數(shù)控機(jī)床與編程-05

數(shù)控機(jī)床與編程第五章加工程序編制的工藝基礎(chǔ)吉林大學(xué)珠海學(xué)院機(jī)電工程系1第五章加工程序編制的工藝基礎(chǔ)本講主要內(nèi)容手工及自動(dòng)編程的基本知識(shí)加工程序的結(jié)構(gòu)加工工藝路線設(shè)計(jì)及數(shù)值計(jì)算2第五章加工程序編制的工藝基礎(chǔ)§5.１

概述§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)§5.３數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算§5.５數(shù)控工藝文件的編寫§5.６自動(dòng)編程介紹§5.７高速切削技術(shù)3§5.１

概述數(shù)控加工工藝

是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用的方法和手段的總和。4輪廓銑削5§5.１

概述數(shù)控機(jī)床加工零件過6§5.１

概述數(shù)控加工工藝主要包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：對(duì)數(shù)控加工的合理性分析，選擇并確定數(shù)控加工內(nèi)容；對(duì)零件圖進(jìn)行的數(shù)控加工工藝分析；進(jìn)行數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)；對(duì)零件圖進(jìn)行數(shù)學(xué)處理；編寫零件的加工程序單；程序的校驗(yàn)與修改；首件試加工與現(xiàn)場問題處理；數(shù)控加工工藝文件的完善和歸檔。7§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)5.2.1數(shù)控編程的基本概念

把零件的工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移量等信息用數(shù)控語言記錄在程序單上，并經(jīng)校核的全過程。8§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)加工程序的編制方法手工編程自動(dòng)編程9§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)5.2.2手工編程的方法和步驟分析零件圖樣和工藝處理數(shù)學(xué)處理編寫零件加工程序單

輸入數(shù)控系統(tǒng)

程序檢驗(yàn)和首件試加工

10§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)5.2.3加工程序的結(jié)構(gòu)與格式加工程序的結(jié)構(gòu)程序開始部分——O

或%

若干程序段——整個(gè)程序的核心（指令→程序段→程序內(nèi)容）程序結(jié)束部分——M02、M30或M99（子程序結(jié)束）11§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)12§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)O2001；

(程序號(hào))N10G50X200Z150T0100；

(建立工件坐標(biāo)系，選擇T01號(hào)刀)N20G96S150M03；(恒線速設(shè)定，主軸正轉(zhuǎn))N25G50S2000；

(設(shè)定主軸最高轉(zhuǎn)速)N30G00X20Z6T0101；

(①建立刀具補(bǔ)償)N40G01Z-30F0.25；(②20圓柱加工)N50X50；(③50軸肩加工)N60X60Z-70；

(④50圓錐加工)N70X90；

(⑤60軸肩加工)N80G00X200Z150T00M05；(⑥刀具回位)N90M02；(程序結(jié)束)程序內(nèi)容13§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)程序段

程序段是代碼格式編程的基本單位，程序被執(zhí)行時(shí)程序段通?？芍噶顢?shù)控機(jī)床完成一個(gè)動(dòng)作

N20G96S150M03；14§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)程序段的組成：程序段號(hào)若干個(gè)數(shù)據(jù)字?jǐn)?shù)據(jù)字是控制系統(tǒng)的具體指令由地址符、特殊文字和數(shù)字集合而成，它代表機(jī)床的一個(gè)位置或一個(gè)動(dòng)作

程序段結(jié)束符15§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)１２３４５６７８９１０１１１２

Ｎ_

G_X_U_Q_Y_V_P_Z_W_R_I_J_K_R_…F_S_T_M_LF程序段號(hào)準(zhǔn)備功能尺寸字進(jìn)給功能主軸功能刀具功能輔助功能結(jié)束符常見程序段格式

16§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)字符

字符就是數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)或傳送的記號(hào)。一般分四類：文字

大寫的２６個(gè)英文字母；數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)；符號(hào)

即“＋”和“－”；功能字符

程序開始及結(jié)束符、程序段結(jié)束符、機(jī)床控制暫停符和機(jī)床控制恢復(fù)符等。17§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)能地址碼說明程序號(hào)O程序名程序段號(hào)N順序名準(zhǔn)備功能Ｇ指定一種動(dòng)作（直線、圓弧等）尺寸字X，Y，Z，U，V，W，A，B，C坐標(biāo)軸移動(dòng)指令I(lǐng)，J，K圓弧中心坐標(biāo)R圓弧半徑進(jìn)給功能F每分鐘或每轉(zhuǎn)進(jìn)給量主軸速度功能S主軸速度刀具功能T刀具編號(hào)輔助功能Ｍ機(jī)床控制開/關(guān)B分度工作臺(tái)等偏移量號(hào)Ｄ，Ｈ偏移量量號(hào)暫停P，Ｘ暫停時(shí)間程序號(hào)指定Ｐ子程序號(hào)重復(fù)次數(shù)Ｐ子程序重復(fù)次數(shù)參數(shù)Ｐ，Ｑ固定循環(huán)參數(shù)常用地址碼及其含義FANUC18機(jī)能地址碼說明指令值范圍程序號(hào)O程序名1～9999程序段號(hào)N順序名1～99999準(zhǔn)備功能Ｇ指定一種動(dòng)作（直線、圓弧等）0～99尺寸字X，Y，Z，U，V，W，A，B，C坐標(biāo)軸移動(dòng)指令±99999.999I，J，K圓弧中心坐標(biāo)R圓弧半徑進(jìn)給功能F每分鐘或每轉(zhuǎn)進(jìn)給量1～240000mm/min或0.001～500.00mm/r主軸速度功能S主軸速度0～20000r/min刀具功能T刀具編號(hào)0～99999999輔助功能Ｍ機(jī)床控制開/關(guān)0～99999999B分度工作臺(tái)等0～99999999偏移量號(hào)Ｄ，Ｈ偏移量量號(hào)0～400暫停P，Ｘ暫停時(shí)間0～99999.999ｓ程序號(hào)指定Ｐ子程序號(hào)1～9999重復(fù)次數(shù)Ｐ子程序重復(fù)次數(shù)1～9999參數(shù)Ｐ，Ｑ固定循環(huán)參數(shù)常用地址碼及其含義FANUC19§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)程序段的格式可分為固定順序程序段格式、分隔符程序格式和可變程序段格式。最常用的是地址可變程序段格式，簡稱字地址程序格式。其形式如下：

