數(shù)控銑床編程與技能訓(xùn)練教學(xué)課件

數(shù)控銑床編程與技能訓(xùn)練教學(xué)課件第一頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日第1章數(shù)控銑床加工技術(shù)概述1.1數(shù)控銑加工技術(shù)簡(jiǎn)介1.2數(shù)控銑床加工技術(shù)的應(yīng)用及現(xiàn)狀第二頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日1.1數(shù)控銑加工技術(shù)簡(jiǎn)介數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)數(shù)控技術(shù)已被世界各國(guó)列為優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵工業(yè)技術(shù)，成為國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)數(shù)控技術(shù)是當(dāng)今柔性自動(dòng)化和智能自動(dòng)化的技術(shù)基礎(chǔ)之一第三頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日1.2數(shù)控銑床加工技術(shù)的應(yīng)用及現(xiàn)狀1.2.1數(shù)控銑床加工技術(shù)的應(yīng)用

近年來我國(guó)企業(yè)的數(shù)控機(jī)床占有率逐步上升，在大中企業(yè)已有較多的使用，在中小企業(yè)、個(gè)體企業(yè)也普遍開始使用。數(shù)控銑床主要適用于加工精度高、中小批量，形狀復(fù)雜的零件，并且數(shù)控銑床可以加工許多普通銑床難以加工甚至根本無法加工的零件，主要用于銑削以下類別零件：1.平面類零件2.變斜角類零件3.曲面類零件

4.孔類零件第四頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日1.2.2我國(guó)數(shù)控銑削加工的現(xiàn)狀

近年來，我國(guó)的數(shù)控銑削加工技術(shù)發(fā)展迅速，數(shù)控產(chǎn)品的加工技術(shù)水平和質(zhì)量正在不斷提升。目前我國(guó)一部分普及型數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)已經(jīng)形成一定的規(guī)模，產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)也較為成熟，價(jià)格合理，在國(guó)際市場(chǎng)上有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。

目前我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展還存在著以下不足：

1.信息化技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，對(duì)國(guó)外技術(shù)依存度高。

2.產(chǎn)品成熟度較低，可靠性不高。

3.創(chuàng)新能力低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。第五頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日1.2.3數(shù)控銑削加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1.高速化加工技術(shù)發(fā)展迅速2.高精度化加工技術(shù)發(fā)展迅速3.技術(shù)集成和技術(shù)復(fù)合趨勢(shì)明顯4.智能化新階段的數(shù)字化控制技術(shù)5.極端制造擴(kuò)張新的技術(shù)領(lǐng)域目前，世界先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展迅速，超高速切削、超精密加工技術(shù)的應(yīng)用、柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的不斷成熟，使得數(shù)控加工技術(shù)正在朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展：第六頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日第2章數(shù)控銑床及其組成2.1

數(shù)控銑床的類型及基本組成2.2

數(shù)控銑床面板第七頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日

2.1

數(shù)控銑床的類型及基本組成數(shù)控銑床的類型

數(shù)控仿形銑床數(shù)控?fù)u臂銑床

數(shù)控萬能工具銑床

數(shù)控龍門銑床通常分為按照主軸放置方式{{

臥式數(shù)控銑床

立式數(shù)控銑床第八頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日此外，若按照主軸放置方式可有臥式數(shù)控銑床和立式數(shù)控銑床之分。對(duì)立式數(shù)控銑床而言，若按Z軸方向運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)形式又可有工作臺(tái)升降式和刀具升降式(固定工作臺(tái))。

若按數(shù)控裝置控制的軸數(shù)，可有兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)和三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)之分。若有特定要求，還可考慮加進(jìn)一個(gè)回轉(zhuǎn)的A坐標(biāo)或C坐標(biāo)，即增加一個(gè)數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。這時(shí)機(jī)床應(yīng)相應(yīng)地配制成四坐標(biāo)控制系統(tǒng)。第九頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)組成

數(shù)控銑床一般由數(shù)控系統(tǒng)、主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給伺服系統(tǒng)、冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)等幾大部分組成。1.主軸箱2.進(jìn)給伺服系統(tǒng)3.控制系統(tǒng)4.輔助裝置5.機(jī)床基礎(chǔ)件第十頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日2.2

數(shù)控銑床面板2.2.1系統(tǒng)制面板FANUC0I數(shù)控系統(tǒng)面板數(shù)控銑床控制面板由數(shù)控系統(tǒng)控制面板和機(jī)床控制面板兩部分組成第十一頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日機(jī)床控制面板FANUC0I機(jī)床控制面板方式選擇開關(guān)選擇操作方式的開關(guān)，有以下幾種方式：①

