数控程序编制

第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程一 、 镗 铣 数 控 加 工 中 的 基 本 工 艺 问 题 1. 工 件 坐 标 系 的 确 定 及 程 序 原 点 的 设 置 2. 安 全 高 度 （ 加 工 录 像 ） 三 坐 标 立 式 加 工 中 心 四 坐 标 卧 式 加 工 中 心安 全 高 度安 全 面工 件 上 表 面 3. 进 刀 /退 刀 方 式 a) 切 线 方 向 进 刀 b) 侧 向 进 刀G02进 刀 线 (G42补 偿 ) G02退 刀 线 (G40取 消 G42)起 刀 点 与 退 刀 点 (G40)起 刀 点 (G40) 退 刀 点 (G40)G01进 刀 线 (G42补 偿 )G01退 刀 线（ G40取 消 G42）G42补 偿第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 4.刀 具 半 径 补 偿 a) 合 理 方 式 b) 不 合 理 方 式建 立 刀 具 半 径 补 偿切 入 点G42 G01起 刀 点理 论 轮 廓大 于 2倍 刀具 直 径 切 入 点G42 G01起 刀 点 理 论 轮 廓第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 5. 刀 具 半 径 确 定 对 于 铣 削 加 工 ， 精 加 工 刀 具 半 径 选 择 的 主 要 依 据 是零 件 加 工 轮 廓 和 加 工 轮 廓 凹 处 的 最 小 曲 率 半 径 或 圆弧 半 径 。 刀 具 半 径 应 小 于 该 最 小 曲 率 半 径 值 。 第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 图 中O X Y: 机 床 坐 标 系O X Y Z :工 件 坐 标 系图 中 的 相 对 位 置 表 示 工 件 在 机床 上 安 装 后 ， 工 件 坐 标 系 与 机床 坐 标 系 的 相 对 位 置 。 200 编 程 方 式 ： 绝 对 坐 标 方 式 ： 机 床 坐 标 系 绝 对 坐 标 方 式 ： 工 件 坐 标 系 相 对 坐 标 方 式 。 编 程 参 数 编 程 单 位 ： mm， 刀 具 半 径 (D01)： 8 mm ， 主 轴 转 速 ： 400r/min 进 给 速 度 ： 250mm/min 安 全 高 度 ： 35mm 200 1、 绝 对 坐 标 编 程 （ 机 床 坐 标 系 ）%MPF100N01 G90 G17 G00 G42 D01X50 Y70 S400 M03 M08 ；N02 Z- 240；N03 G01 X400 F250 ；N04 X300 Y370 ；N05 G03 X200 Y270 J-100 ；N06 G02 X100 Y170 I-100 ；N07 G01 Y50 ；N08 G00 G40 Z-165 M05 M09 ；N09 X300 Y120 ;N10 M02； 200 2、 绝 对 坐 标 编 程（ 工 件 坐 标 系 ： G92指 令 ）%MPF100N01 G92 X0 Y0 Z35；N02 G90 G17 G00 G42 D01 X-250 Y-50 S400 M03 M08 ；N03 Z-40 ；N04 G01 X100 F250 ；N05 X0 Y250 ；N06 G03 X-100 Y150 J-100；N07 G02 X-200 Y50 I-100 ；N08 G01 Y-70 ；N09 G00 G40 Z35 M05 M09 ；N10 X0 Y0;N11 M02 ； 200 3、 绝 对 坐 标 编 程（ 工 件 坐 标 系 ： G54指 令 ） 编 程 取 消 N01程 序 段 N02 改 成 ： N02 G90 G54 G17 G00 G42 D01 X-250 Y-50 S400 M03 M08； 其 余 同 上 。 参 数 设 置 在 G54画 面 下 设 置 ： X： 300 Y： 120 Z： - 200 4、 相 对 （ 增 量 ） 坐 标 编 程%MPF100;N01 G91 G17 G42 D01 G00 X-250 Y-50 S400 M03 M08；N02 Z-75；N03 G01 X350 F250；N04 X-100 Y300 ；N05 G03 X-100 Y-100 J-100 ；N06 G02 X-100 Y-100 I-100 ；N07 G01 Y-120 ；N08 G00 G40 Z75 M05 M09；N09 X200 Y70 ;N10 M02 ; 200 三 、 二 维 外 形 轮 廓 数 控 铣 削 加 工 及 其 编 程 举 例 1、 简 单 外 形 轮 廓 零 件 的 数 控 铣 削 加 工 及 其 编 程 30第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 30分 析（ 1） 零 件 图 已 知 某 外 形 轮 廓 的 零 件 图 ， 要 求 精 铣 其 外 形 轮廓 。 工 件 厚 度 20mm。（ 2） 刀 具 选 择 10mm的 立 铣 刀 。（ 3） 安 全 面 高 度 50mm。（ 4） 进 刀 /退 刀 方 式 离 开 工 件 20mm， 直 线 /圆 弧 引 入 切 向 进 刀 ， 直 线 退 刀 。 （ 5） 工 艺 路 线 走 刀 路 线 见 图 。 