數(shù)控機(jī)床加工

1、2.4 數(shù)控機(jī)床加工 數(shù)字控制機(jī)床是用數(shù)字代碼形式的信息數(shù)字控制機(jī)床是用數(shù)字代碼形式的信息(程序指令程序指令)，控制刀具按給定的工作程序、運(yùn)動(dòng)速度和軌跡進(jìn)行自動(dòng)控制刀具按給定的工作程序、運(yùn)動(dòng)速度和軌跡進(jìn)行自動(dòng)加工的機(jī)床，簡稱數(shù)控機(jī)床。加工的機(jī)床，簡稱數(shù)控機(jī)床。 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床品種日隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床和電火花加工機(jī)床等。此外還有能自動(dòng)換刀、一次機(jī)床和電火花加工機(jī)床等。此外還有能自動(dòng)換刀、一次裝卡進(jìn)行多工序加工的加工中心、車削中心等。裝卡進(jìn)行多工序加

2、工的加工中心、車削中心等。 一、概述一、概述（一）數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生（一）數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生1 1結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜、精度、性能日趨提高，結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜、精度、性能日趨提高，效率、精度、效率、精度、自動(dòng)化自動(dòng)化2 2自動(dòng)生產(chǎn)線，專用機(jī)床的出現(xiàn)：生產(chǎn)周期，準(zhǔn)備時(shí)間長，自動(dòng)生產(chǎn)線，專用機(jī)床的出現(xiàn)：生產(chǎn)周期，準(zhǔn)備時(shí)間長，產(chǎn)品更新慢；產(chǎn)品更新慢；3 3707080%80%為單件、小批生產(chǎn)，一般用通用機(jī)床加工，對(duì)曲為單件、小批生產(chǎn)，一般用通用機(jī)床加工，對(duì)曲面、曲線或復(fù)雜零件靠樣板或劃線加工，或用靠模，精度和面、曲線或復(fù)雜零件靠樣板或劃線加工，或用靠模，精度和效率低；效率低；4 41948年，美國帕森斯公司接受美國空軍委

3、托，研制飛年，美國帕森斯公司接受美國空軍委托，研制飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓樣板的加工設(shè)備。機(jī)螺旋槳葉片輪廓樣板的加工設(shè)備。 19521952年，美國年，美國PARSONSPARSONS公司與麻省理工學(xué)院（公司與麻省理工學(xué)院（MITMIT）合作，研制了第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)）合作，研制了第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床：電子計(jì)算機(jī)，自動(dòng)控制，伺服驅(qū)動(dòng)，精密檢測(cè)，新控銑床：電子計(jì)算機(jī)，自動(dòng)控制，伺服驅(qū)動(dòng)，精密檢測(cè)，新型結(jié)構(gòu)等新技術(shù)成果，主要加工曲面零件型結(jié)構(gòu)等新技術(shù)成果，主要加工曲面零件 1959年，制成了晶體管元件和印刷電路板，使數(shù)年，制成了晶體管元件和印刷電路板，使數(shù)控裝置進(jìn)入了第二代，體積縮小，成本有所下降；控裝置進(jìn)

4、入了第二代，體積縮小，成本有所下降； 1960年以后，較為簡單和經(jīng)濟(jì)的點(diǎn)位控制數(shù)控鉆年以后，較為簡單和經(jīng)濟(jì)的點(diǎn)位控制數(shù)控鉆床，和直線控制數(shù)控銑床得到較快發(fā)展，使數(shù)控機(jī)床在床，和直線控制數(shù)控銑床得到較快發(fā)展，使數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)各部門逐步獲得推廣機(jī)械制造業(yè)各部門逐步獲得推廣 1965年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置，年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價(jià)格進(jìn)一步不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價(jià)格進(jìn)一步下降，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。下降，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。 60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多年代末，先后出現(xiàn)了由一臺(tái)計(jì)

5、算機(jī)直接控制多臺(tái)機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)臺(tái)機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)(簡稱簡稱DNC)，又稱群控系統(tǒng)；采，又稱群控系統(tǒng)；采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(簡稱簡稱CNC),使數(shù)控使數(shù)控裝置進(jìn)入了以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。裝置進(jìn)入了以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。 1974年，研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的年，研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置微型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(簡稱簡稱MNC)，這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。第，這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。第五代與第三代相比，數(shù)控裝置的功能擴(kuò)大了一倍，而體積則五代與第三代相比，數(shù)控裝置的功能擴(kuò)大了一倍，而體積則縮小為原來的縮小為原

6、來的1/20，價(jià)格降低了，價(jià)格降低了3/4 （二）特點(diǎn)及應(yīng)用（二）特點(diǎn)及應(yīng)用1 1自動(dòng)化程度高，能適應(yīng)不同零件的自動(dòng)加工，生產(chǎn)準(zhǔn)備自動(dòng)化程度高，能適應(yīng)不同零件的自動(dòng)加工，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，利于更新?lián)Q代；周期短，利于更新?lián)Q代；2 2生產(chǎn)率、加工精度高，生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)率、加工精度高，生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定（1 1）定位精度）定位精度0.03mm0.03mm，重復(fù)時(shí)，重復(fù)時(shí)0.010.01mmmm（2 2）采用較大切削用量，自動(dòng)換速，自動(dòng)換刀，無需工序）采用較大切削用量，自動(dòng)換速，自動(dòng)換刀，無需工序間檢測(cè)；較普通機(jī)床提高間檢測(cè)；較普通機(jī)床提高3 34 4倍倍（3 3）機(jī)床本身精度高，可利用軟件進(jìn)行精度校正和補(bǔ)

7、償）機(jī)床本身精度高，可利用軟件進(jìn)行精度校正和補(bǔ)償3 3工序集中工序集中一機(jī)多用一機(jī)多用4 4能高效、優(yōu)質(zhì)完成復(fù)雜型面零件的加工，能高效、優(yōu)質(zhì)完成復(fù)雜型面零件的加工，5 5高技術(shù)設(shè)備高技術(shù)設(shè)備（三）基本工作原理（三）基本工作原理1 1工藝與表面成型方法與普通機(jī)床相同，關(guān)鍵是工藝與表面成型方法與普通機(jī)床相同，關(guān)鍵是自動(dòng)控制自動(dòng)控制原理與方法原理與方法；2 2數(shù)控機(jī)床使以數(shù)字化信息實(shí)現(xiàn)控制的；數(shù)控機(jī)床使以數(shù)字化信息實(shí)現(xiàn)控制的；3 3加工程序加工程序：與加工零件有關(guān)的信息，如工件與刀具運(yùn)動(dòng)：與加工零件有關(guān)的信息，如工件與刀具運(yùn)動(dòng)規(guī)機(jī)的尺寸參數(shù)（進(jìn)給尺寸）；切削加工工藝參數(shù)（主軸規(guī)機(jī)的尺寸參數(shù)（進(jìn)給尺寸

8、）；切削加工工藝參數(shù)（主軸變速，刀具更換，冷卻開停，工件夾緊、松開等）加工信變速，刀具更換，冷卻開停，工件夾緊、松開等）加工信息；用規(guī)范的文字、數(shù)字和符號(hào)組成的代碼，按一定格式息；用規(guī)范的文字、數(shù)字和符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫成的加工程序單。編寫成的加工程序單。4 4輸入加工程序輸入加工程序5 5數(shù)控裝置進(jìn)行譯碼，寄存，運(yùn)算后，控制伺服機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)控裝置進(jìn)行譯碼，寄存，運(yùn)算后，控制伺服機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各功能。各功能。 （四）數(shù)控機(jī)床的組成（四）數(shù)控機(jī)床的組成程程序序編編制制輸輸入入裝裝置置數(shù)控?cái)?shù)控裝置裝置CNC伺服驅(qū)動(dòng)及伺服驅(qū)動(dòng)及位置檢測(cè)位置檢測(cè)輔助控制及輔助控制及強(qiáng)電控制裝強(qiáng)電控制裝置置機(jī)床機(jī)床主