編輯（EDIT）

編緝方式②

自動(dòng)（MEM或AUTO）

存儲(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)方式（或稱自動(dòng)加工）③

MDI

MDI手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式④

手動(dòng)（JOG）

手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給方式⑤

手輪

手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給方式

⑥

快速

快速進(jìn)給方式⑦

回零（REF或ZRN）

手動(dòng)返回參考點(diǎn)方式⑧

DNC

聯(lián)機(jī)通信、計(jì)算機(jī)直接加工控制方式⑨

示教

示教方式第十二頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日(2)進(jìn)給速度修調(diào)旋鈕

(1)

手動(dòng)操作面板(3)

手動(dòng)軸選擇旋鈕(4)

主軸速度修調(diào)旋鈕

(5)

快速倍率旋鈕(6)手輪進(jìn)給調(diào)(7)循環(huán)啟動(dòng)按鍵(8)進(jìn)給保持按鍵(9)跳步按鍵開關(guān)

(10)單步按鍵開關(guān)(11)空運(yùn)行按鍵開關(guān)(12)Z軸鎖定按鍵開關(guān)(13)機(jī)床鎖定按鍵開關(guān)(14)選擇停止按鍵開關(guān)

(15)程序再啟動(dòng)鍵開關(guān)

(16)手動(dòng)關(guān)閉主軸

(17)手動(dòng)冷卻操作按鍵

(18)手動(dòng)選刀操作按鍵(19)沖屑和手動(dòng)潤(rùn)滑按鍵

(20)急停按鈕

(21)程序保護(hù)鎖匙

(22)電源開關(guān)和機(jī)床復(fù)位按鈕

(23)各種狀態(tài)及報(bào)警指示燈

XK5032型數(shù)控銑床機(jī)床控制面板主要由下列部分主組成：第十三頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日第3章

數(shù)控銑床常用附件及使用3.1刀具3.2夾具第十四頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日3.1.1

刀具的分類3.1

刀

具

數(shù)控銑床刀具種類繁多，常用的刀具按切削加工工藝可分為三種。1.

鉆削刀具2.

鏜削刀具

3.

銑削刀具第十五頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日大部分鉆銑用刀具都需要通過標(biāo)準(zhǔn)刀柄夾持轉(zhuǎn)接后與主軸錐孔聯(lián)接。刀具系統(tǒng)通常由拉釘、刀柄和鉆銑刀具等組成。數(shù)控銑床常用刀具及組成第十六頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日3.1.2

銑刀類型選擇1.加工曲面類零件2.銑較大平面3.銑小平面

或臺(tái)階面4.銑鍵槽5.孔加工第十七頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日銑刀結(jié)構(gòu)選擇

銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。由于刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式，刀片定位元件的結(jié)構(gòu)又有不同類型，因此銑刀的結(jié)構(gòu)形式有多種，分類方法也較多。選用時(shí)，主要可根據(jù)刀片排列方式。刀片排列方式可分為平裝結(jié)構(gòu)和立裝結(jié)構(gòu)兩大類。平裝結(jié)構(gòu)(刀片徑向排列)

立裝結(jié)構(gòu)(刀片切向排列)

第十八頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日3.1.3常用數(shù)控銑削刀具常用數(shù)控銑削刀具第十九頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日

常用數(shù)控銑削刀具第二十頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日3.2

夾

具

夾具的基本要求1.為保持零件安裝方位與機(jī)床坐標(biāo)系及程編坐標(biāo)系方向的一致性，夾具應(yīng)能保證在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定向安裝，還要求能協(xié)調(diào)零件定位面與機(jī)床之間保持一定的坐標(biāo)尺寸聯(lián)系。2.為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做得盡可能開敞，因此夾緊機(jī)構(gòu)元件與加工面之間應(yīng)保持一定的安全距離，同時(shí)要求夾緊機(jī)構(gòu)元件能低則低，以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發(fā)生碰撞。3.夾具的剛性與穩(wěn)定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點(diǎn)的設(shè)計(jì)，當(dāng)非要在加工過程中更換夾緊點(diǎn)不可時(shí)，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞夾具或工件定位精度。第二十一頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日常用夾具種類1.

萬能組合夾具

2.

專用銑切夾具3.

多工位夾具

4.

氣動(dòng)或液壓夾具5.

真空夾具

通用夾具第二十二頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日銑削夾具的選用原則在選用夾具時(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)性等，選用時(shí)可參照下列原則：2.