第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 30 % MPF006; /*第 006号 程 序 ,铣 削 外 形 轮 廓 零 件N05 G54 G90 G0 X0. Y0.; /*建 立 工 件 坐 标 系 ,并 快 速 运 动 到 原点 上 方N10 Z50. ; /*快 速 运 动 到 安 全 面 高 度N20 X-50. Y-40. S500 M03 M08; /*刀 具 移 到 工 件 外 ,启 动 主 轴N30 G01 Z-21. F20. ; /*G01下 刀 ,伸 出 去 1mmN40 G42 D01 Y-30. F100.; /*刀 具 半 径 补 偿 ,运 动 到 Y-30的 位 置 N50 G02 X-40. Y-20. I10. J0.; /*圆 弧 切 向 切 入第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 30N60 G01 X20.; N70 G03 X40. Y0. I0. J20.; /*逆 时 针 圆 弧 插 补N80 X-6.195 Y39.517 I-40. J0.; /* 逆 时 针 圆 弧 插 补N90 G01 X-40. Y20. ; N100 Y-20. ; N110 Y-30. ; /*直 线 退 刀/*取 消 刀 具 半 径 补 偿 ,退 刀 至 Y-40N120 G40 Y-40.; N130 G00 Z10.; /*抬 刀 至 安 全 面 高 度N140 X0. Y0. ; /*回 程 序 原 点 上 方N150 M30 ; /*程 序 结 束 并 返 回 第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 2、 简 单 内 轮 廓 及 型 腔 的 数 控 加 工 及 其 编 程 内 轮 廓 型 腔 零 件 图第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 分 析 ：（ 1） 零 件 图 已 知 某 内 轮 廓 型 腔 如 图 所 示 ， 要 求 对 该 型 腔 进 行 粗 、 精 加 工 。（ 2） 刀 具 选 择 粗 加 工 采 用 20mm的 立 铣 刀 ， 精 加 工 采 用 10mm的 键 槽 铣 刀 。（ 3） 安 全 面 高 度 10mm。（ 4） 进 刀 /退 刀 方 式 粗 加 工 从 中 心 工 艺 孔 垂 直 进 刀 ， 向 周 边 扩 展 。 为 此 ， 首 先 要 求 在 腔 槽 中 心 钻 好 一 20mm的 工 艺 孔 。（ 5） 工 艺 路 线 粗 加 工 分 四 层 切 削 加 工 ， 底 面 和 侧 面 各 留 0.5mm 的 精 加 工 余 量 。第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 图 4-10 内 轮 廓 型 腔 零 件 图型 腔 加 工 进 刀 方 式与 工 艺 路 线第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 % 008; /* 第 008号 程 序 ， 铣 削 型 腔N10 T01 M06; /* 选 1号 刀 具 ： 20mm立 铣 刀N20 G54 G90 G00 X0. Y0.; /* 建 立 工 件 坐 标 系N25 Z40. ; /* 刀 具 运 动 到 安 全 面 高 度N30 S275. M03 M08;/* 从 工 艺 孔 垂 直 进 刀 5mm， 至 高 度 25mm处 ， 第 一 层 粗 加 工 ./* 进 刀 至 第 一 圈 扩 槽 的 起 点 （ -17.5， 7.5） ， 并 开 始 扩 槽N40 G01 Z25.0 F20; N50 X-17.5 Y7.5 F60. ; N60 Y-7.5;N70 X17.5;N80 Y7.5;N90 X-17.5; /* 第 一 圈 扩 槽 结 束/* 进 刀 至 第 二 圈 的 起 点 （ -29.5， 19.5）/* 并 开 始 扩 槽N100 X-29.5 Y19.5 ; N110 Y-19.5; 第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 N120 X29.5;N130 Y19.5;N140 X-29.5; /* 第 二 圈 扩 槽 加 工 结 束N150 X0. Y0. ; /* 回 中 心 ， 第 一 层 粗 加 工 结 束/* 从 工 艺 孔 垂 直 进 刀 5mm， 至 高 度 20mm处 ， 第 二 层 粗 加 工/* 重 复 N50开 始 至 N150的 语 句 ， 开 始 第 二 层 粗 加 工N160 Z20. F20.; N170 X-17.5 Y7.5 F60.;N180 Y-7.5;N190 X17.5;N200 Y7.5;N210 X-17.5;N220 X29.5 Y19.5;第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 N230 Y-19.5;N240 X29.5;N250 Y19.5;N260 X-29.5;N270 X0.Y0. ; /* 回 中 心 ， 第 二 层 粗 加 工 结 束/* 从 工 艺 孔 垂 直 进 刀 5mm， 至 高 度 15mm处 ， 第 三 层 粗 加 工/* 重 复 N50开 始 至 N150的 语 句 ， 开 始 第 三 层 粗 加 工N280 Z15.F20. ; N290 