 F200 S400 M03 M08 ；,程序段号,G指令,尺寸指令,进给速度指令,主轴转速指令,M指令,程序段结束符,第二节 编程的基础知识,地址符可变程序段格式的特点： 程序段中的每个指令均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无符号的数字。 字长不固定、程序段长度可变； 指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以

8、任意顺序的书写 。 上段相同的摸态指令（包括G、M、F、S及尺寸指令等）可以省略不写。,第二节 编程的基础知识,二、数控机床的坐标系 1. 坐标系的确定 编程时规定：工件视为固定，刀具运动。机床坐标 系和工件坐标系均为右手坐标系。其回转轴绕X轴为A 向，绕Y轴为B向，绕Z轴为C向，方向的正负按右手螺 旋法则确定，即迎着坐标轴方向,逆时针旋转为正向， 顺时针旋转为负向. 2.坐标方向确定 以增大工件和刀具之间距离的方向为每个坐标轴的 正向.,第二节 编程的基础知识,右手规则 X，Y，Z相互之间满足右手规则 A-X；B-Y；C-Z满足右手螺旋规则,第二节 编程的基础知识,坐标系确定顺序： Z X

9、Y Z座标轴的确定 Z座标轴：平行主轴轴线的进给轴。 X 座标轴的确定 在刀具旋转的机床上,如：铣床、钻床、镗床等，按Z 轴的布置情况以及机床的结构不同，其判别方式不同。,第二节 编程的基础知识,第二节 编程的基础知识,第二节 编程的基础知识,3、数控机床的坐标系统 数控机床的坐标系统有两个： 机床坐标系和工件坐标系。 1）机床坐标系又称机械坐标系， 用以确定工件、刀具等在机床中 的位置，是机床运动部件的进给 运动坐标系，其坐标轴及运动方 向按标准规定，是机床上固有的 坐标系。由机床设计和制造厂家 确定，用户不能改变。,第二节 编程的基础知识,2）工件坐标系又称编程坐标系，供编程人员使用。程序

10、 员在编程时可选择工件上的某一点作为坐标原点。工件 零点是工件坐标系的原点，只定义一个工件坐标系时又 称编程零点，由编程者确定。编程时，可根据切削点计 算方便的原则，把工件零点确定在工件的任何位置上。 如图2.8所示。 4. 绝对坐标系与增量（相对）坐标系 如图2.9所示。,第二节 编程的基础知识,图2.8 编程坐标系,第二节 编程的基础知识,图2.9 绝对坐标与增量坐标,G90 G00 X10 Y12 G01 X30 Y37 F100,G91 G00 X10 Y12 G01 X20 Y25 F100,第三节 常用功能指令,常用指令代码有： 准备功能、辅助功能、主轴功能、进给功能、刀具功能代码

11、 一、准备功能G指令 1.绝对值编程指令与增量值编程指令 G90、G91 它们是一对模态指令。G90指定其后的所有坐标值都 是绝对坐标，当G91指定以后 的坐标值则为相对坐标。 G90 G01 X30.0 Y60.0 F100; G91 G01 X-40.0 Y30.0 F100;,第三节 常用功能指令,2.工件坐标系设定指令 G92 G92是一种灵活的工件坐标系零点设置方法，其步骤为：先确定刀具中心（数控车中为刀尖）在机床坐标系中的 位置，并存入偏置寄存器中，再给出刀具中心在工件坐 标系的位置，即建立了该工件坐标系。 指令格式：G92 X_ Y_ Z_； 图中的设置指令为： G92 X30.

12、0 Y40.0 Z25.0,第三节 常用功能指令,值得注意的是：G92指令是指定刀具在工件坐标系中的 位置，如果这时刀具的位置是已知的（相对于机床坐标 系），也就确定了工件坐标系的位置。 G92一般放在加工程序的开始，首先确定工件坐标系， 这时刀具位置是确定的，如加工中心处于换刀位置（一 般为参考点)，或对刀点（对刀点通过对刀仪可确定其在 机床坐标系中的位置）。 G92指令在一个零件的加工程序中可多次使用，第二 次设置工件坐标系前的刀具位置是确定的，就可以得到 第二次设置的坐标系位置。依次类推。,第三节 常用功能指令,第三节 常用功能指令,例1：加工矩形零件的外轮廓，加工程序的第一句为： N1