小批或成批生產(chǎn)時(shí)可考慮采用專用夾具，但應(yīng)盡量簡(jiǎn)單；3.

在生產(chǎn)批量較大時(shí)可考慮采用多工位夾具和氣動(dòng)、液壓夾具。1.

在生產(chǎn)量小或研制時(shí)，應(yīng)廣泛采用萬能組合夾具、或通用夾具。只有在組合夾具無法解決工件裝夾時(shí)才可放棄；第二十三頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日第4章

數(shù)控銑床加工工藝4.1數(shù)控銑床加工工藝概述4.2數(shù)控銑床加工工藝分析4.3工件在數(shù)控機(jī)床上的定位與裝夾第二十四頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日數(shù)控加工的主要對(duì)象（1）由直線、圓弧、非圓曲線及列表曲線構(gòu)成的內(nèi)外輪廓；（2）空間曲線或曲面；（3）形狀雖然簡(jiǎn)單，但尺寸繁多，檢測(cè)困難的部位；（4）用普通機(jī)床加工時(shí)難以觀察、控制及檢測(cè)的內(nèi)腔、箱體內(nèi)部等；（5）有嚴(yán)格位置尺寸要求的孔或平面；（6）能夠在一次裝夾中順帶加工出來的簡(jiǎn)單表面或形狀。4.1

數(shù)控銑床加工工藝概述第二十五頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日4.1.2數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)（1）數(shù)控加工的特點(diǎn)加工精度高、尺寸穩(wěn)定生產(chǎn)效率高自動(dòng)化程度高第二十六頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日（2）數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)●數(shù)控工藝比普通機(jī)械加工的工藝更加復(fù)雜●數(shù)控工藝設(shè)計(jì)主要用于指導(dǎo)編程●數(shù)控工藝的自動(dòng)化程度高、影響因素多●數(shù)控工藝編制要有嚴(yán)密的條理性●數(shù)控工藝的集成性好第二十七頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日4.2

數(shù)控銑床加工工藝分析（1）零件圖分析①尺寸標(biāo)注方法分析②零件圖的完整性與正確性分析應(yīng)熟悉零件在產(chǎn)品中的作用、位置、裝配關(guān)系和工作條件，搞清楚各項(xiàng)技術(shù)要求對(duì)零件裝配質(zhì)量和使用性能的影響，找出主要的關(guān)鍵的技術(shù)要求，然后對(duì)零件圖樣進(jìn)行分析。③零件技術(shù)要求分析④零件材料分析第二十八頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日（2）零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析

零件各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)。①工件的內(nèi)腔與外形應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，這樣可以減少刀具的規(guī)格和換刀的次數(shù)，方便編程和提高數(shù)控機(jī)床加工效率。②工件內(nèi)槽及緣板間的過渡圓角半徑不應(yīng)過小。③銑工件的槽底平面時(shí)，槽底圓角半徑r不宜過大。第二十九頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日

控銑削加工路線的擬定

1.保證零件的加工精度和表面粗糙度要求

2.應(yīng)使走刀路線最短，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率3.一次完成輪廓的走刀4.盡量選擇使工件在加工后變形小的路線第三十頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日3)銑削封閉的內(nèi)輪廓表面內(nèi)輪廓加工切出外輪廓加工刀具的切入4)用圓弧插補(bǔ)方式銑削外整圓外圓銑削內(nèi)圓銑削第三十一頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日5）對(duì)于孔位置精度要求較高的零件6)銑削曲面時(shí)，常用球頭刀采用“行切法”進(jìn)行加工曲面加工的走刀路徑采用單向趨近定位點(diǎn)的方法第三十二頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日4.2.3數(shù)控銑削切削用量的選擇

對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇應(yīng)保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。1.粗加工時(shí)切削用量的選擇原則（1）選取盡可能大的背吃刀量（2）要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進(jìn)給量（3）根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度第三十三頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日2.精加工時(shí)切削用量的選擇原則（1）根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量（2）據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量（3）在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度第三十四頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日對(duì)刀點(diǎn)與對(duì)刀方法1.對(duì)刀點(diǎn)的選擇（1）所選的對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)使程序編制簡(jiǎn)單（2）對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選擇在容易找正、便于確定零件加工原點(diǎn)的位置（3）對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選在加工時(shí)檢驗(yàn)方便、可靠的位置（4）對(duì)刀點(diǎn)的選擇應(yīng)有利于提高加工精度第三十五頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日（a)鉆頭的刀位點(diǎn)（b)圓柱銑刀的刀位點(diǎn)（c)球頭銑刀的刀位點(diǎn)第三十六頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日2.常用的對(duì)刀方法定心錐軸找孔中心百分表找孔中心第三十七頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日尋邊器找對(duì)稱中心第三十八頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日4.3工件在數(shù)控機(jī)床上的定位與裝夾4.3.1定位定位基準(zhǔn){粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)毛配在開始加工時(shí)，都是以未加工的表面定位用已加工的表面作為基準(zhǔn)面1.粗基準(zhǔn)的選擇（1）應(yīng)保證所有加工表面都有足夠的加工余量（2）應(yīng)保證工件加工表面和不加工表面之間具有一定的位置精度第三十九頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日2.精基準(zhǔn)的選擇

