第2章數(shù)控加工程序的編制

第二章數(shù)控加工程序的編制確定加工方案工藝處理數(shù)學(xué)處理編寫程序清單制備控制介質(zhì)程序檢驗(yàn)第一節(jié)數(shù)控編程的基本知識

一、

編程的內(nèi)容與步驟數(shù)控編程的過程可以用流程圖2-1表示。各環(huán)節(jié)簡要說明如下：圖2-1數(shù)控編程過程返回課件首頁1．確定加工方案選擇能夠?qū)崿F(xiàn)該方案的適當(dāng)?shù)臋C(jī)床、刀具、夾具和裝夾方法。2.

工藝處理工藝處理包括選擇對刀點(diǎn)，確定加工路線和切削用量。3.數(shù)學(xué)處理數(shù)學(xué)處理的主要任務(wù)就是根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)求出編程所需的數(shù)據(jù)。4.編寫程序清單5.制備介質(zhì)和程序檢驗(yàn)

一、編程方法

編程方法有手工編程、數(shù)控語言編程和圖形編程三種

1.

手工編程

2.

數(shù)控語言編程

3.

圖形編程二、

數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)

1．?dāng)?shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

在數(shù)控機(jī)床中，為了實(shí)現(xiàn)零件的加工，往往需要控制幾個方向的運(yùn)動，這就需要建立坐標(biāo)系，以便區(qū)別不同運(yùn)動方向。為了使編出的程序在不同廠家生產(chǎn)的同類機(jī)床上有互換性，必須統(tǒng)一規(guī)定數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)方向。我國的JB3051-82標(biāo)準(zhǔn)為《數(shù)字控制機(jī)床坐標(biāo)軸和運(yùn)動方向的命名》，其中的規(guī)定與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO841中的規(guī)定是相同的。圖2-2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的定義編程坐標(biāo)系G54編程坐標(biāo)系G59G54中的局部坐標(biāo)系G59中的局部坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系2．

機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系圖2-3機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系的關(guān)系2．對刀點(diǎn)的確定對刀點(diǎn)也稱起刀點(diǎn)是數(shù)控加工中刀具相對工件運(yùn)動的起點(diǎn)。

a）對稱零件的對刀點(diǎn)選擇b）鉆孔加工時的對刀點(diǎn)選擇圖2-4對刀點(diǎn)的選擇4.

編程中的誤差控制（1）逼近誤差（2）插補(bǔ)誤差（3）圓整化誤差

第二節(jié)

手工編程

一、

G代碼常用的G指令有：1．快速點(diǎn)定位指令G00格式為：G00X—Y—；三種可能的路徑：A

A

A

BBBXXXYYYa）方案1b）方案2c）方案3

圖2-5G00指令的運(yùn)動軌跡1．直線插補(bǔ)指令G01格式：G01X—Y—F—；

2圓弧插補(bǔ)指令G02、G03格式：G02（G03）X—Y—I—J—F—；

a）逆圓指令G03b）順圓指令G02圖2-6圓弧插補(bǔ)指令

4．

暫停指令G04格式：G04P—；其中P后面為暫停時間，單位是毫秒。

5．

圓弧插補(bǔ)平面選擇指令G17、G18、G19

6．

刀具半徑補(bǔ)償指令G40、G41、G42

刀補(bǔ)指令的定義如圖2-7所示。yy

工件輪廓G41工件輪廓G40G40G42oxox

a）左刀補(bǔ)G41b）右刀補(bǔ)G42

圖2-7刀補(bǔ)功能的定義7．

設(shè)定當(dāng)前編程坐標(biāo)系指令G54~G598．

絕對尺寸及相對尺寸編程指令G90、G91

y40B302010AO204060x圖2-8絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo)的定義假設(shè)刀具的當(dāng)前位置在A點(diǎn)，以下兩段代碼的功能是一樣的：G00G90X60.0Y40.0；G00G91X40.0Y30.0；9．

設(shè)置坐標(biāo)值指令G9210．鉆鏜類固定循環(huán)指令固定循環(huán)的一般格式如下：G—G—X—Y—Z—R—Q—P—F—L—；動作①Z=0R動作②動作⑥R點(diǎn)ZR點(diǎn)R點(diǎn)