13、0 G90 G92 X-10 Y-10 Z0; 即确定了工件坐标系位置。,第三节 常用功能指令,例2：图中为一次装夹加工三个相同的零件，采用G92指 令多次设置工件坐标系。,第三节 常用功能指令,N01 G90 G92 X6.0 Y6.0 Z0.0; 将程序定义在第一个 零件上的工件坐标原点W1 . N10 G00 X0.0 Y0.0; 快速回到程序原点 N15 G92 X4.0 Y3.0; 将程序定义在第二个零件 上的工件坐标原点W2 N25 G00 X0 Y0; 快速回到程序原点 N30 G92 X4.5 Y-1.2; 第三个工件坐标系 ,第三节 常用功能指令,3.工件坐标系选取指令 G5

14、4G59 先测出工件零点在机床坐标系中的位置(X、Y、Z)， 把测出的数据输入偏置寄存器中，G54G59可存放六个 不同的工件零点,需用不同的工件零点时调用相应寄存器 存放的偏置量即可。 在上例中采用G54G59指令，首先设置原点偏置寄存 器， 对零件1：G54 X-6.0 Y-6.0 Z0.0 对零件2：G55 X-10.0 Y-9.0 Z0.0 对零件3：G56 X-14.5 Y-7.8 Z0.0,第三节 常用功能指令,N10 G90 G54; N20 G55; N30 G56; 4.快速点定位指令 G00 指令格式：G00 X_ Y_ Z_； 运动速度指令中不设定，由机床原始设定。,第三

15、节 常用功能指令,根据不同的系统实际路径可能不同，有三种路径，根据 具体机床手册确定。,X,X,X,Y,Y,Y,A,B,A,B,A,B,第三节 常用功能指令,5. 直线插补指令 G01 G01指令即直线插补指令，按程序段中规定的进给速度 F，由某坐标点移动到另一坐标点，插补加工出任意斜 率的直线。 指令格式：G01 X_ Y_ Z_ F_ ； 例如下图所示路径，要求用G01，坐标系原点O是程序 起始点，要求刀具由O点快速移动到A点，然后沿AB、 BC、CD、DA实现直线切削，再由A点快速返回程序起 始点O，其程序如下：,第三节 常用功能指令,N01 G92 X0 Y0； N10 G90 G00

16、 X10 Y12 ； N20 G01 Y28 F100； N30 X42； N40 Y12； N50 X10； N60 G00 X0 Y0； N80 M02；,第三节 常用功能指令,6. 平面选择指令 G17、G18、G19 功能：用来指定平面直线和圆弧插补、刀具补偿平面. 指令格式： G17；（设置加工平面为XY，数控铣床默认平面） G18；（设置加工平面为ZX，数控车床默认平面） G19；（设置加工平面为YZ）,第三节 常用功能指令,7. 圆弧插补指令 G02、G03 功能：G02为顺圆插补；G03为逆圆插补，用以在指定平 面内按设定的进给速度沿圆弧轨迹切削。 指令格式：,第三节 常用功能

17、指令,I、J、K：圆心相对于起点的增量 有些系统相反； 有些系统可由G90、G91决定 I、J、K是绝对或增量尺寸； 有些车削系统I可用直径值； 圆心角180，R为正； 180，R为负。 整圆不能用半径编程。 数控车床圆弧顺逆方向和铣床 相反。,第三节 常用功能指令,绝对坐标： G90 G03 X140. Y100. I-60. J0. F100.； G02 X120. Y60. I-50. J0； 相对坐标： G91 G03 X-60. Y60. I-60. J0 F100.； G02 X-20. Y-40. I-50.J0；,第三节 常用功能指令,例：精车凸凹球面。 绝对值方式： N006

18、0 G03 X44 Z-45.32 I0 K-28 F50; N0070 G02 X44 Z-75 I16.44 K-14.84 F50;,第三节 常用功能指令,例：铣削如图曲线，A点为起刀点，进给速度为100。 1)绝对值方式（圆心坐标法） G92 X0 Y18; G90 G02 X18 Y0 I0 J-18 F100; G03 X68 Y0 I25 J0; G02 X88 Y20 I0 J20; M02; 2)增量值方式（圆心坐标法） G92 X0 Y18; G91 G02 X18 Y-18 I0 J-18 F100; G03 X50 Y0 I25 J0; G02 X20 Y20 I0 J

