第2章數(shù)控程序編制1

1、數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院1. 數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工的比較數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工的比較n 傳統(tǒng)加工：傳統(tǒng)加工：按照工藝規(guī)程由工人通過(guò)手工操作機(jī)床完成，按照工藝規(guī)程由工人通過(guò)手工操作機(jī)床完成，工藝過(guò)程和工藝參數(shù)工藝過(guò)程和工藝參數(shù)( (主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、進(jìn)刀量等主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、進(jìn)刀量等) )由由手工操作保證。手工操作保證。一、程序編制的基本概念一、程序編制的基本概念分析圖紙及要求分析圖紙及要求制訂工藝規(guī)程制訂工藝規(guī)程工人操作機(jī)床加工工人操作機(jī)床加工制定工藝卡給工人數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院4 4傳統(tǒng)加工傳統(tǒng)加工( (分析零件圖及要

2、求分析零件圖及要求) )一、程序編制的基本概念一、程序編制的基本概念？零件零件數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院5 5傳統(tǒng)加工傳統(tǒng)加工( (制訂工藝規(guī)程制訂工藝規(guī)程) )一、程序編制的基本概念一、程序編制的基本概念打中心孔目的？U型塊，精車(chē)前需修整數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院6 6傳統(tǒng)加工傳統(tǒng)加工( (工序卡工序卡)一、程序編制的基本概念一、程序編制的基本概念在座的各位如何去選擇機(jī)床、刀具及參數(shù)？沒(méi)經(jīng)歷的肯定不會(huì)數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院分析圖紙及要求分析圖紙及要求編寫(xiě)加工程序編寫(xiě)加工程序數(shù)控機(jī)床自動(dòng)加工數(shù)控機(jī)床自動(dòng)加工根據(jù)被加工零件的圖樣和工藝要求，編制成以根據(jù)被加工零件的圖樣和工藝要求，

3、編制成以數(shù)碼表示的程序數(shù)碼表示的程序，輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置或控制計(jì)算機(jī)中，以控制輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置或控制計(jì)算機(jī)中，以控制工件和工具的工件和工具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使之加工出合格零件的方法。，使之加工出合格零件的方法。 一、程序編制的基本概念一、程序編制的基本概念數(shù)控加工數(shù)控加工 走刀軌跡和工藝知識(shí)相相統(tǒng)統(tǒng)一一。傳統(tǒng)：依賴于人：工藝卡編制的人和工人。數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 從零件從零件圖紙圖紙到到數(shù)控加工指令數(shù)控加工指令的有序排列（制成控制介的有序排列（制成控制介質(zhì)或輸入質(zhì)或輸入CNCCNC）的全過(guò)程。）的全過(guò)程。 將將加工順序加工順序、零件輪廓軌跡尺寸零件輪廓軌跡尺寸、工藝參數(shù)工藝參

4、數(shù)（f f、s s、t t）及及輔助動(dòng)作輔助動(dòng)作（變速、換刀、冷卻液?jiǎn)⑼！⒐ぜA緊松開(kāi)（變速、換刀、冷卻液?jiǎn)⑼?、工件夾緊松開(kāi)等），用等），用規(guī)定的規(guī)定的字母、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼按一定的格字母、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼按一定的格式編寫(xiě)式編寫(xiě)加工程序單加工程序單，并將程序單的信息變成控制介質(zhì)的整，并將程序單的信息變成控制介質(zhì)的整個(gè)過(guò)程。個(gè)過(guò)程。 二、二、 數(shù)控加工程序的編制流程數(shù)控加工程序的編制流程數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院9 9 數(shù)控編程分為數(shù)控編程分為手工編程手工編程和和自動(dòng)編程自動(dòng)編程定義：定義：整個(gè)編程過(guò)程由人工完成。對(duì)編程人員的要求高（熟整個(gè)編程過(guò)程由人工完成。對(duì)編程人員的要求高（熟

5、悉數(shù)控代碼功能、編程規(guī)則，具備機(jī)械加工工藝知識(shí)悉數(shù)控代碼功能、編程規(guī)則，具備機(jī)械加工工藝知識(shí) 和數(shù)值計(jì)算能力）和數(shù)值計(jì)算能力）適用：適用： 幾何形狀不太復(fù)雜的零件；幾何形狀不太復(fù)雜的零件； 三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)以下的三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)以下的 加工程序加工程序n 手工編程手工編程二、二、 數(shù)控加工程序的編制流程數(shù)控加工程序的編制流程棒料為例：進(jìn)給速度、切削速度、背吃刀量，刀具軌跡（比如粗加工，多次走刀），過(guò)去穿孔紙帶，現(xiàn)在鍵盤(pán)輸入。數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院1010定義：定義：零件的加工信息用較簡(jiǎn)便的方式送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算零件的加工信息用較簡(jiǎn)便的方式送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算 機(jī)編程系統(tǒng)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的類(lèi)型輸出數(shù)控加工

6、程序。機(jī)編程系統(tǒng)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的類(lèi)型輸出數(shù)控加工程序。 適用：適用： 形狀復(fù)雜的零件（如葉片、凸輪）形狀復(fù)雜的零件（如葉片、凸輪） 雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個(gè)雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個(gè) 孔的零件）孔的零件） 雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件（如非圓曲線輪雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件（如非圓曲線輪廓的計(jì)算）廓的計(jì)算）n 自動(dòng)編程自動(dòng)編程二、二、 數(shù)控加工程序的編制流程數(shù)控加工程序的編制流程生成程序要進(jìn)行后置處理，有西門(mén)子系統(tǒng)、發(fā)那科系統(tǒng)，兩個(gè)的代碼有區(qū)別，用戶和機(jī)床廠家比如M、S代碼是不一樣的，能夠?qū)崿F(xiàn)加工零件的代碼數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 用手工編程時(shí)，一個(gè)零件