動作③動作⑤Z

Z點(diǎn)Z點(diǎn)動作④a）G90b）G91圖2-9固定循環(huán)動作圖2-10固定循環(huán)的數(shù)據(jù)形式（1）高速深孔加工循環(huán)指令G73

（2）反攻絲循環(huán)指令G74

初始點(diǎn)初始點(diǎn)G98

qdG98R點(diǎn)

qdG99G99G98q主軸反轉(zhuǎn)主軸正轉(zhuǎn)Z點(diǎn)

Z點(diǎn)圖2-11深孔加工循環(huán)G73圖2-12反攻絲循環(huán)G74（4）

精鏜循環(huán)指令G76（5）

鉆孔和鏜孔循環(huán)G81初始點(diǎn)

q

G98

G98

R點(diǎn)R點(diǎn)

G99G99

q

Z點(diǎn)

圖2-13精鏜循環(huán)G76圖2-14鉆、鏜孔循環(huán)G815）鉆、擴(kuò)、鏜階梯孔循環(huán)G82

（6）深孔加工循環(huán)G83（7）攻絲循環(huán)G84

初始點(diǎn)G98初始點(diǎn)G98R點(diǎn)qdG99R點(diǎn)G99

qd主軸正轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)

qZ點(diǎn)Z點(diǎn)

圖2-15深孔加工循環(huán)G83圖2-16攻絲循環(huán)G84（8）鏜孔循環(huán)G85

該指令與G84指令相同，只是返回時主軸不反轉(zhuǎn)。（9）鏜孔循環(huán)G86該指令與G81相同，但到孔底后主軸停止，然后快速退回。

G98主軸正轉(zhuǎn)主軸定向停R點(diǎn)G99Z點(diǎn)

暫停后主軸起動R點(diǎn)Z點(diǎn)主軸停止暫停

圖2-17反鏜循環(huán)G87圖2-18鏜孔循環(huán)G88（10）反鏜循環(huán)G87（11）鏜孔循環(huán)G88（12）鏜孔循環(huán)G89該指令與G86指令相同，但在孔底有暫停。（13）取消固定循環(huán)指令G80

11．車削固定循環(huán)指令（1）直線和錐度切削固定循環(huán)G77該循環(huán)的動作順序見圖2-19，指令格式為：G77X（U）—Z（W）—I—F—；在增量編程中，地址U、W值的符號取決于軌跡1、2的方向。圖2-19中的W符號為負(fù)，U的符號也為負(fù)。X為直徑值，U為直徑方向的增量。圖中的循環(huán)動作中，虛線表示快速進(jìn)給，實(shí)線表示工作進(jìn)給。I值為零或不寫時，為加工直線的情況。加工錐度時，錐度切削符號與刀具軌跡的關(guān)系如圖2-20所示。

ozoz2X/22X/231U/2I4341U/2xZWxZW

a）G77指令用于加工柱面b）G77指令用于加工錐面圖2-19直線和錐度切削切削固定循環(huán)G77IIU/2

U/2

WW

(a)I>0(b)I<0

圖2-20錐度切削G77符號與刀具軌跡的關(guān)系(2)螺紋切削固定循環(huán)G78該指令用于在柱面或錐面上切削螺紋。圖2-21為螺紋切削時的動作圖，使用G78指令的格式為：G78X（U）—Z（W）—F—；式中F表示螺紋導(dǎo)程地址。圖中虛線表示快速進(jìn)給、實(shí)線表示工作進(jìn)給。r是結(jié)束螺紋切削的退刀參數(shù)，其值與螺距有關(guān)，要大于或等于螺距值。用增量編程時，根據(jù)軌跡1和2的方向設(shè)定U和W后面數(shù)值的符號。2rIr2r31U/23r1U/244WW