N_G_X_Y_Z_…F_S_T_M_；20§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)例如：

N10G01X40Z0F0.2；其中：N為程序段地址碼，用于指令程序段號(hào)；G為指令動(dòng)作方式的準(zhǔn)備功能地址；G01為直線插補(bǔ)指令；X為坐標(biāo)軸地址，后面的數(shù)字表示刀具移動(dòng)的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)；F為進(jìn)給量指令地址，后面的數(shù)字表示進(jìn)給量。21§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)子程序零件數(shù)控加工程序可由主程序和子程序組成。22

用子程序方式加工的零件§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)23§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)子程序應(yīng)用范圍：工件上有若干個(gè)相同的輪廓形狀；加工中經(jīng)常出現(xiàn)或具有相同的加工路線；某一個(gè)輪廓或形狀需要分層加工；獨(dú)立的加工工步。24§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)5.2.4加工程序指令代碼程序段號(hào)N

又稱程序段名，由地址N和數(shù)字組成。25§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)G功能

G指令是使數(shù)控機(jī)床建立起某種加工指令方式，如規(guī)定刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡(即規(guī)定插補(bǔ)功能)、刀具補(bǔ)償、固定循環(huán)、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面等多種加工功能。26§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)G代碼可分成兩類：模態(tài)和非模態(tài)

模態(tài)指令又稱續(xù)效指令

另外所有的F、S、T指令和部分M代碼都屬于模態(tài)指令。非模態(tài)指令27表5-1G代碼(JB/T3208—1999)

28表5-1G代碼(JB/T3208—1999)

29表5-1G代碼(JB/T3208—1999)30

G代碼(JB/T3208—1999)注：1.#號(hào)：如選做特殊用途，必須在程序格式說明中加以說明；

2.如在直線切削中無刀具補(bǔ)償，則G43～52可定做其它內(nèi)容；

3.表中帶括號(hào)（d）的表示可以被同欄中無括號(hào)的字母d注銷或代替，也可被有括號(hào)（d)注銷或代替。31G功能字FANUC系統(tǒng)SIEMENS系統(tǒng)G00快速移動(dòng)點(diǎn)定位快速移動(dòng)點(diǎn)定位G01直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G04暫停暫停G05---通過中間點(diǎn)圓弧插補(bǔ)G17XY平面選擇XY平面選擇G18ZX平面選擇ZX平面選擇G19YZ平面選擇YZ平面選擇G32螺紋切削---G33---恒螺距螺紋切削G40刀具補(bǔ)償注銷刀具補(bǔ)償注銷G41刀具補(bǔ)償——左刀具補(bǔ)償——左G42刀具補(bǔ)償——右刀具補(bǔ)償——右G43刀具長度補(bǔ)償——正---G44刀具長度補(bǔ)償——負(fù)---G49刀具長度補(bǔ)償注銷---G50主軸最高轉(zhuǎn)速限制---G54～G59加工坐標(biāo)系設(shè)定零點(diǎn)偏置FANUC與SIEMENS系統(tǒng)G功能對(duì)比G65用戶宏指令---G70精加工循環(huán)英制G71外圓粗切循環(huán)米制G72端面粗切循環(huán)---G73封閉切削循環(huán)---G74深孔鉆循環(huán)---G75外徑切槽循環(huán)---G76復(fù)合螺紋切削循環(huán)---G80撤銷固定循環(huán)撤銷固定循環(huán)G81定點(diǎn)鉆孔循環(huán)固定循環(huán)G90絕對(duì)值編程絕對(duì)尺寸G91增量值編程增量尺寸G92螺紋切削循環(huán)主軸轉(zhuǎn)速極限G94每分鐘進(jìn)給量直線進(jìn)給率G95每轉(zhuǎn)進(jìn)給量旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率G96恒線速控制恒線速度G97恒線速取消注銷G96G98返回起始平面---G99返回R平面---FANUC與SIEMENS系統(tǒng)G功能對(duì)比§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)S功能

S指令用來指定主軸轉(zhuǎn)速，用字母及后面的1～4位數(shù)字表示。有恒轉(zhuǎn)速(單位為r/min)和恒線速(單位為m/min，Ｇ９６設(shè)定，Ｇ９７取消)兩種指令方式S指令是模態(tài)指令34§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)給功能(F功能)F指令為進(jìn)給速度指令，用來指定坐標(biāo)軸移動(dòng)進(jìn)給的速度G94（每分鐘進(jìn)給）G95（主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給）,主要用于數(shù)控車削Ｆ指令在螺紋切削中用于指定螺紋導(dǎo)程F指令為模態(tài)代碼35§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)T功能T指令用于選擇所需的刀具，同時(shí)還可用來指定刀具補(bǔ)償號(hào)36§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)T指令用法：加工中心程序中的T代碼后的數(shù)字直接表示所選擇的刀具號(hào)碼，如T12，表示12號(hào)刀數(shù)控車床程序中的T代碼后的數(shù)字既包含所選擇的刀具號(hào)，也包含刀具補(bǔ)償號(hào)，如T0102，表示選擇01號(hào)刀，調(diào)用02號(hào)刀補(bǔ)參數(shù)37§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)輔助功能(M指令)輔助功能指令用于指定主軸啟停M03、M04、M05主軸正反轉(zhuǎn)冷卻液的開關(guān)M07、M08、M09工件或刀具的夾緊與松開M10、M11刀具的更換M0638§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)輔助功能由指令地址符M和后面的兩位數(shù)字組成，也有M00～M99共100種。M指令也有模態(tài)指令與非模態(tài)指令。39

輔助功能M代碼(JB/T3208—1999)