7、的編程時(shí)間與機(jī)床實(shí)際加工時(shí)間之比，平均約為 30：1。 數(shù)控機(jī)床不能開(kāi)動(dòng)的原因中，有20-30%是由于加工程序不能及時(shí)編制出造成的。 編程自動(dòng)化是發(fā)展的趨勢(shì)！但手工編程是學(xué)習(xí)自動(dòng)編程基礎(chǔ)！n 比較比較二、二、 數(shù)控加工程序的編制流程數(shù)控加工程序的編制流程數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院注意：注意： 數(shù)控加工的對(duì)象是零件毛坯數(shù)控加工的對(duì)象是零件毛坯 零件毛坯通常由傳統(tǒng)加工手段零件毛坯通常由傳統(tǒng)加工手段( (鑄造、鍛壓等鑄造、鍛壓等) )得到得到三、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟三、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟如大批量生產(chǎn)，試切有問(wèn)題需要重新調(diào)試，并將其存檔。數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 在對(duì)在對(duì)圖

8、圖紙工藝分析（與普通加工的圖紙分紙工藝分析（與普通加工的圖紙分析相似）的基礎(chǔ)上析相似）的基礎(chǔ)上 確定加工方案：確定加工方案： 確定加工確定加工機(jī)床、刀具與夾具機(jī)床、刀具與夾具； 確定零件加工的確定零件加工的工藝線路工藝線路、工步順序工步順序； 切削用量（切削用量（f、s、t）等）等工藝參數(shù)工藝參數(shù)。 1. 圖紙工藝分析圖紙工藝分析三、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟三、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院根據(jù)圖紙尺寸及工藝線路的要求：根據(jù)圖紙尺寸及工藝線路的要求： 選定工件坐標(biāo)系選定工件坐標(biāo)系 計(jì)算計(jì)算零件輪廓零件輪廓和和刀具運(yùn)動(dòng)軌跡刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)值（的坐標(biāo)值（傳統(tǒng)加工無(wú)

9、需考慮傳統(tǒng)加工無(wú)需考慮）；）； 加工非圓曲線（如拋物線、擺加工非圓曲線（如拋物線、擺線、漸開(kāi)線等），一般則需用直線、漸開(kāi)線等），一般則需用直線或圓弧逼近的方法加工，這時(shí)線或圓弧逼近的方法加工，這時(shí)須根據(jù)精度須根據(jù)精度計(jì)算節(jié)點(diǎn)計(jì)算節(jié)點(diǎn)。2. 計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡三、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟三、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 根據(jù)制定的根據(jù)制定的加工路線、切削加工路線、切削用量、選用的刀具、輔助動(dòng)作用量、選用的刀具、輔助動(dòng)作，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定指令代碼及程指令代碼及程序格式序格式，編寫(xiě)零件加工程序單，編寫(xiě)零件加工程序單，并進(jìn)行校核，檢查上述兩個(gè)步并

10、進(jìn)行校核，檢查上述兩個(gè)步驟的錯(cuò)誤。驟的錯(cuò)誤。3. 編制程序及校驗(yàn)編制程序及校驗(yàn)三、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟三、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟相相當(dāng)當(dāng)于于一一種語(yǔ)種語(yǔ)言言數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 將程序單上的內(nèi)容，經(jīng)轉(zhuǎn)換記將程序單上的內(nèi)容，經(jīng)轉(zhuǎn)換記錄在控制介質(zhì)上（如存儲(chǔ)在磁帶、錄在控制介質(zhì)上（如存儲(chǔ)在磁帶、磁盤(pán)或存儲(chǔ)器上），作為數(shù)控系統(tǒng)磁盤(pán)或存儲(chǔ)器上），作為數(shù)控系統(tǒng)的輸入信息。的輸入信息。 若程序較簡(jiǎn)單，也可直接通過(guò)若程序較簡(jiǎn)單，也可直接通過(guò)鍵盤(pán)輸入。鍵盤(pán)輸入。4. 制備控制介質(zhì)制備控制介質(zhì)三、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟三、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟復(fù)雜復(fù)雜重重復(fù)復(fù)性性勞動(dòng)勞動(dòng)？二二

11、進(jìn)進(jìn)制代制代碼碼數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 所制備的控制介質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)所制備的控制介質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的校驗(yàn)和試切削，證明是正進(jìn)一步的校驗(yàn)和試切削，證明是正確無(wú)誤，才能用于正式加工。如有確無(wú)誤，才能用于正式加工。如有錯(cuò)誤，應(yīng)分析錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，進(jìn)錯(cuò)誤，應(yīng)分析錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，進(jìn)行相應(yīng)的修改。行相應(yīng)的修改。 常用的校驗(yàn)和試切方法：常用的校驗(yàn)和試切方法：閱讀閱讀法、模擬法、試切法法、模擬法、試切法等。等。5. 程序的校驗(yàn)和試切程序的校驗(yàn)和試切三、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟三、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 數(shù)控機(jī)床加工零件除按一般方式對(duì)零件進(jìn)行工藝分?jǐn)?shù)控機(jī)床加工零件

12、除按一般方式對(duì)零件進(jìn)行工藝分析外，還必須注意以下幾點(diǎn)：析外，還必須注意以下幾點(diǎn)： 選擇合適的對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)選擇合適的對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn) 加工線路的確定加工線路的確定 程序編制中的誤差程序編制中的誤差1. 數(shù)控加工的工藝分析數(shù)控加工的工藝分析四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則：對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則： 對(duì)刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn) 可以是工件或夾具可以是工件或夾具上的點(diǎn)，或者與它們相關(guān)的易上的點(diǎn)，或者與它們相關(guān)的易于測(cè)量的點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)確定之后，于測(cè)量的點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)確定之后，機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的相的相對(duì)關(guān)系就確定了。對(duì)關(guān)系就確定