精基準(zhǔn)選擇時(shí)應(yīng)盡可能采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差。同一零件除第一道工序外，其余加工表面盡量采用同一個(gè)精基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)同一原則?；鶞?zhǔn)同一后，可減少定位誤差，提高加工精度，使裝夾方便。應(yīng)選擇精度較高、形狀簡(jiǎn)單和尺寸較大的表面作為精基準(zhǔn)。這樣就可以減少定位誤差，使定位穩(wěn)定，還可使工件減少變形。第四十頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日4.3.2裝夾

1.工件的夾緊（1）夾緊裝置應(yīng)具備的基本要求（2）夾緊力方向和作用點(diǎn)的選擇（3）夾緊力大小的估計(jì)

夾緊過程可靠，不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。夾緊力的大小適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中位置穩(wěn)定不變，振動(dòng)小，又要使工件不會(huì)產(chǎn)生過大的夾緊變形。結(jié)構(gòu)性好，夾緊裝置的結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單、緊湊、便于制造和維護(hù)。操作簡(jiǎn)便、安全省力。夾緊力要朝向主要定位基準(zhǔn)。夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位原件的支承范圍內(nèi)，并靠近支承原件的幾何中心。夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力的大小。夾緊力的方向和作用點(diǎn)應(yīng)施加與工件剛性較好的方向和部位。為提高工件加工部位的剛性，防止工件產(chǎn)生振動(dòng)，應(yīng)將夾緊力的作用點(diǎn)盡量靠近工件加工表面。

夾緊力的大小，對(duì)工件安裝的可靠性、夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，工件和夾具的變形等有很大關(guān)系。第四十一頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日2.定位與加緊方案的確定（1）力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)的統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算工作量。（2）設(shè)法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到一次裝夾后能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，降低加工輔助時(shí)間，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床效率。第四十二頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日第5章數(shù)控銑床操作與編程5.1數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng)5.2數(shù)控銑床程序5.3常用指令5.4常用功能第四十三頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日5.1數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng)5.1.1機(jī)床坐標(biāo)系5.1.2機(jī)床零點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系的建立第四十四頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日5.1.3工件坐標(biāo)系與加工坐標(biāo)系

工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)相對(duì)工件建立的坐標(biāo)系，它只與工件有關(guān)，而與機(jī)床坐標(biāo)系無關(guān)。

在程序開頭就要設(shè)置工件坐標(biāo)系，大多的數(shù)控系統(tǒng)可用G92指令建立工件坐標(biāo)系，或用G54～G59指令選擇工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。第四十五頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日5.2數(shù)控銑床程序5.2.1FANUC數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)述FANUC系統(tǒng)的典型構(gòu)成如下：

1.數(shù)控主板：用于核心控制、運(yùn)算、存儲(chǔ)、伺服控制等。新主板集成了PLC功能。

2.PLC板：用于外圍動(dòng)作控制。新系統(tǒng)的PLC板已經(jīng)和數(shù)控主板集成到一起。3.I/O板：早期的I/O板用于數(shù)控系統(tǒng)和外部的開關(guān)信號(hào)交換。新型的I/O板主要集成了顯示接口、鍵盤接口、手輪接口、操作面板接口及RS232接口等。4.MMC板：人機(jī)接口板。這是個(gè)人電腦化的板卡，不是必須匹配的。本身帶有CRT、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤、軟驅(qū)、鼠標(biāo)、存儲(chǔ)卡及串行、并行接口。