X-17.5 Y7.5 F60. ; N300 Y-7.5 ;N310 X17.5 ;N320 Y7.5;N330 X-17.5;N340 X-29.5 Y19.5;N350 Y-19.5;第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 /* 从 工 艺 孔 垂 直 进 刀 4.5mm， 至 高 度 10.5mm处 ， 第 四 层 粗 加 工/* 重 复 N50开 始 至 N150的 语 句 ， 开 始 第 四 层 粗 加 工N400 Z10.5 F20.; N410 X-17.5 Y7.5 F60.; N420 Y-7.5;N430 X17.5;N440 Y7.5;N450 X-17.5;N460 X-29.5 Y19.5;N470 Y-19.5;N480 X29.5;N360 X29.5;N370 Y19.5;N380 X-29.5;N390 X0. Y0. ; /* 回 中 心 ， 第 三 层 粗 加 工 结 束第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 N490 Y19.5;N500 X-29.5; /* 第 四 层 粗 加 工 结 束N510 G00 Z40.; /* 抬 刀 至 安 全 面 高 度N520 T02 M06 ; /* 换 2号 刀 具 ， 10mm键 槽 铣 刀 进 行 精 加 工N530 G00 X0. Y0. Z40.;N540 S500 M3 M08;N550 G01 Z10. F20.; /* 从 中 心 垂 直 下 刀 至 图 样 要 求 高 度N560 X-11. Y1. F100.;/* 开 始 铣 削 型 腔 底 面 ， 第 一 圈 加 工 开 始N570 Y-1.;N580 X11.;N590 Y1.;N600 X-11.;第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 N610 X-19. Y9.; /* 型 腔 底 面 ， 第 二 圈 加 工 开 始N620 Y-9.;N630 X19.;N640 Y9.;N650 X-19.;/* 型 腔 底 面 ， 第 三 圈 加 工 开 始N660 X-27. Y17.; N670 Y-17.;N680 X27.;N690 Y17.;N700 X-27.;第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 /* 型 腔 底 面 ， 第 四 圈 加 工 开 始 ， 同 时 也 精 铣 型 腔 的 周 边N710 X-34. Y25. ; N720 G03 X-35. Y24. I0. J-1.; /* 不 设 刀 具 半 径 补 偿N730 G01 Y-24.;N740 G03 X-34. Y-25. I1. J0.;N750 G01 X34.;N760 G03 X35. Y-24. I0. J1.;N770 G01 Y24.;N780 G03 X34. Y25. I-1. J0.;N790 G01 X-34. ; /* 精 加 工 结 束N800G00 Z40. ; /* 抬 刀 至 安 全 高 度N810 M30; /* 程 序 结 束 并 返 回第 四 节 镗 铣 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程一 、 普 通 数 控 车 床 的 车 削 加 工 普 通 数 控 车 床 能 完 成 端 面 、 内 外 圆 、 倒 角 、 锥 面 、球 面 及 成 形 面 、 螺 纹 等 的 车 削 加 工 。 主 切 削 运 动 是 工 件 的 旋 转 ， 工 件 的 成 形 则 由 刀 具在 ZX平 面 内 的 插 补 运 动 保 证 。 加 工 轴 工 件 旋 转车 床车 刀 移 动 车 外 圆 车 端 面 钻 孔车 内 孔切 槽 切 断 车 锥 面车 型 面 车 螺 纹数控车削的基本特征与加工范围第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 数 控 车 削 加 工 ：要 保 证 车 削 加 工 精 度 ， 特 别 是 锥 面 和 成 形 表 面 的 精度 ， 需 要 准 确 测 量 车 刀 刀 尖 刀 刃 圆 弧 半 径 ， 并 采 用刀 尖 半 径 补 偿 （ TNR） 方 法 进 行 加 工 。 (仿 真 动 画 ） W Z主 切 削 运 动插 补 运 动(进 给 运 动 ) 第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 需 要 注 意 的 问 题 ：（ 1） 在 一 个 程 序 段 中 ， 可 以 采 用 绝 对 坐 标 编 程 、 增 量 坐 标 编 程 或二 者 混 合 编 程 。（ 2） 用 绝 对 坐 标 编 程 时 ， 坐 标 值 X取 工 件 的 直 径 ； 增 量 坐 标 编 程时 ， 用 径 向 实 际 位 移 量 的 2倍 值 表 示 ， 并 附 上 方 向 符 号 。（ 3） 为 提 高 工 件 的 径 向 尺 寸 精 度 ， X向 的 脉 冲 当 量 取 Z向 的 一 半 。 （ 4） 由 于 车 削 加 工 的 余 量 较 大 ， 因 此 ， 为 简 化 编 程 数 控 装 置 常 具备 不 同 形 式 的 固 定 循 环 。 (5) 编 程 时 ， 常 认 为 刀 尖 是 一 个 点 ， 而 实 际 中 刀 尖 为 一 个 半 径 不大 的 圆 弧 ， 因 此 需 要 对 刀 具 半 径 进 行 补 偿 。第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 W RX Z 程 序 原 点 350 X250车 削 加 工 程 序 原 点 的 确 定 第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 带 螺 纹 的 轴 类 零 件 数 控 车 削 加 工 及 其 手 工 编 程二 、 加 工 程 序 举 例第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 分 析A、 工 艺 路 线 先 倒 角 切 削 螺 纹 的 实 际 外 圆 47.8mm 切 削 锥 度 部 分 车 削 62mm外 圆 倒 角 车 削 80mm外 圆 切 削 圆 弧 部 分 车 削 85mm外 圆 。 切 槽 。 车 螺 纹 。第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程该 零 件 的 数 学 计 算 较 为 简 单 ,可 由 图 纸 尺 寸 直 接 进 行 编 程 。l在 螺 纹 加 工 中 ， 螺 纹 大 径 外 圆 面 实 际 车 削 尺 寸 D= 47.8 mm, 螺 纹 小 径 尺 寸 d= 45.8 mm; 加 工 中 分 4 次 车 削 ,各 次 进 给 量 分 别为 0.3mm, 0.3 mm, 0.25 mm 和 0.15 mm 。l 在 圆 弧 面 加 工 中 ， 圆 心 相 对 于 起 点 的 坐 标 为 I=126.49 /2 mm K=-30mm. ）B、 数 学 计 算 C、 选 择 刀 具 及 画 出 刀 具 布 置 图 根 据 加 工 要 求 ,选 用 三 把 刀 具 。 号 刀 车 外 圆 ， 号 刀 切 槽 ， 号 刀 车 螺 纹 。 刀 具 布 置 如 下 图 所 示 。 采 用 对 刀 仪 对 刀 ， 螺 纹 刀 尖 相 对 与 号 刀 尖 在 Z向 位 置 15mm。 编 程 之 前 ,应 正 确 的 选 择 换 刀 点 ， 以 便 在 换 刀 过 程 中 ， 刀 具 与工 件 、 机 床 和 夹 具 不 会 碰 撞 。D、 确 定 切 削 用 量 车 外 圆 ， 主 轴 转 速 为 S630， 进 给 速 度 为 F150。 切 槽 时 ， 主 轴 转 速 为 S315， 进 给 速 度 为 F10。 切 削 螺 纹 时 ， 主 轴 转 速 为 S200， 进 给 速 度 为 F150。第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 O0004 /*程 序 号N10 G50 X200. Z350. /*建 立 工 件 坐 标 系N20 G00 X41.8 Z292. S630 M03 T1 M08 /*刀 具 快 速 接 近 工 件 ，启 动 主 轴 ,开 冷 却 液N30 G01 X47.8 Z289. F150. /*倒 角 N40 U0 W-59 /*车 47.8mm外 圆 ,增 量 坐 标 编 程 N50 X50. /*退 刀 ,绝 对 坐 标 与 增 量 坐 标 混 合 编 程N60 X62.W-60. /*车 锥 度 ,绝 对 坐 标 与 增 量 坐 标 混 合 编 程第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 N70 U0 Z155 /*车 62 mm外 圆 , 绝 对 坐 标 与 增 量 坐 标 混 合 编 程N80 X78.W0 /*退 刀 ,绝 对 坐 标 与 增 量 坐 标 混 合 编 程N90 X80.W-1. /*倒 角 , 绝 对 坐 标 与 增 量 坐 标 混 合 编 程N100 U0 W-19. /*车 80 mm外 圆 , 绝 对 坐 标 与 增 量 坐 标 混 合 编 程N110 G02 U0 W-60.I126.49 K-30. /*车 半 径 等 于 70mm的 圆 弧 ,I、 K表示 圆 心 相 对 于 圆 弧 起 点 的 坐 标N120 G01 U0 Z65. /*车 80 mm外 圆N130 X90 W0 /*退 刀第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 N140 G00 X200. Z350. M05 M09 /*快 速 退 回 到 起 始 点 ,主 轴 停 ,冷 却 液 关N150 X51. Z230. S315 M03 T2 M08 /*换 2#刀 具 ,快 速 接 近 工 件 ,启 动 主 轴 ,开 冷 却 液N160 G01 X45. W0 F10. /*切 槽N170 G04 U50 /*延 时 50ms,G04为 延 时 指 令N180 G00 X51 /*退 刀N190 X200.Z350.M05 M09 /*快 速 退 回 到 起 始 点 ,主 轴 停 ,冷 却 液 关M200 G00 X52. Z296. S100 M03 T3 M08 /*换 3#刀 具 ,快 速 接 近 工 件 ,启 动 主 轴 ,开 冷 却 液第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 M210 G92 X47.2 Z231.5 F150. ； /* G92车 螺 纹 ,切 至 深 度0.3=(47.8-47.2)/2M220 