《數(shù)控加工工藝》教學(xué)參考-教案講義第7章

第7章數(shù)控編程技術(shù)教學(xué)重點、難點教學(xué)重點了解數(shù)控編程中牽涉到的基本概念、編程中的數(shù)學(xué)計算以及自動編程方法，掌握右手笛卡爾定則以及坐標(biāo)系的建立原則。教學(xué)難點各種坐標(biāo)系的區(qū)別。7.1數(shù)控機床手工編程方法7.1.1坐標(biāo)系的建立1.實數(shù)軸系統(tǒng)理解直角坐標(biāo)系的關(guān)鍵是算術(shù)、代數(shù)學(xué)和幾何學(xué)的知識。2.直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系是一個定義點的概念，它用X、Y坐標(biāo)軸定義一個平面二維點，用X、Y、Z坐標(biāo)軸定義空間的三維點。3.數(shù)控機床坐標(biāo)系的作用數(shù)控機床建立的幾何坐標(biāo)系是為了確定工件在機床中的位置，機床運動部件特殊位置及運動范圍，獲得所需的相關(guān)數(shù)據(jù)，方便描述機床運動。4.刀具相對于工件運動的原則

為了編程的方便，永遠(yuǎn)假定刀具相對于靜止的工件坐標(biāo)系而運動。5.標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的規(guī)定機床坐標(biāo)系是機床自身固有的坐標(biāo)系，一般在機床生產(chǎn)時就已設(shè)定。機床坐標(biāo)系的原點稱為機床原點或機床零點。在以下3種情況下，數(shù)控系統(tǒng)會失去對機床參考點的記憶，必須進(jìn)行返回機床參考點的操作：（1）機床超程報警信號解除后。（2）機床關(guān)機以后重新接通電源開關(guān)時。（3）機床解除急停狀態(tài)后。6.坐標(biāo)軸運動方向的確定

1）Z坐標(biāo)軸數(shù)控機床規(guī)定傳遞主切削力的軸為主軸，與主軸軸線平行或重合的坐標(biāo)軸即為Z坐標(biāo)軸。

2）X坐標(biāo)軸無論車床還是銑床規(guī)定X坐標(biāo)為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。

3）Y坐標(biāo)軸

Y坐標(biāo)軸垂直于X、Z坐標(biāo)軸，其運動的正方向根據(jù)X和Z坐標(biāo)的正方向，按照右手笛卡兒坐標(biāo)系來判斷。7.絕對坐標(biāo)系與增量坐標(biāo)系

1）絕對坐標(biāo)系刀具（或機床）運動軌跡的坐標(biāo)值是以相對于固定的工件原點O給出的，即稱為絕對坐標(biāo)。

2）增量坐標(biāo)系刀具（或機床）運動軌跡當(dāng)前點的坐標(biāo)值均是相對于運動軌跡的前一位置（起點）來計算的，即稱為增量（或相對）坐標(biāo)。8.工件坐標(biāo)系編制數(shù)控程序時，首先要建立一個工件坐標(biāo)系，程序中的坐標(biāo)值均以此坐標(biāo)系為依據(jù)。工件坐標(biāo)編程時使用的，編程人員選擇工件某一已知點為原點，建立一個新的坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系（也稱編程坐標(biāo)系）。車床的換刀點是指加工過程中需要換刀時刀具的相對位置點。它的設(shè)定原則是換刀時刀架不碰撞工件和機床上其他部件。換刀點的位置可以是固定的，也可以是任意一點，通常與刀具起始點重合。7.1.2零件加工程序的格式1.零件加工程序的結(jié)構(gòu)

一個完整的零件程序由程序號、程序內(nèi)容和程序結(jié)束3部分組成。2.程序段格式程序段的格式是指在同一程序段中的指令字、字符和數(shù)字的排列順序的規(guī)則。7.1.3常用編程指令1.準(zhǔn)備功能準(zhǔn)備性工藝指令，又稱G指令，是在數(shù)控系統(tǒng)插補運算之前需要預(yù)先規(guī)定，為插補運算作好準(zhǔn)備的工藝指令。輔助性工藝指令，又稱M指令，這類指令與數(shù)控系統(tǒng)插補無關(guān)，而是根據(jù)操作機床的需要予以規(guī)定的工藝指令。數(shù)控中所使用的標(biāo)準(zhǔn)代碼（指令）包括有準(zhǔn)備功能（G指令），輔助功能（M指令），主軸功能（S指令），速度功能（F指令）和換刀功能（T指令）。2.輔助功能

輔助功能也叫M功能或M代碼。它是由字母M和其后的2位數(shù)字組成，從M00到M99，主要用來指定機床加工時的輔助動作和狀態(tài)，M指令也被分為模態(tài)和非模態(tài)。3.進(jìn)給功能指令進(jìn)給功能指令也稱為F指令或F代碼，用來指定機床進(jìn)給速度。4.主軸功能指令主軸功能也稱為S指令，用來指定主軸轉(zhuǎn)速。5.刀具功能指令

刀具功能指令又稱為T指令，用來指定刀具型號，適用于帶有刀庫的加工中心，并要求將各刀具的補正值設(shè)定好，在模具加工中較少使用。7.2程序編制中的數(shù)學(xué)處理根據(jù)零件圖樣，按照已確定的加工路線和允許的編程誤差，計算出數(shù)控系統(tǒng)所需要的輸入數(shù)據(jù)，稱為數(shù)控加工的數(shù)值計算。具體地說，數(shù)值計算就是計算出零件輪廓上或刀具中軌跡上一些點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。7.3自動編程1.自動編程語言簡介

自動編程是借助于計算機來完成加工程序的編制的，也就是計算機輔助編程。自動編程的主要類型有數(shù)控語言編程、圖形交互式編程、語音式自動編程和實物模型式自動編程。

1）數(shù)控語言編程

2）圖形交互式編程

3）語音式自動編程

4）實物模型式自動編程2.自動編程常用軟件

目前，商品化的CAD／CAM軟件比較多，應(yīng)用情況也各有不同，國內(nèi)市場上比較成熟的CAD/CA