數(shù)控加工工藝

第一節(jié)數(shù)控銑削和加工中心的加工工藝數(shù)控銑削和加工中心的加工工藝與編程第二節(jié)數(shù)控銑床和加工中心的程序編制第一節(jié)數(shù)控銑削和加工中心的加工工藝數(shù)控銑削和加工中心的主要加工對(duì)象數(shù)控銑削和加工中心的加工工藝分析數(shù)控銑削和加工中心加工工藝的設(shè)計(jì)一、數(shù)控銑削和加工中心的主要加工對(duì)象（一）數(shù)控銑削加工的主要對(duì)象1．平面類零件2．變斜角類零件3．曲面類零件（二）加工中心加工的主要對(duì)象1．既有平面又有孔系的零件（1）箱體類零件一般都需進(jìn)行孔系、輪廓、平面的多工位加工，精度要求較高，工藝復(fù)雜，加工周期長(zhǎng)，成本高，精度不易保證。幾種常見(jiàn)箱體類零件簡(jiǎn)圖a）組合機(jī)床主軸箱b）分離式減速箱c）車床進(jìn)給箱d）泵殼（2）盤、套、板類零件帶有鍵槽，端面上有平面曲面和孔系，徑向也常分布一些徑向孔。2．結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、普通機(jī)床難加工的零件（2）整體葉輪類加工難點(diǎn)，通道狹窄，刀具很容易與加工表面和鄰近曲面產(chǎn)生干涉（1）凸輪類各種曲線的盤形凸輪、圓柱凸輪、圓錐凸輪和端面凸輪（3）模具類鍛壓模具、鑄造模具、注塑模具及橡膠模具3．外形不規(guī)則的異形零件大多要點(diǎn)、線、面多工位混合加工，剛性較差，夾緊及切削變形難以控制，加工精度也難以保證，通常采取工序分散的原則加工，需用工裝較多，周期較長(zhǎng)。異形零件a)支架b)撥叉4．加工精度要求較高的中小批量零件針對(duì)加工中心加工精度高、尺寸穩(wěn)定的特點(diǎn)，對(duì)加工精度要求較高的中小批量零件。5．加工周期性重復(fù)投產(chǎn)的零件某些產(chǎn)品的市場(chǎng)需求具有周期性和季節(jié)性，采用加工中心首件試切完成后，程序和相關(guān)生產(chǎn)信息可保留下來(lái)，供以后反復(fù)使用，產(chǎn)品下次再投產(chǎn)時(shí)只要很少的準(zhǔn)備時(shí)間就可開(kāi)始生產(chǎn)，使生產(chǎn)周期大大縮短。6．新產(chǎn)品試制中的零件新產(chǎn)品在定型之前，選擇加工中心試制，可省去許多用通用機(jī)床加工所需的試制工裝。二、數(shù)控銑削和加工中心的加工工藝分析（一）數(shù)控銑削的加工工藝分析1．零件圖樣尺寸的正確標(biāo)注加工程序以坐標(biāo)點(diǎn)來(lái)編制，構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的相互關(guān)系應(yīng)明確，各種幾何要素的條件要充分，無(wú)封閉尺寸等。2．保證獲得要求的加工精度檢查零件的加工要求是否可以得到保證。特別注意過(guò)薄的底板與肋板的厚度公差，由于加工時(shí)產(chǎn)生的切削拉力及薄板的彈性退讓極易產(chǎn)生切削面的振動(dòng)，薄板的厚度尺寸公差難以得到保證，表面粗糙度也將增大。3．零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析（1）工件的內(nèi)腔與外形的幾何類型和尺寸應(yīng)盡量統(tǒng)一，減少刀具規(guī)格和換刀次數(shù)，方便編程和提高數(shù)控機(jī)床加工效率。（2）工件內(nèi)槽的圓角半徑R不應(yīng)過(guò)小。（3）工件槽底圓角半徑r不宜過(guò)大。內(nèi)槽結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)比槽底圓角半徑對(duì)加工工藝的影響（4）應(yīng)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。在數(shù)控銑削加工中若沒(méi)有統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，則會(huì)因工件的二次裝夾而造成加工后兩個(gè)面上的輪廓位置及尺寸不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。如果沒(méi)有基準(zhǔn)孔，則應(yīng)專門設(shè)置工藝孔作為定位基準(zhǔn)，若無(wú)法制出工藝孔，最起碼也要用精加工表面作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，以減少二次裝夾產(chǎn)生的誤差。（二）加工中心的加工工藝分析1．零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析（1）零件的切削加工量要小，以便減少加工中心的切削加工時(shí)間，降低零件的加工成本。（2）零件上光孔和螺紋孔的尺寸規(guī)格盡可能少，減少加工時(shí)鉆頭、鉸刀及絲錐等刀具的數(shù)量，以防刀庫(kù)容量不夠。（3）零件尺寸規(guī)格盡量標(biāo)準(zhǔn)化，以便采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。（4）零件的加工表面應(yīng)具有加工的方便性和可行性。（5）零件結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛性，以減少夾緊變形和切削變形。2．定位基準(zhǔn)的選擇（1）選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)；（2）一次裝夾；（3）定位基準(zhǔn)的選擇要考慮完成盡可能多的加工內(nèi)容。（4）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)確實(shí)難以重合時(shí)，應(yīng)確定該零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)功能，確保加工精度。三、數(shù)控銑削和加工中心加工工藝的設(shè)計(jì)（一）加工方案的選擇1．平面加工方法的選擇在數(shù)控銑床和加工中心上加工平面主要采用端銑刀和立銑刀加工。經(jīng)粗銑的平面，尺寸精度可達(dá)IT12～14（指兩平面之間的尺寸），表面粗糙度Ra值可達(dá)12.5～25μm；經(jīng)粗、精銑的平面，尺寸精度可達(dá)IT7～9，表面粗糙度Ra值可達(dá)1.6～3.2μm。2．平面輪廓加工方法的選擇平面輪廓多由直線和圓弧或各種曲線構(gòu)成，通常采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半坐標(biāo)加工。平面輪廓銑削固定斜角平面是與水平面成一固定夾角的斜面。當(dāng)工件尺寸不大時(shí)，可用斜墊板墊平后加工；當(dāng)零件尺寸很大，斜面斜度又較小時(shí)，常用行切法加工，但加工后，會(huì)在加工面上留下殘留面積，需要用鉗修方法加以清除。3．固定斜角平面加工方法的選擇主軸擺角加工固定斜角平面a）主軸垂直端刃加工b）主軸擺角后側(cè)刃加工c）主軸擺角后端刃加工d）主軸水平側(cè)刃加工4．變斜角面加工方法的選擇（1）曲率變化小，選用X、Y、Z和A四坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床，采用立銑刀以插補(bǔ)方式擺角加工。（2）曲率變化大，用四坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工難以滿足加工要求，最好用X、Y、Z、A和B（或C轉(zhuǎn)軸）的五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床，以圓弧插補(bǔ)方式擺角加工。（3）采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，利用球頭銑刀和鼓形銑刀，以直線或圓弧插補(bǔ)方式進(jìn)行分層銑削加工。數(shù)控銑床加工變斜角面a）四坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)b）五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)用鼓形銑刀分層銑削變斜角面5．曲面輪廓加工方法的選擇（1）對(duì)曲率變化不大和精度要求不高的曲面的精加工，常用兩軸半坐標(biāo)行切法加工。（2）對(duì)曲率變化較大和精度要求較高的曲面的精加工，常用三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的行切法加工。兩軸半坐標(biāo)行切法加工曲面兩軸半坐標(biāo)行切法加工曲面的切削點(diǎn)軌跡三軸聯(lián)動(dòng)行切法加工曲面的切削點(diǎn)軌跡（3）對(duì)像葉輪、螺旋槳這樣的零件，因其葉片形狀復(fù)雜，刀具容易與相鄰表面發(fā)生干涉，常用五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工。曲面的五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工6．孔加工（1）直徑大于φ30mm的已鑄出或鍛出毛坯孔的孔加工：粗鏜→半精鏜→孔口倒角→精鏜加工方案，孔徑較大的可采用立銑刀粗銑→精銑（2）直徑小于φ30mm的無(wú)毛坯孔的孔：锪平端面→打中心孔→鉆→擴(kuò)→孔口倒角→鉸；有同軸度要求：锪平端面→打中心孔→鉆→半精鏜→孔口倒角→精鏜（或鉸）7．螺紋加工直徑在M6～M20mm之間的螺紋，采用攻螺紋方法加工。直徑在M6mm以下的螺紋，完成底孔加工，通過(guò)其他手段攻螺紋。直徑在M20mm以上的螺紋，采用鏜刀片鏜削加工。（二）工序的劃分為了減少工件加工中的周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高數(shù)控銑床的利用率，保證加工精度要求，在數(shù)控銑削工序劃分的時(shí)候，應(yīng)盡量使工序集中。當(dāng)數(shù)控銑床的數(shù)量比較多，同時(shí)有相應(yīng)的設(shè)備技術(shù)措施保證工件的定位精度時(shí)，為了更合理地均勻機(jī)床的負(fù)荷，協(xié)調(diào)生產(chǎn)組織，也可以將加工內(nèi)容適當(dāng)分散。加工中心主要從精度和效率兩方面考慮，通常按工序集中原則劃分加工工序。數(shù)控銑削和加工中心工序劃分的具體方法可參照第三章第四節(jié)中的內(nèi)容。（三）加工順序的安排遵循一般工藝原則：“基準(zhǔn)先行，先粗后精，先主后次，先面后孔”。此外，使用多把刀具還應(yīng)考慮：（1）減少換刀次數(shù)，節(jié)省輔助時(shí)間。（2）每道工序盡量減少刀具的空行程移動(dòng)量，按最短路線安排加工表面的加工順序?！按帚姶笃矫妗昼M孔、半精鏜孔—立銑刀加工—加工中心孔—鉆孔—攻螺紋—平面和孔精加工（精銑、鉸、鏜等）”（四）加工路線的確定1．銑削外輪廓的加工路線銑削平面零件外輪廓，一般采用立銑刀側(cè)刃進(jìn)行切削。刀具切入零件時(shí)，應(yīng)沿切削起始點(diǎn)延伸線或切線方向逐漸切入零件，以免在零件的輪廓上切入處產(chǎn)生刻痕，以保證零件表面平滑過(guò)渡。刀具離開(kāi)零件時(shí)，也應(yīng)沿切削終點(diǎn)延伸線或切線方向逐漸切離零件。銑削外輪廓的加工路線2．銑削內(nèi)輪廓的加工路線銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時(shí)，因內(nèi)輪廓曲線不允許外延，此時(shí)刀具可以沿一過(guò)渡圓弧切入和切出零件輪廓，可提高內(nèi)輪廓表面的加工精度和質(zhì)量。銑削內(nèi)輪廓的加工路線3．銑削型腔的加工路線型腔是指以封閉曲線為邊界的平底凹槽。加工采用平底立銑刀，且刀具圓角半徑應(yīng)符合型腔的圖紙要求。加工型腔三種加工路線方案：行切法、環(huán)切法、行切法。行切法和環(huán)切法的共同點(diǎn)：不留死角，不傷輪廓，減少重復(fù)走刀的搭接量。不同點(diǎn)：行切法加工路線比環(huán)切法短，行切法表面粗糙度較差，環(huán)切法需要逐次向外擴(kuò)展輪廓線，刀位點(diǎn)計(jì)算稍復(fù)雜。銑內(nèi)槽的三種加工路線4．銑削曲面的加工路線加工工藝復(fù)雜，合理選擇的加工路線。