9、運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)輔助動(dòng)作輔助動(dòng)作控制介質(zhì)控制介質(zhì)數(shù)控裝置數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)機(jī)機(jī) 床床測(cè)量裝置測(cè)量裝置1程序編制及程序載體程序編制及程序載體（1）編程）編程對(duì)加工零件進(jìn)行工藝分析，再確定：對(duì)加工零件進(jìn)行工藝分析，再確定：零件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系上的相對(duì)位置，即零件安裝位置；零件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系上的相對(duì)位置，即零件安裝位置；刀具與零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的尺寸參數(shù)刀具與零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的尺寸參數(shù)加工工藝路線或加工順序。工藝參數(shù)，以及輔助動(dòng)作等。加工工藝路線或加工順序。工藝參數(shù)，以及輔助動(dòng)作等。程序載體程序載體制制定定工工藝藝運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)軌軌跡跡計(jì)計(jì)算算編編寫寫程程序序單單制制備備控控制制介介質(zhì)質(zhì)首件試

10、切首件試切程序校核程序校核機(jī)床加工機(jī)床加工修改修改零件圖零件圖（2）輸入裝置：數(shù)控代碼轉(zhuǎn)化成電脈沖并送存在數(shù)控裝置中，）輸入裝置：數(shù)控代碼轉(zhuǎn)化成電脈沖并送存在數(shù)控裝置中， 光電閱讀機(jī)，錄放機(jī)，軟盤驅(qū)動(dòng)器，鍵盤輸入等光電閱讀機(jī)，錄放機(jī)，軟盤驅(qū)動(dòng)器，鍵盤輸入等（3）數(shù)控裝置數(shù)控裝置，及強(qiáng)電控制裝置，及強(qiáng)電控制裝置 核心：接受輸入裝置的脈沖信號(hào)，經(jīng)系統(tǒng)軟件或邏輯電路進(jìn)核心：接受輸入裝置的脈沖信號(hào)，經(jīng)系統(tǒng)軟件或邏輯電路進(jìn)行譯碼，運(yùn)算處理或輸出各種信號(hào)和指令，控制機(jī)床各個(gè)部分行譯碼，運(yùn)算處理或輸出各種信號(hào)和指令，控制機(jī)床各個(gè)部分進(jìn)行規(guī)定有序的動(dòng)作。進(jìn)行規(guī)定有序的動(dòng)作。 輸出信號(hào)：由插補(bǔ)運(yùn)算決定的各坐標(biāo)軸

11、的輸出信號(hào)：由插補(bǔ)運(yùn)算決定的各坐標(biāo)軸的進(jìn)給位移量、進(jìn)給進(jìn)給位移量、進(jìn)給方向和速度方向和速度的指令，伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件的指令，伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件*主軸變速、換向，停啟等主軸變速、換向，停啟等*選擇、交換刀具，控制冷卻，潤滑，工件松開夾緊，分度等選擇、交換刀具，控制冷卻，潤滑，工件松開夾緊，分度等 強(qiáng)電控制裝置：介于數(shù)控裝置和機(jī)床機(jī)械、液壓部件之強(qiáng)電控制裝置：介于數(shù)控裝置和機(jī)床機(jī)械、液壓部件之間的控制系統(tǒng)間的控制系統(tǒng) 主要作用：主運(yùn)動(dòng)變速，刀具選擇交換，輔助動(dòng)作等指令，主要作用：主運(yùn)動(dòng)變速，刀具選擇交換，輔助動(dòng)作等指令， 經(jīng)編譯、判斷、功率放大后，直接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電器，液壓，經(jīng)編譯、判斷、功率放大

12、后，直接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電器，液壓，氣動(dòng)機(jī)械部件，完成動(dòng)作氣動(dòng)機(jī)械部件，完成動(dòng)作（4）伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及位置檢測(cè)：）伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及位置檢測(cè)：由伺服驅(qū)動(dòng)電路和伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，與執(zhí)行部件和傳由伺服驅(qū)動(dòng)電路和伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，與執(zhí)行部件和傳動(dòng)部件組成進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)部件組成進(jìn)給系統(tǒng)由指令控制執(zhí)行部件的進(jìn)給速度，方向，位移由指令控制執(zhí)行部件的進(jìn)給速度，方向，位移伺服系統(tǒng)有開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)之分伺服系統(tǒng)有開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)之分（5）機(jī)床的機(jī)械部分，刀庫，機(jī)械手）機(jī)床的機(jī)械部分，刀庫，機(jī)械手 （五）數(shù)控機(jī)床分類（五）數(shù)控機(jī)床分類1按控制刀具相對(duì)工件移動(dòng)的軌跡分按控制刀具相對(duì)工件移動(dòng)的軌跡分（1）點(diǎn)位控制系統(tǒng)：）點(diǎn)位控制系

13、統(tǒng)：點(diǎn)位控制是只控制刀具或工作臺(tái)從一點(diǎn)位控制是只控制刀具或工作臺(tái)從一點(diǎn)移至另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，然后進(jìn)行定點(diǎn)加工，而點(diǎn)與點(diǎn)之點(diǎn)移至另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，然后進(jìn)行定點(diǎn)加工，而點(diǎn)與點(diǎn)之間的路徑不需控制。采用這類控制的有數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床間的路徑不需控制。采用這類控制的有數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床和數(shù)控坐標(biāo)鏜床等。和數(shù)控坐標(biāo)鏜床等。 （2）直線控制系統(tǒng)：）直線控制系統(tǒng)：直線控制是除控制直線軌跡的起點(diǎn)和直線控制是除控制直線軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)的準(zhǔn)確定位外，還要控制在這兩點(diǎn)之間以指定的進(jìn)給速終點(diǎn)的準(zhǔn)確定位外，還要控制在這兩點(diǎn)之間以指定的進(jìn)給速度進(jìn)行直線切削。采用這類控制的有平面銑削用的數(shù)控銑床，度進(jìn)行直線切削。采用這類控制

14、的有平面銑削用的數(shù)控銑床，以及階梯軸車削和磨削用的數(shù)控車床和數(shù)控磨床等。以及階梯軸車削和磨削用的數(shù)控車床和數(shù)控磨床等。 （3）連續(xù)控制系統(tǒng)）連續(xù)控制系統(tǒng)連續(xù)軌跡控制連續(xù)軌跡控制(或稱輪廓控制或稱輪廓控制)能夠連續(xù)控能夠連續(xù)控制兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)方向的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)。制兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)方向的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)。 2按檢測(cè)及反饋分：按檢測(cè)及反饋分：（1）開環(huán)開環(huán)：開環(huán)伺服機(jī)構(gòu)是由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)線路，和步進(jìn)電開環(huán)伺服機(jī)構(gòu)是由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)線路，和步進(jìn)電機(jī)組成。每一脈沖信號(hào)使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，通過滾機(jī)組成。每一脈沖信號(hào)使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，通過滾珠絲杠推動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)一定的距離。這種伺服機(jī)構(gòu)比較簡單，珠絲杠推動(dòng)

