数控加半岛电竞工机械加工课题组

　　利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。这种方式比较简单，很容易掌握，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。

　　利用通用的微型计算机及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。

　　专用软件多为在开放式操作系统环境下，在微型计算机上开发的，成本低、通用性强。

　　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、效率高半岛电竞、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。

　　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FANUC系统“O”。后面所带的数字一般为4～8位。如：%2000

　　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。

　　基本坐标轴X、Y、Z的关系及其正方向用右手直角定则判定。拇指为X轴，食指为Y轴，中指为Z轴，围绕X、Y、Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用右手螺旋定则判定，拇指为X、Y、Z的正向，四指弯曲的方向为对应的A、B、C的正向

　　 (1)不论机床的具体结构，一律看作是刀具相对静止的工件运动。

　　 (2)机床的直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先Z轴，再X轴，最后按右手定则判定Y轴。

　　对于有多个主轴或没有主轴的机床规定垂直于工件装夹面的轴为Z轴

　　对于能摆动的主轴，若在摆动范围内仅有一个坐标轴平行主轴轴线，则该轴即为Z轴

　　对于工件旋转的机床，x轴的方向是在工件的径向上，且平行于横滑座，刀具离开工件旋转中心的方向为x轴正方向

　　对于刀具旋转的立式机床，规定水平方向为x轴方向，且当从刀具(主轴)向立柱看时，x轴正向在右边

　　对于刀具旋转的卧式机床，规定水平方向仍为x轴方向，且从刀具(主轴)尾端向工件看时，右手所在方向为X轴正方向

　　Y轴垂直于X、Z坐标轴。Y轴的正方向根据X和Z坐标轴的正方向按照右手直角笛卡儿定则

　　 A、B和C表示其轴线分别平行于X、Y和Z坐标的旋转运动。A、B和C的正方向可按右手螺旋定则确定

　　如果在X、Y、Z坐标以外，还有平行于它们的坐标,则分别指定为U、V、W。

　　机床坐标系是机床上固有的坐标系，是用来确定工件坐标系的基本坐标系，是确定刀具(刀架)或工件(工作台)位置的参考系，并建立在机床原点上

　　数控装置上电时并不知道机床零点每个坐标轴的机械行程是由最大和最小限位开关来限定的。

　　数控机床都有一个基准位置，称为机床原点，是机床制造商设置在机床上的一个物理位置，其作用是使机床与控制系统同步，建立测量机床运动坐标的起始点。

　　机床参考点对机床原点的坐标是已知值，既可根据机床参考点在机床坐标系中的坐标值间接确定机床原点的位置

　　机床参考点可以与机床零点重合也可以不重合通过参数指定机床参考点到机床零点的距离。

　　机床回到了参考点位置也就知道了该坐标轴的零点位置找到所有坐标轴的参考点CNC就建立起了机床坐标系

　　也称为工件原点或编程原点，由编程人员根据编程计算方便性、机床调整方便性、对刀方便性、在毛坯上位置确定的方便性等具体情况定义在工件上的几何基准点，一般为零件图上最重要的设计基准点

　　绝对坐标编程：工件所有点的坐标值基于某一坐标系（机床或工件）零点计量的编程方式

　　相对坐标编程：运动轨迹的终点坐标值是相对于起点计量的编程方式（增量坐标编程）。

　　图中A、B两点的编程值在绝对坐标编程中为：A（10，20）、B（25，50），在相对坐标编程中：A（0，0）、B（15，30）

　　功能：规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、刀具补偿、暂停等操作。

　　组成：G后带二位数字组成，共有100种（G00～G99）。有模态（续效）指令与非模态指令之分。

　　功能：控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、停冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等。

　　组成：M后带二位数字组成，共有100种（M00～M99）。有模态（续效）指令与非模态指令之分。

　　 T、D指令：指定刀具号和刀具长度、半径存放寄存器号指令。

　　组成：T、D后跟两位数字，如T11、D02等。其中数字分别表示存放在库中的刀具号和刀具长度、半径补偿寄存器号。

　　4.模态代码：代码一经定义，其功能一直保持有效，直到被相应的代码取消或被同组的代码所取代。

　　指定的刀具沿坐标轴移动方向和目标位置的指令X、Y、Z、U、V、W指令指定沿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、Y-340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。

　　组成：后带符号的数字组成。如A100、C-340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。

　　组成：后带符号的数字组成。如I10、J-34、R30等，其中带符号数字表示圆心位置和半径值。

　　用于给子程序命名和在主程序中调用该子程序数控加工，该指令的标准化程度不高，不同系统有不同的规定。

　　②程序段结束指令每一个程序段都应有结束符，它是数控系统编译程序的标志。常用的有：“* ”、“；”、“LF”、“NL”、“CR”等，视具体数控系统而定。

　　③变量：为简化编程有些系统还允许采用变量编程，从而可简化编程。它由地址符（字母或符号如#、R等）后带若干数字组成；

　　数控加工的程序是数控机床的指令性文件。数控机床受控于程序指令，加工的全过程都是按程序指令自动进行的。因此，数控加工程序与普通机床工艺规程有较大差别，涉及的内容也较广。