銑削曲面的兩種加工路線5．減少刀具空行程的加工路線盡量縮短加工路線，減少刀具空行程的時(shí)間，以節(jié)省加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。最短加工路線設(shè)計(jì)6．位置精度要求高的孔加工路線對(duì)點(diǎn)位控制機(jī)床，只要求定位精度高，定位過(guò)程盡可能快，而刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)路線無(wú)關(guān)緊要。因此，這類機(jī)床應(yīng)按空行程最短來(lái)安排加工路線。但對(duì)位置精度要求較高的孔系加工，在安排孔加工順序時(shí)，還應(yīng)注意各孔定位方向的一致，即采用單向趨近定位的方法，以避免將機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的反向間隙帶入而影響孔的位置精度。7．完工輪廓的連續(xù)切削加工路線在安排可以一刀或多刀進(jìn)行的精加工工序時(shí)，為保證零件輪廓表面加工后的粗糙度要求，零件的最終輪廓應(yīng)安排一次走刀連續(xù)加工而成。最后一次走刀加工時(shí)，盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切入和切出或換刀及停頓，以免因切削力變化而造成彈性變形，致使光滑輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等缺陷。8．孔加工時(shí)刀具在Z向的加工路線刀具在Z向的加工路線分為快速移動(dòng)路線和工作進(jìn)給路線。孔加工時(shí)刀具Z向進(jìn)給路線示例a）單孔加工b）多孔加工9．銑削加工時(shí)刀具在Z向的加工路線銑削加工時(shí)刀具在Z向快速移動(dòng)進(jìn)給常采用下列加工路線。（1）銑削開(kāi)口不通槽（2）銑削封閉槽（3）銑削輪廓及通槽銑削加工時(shí)刀具Z向加工路線（五）夾具的選擇在選用夾具時(shí)，通常需要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng)濟(jì)性。常用數(shù)控銑削夾具

萬(wàn)能組合夾具。適合于小批量生產(chǎn)。氣動(dòng)或液壓夾具。適用于生產(chǎn)批量較大、不宜采用其他夾具的工件。專用銑削夾具。多工位夾具。適用于中批量生產(chǎn)。也經(jīng)常采用平口虎鉗、分度頭和三爪自定心卡盤等通用夾具。（六）刀具的選擇1．工具柄部采用7：24圓錐柄結(jié)構(gòu)。不會(huì)自鎖，換刀方便，有較高的定心精度和較高的剛度。①在不帶刀庫(kù)的工具柄部；②在帶刀庫(kù)的工具柄部，自動(dòng)換刀機(jī)床用7：24圓錐工具柄部簡(jiǎn)圖A型拉釘B型拉釘2．工具系統(tǒng)與刀具柄相連接的刀具裝夾部分是用來(lái)裝夾銑刀、鏜刀、鉆頭、擴(kuò)鉸刀及絲錐等加工刀具的。由于在加工中心上要適應(yīng)多種形式零件不同部位的加工，故刀具裝夾部分的結(jié)構(gòu)、形式、尺寸也是多種多樣的。能夠裝夾多種加工刀具的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的裝夾機(jī)構(gòu)序列產(chǎn)品稱為工具系統(tǒng)。工具系統(tǒng)可分為整體式結(jié)構(gòu)和模塊式結(jié)構(gòu)兩大類。（1）整體式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu)的鏜銑類工具系統(tǒng)中，每把工具的錐柄與夾持刀具的工作部分連成一體。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便、可靠，更換迅速等。缺點(diǎn)是所用的刀柄規(guī)格品種和數(shù)量較多，給生產(chǎn)、使用和管理帶來(lái)不便。TSG82工具系統(tǒng)代碼代碼的意義代碼代碼的意義代碼代碼的意義J裝接長(zhǎng)刀柄用錐柄KJ用于裝擴(kuò)\鉸刀TF浮動(dòng)鏜刀Q彈簧夾頭BS倍速夾頭TK可調(diào)鏜刀KH7:24錐柄快換夾頭H倒锪端面刀X用于裝銑削刀具Z(J)用于裝鉆夾頭(莫氏錐度加注J)T鏜孔刀具XS裝三面刃銑刀MW裝無(wú)扁尾莫氏錐柄刀具TZ直角鏜刀XM裝面銑刀M裝扁尾莫氏錐柄刀具TQW傾斜式微調(diào)鏜刀XDZ裝直角端銑刀G攻螺紋夾頭TQC傾斜式粗鏜刀XD裝端銑刀C切內(nèi)槽工具TZC直角形粗鏜刀TSG82工具系統(tǒng)的代碼和意義