15、工作臺(tái)移動(dòng)一定的距離。這種伺服機(jī)構(gòu)比較簡單，工作穩(wěn)定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。工作穩(wěn)定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)工作臺(tái)脈沖指令（2 2）閉環(huán)閉環(huán)：位置檢測(cè)器安裝在工作臺(tái)上，可直接測(cè)出工作位置檢測(cè)器安裝在工作臺(tái)上，可直接測(cè)出工作臺(tái)的實(shí)際位置，故反饋精度高于半閉環(huán)控制，但掌握調(diào)試的臺(tái)的實(shí)際位置，故反饋精度高于半閉環(huán)控制，但掌握調(diào)試的難度較大，常用于高精度和大型數(shù)控機(jī)床。閉環(huán)伺服機(jī)構(gòu)所難度較大，常用于高精度和大型數(shù)控機(jī)床。閉環(huán)伺服機(jī)構(gòu)所用伺服馬達(dá)與半閉環(huán)相同，位置檢測(cè)器則用長光柵、長感應(yīng)用伺服馬達(dá)與半閉環(huán)相同，位置檢測(cè)器則用長光柵、長感應(yīng)同

16、步器或長磁柵。同步器或長磁柵。比較比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路電路執(zhí)行執(zhí)行元件元件信號(hào)處理電路信號(hào)處理電路工作臺(tái)工作臺(tái)反饋反饋信號(hào)信號(hào)閉環(huán)伺服系統(tǒng)閉環(huán)伺服系統(tǒng)檢測(cè)元件檢測(cè)元件脈沖指令（3）半閉環(huán)半閉環(huán)：位置檢測(cè)器裝在絲杠或伺服馬達(dá)的端部，位置檢測(cè)器裝在絲杠或伺服馬達(dá)的端部，利用絲杠的回轉(zhuǎn)角度間接測(cè)出工作臺(tái)的位置。常用的伺服利用絲杠的回轉(zhuǎn)角度間接測(cè)出工作臺(tái)的位置。常用的伺服馬達(dá)有寬調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)、寬調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)和電液伺服馬達(dá)有寬調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)、寬調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)和電液伺服馬達(dá)。馬達(dá)。比較比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路電路執(zhí)行執(zhí)行元件元件信號(hào)處理電路信號(hào)處理電路工作臺(tái)工作臺(tái)反饋反饋信號(hào)信號(hào)半閉環(huán)伺服系統(tǒng)半閉

17、環(huán)伺服系統(tǒng)脈沖指令二、數(shù)控加工程序編制二、數(shù)控加工程序編制*什么是數(shù)控編程：將從零件圖紙到獲得數(shù)控機(jī)床所需的控制什么是數(shù)控編程：將從零件圖紙到獲得數(shù)控機(jī)床所需的控制介質(zhì)的全過程稱為數(shù)控編程，介質(zhì)的全過程稱為數(shù)控編程，*程序單：記錄工藝過程、工藝參數(shù)的表格程序單：記錄工藝過程、工藝參數(shù)的表格*對(duì)普通機(jī)床：由工藝人員制定零件加工工藝規(guī)程對(duì)普通機(jī)床：由工藝人員制定零件加工工藝規(guī)程（一）一般方法和步驟（一）一般方法和步驟1分析零件圖，確定工藝過程分析零件圖，確定工藝過程分析內(nèi)容：材料，形狀，尺寸，精度，毛坯形狀及熱處理等分析內(nèi)容：材料，形狀，尺寸，精度，毛坯形狀及熱處理等確定是否適宜在數(shù)控機(jī)床上加工，

18、以及哪種（車銑磨等）確定是否適宜在數(shù)控機(jī)床上加工，以及哪種（車銑磨等）確定工藝方法和加工路線，選定刀具和切削用量確定工藝方法和加工路線，選定刀具和切削用量基本原則：充分發(fā)揮機(jī)床功效，加工路線短，減少換刀次數(shù)?；驹瓌t：充分發(fā)揮機(jī)床功效，加工路線短，減少換刀次數(shù)。 2運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)計(jì)算（1）根據(jù)零件圖樣尺寸和所確定的加工路線及設(shè)定的坐標(biāo)系，）根據(jù)零件圖樣尺寸和所確定的加工路線及設(shè)定的坐標(biāo)系，計(jì)算出數(shù)控機(jī)床所需輸入的參數(shù)，如：起點(diǎn)，終點(diǎn)等；圓刀計(jì)算出數(shù)控機(jī)床所需輸入的參數(shù)，如：起點(diǎn)，終點(diǎn)等；圓刀具：刀具中心軌跡，非圓曲線，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)計(jì)算。具：刀具中心軌跡，非圓曲線，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)計(jì)算。（

19、2）點(diǎn)位控制的一般只需簡單的換算；）點(diǎn)位控制的一般只需簡單的換算；（3）對(duì)輪廓控制：如形狀簡單（直線，圓弧），一般只算出）對(duì)輪廓控制：如形狀簡單（直線，圓?。话阒凰愠鼋稽c(diǎn)，切點(diǎn)；當(dāng)形狀復(fù)雜時(shí)，通用計(jì)算機(jī)；交點(diǎn)，切點(diǎn)；當(dāng)形狀復(fù)雜時(shí)，通用計(jì)算機(jī)；3編寫加工程序單：根據(jù)計(jì)算出的加工路線數(shù)據(jù)和一確定的編寫加工程序單：根據(jù)計(jì)算出的加工路線數(shù)據(jù)和一確定的工藝參數(shù)，刀位參數(shù)，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)對(duì)輸入信息的要求，按工藝參數(shù)，刀位參數(shù)，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)對(duì)輸入信息的要求，按規(guī)定的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序單。規(guī)定的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序單。4程序輸入：手動(dòng)輸入，介質(zhì)輸入，通信輸入程序

20、輸入：手動(dòng)輸入，介質(zhì)輸入，通信輸入5程序校驗(yàn)程序校驗(yàn)（二）編程方法（二）編程方法1手工編程：全部由人工完成，運(yùn)用手工編程：全部由人工完成，運(yùn)用于形狀簡單的零件，坐標(biāo)計(jì)算簡單，于形狀簡單的零件，坐標(biāo)計(jì)算簡單，主要直線，圓弧組成的輪廓；主要直線，圓弧組成的輪廓；2自動(dòng)編程：復(fù)雜零件，非圓曲線，自動(dòng)編程：復(fù)雜零件，非圓曲線，曲面的表面，或程序量大，或進(jìn)型復(fù)曲面的表面，或程序量大，或進(jìn)型復(fù)雜的工步與工藝處理的零件（如數(shù)控雜的工步與工藝處理的零件（如數(shù)控車削，加工中心等）（通用計(jì)算機(jī)車削，加工中心等）（通用計(jì)算機(jī)+自自動(dòng)穿孔機(jī)）動(dòng)穿孔機(jī)） （三）程序編制的有關(guān)指令代碼（三）程序編制的有關(guān)指令代碼*一般以