19、20; M02；,第三节 常用功能指令,3) 绝对值方式（半径R法） G92 X0 Y18; G90 G02 X18 Y0 R18 F100; G03 X68 Y0 R25; G02 X88 Y20 R-20; M02; 4) 增量值方式（半径R法） G92 X0 Y18; G91 G02 X18 Y-18 R18 F100; G03 X50 Y0 R25; G02 X20 Y20 R-20; M02;,第三节 常用功能指令,8. 暂停指令 G04 G04可使刀具作短暂无进给加工。常用于车槽、镗平 面、锪孔等场合。 指令格式： G04 X_ 或 G04 P_ 用X地址时，单位为秒，可以用小数点

20、；用P地址时， 单位为毫秒，不能用小数点，如P1000表示暂停1秒。 例如：G91 G01 Z-7.0 F60；工进位置 G04 X5.0；刀具在孔底暂停5秒 G00 Z7.0；退回到工进位置,第三节 常用功能指令,9. 刀具长度补偿指令 G43、G44、G49 用于刀具轴向（Z方向）的补偿，它使刀具在Z方向上 实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置量，这样 刀具在长度方向发生变化时(刀具磨损、更换刀具)，可在 不改变程序的情况 下，通过修改偏置 量，加工出所要求 的零件尺寸。 例如：,第三节 常用功能指令,钻头刃磨后长度减少1.2mm，若不修改程序，则钻孔深 度将减少1.2mm。采用长度补

21、偿后，在程序运行中，让 刀具实际的位移量比给定值多运行一个偏置量1.2mm， 达到了规定要求。 指令格式： G43 Z_ H_ ; 刀具长度正补偿 G44 Z_ H_ ; 刀具长度负补偿 G49 ; 取消刀具长度补偿 H是偏置量存储器号，存储器中保存偏置量具体值，在 程序运行前设置。,第三节 常用功能指令,例：设定H01=-4.0（偏置值） G91 G00 G43 Z-32 H01; 实际Z向进给-32.0+(-4.0)=-36.0 G01 Z-21.0 F1000; Z向将从-36.0进给到-57.0 G00 G49 Z53.0; Z向将退到53.0+4.0，返回 到初始位置,第三节 常用功

22、能指令,10. 刀具半径补偿指令 G41、G42、G40 当编制零件加工的程序时不需要计算刀具中心运动轨 迹, 而只需按零件轮廓编程。在控制面板上用(CRT/ MDI) 方式，人工输入刀具半径值，数控系统便能自动的计算 出刀具中心的偏移向量。,第三节 常用功能指令,G41指令刀具左偏置：即沿刀具进给方向看去，刀具中 心在零件轮廓的左侧。 G42指令刀具右偏置：即沿刀具进给方向看去，刀具中 心在零件轮廓的右侧。,G41,G42,第三节 常用功能指令,G40 为取消刀补。 指令格式： G01 G41/G42 X_ Y_ F_ D_；刀具半径预存在D指定的存储器 G01 G40 X_ Y_； 可直接

23、按零件轮廓编程，不必考虑刀具半径的半径，从而简化编程； 当刀具磨损或重磨后，刀具半径减小，只需手工输入新的半径值，而不必修改程序；,第三节 常用功能指令,例：刀具半径补偿。 N10 G92 X0 Y0 Z10 N30 G90 G17 N40 G41 G00 X20 Y10 D01 N50 Z-10 N60 G01 Y50 F100 N70 X50 N80 Y20 N90 X10 N100 G00 Z10 N110 G40 X0 Y0 N120 M30,第三节 常用功能指令,二、辅助功能M指令 1、M00程序停止指令 M00指令实际上是一个暂停指令。功能是执行此指令后， 机床停止一切操作。按下控

24、制面板上的启动指令后，机 床重新启动, 继续执行后面的程序。 2、M01选择停止指令 M01指令的功能与M00相似，不同的是，M01只有在预 先按下控制面板上“选择停止开关”按钮的情况下，程 序才会停止。,第三节 常用功能指令,3、M02程序结束指令 M02指令的功能是程序全部结束。此时主轴停转、切削 液关闭，数控装置和机床复位。但该指令并不返回程序 起始位置。 4、M03、M08884、M05主轴正转、反转、停止指令 M03表示主轴正转，M04表示主轴反转。所谓主轴正转， 是从主轴向Z轴正向看，主轴顺时针转动；反之，则为 反转。M05表示主轴停止转动。 5、M06自动换刀指令 M06为手动或