（2）模塊式結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)把工具的柄部和裝夾工作部分分開(kāi)，制成各種系列化的模塊，然后經(jīng)過(guò)不同規(guī)格的中間模塊，組裝成一套不同用途、不同規(guī)格的模塊式工具。這樣既方便了制造，也便于使用和保管，大大減少了用戶的工具儲(chǔ)備。目前，模塊式工具系統(tǒng)已成為數(shù)控加工刀具發(fā)展的方向。TMG工具系統(tǒng)3．加工刀具及其選擇孔加工刀具包括：麻花鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、鉸刀及絲錐等?？准庸さ毒叩某叽绨ㄖ睆匠叽绾烷L(zhǎng)度尺寸?？准庸さ毒叩闹睆匠叽缫话愀鶕?jù)被加工孔直徑確定。在加工中心上，刀具長(zhǎng)度一般是指主軸端面到刀尖的距離，其選擇原則是：在滿足各個(gè)部位加工要求的前提下，盡可能減小刀具長(zhǎng)度，以提高工藝系統(tǒng)剛性。（1）鉆頭直徑D應(yīng)滿足L/D≤5（L為鉆孔深度）的條件。對(duì)鉆孔深度與直徑比大于5倍以上的深孔，采用固定循環(huán)程序，多次自動(dòng)進(jìn)退，以利冷卻和排屑。（2）鉆孔前先用中心鉆鉆一中心孔或用一直徑較大的短鉆頭劃窩引正，然后鉆孔，這樣，既可解決鉆孔引正問(wèn)題，還可以代替孔口倒角。（3）鏜孔時(shí)應(yīng)盡量選用對(duì)稱的多刃鏜刀頭進(jìn)行切削，以平衡徑向力，減少鏜削振動(dòng)。（七）切削用量的選擇銑削加工切削用量包括：切削速度、進(jìn)給速度、背吃刀量和側(cè)吃刀量，為保證刀具的壽命，銑削用量的選擇方法是：先選取背吃刀量和側(cè)吃刀量，其次確定進(jìn)給速度，最后確定切削速度。1．背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）背吃刀量ap為平行于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為mm，端銑時(shí)，ap為切削層深度；而圓周銑時(shí)，ap為被加工表面的寬度。側(cè)吃刀量ae為垂直于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為mm，端銑時(shí)，ae為被加工表面的寬度；而圓周銑時(shí)，ae為切削層深度。背吃刀量或側(cè)吃刀量的選取主要由加工余量和對(duì)表面質(zhì)量的要求決定。（1）在工件表面粗糙度值要求為Ra=12.5～25μm時(shí)，如果圓周銑削的加工余量小于5mm，端銑的加工余量小于6mm，則粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分兩次進(jìn)給完成。（2）在工件表面粗糙度值要求為Ra=3.2～12.5μm時(shí)，可分粗銑和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前。粗銑后留0.5～1.0mm余量，在半精銑時(shí)切除。（3）在工件表面粗糙度值要求為Ra=0.8～3.2μm時(shí)，可分粗銑、半精銑和精銑三步進(jìn)行。半精銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量取1.5～2mm；精銑時(shí)圓周銑側(cè)吃刀量取0.3～0.5mm，面銑刀背吃刀量取0.5～1mm。2．進(jìn)給速度銑削加工的進(jìn)給量是指刀具轉(zhuǎn)一周，工件與刀具沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移量；進(jìn)給速度是單位時(shí)間內(nèi)工件與刀具沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移量。進(jìn)給速度vf（mm/min）與刀具轉(zhuǎn)速n（r/min）、刀具齒數(shù)Z及每齒進(jìn)給量fZ（mm/z）的關(guān)系為vf=fn=ZfZn每齒進(jìn)給量的選取主要取決于零件的表面粗糙度、加工精度、刀具及工件材料等因素。工件剛性差或刀具強(qiáng)度低時(shí)，應(yīng)取小值。3．切削速度根據(jù)已選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度選擇切削速度?？捎媒?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在機(jī)床說(shuō)明書允許的切削速度范圍內(nèi)查表選取。

（八）順銑和逆銑的選擇逆銑：銑刀切入工件時(shí)切削速度方向與工件的進(jìn)給方向相反；順銑：銑刀切出工件時(shí)切削速度方向與工件的進(jìn)給方向相同。當(dāng)工件表面無(wú)硬皮，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)無(wú)間隙時(shí)，選用順銑。精銑時(shí)，尤其是鋁鎂合金、鈦合金或耐熱合金時(shí)，應(yīng)采用順銑。當(dāng)工件表面有硬皮，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)有間隙時(shí)，選用逆銑。第二節(jié)數(shù)控銑床和加工中心的程序編制一、數(shù)控銑床和加工中心的編程要點(diǎn)加工如圖所示的板，零件尺寸為100mm×100mm×20mm，材料為鋁材。假設(shè)選擇尺寸約105mm×105mm×25mm的毛坯來(lái)加工。1．零件圖分析兩次裝夾2．確定工件的裝夾方式采用虎鉗進(jìn)行裝夾3．確定數(shù)控加工刀具及加工工序卡例6-1數(shù)控加工工序卡

零件名稱板數(shù)量（件）1日期2006年1月零件材料鋁尺寸單位mm工作者零件規(guī)格100×100×20備注工序名稱工藝要求1下料105×105×25板料一塊2數(shù)控銑工步工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具類型刀具直徑/mm主軸轉(zhuǎn)速/r．min-1進(jìn)給速度/mm．min-11銑上表面T01面銑刀φ8018508002銑周邊輪廓T02鍵槽銑刀φ2012505003翻轉(zhuǎn)零件定位夾緊找正4數(shù)控銑工步工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具類型刀具直徑/mm主軸轉(zhuǎn)速/r．min-1進(jìn)給速度/mm．min-11銑下表面T01面銑刀φ801850800%100程序號(hào)N010G54；工件坐標(biāo)系設(shè)定N020T01；調(diào)用1號(hào)刀N030M06；刀具停在換刀點(diǎn)N040M03S1850F800；主軸正轉(zhuǎn)N050G00X145Y15；橫向快進(jìn)至進(jìn)刀點(diǎn)N060Z5；垂直快進(jìn)至工件上表面進(jìn)刀點(diǎn)N070G01Z0M08；直線插補(bǔ)下刀，打開(kāi)切削液N080X-45；橫向進(jìn)給第一刀，切削上表面N090G00Z5；N100X145Y85；垂直抬刀再定位N110G01Z0；直線插補(bǔ)下刀4.編寫程序N120X-45N130Z5M09N135G00Z100；橫向進(jìn)給第二刀，切削上表面；抬刀，關(guān)閉切削液；快速抬刀N140M05N150T02N160M06N170S1250M03F500N180G00X-15Y-15N190Z5N200G01Z-20M08N210X-10N220Y110N230X110N240Y-10N250X-15N260Z5M09N270G00Z100N280M30；主軸停轉(zhuǎn)；調(diào)用2號(hào)刀；將2號(hào)刀抓到主軸上，停在換刀點(diǎn)；主軸正轉(zhuǎn)；橫向快進(jìn)至進(jìn)刀點(diǎn)；垂直快進(jìn)至工件上表面進(jìn)刀點(diǎn)；直線插補(bǔ)下刀，打開(kāi)切削液；橫向進(jìn)給第一刀；縱向進(jìn)給第一刀，切削左側(cè)輪廓面；橫向進(jìn)給第二刀，切削后側(cè)輪廓面；縱向進(jìn)給第二刀，切削右側(cè)輪廓面；橫向進(jìn)給第三刀，切削前側(cè)輪廓面；抬刀，關(guān)閉冷卻液；快速退刀；程序結(jié)束，機(jī)床復(fù)位