21、機(jī)床說明書為準(zhǔn)一般以機(jī)床說明書為準(zhǔn)1早期使用穿孔紙帶，另有磁帶，磁盤（或早期使用穿孔紙帶，另有磁帶，磁盤（或MDI）（1）優(yōu)點(diǎn)：能清楚的反應(yīng)數(shù)字，文字，符號(hào)，最終變成二）優(yōu)點(diǎn)：能清楚的反應(yīng)數(shù)字，文字，符號(hào)，最終變成二進(jìn)制的數(shù)字指令進(jìn)制的數(shù)字指令 機(jī)械式代碼，便于長期保存機(jī)械式代碼，便于長期保存 存儲(chǔ)的程序量大存儲(chǔ)的程序量大（2）標(biāo)準(zhǔn)紙帶）標(biāo)準(zhǔn)紙帶五孔（寬五孔（寬17.5mm），用于線切割；八孔（），用于線切割；八孔（25.4mm），用于），用于數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床根據(jù)孔道上有孔、無孔的不同組合表示各種代碼根據(jù)孔道上有孔、無孔的不同組合表示各種代碼（3）EIA (Electronics Indust

22、ries Association) 和和ISO (International Organization for Standardization)的主要區(qū)別：的主要區(qū)別：（4）代碼規(guī)律：）代碼規(guī)律： 所有數(shù)字符在所有數(shù)字符在b5b5和和b6b6有孔；字母字符有孔；字母字符A-OA-O在在b7b7上有孔；上有孔； 2數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)（1）右手直角坐標(biāo)系）右手直角坐標(biāo)系*常以刀具移動(dòng)時(shí)坐標(biāo)正向?yàn)槌绦蚓幹普虺Ｒ缘毒咭苿?dòng)時(shí)坐標(biāo)正向?yàn)槌绦蚓幹普?*Z軸坐標(biāo)：規(guī)定平行于主軸軸線的坐標(biāo)為軸坐標(biāo)：規(guī)定平行于主軸軸線的坐標(biāo)為Z坐標(biāo)坐標(biāo) 無主軸時(shí)，規(guī)定平行與工件裝夾表面的方向?yàn)闊o主軸時(shí)，規(guī)定平行與工

23、件裝夾表面的方向?yàn)閆坐標(biāo)方向；坐標(biāo)方向； 正方向位刀具離開工件方向。正方向位刀具離開工件方向。*X軸坐標(biāo)：如刀具旋轉(zhuǎn)，軸坐標(biāo)：如刀具旋轉(zhuǎn)，Z軸水平，則從刀具（主軸）向工件軸水平，則從刀具（主軸）向工件 看時(shí)，看時(shí)，X軸的正方向指向右邊；軸的正方向指向右邊； Z軸垂直，則從主軸向立柱看：單柱，軸垂直，則從主軸向立柱看：單柱，X軸正向指向右軸正向指向右 雙柱：從主軸向左立柱看，雙柱：從主軸向左立柱看，X正向指向右邊正向指向右邊 若工件旋轉(zhuǎn)機(jī)床：若工件旋轉(zhuǎn)機(jī)床：X軸的運(yùn)動(dòng)方向是工件的徑向并平行于軸的運(yùn)動(dòng)方向是工件的徑向并平行于橫向拖板，刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是橫向拖板，刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向

24、是X軸正向。軸正向。*Y軸坐標(biāo)：由右手坐標(biāo)系定軸坐標(biāo)：由右手坐標(biāo)系定Z軸垂直，則從主軸向立柱看：單柱，軸垂直，則從主軸向立柱看：單柱，X軸正向指向右軸正向指向右 雙柱：從主軸向左立柱看，雙柱：從主軸向左立柱看，X正向指向右邊正向指向右邊 若工件旋轉(zhuǎn)機(jī)床：若工件旋轉(zhuǎn)機(jī)床：X軸的運(yùn)動(dòng)方向是工件的徑向并平行于軸的運(yùn)動(dòng)方向是工件的徑向并平行于橫向拖板，刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是橫向拖板，刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是X軸正向。軸正向。*Y軸坐標(biāo)：由右手坐標(biāo)系定軸坐標(biāo)：由右手坐標(biāo)系定XZxZY（2）機(jī)床坐標(biāo)系及機(jī)床原點(diǎn)）機(jī)床坐標(biāo)系及機(jī)床原點(diǎn) 機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，有固定的原點(diǎn)是機(jī)床上

25、固有的坐標(biāo)系，有固定的原點(diǎn) 基準(zhǔn)線；基準(zhǔn)面基準(zhǔn)線；基準(zhǔn)面 目的目的：確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和移動(dòng)距離，確定工件位置，：確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和移動(dòng)距離，確定工件位置，機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的特殊位置，（換刀點(diǎn)，參考點(diǎn)等）以及運(yùn)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的特殊位置，（換刀點(diǎn)，參考點(diǎn)等）以及運(yùn)動(dòng)范圍；范圍； 機(jī)床原點(diǎn)：由廠商確定機(jī)床原點(diǎn)：由廠商確定 *參考點(diǎn)：為縮短返回原點(diǎn)的時(shí)間，根據(jù)實(shí)際加工需要設(shè)參考點(diǎn)：為縮短返回原點(diǎn)的時(shí)間，根據(jù)實(shí)際加工需要設(shè)置機(jī)床原點(diǎn)。置機(jī)床原點(diǎn)。 （3）工件坐標(biāo)系）工件坐標(biāo)系 以工件以工件設(shè)計(jì)尺寸設(shè)計(jì)尺寸為依據(jù)建立的坐標(biāo)系，目的是方便編程；為依據(jù)建立的坐標(biāo)系，目的是方便編程； 編程尺寸按工件坐標(biāo)系中的尺

26、寸確定；編程尺寸按工件坐標(biāo)系中的尺寸確定； 工件原點(diǎn)偏置工件原點(diǎn)偏置：測(cè)得的工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的距離：測(cè)得的工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的距離稱為工件原點(diǎn)偏置，加工前稱為工件原點(diǎn)偏置，加工前預(yù)存預(yù)存到數(shù)控系統(tǒng)中，加工時(shí)，偏到數(shù)控系統(tǒng)中，加工時(shí)，偏置量自動(dòng)加到工件坐標(biāo)上，使機(jī)床實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)置量自動(dòng)加到工件坐標(biāo)上，使機(jī)床實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)所以：編程人員可以不考慮工件在機(jī)床上的安裝位置，直接所以：編程人員可以不考慮工件在機(jī)床上的安裝位置，直接按圖紙尺寸編程。按圖紙尺寸編程。 （4）絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)）絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo) 絕對(duì)坐標(biāo)系絕對(duì)坐標(biāo)系：所有坐標(biāo)點(diǎn)：所有坐標(biāo)點(diǎn)均以某一固定原點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)均以某

27、一固定原點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)系；系； 增量坐標(biāo)系增量坐標(biāo)系：以運(yùn)動(dòng)軌跡：以運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)為起點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)系的終點(diǎn)為起點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)系 絕對(duì)坐標(biāo)絕對(duì)坐標(biāo)：以坐標(biāo)原點(diǎn)為：以坐標(biāo)原點(diǎn)為基準(zhǔn)確定的坐標(biāo)基準(zhǔn)確定的坐標(biāo)G90 G01 X30 Y40 相對(duì)坐標(biāo)相對(duì)坐標(biāo)：零件上后一點(diǎn)：零件上后一點(diǎn)的坐標(biāo)相對(duì)于前一點(diǎn)的增量的坐標(biāo)相對(duì)于前一點(diǎn)的增量G91 G01 X-20 Y-10AyXuvBC40 30 30 503G指令、指令、M指令及其他指令指令及其他指令（1）準(zhǔn)備功能）準(zhǔn)備功能G指令指令 用來規(guī)定刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡（插補(bǔ)功能），用來規(guī)定刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡（插補(bǔ)功能），機(jī)床坐標(biāo)系，坐標(biāo)平面，刀具補(bǔ)償，坐標(biāo)