代碼模態(tài)功能代碼模態(tài)功能M00－程序停止M11*松開M01－計(jì)劃停止M12＃不指定M02－程序結(jié)束M13*主軸順時(shí)針方向，切削液開M03*主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)M14*主軸逆時(shí)針方向，切削液開M04*主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)M15－正運(yùn)動(dòng)M05*主軸停止M16－負(fù)運(yùn)動(dòng)M06－換刀M17~M18＃不指定M07*１號(hào)切削液開M19*主軸定向停止M08*２號(hào)切削液開M20~M29＃永不指定M09*切削液關(guān)M30－紙帶結(jié)束M10*夾緊M31－互鎖旁路40代碼模態(tài)功能代碼模態(tài)功能M32~M35#不指定M52~M54#不指定M36#進(jìn)給范圍１M55#刀具直線位移，位置１M37#進(jìn)給范圍２M56#刀具直線位移，位置２M38#主軸速度范圍１M57~M59#不指定M39#主軸速度范圍２M60－更換工作M40~M45#不指定M61*工件直線位移，位置１M46~M47#不指定M62*工件直線位移，位置２M48*注銷Ｍ４９M63~M70#不指定M49#進(jìn)給率修正旁路M71*工作角度位移，位置１M50#３號(hào)切削液開M72*工作角度位移，位置２M51#４號(hào)切削液開M73~M89#不指定M90~M99#永不指定輔助功能M代碼(JB/T3208—1999)41§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)

常用M指令如下：

M00、M01、MO2、M03、M04、M05、M06、M07、M08、M09、M3042§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)

常用M指令如下：

(1)?M00——程序停止指令。

M00使程序停止在本段狀態(tài)，不執(zhí)行下段。執(zhí)行完含有M00的程序段后，機(jī)床的主軸、進(jìn)給、冷卻都自動(dòng)停止，但全部現(xiàn)存的模態(tài)信息保持不變，重按控制面板上的循環(huán)啟動(dòng)鍵，便可繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。43§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)

M00指令可用于自動(dòng)加工過程中停車進(jìn)行測量工件尺寸、工件調(diào)頭、手動(dòng)變速等操作。44§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)

常用M指令：

(2)

M01——計(jì)劃停止指令。

M01與M00相似，不同的是必須預(yù)先在控制面板上按下“任選停止”鍵，當(dāng)執(zhí)行到M01時(shí)程序才停止；否則，機(jī)床仍不停地繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的程序段。該指令常用于工件尺寸的停機(jī)抽樣檢查等，當(dāng)檢查完成后，可按啟動(dòng)鍵繼續(xù)執(zhí)行以后的程序。45§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)

(3)?M02——程序結(jié)束指令。用此指令使主軸、進(jìn)給、冷卻全部停止，并使機(jī)床復(fù)位。M02必須出現(xiàn)在程序的最后一個(gè)程序段中，表示加工程序全部結(jié)束。

(4)?M03、M04、M05——主軸正/反轉(zhuǎn)、停止指令。M03表示主軸正轉(zhuǎn)，M04表示主軸反轉(zhuǎn)，M05表示主軸停止。46§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)

(5)?M06——換刀指令。該指令用于具有自動(dòng)換刀裝置的機(jī)床。

（6）M07、M08、M09——分別為霧狀冷卻液、液狀冷卻液開及冷卻液停的指令。

（7）M30——程序結(jié)束它與M02功能雖相似，但M30可使程序返回到開始狀態(tài)。47§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)坐標(biāo)字坐標(biāo)字在程序段中主要用來指令機(jī)床上刀具運(yùn)動(dòng)到達(dá)的坐標(biāo)位置，表示暫停時(shí)間等功能。48§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)坐標(biāo)字由坐標(biāo)地址符及數(shù)字組成，且按一定順序進(jìn)行排列。各坐標(biāo)軸的地址符按下列順序排列：

X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、D、E49§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)地址碼意義

X-Y-Z-基本直線坐標(biāo)軸尺寸

U-V-W-第一組附加直線坐標(biāo)軸尺寸

P-Q-R-第二組附加直線坐標(biāo)軸尺寸

A-B-C-繞X、Y、Z旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸尺寸

I-J-K-圓弧圓心的坐標(biāo)尺寸

D-E-附加旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸尺寸

R-圓弧半徑值地址符含義

50§5.２手工編程的基礎(chǔ)知識(shí)程序段結(jié)束標(biāo)志符寫在每個(gè)程序段之后，表示程序結(jié)束。當(dāng)用EIA標(biāo)準(zhǔn)代碼時(shí)，結(jié)束符為“CR”，用ISO標(biāo)準(zhǔn)代碼時(shí)為“NL”或“LF”。有的用符號(hào)“；”或“*”表示。在編寫程序單時(shí)可以不書寫程序段結(jié)束符號(hào)，輸入時(shí)，CNC會(huì)自動(dòng)加上。51§5.3數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝過程

是指用材料去除方法改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使其成為達(dá)到設(shè)計(jì)要求的過程。52數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)：工藝內(nèi)容設(shè)計(jì)十分具體工藝設(shè)計(jì)非常嚴(yán)密操作程序化相當(dāng)嚴(yán)格機(jī)床的合理應(yīng)用§5.3數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)數(shù)控加工的特點(diǎn)53§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算數(shù)控編程的主要工作就是把加工過程中刀具移動(dòng)的位置按一定的順序和方式編寫成程序單，輸入機(jī)床的控制系統(tǒng)，操縱加工過程。刀具移動(dòng)位置是根據(jù)零件圖紙，按照已經(jīng)確定的加工路線和允許的加工誤差（即容差：用插補(bǔ)線段逼近實(shí)際輪廓曲線時(shí)允許存在的誤差）計(jì)算出來的。54§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算5.4.1基點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算基點(diǎn)就是構(gòu)成零件輪廓的各相鄰幾何元素之間的交點(diǎn)或切點(diǎn)。55

零件的輪廓是由許多不同的幾何要素所組成，如直線、圓弧、二次曲線等，各幾何要素之間的連接點(diǎn)稱為基點(diǎn)?；c(diǎn)坐標(biāo)是編程中必需的重要數(shù)據(jù)。A、B、C、D、E為基點(diǎn)。56§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算節(jié)點(diǎn)