工步1的加工路徑

工步2的加工路徑

由上述過(guò)程可以了解到，編寫一個(gè)零件的加工程序之前，需要制定裝夾方式，選擇合適刀具，計(jì)劃加工順序，確定加工路徑，最后再用NC語(yǔ)言表達(dá)各操作步驟中的加工內(nèi)容。所以一個(gè)零件的編程一般只是一個(gè)NC程序開(kāi)發(fā)中的一小部分工作。由于零件的形狀各種各樣，所以不可能按同樣的方法設(shè)計(jì)每一個(gè)程序，但下面這些過(guò)程在大多數(shù)情況下是適用的。（1）準(zhǔn)備工件圖（2）指定加工順序（3）建立加工流程表（4）用編程語(yǔ)言翻譯加工工序（5）各工序全都組合在一個(gè)程序中。

按照本實(shí)例中的加工流程，程序一般格式如下：1．準(zhǔn)備程序段（1）程序號(hào)；（2）工件編程坐標(biāo)系建立；（3）刀具數(shù)據(jù)；（4）主軸旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)速；（5）快速定位。2．加工程序段（1）根據(jù)具體加工要求編寫一系列程序段；（2）其他輔助編程方法，如主程序和子程序。3．結(jié)束程序段（1）刀具快速回退，G00Z100；（2）主軸停轉(zhuǎn)，M05；（3）程序結(jié)束，M30。二、通常出現(xiàn)在NC程序開(kāi)頭的指令1．零點(diǎn)偏置（也稱零補(bǔ)償）指令G54～G57調(diào)用：G54或G55或G56或G57解釋：調(diào)用，可設(shè)定零點(diǎn)偏置。功能：使工件零點(diǎn)與基本坐標(biāo)系原點(diǎn)相聯(lián)系，將工件零點(diǎn)平移到X、Y、Z所規(guī)定的坐標(biāo)處。補(bǔ)充提示：G54～G57一般寫在程序開(kāi)頭，可以用機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)定，在操作員控制面板或通用接口，將對(duì)刀得到的零點(diǎn)偏置數(shù)值輸入到機(jī)床內(nèi)部控制零點(diǎn)偏置的表中以備調(diào)用；G54一般是機(jī)床的默認(rèn)狀態(tài)，當(dāng)程序中沒(méi)有該指令語(yǔ)句時(shí)，機(jī)床也會(huì)直接調(diào)用G54中的坐標(biāo)值；G54為獨(dú)立程序段，通常本段不得出現(xiàn)其他指令，G54以后的程序段將執(zhí)行G54建立的新坐標(biāo)系；G54本身并非移動(dòng)指令，只是具備記憶坐標(biāo)偏置的功能。2．絕對(duì)/增量尺寸指令G90/G91調(diào)用：G90或G91解釋：G90為絕對(duì)尺寸，尺寸參考有效坐標(biāo)系原點(diǎn)；G91為增量尺寸，尺寸參考靠近的末點(diǎn)。功能：G90/G91指令用于指定坐標(biāo)系作接近設(shè)定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。補(bǔ)充提示：G90一般為機(jī)床默認(rèn)狀態(tài)，在本程序中被省略，兩個(gè)指令都是模態(tài)的?！璑50G90N60G00X0Y0Z10N70G01X30Y30N80Z-5N90X110Y75N100Z10N110M30…N50G90N60G00X0Y0Z10N70G91G01X30Y30N80Z-15N85X80Y45N90Z15N95G90N100M303．米/英制測(cè)量，G70/G71調(diào)用：G70或G71解釋：G70為英制測(cè)量，G71為米制測(cè)量。功能：根據(jù)生產(chǎn)圖中的尺寸，可以交替使用米、英制測(cè)量，編制工件的幾何尺寸。補(bǔ)充提示：在國(guó)內(nèi)，G71一般為機(jī)床默認(rèn)狀態(tài)，也可以用機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)定，在本程序中被省略；所有其它參數(shù)，如進(jìn)給率、刀具補(bǔ)償或零點(diǎn)偏置都按機(jī)床數(shù)據(jù)指定的測(cè)量制解釋。4．選擇工作平面，G17～G19調(diào)用：G17或G18或G19解釋：G17選擇X/Y平面為工作平面，G18選擇Z/X平面為工作平面，選擇Y/Z平面為工作平面，見(jiàn)表6-4所示。功能：對(duì)工作平面的說(shuō)明，指定在該平面上加工輪廓；對(duì)刀具半徑補(bǔ)償?shù)钠矫妗⒀a(bǔ)償?shù)臋M進(jìn)給方向、循環(huán)插補(bǔ)的平面等功能起作用，即當(dāng)使用上述功能時(shí)，要對(duì)工作平面進(jìn)行說(shuō)明。補(bǔ)充提示：建議在程序的開(kāi)頭處指定工作平面；G17（X/Y平面）往往是系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)定值，有必要指明控制器的工作平面，以便校正刀具長(zhǎng)度和補(bǔ)償。XY/Z平面G19YZ/X平面G18ZX/Y平面G17進(jìn)給軸/刀具軸坐標(biāo)平面/工作平面平面選擇/G功能代碼工作平面選擇

三、控制主軸的指令1．刀具調(diào)用指令T編程格式：T＿M(jìn)06解釋：T，調(diào)用刀；“＿”刀具或加工所用刀具的刀庫(kù)位置，刀/刀庫(kù)位置號(hào)為1，2，…；M06，換刀。功能：編制T字，直接換刀或選擇刀庫(kù)位置操作發(fā)生；M06手動(dòng)和自動(dòng)換刀指令，不包括刀具選擇，可以自動(dòng)關(guān)閉冷卻液和主軸。補(bǔ)充提示：隨著刀具的調(diào)用，刀庫(kù)在換刀位置定位，真正換刀用M06啟動(dòng)；相應(yīng)用D號(hào)存儲(chǔ)的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值（見(jiàn)后面“刀具補(bǔ)償”內(nèi)容）必須激活；工作平面應(yīng)隨刀具調(diào)用編程，從而保證了長(zhǎng)度補(bǔ)償分配給校正軸。2．進(jìn)給率F編程格式：G94或G95；F＿解釋：G94，按mm/min或inch/min或degrees/min計(jì)量的進(jìn)給率；G95，按mm/rev或inch/rev計(jì)量的進(jìn)給率；F＿，按G94，G95指定的單位計(jì)的進(jìn)給值。功能：可使用以上指令對(duì)參與加工過(guò)程的各軸，在NC程序中設(shè)定進(jìn)給率；路徑進(jìn)給一般由參與運(yùn)動(dòng)的所有幾何軸的各速度成份組成，參考點(diǎn)為銑刀中心點(diǎn)或車刀刃。補(bǔ)充提示：進(jìn)給F的測(cè)量單位，可用G94或G95指令指定，同時(shí)依照機(jī)床數(shù)據(jù)中的系統(tǒng)設(shè)定值，輸入按毫米或英寸計(jì)。進(jìn)給參數(shù)不受G70/G71的影響。路徑軸進(jìn)給用地址F規(guī)定，每個(gè)NC程序段可編制一個(gè)F值，進(jìn)給F只對(duì)路徑軸起作用并一直有效，直到新進(jìn)給率編程為止。這些指令都是模態(tài)的。3．主軸速度S編程格式：S＿解釋：主軸速度S。功能：規(guī)定的速度S適合用于標(biāo)準(zhǔn)主軸。補(bǔ)充提示：通常稱T、F、S為在G（準(zhǔn)備功能）代碼和M（輔助功能）代碼之外的其他功能代碼；均為模態(tài)指令。四、M功能（輔助功能代碼）編程格式：M＿，“＿”值為整數(shù)。功能：可用M功能激活機(jī)床上轉(zhuǎn)換操作這樣的功能，例如：“冷卻液通ON/斷OFF”。永久性功能已經(jīng)由控制器制造商分派給某些M功能M00：編程停止。M05：主軸停止。M01：任意停止。M19：主軸定向停止。M02：主程序結(jié)束。M06：換刀。M30：程序結(jié)束。M07：2號(hào)冷卻液開(kāi)。M17：子程序結(jié)束。M08：1號(hào)冷卻液開(kāi)。M03：主軸右轉(zhuǎn)。M09：冷卻液關(guān)。M04：主軸左轉(zhuǎn)。