28、偏置等機(jī)床坐標(biāo)系，坐標(biāo)平面，刀具補(bǔ)償，坐標(biāo)偏置等 G00G99共共100種，分模態(tài)代碼，非模態(tài)代碼種，分模態(tài)代碼，非模態(tài)代碼（2）輔助功能）輔助功能M指令指令 作用：控制機(jī)床開、關(guān)功能的指令，如：開、停冷卻，作用：控制機(jī)床開、關(guān)功能的指令，如：開、停冷卻，主軸正反轉(zhuǎn)，程序結(jié)束等主軸正反轉(zhuǎn)，程序結(jié)束等 M00M99共共100個(gè)個(gè)序序號(hào)號(hào)代碼代碼組組別別功功 能能 序號(hào)序號(hào)代碼代碼組別組別功功 能能 1 12 23 34 4* *G00G00G01G01G02G02G03G030101快速定位快速定位直線差補(bǔ)直線差補(bǔ)圓弧差補(bǔ)圓弧差補(bǔ)( (順時(shí)針順時(shí)針) )圓弧差補(bǔ)圓弧差補(bǔ)( (逆時(shí)針逆時(shí)針) )1

29、7171818G50G50G65G650000坐標(biāo)系設(shè)定坐標(biāo)系設(shè)定, ,主軸最大速度設(shè)主軸最大速度設(shè)定定調(diào)用宏指令調(diào)用宏指令1919202021212222232324242525G70G70G71G71G72G72G73G73G74G74G75G75G76G760000精車循環(huán)精車循環(huán)外圓粗車循環(huán)外圓粗車循環(huán)端面粗車循環(huán)端面粗車循環(huán)固定形狀粗車循環(huán)固定形狀粗車循環(huán)端面鉆孔循環(huán)端面鉆孔循環(huán)外圓車槽循環(huán)外圓車槽循環(huán)多頭螺紋循環(huán)多頭螺紋循環(huán)5 56 6G04G04G10G100000暫停暫停數(shù)據(jù)設(shè)定數(shù)據(jù)設(shè)定7 78 8G20G20* *G21G210606英制輸入英制輸入公制輸入公制輸入9 910

30、10* *G25G25G26G260808主軸速度波動(dòng)檢測(cè)主軸速度波動(dòng)檢測(cè)斷斷主軸速度波動(dòng)檢測(cè)主軸速度波動(dòng)檢測(cè)通通262627272828G90G90G92G92G94G940101外圓車削循環(huán)外圓車削循環(huán)螺紋車削循環(huán)螺紋車削循環(huán)端面車削循環(huán)端面車削循環(huán)11111212G27G27G28G280000參考點(diǎn)返回檢查參考點(diǎn)返回檢查參考點(diǎn)返回參考點(diǎn)返回1313G32G320101螺紋切削螺紋切削2929303031313232G96G96* *G97G97G98G98* *G99G99 主軸恒線速控制主軸恒線速控制取消主軸恒線速控制取消主軸恒線速控制每分鐘進(jìn)給每分鐘進(jìn)給每轉(zhuǎn)進(jìn)給每轉(zhuǎn)進(jìn)給 14141

31、5151616* *G40G40G41G41G42G420707取消刀尖半徑補(bǔ)償取消刀尖半徑補(bǔ)償?shù)都獍霃阶笱a(bǔ)償?shù)都獍霃阶笱a(bǔ)償?shù)都獍霃接已a(bǔ)償?shù)都獍霃接已a(bǔ)償序號(hào)序號(hào)代碼代碼功能功能 序號(hào)序號(hào)代碼代碼功能功能1 12 23 34 45 56 67 78 8M00M00M01M01M02M02M03M03M04M04M05M05M08M08M09M09程序停止程序停止選擇停止選擇停止程序結(jié)束程序結(jié)束主軸正轉(zhuǎn)主軸正轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)主軸停止主軸停止冷卻開冷卻開冷卻關(guān)冷卻關(guān)9 9101011111212131314141515M23M23M24M24M25M25M26M26M30M30M98M98M99M

32、99切削螺紋倒角切削螺紋倒角切削螺紋不倒角切削螺紋不倒角誤差檢測(cè)誤差檢測(cè)誤差檢測(cè)取消誤差檢測(cè)取消復(fù)位并返回程序復(fù)位并返回程序開始開始調(diào)子程序調(diào)子程序返回主程序返回主程序（3）F、S、T指令指令 F指令指令進(jìn)給速度指令進(jìn)給速度指令代碼法：代碼法：FXX XX進(jìn)給速度的序號(hào)進(jìn)給速度的序號(hào)直接指定法：直接指定法：F100表進(jìn)給速度表進(jìn)給速度100mm/min常用常用 S指令指令主軸轉(zhuǎn)速指令（主軸轉(zhuǎn)速指令（r/min）T指令：指令：刀具指令刀具指令 TXX XX刀具編號(hào)刀具編號(hào)（四）程序結(jié)構(gòu)和格式（四）程序結(jié)構(gòu)和格式1程序的構(gòu)成程序的構(gòu)成例：例：% 開始開始O020 調(diào)出加工程序編號(hào)調(diào)出加工程序編號(hào)0

33、20N001 G01 X80 Z-30 F0.2 S300 T0101 M03 LFN002 X120 Z-60 LF N125 G00 X500 Z-200M02 EM 程序由程序由程序段（程序段（block）組成，每個(gè)程序段由按一定順組成，每個(gè)程序段由按一定順序和規(guī)則排列的序和規(guī)則排列的字（字（Word）組成。字是由表示地址的組成。字是由表示地址的英文英文字母、特殊文字和數(shù)字集合而成字母、特殊文字和數(shù)字集合而成。字表示某一功能的一組代字表示某一功能的一組代碼符號(hào)碼符號(hào)，如，如X2500為一個(gè)字，表示為一個(gè)字，表示X向尺寸為向尺寸為2500mm。程序。程序段的格式較多，應(yīng)用較廣泛的是段的格式

34、較多，應(yīng)用較廣泛的是“可變程序段、文字地址程可變程序段、文字地址程序段序段”格式格式(Word address format)。 N102G01x+3200y+2500z-150F850S24T12M05*順序號(hào)字順序號(hào)字準(zhǔn)備功能字準(zhǔn)備功能字尺寸字尺寸字進(jìn)給功能字進(jìn)給功能字程序結(jié)束符程序結(jié)束符輔助功能字輔助功能字刀具功能字刀具功能字主軸功能字主軸功能字2程序段格式程序段格式（1）字地址程序段格式）字地址程序段格式（2）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： 程序簡單直觀，不易出錯(cuò)；程序簡單直觀，不易出錯(cuò)； 各字的先后排列并不嚴(yán)格各字的先后排列并不嚴(yán)格 數(shù)據(jù)位數(shù)可多可少（數(shù)據(jù)位數(shù)可多可少（最大許用位數(shù)）最大許用位數(shù)）