是在滿足容差要求條件下用若干插補(bǔ)線段（如直線段或圓弧段等）去逼近實(shí)際輪廓曲線時(shí)，相鄰兩插補(bǔ)線段的交點(diǎn)。一般稱基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)為切削點(diǎn)，即刀具切削部位必須切到的點(diǎn)。57§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算5.4.2刀具中心軌跡的計(jì)算刀具中心位置是刀具相對(duì)于每個(gè)切削點(diǎn)刀具中心所處的位置。對(duì)于沒有刀具偏置功能的數(shù)控系統(tǒng)，應(yīng)計(jì)算出相對(duì)于基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的刀具中心位置軌跡。對(duì)于具有刀具偏置功能的數(shù)控系統(tǒng)，加工某些內(nèi)腔型面時(shí)，往往也要求計(jì)算出刀具中心軌跡的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。58§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算5.4.3手工編程的輔助計(jì)算增量計(jì)算

對(duì)于增量坐標(biāo)的數(shù)控系統(tǒng)，應(yīng)計(jì)算出后一節(jié)點(diǎn)相對(duì)前一節(jié)點(diǎn)的增量值。輔助程序段的數(shù)值計(jì)算

對(duì)刀點(diǎn)到切入點(diǎn)的程序段，以及切削完畢后返回到對(duì)刀點(diǎn)的程序均屬輔助程序段。在填寫程序單之前，輔助程序段的數(shù)據(jù)也應(yīng)預(yù)先確定。59§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算5.4.4平面輪廓基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算直線、圓弧類零件的數(shù)學(xué)處理

數(shù)控機(jī)床一般都具有直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)的功能，因此對(duì)于由直線、圓弧組成的平面輪廓零件，它的數(shù)值計(jì)算比較簡單，主要是基點(diǎn)的計(jì)算。基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算一般比較簡單，可根據(jù)零件圖樣給定的尺寸，運(yùn)用代數(shù)、幾何、三角、解析幾何的有關(guān)知識(shí)，直接計(jì)算出數(shù)值。60直線與圓弧的交點(diǎn)計(jì)算如圖所示，已知直線方程為y=kx+b，求以點(diǎn)（x0，y0）為圓心，半徑為R的圓與該直線的交點(diǎn)坐標(biāo)（xc，yc）。直線方程與圓方程聯(lián)立，得聯(lián)立方程組：

經(jīng)推算后給出標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式如下：（求較大者時(shí)取“＋”）

61上式也可用于求解直線與圓相切時(shí)的切點(diǎn)坐標(biāo)。當(dāng)直線與圓相切時(shí)，取B2－4AC=0，此時(shí)=－B/（2A），其余計(jì)算公式不變。直線與圓相切求切點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示，已知圓外一點(diǎn)（x1，y1)的直線L與一個(gè)已知圓相切，已知圓心坐標(biāo)為（x0，y0)，半徑為R，求切點(diǎn)坐標(biāo)（xc，yc)62§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算計(jì)算公式如下：

Δx=x0-x1

Δy=y0-y1計(jì)算β時(shí)，α2為有向角。另外，在計(jì)算（xc，yc)時(shí)，其“±”號(hào)的選取則取決于xc，yc相對(duì)于x0、y0所處的象限位置。63圓弧與圓弧相交或相切

如圖所示，已知兩相交圓的圓心坐標(biāo)及半徑分別為（x1，y1），R1；（x2，y2），R2，求其交點(diǎn)坐標(biāo)（x

c，yc）。聯(lián)立兩圓方程：ＸＹO1O2(x1，y1)(x2，y2)R2R1(xc，yc)C經(jīng)推算可給出標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式如下：64（求x

c較大值時(shí)取“＋”）當(dāng)兩圓相切時(shí)，B2－4AC=0，因此上式也可用于求兩圓相切的切點(diǎn)。65§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算下面舉例說明增量值計(jì)算66§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算(1)刀具路線S→A→B，計(jì)算方法為：XA=32－20tan30°=32－11.547=20.453XB=20sin60°=17.321YB=20－20cos60°=1067§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算(2)刀具路線B→C→D→E，計(jì)算方法為：XC=25－(20sin60°－20tan30°)－(15sin60°－15tan30°)=14.896YC=XCtan60°=25.801XD=15sin60°=12.990YD=15－15cos60°=7.5XE=24－15tan30°=15.34068§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算(3)刀具路線E→F→G→H，計(jì)算方法為：XF=20－15cos60°=22.5YF=20tan60°－15sin60°=21.651XG=15cos60°＋15cos30°=20.450YG=15sin60°－15sin30°=5.49XH=43.3－15cos30°=30.310YH=25－15sin30°=17.569§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算b)絕對(duì)值計(jì)算實(shí)例：70§5.４編程中的數(shù)值計(jì)算XA=－10×cos30°=－8.66YA=30+10×sin30°=35XB=10×cos30°=8.66YB=30+10×sin30°=35XC=30×cos30°+10×cos30°=34.641YC=－30×sin30°+10×sin30°=－10XD=30×cos30°=25.981YD=－30×sin30°－10＝－25XE=－30×cos30°=－25.981YE=－30×sin30°－10＝－25XF=－30×cos30°－10×cos30°=－34.641YF=－30×sin30°+10×sin30°=－1071非圓曲線處理方法數(shù)控系統(tǒng)一般都只有直線和圓弧插補(bǔ)功能，這種機(jī)床無法直接加工除直線和圓弧以外的曲線，如漸開線、橢圓、雙曲線、阿基米德螺旋線、拋物線等。對(duì)于這些非圓曲線輪廓，只有用直線或圓弧去逼近它，即將輪廓曲線按編程允許的誤差分割成許多小段，再用直線或圓弧去逼近這些小段。逼近線段與非圓曲線的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)，對(duì)這種輪廓進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，其實(shí)質(zhì)就是計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。72