25、自动换刀指令。当执行M06指令时，进给 停止，但主轴、切削液不停。,第三节 常用功能指令,6、M07、M08、M09冷却液开关指令 M07表示2号冷却液或雾状冷却液开。M08表示1号冷却 液或液状冷却液开。M09表示关闭冷却液开关. 7、M30程序结束指令 M30指令与M02指令的功能基本相同，不同的是，M30 能自动返回程序起始位置，为加工下一个工件作好准备。 8、M98、M99子程序调用与返回指令 子程序调用与返回， M98调用子程序，M99返回到调用点。,第三节 常用功能指令,格式： （其中 M98 P xxx xxxx）,子程序的格式，如： %0345 M99,调用子程序的格式，如：

26、M98 P0345 L2 P：被调用的子程序号 L：重复调用次数,第三节 常用功能指令,举例：一次装夹加工多个相同的零件，Z轴开始点为工件上方 100mm处，切深10mm。 O0001 N10 G90 G54 G00 X0 Y0 S1000 M03; N20 Z100; N30 M98 P100; N40 G90 G00 X80; N50 M98 P100; N60 G90 G00 X0 Y0 M05; N70 M30;,第三节 常用功能指令,子程序： O100 N10 G91 G00 Z-95; N20 G41 X40 Y20 D1; N30 G01 Z-15 F100; N40 Y30;

27、N50 X-10; N60 X10 Y30; N70 X40; N110 X-50; N80 X10 Y-30; N120 Z110; N90 X-10; N130 X-30 Y-30; N100 Y-20; N140 M99;,第四节 数控编程的工艺处理,一、数控加工工艺的特点 数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接 改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等， 使其成为成品或半成品的过程。 由于数控加工采用了数控机床，使得数控加工工艺上 也与普通加工工艺具有一定的差异。 普通加工工艺 许多具体工艺问题，如工步的划分与安排、刀具的几 何形状与尺寸、走刀路线、加工余量、切削用量等，

28、很 大程度上由操作人员根据实际经验决定, 在设计工艺规 程时进行过多的规定，零件的尺寸精度也可由试切保证。,第四节 数控编程的工艺处理,(2)加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地 进行人为调整。 数控加工工艺 (1) 所有工艺问题必须事先设计和安排好，并编入加工 程序中。数控工艺不仅包括详细的切削加工步骤，还包 括工夹具型号、规格、切削用量和其它特殊要求的内容， 以及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自动编程中 更需要确定详细的各种工艺参数。 (2)自适应性较差，加工过程中可能遇到的所有问题必 须事先精心考虑，否则导致严重的后果。,第四节 数控编程的工艺处理,例如：攻螺纹时，数控机床不

29、知道孔中是否已挤满切屑， 是否需要退刀清理一下切屑再继续加工。 (3)在数控加工中，刀具的移动轨迹是由插补运算完成的。 根据差补原理分析，在数控系统已定的条件下，进给速度 越快，则插补精度越低，导致工件的轮廓形状精度越差。 尤其在高精度加工时这种影响非常明显。 (4)在复杂形面的自动编程中必须先选定刀具再生成刀具中 心运动轨迹，因此对于不具有刀具补偿功能的数控机床来 说，若刀具预先选择不当，所编程序只能重写。,第四节 数控编程的工艺处理,二、数控加工工艺处理内容 加工零件的选择 数控工艺性分析 工艺路线制订 对刀点/走刀路线/切削量 工序设计 数控加工零件的选择,有毛坯和零件图样，选择数控机床

30、；,有数控机床，选择合适零件。,两种情况：,考虑因素主要有：,毛坯材料、类型； 零件轮廓复杂程度、尺寸大小； 加工内容及精度、零件批量。,第四节 数控编程的工艺处理,数控加工的工艺分析 零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则； 零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点; 零件外形、内腔最好采用统一几何类型和尺寸（减少刀具规格和换刀时间）； 内槽圆角半径不应过小。,切削用量的选择,切削深度 进给量进给速度 主轴转速,第四节 数控编程的工艺处理,切削深度 也称为吃刀量,主要根据工件的加工余量和由工件、刀具、 夹具、机床组成的工艺系统刚度所决定，在刚度允许的情 况下，最好在留出精加工余量