35、不需要的字以及與上一段程序段相同的續(xù)效數(shù)字可以不寫不需要的字以及與上一段程序段相同的續(xù)效數(shù)字可以不寫 3主程序和子程序主程序和子程序（1）子程序）子程序（2）子程序以外的為主程序）子程序以外的為主程序 主程序主程序%N001 .N002.呼叫子程序呼叫子程序呼叫子程序呼叫子程序主程序結(jié)束主程序結(jié)束子程序子程序子程序名子程序名N501.N502.子程序結(jié)束返子程序結(jié)束返回主程序回主程序（五）數(shù)控銑床的加工和程序（五）數(shù)控銑床的加工和程序編制編制1平面輪廓的加工：直線平面輪廓的加工：直線+圓圓弧，兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)弧，兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)（1）G41 左刀補(bǔ)左刀補(bǔ)（2）G42 右刀補(bǔ)右刀補(bǔ)*當(dāng)平面輪廓為任意曲面時(shí)，

36、當(dāng)平面輪廓為任意曲面時(shí)，可用直線或圓弧逼近可用直線或圓弧逼近 例：材料為例：材料為Q195，立銑刀，立銑刀10mm，刀號(hào)，刀號(hào)T01，在，在XK0816A銑床上，每邊余量銑床上，每邊余量2mmN0010 G00 Z5 T01 S1000 M03N0020 G41 G01 X0 Y0 F300N0030 Z-5N0040 G91 G01 X20 Y40N0050 X10N0060 G03 X20 YO I10 J0N0070 G01 X10 N0080 X20 Y-40N0090 X-85N0100 G90 G00 Z15N0110 G40 G01 X0 Y0 F300N0120 M05N013

37、0 M025040302010 10 20 30 40 50 60 70 80 901015 10 20 30 40102030yxO機(jī)機(jī)起刀點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)起刀點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)編程原點(diǎn)編程原點(diǎn)O工工1010ABCDE1243657以絕對(duì)坐標(biāo)編程以絕對(duì)坐標(biāo)編程G92 X-10 Y-10N01 G90 G17 G00 X10 Y10 LFN02 G01 X30 F100 LFN03 G03 X40 Y20 I0 J-10 LFN04 G02 X30 Y30 I0 J-10 LFN05 G01 X10 Y20 LFN06 Y10 LFN07 G00 X-10 Y-10 M02 LF 10 20 30 4010

38、2030yxO機(jī)機(jī)起刀點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)起刀點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)編程原點(diǎn)編程原點(diǎn)O工工1010ABCDE1243657以相對(duì)坐標(biāo)編程以相對(duì)坐標(biāo)編程N(yùn)01 G91 G17 X20 Y20 LFN02 G01 X20 F100 LFN03 G03 X10 Y10 I0 J-10 LFN04 G02 X-10 Y10 I0 J-10 LFN05 G01 X-20 Y-10 LFN07 G00 X-20 Y-20 M02 LF2曲面輪廓的加工曲面輪廓的加工曲面形狀，刀具形狀（球、柱曲面形狀，刀具形狀（球、柱等）等）二軸半，三軸，四軸，二軸半，三軸，四軸，五軸等五軸等（1）二軸半或）二軸半或2（1/2）坐標(biāo)聯(lián)）坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)動(dòng)

39、行切法行切法*X的確定：表面粗糙度及刀的確定：表面粗糙度及刀頭半徑頭半徑*球頭銑刀半徑：盡量取大，但球頭銑刀半徑：盡量取大，但應(yīng)小于最小曲率半徑應(yīng)小于最小曲率半徑*殘留溝紋殘留溝紋x的選?。焊鶕?jù)表面的選?。焊鶕?jù)表面粗糙度的要求及刀頭粗糙度的要求及刀頭不干涉相鄰表面的原不干涉相鄰表面的原則則（2）三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工）三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工*X、Y、Z三坐標(biāo)可同時(shí)插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)三坐標(biāo)可同時(shí)插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)*常用行切法常用行切法*銑刀中心線軌跡是一條空間曲線銑刀中心線軌跡是一條空間曲線*用于復(fù)雜空間曲面的精確加工，多用自動(dòng)編程用于復(fù)雜空間曲面的精確加工，多用自動(dòng)編程（3）四坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)：適于加工直紋扭曲面）四坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)：適于加工直

40、紋扭曲面（4）五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)：）五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)：XYZ外，兩個(gè)圓周進(jìn)給坐標(biāo)軸外，兩個(gè)圓周進(jìn)給坐標(biāo)軸 nO刀位點(diǎn)刀位點(diǎn)P(x,y,z)ZYX五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工3棱角過渡的處理棱角過渡的處理（1）問題：銑棱角輪廓時(shí)，）問題：銑棱角輪廓時(shí)，若刀心位移量與輪廓尺寸相若刀心位移量與輪廓尺寸相同時(shí)，刀心軌跡不連續(xù)（外同時(shí)，刀心軌跡不連續(xù)（外輪廓），或干涉（內(nèi)輪廓）輪廓），或干涉（內(nèi)輪廓）現(xiàn)象?，F(xiàn)象。（2）舉例：）舉例：（六）手工編程：以（六）手工編程：以XK5040為例為例1坐標(biāo)軸的定義坐標(biāo)軸的定義*用用I、J、K表示起點(diǎn)，表示起點(diǎn)，X、Y、Z表終點(diǎn)表終點(diǎn) xzy2采用輪廓控制方式，能同時(shí)控制機(jī)床兩個(gè)坐

41、標(biāo)運(yùn)動(dòng)，所以直采用輪廓控制方式，能同時(shí)控制機(jī)床兩個(gè)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，所以直線、圓弧必須在線、圓弧必須在XY、YZ、ZX平面中的一個(gè)平面，規(guī)定：平面中的一個(gè)平面，規(guī)定： G17表表XY ； G18ZX G19 YZ 曲線定義：曲線定義：G01直線直線 G02順圓，順圓， G03逆圓逆圓進(jìn)給速度：進(jìn)給速度：F0F7，實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)101200mm/min無級(jí)調(diào)速無級(jí)調(diào)速M(fèi)02結(jié)束結(jié)束3輔助定義：輔助定義：G37：實(shí)現(xiàn)刀具半徑偏移后的圓弧圖形；：實(shí)現(xiàn)刀具半徑偏移后的圓弧圖形；G37在在G41時(shí)，刀在工時(shí)，刀在工件左，件左，G37在在G42時(shí)，刀在工件右（向刀具前進(jìn)方向看）時(shí)，刀在工件右（向刀具前進(jìn)方向看）G38

42、：用于直線時(shí)，按給定方向走一刀具半徑值，用于圓弧時(shí)，：用于直線時(shí)，按給定方向走一刀具半徑值，用于圓弧時(shí)，走一段圓弧走一段圓弧G39：用于在給定的直線基礎(chǔ)上加長或縮短一個(gè)刀具半徑值，：用于在給定的直線基礎(chǔ)上加長或縮短一個(gè)刀具半徑值，G41時(shí)加長；時(shí)加長；G42時(shí)縮短。時(shí)縮短。4編程舉例編程舉例N001 G01 G17 Y+4000 F7 CRN002 G18 Z-3000 CRN003 G17 G39 G42 Y-2000 F0 CRN004 G03 G37 G42 J2000 X-1000 Y+1732 CRN005 G01 G91 X-1500 Y-866 CRN006 G03 I1500

43、J866 X-1000 CRN007 I1000 X-500 Y-866 CRN008 G01 X+1500 Y-866 CRN009 G03 I1000 J1732 Y-2000 CRN010 J2000 X+2000 CRN011 I2000 Y+2000 CRN012 G01 G39 Y+200 F7 CRN013 G18 Z+3000 CRN014 G17 Y-4000 CRM02（七）計(jì)算機(jī)零件程序編制（七）計(jì)算機(jī)零件程序編制1手工編程的不足：工作量大，容易出錯(cuò)，對(duì)于形狀復(fù)雜零手工編程的不足：工作量大，容易出錯(cuò)，對(duì)于形狀復(fù)雜零件及空間曲面難以勝任，計(jì)算量大，時(shí)間長。件及空間曲面難以勝