a）車直螺紋b）車錐螺紋

圖2-21螺紋切削G78時的動作圖（3）端面切削固定循環(huán)G79G79指令的動作圖見圖2-22，其指令格式為：G79X（U）—Z（W）—K—F—；其中符號的意義同直線切削固定循環(huán)。用增量編程時，若軌跡1的方向在Z坐標(biāo)是負(fù)方向，則W是負(fù)值，同理可確定U值的正負(fù)。K是與端面錐度有關(guān)的地址，F(xiàn)為進(jìn)給速度。U、W和K后面數(shù)值的符號與刀具軌跡間的關(guān)系見圖2-23。ZZWKW

ozz3X/2X/2324U/224U/2x11x

a)端面切削b）端面錐度切削圖2-22端面切削G79時的動作圖

KWW

3324U/2U/22411

K

a）K〈0b）K〉0圖2-23端面錐度切削符號與刀具軌跡關(guān)系圖

車削固定循環(huán)中，X（U）、Z（W）和K是模態(tài)的，如果這些值不變，在下一個程序段中可不指定。當(dāng)某一個值需要改變時，才在下一個程序段中指定。若指定非模態(tài)G代碼（除G04以外）或G00~G03代碼，則數(shù)值被取消。以上是常用的G指令，其余G指令代碼見表2-1。12．宏指令簡介某些高檔數(shù)控系統(tǒng)為用戶配備了類似于高級語言的復(fù)合指令（宏程序）功能，用戶可以使用變量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和混合運(yùn)算，此外復(fù)合指令功能還提供了循環(huán)語句、分支語句和子程序調(diào)用語句。對于經(jīng)常用到的加工過程，如銑鍵槽、加工圓周分布的孔等，利用復(fù)合指令，可以大大簡化編程過程。復(fù)合指令的應(yīng)用過程如圖2-24所示，分為編輯、登錄和調(diào)用三個階段。編輯階段是將復(fù)合指令所要實(shí)現(xiàn)的功能編成一段NC程序，程序中可以使用系統(tǒng)提供的基本指令系統(tǒng)中的任何代碼，以系統(tǒng)指定的形式將這段代碼保存起來。第二個階段把剛才編輯的登錄為一個復(fù)合指令，例如G71。數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)提供登錄用的服務(wù)程序。經(jīng)過登錄的復(fù)合指令就可以和普通指令一樣使用了。圖2-24中的加工圓周分布的六個孔的加工過程可以用下面一條指令實(shí)現(xiàn)：G71X—Y—Z—I—D—R—；其中X、Y地址中存放六個孔中心所在圓的圓心，Z地址存放鉆孔深度，I地址存放均布孔的個數(shù)，D地址存放鉆孔的直徑，R地址存放六個孔中心所在圓的半徑。用一條指令，實(shí)現(xiàn)了同類型加工過程，大大減少了程序量。N1000;G90G00G54X0Y;G43H01Z50M03;G00Z5;G90G00X150Y35;X100Y70;G67;．．．．．．M99；程序編輯調(diào)用

登錄

圖2-24復(fù)合指令的編輯、登錄和調(diào)用過程二、M代碼1．程序停止指令M00、M01和M022．主軸轉(zhuǎn)動控制指令M03、M04和M053．換刀指令M064．冷卻液控制指令M07、M08和M095．夾緊和松開指令M10和M116．改變運(yùn)動方向指令M15和M167．主軸定向停止指令M198．

紙帶結(jié)束指令M309．

互鎖旁路指令M3110．

改變進(jìn)給范圍指令M36和M3711．

改變主軸轉(zhuǎn)速范圍指令M38和M3912．

刀具直線位移指令M55和M5613．

工件直線位移指令M61和M6214．

工件角度位移指令M71和M7215．

子程序調(diào)用指令M98和M99三、其他代碼1．主軸功能2．刀具功能3．進(jìn)給功能4．主軸速度和進(jìn)給速度的其它表示方法（1）等比級數(shù)法或兩位代碼法這是用兩位十進(jìn)制數(shù)字來表示速度的方法，它所表示的速度值構(gòu)成公比為1.122的等比級數(shù)。如F60表示速度為1000mm/min，F(xiàn)61代碼則表示速度為1120mm/min。（2）幻3代碼法這是用3位、4位或5位代碼來表示進(jìn)給速度和主軸回轉(zhuǎn)速度的方法。代碼的第一位數(shù)字為實(shí)際速度值小數(shù)點(diǎn)前的位數(shù)加上3，其它位數(shù)字用實(shí)際速度的高位數(shù)字表示，其中最低位數(shù)字是用四舍五入方法得到的。例如，實(shí)際速度為47.826mm/min,用五位幻3碼表示為54783。其他例子見表2-3。