五、編制路徑指令1．快速移動(dòng)G00編程格式：G00X＿Y＿Z＿或G00AP=＿RP=＿；解釋：X、Y、Z笛卡爾坐標(biāo)端點(diǎn)，也可以采用極坐標(biāo)，AP=極坐標(biāo)端點(diǎn)，就極角而言；RP=極坐標(biāo)端點(diǎn)，就極半徑而言。功能：可利用快速橫向運(yùn)動(dòng)，快速固定刀具位置，快速靠近啟動(dòng)位置或換刀點(diǎn)，退回刀具等。2．直線插補(bǔ)G01編程格式：G01X＿Y＿Z＿F＿或G01AP=＿RP=＿F＿解釋：X、Y、Z笛卡兒坐標(biāo)端點(diǎn)，與G00類似，同樣可以采用極坐標(biāo)，AP=極坐標(biāo)端點(diǎn)，就極角而言；RP=極坐標(biāo)端點(diǎn)，就極半徑而言，F(xiàn)進(jìn)給率按毫米/分鐘（mm/min）執(zhí)行。功能：刀具沿著與空間任何取向的軸并列的直線移動(dòng)。直線插補(bǔ)能夠加工三維面、槽等。刀具按F速率進(jìn)給，沿直線從當(dāng)前起點(diǎn)向編程終點(diǎn)移動(dòng)。3．圓弧插補(bǔ)G02/G03編程格式：有多種格式如下：G02/G03X＿Y＿Z＿I＿J＿K＿；G02/G03X＿Y＿Z＿CR=＿；G02/G03AP=＿RP=＿；G02/G03AR=＿I＿J＿K＿；G02/G03AR=＿X＿Y＿Z＿；圓弧插補(bǔ)功能圓弧插補(bǔ)需要指定工作面G17：X/Y平面上加工G18：X/Z平面上加工G19：Y/Z平面上加工圓弧插補(bǔ)需要指定工作面如圖所示:N085G90；N090G00X+55Y+35Z+2；N095G01Z-5；N100G02X+95Y+75I+30J+10；I、J、K格式編程圓弧插補(bǔ)指令I(lǐng)、J格式如圖所示:N085G90；N090G00X-55Y0Z+2；N095G01Z-5；N100G02X0Y40CR=40；或者N100G02X0Y40CR=-40；CR=格式編程圓弧插補(bǔ)指令CR=格式加工如圖板狀零件，最大外形尺寸150mm×100mm×20mm，材料為鋁材。假設(shè)選擇尺寸約為155mm×105mm×25mm的毛坯來(lái)加工。例6-21.零件圖分析2.確定工件的裝夾方式3.確定數(shù)控加工刀具及加工工序卡零件名稱板狀零件數(shù)量（件）1日期零件材料鋁尺寸單位mm工作者零件規(guī)格150×100×20備注工序名稱工藝要求1下料155×105×25板料一塊2數(shù)控銑工步工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具類型刀具直徑/mm主軸轉(zhuǎn)速/r．min-1進(jìn)給速度/mm．min-11銑上表面T01面銑刀φ8018508002銑周邊輪廓T02鍵槽銑刀φ2012505003粗銑凸臺(tái)輪廓T02D1鍵槽銑刀φ2011505004精銑凸臺(tái)輪廓T02D2鍵槽銑刀φ2012505004.編寫工程序%200；N005G54；N010T01；N015M06；N020M03S1850F800；N025G00X-50Y15；N030Z5；N035G01Z0M08；N040X200；N045Y85；N050X-50；N055G00Z100M09；N060T02；N065M06；N070M03S1250F500；N075G00X-20Y-20；N080Z5；N085G01Z-20M08；N090G41X0F500；N095Y100；N100X150；N105Y0；N110X0N115G40X-20N120G00Z10M09N135S1150F500N140G00X-20Y-20N145Z5N150G01Z-5M08N155G41D1G01X0Y0N160X28.084Y10.264N165X10.787Y57.787N170G02X13.735Y72.954CR=15N175G01X29.405Y90.357N180G02X48.327Y88.955CR=12N185G03X82.321Y90CR=20N190G02X90.981Y95CR=10N195G01X135Y95N200G02X140.67Y60.938CR=25N205G03X140.67Y44.063CR=15N210G02X120Y5CR=25N215G01X100.981Y5N220G02X92.321Y20CR=10N225G03X57.679Y20CR=-20N230G02X49.019Y5CR=10N235G01X35.602Y5N240G02X28.084Y10.264CR=8N245G01X10.787Y57.787N250G40G01X-20N255G00Z10M09N260S1250F500重復(fù)N140～N255N265M05N270M30六、刀具補(bǔ)償對(duì)刀具的控制是以刀架參考點(diǎn)為基準(zhǔn)的，零件加工程序給出零件輪廓軌跡，但實(shí)際上加工是要用刀具的尖點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣需要在刀架的參考點(diǎn)與加工刀具的刀尖之間進(jìn)行位置偏置，數(shù)控系統(tǒng)的刀具補(bǔ)償就可以解決這個(gè)問(wèn)題。刀架的參考點(diǎn)與加工刀具的刀尖之間的位置偏置分別在刀具的軸向和徑向，即長(zhǎng)度方向和半徑方向加工中心刀庫(kù)與刀具1．長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)毒唛L(zhǎng)度補(bǔ)償值確定了所用刀具之間的長(zhǎng)度差別。通過(guò)對(duì)刀儀、對(duì)刀塊等儀器和工具，或者使用塞尺等方法測(cè)出刀架參考點(diǎn)到刀刃的間距，如果刀具磨損了，可以將磨損值一起輸入到刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償存儲(chǔ)器中，以備調(diào)用。刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償2．半徑補(bǔ)償在輪廓加工過(guò)程中，由于刀具總有一定的半徑，刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡并不等于所需加工零件的實(shí)際輪廓。輪廓和刀具軌跡是不一致的，銑刀或刀尖中心必須在與輪廓等距的路徑上移動(dòng)。刀具半徑補(bǔ)償3．