31、的基础上，一次切净余量， 这样可减少走刀次数，提高加工效率，同时又能提高加工 精度和改善表面质量。 进给速度 （1）当工件质量能得到保证时，为提高生产效率，可选 较高的进给速度。一般在100-200mm/min范围内选取。 （2）在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择 较低的进给速度，一般在 20-50mm/min范围内选取。,第四节 数控编程的工艺处理,（3）当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选 小些，一般在20-50mm/min范围内选取。 （4）刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以选 择该机床数控系统给定的最高进给速度。 主轴转速 根据已经选定的切削深度、进给量及刀具

32、耐用度选择切削速度。 S1000Vc/D,第四节 数控编程的工艺处理,对刀点与换刀点的确定,何谓对刀点？,刀位点 对刀点 换刀点（与换刀位置的区别）,相关概念,选择对刀点的原则： 选在零件的设计基准或工艺基准上，或与之相关的位置上。 选在对刀方便，便于测量的地方。 选在便于坐标计算的地方。,第四节 数控编程的工艺处理,刀位点：用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。,镗刀,钻头,立铣刀、端铣刀,面铣刀,指状铣刀,球头铣刀,车刀,第四节 数控编程的工艺处理,对刀点可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测量的点。 对刀点 确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了 对车削中心

33、、加工中心等多刀加工数控机床，因加 工过程中要进行换刀，故编程时应考虑不同工步间 的换刀问题。,对刀点:确定刀具与工件相对位置的点,换刀点,第四节 数控编程的工艺处理,加工路线确定 加工路线是指刀具相对于被加工工件的运动轨迹，不 但包含了工步的内容，而且也反映了工步的顺序。 保证零件的加工精度和表面粗糙度要求； 简化数值计算，减少程编工作量； 缩短加工路线，减少刀具空行程时间，提高加工效率。 进退刀位置 外轮廓加工时，铣刀的切入切 出应沿切线以保证零件轮廓的 光滑。,第四节 数控编程的工艺处理,(2) 消除反向运动间隙 例如在车床上加工台阶轴，两轴段直径精度要求较高， 图(a)中的加工路线会引

34、入坐标轴的反向运动间隙。 (b)增加了一段进给程序段，消除了反向间隙。,第四节 数控编程的工艺处理,例如位置精度要求较高的孔系加工，加工顺序安排不当会 受坐标轴反向运动间隙的影响。 图(a)中由于5、6孔与1、2、3、4孔定位方向相反，y方向 反向间隙增大 了定位误差。 图(b)的加工 顺序避免了 反向间隙的 引入。,第四节 数控编程的工艺处理,加工螺纹时，沿螺距方向的进给应和主轴转速保持严格的 速比关系，应避免在加减速阶段切削，为此要有引入距离 1和超越距离2。,第四节 数控编程的工艺处理,(3)凹槽的加工路线 在加工内腔轮廓时，用行切法则在每两次走刀的起点 与终点处会留下残余高度。用环切法

35、计算量大。先用行 切法，最后再环切一刀,可得到较好的效果。,第四节 数控编程的工艺处理,三、工艺文件制定 数控加工工艺文件主要包括工序卡、刀具调整卡、加工程序单。,数控加工工序卡片,第四节 数控编程的工艺处理,数控加工走刀路线图,第四节 数控编程的工艺处理,数控刀具卡片,第五节 编程中的数值计算,一、数值计算的一般计算内容 工件零件轮廓中的几何元素的基点 插补线段的节点 刀具中心位置 辅助计算等内容 基点：构成零件轮廓的各相邻几何元素之间的交点或切点。如两直线的交点、直线与圆弧的交点或切点、圆弧与二次曲线的交点或切点等等，均属基点。一般来说，基点的坐标根据图纸给定的尺寸，利用一般的解析几何或三