例如，對(duì)下圖所示的曲線用直線逼近時(shí)，其交點(diǎn)A、B、C、D、E、F等即為節(jié)點(diǎn)。73§5.５數(shù)控工藝文件的編寫在編制工藝文件前，應(yīng)當(dāng)對(duì)工件的毛坯質(zhì)量、刀輔具系統(tǒng)、夾具狀況、機(jī)床的性能特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查研究，熟悉和掌握涉及數(shù)控加工的有關(guān)技術(shù)信息，力求編出高質(zhì)量的工藝文件來?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫745.5.1數(shù)控加工工藝文件的格式幾種常用的數(shù)控加工工藝文件格式如下：數(shù)控加工編程任務(wù)書

數(shù)控加工編程任務(wù)書是在編寫加工程序前完成的工藝說明性技術(shù)文件。該文件指定了所加工零件使用的機(jī)床型號(hào)、數(shù)控系統(tǒng)型號(hào)，記載并說明了工藝人員對(duì)數(shù)控加工工序的技術(shù)要求、工序說明、毛坯尺寸或預(yù)加工后的加工余量，以及加工中使用工、夾、量、刀具的意見等?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1

數(shù)控加工工藝文件的格式75數(shù)控加工編程任務(wù)書（廠名）數(shù)控編程任務(wù)書任務(wù)書編號(hào)零件名稱零件圖號(hào)機(jī)床型號(hào)數(shù)控系統(tǒng)工序名稱工序號(hào)加工內(nèi)容編制×××校對(duì)×××審核×××年月日共頁第頁填寫主要說明幾對(duì)數(shù)控加工工序的技術(shù)要求§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1

數(shù)控加工工藝文件的格式數(shù)控加工編程任務(wù)書76數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡是用于指導(dǎo)工人操作的工藝指令性技術(shù)文件。它是在產(chǎn)品加工工藝過程卡的基礎(chǔ)上，針對(duì)每道數(shù)控加工工序的內(nèi)容描述數(shù)控加工工藝參數(shù)和操作信息的一種工藝文件，是編制加工程序的工藝依據(jù)?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1

數(shù)控加工工藝文件的格式數(shù)控加工工序卡77（廠名）數(shù)控加工工序卡零件名稱零件圖號(hào)車間工序號(hào)工序名稱工件材料機(jī)床型號(hào)數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床編號(hào)毛坯尺寸程序名編程原點(diǎn)工位器具夾具名稱量具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容加工面刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速（r/min)進(jìn)給量(mm/min)背吃刀量（mm）加工方式切削工時(shí)123編制×××審核×××批準(zhǔn)×××年月日共頁第頁數(shù)控加工工序卡78數(shù)控加工刀具卡與配套卡數(shù)控加工刀具卡是指導(dǎo)編寫加工程序和操作機(jī)床時(shí)輸入刀具參數(shù)工作的工藝指令性技術(shù)文件，其式樣因工廠刀具管理差異不盡相同。數(shù)控加工刀具配合使用的還的刀具配套卡。在刀具配套卡中繪有刀具配套簡圖和相關(guān)配套零件目錄，它主要包括刀輔具名稱、規(guī)格型號(hào)等內(nèi)容?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1

數(shù)控加工工藝文件的格式數(shù)控加工刀具卡與配套卡79（廠名）數(shù)控加工刀具卡零件名稱零件圖號(hào)工步號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀柄型號(hào)刀具偏置號(hào)D、H加工表面刀片型號(hào)備注直徑長度刃數(shù)編制×××審核×××批準(zhǔn)×××年月日共頁第頁數(shù)控加工刀具卡§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1

數(shù)控加工工藝文件的格式數(shù)控加工刀具卡與配套卡80（刀具簡圖）（廠名）數(shù)控刀具配套卡零件名稱零件圖號(hào)程序號(hào)刀具編號(hào)刀具名稱車間加工設(shè)備刀具的組成序號(hào)123編制×××審核×××批準(zhǔn)×××年月日共頁第頁數(shù)控刀具配套卡§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1

數(shù)控加工工藝文件的格式數(shù)控加工刀具卡與配套卡81數(shù)控加工走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線是指刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡，也稱加工路線或刀位軌跡圖，它是編程人員進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、編制程序、審查程序和修改程序的工藝說明性技術(shù)文件?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1

數(shù)控加工工藝文件的格式數(shù)控加工走刀路線圖82(廠名）數(shù)控加工走刀路線圖零件圖號(hào)工序名稱程序號(hào)工序號(hào)工步號(hào)機(jī)床型號(hào)數(shù)控系統(tǒng)刀具號(hào)刀補(bǔ)號(hào)刀尖半徑刀具長度坐標(biāo)點(diǎn)（坐標(biāo)值）（某一工步的走到路線圖）編制×××校對(duì)×××審核×××年月日共頁第頁§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1數(shù)控加工工藝文件的格式數(shù)控加工走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖83加工程序單加工程序單是數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)的指令集合，也是加工作業(yè)指令性技術(shù)文件。該文件記錄了數(shù)控加工的工藝過程、切削用量、刀具位移、刀具尺寸以及機(jī)床運(yùn)動(dòng)的全過程?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1數(shù)控加工工藝文件的格式加工程序單84NGXZIKFSTMCR程序注釋N0010010206CR定義刀具N0020G00G90G5450100CR設(shè)定坐標(biāo)系，絕對(duì)值編程N(yùn)003050003CR主軸正轉(zhuǎn)500r/min........................N0090G00100CR返回Z向初始位置N010030CR程序結(jié)束

加工程序單零件名稱：_____零件圖號(hào)：_____工序名稱：_____工序編號(hào)：_____編制：_____校對(duì)：_____審核：_____日期：____年__月__日共__頁第__頁O________§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1數(shù)控加工工藝文件的格式5.加工程序單85