I-0.60 K0 ； /*车 螺 纹 ,切 至 深 度 0.6=0.3+0.6/2， I、 K为 X、Y自 动 叠 加M230 I-0.50 /*车 螺 纹 ,切 至 深 度 0.85=0.6+0.5/2M240 I-0.30 /*车 螺 纹 ,切 至 深 度 1.0=0.85+0.3/2M250 G00 X200. Z350. M02 /*快 速 退 回 到 起 始 点 ,程 序 结 束 第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 三 、 车 削 加 工 循 环 X Z 9.08.27.26.26.04.02.50.966 a） b)30oa） 零 件 图 b） 车 削 循 环 第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 N100 G90 G00 X9.2 Z0.1 ; /*起 刀 点N110 G68 X6.0 Z0.1 I0.01 K0.008 P1 500 P2 560 P3 0.125 ; /* G68表示 车 削 循 环 加 工 ， X、 Z为 轮 廓 的 起 点 ， I,K为 X,Z方 向 的 加 工余 量 ； P1为 轮 廓 定 义 的 起 始 语 句 ， P2为 轮 廓 定 义 的 终 止 语 句 ，P3为 直 径 方 向 的 最 大 切 削 深 度 N500 G01 Z0.0 ;N510 X6.2 Z-0.2;N520 X7.2 Z-0.996;N530 G63 X8.2 P1 -45. P2 0.1; /* G63为 倒 角 加 工 循 环 ， P1为 倒 角 相 对 于 Z轴 的 角 度 ；P2为 倒 角 在 X方 向 的 宽 度N540 G01 Z-2.5;N550 G63 X9.0 P1 -45. P2 0.1; N560 G01 Z-3.0; XZ 9.08.27.26.26.04.02.50.966 a） b)30o 第 五 节 车 削 数 控 加 工 及 其 手 工 编 程 自 动 编 程 是 使 用 计 算 机 辅 助 编 制 数 控 机 床 零 件 加 工 程 序 的 过 程或 方 法 。 编 程 人 员 根 据 零 件 设 计 要 求 和 现 有 工 艺 ， 使 用 自 动 编 程 软 件生 成 刀 位 数 据 文 件 CLF， 再 进 行 后 置 处 理 ， 生 成 加 工 程 序 ， 然 后通 过 磁 盘 、 （ 纸 带 ） 或 通 讯 接 口 输 入 数 控 机 床 。 自 动 编 程 的 特 点 编 程 工 作 效 率 高 ， 可 解 决 手 工 编 程 无 法 解 决的 许 多 复 杂 形 状 零 件 的 编 程 难 题 。 由 于 计 算 机 自 动 编 程 代 替 程 序编 制 人 员 完 成 了 繁 琐 的 数 值 计 算 ， 可 提 高 编 程 效 率 几 十 倍 乃 至 上百 倍 。 自 动 编 程 时 ， 数 学 处 理 、 编 写 程 序 、 检 验 程 序 等 工 作 是 由 计算 机 自 动 完 成 的 ， 由 于 计 算 机 可 自 动 绘 制 出 刀 具 中 心 运 动 轨 迹 ，使 编 程 人 员 可 及 时 检 查 程 序 是 否 正 确 ， 需 要 时 可 及 时 修 改 ， 以 获得 正 确 的 程 序 。第 六 节 自 动 编 程 概 述 一 、 自 动 编 程 的 概 念 二 、 自 动 编 程 方 式 的 分 类1. 语 言 自 动 编 程q APT（ Automatically Programmed Tool） 语 言 是 一 种 对 工 件 、 刀具 的 几 何 形 状 及 刀 具 相 对 于 工 件 的 运 动 进 行 定 义 时 所 用 的 一 种 接近 英 语 的 符 号 语 言 。q 例 如 ： CUTTER/10 刀 具 直 径 10mm LN1=LINE/20， 20， 20， 70 CIR=CIRCLE/10， 0， 50， 50， 100 FROM/SETPT 从 点 SETPT开 始 运 动 FEDRAT/200 进 给 速 度 200mm/min GOTO/PT1 刀 具 运 动 到 点 PT1的 位 置 第 六 节 自 动 编 程 概 述 数 控 语 言 自 动 编 程 系 统 一 般 处 理 流 程 从 流 程 图 中 可 以 看 出 ， 数 控 语 言 自 动 编 程 系 统 主 要 由 零 件 源 程 序 和编 译 软 件 组 成 。零件图 零件源程序 翻译 计算 后置处理通 用 计 算 机 编 译 程 序（ 软 件 程 序 ） 加 工程 序 单/ 纸 带 编 程 人 员 直 接 输 入 各 种 图 形 要 素 ， 建 立 加 工 对 象 的 几 何 模 型 ，然 后 在 模 型 上 进 行 工 艺 规 划 、 选 择 刀 具 、 确 定 切 削 用 量 及 走 刀 方式 ， 然 后 由 计 算 机 自 动 完 成 机 床 刀 具 运 动 轨 迹 数 据 的 计 算 、 加 工程 序 的 编 制 和 控 制 介 质 的 制 备 (或 加 工 程 序 的 输 入 )等 工 作 。 此 外 ，自 动 编 程 系 统 还 能 对 生 成 的 程 序 进 行 检 查 与 模 拟 仿 真 。 不 需 要 使 用 数 控 语 言 （ APT源 程 序 ） ； 具 有 形 象 、 直 观 、 高 效等 优 点 。 目 前 很 多 CAD/CAM软 件 都 是 这 种 方 式 。