13、了。1.1 選擇合適的對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)選擇合適的對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn) ？四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院a a）對(duì)稱(chēng)零件的對(duì)刀點(diǎn)選擇對(duì)稱(chēng)零件的對(duì)刀點(diǎn)選擇 b b）鉆孔加工時(shí)的對(duì)刀點(diǎn)選擇鉆孔加工時(shí)的對(duì)刀點(diǎn)選擇選擇對(duì)刀點(diǎn)的例子選擇對(duì)刀點(diǎn)的例子四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院2121n 換刀點(diǎn)：換刀點(diǎn)：一把刀具用完后，為防止刀具與工件相碰，刀具一把刀具用完后，為防止刀具與工件相碰，刀具要先到工件之外，再進(jìn)行換刀這個(gè)位置就叫要先到工件之外，再進(jìn)行換刀這個(gè)位置就叫換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)。 換刀點(diǎn)應(yīng)根據(jù)工

14、序內(nèi)容的安排。為了防止換刀時(shí)刀具碰傷換刀點(diǎn)應(yīng)根據(jù)工序內(nèi)容的安排。為了防止換刀時(shí)刀具碰傷工件，換刀點(diǎn)往往設(shè)在工件，換刀點(diǎn)往往設(shè)在零件的外面零件的外面。 刀位點(diǎn)：刀位點(diǎn)：用于確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的刀具上的特用于確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的刀具上的特定點(diǎn)。定點(diǎn)。數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 對(duì)刀：對(duì)刀：使使“對(duì)刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)”與與“刀位點(diǎn)刀位點(diǎn)”重合重合的操作的操作。YZ3530工件對(duì)刀示意圖工件對(duì)刀示意圖刀具夾具墊板螺栓工件螺帽選擇對(duì)刀點(diǎn)的原則：選擇對(duì)刀點(diǎn)的原則： 選在零件的選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)藝基準(zhǔn)上，或與之相關(guān)的上，或與之相關(guān)的位置上。位置上。選在對(duì)刀方便，選在對(duì)刀方便

15、，便于測(cè)量便于測(cè)量的地方。的地方。選在選在便于坐標(biāo)計(jì)算便于坐標(biāo)計(jì)算的地方的地方 四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院加工線路加工線路加工過(guò)程中刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡次序。加工過(guò)程中刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡次序。 孔類(lèi)加工（鉆孔、鏜孔）孔類(lèi)加工（鉆孔、鏜孔）原則：在滿足精度要求的前提下，盡可能減原則：在滿足精度要求的前提下，盡可能減 少空行程少空行程 n 個(gè)個(gè))(1)1(2bananb+ +- -= =- -+ += =（黃線長(zhǎng)黃線長(zhǎng)紅線長(zhǎng)紅線長(zhǎng)ba+切入切入/出段出段+切入切入/出段出段1.2 加工路線的確定加工路線的確定四四. .數(shù)控

16、加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院加工線路加工線路加工過(guò)程中刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡次序。加工過(guò)程中刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡次序。 孔類(lèi)加工（鉆孔、鏜孔）孔類(lèi)加工（鉆孔、鏜孔）原則：在滿足精度要求的前提下，盡可能減原則：在滿足精度要求的前提下，盡可能減 少空行程少空行程 n 個(gè)個(gè))1(2anb- -+ += =紅線長(zhǎng)紅線長(zhǎng)ba+切入切入/出段出段1.2 加工路線的確定加工路線的確定四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院加工線路加工線路加工過(guò)程中刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡次序。加工過(guò)程中刀具相對(duì)于工件

17、的運(yùn)動(dòng)軌跡次序。 孔類(lèi)加工（鉆孔、鏜孔）孔類(lèi)加工（鉆孔、鏜孔）原則：在滿足精度要求的前提下，盡可能減原則：在滿足精度要求的前提下，盡可能減 少空行程少空行程 n 個(gè)個(gè))(1ban+ +- -= =（黃線長(zhǎng)黃線長(zhǎng)ba+切入切入/出段出段1.2 加工路線的確定加工路線的確定四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 車(chē)削或銑削：車(chē)削或銑削：原則：原則： 盡量采用盡量采用切向切向切入切入/ /出，不用出，不用徑向徑向切入切入/ /出，以避免由于出，以避免由于切入切入/ /出路線的不當(dāng)降低零件的表面加工質(zhì)量（出路線的不當(dāng)降低零件的表面加工質(zhì)量（為什么凹

18、坑？為什么凹坑？）。）。 四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法細(xì)節(jié)細(xì)節(jié)數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 空間曲面的加工（空間曲面的加工（優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)）(c)(b)(a)四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 空間曲面的加工（空間曲面的加工（優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)）四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院加工線路的選擇應(yīng)遵從的原則：加工線路的選擇應(yīng)遵從的原則：盡量盡量縮短走刀路線縮短走刀路線，減少空走刀行程以提高，減少空走刀行程以提高生產(chǎn)率。生產(chǎn)率。保證零件的加工保證零件的加工

19、精度精度和表面和表面粗糙度粗糙度要求。要求。保證零件的保證零件的工藝要求工藝要求。利于利于簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算，數(shù)值計(jì)算，減少減少程序段的數(shù)目和程程序段的數(shù)目和程序編制的工作量。序編制的工作量。四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 盡可能選用盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)夾具標(biāo)準(zhǔn)夾具（組合夾具），在成批生產(chǎn)時(shí)才考（組合夾具），在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮專(zhuān)用夾具，并力求夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。慮專(zhuān)用夾具，并力求夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 裝卸工件要裝卸工件要方便可靠方便可靠，以縮短輔助時(shí)間和保證安全。，以縮短輔助時(shí)間和保證安全。 工件定位夾緊的部位應(yīng)不妨礙各部位的加工、刀具更換工件定位夾緊