44、任，計(jì)算量大，時(shí)間長。2自動(dòng)編程系統(tǒng)自動(dòng)編程系統(tǒng)（1）硬件：微機(jī)）硬件：微機(jī)+外設(shè)（打印機(jī)，繪圖機(jī)，穿孔機(jī)等）外設(shè)（打印機(jī)，繪圖機(jī)，穿孔機(jī)等）（2）軟件：翻譯程序，主信息程序（前處理程序）和后處理）軟件：翻譯程序，主信息程序（前處理程序）和后處理程序程序系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序三、數(shù)控裝置三、數(shù)控裝置（一）數(shù)控裝置的一般結(jié)構(gòu)（一）數(shù)控裝置的一般結(jié)構(gòu)輸入裝置輸入裝置輸入回路輸入回路運(yùn)算器運(yùn)算器控制器控制器輸出回路輸出回路驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置輸入部分輸入部分運(yùn)控部分運(yùn)控部分輸出部分輸出部分?jǐn)?shù)控裝置的一般結(jié)構(gòu)數(shù)控裝置的一般結(jié)構(gòu)1、輸入部分、輸入部分*包括指令信息的輸入裝置和輸入回路包括指令信息的輸入裝置和輸入回

45、路譯碼器：文字碼送到文字碼寄存器；數(shù)字碼（譯碼器：文字碼送到文字碼寄存器；數(shù)字碼（1）坐標(biāo)數(shù)）坐標(biāo)數(shù)字送往運(yùn)算器，（字送往運(yùn)算器，（2）與文字碼結(jié)合產(chǎn)生指令）與文字碼結(jié)合產(chǎn)生指令*兩類指令：操作指令（兩類指令：操作指令（M、S、T）；送往主控制器和繼電器）；送往主控制器和繼電器 運(yùn)算指令（運(yùn)算指令（G指令，坐標(biāo)指令），送往運(yùn)算器指令，坐標(biāo)指令），送往運(yùn)算器（1）輸入裝置）輸入裝置1）光電閱讀機(jī)）光電閱讀機(jī)2）手動(dòng)輸入與刀具補(bǔ)償輸入：在控制臺(tái)上操作）手動(dòng)輸入與刀具補(bǔ)償輸入：在控制臺(tái)上操作3）計(jì)算機(jī)輸入）計(jì)算機(jī)輸入（2）奇偶校驗(yàn)）奇偶校驗(yàn)（3）譯碼器：輸入代碼變成控制機(jī)床動(dòng)作的代號(hào)）譯碼器：輸入代

46、碼變成控制機(jī)床動(dòng)作的代號(hào)2、運(yùn)控部分、運(yùn)控部分（1）運(yùn)算器：根據(jù)輸入部分送來的加工指令及尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行）運(yùn)算器：根據(jù)輸入部分送來的加工指令及尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯演算和數(shù)學(xué)演算，給出進(jìn)給方向，進(jìn)給步樹等各種信號(hào)；邏輯演算和數(shù)學(xué)演算，給出進(jìn)給方向，進(jìn)給步樹等各種信號(hào)；1）邏輯運(yùn)算：加工指令判別，相限判別，終點(diǎn)判斷等）邏輯運(yùn)算：加工指令判別，相限判別，終點(diǎn)判斷等2）數(shù)字運(yùn)算：）數(shù)字運(yùn)算：*輔助運(yùn)算：十翻二，變部運(yùn)算，輔助運(yùn)算：十翻二，變部運(yùn)算，*插補(bǔ)運(yùn)算：脈沖分配器插補(bǔ)運(yùn)算：脈沖分配器控制器：又叫主控器，使各部分協(xié)調(diào)工作?？刂破鳎河纸兄骺仄?，使各部分協(xié)調(diào)工作。十翻二十翻二運(yùn)運(yùn) 算算變補(bǔ)變補(bǔ)運(yùn)算運(yùn)算其它輔其

47、它輔助運(yùn)算助運(yùn)算插插補(bǔ)補(bǔ)運(yùn)運(yùn)算算輸輸出出控控制制器器運(yùn)算器工作流程運(yùn)算器工作流程數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)輸輸入入控控制制器器指令指令進(jìn)給進(jìn)給輔輔 助助 運(yùn)運(yùn) 算算xyz數(shù)的表示形式數(shù)的表示形式 在生活中表示數(shù)的時(shí)候一般都是把正數(shù)前面加一個(gè)在生活中表示數(shù)的時(shí)候一般都是把正數(shù)前面加一個(gè)“+”，負(fù)數(shù)前面加一個(gè)負(fù)數(shù)前面加一個(gè)“-”，但是在數(shù)字設(shè)備中，把，但是在數(shù)字設(shè)備中，把“+”用用“0”表示，表示，“-”用用“1”表示。表示。 真值真值 原碼原碼 反碼反碼 補(bǔ)碼補(bǔ)碼正數(shù)正數(shù) +X 0X 0X 0X原碼：一個(gè)整數(shù)，按照絕對(duì)值大小轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)，稱為原碼。原碼：一個(gè)整數(shù)，按照絕對(duì)值大小轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)，稱為原碼。比如

48、比如 00000000 00000000 00000000 00000101 00000000 00000000 00000000 00000101 是是 5 5的的 原碼。原碼。反碼：將二進(jìn)制數(shù)按位取反，所得的新二進(jìn)制數(shù)稱為原二進(jìn)制數(shù)反碼：將二進(jìn)制數(shù)按位取反，所得的新二進(jìn)制數(shù)稱為原二進(jìn)制數(shù)的反碼。的反碼。取反操作指：原為取反操作指：原為1 1，得，得0 0；原為；原為0 0，得，得1 1。（。（1 1變變0; 00; 0變變1 1）11111111 11111111 11111111 11111010 11111111 11111111 11111111 11111010 和和 000000

49、00 00000000 00000000 00000000 00000000 00000101 00000000 00000101 互為反碼?；榉创a。補(bǔ)碼：反碼加補(bǔ)碼：反碼加1 1稱為補(bǔ)碼稱為補(bǔ)碼。也就是說，要得到一個(gè)數(shù)的補(bǔ)碼，先得到反碼，然后將反碼加上也就是說，要得到一個(gè)數(shù)的補(bǔ)碼，先得到反碼，然后將反碼加上1 1，所得數(shù)稱為補(bǔ)碼。所得數(shù)稱為補(bǔ)碼。11111111 11111111 1111101111111111 11111111 11111011比如：比如：00000000 00000000 00000000 00000101 00000000 00000000 00000000 000

50、00101 的反碼是：的反碼是：11111111 11111111 11111111 1111101011111111 11111111 11111111 11111010。補(bǔ)碼為：補(bǔ)碼為：11111111 11111111 11111111 11111010 + 1 = 11111111 11111111 11111111 11111010 + 1 = 11111111 11111111 11111111 1111101111111111 11111111 11111111 11111011 負(fù)數(shù)的減法運(yùn)算也要設(shè)法化為加法來做負(fù)數(shù)的減法運(yùn)算也要設(shè)法化為加法來做, , 可以和?？梢院统Ｒ?guī)的加法