速

度

三位代碼

四位代碼

五位代碼

1728

150.3

15.25

7.826

0.1537

0.01268

0.008759

0.000462

717

615

515

478

315

213

188

046

7173

6150

5153

4783

3154

2127

1876

0462

71728

61503

51525

47826

31537

21268

18759

04624

表2-3三、四和五位幻3代碼法的例子

（3）符號法或一位代碼法該代碼用一位數(shù)字符號表示，它可以表示一種速度，其值在機(jī)床使用說明書中詳細(xì)規(guī)定。（4）進(jìn)給速率數(shù)法（FRN—-feedratenumber）這種方法只用來表示進(jìn)給速度。直線插補(bǔ)時FRN=V/L圓弧插補(bǔ)時FRN=V/R式中V(mm/min)----進(jìn)給速度；L(mm)----直線位移；R(mm)----圓弧半徑；FRN(1/min)----進(jìn)給速率數(shù)代碼。FRN代碼用0001~9999四位數(shù)字表示。

四、數(shù)控加工程序?qū)嵗?/p>

（一）鉆孔加工程序1．孔加工程序的特點(diǎn)（1）編程中坐標(biāo)性質(zhì)（指絕對坐標(biāo)或相對坐標(biāo)）的選擇應(yīng)與圖紙尺寸的標(biāo)注方法一致，這樣可以減少尺寸換算和保證加工精度；（2）注意提高對刀精度，如程序中需要換刀，在空間允許的情況下，換刀點(diǎn)應(yīng)盡量安排在加工點(diǎn)上；（3）注意使用刀具補(bǔ)償功能，可以在刀具長度變化時保證鉆孔深度。（4）在鉆孔量很大時，為了簡化編程，應(yīng)使用固定循環(huán)指令和對稱功能；程序的最后應(yīng)有返回原點(diǎn)檢查，以保證程序的正確性。A20C