图 形 自 动 编 程第 六 节 自 动 编 程 概 述 交 互 式 图 形 自 动 编 程 软 件 已 成 为 国 内 外 流 行 的 CAD/CAM软 件普 遍 采 用 的 数 控 编 程 方 法 ， 图 形 自 动 编 程 系 统 实 现 了 从 图 样 模型 数 控 编 程 加 工 的 一 体 化 ， 它 分 为 三 个 主 要 处 理 过 程 ： 零 件 几 何 造 型 ， 生 成 刀 具 路 径 文 件 ， 模 拟 仿 真三 .图 形 自 动 编 程 的 工 作 原 理第 六 节 自 动 编 程 概 述 有 三 种 方 法 获 取 和 建 立 零 件 几 何 模 型 ： 利 用 软 件 本 身 提 供 的 CAD设 计 模 块 ； 将 其 他 CAD/CAM系 统 生 成 的 图 形 ， 通 过 标 准 图 形 转 换 接 口 (如 STEP、 DXFIGES、 STL、 DWGPARASLD、 CADL、 NFL 等 )， 转 换 成 本 软 件 系 统 的 图 形 格 式 ； 利 用 三 坐 标 测 量 机 数 据 或 三 维 多 层 扫 描 数 据 。1. 零 件 几 何 造 型第 六 节 自 动 编 程 概 述 根 据 CAM软 件 要 求 ， 确 定 加 工 类 型 (如 轮 廓 、 点 位 、 挖 槽 或 曲 面 加 工 等 )； 用 光 标 选 择 加 工 部 位 ， 选 择 走 刀 路 线 或 切 削 方 式 ； 选 取 或 输 入 刀 具 类 型 、 刀 号 、 刀 具 直 径 、 刀 具 补 偿 号 、 加 工余 量 、 进 给 速 度 、 主 轴 转 速 、 退 刀 安 全 高 度 、 粗 (精 )切 削 次 数 及 余量 、 刀 具 半 径 长 度 补 偿 状 况 、 进 退 刀 延 伸 线 值 等 加 工 所 需 的 全 部工 艺 切 削 参 数 ； 自 动 编 程 系 统 根 据 零 件 几 何 模 型 和 工 艺 参 数 ， 生 成 刀 具 运动 轨 迹 数 据 ， 即 刀 位 文 件 。注 意 ： 刀 位 文 件 是 中 性 文 件 ， 与 数 控 系 统 和 数 控 机 床 无 关 !2. 生 成 刀 具 路 径第 六 节 自 动 编 程 概 述 后 置 处 理 的 目 的 是 将 刀 位 文 件 生 成 针 对 某 一 特 定 数 控 装 置 的加 工 程 序 。 不 同 数 控 装 置 的 指 令 格 式 不 尽 相 同 ， 因 此 自 动 编 程 系 统 需提 供 针 对 不 同 数 控 装 置 的 专 用 或 通 用 后 置 处 理 文 件 ； 早 期 的 后 置 处 理 文 件 不 开 放 ， 用 户 无 法 修 改 ； 目 前 大 多 数CAD/CAM软 件 提 供 开 放 式 的 通 用 后 置 处 理 文 件 ； 3. 后 置 处 理 模 拟 显 示 刀 具 运 动 的 加 工 轨 迹 ， 可 以 直 观 地 检 查 编 程 过 程 中可 能 出 现 的 错 误 。4.模 拟 仿 真第 六 节 自 动 编 程 概 述 基 于 CAD/CAM软 件 的 数 控 自 动 编 程 的 基 本 步 骤 如 下 图 所 示 ：四 .自 动 编 程 的 基 本 步 骤 (与 手 工 编 程 相 比 较 )加 工零 件及 其工 艺分 析 加工部位建模 工艺参数输入 刀 具轨 迹生 成与 编辑 后置 处理 加工程序输出刀 具 轨 迹 验 证 、 仿 真错 误第 六 节 自 动 编 程 概 述 与 手 动 编 程 一 样 ， 加 工 零 件 及 其 工 艺 分 析 是 数 控 编 程 的 基 础 。目 前 这 项 工 作 主 要 还 需 人 工 来 做 ， 随 着 CAPP技 术 的 发 展 ， 将 逐 渐由 CAPP或 借 助 CAPP来 完 成 。 主 要 任 务 有 ：1. 加 工 零 件 及 其 工 艺 分 析 零 件 几 何 尺 寸 、 公 差 及 精 度 要 求 的 核 准 ； 确 定 加 工 方 法 、 工 夹 量 具 及 刀 具 ； 确 定 编 程 原 点 及 编 程 坐 标 系 ； 确 定 走 刀 路 线 及 工 艺 参 数 ；第 六 节 自 动 编 程 概 述 与 前 述 相 同 ， 有 三 种 方 法 获 取 和 建 立 零 件 几 何 模 型 ： 利 用 软 件 本 身 提 供 的 CAD设 计 模 块 ； 将 其 他 CAD/CAM系 统 生 成 的 图 形 ， 通 过 标 准 图 形 转 换 接 口 (如 STEP、 DXFIGES、 STL、 DWGPARASLD、 CADL、 NFL 等 )， 转 换 成 本 软 件 系 统 的 图 形 格 式 ； 利 用 三 坐 标 测 量 机 数 据 或 三 维 多 层 扫 描 数 据 。2. 加 工 部 位 造 型第 六 节 自 动 编 程 概 述 将 工 艺 分 析 中 的 工 艺 参 数 输 入 到 自 动 编 程 系 统 中 ， 常 见 的 工 艺参 数 有 ：3. 工 艺 参 数 输 入 刀 具 类 型 、 尺 寸 与 材 料 ； 切 削 用 量 ， 如 主 轴 转 速 、 进 给 速 度 、 切 削 深 度 及 加 工 余 量 等 ； 毛 坯 信 息 ， 如 尺 寸 、 材 料 等 ； 其 他 信 息 ， 如 安 全 平 面 、 线 性 逼 近 误 差 、 刀 具 轨 迹 间 的 残 留高 度 、 进 退 刀 方 式 、 走 刀 方 式 、 冷 却 方 式 等 。