20、的部位應(yīng)不妨礙各部位的加工、刀具更換及重要部位的測(cè)量。尤其要避免刀具與工件、刀具與夾具及重要部位的測(cè)量。尤其要避免刀具與工件、刀具與夾具產(chǎn)生產(chǎn)生碰撞碰撞的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 夾具的安裝要準(zhǔn)確可靠，同時(shí)應(yīng)具備足夠的夾具的安裝要準(zhǔn)確可靠，同時(shí)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度強(qiáng)度和剛度，以減小其變形對(duì)加工精度的影響（以減小其變形對(duì)加工精度的影響（航空薄壁件航空薄壁件- -柯映林柯映林）。）。 應(yīng)盡可能采用應(yīng)盡可能采用氣、液壓夾具氣、液壓夾具。 1.3 工件的裝夾方式工件的裝夾方式四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院影響切削條件的因素有：影響切削條件的因素有：

21、 工件材料工件材料的硬度及熱處理狀況以及工件的硬度及熱處理狀況以及工件數(shù)量數(shù)量； 機(jī)床、工具、刀具及工件的機(jī)床、工具、刀具及工件的剛性剛性； 切削速度、切削深度、切削進(jìn)給率切削速度、切削深度、切削進(jìn)給率； 工件工件精度精度及表面粗糙度；及表面粗糙度； 刀具預(yù)期刀具預(yù)期壽命壽命及最大生產(chǎn)率；及最大生產(chǎn)率； 切削液切削液的種類(lèi)、冷卻方式；的種類(lèi)、冷卻方式；機(jī)床的機(jī)床的壽命壽命。 上述諸因素中上述諸因素中被加工材料被加工材料、切削刀具切削刀具、切削用量切削用量為決定為決定加工時(shí)間、刀具壽命和加工質(zhì)量的主要因素。加工時(shí)間、刀具壽命和加工質(zhì)量的主要因素。1.4 切削用量的選擇切削用量的選擇四四. .數(shù)控

22、加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院決定切削速度的因素：決定切削速度的因素：刀具材質(zhì)、刀具壽命刀具材質(zhì)、刀具壽命班次班次、刀具形狀、刀具形狀切削深度切削深度ap與進(jìn)刀量（與進(jìn)刀量（F，mm/min）工件材料（硬度）工件材料（硬度） 冷卻液使用冷卻液使用 機(jī)床性能機(jī)床性能變化的，新工藝。變化的，新工藝。 干切削干切削四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院數(shù)控機(jī)床上加工零件的誤差分類(lèi)：數(shù)控機(jī)床上加工零件的誤差分類(lèi)：加工過(guò)程的誤差加工過(guò)程的誤差：它是加工誤差的主體（：它是加工誤差的主體（占占85%85%）

23、，主要包括數(shù)），主要包括數(shù)控系統(tǒng)（包括伺服）的誤差和整個(gè)工藝系統(tǒng)（機(jī)床控系統(tǒng)（包括伺服）的誤差和整個(gè)工藝系統(tǒng)（機(jī)床刀具刀具夾夾具具毛坯）內(nèi)部的各種因素對(duì)加工精度的影響。毛坯）內(nèi)部的各種因素對(duì)加工精度的影響。 編程誤差編程誤差：1.5 程序編制中的誤差程序編制中的誤差四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院1.5 程序編制中的誤差程序編制中的誤差四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法 逼：逼：采用近似計(jì)算方法逼近列表曲線、曲面輪廓時(shí)所產(chǎn)生的采用近似計(jì)算方法逼近列表曲線、曲面輪廓時(shí)所產(chǎn)生的 插：插：采用直線段或圓弧段插補(bǔ)逼

24、近零件輪廓曲線時(shí)產(chǎn)生的采用直線段或圓弧段插補(bǔ)逼近零件輪廓曲線時(shí)產(chǎn)生的 圓：圓：數(shù)據(jù)處理中為滿足分辨率（最小設(shè)定單位）的要求，進(jìn)數(shù)據(jù)處理中為滿足分辨率（最小設(shè)定單位）的要求，進(jìn)行數(shù)據(jù)圓整（四舍五入）產(chǎn)生的誤差行數(shù)據(jù)圓整（四舍五入）產(chǎn)生的誤差f程逼插圓（，）程零=(0.1 0.2)數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 對(duì)這類(lèi)孔的形位精度或尺寸精度要求較高的零件，對(duì)這類(lèi)孔的形位精度或尺寸精度要求較高的零件，采用數(shù)控鉆床與鏜床加工。采用數(shù)控鉆床與鏜床加工。2. 數(shù)控加工方法數(shù)控加工方法2.1 平面孔系零件的加工方法平面孔系零件的加工方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基

25、礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 采用數(shù)控車(chē)床或數(shù)控磨床加工，車(chē)削零件的毛坯多為棒料采用數(shù)控車(chē)床或數(shù)控磨床加工，車(chē)削零件的毛坯多為棒料或鍛坯，加工余量較大且不均勻，在編程中，粗車(chē)加工線路或鍛坯，加工余量較大且不均勻，在編程中，粗車(chē)加工線路要重點(diǎn)考慮。要重點(diǎn)考慮。2.2 旋轉(zhuǎn)體類(lèi)零件的加工方法旋轉(zhuǎn)體類(lèi)零件的加工方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法先用直線程序進(jìn)行粗加工，再先用直線程序進(jìn)行粗加工，再按零件輪廓進(jìn)行精加工按零件輪廓進(jìn)行精加工 4321可先按圖中的方法進(jìn)行可先按圖中的方法進(jìn)行1414次次粗加工，再精加工成形。粗加工，再精加工成形。數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 采用數(shù)