30Φ25鉆頭B30

1203050

補(bǔ)償值b=-4mm353182230

5

圖2-25孔加工零件編程實(shí)例2．編程實(shí)例[例2-1]使用刀具長度補(bǔ)償和一般指令加工圖2-25所示的零件中A、B、C三個孔。程序清單：N01G92X0Y0Z0；設(shè)定坐標(biāo)系N02G91G00X120.0Y80.0；定位到A點(diǎn)N03G43Z-32.0T1H01；刀具快速移動到工進(jìn)起點(diǎn)，刀具長度補(bǔ)償N04S600M03；主軸啟動N05G01Z-21.0F1000；加工A孔N06G04P2000；孔底停留2秒N07G00Z21.0；快速返回到工進(jìn)起點(diǎn)N08X30.0Y-50.0；定位到B點(diǎn)N09G01Z-38.0；加工B孔N10G00Z38.0；快速返回到工進(jìn)起點(diǎn)N11X50.0Y30.0；定位到C孔N12G01Z-25.0；加工C孔N13G04P2000；孔底停留2秒鐘N14G00Z57.0H00；Z坐標(biāo)返回到程序起點(diǎn)，取消刀補(bǔ)N15X-200.0Y-60.0；X、Y坐標(biāo)返回到程序起點(diǎn)N16M05；主軸停止N17M02；程序結(jié)束[例2-2]使用固定循環(huán)指令加工例1中的三個孔。分析圖紙和數(shù)據(jù)處理的過程同例1，使用固定循環(huán)指令編出的程序清單如下：N01G91T1M06；換刀N02M03S600；主軸啟動N02G43H01；設(shè)置刀具補(bǔ)償N03G99G82X120.0Y80.0Z-21.0R-32.0P2000F1000；鉆孔AN04G99G81X30.0Y-50.0Z-38.0R-32.0；鉆孔BN05G98G82X50.0Y30.0Z-25.0R-32.0P2000；鉆孔CN06G00X-200.0Y-60.0；返回起刀點(diǎn)N07M05；N08M02；程序結(jié)束（二）車削程序1．車削加工程序的特點(diǎn)（1）坐標(biāo)的取法及坐標(biāo)指令。數(shù)控車床徑向?yàn)閤軸、縱向?yàn)閦軸。x和z坐標(biāo)指令，在按絕對坐標(biāo)編程時使用代碼X和Z，按增量編程時使用代碼U和W。切削圓弧時，使用I和K表示圓心相對圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量值或者使用半徑R值代替I和K值。在一個零件的程序中或一個程序段中，可以按絕對坐標(biāo)編程，或增量坐標(biāo)編程，也可以用絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)值混合編程。X或U坐標(biāo)值，在數(shù)控車床的程序編制中是“直徑值”，即按絕對坐標(biāo)編程時，X為直徑值，按增量坐標(biāo)編程時，U為徑向?qū)嶋H位移值的兩倍，并附上方向符號。（1）刀具補(bǔ)償。由于在實(shí)際加工中，刀具會產(chǎn)生磨損，精加工時車刀刀尖需要磨出半徑不大的圓??；換刀時刀尖位置有差異以及安裝刀具時產(chǎn)生誤差等，都需要利用刀具補(bǔ)償功能加以調(diào)整?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床中都有刀具補(bǔ)償功能，以減少復(fù)雜的計算。（2）車削固定循環(huán)功能。車削加工一般為大余量多次切除過程，常常需要多次重復(fù)幾種固定的動作。因此，在數(shù)控車床系統(tǒng)中具備各種不同形式的固定切削循環(huán)功能。如內(nèi)、外圓柱面固定循環(huán)，內(nèi)、外錐面固定循環(huán)，端面固定循環(huán)，內(nèi)、外螺紋固定循環(huán)及組合面切削循環(huán)等，使用固定循環(huán)指令可以簡化編程。2．車削加工程序?qū)嵗齕例2-3]手工編寫圖2-26所示零件的車削加工程序。該零件需要精加工，圖中φ85表面不加工。選用具有直線、圓弧插補(bǔ)功能的數(shù)控車床加工該零件。

R70M48x1.5

φ85φ78oφ45zφ80φ62φ50φ41.8

1x45oφ2003xφ45

6510602060602290350xA

圖2-26車削零件圖Ⅰ355Ⅱ

5355

35

10Ⅲ圖2-27刀具布置圖N01G92X200.0Z350.0；起點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)定N02G00X41.8Z292.0S31M03T11M08；移到刀路起點(diǎn)N03G01X47.8Z289.0F15；倒角N04U0W-59.0；切φ47.8圓N05X50.0W0；切圓錐小頭N06X62.0W-60.0；切錐度N07U0Z155.0；切φ62.0圓N08X78.0W0；N09X80.0W-1.0；倒角N10U0W-19.0；切φ80.0圓N11G02U0W-60.0I63.25K-30.0切圓弧N12G01U0Z65.0；切φ80.0圓N13X90.0W0；退刀N14G00X200.0Z350.0M05T10M09；退回?fù)Q刀點(diǎn)，主軸停N15X51.0Z230.0S23M03T22M08；換刀，開主軸N16G01X45.0W0F10；切退刀槽N17G04U0.5；延遲N18G01X51.0W0；退刀N19G00X200.0Z350.0M05T20M09；到換刀位置，關(guān)主軸，換刀N20X52.0Z296.0S22M03T33M08；換刀，開主軸N21G78X47.2Z231.5F330.0；切螺紋，粗切N22X46.6W-64.5；切螺紋，半精切1N23X46.1W-64.5；切螺紋，半精切2N24X45.8W-64.5；切螺紋，精切N25G00X200.0Z350.0T30M02；退至起刀點(diǎn)上面這段程序是精車程序，沒有考慮到全部余量的去除過程。本例中毛坯直徑為85mm，單邊最大余量約為15mm。這么大的余量是不可能一次切除的。下面是一個考慮了余量切除過程的車削加工程序。[例2-4]圖2-28所示零件的車削程序。