第 六 节 自 动 编 程 概 述 自 动 编 程 系 统 将 根 据 几 何 信 息 与 工 艺 信 息 ， 自 动 完 成 基 点 和 节点 计 算 ， 并 对 数 据 进 行 编 排 ， 形 成 刀 位 数 据 ； 刀 位 轨 迹 生 成 后 ， 自 动 编 程 系 统 将 刀 具 轨 迹 显 示 出 来 ， 如 果 有不 合 适 的 地 方 ， 可 在 人 工 交 互 方 式 下 对 刀 具 轨 迹 进 行 编 辑 与 修 改 。4. 刀 具 轨 迹 生 成 与 编 辑 自 动 编 程 系 统 提 供 验 证 与 仿 真 模 块 ， 可 以 检 查 刀 具 轨 迹 的 正 确性 与 合 理 性 。 验 证 模 块 指 通 过 模 拟 加 工 过 程 来 检 验 加 工 中 是 否 过切 ， 刀 具 与 约 束 面 是 否 发 生 干 涉 与 碰 撞 等 ； 仿 真 模 块 是 将 加 工 过程 中 的 零 件 模 型 、 机 床 模 型 、 夹 具 模 型 及 刀 具 模 型 用 图 形 动 态 显示 出 来 ， 基 本 具 有 试 切 加 工 的 效 果 。5. 刀 具 轨 迹 的 验 证 与 仿 真第 六 节 自 动 编 程 概 述 将 刀 位 数 据 文 件 转 换 为 数 控 装 置 能 接 受 的 数 控 加 工 程 序 。6. 后 置 处 理 将 加 工 程 序 利 用 打 印 机 打 印 清 单 ， 供 人 工 阅 读 ； 将 加 工 程 序 存 入 存 储 介 质 ， 包 括 穿 孔 纸 带 、 磁 盘 、光 盘 和 U盘 等 ， 用 于 保 存 或 转 移 到 数 控 机 床 上 使 用 ； 通 过 标 准 通 信 接 口 ， 将 加 工 程 序 直 接 送 给 数 控 装 置 ；7. 加 工 程 序 输 出第 六 节 自 动 编 程 概 述 五 .国 内 外 典 型 的 CAM软 件 简 介1. Pro/Engineer软 件Pro/ENGINEER是 美 国 PTC(Parametric Technology Corporation)公司 推 出 的 CAD/CAM/CAE系 统 软 件 ， 是 目 前 专 业 设 计 人 员 广 泛使 用 的 软 件 之 一 。l Pro/ENGINEER被 广 泛 地 应 用 于 机 械 、 电 子 、 工 业 造 型 、航 空 航 天 与 家 电 等 领 域 ， 已 经 成 为 “ 信 息 化 带 动 工 业 化 ” 的重 要 工 具 软 件 。l 它 集 零 件 设 计 、 装 配 、 工 程 图 、 钣 金 设 计 、 模 具 设 计 、NC加 工 、 造 型 设 计 、 逆 向 工 程 、 运 动 模 拟 以 及 有 限 元 分 析 等功 能 于 一 体 ， 涵 盖 了 产 品 设 计 制 造 的 全 过 程 ， 功 能 强 大 ， 逐渐 成 为 了 业 界 新 标 准 。 第 六 节 自 动 编 程 概 述 单 一 数 据 库 ， 使 得 整 个 设 计 过 程 中 任 何 一 处 改 动 ， 可 以反 应 在 整 个 设 计 制 造 的 相 关 环 节 上 ；Pro/E的 产 品 造 型 功 能 具 有 以 下 特 性 ：(1). Pro/Engineer软 件 的 三 维 造 型 功 能 特 征 功 能 和 参 数 化 设计 ， Pro/E软 件 就 是 采 参数 化 设 计 的 、 基 于 特 征的 实 体 模 型 化 系 统 。第 六 节 自 动 编 程 概 述 定 义 截 面 轮 廓 ；对 草 图 施 加 尺 寸 约 束 和 几 何 约 束 。二维草图 拉 伸 、 旋 转 、 扫 掠 、 混 成 等 。基本特征 切 割 、 打 孔 、 拔 模 斜 度 、 倒 斜 角 、倒 圆 角 、 抽 壳 、 阵 列 、 复 制 等 。设计特征 修 改 草 图 、 修 改 特 征 、 修 改 各 类参 数 。修改特征 动 态 观 察 、 渲 染 处 理 等 。三维 实体 几何造型过程第 六 节 自 动 编 程 概 述 (2). Pro/Engineer软 件 的 CAM功 能l 建 立 数 控 加 工 模 型l 创 建 操 作l 定 义 机 床l 创 建 夹 具l 创 建 坐 标 系l 创 建 数 控 加 工 轨 迹l 创 建 退 刀 面l 其 它 （ 材 料 去 除 ， 刀 位数 据 文 件 以 及 后 置 处 理等 ）第 六 节 自 动 编 程 概 述 UG： Unigraphics 是 美 国 Unigraphics Solution公 司 开 发 的 一 套 集CAD、 CAM、 CAE 功 能 于 一 体 的 三 维 参 数 化 软 件 ， 现 被 西 门子 公 司 收 购 ， 是 当 今 最 先 进 的 计 算 机 辅 助 设 计 、 分 析 和 制 造 的软 件 ， 用 于 航 空 、 航 天 、 汽 车 、 轮 船 、 通 用 机 械 和 电 子 等 工 业领 域 。 UG软 件 在 CAM领 域 处 于 领 先 的 地 位 ， 产 生 于 美 国 麦 道飞 机 公 司 ， 是 飞 机 零 件 数 控 加 工 首 选 编 程 工 具 。2. UG第 六 节 自 动 编 程 概 述 3. CATIA Catia是 法 国 达 索 （ Dassault） ） 公 司 推 出 的 产 品 ， 法 制 幻 影 系 列战 斗 机 、 波 音 737、 777的 开 发 设 计 均 采 用 Catia。 CATIA据 有 强 大的 曲 面 造 型 功 能 ， 在 所 有 的 CAD三 维 软 件 位 居 前 列 ， 广 泛 应 用 于国 内 的 航 空 航 天 企 业 、 研 究 所 ， 以 逐 步 取 代 UG成 为 复 杂 型 面 设 计的 首 选 。 