　　数控机床加工程序不仅要包括零件的工艺过程，而且还要包括切削用量，走刀路线，刀具尺寸以及机床的运动过程。因此，要求编程人员对数控机床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法都要非常熟悉。

　　（3）确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线。如划分工序、安排加工顺序以及处理与非数控加工工序的衔接等。

　　（4）加工工序的设计。如选取零件的定位基准、夹具方案的确定、划分工步、选取刀辅具和确定切削用量等。

　　（5）数控加工程序的调整。选取对刀点和换刀点，确定刀具补偿，确定加工路线

　　虽然数控加工工艺内容较多，但有些内容与普通机床加工工艺非常相似。

　　与上述内容比较，下列一些内容则不宜选择采用数控机床加工：

　　加工曲面轮廓的零件，多采用三个或三个以上坐标联动的数控铣床或加工中心加工。

　　加工工序划分时，除应考虑工序集中和工序分散外，还需考虑如下一些原则。

　　对刀点”是指数控加工时，刀具相对工件运动的起点，这个起点也是编程时程序的起点。因此，“对刀点”也称“程序起点”或“起刀点”。在编程时应正确选择对刀点的位置。选择的原则如下：

　　对刀时，应使刀位点与对刀点重合。“刀位点”一般是指车刀、镗刀的刀尖；钻头的钻尖；立铣刀、面铣刀刀头底面的中心；球头铣刀的球头中心。

　　．数控铣床（加工中心）进给路线）铣削外轮廓表面的进给路线）铣削内轮廓表面的进给路线．顺铣和逆铣的选择

　　当工件表面无硬皮，机床进给机构无间隙时，应选用顺铣，按照顺铣安排进给路线;当工件表面有硬皮，机床的进给机构有间隙时半岛电竞，应选用逆铣，按照逆铣安排进给路线。因为逆铣时，刀齿是从已加工表面切入，不会崩刀；机床进给机构的间隙不会引起振动和爬行。

　　查表法是根据各工厂的生产实践和实验研究积累的资料，先制成各种表格，再汇集成手册。

　　经验估算法是根据工艺编制人员的实际经验确定加工余量。 3．分析计算法

　　分析计算法是根据一定的试验资料和上述的加工余量计算公式，分析影响加工余量的各项因素，并计算确定加工余量。

　　目前涂镀刀具，立方氮化硼等刀具已广泛用于加工中心，陶瓷刀具与金刚石刀具也开始在加工中心上运用。 2

　　数控刀具应具有较高的耐用度和刚度，刀头材料热脆性好，有良好断屑性能，和可调、易更换等特点。（

　　立铣刀和镶硬质合金刀片的立铣刀主要用于加工凸轮，凹槽和箱口面。

　　为了提高槽宽的加工精度减少铣刀的种类，加工时可采用直径比槽宽小的铣刀，先铣槽的中间部分，然后用刀具半径补偿功能来铣槽的两边，以达到提高槽的加工精度的目的。

　　在加工中心上钻孔都是无钻模直接钻孔，因此一般钻孔深度约为直径的5

　　在加工中心上进行镗削加工通常是采用悬臂式的加工，因此要求镗刀有足够的刚性和较好的精度。

　　机夹式车刀按刀片紧固方法的差异可分为杠杆式、契块式、螺钉式、上压式。图2-21是上压式紧固系统结构图，它由楔块式夹具、销、刀垫和螺丝钉组成。

　　车刀刀片的材料主要有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷和金刚石等，其中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金刀片。2.4.3.8

　　3）工件精度及表面粗糙度；（4）刀具预期寿命及最大生产率；

　　上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素。

　　数控加工工艺文件是编程员编制的与程序单配套的有关技术文件，它是操作者必须遵守、执行的规程。 1

　　．工艺规程卡数控加工工艺规程卡是数控加工工艺文件重要组成部分之一，它规定了工序内容、加工顺序、加工面回转中心的距离（立式加工中心无此项）、刀具编号（码）、刀具类型和规格、刀辅具（工具）型号和规格、主轴转速、进给量和切削深度等。

　　刀具调整卡是指导机外对刀、预置、调整或修改刀具尺寸的工艺性文件。 3．数控加工程序单

　　数控加工程序单是数控机床运动的指令，也是技术准备和生产作业指令性文件。该文件记录了数控加工的工艺过程、切削用量、走刀路线、刀具尺寸以及机床运动的全过程。

　　数学处理的概念根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算编程时所需要的资料，称为数控加工的数值计算。数值计算的内容包括计算零件轮廓的基点和节点的坐标以及刀具中心运动轨迹的坐标。

　　基点，是指各几何元素间的连接点，如直线与直线的交点，直线与圆弧的交点或切点，圆弧与圆弧的交点或切点等。

　　．三角函数法求解基点坐标2.5.2.2非圆曲线．直线逼近零件轮廓曲线时的节点计算（半岛电竞半岛电竞半岛电竞