5.CRT接口板：用于顯示器接口。新系統(tǒng)中，CRT接口被集成到I/O板上。第四十六頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日5.2.2程序結(jié)構(gòu)1.程序格式2.程序段格式第四十七頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日5.2.3基本編程指令1.F、S、T指令1）F功能2）S功能S功能用以指定主軸轉(zhuǎn)速，單位是r/min。S是模態(tài)指令。S功能只有在主軸速度可調(diào)節(jié)時(shí)才有效。第四十八頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日M指令功能M指令功能M00程序停止M06刀具交換M01程序選擇性停止M08切削液開啟M02程序結(jié)束M09切削液關(guān)閉M03主軸正轉(zhuǎn)M30程序結(jié)束，返回開頭M04主軸反轉(zhuǎn)M98調(diào)用子程序M05主軸停止M99子程序結(jié)束3）T功能T是刀具功能字，后跟兩位數(shù)字指示更換刀具的編號(hào)。在加工中心上執(zhí)行T指令，則刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)來選擇所需的刀具，然后等待直到M06指令作用時(shí)自動(dòng)完成換刀。2.輔助功能M指令第四十九頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日3.準(zhǔn)備功能G指令代碼功能組別代碼功能組別★G00快速定位01G52局部坐標(biāo)系統(tǒng)00G01直線插補(bǔ)★G54選擇第1工件坐標(biāo)系12G02順時(shí)針插補(bǔ)G55選擇第2工件坐標(biāo)系G03逆時(shí)針插補(bǔ)G56選擇第3工件坐標(biāo)系G04暫停00G57選擇第4工件坐標(biāo)系G09確定停止檢驗(yàn)G58選擇第5工件坐標(biāo)系G10自動(dòng)原點(diǎn)補(bǔ)正，刀具補(bǔ)正設(shè)定G59選擇第6工件坐標(biāo)系★G17xy平面選擇02G73高速深孔啄鉆循環(huán)09G18Xz平面選擇G74攻左螺紋循環(huán)G19Yz平面選擇G76精鏜孔循環(huán)G20英制單位輸入選擇06★G80取消固定循環(huán)G21米制單位輸入選擇G81鉆孔循環(huán)09★G27參考點(diǎn)返回檢查00G82沉孔鉆孔循環(huán)G28參考點(diǎn)返回G83深孔啄鉆循環(huán)G29由參考點(diǎn)返回G84攻右螺紋循環(huán)G30第2、3、4參考點(diǎn)返回G85鉸孔循環(huán)G33螺紋切削01G86背鏜循環(huán)★G40取消刀具半徑補(bǔ)償07★G90絕對(duì)坐標(biāo)編程03G41左刀補(bǔ)G91增量坐標(biāo)編程G42右刀補(bǔ)G92定義編程原點(diǎn)00G43刀具長(zhǎng)度正補(bǔ)償08★G94每分鐘進(jìn)給量05G44刀具長(zhǎng)度負(fù)補(bǔ)償★G98Z軸返回起始點(diǎn)10★G49取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償G99Z軸返回R點(diǎn)第五十頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日指令線性軸旋轉(zhuǎn)軸G20（英制）英寸度G21（公制）毫米度G22（脈沖當(dāng)量）移動(dòng)軸脈沖當(dāng)量旋轉(zhuǎn)軸脈沖當(dāng)量1)單位設(shè)定指令G20、G21、G222）絕對(duì)值編程G90與增量編程G91G90是絕對(duì)值編程，即即每個(gè)編程坐標(biāo)軸上的編程值是以程序原點(diǎn)為基準(zhǔn)；G91是增量編程，即每個(gè)編程坐標(biāo)軸上的編程值是相對(duì)于前一位置而言的，該值等于沿軸移動(dòng)的距離。G90和G91可以用于同一個(gè)程序中，但要注意其順序所造成的差異第五十一頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日3）加工平面設(shè)定指令G17、G18、G19：G17選擇XY平面；G18選擇ZX平面；G19選擇YZ平面，如圖5-7所示。一般系統(tǒng)默認(rèn)為G17。該組指令用于選擇進(jìn)行圓弧插補(bǔ)時(shí)刀具半徑補(bǔ)償?shù)钠矫妗?)加工坐標(biāo)系的建立(1)G92-設(shè)置加工坐標(biāo)系編程格式：G92X～Y～Z～G92指令是將加工原點(diǎn)設(shè)定在相對(duì)于刀具起始點(diǎn)的某一空間點(diǎn)上(2)G53--選擇機(jī)床坐標(biāo)系編程格式：G53G90X～Y～Z～第五十二頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日

