数控加工的程序

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章,数,数控,加,加工的程,序,序,第一节,数,数,控,控程序编,制,制的基础,一、数控,编,编程的内,容,容,零件加工,程,程序编制,就,就是将零,件,件加工顺,序,序，刀具,与,与工件相,对,对运动轨,迹,迹的尺寸,数,数据，工,艺,艺参数（,主,主轴运动,、,、进给运,动,动的速度,，,，切削深,度,度等），,以,以及辅助,操,操作（主,轴,轴正、反,转,转，刀具,交,交换，冷,却,却液开、,关,关，工件,夹,夹紧、松,开,开等）等,加,加工信息,，,，用规定,的,的代码（,由,由文字、,符,符号、数,字,字组成）,，,，按照一,定,定格式编,写,写成加工,程,程序单，,并,并将程序,单,单上的信,息,息通过控,制,制介质或,直,直接输入,到,到CNC,装,装置中，,进,进行防真,、,、试切、,修,修正，正,确,确无误后,再,再用其进,行,行自动加,工,工。,二、数控,编,编程的步,骤,骤：,分析零件图,纸,纸,工艺处理,数值计算,编写程序单,制作控制介,质,质,程序校核,修改,数控机床,（一）分析,零,零件图纸及,工,工艺处理,1 确定工,件,件的装夹方,法,法,数控加工对,夹,夹具的主要,要,要求：一是,要,要保证夹具,本,本身在机床,上,上安装准确,；,；二是容易,协,协调零件和,机,机床坐标系,的,的尺寸关系,。,。,选用或设计,夹,夹具时，应,注,注意以下几,点,点：,（1）尽量,选,选用可调试,、,、组合式等,标,标准化、通,用,用化和自动,化,化夹具，应,尽,尽量避免设,计,计专用夹具,。,。,（2）装卸,工,工件要迅速,，,，以缩短数,控,控机床停机,时,时间。,（3）零件,的,的加工部位,要,要敞开，不,致,致因夹具的,具,具体结构影,响,响刀具的走,刀,刀。,（4）夹具,安,安装在机床,上,上要准确可,靠,靠，要考虑,必,必要的定位,安,安装基准，,以,以保证工件,在,在正确位置,上,上按程序进,行,行加工。,（5）在有,条,条件的情况,下,下，尽量选,用,用便于操作,的,的气动、液,压,压夹具。,2,对,对刀,点,点和,换,换刀,点,点的,确,确定,对刀,点,点,是指,在,在数,控,控机,床,床上,加,加工,零,零件,时,时，,刀,刀具,相,相对,零,零件,运,运动,的,的起,始,始点,。,。所,以,以对,刀,刀点,也,也称,做,做程,序,序起,点,点或,起,起刀,点,点。,刀,刀具,在,在机,床,床上,的,的位,置,置是,由,由“,刀,刀位,点,点”,的,的位,置,置来,表,表示,的,的,刀位,点,点是,指,指确,定,定刀,具,具位,置,置的,特,特征,点,点。,对,对立,铣,铣刀,、,、端,铣,铣刀,和,和钻,头,头是,指,指它,们,们的,底,底面,中,中心,；,；对,球,球头,铣,铣刀,是,是指,球,球头,球,球心,；,；对,车,车刀,和,和镗,刀,刀是,指,指它,们,们的,刀,刀尖,。,。,对刀,点,点的,选,选择,原,原则,：,：,1）,零,零件,上,上或,零,零件,外,外都,可,可作,为,为对,刀点,，,，但,应,应尽,量,量选,在,在零,件,件的,设,设计,基准,或,或工,艺,艺基,准,准上,。,。,2）,对,对刀,点,点应,选,选在,对,对刀,方,方便,的,的,地方,。,。,3）,对,对刀,点,点的,选,选择,应,应便,于,于坐,标,标,值的,计,计算,。,。,换刀,点,点,的位,置,置应,根,根据,换,换刀,时,时刀,具,具不,碰伤,工,工件,、,、夹,具,具和,机,机床,的,的原,则,则而,定,定。,x,0,y,0,x,1,y,1,对刀,点,点,换刀,点,点,机床,零,零点,工件,零,零点,3,确,确定,加,加工,路,路线,加工,路,路线,又,又称,走,走刀,路,路线,，,，是,指,指数,控,控机,床,床在,加,加工,过,过程,中,中刀,具,具相,对,对于,工,工件,的,的运,动,动轨,迹,迹。