刀具半徑補(bǔ)償指令G40，G41，G42編程格式：G00（G01）G41（G42）X＿Y＿Z＿；或G41（G42）G00（G01）X＿Y＿Z＿；G40G00（G01）X＿Y＿Z＿；左補(bǔ)償與右補(bǔ)償編程示例：……N10G0Z100……退至換刀點(diǎn)N20G17T01M06N30G00X0Y0Z1S300D1N40G01Z-7F500N50G41X20Y20N60Y40N70X40Y70N80X80Y50N90Y20N100X20N110G40G00X0Y0Z100N115M30換刀調(diào)用刀具補(bǔ)償值激活刀具半徑補(bǔ)償銑輪廓撤銷補(bǔ)償，同時(shí)退刀程序結(jié)束補(bǔ)充提示:（1）刀具半徑補(bǔ)償由補(bǔ)償開(kāi)始、補(bǔ)償進(jìn)行、補(bǔ)償撤銷三個(gè)步驟組成，要注意補(bǔ)償開(kāi)始點(diǎn)和撤消點(diǎn)的位置，本示例中均為點(diǎn)（X0，Y0），通常補(bǔ)償開(kāi)始點(diǎn)與第一個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)（或撤消點(diǎn)與最后一個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)）間的距離大于刀具半徑，以保證補(bǔ)償?shù)恼＿M(jìn)行，并且不會(huì)損傷到加工的輪廓。刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程為了保證輪廓在補(bǔ)償開(kāi)始和撤銷處的加工完好，刀具半徑補(bǔ)償開(kāi)始與撤銷時(shí)常增加一段刀具路徑，一段直線或一段圓弧，使補(bǔ)償在刀具進(jìn)入加工輪廓前就已經(jīng)建立，刀具能夠切向切入輪廓，不會(huì)在輪廓上留下進(jìn)退刀痕。刀具半徑補(bǔ)償開(kāi)始與撤銷常采用的方式（2）通常刀具半徑補(bǔ)償不從圓弧開(kāi)始，即刀具半徑補(bǔ)償指令后一般跟直線插補(bǔ)或快速進(jìn)給指令，如G41G01/G00……。（3）選擇刀具時(shí)要注意刀具的半徑必須小于輪廓最小凹圓弧的半徑。（4）G41/G42是模態(tài)的，需要確定工作面，控制器根據(jù)平面信息進(jìn)行檢測(cè)，以確定補(bǔ)償?shù)妮S向。如果加工在X/Y平面進(jìn)行，那么刀具半徑補(bǔ)償在X/Y平面進(jìn)行，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償在Z向進(jìn)行。刀具半徑補(bǔ)償需要確定工作平面4．刀具補(bǔ)償號(hào)D編程格式：D＿；解釋：D為刀具補(bǔ)償號(hào)，“＿”為整數(shù)，從1～9，D0表示無(wú)補(bǔ)償有效，帶不同刀具補(bǔ)償塊的1-9號(hào)刀尖可以配置給專門的刀具。調(diào)用D時(shí)，專用刀尖的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償被激活。D0編程時(shí)，刀具補(bǔ)償無(wú)效。如果無(wú)D字編程，機(jī)床數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的值對(duì)換刀有效。補(bǔ)充提示：（1）一個(gè)D號(hào)只有在相應(yīng)的T號(hào)被激活時(shí)才被激活。換刀之后，系統(tǒng)設(shè)定值為D1。（2）程序中可以不帶T或D號(hào)，程序執(zhí)行時(shí)，將采用機(jī)床數(shù)據(jù)中原本設(shè)定的T和D。（3）可以指派9個(gè)補(bǔ)償塊，即D號(hào)從D1至D9給一個(gè)T號(hào)。這樣允許使用為一把刀定義的不同刀尖，這些可根據(jù)需要在NC程序段中調(diào)用?？梢允褂貌煌难a(bǔ)償值。（4）補(bǔ)償號(hào)D在補(bǔ)償方式中可以更換，修改的刀具半徑，從新D號(hào)編程的那個(gè)塊中有效激活。編程示例：N10T01N11G00X…Z………N50T04D2……N70G00Z…D1；刀1和相關(guān)的D1激活；刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償在這里被計(jì)算……；從T04裝入刀具4，D2激活……；刀4的D1激活，補(bǔ)償改變，只更換刀尖七、暫停編程格式：G04F＿或G04S＿（用一個(gè)單獨(dú)的NC程序段編程）；解釋：G04表示激活暫停指令，F(xiàn)＿表示停留時(shí)間按時(shí)間單位秒計(jì)，S＿表示停留時(shí)間按刀具所轉(zhuǎn)圈數(shù)計(jì)。功能：可用G04中斷兩個(gè)NC程序段。編程示例：……N10G01F200Z-5S300M03；N20G04F3；N30X40Y10；N40G04S30；N50X…；……進(jìn)給F，主軸速度S（秒）停留時(shí)間3秒停留30轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速為300相當(dāng)于r/min，相當(dāng)于停留6秒進(jìn)給率和主軸速度繼續(xù)有效八、子程序1．子程序的結(jié)構(gòu)L200.SPFN10G00X…Y…Z…N20…………N80M17；子程序名；；；；；子程序結(jié)束子程序內(nèi)容2．子程序的調(diào)用任何主程序中都可以調(diào)用和執(zhí)行子程序，子程序可以嵌套子程序，從主程序最多可調(diào)用11個(gè)嵌套子程序。例如：主程序%28調(diào)用子程序L123，循環(huán)執(zhí)行5次結(jié)束，用P5表示循環(huán)數(shù)；字程序L123又調(diào)用嵌套子程序L124，循環(huán)執(zhí)行9次結(jié)束，用P9表示循環(huán)數(shù)；主程序結(jié)束。加工板狀零件，零件尺寸為100mm×80mm×20mm，材料為鋁材。假設(shè)零件為半成品，100mm×80mm×20mm的外形尺寸已經(jīng)加工到位，只是要加工四個(gè)形狀一樣的凸臺(tái)，凸臺(tái)高度為5mm例6-31.零件圖分析該零件有四個(gè)形狀一樣的輪廓，可以采用子程序編程，為了實(shí)現(xiàn)在不同位置上子程序的調(diào)用，子程序需采用相對(duì)坐標(biāo)值編程。2.確定工件的裝夾方式本案例采用虎鉗裝夾，零件表面高出虎鉗上表面＞5mm；設(shè)定工件上表面的對(duì)稱中心為編程零點(diǎn)。3.確定數(shù)控加工刀具及加工工序卡根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，選用φ10mm的鍵槽銑刀進(jìn)行加工。零件名稱板數(shù)量（件）1日期零件材料鋁尺寸單位mm工作者零件規(guī)格100×80×20備注工序名稱工藝要求1下料100×80×20半成品板料一塊2數(shù)控銑工步工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具類型刀具直徑/mm主軸轉(zhuǎn)速/r．min-1進(jìn)給速度/mm．min-11銑凸臺(tái)輪廓T01鍵槽銑刀φ102100500