N01T0100M41；設(shè)定刀具號，主軸高速擋N02G97G40S200M08；定主軸轉(zhuǎn)速表示方法，開冷卻N03G00G41X150.0Z110.0T0101M03；取1號刀具1號刀補(bǔ)，開主軸N04G96S120；恒切削速度控制N05G73U9.0W3.0D3；閉環(huán)切削循環(huán)，粗切N06G73P7Q13U0.2W0.2F0.3；閉環(huán)切削循環(huán)，精切N07G00X20.0Z110；移動到起刀點(diǎn)N08G01X20.0Z80.0F0.15S150；切φ20圓N09X40.0Z70.0；切小錐面N10Z50.0；切φ40圓N11G02X80.0Z30.0R40.0；切圓弧N12G01X120.0Z10.0；切大錐面N13X150.0Z110.0；退刀

1001020201020

φ100oφ80φ40φ20z

φ150φ200

91103x120圖2-28車削程序例2這段程序中的G73是閉環(huán)切削指令。其功能是按照一定的切削形狀，逐漸去除余量，達(dá)到最終尺寸。巧妙地使用G73指令可以簡化車削程序。這是車削加工中的一個特殊指令，格式如下：G73P(ns)Q(nf)I±(Δi)K±(Δk)U±(Δu)W±(Δw)D(d)F(f)S(s)；N(ns)；......N(nf)；其中P——表示最終形狀的程序段首段程序號(ns)；Q——表示最終形狀的程序段末段程序號(nf)；I——X軸方向的讓刀距離及方向(Δi，直徑指定)；

K——Z軸方向的讓刀距離及方向(Δk)；U——X方向精加工余量及方向(Δu，直徑指定)；W——Z方向的精加工余量(Δw)；D——切削次數(shù)(d)；F——進(jìn)給量；S——主軸功能。（三）輪廓銑削程序1．輪廓銑削編程特點(diǎn)（1）數(shù)控銑床功能各異，品種繁多。選擇機(jī)床時要考慮如何最大限度地發(fā)揮數(shù)控銑床的特點(diǎn)。一般兩坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床用于加工平面零件輪廓，三坐標(biāo)以上的數(shù)控銑床用于三維復(fù)雜曲面加工，銑削加工中心具有多種功能，可以用于多工位、多工件和多種工藝方法的加工。（1）數(shù)控銑床的數(shù)控裝置具有多種插補(bǔ)方法。一般機(jī)床都具有直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)，有些銑床還具有極坐標(biāo)插補(bǔ)、拋物線插補(bǔ)和螺旋線插補(bǔ)等多種插補(bǔ)功能。編程時要合理地選擇這些功能，以提高加工精度和效率。（2）數(shù)控銑床一般都具有刀具位置補(bǔ)償、刀具長度補(bǔ)償、刀具半徑補(bǔ)償和各種固定循環(huán)等功能，合理地使用這些功能可以簡化編程。（3）銑削和由直線、圓弧組成的平面輪廓銑削數(shù)學(xué)處理比較簡單，可以手工計算。非圓曲線和曲面輪廓的銑削加工，數(shù)學(xué)處理比較復(fù)雜，一般要采用計算機(jī)輔助計算和自動編程。2．銑削加工程序?qū)嵗齕例2-5]編寫在具有刀具補(bǔ)償功能的銑床上銑削零件外輪廓的零件加工程序。YR150120RR90BEACDF60JHGR30IR