,确定,加,加工,路,路线,的,的原,则,则：,（1,）,）应,能,能保,证,证零,件,件的,加,加工,精,精度,和,和表,面,面粗,糙,糙度,的,的要,求,求。,（2,）,）应,尽,尽量,缩,缩短,加,加工,路,路线,，,，减,少,少刀,具,具空,程,程移,动,动时,间,间。,（3,）,）应,使,使数,值,值计,算,算简,单,单，,程,程序,段,段数,量,量少,，,，以,减,减少,编,编程,工,工作,量,量。,例1,：,：对,点,点阵,类,类工,件,件,按（b）,所,所示,的,的加,工,工路,线,线，,可,可节,省,省定,位,位时,间,间一,半,半左,右,右,（a,）,）,（b,）,）,例2：,加,加工,如,如图,（,（a,）,）所,示,示的,凹,凹槽,型,型封,闭,闭轮,廓,廓类,零,零件,(a),(b),(c),(d),对封闭,型,型凹槽,轮,轮廓（c）、,（,（d）,方,方案使,凹,凹槽侧,面,面的最,终,终轮廓,由,由最后,一,一次走,刀,刀连续,加,加工而,成,成，可,获,获得较,好,好的表,面,面质量,。,。并且,铣,铣刀的,切,切入、,切,切出点,最,最好选,在,在零件,轮,轮廓两,几,几何元,素,素的交,点,点处，,否,否则,会,会留下,刀,刀痕。,例 3 加,工,工平面轮廓,类,类零件：,对平面轮廓,类,类零件，刀,具,具应避免法,向,向切入或法,向,向切出，一,般,般应沿零件,轮,轮廓外形的,延,延长线切向,切,切入、切出,防,防止在轮廓,的,的切入、切,出,出处留下刀,痕,痕。并且在,加,加工过程中,，,，还应避免,进,进给停顿，,因,因为切削力,的,的变化会引,起,起工件、刀,具,具、夹具和,机,机床工艺系,统,统的弹性变,形,形，进给停,顿,顿时切削力,减,减小，刀具,会,会在理论停,顿,顿处留下凹,痕,痕。,切入点,切出点,X,Y,4 刀具的,选,选择,选择刀具应,根,根据数控加,工,工要求与材,料,料特性、加,工,工表面的类,型,型、机床的,加,加工能力、,机,机床允许的,切,切削量、刀,具,具的耐用度,及,及其他与加,工,工有关的因,素,素来确定。,对所选择刀,具,具的要求：,要使刀具装,夹,夹调整方便,，,，刚度好，,精,精度高，且,使,使用寿命长,等,等。,5 切削量,的,的确定,切削量包括,：,：主轴转速,（,（切削速度,）,）、切削深,度,度、切削宽,度,度和进给速,度,度等。,1）切削深,度,度（ap）,的,的选用。选,用,用时要考虑,机,机床、工件,和,和刀具工艺,系,系统的刚度,，,，在刚度允,许,许时，应尽,量,量加大切削,深,深度，以减,少,少走刀次数,，,，提高工作,效,效率。,2）主轴转,速,速（n）的,选,选用。根据,工,工件材料和,刀,刀具材料允,许,许的切削速,度,度（v）和,工,工件（或刀,具,具）的直径,（,（d）来选,定,定。,公式为：n=1000v/d(m/min),3）进给速,度,度（f）的,选,选用。粗加,工,工中，在工,艺,艺系统强度,和,和刚度允许,的,的情况下应,尽,尽量选用大,一,一些的进给,速,速度。还要,考,考率排屑的,问,问题，继续,切,切削时硬质,合,合金刀片的,强,强度等问题,。,。精加工中,，,，进给速度,还,还应根据加,工,工精度和表,面,面粗糙度的,要,要求选定。,在,在轮廓加工,中,中，选择进,给,给速度时还,应,应注意轮廓,拐,拐角处的超,程,程和欠程问,题,题。,（二）数值,计,计算,数值计算的,任,任务是根据,零,零件图纸和,已,已确定的加,工,工路线及允,许,许的编程误,差,差，计算数,控,控系统所需,的,的输入数据,。,。,1 基点和,节,节点,基点,：一个零件,的,的轮廓是由,若,若干直线、,圆,圆弧、非圆,曲,曲线等线组,成,成，构成零,件,件轮廓的各,相,相邻线段之,间,间的连接点,被,被称为基点,。