數(shù)控加工工序卡

4.編寫程序%300；N010G90G54；N020T01；N030M06N040S2100M03F500N050G00X0Y0Z5N060L1N070G00X-50Y0N080L1N090G00X-50Y-40Z5N100L1N110G00X0Y-40Z5N120L1N130G01Z-5N140X-10Y-10……N250G00Z100N260M30L1N005G91N015G01Z-10M08N025G41X5Y5N035Y30N045X20N055G02X5Y-5CR=5N065G03X10Y-10CR=10N075G02X5Y-5CR=5N085G01Y-10N095X-40N105Z10M09N115G40X-5Y-5N125G90X0Y0N135M17九、幀指令幀是幾何表達(dá)式的習(xí)慣用語(yǔ)，用來(lái)描述坐標(biāo)系的平移或旋轉(zhuǎn)這樣的運(yùn)算法則，可以將當(dāng)前坐標(biāo)系向目標(biāo)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化。通常，針對(duì)一個(gè)具體指定的工件，NC程序中的位置數(shù)據(jù)就是當(dāng)前工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，它描述了工件的幾何形狀，并且工件坐標(biāo)系常常使用笛卡兒坐標(biāo)系。但有時(shí)在一個(gè)程序中，卻需要對(duì)原有工件坐標(biāo)系進(jìn)行重新定位、旋轉(zhuǎn)或鏡像等，幀指令可以實(shí)現(xiàn)這些操作。幀主要由以下運(yùn)算法則組成，如圖所示：平移：TRANS，ATRANS；旋轉(zhuǎn)：ROT，AROT；刻度：SCALE，ASCALE；鏡像：MIRROR，AMIRROR。幀的四個(gè)運(yùn)算法則1．可編程零點(diǎn)偏置TRANS/ATRANS編程格式：TRANSX＿Y＿Z＿/ATRANSX＿Y＿Z＿；TRANAS（無(wú)軸參數(shù)）取消可編程零點(diǎn)偏置，適合所有軸。功能：TRANS/ATRANS可用于編制規(guī)定軸方向所有路徑軸和定位軸的平移（轉(zhuǎn)換），這樣可以利用不同的零點(diǎn)進(jìn)行加工。例如：在不同的工件位置進(jìn)行重復(fù)加工的過(guò)程。可編程零點(diǎn)偏置TRANS/ATRANS編程示例L2N005G90N015G41X5Y5N025G01Z-5M08N035Y35N045X25N055G02X30Y30CR=5%301N010G90G54N020T01N030M06N040S2100M03F500N050G00X0Y0Z5N060L2N070TRANSX-50Y0N080L2N090TRANSX-50Y-40N100L2N110TRANSX0Y-40N120L2N130TRANSN140G00X0Y0N150G01Z-5N160X-10Y-10……N270G00Z100N280M30N065G03X40Y20CR=10N075G02X45Y15CR=5N085G01Y5N095X5N105Z5M09N115G40X0Y0N125M17如果采用相對(duì)平移功能，相關(guān)程序段修改如下：N010G90G54……N050G00X0Y0Z5N060L2N070ATRANSX-50N080L2N090ATRANSY-40N100L2N110ATRANSY-40N120L2N130TRANS……N280M30；工件坐標(biāo)系設(shè)定……；快速定位；調(diào)用子程序一次；坐標(biāo)系相對(duì)平移；調(diào)用子程序二次；坐標(biāo)系相對(duì)平移；調(diào)用子程序三次；坐標(biāo)系相對(duì)平移；調(diào)用子程序四次；取消可編程零點(diǎn)偏置……；程序結(jié)束2．可編程轉(zhuǎn)動(dòng)ROT/AROT編程格式：ROTX＿Y＿Z＿/AROTX＿Y＿Z＿；ROTRPL=＿/AROTRPL=＿；ROT（無(wú)參數(shù)）取消可編程轉(zhuǎn)動(dòng)。功能：可用ROT/AROT繞著每個(gè)幾何軸X、Y、Z或通過(guò)選擇工作面G17至G19上的RPL角，旋轉(zhuǎn)工件坐標(biāo)系。這樣允許在一次設(shè)定中加工若干斜面、工件側(cè)面以及被旋轉(zhuǎn)的形狀相同的輪廓。可編程轉(zhuǎn)動(dòng)ROT/AROT編程示例%302N010G90G54N020T01N030M06N040S2100M03F500N050G00X0Y0Z5N060L2N070TRANSX0Y-40N075L2N080TRANSX-50Y-40N090AROTRPL=8N095L2N100TRANSX-50Y0N110AROTRPL=8N120L2N130TRANSN135ROTN140G00X0Y0N150G01Z-5N160X-10Y-10……N270G00Z100N280M303．可編程比例系數(shù)SCALE/ASCALE編程格式：SCALEX＿Y＿Z＿/ASCALEX＿Y＿Z＿；SCALE（無(wú)參數(shù)）取消比例功能。功能：SCALE/ASCALE可以改變形狀尺寸，可以用不同尺寸編制相同的幾何形狀?？删幊瘫壤禂?shù)SCALE/ASCALE編程示例%303N010G90G54N020T01N030M06N040S2100M03F500N050G00X0Y0Z5N060TRANSX5Y5N070ASCALEX2Y2N075L2N080TRANSX25Y15N090AROTRPL=30N095L2N100TRANSN110ROTN120SCALE……N270G00Z100N280M304．可編程鏡像功能MIRROR/AMIRROR編程格式：MIRRORX0Y0Z0/AMIRRORX0Y0Z0；MIRROR（無(wú)參數(shù)）取消鏡像。功能：MIRROR/AMIRROR可用來(lái)加工鏡像對(duì)稱的工件形狀?？删幊嚏R像功能MIRROR/AMIRROR編程示例%304N010G90G54N020T01N030M06N040S2100M03F500N050G00X0Y0Z5N060L2N070MIRRORX0N075L2N080MIRRORX0Y0N090L2N095AMIRRORX0N100L2N110MIRROR……N270G00Z100N280M30十、循環(huán)循環(huán)是工藝子程序，使用循環(huán)指令可以實(shí)現(xiàn)某一個(gè)確定的加工過(guò)程。每種數(shù)控系統(tǒng)都有各自提供的鉆削、銑削以及車削的各種標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)，其基本原理大體相同，只在指令形式上有所不同。鉆削加工主要有鉆孔、攻絲、鏜孔、鉸孔等加工方式。鉆削加工特點(diǎn)，刀具一般不能在刀具的徑向進(jìn)給，只是沿刀軸方向進(jìn)給；在執(zhí)行各種鉆削加工時(shí)，控制刀具運(yùn)動(dòng)位置的幾何參數(shù)基本相同。鉆削循環(huán)的主要幾何參數(shù)1．SINUMERIK840D/810D/FM-NC數(shù)控系統(tǒng)中的鉆削循環(huán)。（1）簡(jiǎn)單孔（定中心）鉆削CYCLE81編程格式：CYCLE81（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR）；功能：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單鉆孔加工。使刀具先快速定位至孔位上方進(jìn)刀點(diǎn)處；再以編程的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度鉆削，直到輸入的孔底深度；然后快速退刀至退刀平面，完成簡(jiǎn)單鉆孔循環(huán)動(dòng)作。編程示例N010G90G54N020T01N030M06N040S2300M03F230N050G00X40Y120Z110N060CYCLE81（110，100，2，35）N070Y30N080CYCLE81（110，100，，35）N090X90N100CYCLE81（110，100，2，，65）N110M30（2）不通孔鉆削CYCLE82編程格式：CYCLE82(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,DTB)（3）深孔鉆削CYCLE83編程格式：CYCLE83(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,FDEP,FDPR,DAM,DTB,DTS,FRF,VARI,_AXN,_MDEP,_VRT,_DTD,_DIS1)；（4）攻螺紋CYCLE84(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,DTB,SDAC,MPIT,PIT,POSS,SST,SST1)（5）鉸孔CYCLE85(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,DTB,FFR,RFF)（6）鏜孔CYCLE86(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,DTB,SDIR,RPA,RPO,RPAP,POSS)（7）鏜孔CYCLE87(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,SDIR)（8）鏜孔CYCLE88(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,DTB,SDIR)（9）鏜孔CYCLE89(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,DTB)2．DECKELMAHODMC63V型加工中心中提供的鉆削循環(huán)該加工中心數(shù)控系統(tǒng)提供的鉆削循環(huán)與其他數(shù)控系統(tǒng)的類似，是采用G代碼編制的。描述加工過(guò)程的各種幾何參數(shù)和工藝參數(shù)是采用R參數(shù)來(lái)定義。英文中文A=startingplaneR00=dwellatstartpointR01=1stdrillingdepth(incremental)R02=referenceplane/retractionplane(absolute)R03=finaldrillingdepth(absolute)R04=dwellatdrillingdepth(sec)R05=amountofdigression(incremental)R06=incrementaltravelatactivated2ndfeedrateR07=2ndfeedrateandspindlespeedinG84(enterpercentage)R08=3rdfeedrate(enterpercentage)R09=leadofthreadR10=additionalretractionplaneR11=variableintermediatepositionR12=sizeofthreada=residualdrillingdepthA=開(kāi)始平面R00=在開(kāi)始點(diǎn)停留R01=第一次的鉆孔深度(相對(duì)量)R02=退刀平面(絕對(duì)值)R03=最終的孔加工深度(絕對(duì)值)R04=在孔深度處暫停(秒)R05=遞減量(相對(duì)值)R06=激活第二種進(jìn)給速度時(shí)的相對(duì)距離R07=第二種進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速(輸入百分比)R08=第三種進(jìn)給速度(輸入百分比)R09=螺距R10=附加的退刀平面（安全平面）R11=中間位置變量R12=螺紋尺寸a=殘留鉆孔深度（1）簡(jiǎn)單鉆孔、定中心循環(huán)G81（Centeringandsimpledrillingoperations）編程格式N05G90G54N10T01N15……N20G00X…Y…Z…N25R2=5R3=-20R10=15N30G81N35X20Y20N40X40Y40N50G80N55M30（2）鉆削不通孔、锪孔循環(huán)G82（spotfacing,boring）編程格式N05G90G54N10T01N15……N20G0X…Y…Z…N25R2=5R3=-10R4=0.5R6=5R7=80R10=15N30G82N35X20Y20N50G80N55M30（3）鉆削深孔循環(huán)G83（deepdrilling），排屑方式編程格式N05G90G54N10T01N15……N20G00X…Y…Z…N25R0=0R1=6R2=2R3=-30R4=0.5R5=6R10=6R11=2N30G83N35X20Y20N50G80N55M30（4）攻螺紋循環(huán)G84（tapping）編程格式N05G90G54N10T01N15……N20G00X…Y…Z…N25R2=2R3=-30R4=0.5R7=100R9=1.25R10=6R12=0N30G84N35X20Y20N50G80N55M30（5）鉆削深孔循環(huán)G85（Boring），斷屑方式編程格式N05G90G54N10T01N15……N20G00X…Y…Z…N25R1=8R2=2R3=-22R4=0.5R10=6R11=2N30G85N35X20Y20N50G80N55M30（6）鏜孔循環(huán)G86（single-tip/two-tipboringbars）適用于單刃和雙刃的鏜刀編程格式N05G90G54N10T01N15……N20G00X…Y…Z…N25R2=2R3=-45R6=7R7=70R10=6N30G86N35X20Y20N50G80N55M30（7）鏜孔循環(huán)G87（single-tipboringbars）僅適用于單刃鏜刀