G53指令使刀具快速定位到機(jī)床坐標(biāo)系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值為機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，其尺寸均為負(fù)值。例：G53G90X-100Y-100Z-20(3)G54、G55、G56、G57、G58、G59選擇1～6號(hào)加工坐標(biāo)系第五十三頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日5.3常用指令5.3.1基本進(jìn)給指令1.快速定位指令G00程序格式：G90(G91)G00X____Y____Z____;說明：①GOO功能起作用時(shí)，其移動(dòng)速度為系統(tǒng)設(shè)定的速度。②不運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)可以省略，省略的坐標(biāo)軸不作任何運(yùn)動(dòng)。③

目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值可以用絕對(duì)值，也可以用增量值。④機(jī)床運(yùn)行時(shí)當(dāng)Z軸按指令遠(yuǎn)離工作臺(tái)時(shí)，先Z軸運(yùn)動(dòng)，再X、Y軸運(yùn)動(dòng)。當(dāng)Z軸按指令接近工作臺(tái)時(shí)，先X、Y軸運(yùn)動(dòng)，再Z軸運(yùn)動(dòng)。第五十四頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日2.直線插補(bǔ)指令G01G01是使刀具以指令的進(jìn)給速度沿直線移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。

指令格式為：G90(G91)G01X___Z___F___；其中：X、Z表示目標(biāo)點(diǎn)絕對(duì)值坐標(biāo)（增量坐標(biāo)值），F(xiàn)表示進(jìn)給量，若在前面已經(jīng)指定，可以省略。第五十五頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日說明：①G01指令后的坐標(biāo)值取絕對(duì)值編程還是取增量值編程，由數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)時(shí)的狀態(tài)(G90、G91)決定。②進(jìn)給速度由F指令決定．F指令也是模態(tài)指令，它可以用GOO指令取消。如果在G01程序段之前的程序段沒有F指令，而現(xiàn)在的G01程序段中也沒有F指令，則機(jī)床不運(yùn)動(dòng)。因此，G01程序中必須含有F指令。

圓弧插補(bǔ)指令G02、G03第五十六頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日G代碼鉆削（-Z方向）在孔底的動(dòng)作回退（+Z方向）應(yīng)用G73間歇進(jìn)給——快速移動(dòng)高速深孔鉆循環(huán)G74切削進(jìn)給停刀→主軸正轉(zhuǎn)切削進(jìn)給左旋攻絲循環(huán)G76切削進(jìn)給主軸定向停止快速移動(dòng)精鏜循環(huán)G80——————取消固定循環(huán)G81切削進(jìn)給——快速移動(dòng)鉆孔循環(huán)，點(diǎn)鉆循環(huán)G82切削進(jìn)給停刀快速移動(dòng)鉆孔循環(huán)，锪鏜循環(huán)G83間歇進(jìn)給——快速移動(dòng)深孔鉆循環(huán)G84切削進(jìn)給停刀→主軸反轉(zhuǎn)切削進(jìn)給攻絲循環(huán)G85切削進(jìn)給——切削進(jìn)給鏜孔循環(huán)G86切削進(jìn)給主軸停止快速移動(dòng)鏜孔循環(huán)G87切削進(jìn)給主軸正轉(zhuǎn)快速移動(dòng)背鏜循環(huán)G88切削進(jìn)給停刀→主軸停止手動(dòng)移動(dòng)鏜孔循環(huán)G89切削進(jìn)給停刀切削進(jìn)給鏜孔循環(huán)固定循環(huán)指令第五十七頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日5.4常用功能刀具半徑補(bǔ)償功能

數(shù)控機(jī)床在實(shí)際加工過程中是通過控制刀具中心軌跡來實(shí)現(xiàn)切削加工任務(wù)的。在編程過程中，為了避免復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算，一般按零件的實(shí)際輪廓來編寫數(shù)控程序，但刀具具有一定的半徑尺寸，如果不考慮刀具半徑尺寸，那么加工出來的實(shí)際輪廓就會(huì)與圖紙所要求的輪廓相差一個(gè)刀具半徑值。因此，采用刀具半徑補(bǔ)償功能來解決這一問題。

在機(jī)床控制面板上，按OFFSET鍵，進(jìn)入WEAR界面，在所指定的寄存器號(hào)內(nèi)輸入刀具半徑值即可。刀具半徑補(bǔ)償設(shè)置方法第五十八頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日5.4.2刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能（G43、G44、G49）

G43、G44——刀具長(zhǎng)度偏置指令

G49——刀具長(zhǎng)度偏置取消指令第五十九頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日

坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)功能-G68、G69

該指令可使編程圖形按照指定旋轉(zhuǎn)中心及旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)一定的角度，G68表示開始坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)，G69用于撤消旋轉(zhuǎn)功能。

編程格式：G68X～Y～R～

......