加工程序單零件名稱：_____零件圖號(hào)：_____工序名稱：_____工序編號(hào)：_____編制：_____校對(duì)：_____審核：_____日期：____年__月__日共__頁第__頁O________程序段號(hào)程序內(nèi)容程序注釋N0010T0102M06定義刀具N0020G00G90G54X50Z100設(shè)定坐標(biāo)系，絕對(duì)值編程N(yùn)0030S500M03主軸正轉(zhuǎn)500r/min....................................N0090G00Z100返回Z向初始位置N0100M30程序結(jié)束§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1數(shù)控加工工藝文件的格式加工程序單86加工程序說明卡加工程序說明卡是與加工程序單配套使用的工藝說明性技術(shù)文件。根據(jù)應(yīng)用實(shí)踐，一般應(yīng)對(duì)加工程序做出說明的主要內(nèi)容如下：所用數(shù)控設(shè)備及數(shù)控系統(tǒng)型號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)軟件的版本號(hào)；整個(gè)加工程序的內(nèi)容安排（相當(dāng)于工步內(nèi)容說明與工步順序、加工操作類型）；工件相對(duì)于機(jī)床的坐標(biāo)方向及位置、工件裝夾方式、找正工件的方法；§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1數(shù)控加工工藝文件的格式加工程序說明卡87對(duì)刀點(diǎn)（編程原點(diǎn)）位置及允許的對(duì)刀誤差；刀具起刀點(diǎn)、退刀點(diǎn)及進(jìn)退刀方式、安全高度、換刀點(diǎn)坐標(biāo)位置；鏡像加工使用的對(duì)稱軸；所用刀具的補(bǔ)償方式（左補(bǔ)償、右補(bǔ)償、長度補(bǔ)償）及刀具半徑、長度補(bǔ)償號(hào)，必須按實(shí)際刀具半徑（或長度）加大（或縮?。┭a(bǔ)償值的設(shè)置方法等；§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1

數(shù)控加工工藝文件的格式加工程序說明卡88對(duì)程序中編入的子程序的功能說明；特殊程序段的說明，例如，需要在加工中更換夾緊點(diǎn)（挪動(dòng)壓板）的計(jì)劃停止程序段號(hào)，中間測量用的計(jì)劃停止段號(hào)等；其他需要說明的問題等。§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1

數(shù)控加工工藝文件的格式加工程序說明卡89廠名加工程序說明卡工序名稱工序號(hào)NC程序號(hào)機(jī)床型號(hào)數(shù)控系統(tǒng)加工批量零件名稱零件圖號(hào)編制×××校對(duì)×××審核×××年月日共頁第頁§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.1

數(shù)控加工工藝文件的格式加工程序說明卡加工程序說明卡905.5.2數(shù)控加工工藝文件的編寫要求編寫數(shù)控加工工藝文件是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)任務(wù)中非常重要的一項(xiàng)工作。它在生產(chǎn)中通?？勺鞯闹笇?dǎo)操作者正確按程序加工，保證加工工藝的嚴(yán)肅性、生產(chǎn)操規(guī)范性，同時(shí)也對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量起保證作用?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.2數(shù)控加工工藝文件的編寫要求91數(shù)控加工工藝文件編寫的基本要求：選擇與加工內(nèi)容相適應(yīng)的工藝文件格式；字跡工整，文字表達(dá)言簡意賅；工藝簡圖清晰，尺寸標(biāo)注準(zhǔn)確無誤；需要說明的內(nèi)容要交代完整；文圖相符，文實(shí)相符，不互相矛盾；當(dāng)加工程序更改時(shí)，相應(yīng)工藝文件要同時(shí)更改；加工程序和工藝文件要統(tǒng)一編號(hào)，及時(shí)存檔?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.2數(shù)控加工工藝文件的編寫要求925.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例如圖所示為平面槽形凸輪零件，其外部輪廓尺寸已經(jīng)由前道工序加工完，本工序的任務(wù)是在銑床上加工槽與孔。零件材料為HT200，其數(shù)控銑床加工工藝分析如下：§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例93加工槽與孔零件材料為HT200（灰口鑄鐵,抗拉強(qiáng)度200）

§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例94零件圖工藝分析凸輪槽形內(nèi)、外輪廓由直線、圓弧組成，幾何元素之間關(guān)系描述清楚完整；凸輪槽側(cè)面與φ20、φ12兩個(gè)內(nèi)孔表面粗糙度要求較高，為Ra1.6。凸輪槽內(nèi)外輪廓面和φ20孔與底面有垂直度要求。零件材料為HT2OO，切削加工性能較好?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例95根據(jù)上述分析，凸輪槽內(nèi)、外輪廓及φ20、φ12兩個(gè)孔的加工應(yīng)分粗、精加工兩個(gè)階段進(jìn)行，以保證表面粗糙度要求。同時(shí)以底面A定位，提高裝夾剛度以滿足垂直度要求?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例96確定裝夾方案根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工φ20、φ12兩個(gè)孔時(shí)，以底面A定位(必要時(shí)可設(shè)工藝孔)，采用螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊。加工凸輪槽內(nèi)外輪廓時(shí)，采用“一面兩孔”方式定位，即以底面A和φ20、φ12兩個(gè)孔為定位基準(zhǔn)。§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例97為此，設(shè)計(jì)一面兩銷專用夾具，在墊塊上分別精鏜φ20、φ12兩個(gè)定位銷安裝孔，孔距為65mm，墊塊平面度為0.04mm。裝夾示意如圖所示。采用雙螺母夾緊，提高裝夾剛性，防止銑削時(shí)振動(dòng)?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例98§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例99確定加工順序及進(jìn)給路線