51、運(yùn)算使用同一加法器電路規(guī)的加法運(yùn)算使用同一加法器電路, ,從而簡化了計(jì)算機(jī)的從而簡化了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)3、輸出裝置、輸出裝置（1）任務(wù)：把計(jì)算結(jié)果按程序指令的要求送出去，將電信）任務(wù)：把計(jì)算結(jié)果按程序指令的要求送出去，將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為具有一定功率和扭矩輸出的機(jī)械量。號(hào)轉(zhuǎn)化為具有一定功率和扭矩輸出的機(jī)械量。（2）組成：環(huán)形分配器，功率放大電路，步進(jìn)電機(jī)。）組成：環(huán)形分配器，功率放大電路，步進(jìn)電機(jī)。（二）插補(bǔ)原理（二）插補(bǔ)原理 逐點(diǎn)比較法，數(shù)字積分法逐點(diǎn)比較法，數(shù)字積分法，時(shí)差法，時(shí)差法，n插補(bǔ)要解決的問題：插補(bǔ)要解決的問題：n讓單獨(dú)的坐標(biāo)分別運(yùn)動(dòng)合成理想的軌跡；讓單獨(dú)的坐標(biāo)分別運(yùn)動(dòng)合成理想的軌跡；

52、n幾個(gè)坐標(biāo)同時(shí)進(jìn)，還是每次進(jìn)一個(gè)；幾個(gè)坐標(biāo)同時(shí)進(jìn)，還是每次進(jìn)一個(gè)；n判斷進(jìn)給那一個(gè)坐標(biāo)使下一步誤差更??；判斷進(jìn)給那一個(gè)坐標(biāo)使下一步誤差更小；n進(jìn)多少；進(jìn)多少；n如果同時(shí)進(jìn)給，各個(gè)坐標(biāo)進(jìn)給的比例是多少；如果同時(shí)進(jìn)給，各個(gè)坐標(biāo)進(jìn)給的比例是多少；n選用什么樣的實(shí)際軌跡合成后與理想軌跡誤差最小。選用什么樣的實(shí)際軌跡合成后與理想軌跡誤差最小。曲線方程曲線方程Y=F（X）本身就代表坐標(biāo)量之間的）本身就代表坐標(biāo)量之間的制約，函數(shù)關(guān)于表示制約，函數(shù)關(guān)于表示X與與Y一一對(duì)應(yīng)，對(duì)于曲一一對(duì)應(yīng)，對(duì)于曲線上的某一點(diǎn)的鄰域線上的某一點(diǎn)的鄰域 ，其坐標(biāo)增量關(guān)系也是，其坐標(biāo)增量關(guān)系也是確定的，即給確定的，即給X1一個(gè)增量一

53、個(gè)增量X存在一個(gè)存在一個(gè)Y使使Y1+Y=F（X1+X）這是）這是X與與Y之間有之間有一種制約，那就是由一種制約，那就是由X找到一個(gè)找到一個(gè)Y使使F（X1+X）等于或接近于）等于或接近于Y1+Y，插補(bǔ)就插補(bǔ)就是這種尋找是這種尋找X與與Y之間制約的方法。之間制約的方法。四、數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)四、數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)（一）概述（一）概述開環(huán)，閉環(huán)和半閉環(huán)開環(huán)，閉環(huán)和半閉環(huán)（二）常用驅(qū)動(dòng)元件（二）常用驅(qū)動(dòng)元件步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)（三）位置檢測(cè)（三）位置檢測(cè)*數(shù)字式：光電脈沖編碼裝置，光柵等，分辨率高，價(jià)格低，數(shù)字式：光電脈沖編碼裝置，光柵等，分辨率高，價(jià)格低，抗干擾性差，抗干擾性差，*模擬式：磁柵，旋轉(zhuǎn)變壓

54、器，同步感應(yīng)器：制造簡單，抗模擬式：磁柵，旋轉(zhuǎn)變壓器，同步感應(yīng)器：制造簡單，抗干擾性好。干擾性好。1、編碼盤：、編碼盤：將轉(zhuǎn)角或位移轉(zhuǎn)化為相應(yīng)代碼，指示絕對(duì)位置，無累計(jì)誤差，將轉(zhuǎn)角或位移轉(zhuǎn)化為相應(yīng)代碼，指示絕對(duì)位置，無累計(jì)誤差，精度不高。精度不高。接觸式：簡單，體積小，信號(hào)強(qiáng)，轉(zhuǎn)速低，壽命不長接觸式：簡單，體積小，信號(hào)強(qiáng)，轉(zhuǎn)速低，壽命不長光電式：速度高，精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜光電式：速度高，精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜電磁式電磁式：壽命長，轉(zhuǎn)速高，精度高：壽命長，轉(zhuǎn)速高，精度高2、光柵測(cè)量裝置、光柵測(cè)量裝置（1）組成：光源，二塊光柵，）組成：光源，二塊光柵，光電元件光電元件（2）光柵：）光柵：50，100，20

55、0/mm長光柵（標(biāo)尺光柵）：移動(dòng)長光柵（標(biāo)尺光柵）：移動(dòng)短光柵（指示光柵）：固定短光柵（指示光柵）：固定（3）莫爾條紋）莫爾條紋節(jié)距：節(jié)距：W=/放大作用放大作用tI（4）運(yùn)動(dòng)方向的判斷）運(yùn)動(dòng)方向的判斷指示光柵相對(duì)于標(biāo)尺光柵逆時(shí)針轉(zhuǎn)指示光柵相對(duì)于標(biāo)尺光柵逆時(shí)針轉(zhuǎn)+，當(dāng)標(biāo)尺光柵右移，當(dāng)標(biāo)尺光柵右移時(shí)，莫爾條紋下移。時(shí)，莫爾條紋下移。3自動(dòng)編程過程自動(dòng)編程過程（1）第一階段）第一階段*工藝分析工藝分析 匯編語言匯編語言 源程序源程序 （由人工完成）（由人工完成）*編寫源程序：按自動(dòng)編程系統(tǒng)所規(guī)定的編寫源程序：按自動(dòng)編程系統(tǒng)所規(guī)定的“語言語言”和和“與法與法”來描述被加工零件的幾何形狀，加工時(shí)刀具相

56、對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)來描述被加工零件的幾何形狀，加工時(shí)刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，以及必要的工藝參數(shù)。軌跡，以及必要的工藝參數(shù)。*源程序不能用于控制數(shù)控機(jī)床源程序不能用于控制數(shù)控機(jī)床（2 2）第二階段）第二階段借助編譯程序和借助編譯程序和PCPC對(duì)源程序進(jìn)行處理后，自動(dòng)打印程序單和對(duì)源程序進(jìn)行處理后，自動(dòng)打印程序單和數(shù)控穿孔紙帶數(shù)控穿孔紙帶* *程序員：熟悉系統(tǒng)規(guī)定的語言和源程序的書寫方法，了解數(shù)程序員：熟悉系統(tǒng)規(guī)定的語言和源程序的書寫方法，了解數(shù)控機(jī)床對(duì)程序編制的要求?？貦C(jī)床對(duì)程序編制的要求。 4自動(dòng)編程的發(fā)展：自動(dòng)編程的發(fā)展：（1）1955年美國研制出年美國研制出APT-I（Automatically Programmed Tools）系統(tǒng)；）系統(tǒng)；（2）70年代發(fā)展成年代發(fā)展成APT-系統(tǒng)：功能強(qiáng)大，需