編程格式：N05G90G54N10T01N15……N20G00X…Y…Z…N25R2=5R3=-35R10=15N30G87N35X20Y20N50G80N55M30（8）用戶自定義鉆削循環(huán)G88這里給用戶提供了自行定義鉆削循環(huán)的可能，用戶可以根據(jù)特定的孔加工需要編寫子程序L88,然后用G88調(diào)用。在此不作詳細(xì)說(shuō)明。（9）鉸孔循環(huán)G89（Counterboring）編程格式：N05G90G54N10T01N15……N20G00X…Y…Z…N25R2=5R3=-20R4=0.5R6=5R7=80R8=150R10=15N30G87N35X20Y20N50G80N55M30加工如圖板狀零件，零件尺寸為100mm×100mm×20mm，材料為鋁材。假設(shè)零件為半成品，100mm×100mm×20mm的外形尺寸已經(jīng)加工到位。例6-41.零件圖分析該零件上有一個(gè)直角臺(tái)階，臺(tái)階面上分布有大小不一深度不同的孔，應(yīng)用鉆削循環(huán)對(duì)孔進(jìn)行加工。2.確定工件的裝夾方式本案例采用虎鉗裝夾，零件表面高出虎鉗上表面＞5mm；設(shè)定工件的左上角為編程零點(diǎn)。3.確定數(shù)控加工刀具及加工工序卡根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，選用φ80mm的面銑刀加工階梯面，選用相應(yīng)尺寸的鉆頭加工孔。數(shù)控加工工序卡見(jiàn)下表。零件名稱板數(shù)量（件）1日期零件材料鋁尺寸單位mm工作者零件規(guī)格100×100×20備注工序名稱工藝要求1下料100×100×20半成品板料一塊2數(shù)控銑工步工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具類型刀具直徑/mm主軸轉(zhuǎn)速/r．min-1進(jìn)給速度/mm．min-11銑階梯面T01面銑刀φ8018508002鉆孔中心T02中心鉆φ830003003鉆φ6孔T03鉆頭φ623002304锪φ10孔T04鍵槽銑刀φ1021002505鉆φ8孔T05鉆頭φ819002104.編寫程序%400N005G54N010T01N015M06N020M03S1850F800N025G00X150Y-10N030Z5N035G01Z-5N040X-10N045Y150N050G00Z100N055T02N060M06N065M03S3000F300N070G00X85Y45N075Z5N080R02=2R03=-2R10=5N085G81N090L11N095L12N100G80N105R02=2R03=-7R10=5N110G81N115L10N120G80N125G00Z100N130T03N135M06N140M03S2300F230N145G00X85Y45N150Z5N155R02=2R03=-14R04=0.5R06=3R07=70R10=5N160G82N165L11N170G80N175R0=0R01=4R02=2R03=-25R04=0.5R05=4R10=5R11=1N180G83N185L10N190G80N195G00Z100N200T04N205M06N206M03S2100F250N210G00X15Y85N215Z5N220R02=2R03=-8R04=0.5R06=3R07=70R10=5N225G82N230X15Y85N235Y45N240G80N245G0Z100N250T05N255M06N260M03S1900F210N265G00X80Y65N270Z5N275R01=5R02=2R03=-25R04=0.5R10=5R11=1N280G85N285L12N290G80N295G00Z100N300M30L10N010X15Y85N015Y65N020Y45N025Y15N030X25N035X35N040X45N045X55N050X65N055X75N060X85N065M17L11N010X85Y45N015X45N020Y85N025X85N030M17L12N165X80Y65N170X72.5Y52.01N175X57.5Y52.01N180X50Y65N185X57.5Y77.99N190X72.5Y77.99N195M17加工如圖板狀零件，零件尺寸為180mm×108mm×25mm，材料為鋁材。假設(shè)零件為半成品，180mm×108mm×25mm的外形尺寸已經(jīng)加工到位。例6-51.零件圖分析該零件上有兩排對(duì)稱鍵槽和一些孔，有些尺寸有一定要求。本案例在實(shí)際加工中，需要考慮材料的變形情況，孔的定位精度要求，尺寸的形位公差要求，以及表面粗糙度等要求，從而會(huì)設(shè)置粗加工、精加工，甚至半精加工等工序步驟。在此，主要側(cè)重于介紹編制程序的方法，實(shí)際加工中還需根據(jù)具體要求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。2.確定工件的裝夾方式本案例采用虎鉗裝夾，設(shè)定工件的左側(cè)中點(diǎn)為編程零點(diǎn)。3.確定數(shù)控加工刀具及加工工序卡根據(jù)零件圖要求，選用φ10mm的鍵槽銑刀加工鍵槽，并采用子程序、嵌套子程序及鏡像指令編程，再選用相應(yīng)尺寸的鉆頭及絲錐進(jìn)行鉆削加工。數(shù)控加工工序卡見(jiàn)下表。零件名稱板數(shù)量（件）1日期零件材料鋁尺寸單位mm工作者零件規(guī)格180×108×25備注工序名稱工藝要求1下料180×108×25半成品板料一塊2數(shù)控銑工步工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具類型刀具直徑/mm主軸轉(zhuǎn)速/r．min-1進(jìn)給速度/mm．min-11銑鍵槽T1鍵槽銑刀φ1021002502鉆φ9通孔T2鉆頭φ917502103鉆φ8孔T3鉆頭φ819002104锪φ15孔T4鍵槽銑刀φ1515005405鉆φ5孔T5鉆頭φ526002356攻絲M6T6絲錐M6150015004.編寫程序SL0T-1.MPFN010G54N015T01N020M06N025M03S2100F250N030G00X0Y0Z10N035LOT-3N040MIRRORY0N045LOT-3N046MIRRORN047G00Z100N050T02N055M06N060M03S1750F210N065R02=5R03=-30R10=10N0