36、角函数关系不难求得。,第五节 编程中的数值计算,节点：在满足容差要求条件下用若干插补线段（如直线段或圆弧段等）去逼近实际轮廓曲线时，相邻两插补线段的交点。 刀具中心位置：刀具相对于每个切削点刀具中心所处的位置。因为刀具都有一定的半径，要使刀具的切削部位切过轮廓的基点和节点，必须对刀具进行一定的偏置。对于没有刀具偏置功能的数控系统，应计算出相对于基点和节点的刀具中心位置轨迹。对于具有刀具偏置功能的数控系统，加工某些内腔型面时，往往也要求计算出刀具中心轨迹的坐标数据。 辅助计算：如增量计算、脉冲数计算、辅助程序段计算.,第五节 编程中的数值计算,二、基点坐标的计算 两直线的交点、直线与圆弧的交点或

37、切点、圆弧与二次 曲线的交点或切点等等，均属基点。 1. 直线与圆弧相交或相切 已知直线方程，求以点(X0,Y0) 为圆心，半径为R的圆与该直线 的交点坐标。直线方程和圆方程 联立,第五节 编程中的数值计算,推算后给出标准计算公式： 得到交点坐标（xc,yc），其中xc较大者时取“”。 如果 ，说明直线和圆相切。,第五节 编程中的数值计算,2. 圆弧与圆弧相交或相切 对于两圆相交，联立两圆方程 推算后得到标准计算公式,第五节 编程中的数值计算,当两圆相切时,求xc较大值时取“”,第五节 编程中的数值计算,三、节点坐标的计算 对于只具有直线及圆弧插补功能的系统，若零件轮廓不是直线和圆弧组合而成，

38、则要用直线段或圆弧段去逼近轮廓曲线，故要进行相应的节点计算。 1. 用直线逼近轮廓曲线的节点计算 常用方法：等间距法、等弦长法(等步长法)、等误差法。 A. 等间距法 计算步骤为： (1) 将某一坐标轴分成相等的间距，如沿x轴取x为等间距长； (2) 由曲线方程 ，求得,第五节 编程中的数值计算,(3) , ,即节点坐标； (4) 将相邻节点连成直线，这些直线段就是曲线的逼近线段。 该方法计算简单， 但若使得逼近误差小， 就必须x小，使节 点增多，程序段增多。,第五节 编程中的数值计算,B. 等弦长法 等弦长是指逼近的直线段长度相等，而逼近误差则不一定相同。计算节点时，须保证最大逼近误差max

39、小于或等于容许的误差。图所示为一段轮廓曲线。设曲线方程为 y = f（x）， 则等弦长节点的计算 步骤为：,第五节 编程中的数值计算,(1)求曲线段的最小曲率半径Rmin 最大逼近误差max必在最小曲率半径Rmin处产生，已知 曲线曲率半径为： R = 1+（y）2 3/2 / y (1) 欲求最小曲率半径，应将式(1)对x求一阶导数，即 dR/dx = 3(y)2 y1+(y)21/2 - 1+(y)23/2 y /(y)2 令dR / dx = 0，得 3(y）2y-1+（y）2y= 0 由此可求出最小曲率半径处的x值。将此值代入(1)， 可得Rmin 。,第五节 编程中的数值计算,(2)

40、 求弦长h 在三角形ofg中，有 （/ 2）2 = R2 （R max ）2 取max =（一般取零件公差的1/51/10） R = Rmin ， 则逼近弦长为 (3) 求逼近节点 弦长确定之后，以曲线的起点a（x0，y0）为圆心，为半径作圆，该圆与曲线的交点b，即为第一个节点。即联立方程,第五节 编程中的数值计算,y = f（x） （x x0）2 + （y y0）2 = 8 Rmin 的解（x1，y1），即为b的坐标。再以b点为圆心，重复 (3)，即可求得下一节点。依此类推，可求得y = f（x） 的全部节点。 等弦长法，计算过程比较简单，但因弦长取决于最小 曲率半径，致使曲率变化较大时的节点过多过密，对于 曲率半径变化不是太大的的曲线加工较为有利。,第五节 编程中的数值计算,C. 等误差逼近法 可使各逼近直线段的逼近误差等于容许的误差。该 方法适用于轮廓曲率变化比较大、形状比较复杂的工件， 是逼近线段最少的方法。如图所示，设轮廓曲线方程为 y = f（x）， 逼近容差为， 则等误差法节 点的计算步骤 为：,第五节 编程中的数值计算,(1)以曲线起点（x0 ，y0）为圆心，为半径作允差圆,圆方 程为 （x x0）2 + （y y0）2 = 2 (2)作该圆与轮廓曲线y = f（x）的公切线，得到两切点 （0 ，0），（1