26、控銑床加工。采用數(shù)控銑床加工。 為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段 若平面輪廓為數(shù)控系若平面輪廓為數(shù)控系 統(tǒng)統(tǒng)不具備插補(bǔ)功能不具備插補(bǔ)功能的的 線型時(shí)，應(yīng)先采用直線型時(shí)，應(yīng)先采用直 線、圓弧去逼近該零件的輪廓。線、圓弧去逼近該零件的輪廓。 2.3 平面輪廓零件的加工方法平面輪廓零件的加工方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 采用數(shù)控銑床加工。采用數(shù)控銑床加工。 為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段 若平面輪廓為數(shù)控系若平面輪廓為數(shù)控系 統(tǒng)統(tǒng)不具備插補(bǔ)功能

27、不具備插補(bǔ)功能的的 線型時(shí)，應(yīng)先采用直線型時(shí)，應(yīng)先采用直 線、圓弧去逼近該零件的輪廓。線、圓弧去逼近該零件的輪廓。 2.3 平面輪廓零件的加工方法平面輪廓零件的加工方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 采用數(shù)控銑床加工。采用數(shù)控銑床加工。 為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段 若平面輪廓為數(shù)控系若平面輪廓為數(shù)控系 統(tǒng)統(tǒng)不具備插補(bǔ)功能不具備插補(bǔ)功能的的 線型時(shí)，應(yīng)先采用直線型時(shí)，應(yīng)先采用直 線、圓弧去逼近該零件的輪廓。線、圓弧去逼近該零件的輪廓。 2.3 平面輪廓零件的加工方法平面輪廓零件的加工方

28、法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 采用數(shù)控銑床加工。采用數(shù)控銑床加工。 為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段 若平面輪廓為數(shù)控系若平面輪廓為數(shù)控系 統(tǒng)統(tǒng)不具備插補(bǔ)功能不具備插補(bǔ)功能的的 線型時(shí)，應(yīng)先采用直線型時(shí)，應(yīng)先采用直 線、圓弧去逼近該零件的輪廓。線、圓弧去逼近該零件的輪廓。 2.3 平面輪廓零件的加工方法平面輪廓零件的加工方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 采用數(shù)控銑床加工。采用數(shù)控銑床加工。 為保證加工為保證加工平滑和連續(xù)平

29、滑和連續(xù)，應(yīng)增加切入和切出程序段，應(yīng)增加切入和切出程序段 若平面輪廓為數(shù)控系若平面輪廓為數(shù)控系 統(tǒng)統(tǒng)不具備插補(bǔ)功能不具備插補(bǔ)功能的的 線型時(shí)，應(yīng)先采用直線型時(shí)，應(yīng)先采用直 線、圓弧去逼近該零件的輪廓。線、圓弧去逼近該零件的輪廓。 2.3 平面輪廓零件的加工方法平面輪廓零件的加工方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 采用數(shù)控銑床加工。采用數(shù)控銑床加工。 為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段 若平面輪廓為數(shù)控系若平面輪廓為數(shù)控系 統(tǒng)統(tǒng)不具備插補(bǔ)功能不具備插補(bǔ)功能的的 線型時(shí)，應(yīng)先采用直線型時(shí)，應(yīng)先采

30、用直 線、圓弧去逼近該零件的輪廓。線、圓弧去逼近該零件的輪廓。 2.3 平面輪廓零件的加工方法平面輪廓零件的加工方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 采用數(shù)控銑床加工。采用數(shù)控銑床加工。 為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段為保證加工平滑，應(yīng)增加切入和切出程序段 若平面輪廓為數(shù)控系若平面輪廓為數(shù)控系 統(tǒng)統(tǒng)不具備插補(bǔ)功能不具備插補(bǔ)功能的的 線型時(shí)，應(yīng)先采用直線型時(shí)，應(yīng)先采用直 線、圓弧去逼近該零件的輪廓。線、圓弧去逼近該零件的輪廓。 2.3 平面輪廓零件的加工方法平面輪廓零件的加工方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和

31、數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 空間輪廓表面的加工可根據(jù)曲面形狀、機(jī)床功能、空間輪廓表面的加工可根據(jù)曲面形狀、機(jī)床功能、刀具形狀以及零件的精度要求，有不同加工方法：刀具形狀以及零件的精度要求，有不同加工方法：三軸兩聯(lián)動(dòng)加工三軸兩聯(lián)動(dòng)加工三軸聯(lián)動(dòng)加工三軸聯(lián)動(dòng)加工 四軸聯(lián)動(dòng)加工方法四軸聯(lián)動(dòng)加工方法五軸聯(lián)動(dòng)加工五軸聯(lián)動(dòng)加工2.4 空間輪廓表面的加工方法空間輪廓表面的加工方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 以以X X、Y Y、Z Z軸中任意兩軸作插軸中任意兩軸作插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，另一軸（軸）作周期性補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，另一軸（軸）作周期性進(jìn)給。進(jìn)給

32、。 一般采用一般采用球頭或指狀銑刀球頭或指狀銑刀，在，在可能的條件下，球半徑應(yīng)盡可能可能的條件下，球半徑應(yīng)盡可能選擇大一些，以提高零件表面光選擇大一些，以提高零件表面光潔度。潔度。YXZXn 三軸兩聯(lián)動(dòng)加工三軸兩聯(lián)動(dòng)加工-“-“行切法行切法”四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 下圖為內(nèi)循環(huán)滾珠螺母的下圖為內(nèi)循環(huán)滾珠螺母的回珠器回珠器示意圖。其示意圖。其滾道母線滾道母線SSSS為空間曲線為空間曲線，可用空間直線去逼近，因此，可在具有空間，可用空間直線去逼近，因此，可在具有空間直線插補(bǔ)功能的三軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工，但由于直線插補(bǔ)功能的