O306090120150180X圖2-29輪廓銑削加工實(shí)例

N01G92X0Y0Z0；建立工件坐標(biāo)系N02G30Y0M06T06；返回第二參考點(diǎn)換刀N03G00G90X0Y90.0；快速移至起刀點(diǎn)N04G43Z0H03S440M03；長度補(bǔ)償，主軸正轉(zhuǎn)N05G41G17X30.0D30F100；半徑補(bǔ)償，移至A點(diǎn)N06G01X60.0Y120.0；加工AB段N07G02X90.0Y90.0I0J-30.0；加工BC段N08G01X120.0；加工CD段N09G02X150.0Y120.0I30.0J0；加工DE段N10G01X135.0Y90.0；加工EF段N11X150.0Y60.0；加工FG段N12X120.0；加工GH段N13X90.0Y30.0；加工HI段N14X45.0Y60.0；N15X30.0Y90.0；加工JA段N16G40G00X0Y90.0；取消刀補(bǔ)，回到A點(diǎn)N17X0Y0Z20；返回原點(diǎn)N18M30；程序結(jié)束在立式加工中心上利用上述程序加工圖示零件的過程如下：（1）程序原點(diǎn)設(shè)定將工件裝夾在平口鉗上后，測出工件中心距機(jī)械原點(diǎn)的偏置量，輸入內(nèi)存后就可以設(shè)定加工程序原點(diǎn)（圖2-32）。（2）試運(yùn)行與試切加工中心是很精密也很昂貴的機(jī)床，所以當(dāng)準(zhǔn)備工作完成后，應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)行，以檢查程序的正確性和是否發(fā)生干涉現(xiàn)象。試運(yùn)行就是將刀具離開工件表面一定距離，如100mm運(yùn)行程序。試運(yùn)行應(yīng)采用單步運(yùn)行方式，逐條執(zhí)行程序。試運(yùn)行結(jié)束后，一般還應(yīng)進(jìn)行試切削，檢驗(yàn)切削用量是否合適，加工精度是否達(dá)到要求。試切削可以采用循環(huán)運(yùn)行方式，但操作者應(yīng)始終注意控制進(jìn)給速率旋鈕，發(fā)現(xiàn)異常情況立即使其返回0%處，停止進(jìn)給。當(dāng)機(jī)床或人身產(chǎn)生危險時，應(yīng)立即按下緊急停止按鈕，停止機(jī)床動作。（3）對試切工件進(jìn)行檢測合格后，就可以進(jìn)行正式的全自動加工了。圖2-32工件的加工過程

第三節(jié)

數(shù)控語言編程

一、什么是數(shù)控語言編程？數(shù)控編程語言是專門為自動編制數(shù)控加工程序設(shè)計的一種計算機(jī)語言。數(shù)控語言編程就是借助于數(shù)控編程語言實(shí)現(xiàn)數(shù)控自動編程的方法。

用數(shù)控語言編寫數(shù)控加工程序的過程如圖2-33所示。

譯碼處理后置處理數(shù)學(xué)處理APT程序NC程序數(shù)控語言編程過程主要分為三個階段。第一階段：編寫零件源程序——用指定的數(shù)控語言描述工件的形狀尺寸、加工中刀具與工件的相對運(yùn)動、切削用量，冷卻條件以及其它工藝參數(shù)。

第二階段：包括譯碼和數(shù)學(xué)處理兩個過程——第二階段的作用是對零件源程序進(jìn)行分析處理生成刀位數(shù)據(jù)。

第三階段：后處理——生成能被具體的數(shù)控機(jī)床接受的數(shù)控代碼。二、

APT自動編程系統(tǒng)

1、控制面的概念

刀具

導(dǎo)動面

停止面

進(jìn)給方向

零件面

刀尖圖2-34控制面的定義導(dǎo)動面DS（DriveSurface）是指在切削加工過程中引導(dǎo)刀具，保證刀具在指定的公差范圍內(nèi)運(yùn)動的面。零件面PS（PartSurface）是指在刀具沿導(dǎo)動面運(yùn)動過程中控制刀具高度的面。在APT程序中，用APT詞匯定義過的面都可以作為零件面使用。檢查面CS（CheckSurface）是指在輪廓加工中，刀具在保持給定的導(dǎo)動面和零件面關(guān)系的情況下運(yùn)動時，控制刀具停止位置的面。

2．刀尖3．靜止工件原則4。直線逼近原則（二）零件源程序的構(gòu)成零件源程序包括下面一些內(nèi)容1．

加工坐標(biāo)系的選定；2．

初始語句；3．

定義語句；4．

刀具形狀描述；5．

容許誤差指定；6．

刀具起始位置的指定；7．

初始運(yùn)動語句；8．

運(yùn)動語句；9．

與機(jī)床有關(guān)的指令語句；10.