加工順序的擬定按照基面先行、先粗后精的原則確定：因此應(yīng)先加工用作定位基準(zhǔn)的φ20、φ12兩個(gè)孔;然后再加工凸輪槽內(nèi)外輪廓表面；為保證加工精度，粗、精加工應(yīng)分開，其中φ20、φ12兩個(gè)孔的加工采用鉆孔→粗鉸→精鉸方案；§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例100確定加工順序及進(jìn)給路線進(jìn)給路線包括平面進(jìn)給和深度進(jìn)給兩部分；深度進(jìn)給有兩種方法一種是在XOZ平面(或YOZ平面)來回銑削逐漸進(jìn)刀到既定深度；另一種方法是先打個(gè)工藝孔，然后從工藝孔進(jìn)刀到既定深度?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例101平面進(jìn)給時(shí)，外凸輪廓從切線方向切入，內(nèi)凹輪廓從過渡圓弧切入。為使凸輪槽表面具有較好的表面質(zhì)量，采用順銑方式銑削，對(duì)外凸輪廓，按順時(shí)針方向銑削，對(duì)內(nèi)凹輪廓逆時(shí)針方向銑削；§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例102刀具選擇根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，銑削凸輪槽內(nèi)、外輪廓時(shí)，銑刀直徑受槽寬限制，取為φ6mm，粗加工選用φ6高速鋼立銑刀，精加工選用φ6硬質(zhì)合金立銑刀。所選刀具及其加工表面見下表：平面槽形凸輪數(shù)控加工刀具卡片?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例103§5.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例（廠名）數(shù)控加工刀具卡零件名稱平面槽型凸輪零件圖號(hào)MC－011序號(hào)刀具號(hào)刀具加工表面?zhèn)渥⒁?guī)格名稱刀柄型號(hào)刀長1T01φ5NC點(diǎn)鉆BT40－JZM10鉆5mm中心鉆2T02φ19.8鉆頭BT40－M2－454520孔預(yù)鉆3T03φ11.9鉆頭BT40－JZM133012孔預(yù)鉆4T04φ20鉸刀BT40－MW2－554529孔精加工5T05φ12鉸刀BT40－MW2－553012孔精加工6T0690°倒角銑刀BT40－M2－4520孔倒角1.5×45°倒角7T07φ6立銑刀BT40－Q16－6520粗加工凸輪槽內(nèi)外輪廓高速鋼8T08φ6立銑刀BT40－Q16－6520精加工凸輪槽內(nèi)外輪廓硬質(zhì)合金編制×××審核×××批準(zhǔn)×××××

年×月×日共1頁第1頁平面槽型凸輪數(shù)控加工刀具卡104切削用量的選擇凸輪槽內(nèi)、外輪廓精加工時(shí)留0.1mm銑削余量，精鉸φ20、φ12兩個(gè)孔時(shí)留0.05mm鉸削余量。選擇主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度時(shí)，先查切削用量手冊，確定切削速度與每齒進(jìn)給量，然后按式vc=πdn/1000，v=nZfz，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度(計(jì)算過程從略)?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例105填寫數(shù)控加工工序卡片將各工步的加工內(nèi)容、所用刀具和切削用量填入:平面槽形凸輪數(shù)控加工工序卡片?！?.５數(shù)控工藝文件的編寫5.5.3典型零件數(shù)控銑床加工工藝分析實(shí)例106（廠名）數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號(hào)××××平面槽型凸輪MCT01－011工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱設(shè)備名稱數(shù)控系統(tǒng)車間003O1200－O1500螺旋壓板XK5025FANUC0M機(jī)加一工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格mm主軸轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)給速度mm/mm背吃刀量mm備注1A面定位鉆φ5中心鉆（2處）T01φ575535自動(dòng)2鉆φ19.8孔T02φ19.840240自動(dòng)3鉆φ11.9孔T03φ11.940240自動(dòng)4鉸φ20孔T04φ20130200.2自動(dòng)5鉸φ12孔T05φ12130200.2自動(dòng)6φ20孔倒角1.5×45°T0690°402手動(dòng)7一面兩孔定位粗銑凸輪內(nèi)輪廓T07φ6780404自動(dòng)8粗銑凸輪外輪廓T07φ6780404自動(dòng)9精銑凸輪內(nèi)輪廓T08φ614952014自動(dòng)10精銑凸輪外輪廓T08φ614952014自動(dòng)11反面裝夾，銑φ20孔另一側(cè)倒角1.5×45°T0690°402手動(dòng)編制×××審核×××批準(zhǔn)×××××年×月×日共1頁第1頁平面槽型凸輪數(shù)控加工工序卡107§5.6自動(dòng)編程介紹5.6.1自動(dòng)編程的概念是利用通用計(jì)算機(jī)和相應(yīng)前置、后置處理軟件，對(duì)工件源程序或CAD圖形進(jìn)行處理，以得到加工程序的一種方法。自動(dòng)編程系統(tǒng)的一般處理過程108APT數(shù)控語言自動(dòng)編程APT是一種自動(dòng)編程工具（AutomaticallyProgrammedTool）的簡稱，是一種對(duì)工件、刀具的幾何形狀及刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行定義時(shí)所用的一種接近于英語的符號(hào)語言。把用APT語言書寫的零件加工程序輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)的APT語言編程系統(tǒng)編譯產(chǎn)生刀位文件（CLDATAfile），然后進(jìn)行數(shù)控后置處理，生成數(shù)控系統(tǒng)能接受的零件數(shù)控加工程序的過程，稱為APT語言自動(dòng)編程。109APT自動(dòng)編程語言的發(fā)展

1955年推出APT1958年完成APTⅡ，適用于曲線自動(dòng)編程

1961年提出APTIII，適用于3~5坐標(biāo)立體曲面自動(dòng)編程

70年代推出APTIV，適用于自由曲面自動(dòng)編程在APT的基礎(chǔ)上，世界各工業(yè)國家也各自發(fā)展了各具特色的數(shù)控語言系統(tǒng)。