33、三軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工，但由于編程計(jì)算復(fù)雜，宜采用編程計(jì)算復(fù)雜，宜采用自動(dòng)編程。自動(dòng)編程。 SSXYSSZXYXZn 三軸聯(lián)動(dòng)加工三軸聯(lián)動(dòng)加工四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 如下圖所示的飛機(jī)大梁，其加工面為如下圖所示的飛機(jī)大梁，其加工面為直紋扭曲面直紋扭曲面，若，若采用三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，則只能用采用三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，則只能用球頭刀球頭刀。不僅效率低，。不僅效率低，而且加工表面粗糙度差，為此可采用如圖所示的而且加工表面粗糙度差，為此可采用如圖所示的圓柱銑圓柱銑刀周邊切削刀周邊切削方式在四方式在四軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床上進(jìn)行軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床上進(jìn)行加工。

34、由于計(jì)算較加工。由于計(jì)算較復(fù)雜，故一般采用復(fù)雜，故一般采用自動(dòng)編程。自動(dòng)編程。 n 四軸聯(lián)動(dòng)加工方法四軸聯(lián)動(dòng)加工方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 如下圖所示的飛機(jī)大梁，其加工面為如下圖所示的飛機(jī)大梁，其加工面為直紋扭曲面直紋扭曲面，若，若采用三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，則只能用采用三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，則只能用球頭刀（球頭刀（球和曲面接觸特點(diǎn)？球和曲面接觸特點(diǎn)？）。不僅效率低，而且加工表面粗糙度差，為此可采用。不僅效率低，而且加工表面粗糙度差，為此可采用如圖所示的如圖所示的圓柱銑刀周邊切削圓柱銑刀周邊切削方式在四方式在四軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床上進(jìn)行軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床上

35、進(jìn)行加工。由于計(jì)算較加工。由于計(jì)算較復(fù)雜，故一般采用復(fù)雜，故一般采用自動(dòng)編程。自動(dòng)編程。 n 四軸聯(lián)動(dòng)加工方法四軸聯(lián)動(dòng)加工方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院螺旋槳是典型零件螺旋槳是典型零件 一般采用一般采用端銑刀端銑刀加工，為加工，為了保證端銑刀的端面加工處的了保證端銑刀的端面加工處的曲面的切平面重合，銑刀除了曲面的切平面重合，銑刀除了需要三個(gè)移動(dòng)軸（需要三個(gè)移動(dòng)軸（X X、Y Y、Z Z）外，還應(yīng)作與螺旋角、后傾角外，還應(yīng)作與螺旋角、后傾角擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此，葉面的加工擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此，葉面的加工需要五軸（需要五軸（X X、Y Y、Z

36、Z、A A、B B）聯(lián)動(dòng)，這種編程只能采用自動(dòng)聯(lián)動(dòng)，這種編程只能采用自動(dòng)編程系統(tǒng)。編程系統(tǒng)。 后傾角）(j1m4m2m3mZ螺旋角）(iOjjRAXBYn 五軸聯(lián)動(dòng)加工方法五軸聯(lián)動(dòng)加工方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院帶擺頭的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床帶擺頭的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 根據(jù)根據(jù)零件圖樣零件圖樣，按照已確定的加工路線和允許的，按照已確定的加工路線和允許的編程誤差編程誤差，計(jì)算編程時(shí)所需要的資料，稱(chēng)為數(shù)控加工的，計(jì)算編程時(shí)所需要的資料，稱(chēng)為數(shù)控加工的數(shù)值計(jì)

37、算數(shù)值計(jì)算。數(shù)。數(shù)值計(jì)算的內(nèi)容包括計(jì)算零件輪廓的值計(jì)算的內(nèi)容包括計(jì)算零件輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)以及的坐標(biāo)以及刀刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡具中心運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)。的坐標(biāo)?；c(diǎn)基點(diǎn)：各：各幾何元素間的連接點(diǎn)幾何元素間的連接點(diǎn)，如，如直線直線與直線的交點(diǎn)，直與直線的交點(diǎn)，直線與線與圓弧圓弧的交點(diǎn)或切點(diǎn)，圓弧與圓弧的交點(diǎn)或切點(diǎn)等。的交點(diǎn)或切點(diǎn)，圓弧與圓弧的交點(diǎn)或切點(diǎn)等。 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：逼近逼近輪廓曲線輪廓曲線時(shí)，時(shí)，直線小段和圓弧小段與輪廓曲線直線小段和圓弧小段與輪廓曲線的交點(diǎn)或切點(diǎn)。的交點(diǎn)或切點(diǎn)。3. 數(shù)控程序編制中的數(shù)學(xué)處理數(shù)控程序編制中的數(shù)學(xué)處理四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加

38、工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院n 直線和圓弧輪廓基點(diǎn)計(jì)算方法（直線和圓弧輪廓基點(diǎn)計(jì)算方法（A A點(diǎn)點(diǎn)） 聯(lián)立方程組法求解基點(diǎn)坐標(biāo)聯(lián)立方程組法求解基點(diǎn)坐標(biāo) 三角函數(shù)法求解基點(diǎn)坐標(biāo)三角函數(shù)法求解基點(diǎn)坐標(biāo)A AC CB BO Ox xy y常見(jiàn)的處理方法常見(jiàn)的處理方法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 直線逼近直線逼近零件輪廓曲線時(shí)的節(jié)點(diǎn)零件輪廓曲線時(shí)的節(jié)點(diǎn)等間距直線逼近的節(jié)點(diǎn)計(jì)算等間距直線逼近的節(jié)點(diǎn)計(jì)算 等步長(zhǎng)法直線逼近的節(jié)點(diǎn)計(jì)算等步長(zhǎng)法直線逼近的節(jié)點(diǎn)計(jì)算 等誤差法（變步長(zhǎng)法）等誤差法（變步長(zhǎng)法）n 非圓曲線的節(jié)點(diǎn)計(jì)算方法非圓曲線的節(jié)