,。,当加工由直,线,线和圆弧所,组,组成的平面,轮,轮廓类零件,时,时，只要计,算,算出零件轮,廓,廓中相邻几,何,何元素间的,交,交点或切点,的,的坐标值，,以,以及各几何,元,元素的起点,、,、终点、圆,弧,弧圆心坐标,值,值就可编程,。,。,节点,：当零件轮,廓,廓由非圆曲,线,线（如二次,曲,曲线、渐开,线,线、阿基米,德,德螺线等）,组,组成时，要,将,将轮廓曲线,按,按编程允许,误,误差分割成,若,若干小段，,每,每一小段用,直,直线或圆弧,去,去逼近，逼,近,近直线或圆,弧,弧小段与轮,廓,廓曲线的交,点,点或切点被,称,称为节点。,这时数值计,算,算的任务就,是,是求解节点,坐,坐标值。,2 非圆曲,线,线的节点计,算,算,用直线或圆,弧,弧逼近方程,曲,曲线y=f(x)时，,应,应考虑在保,证,证逼近精度,的,的前提下，,使,使节点数目,少,少，计算简,单,单。对于曲,率,率半径大的,曲,曲线用直线,逼,逼近较为有,利,利，若曲线,某,某段接近圆,弧,弧，用圆弧,逼,逼近有利。,（1）等间,距,距直线逼近,法,法,该方法是使,每,每个程序段,中,中一个坐,标增量值相,等,等。,例：如图示X方向坐标,增,增量值相等,，,，,若已知方程,为,为y=f(x)，且给,定,定等间,距（x）,，,，则X方向,坐,坐标值,x,1,x,n,可知，代入,方,方程y=f(x)，,可求得Y方,向,向坐标值y,1,y,n,解得A,1,An各节,点,点的坐标值,。,。,x决定了,曲,曲线的曲率,和,和允许,误差（,允,），要求,允。,X,Y,O,A,1,A,2,An,x,1,x,2,x,n,y=f(x),x,（2）等弦,长,长直线逼近,法,法,该方法是使,所,所有逼近线,段,段的长度相,等,等。即ab=bc=cd=de=ef=fg,。,。,计算时必须,使,使各段的最,大,大误差小于,允,，通常零件,轮,轮廓曲线的,曲,曲率半径,最小的地方,，,，误差最大,。,。因此，,1）先确定,曲,曲率半径最,小,小的位置；,2）在该处,按,按照,允,的条件求出,弦的长度；,3）用此弦,长,长分割零件,的,的轮廓曲线,，,，,即可得各节,点,点坐标。,O,X,Y,a,b,c,d,e,f,g,n,l,例,：,：,如,如,图,图,示,示,已,已,知,知,零,零,件,件,轮,轮,廓,廓,曲,曲,线,线,方,方,程,程,为,为y=f(x),，,，,则,则,曲,曲,线,线,的,的,曲,曲,率,率,半,半,径,径,为,为,：,：r=1+(y,)/y,”,”,（,（1,）,）,取dr/dx=0,求,求,解,解x,值,值,，,，,并,并,代,代,入,入,（,（1,）,）,中,中,，,，,可,得,得,最,最,小,小,曲,曲,率,率,半,半,径,径,（,（r,min,）,值,值,。,。,如,果,果,允,允,许,许,误,误,差,差,为,为,允,时,，,，,其,其,弦,弦,长,长,为,为,：,：,L=2r,min,(r,min,允,),2,2r,min,允,即L=2,2r,min,允,以,曲,曲,线,线,的,的,起,起,点,点a(x,a,y,a,),为,为,圆,圆,心,心,，,，L,为,为,半,径,径,作,作,圆,圆,，,，,与,与,轮,轮,廓,廓,曲,曲,线,线,相,相,交,交,，,，,交,交,点,点b,即,为,为,节,节,点,点,。,。,则,则,解,解,联,联,立,立,方,方,程,程,：,：,（x-x,a,）+,（,（y-y,a,）=L,y=f(x),可,得,得,节,节,点,点b,的,的,坐,坐,标,标,值,值,。,。,同,同,理,理,，,，,可,可,依,依,次,次,求,求,出,出,其,其,他,他,各,各,节,节,点,点,坐,坐,标,标,值,值,。,。,O,X,Y,a,b,c,d,e,f,g,n,L,y=f(x),2,3/2,2,2,2,2,2,（3,）,）,等,等,误,误,差,差,直,直,线,线,逼,逼,近,