G69

式中：X、Y――旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)值(可以是X、Y、Z中的任意兩個(gè)，它們由當(dāng)前平面選擇指令G17、G18、G19中的一個(gè)確定)。當(dāng)X、Y省略時(shí)，G68指令認(rèn)為當(dāng)前的位置即為旋轉(zhuǎn)中心。R--旋轉(zhuǎn)角度，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)定義為正方向，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)定義為負(fù)方向。第六十頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日5.4.3子程序功能

編程時(shí)，為了簡(jiǎn)化程序的編制，當(dāng)一個(gè)工件上有相同的加工內(nèi)容時(shí)，常用調(diào)子程序的方法進(jìn)行編程。調(diào)用子程序的程序叫做主程序。子程序的格式與一般程序相同，只是程序結(jié)束字為M99表示子程序結(jié)束，并返回到調(diào)用子程序的主程序中。第六十一頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日5.4.4比例及鏡像功能（G51G50）G51X～Y～Z～P～……G50

式中：X、Y、Z--比例中心坐標(biāo)(絕對(duì)方式)；P--比例系數(shù)，最小輸入量為0.001，比例系數(shù)的范圍為：0.001～999.999。該指令以后的移動(dòng)指令，從比例中心點(diǎn)開始，實(shí)際移動(dòng)量為原數(shù)值的P倍。P值對(duì)偏移量無影響。第六十二頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日宏程序的編制方法簡(jiǎn)單地解釋就是：

利用變量編程的方法。用戶利用數(shù)控系統(tǒng)提供的變量、數(shù)學(xué)運(yùn)算功能、邏輯判斷功能、程序循環(huán)功能等功能，來實(shí)現(xiàn)一些特殊的用法。第6章宏程序初步應(yīng)用宏指令既可以在主程序體中使用，也可以當(dāng)作子程序來調(diào)用。第六十三頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日放在主程序體中……N50#100=30.0N60#101=20.0N70G01X#100Y#101F500.0……第六十四頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日當(dāng)作子程序調(diào)用：

主程序……G65P1000X30.0Y20.0……

宏程序：O1000……#100=#24#101=#25……M99第六十五頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日宏程序中變量的類型：局部變量：#1~#33公共變量：#100~#149，#500~#509系統(tǒng)變量：#1000~#5335

第六十六頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日程序中的地址在宏程序體中的變量程序中的地址在宏程序體中的變量A#1Q#17B#2R#18C#3S#19D#7T#20E#8U#21F#9V#22H#11W#23I#4X#24J#5Y#25K#6Z#26M#13變量的賦值（對(duì)應(yīng)）關(guān)系1第六十七頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日變量的賦值（對(duì)應(yīng)）關(guān)系2程序中的地址在宏程序體中的變量程序中的地址在宏程序體中的變量程序中的地址在宏程序體中的變量A#1J4#14K8#27B#2K4#15I9#28C#3I5#16J9#29I1#4J5#17K9#30J1#5K5#18I10#31K1#6I6#19J10#32I2#7J6#2K10#33J2#8K6#21K2#9I7#22I3#10J7#23J3#11K7#24K3#12I8#25I4#13J8#26第六十八頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日

算數(shù)式加法：#i=#j+#k減法：#i=#j-#k乘法：#i=#j*#k除法：#i=#j/#k第六十九頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日正弦#i=SIN[#j] 單位：度余弦#i=COS[#j] 單位：度正切#i=TAN[#j] 單位：度反正切#i=ATAN[#j]/[#k] 單位：度平方根#i=SQRT[#j]絕對(duì)值#i=ABS[#j]取整#i=ROUND[#j]第七十頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日邏輯運(yùn)算：等于： EQ 格式：#jEQ#k不等于： NE 格式：#jNE#k大于： GT 格式：#jGT#k小于： LT 格式：#jLT#k大于等于：GE 格式：#jGE#k小于等于：LE 格式：#jLE#k第七十一頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日條件轉(zhuǎn)移語句１

IF[條件表達(dá)式]GOTOn

當(dāng)條件滿足時(shí)，程序就跳轉(zhuǎn)到同一程序中語句標(biāo)號(hào)為ｎ的語句上繼續(xù)執(zhí)行

當(dāng)條件不滿足時(shí)，程序執(zhí)行下一條語句第七十二頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日條件轉(zhuǎn)移語句２WHILE[條件表達(dá)式]DOm...…ENDm