德國

EXAPT、

日本

FAPT和HAPT、

法國

IFAPT、

意大利

MODAPT，

中國

SKC、ZCX等。110CAD/CAM集成系統(tǒng)自動(dòng)編程圖形交互編程方法CAD/CAM集成系統(tǒng)自動(dòng)編程主要特點(diǎn)是零件的幾何形狀可在零件設(shè)計(jì)階段采用CAD/CAM集成系統(tǒng)的幾何設(shè)計(jì)模塊在圖形方式下進(jìn)行定義、顯示和修改，最終得到零件的幾何模型。111數(shù)控編程的一般過程包括刀具的定義或選擇，刀具相對(duì)于零件表面的運(yùn)動(dòng)方式的定義，切削加工參數(shù)的確定，走刀軌跡的生成，加工過程的動(dòng)態(tài)圖形仿真顯示、程序驗(yàn)證直到后置處理等，一般都是在屏幕菜單及命令驅(qū)動(dòng)等圖形交互方式下完成的，具有形象、直觀和高效等優(yōu)點(diǎn)。112§5.6自動(dòng)編程介紹5.6.2CAD/CAM集成系統(tǒng)自動(dòng)編程簡介CAD/CAM集成系統(tǒng)CAM模塊的組成一般由幾何造型、刀位軌跡生成、刀位軌跡編輯、刀位軌跡驗(yàn)證、后置處理、圖形顯示、幾何模型內(nèi)核、運(yùn)行控制和用戶界面等部分組成。113§5.6自動(dòng)編程介紹自動(dòng)編程信息處理過程三維曲面實(shí)體混合造型三維曲面實(shí)體混合造型三維曲面實(shí)體混合造型三維曲面實(shí)體混合造型確定刀具參數(shù)確定加工方法多軸加工軌跡生成三維加工軌跡生成二維加工軌跡生成數(shù)控機(jī)床確定生成加工代碼114§5.6自動(dòng)編程介紹CAD/CAM集成系統(tǒng)自動(dòng)編程的主要特點(diǎn)數(shù)學(xué)處理能力強(qiáng)快速自動(dòng)生成數(shù)控程序后置處理程序靈活多變程序自檢、糾錯(cuò)能力強(qiáng)便于實(shí)現(xiàn)與數(shù)控系統(tǒng)的通信1155.6.3CAD/CAM集成系統(tǒng)軟件介紹

1．高檔CAD/CAM軟件

高檔CAD/CAM軟件的代表有Unigraphics、I-DEAS、Pro/Engineer、CATIA等。這類軟件的特點(diǎn)是優(yōu)越的參數(shù)化設(shè)計(jì)、變量化設(shè)計(jì)及特征造型技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體和曲面造型功能結(jié)合在一起，加工方式完備，計(jì)算準(zhǔn)確，實(shí)用性強(qiáng)，可以從簡單的二軸加工到以五軸五聯(lián)動(dòng)方式來加工極為復(fù)雜的工件表面，并可以對(duì)數(shù)控加工過程進(jìn)行自動(dòng)控制和優(yōu)化，同時(shí)提供了二次開發(fā)工具允許用戶擴(kuò)展UG的功能。這類軟件是航空、汽車、船舶制造行業(yè)首選的CAD/CAM軟件。116§5.6自動(dòng)編程介紹

2．中檔CAD/CAM軟件

CIMATRON是中檔CAD/CAM軟件的代表。這類軟件實(shí)用性強(qiáng)，提供了比較靈活的用戶界面，優(yōu)良的三維造型、工程繪圖，全面的數(shù)控加工，以及各種通用、專用數(shù)據(jù)接口和集成化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。117§5.6自動(dòng)編程介紹

3．相對(duì)獨(dú)立的CAM軟件相對(duì)獨(dú)立的CAM軟件有Mastercam、Surfcam等。這類軟件主要通過中性文件從其他CAD系統(tǒng)獲取產(chǎn)品幾何模型。系統(tǒng)主要有交互工藝參數(shù)輸入模塊、刀具軌跡生成模塊、刀具軌跡編輯模塊、三維加工動(dòng)態(tài)仿真模塊和后置處理模塊。這類軟件主要應(yīng)用于中小企業(yè)的模具制造行業(yè)。

118§5.6自動(dòng)編程介紹

4．國內(nèi)CAD/CAM軟件

CAXA制造工程師是國內(nèi)CAD/CAM軟件的代表。這類軟件是面向我國機(jī)械制造業(yè)而自主開發(fā)的中文界面三維復(fù)雜形面CAD/CAM軟件，具備機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)和數(shù)控加工程序自動(dòng)生成等功能。這些軟件價(jià)格便宜，主要面向中小企業(yè)，符合我國國情和標(biāo)準(zhǔn)，所以受到了廣泛的歡迎，贏得了越來越大的市場份額。119§5.7高速切削技術(shù)1205.7.1高速切削技術(shù)概述

1931年德國物理學(xué)家薩羅蒙最早提出了高速切削的理論:在常規(guī)切削速度范圍內(nèi)，切削溫度隨著切削速度的提高而升高，但切削速度提高到一定值后，切削溫度不但不會(huì)升高反而會(huì)降低，且該切削速度與工件材料的種類有關(guān)。§5.7高速切削技術(shù)121對(duì)于每一種工件材料都存在一個(gè)速度范圍，在該速度范圍內(nèi)，由于切削溫度過高，刀具材料無法承受，切削加工不可能進(jìn)行，要是能越過這個(gè)速度范圍，高速切削將成為可能，從而大幅度地提高生產(chǎn)效率?！?.7高速切削技術(shù)高速切削122高速切削加工與常規(guī)切削加工相比：加工時(shí)間可減少約60%切削速度是常規(guī)切削速度的5～10倍材料去除率提高3～5倍刀具耐用度提高70%

§5.7高速切削技術(shù)1235.7.2高速切削的優(yōu)勢高速切削有以下特點(diǎn)：

§5.7高速切削技術(shù)1．提高生產(chǎn)率

2．改善加工精度和表面質(zhì)量

3．減少切削產(chǎn)生的熱量

4．減小切削力

5．部分代替某些工藝

124§5.7高速切削技術(shù)1255.7.3高速切削加工實(shí)現(xiàn)的條件和要求高速切削加工主要有兩個(gè)特點(diǎn)：主軸轉(zhuǎn)速較高一般情況下主軸轉(zhuǎn)速在10000～60000r/min高速進(jìn)給進(jìn)給速度一般在每分鐘幾米甚至幾十米以上?！?.7高速切削技術(shù)1261．高速加工對(duì)機(jī)床的要求2．高速加工對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的要求

3．高速加工對(duì)主軸的要求4．高速加工對(duì)刀具的要求

5．高速加工對(duì)切削參數(shù)的要求6．高速加工對(duì)加工編程的要求7．高速加工對(duì)CAM軟件的要求

§5.7高速切削技術(shù)實(shí)現(xiàn)高速切削加工七個(gè)要求：1275.7.4高速切削加工工藝規(guī)劃高速切削的