其它語句；11.結(jié)束語句。

（三）APT語言的基本要素1．

字符：[=/，.（）+-***$$$]。2．

數(shù)字：在零件源程序中使用的數(shù)字為浮動小數(shù)點(diǎn)數(shù)。3．

標(biāo)識符：標(biāo)識符是給圖形、標(biāo)量或宏指令等起的名稱。4．

語句：執(zhí)行運(yùn)算和控制功能的基本單位。5．

特殊字符：12個特殊字符分別說明如下：/—語句中主語和謂語的分隔符。主語是決定語句形式的要素，謂語給出的是為了說明主語部分所需要的信息；，—用于分隔APT用字和各種數(shù)據(jù)的；=—用于圖形和標(biāo)量的定義中，它把標(biāo)識符和標(biāo)識符的要素分隔開+、-、*、/、**—分別代表加、減、乘、除和乘方運(yùn)算；（）—在運(yùn)算語句中用于改變運(yùn)算優(yōu)先級，在假定語句中表示判斷值；$—如寫在語句行的末尾，表示該語句接續(xù)到下一行；$$—該符號后的內(nèi)容不需計算機(jī)處理，只是要打印在程序清單上。

（四）APT語句1．初始語句：PARTNO表示后面的內(nèi)容為程序名。PARTNO這個詞只能出現(xiàn)在第一至第六列之間，且只能打印，對程序執(zhí)行無影響。例如：PARTNOSADDLESURFFACETEST2．注釋語句：REMARK注釋語句用來在零件源程序中插入一行與程序執(zhí)行無關(guān)的注釋性內(nèi)容，同樣只能出現(xiàn)在第一至第六列之間，注釋的內(nèi)容可以打印。要在程序中間加注釋可以用$$開頭。3．打印刀位數(shù)據(jù)語句：CLPRINTCutterLocationPrint的縮寫，意思是打印全部刀位數(shù)據(jù)或刀具端點(diǎn)的坐標(biāo)值。4．

圖形定義語句用于定義和加工路徑有關(guān)的幾何元素并賦名。定義語句的一般形式為：標(biāo)識符=幾何要素種類/幾何要素的信息

yL1C1P120P3L2x10P010P2C2

圖2-35APT的圖形元素定義P0=POINT/0，0$$P0表示坐標(biāo)為（0，0）的點(diǎn)P1=POINT/-3，18$$P1為坐標(biāo)為（-3，18）的點(diǎn)P2=POINT/10，-8$$P2為坐標(biāo)值為（10，-8）的點(diǎn)C1=CIRCLE/CENTER，P1，RADIUS，12$$C1為圓心在P1，半徑為12的圓C2=CIRCLE/CENTER，P2，P0$$C2為圓心在P2，過P0點(diǎn)的圓L1=LINE/P1，P2$$L1為過P1，P2點(diǎn)的直線P3=POINT/YSMALL，INTOF，L1，C1$$P3為L1和C1的交點(diǎn)中Y坐標(biāo)較小的點(diǎn)L2=LINE/P3，LEFT，TANTO，C2$$L2為過P3點(diǎn)左切于圓C2的直線5．

運(yùn)算語句APT系統(tǒng)可以進(jìn)行四則運(yùn)算、乘方和九種函數(shù)運(yùn)算。APT系統(tǒng)能夠進(jìn)行的函數(shù)運(yùn)算如下：ABSF（）$$取絕對值COSF（），SINF（）$$正弦和余弦函數(shù)SQRTF（）$$取平方根ATANF（）$$反正切LOGF（）$$自然對數(shù)DOTF（）$$矢量的點(diǎn)積EXPF（）$$e指數(shù)LNTHF（）$$矢量的長度

運(yùn)算語句可以出現(xiàn)在定義語句中，如：CIR1=CIRCLE/5，4，[R=(3+7)/2+4**3-5*6]

6．

刀具形狀指定語句不同形狀的刀具刀補(bǔ)算法不同，因此APT程序中必須定義刀具的形狀。刀具形狀的一般定義方法如下：

βE

hRαF

D

圖2-36刀具定義的一般形式

RRR

DD