39、點(diǎn)計(jì)算方法圓弧逼近圓弧逼近零件輪廓曲線時(shí)的節(jié)點(diǎn)零件輪廓曲線時(shí)的節(jié)點(diǎn) 圓弧分割法圓弧分割法三點(diǎn)作圖法三點(diǎn)作圖法四四. .數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工方法x x數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院(a) (a) （ ABZY/XABZY/X） ）(b)TTTRR( (b)TTTRR( ZYX/ACZYX/AC） ）(c)RTTTR(c)RTTTR（ （AZX/YCAZX/YC） ）XYBZAXYCZAXYCAZThere are also horizontal and vertical spindle types and also gantry type

40、There are also horizontal and vertical spindle types and also gantry types.s.Double pivot spindle heDouble pivot spindle head typead type Tilting rotary tablTilting rotary table typee typeSwivel head andSwivel head and rotary table typerotary table type一一. 坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院必要性必

41、要性在數(shù)控機(jī)床中，為了實(shí)現(xiàn)零件的加工，往往需要在數(shù)控機(jī)床中，為了實(shí)現(xiàn)零件的加工，往往需要控制幾個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，這就需要建立坐標(biāo)系，以便區(qū)別不控制幾個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，這就需要建立坐標(biāo)系，以便區(qū)別不同運(yùn)動(dòng)方向。同運(yùn)動(dòng)方向。互換性互換性 為了使編出的程序在為了使編出的程序在必須必須標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)的我國(guó)的JB3051-82JB3051-82標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)為數(shù)字控制機(jī)床坐標(biāo)軸和運(yùn)數(shù)字控制機(jī)床坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向的命名動(dòng)方向的命名 ，其中的規(guī)定與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其中的規(guī)定與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO841ISO841中的規(guī)定中的規(guī)定是相同的。是相同的。一一. 坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院

42、ISOISO和國(guó)標(biāo)規(guī)定：和國(guó)標(biāo)規(guī)定：n 坐標(biāo)軸：坐標(biāo)軸：數(shù)控裝備的數(shù)控裝備的每個(gè)進(jìn)給軸每個(gè)進(jìn)給軸 ( (直線進(jìn)給、旋轉(zhuǎn)進(jìn)給直線進(jìn)給、旋轉(zhuǎn)進(jìn)給) ) 定義為坐標(biāo)系定義為坐標(biāo)系中的一個(gè)坐標(biāo)軸。中的一個(gè)坐標(biāo)軸。n 坐標(biāo)系標(biāo)準(zhǔn)符合右手笛卡爾坐標(biāo)定坐標(biāo)系標(biāo)準(zhǔn)符合右手笛卡爾坐標(biāo)定義義1. 1. 坐標(biāo)系的基本概念坐標(biāo)系的基本概念 一一. 坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院n 基本坐標(biāo)：基本坐標(biāo)：直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)為直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)為X X、Y Y、Z Zn 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)：旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)：繞繞X X、Y Y、Z Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A A、B B、

43、C C表示，坐標(biāo)軸相互表示，坐標(biāo)軸相互關(guān)系由右手螺旋法則而定。關(guān)系由右手螺旋法則而定。附加坐標(biāo)軸：附加坐標(biāo)軸：平行于基本坐標(biāo)平行于基本坐標(biāo)系中坐標(biāo)軸的進(jìn)給軸，系中坐標(biāo)軸的進(jìn)給軸，用用U U、V V、WW表示。表示。一一. 坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院n坐標(biāo)軸的方向：為坐標(biāo)軸的方向：為刀具相對(duì)工件刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的方向。運(yùn)動(dòng)的方向。 編程時(shí)不必知道機(jī)床運(yùn)動(dòng)的具體配置，就能正確地進(jìn)編程時(shí)不必知道機(jī)床運(yùn)動(dòng)的具體配置，就能正確地進(jìn)行編程。行編程。n機(jī)床坐標(biāo)軸的確定方法機(jī)床坐標(biāo)軸的確定方法 一般先確定一般先確定Z Z軸軸、再確定、再確定X X軸軸、 最后

44、確定最后確定Y Y軸。軸。一一. 坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院n 方位方位 l 有主軸的機(jī)床有主軸的機(jī)床 Z Z坐標(biāo)平行主軸軸線的進(jìn)給軸，如車(chē)床、銑床。坐標(biāo)平行主軸軸線的進(jìn)給軸，如車(chē)床、銑床。 l 沒(méi)有主軸或有多個(gè)主軸的機(jī)床沒(méi)有主軸或有多個(gè)主軸的機(jī)床 垂直于工件裝夾面的方向?yàn)榇怪庇诠ぜb夾面的方向?yàn)閆 Z坐標(biāo)。坐標(biāo)。 l 主軸能擺動(dòng)主軸能擺動(dòng) 在擺動(dòng)的范圍內(nèi)其軸線只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的在擺動(dòng)的范圍內(nèi)其軸線只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的某一坐標(biāo)平行某一坐標(biāo)平行時(shí)，則該坐標(biāo)便是時(shí)，則該坐標(biāo)便是Z Z坐標(biāo)；坐標(biāo)； 若在擺動(dòng)的范圍內(nèi)其軸線若在擺動(dòng)的范圍內(nèi)其軸線可與多個(gè)

45、坐標(biāo)平行可與多個(gè)坐標(biāo)平行，則取垂直于，則取垂直于工件裝夾面的方向?yàn)楣ぜb夾面的方向?yàn)閆 Z坐標(biāo)。坐標(biāo)。2. 2. 坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系的定義 2. 1 Z2. 1 Z坐標(biāo)坐標(biāo)( (軸軸) )二二. 坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系的定義數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院立式立式5 5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系n Z Z坐標(biāo)正方向規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。坐標(biāo)正方向規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。立式立式3 3軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系二二. 坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系的定義數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院數(shù)控車(chē)床的坐標(biāo)系數(shù)控車(chē)床的坐標(biāo)系二二. 坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系的定義數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院n 在刀具旋