CATIA具 有 较 强 的 编 程 能 力 ， 可 满 足 复 杂 零 件 的 数 控 加工 要 求 。 目 前 一 些 领 域 采 取 CATIA设 计 建 模 ， UG编 程 加 工 ， 二 者结 合 ， 搭 配 使 用 。第 六 节 自 动 编 程 概 述 4. MasterCAM Mastercam是 美 国 CNC软 件 公 司 开 发 的 CAD/CAM一 体 化 软 件 。它 集 二 维 绘 图 ， 三 维 实 体 ， 曲 面 设 计 ， 数 控 编 程 ， 刀 具 路 径 模拟 等 功 能 于 一 身 ， 对 系 统 运 行 环 境 要 求 较 低 。 Master Cam 具 有较 强 的 曲 面 粗 加 工 及 曲 面 精 加 工 的 功 能 ， 曲 面 精 加 工 有 多 种 选择 方 式 ， 可 以 满 足 复 杂 零 件 的 曲 面 加 工 要 求 ， 同 时 具 备 多 轴 加工 功 能 。 由 于 价 格 低 廉 ， 性 能 优 越 ， 成 为 国 内 民 用 行 业 数 控 编程 软 件 的 首 选 。第 六 节 自 动 编 程 概 述 5. CAXACAXA制 造 工 程 师 是 北 京 北 航 海 尔 软 件 有 限 公 司 推 出 一 款 全 国 产化 的 CAD CAM产 品 ， 为 国 产 CAD CAM软 件 在 国 内 CAM市 场中 占 据 了 一 席 之 地 。 作 为 我 国 制 造 业 信 息 化 领 域 自 主 知 识 产 权 软件 优 秀 代 表 和 知 名 品 牌 ， CAXA已 经 成 为 我 国 CAD/CAM/PDM业界 的 领 导 者 和 主 要 供 应 商 。 CAXA制 造 工 程 师 是 一 款 面 向 二 至 五轴 数 控 铣 床 与 加 工 中 心 、 具有 良 好 工 艺 性 能 的 铣 削 /钻 削数 控 加 工 编 程 软 件 。 该 软 件性 能 优 越 ， 价 格 适 中 ， 在 国内 市 场 颇 受 欢 迎 。第 六 节 自 动 编 程 概 述 六 、 自 动 编 程 系 统 的 发 展 趋 势 1. 从 系 统 结 构 来 看 ， 将 趋 于 模 块 化 。 根 据 用 户 不 同 ， 选 择 不 同 模块 组 成 专 用 系 统 ， 使 效 率 更 高 ， 实 用 性 更 强 ， 从 而 解 决 大 而 全与 小 而 专 的 矛 盾 。2. 从 加 工 角 度 来 看 ， 系 统 中 工 艺 处 理 能 力 将 逐 步 得 到 加 强 ， 使 自动 编 程 从 仅 仅 代 替 人 进 行 数 学 计 算 与 编 写 程 序 单 扩 展 到 数 控 程序 编 制 的 全 过 程 。3. 从 系 统 输 入 角 度 看 ， 将 逐 步 由 面 向 点 、 线 、 面 等 几 何 要 素 发 展到 面 向 面 、 孔 、 槽 等 工 程 要 素 。 系 统 造 型 将 更 加 丰 富 、 算 法 更先 进 、 理 论 更 完 善 、 误 差 更 小 。4. 系 统 的 集 成 化 ： CAM应 与 CAD（ 计 算 机 辅 助 设 计 ） 、 CAPP（ 计算 机 辅 助 工 艺 过 程 设 计 ） 、 CAT（ 计 算 机 辅 助 检 测 ） 一 体 化 ，使 产 品 从 设 计 到 制 造 全 过 程 更 系 统 、 更 科 学 。第 六 节 自 动 编 程 概 述 5. 系 统 的 智 能 化 与 自 动 化 ： 随 着 人 工 智 能 等 技 术 的 引 进 ， 使 自 动编 程 系 统 具 有 一 定 的 智 能 ， 从 而 使 人 工 参 与 更 少 ， 系 统 自 动 化进 一 步 提 高 。6. 系 统 的 网 络 化 ： 数 控 自 动 编 程 系 统 能 随 时 与 设 计 系 统 、 工 艺 系统 相 沟 通 （ 得 到 相 关 信 息 并 可 以 进 行 一 定 的 反 馈 ） ， 能 通 过 系统 中 的 通 讯 软 件 及 DNC软 件 将 生 成 的 加 工 程 序 传 送 给 机 床 。7. 系 统 的 并 行 化 ： 可 实 现 一 定 程 度 的 并 行 化 ， 即 在 零 件 设 计 过 程中 就 考 虑 工 艺 与 加 工 问 题 ， 从 而 提 高 效 率 ， 缩 短 生 产 周 期 。8. 系 统 的 虚 拟 化 ： 逐 步 引 入 虚 拟 现 实 技 术 ， 使 动 态 仿 真 更 加 真 实可 靠 ， 从 而 不 必 进 行 任 何 实 际 加 工 ， 就 可 以 对 零 件 的 设 计 、 工艺 、 编 程 进 行 评 估 。第 六 节 自 动 编 程 概 述 9 . 试 编 写 加 工 图 2 -7 0 所 示 零 件 外 轮 廓 的 数 控 加 工 程 序 。第 2章 作 业 （ 1， P7 1 页 ） 1 2 . 试 编 制 精 加 工 图 2 -7 3 所 示 轴 类 零 件 的 数 控 车 削 程 序 。第 2章 作 业 （ 2， P7 2 页 ） 铣 削 刀 具 ： 面 铣 刀 方 肩铣 刀仿 形 铣 刀 三 面 刃 和螺 纹 铣 刀整 体 硬 质合 金 铣 刀 车 削 刀 具 ：外 圆 车 刀 内 孔 车 刀螺 纹 车 刀 钻 削 刀 具 ： 铰 刀钻 头 丝 锥 常 用 刀 柄面 铣 刀 刀 柄 整 体 钻 夹 头 刀 柄 镗 刀 柄 莫 式锥 度刀 柄 快 换 式丝 锥 刀柄钻 夹 头刀 柄 ER弹 簧 夹 头 刀 柄 ER弹 簧 夹 头 侧 压 式 立 铣 刀 柄