46、轉(zhuǎn)的機(jī)床上（銑床、鉆床、鏜床等）。在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（銑床、鉆床、鏜床等）。l Z Z軸水平（臥式）軸水平（臥式）從從刀具刀具( (主軸主軸) )向工件看向工件看時(shí)，時(shí)，X X坐標(biāo)的正方向坐標(biāo)的正方向指向右邊指向右邊。2. 2 X2. 2 X坐標(biāo)坐標(biāo)( (軸軸) )二二. 坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系的定義數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院l Z Z軸垂直（立式）：軸垂直（立式）： 單立柱機(jī)床，從單立柱機(jī)床，從刀具向立柱看時(shí)刀具向立柱看時(shí)，X X的正方向指向右的正方向指向右邊；邊；立式立式5 5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系二二. 坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系的定義數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院雙立柱機(jī)床雙立柱

47、機(jī)床( (龍門(mén)機(jī)床龍門(mén)機(jī)床) )， 從刀具向從刀具向左立柱左立柱看時(shí)，看時(shí)， X X軸的正方向指向右邊。軸的正方向指向右邊。二二. 坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系的定義數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院n 在在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（車(chē)床、磨床等），上（車(chē)床、磨床等），X X軸的運(yùn)動(dòng)方軸的運(yùn)動(dòng)方向是工件的徑向并平行于橫向拖板，且向是工件的徑向并平行于橫向拖板，且刀具離開(kāi)工件旋轉(zhuǎn)刀具離開(kāi)工件旋轉(zhuǎn)中心的中心的方向是方向是X X軸的正方向。軸的正方向。二二. 坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系的定義數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 利用已確定的利用已確定的X X、Z Z坐標(biāo)的正方向，用右手定則或右手螺坐標(biāo)的正方向，用右手定則

48、或右手螺旋法則，確定旋法則，確定Y Y坐標(biāo)的正方向。坐標(biāo)的正方向。右手定則右手定則：大姆指指大姆指指 向向+X+X，中指指向，中指指向+Z+Z，則則+Y+Y方向?yàn)槭持钢赶?。方向?yàn)槭持钢赶?。右手螺旋法則右手螺旋法則：在在X ZX Z平面，從平面，從Z Z至至X X，姆指所指的方向?yàn)槟分杆傅姆较驗(yàn)?y+y。 2. 3 Y2. 3 Y坐標(biāo)坐標(biāo)( (軸軸) )二二. 坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系的定義數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院立、臥式數(shù)控銑床立、臥式數(shù)控銑床二二. 坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系的定義數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院立式立式5 5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床龍門(mén)數(shù)控銑床龍門(mén)數(shù)控銑床二二. 坐標(biāo)系的定義坐

49、標(biāo)系的定義數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院2. 4 2. 4 回轉(zhuǎn)坐標(biāo)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)A A、B B、C(C(軸軸) )二二. 坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系的定義數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院立式5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系2. 5 2. 5 輔助坐標(biāo)輔助坐標(biāo)U U、V V、W(W(軸軸) )二二. 坐標(biāo)系的定義坐標(biāo)系的定義數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 編程總是基于某一坐標(biāo)系統(tǒng)的，因此，弄清楚編程總是基于某一坐標(biāo)系統(tǒng)的，因此，弄清楚數(shù)控?cái)?shù)控機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系和和工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系的概念及相互關(guān)系的概念及相互關(guān)系是至關(guān)重要的。是至關(guān)重要的。三三. 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程

50、學(xué)院n機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系 即數(shù)控機(jī)床的固定坐標(biāo)即數(shù)控機(jī)床的固定坐標(biāo)系系機(jī)床原點(diǎn)（零點(diǎn)）機(jī)床原點(diǎn)（零點(diǎn)）機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)是在機(jī)床調(diào)試完成后機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)是在機(jī)床調(diào)試完成后便確定了，是機(jī)床上固有的點(diǎn)。便確定了，是機(jī)床上固有的點(diǎn)。機(jī)床原點(diǎn)的建立：用機(jī)床原點(diǎn)的建立：用回零回零方式建立。方式建立。行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)編碼器編碼器機(jī)床原點(diǎn)建立過(guò)程實(shí)質(zhì)上是機(jī)床坐標(biāo)系建立過(guò)程。機(jī)床原點(diǎn)建立過(guò)程實(shí)質(zhì)上是機(jī)床坐標(biāo)系建立過(guò)程。各個(gè)軸原點(diǎn)，由各個(gè)軸原點(diǎn)，由編碼器零位信號(hào)編碼器零位信號(hào)和和行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)同時(shí)觸發(fā)確定；或者同時(shí)觸發(fā)確定；或者由由光柵光柵尺零位信號(hào)尺零位信號(hào)確定確定。注意：機(jī)床坐標(biāo)系一般不作注意：機(jī)床坐標(biāo)系一般不作為編程坐標(biāo)系，僅作為工件為編程坐標(biāo)系，僅作為工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。三三. 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院n工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系工件原點(diǎn)：工件原點(diǎn)：為編程方便在零件、工裝夾具上選定為編程方便在零件、工裝夾具上選定的某一點(diǎn)或與之相關(guān)的點(diǎn)。該點(diǎn)也可以是對(duì)刀點(diǎn)的某一點(diǎn)或與之相關(guān)的點(diǎn)。該點(diǎn)也可以是對(duì)刀點(diǎn)重合。重合。工件坐標(biāo)系：工件坐標(biāo)系：以工件原點(diǎn)為零點(diǎn)建立的一個(gè)坐標(biāo)以工件原點(diǎn)為零點(diǎn)建立的一個(gè)坐標(biāo)系，編程時(shí)，所有的尺寸都基于此坐標(biāo)系計(jì)算。系，編程時(shí)，所有的尺寸都基于此坐標(biāo)系計(jì)算。工件原點(diǎn)偏置：工件原點(diǎn)偏置：