當(dāng)條件滿足時(shí)，從DOm到ENDｍ之間的程序就重復(fù)執(zhí)行。

當(dāng)條件不滿足時(shí)，程序就執(zhí)行ENDｍ下一條語句第七十三頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日如圖，要在100mm×100mm×40mm的長(zhǎng)方體上加工一個(gè)橢圓凸臺(tái)。橢圓的長(zhǎng)軸為100，短軸為50，橢圓凸臺(tái)的深度為3mm。第七十四頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日程序（精加工程序）說明#100=50;#101=25;#102=0;#103=360;#104=1;O0001;N10G54G17G80G90G40G49;N20M3S1000;N30G00Z50;N40G01Z-5;N50WHILE[#102LE#103]DO1;N60#105=#100*COS[#2];N70#106=#101*SIN[#2];N80G42D1G01X[#105]Y[#106]F100;N90#102=#102+#104;N100END1;N110G40G00Z100;N120M30;橢圓長(zhǎng)半軸橢圓短半軸橢圓加工起始角度橢圓加工終止角度橢圓角度增量第七十五頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日第7章自動(dòng)編程基礎(chǔ)7.1自動(dòng)編程基礎(chǔ)知識(shí)7.2常用CAD/CAM軟件簡(jiǎn)介7.3數(shù)控圖形自動(dòng)編程系統(tǒng)7.4CAD/CAM的數(shù)控自動(dòng)編程概述7.5MasterCAM應(yīng)用舉例第七十六頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日自動(dòng)編程的概念

在航空、船舶、兵器、汽車、模具等制造業(yè)中，經(jīng)常會(huì)有一些具有復(fù)雜形面的零件需要加工，有的零件形狀雖不復(fù)雜，但加工程序很復(fù)雜。有些零件的數(shù)值計(jì)算、程序編寫、程序校驗(yàn)相當(dāng)復(fù)雜繁瑣，工作量很大，采用手工編程難以完成的。此時(shí)，應(yīng)采用裝有編程系統(tǒng)軟件的計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ镁幊虣C(jī)來完成這些零件的編程工作。數(shù)控機(jī)床的程序編制由計(jì)算機(jī)完成的過程，稱為自動(dòng)編程。

第七十七頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日自動(dòng)編程的分類1.按輸入方式的不同，自動(dòng)程序編制系統(tǒng)分為

(1)語言輸入方式(2)圖形輸入方式(3)語音輸入方式

2.按程序編制系統(tǒng)(編程機(jī))與數(shù)控系統(tǒng)結(jié)合的緊密性的不同，自動(dòng)編程可分為(1)離線程序編制系統(tǒng)：與數(shù)控系統(tǒng)相脫離的單獨(dú)的程序編制系統(tǒng)為離線程序編制系統(tǒng)(2)在線程序編制第七十八頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日自動(dòng)編程的發(fā)展1.語言自動(dòng)編程

1952年，美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）研制成功世界上第一臺(tái)數(shù)控銑床。為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的加工能力，克服手工編程時(shí)計(jì)算工作量大、煩瑣且容易出錯(cuò)、編程效率低質(zhì)量差、對(duì)于形狀復(fù)雜零件由于計(jì)算困難而難以編程等缺點(diǎn)，麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室在美國(guó)空軍資助下，開始研究數(shù)控自動(dòng)編程問題。研究成功于1955年公布并發(fā)布了世界上第一個(gè)語言自動(dòng)編程系統(tǒng)APT我國(guó)自上世紀(jì)50年代末期開始研制數(shù)控機(jī)床，60年代中期開始數(shù)控自動(dòng)編程方面的研究工作。70年代已研制出了SKC、ZCK、ZBC-1等具有兩維半銑削加工、車削加工等功能的數(shù)控語言自動(dòng)編程系統(tǒng)。后來又研制成功具有復(fù)雜曲面編程功能的數(shù)控語言自動(dòng)編程系統(tǒng)CAM-251。隨著微機(jī)性能價(jià)格比的提高，后來又推出了HZAPT、EAPT、SAPT等微機(jī)數(shù)控語言自動(dòng)編程系統(tǒng)。第七十九頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日2.圖形自動(dòng)編程

世界上第一臺(tái)圖形顯示器1964在美國(guó)研制成功，為圖形自動(dòng)編程系統(tǒng)的研制奠定了硬件基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，又為圖形自動(dòng)編程系統(tǒng)的研制準(zhǔn)備了理論基礎(chǔ)。第八十頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日

圖形交互自動(dòng)編程不需要編寫零件源程序，只需把被加工零件的圖形信息輸送給計(jì)算機(jī)，通過系統(tǒng)軟件的處理，就能自動(dòng)生成數(shù)控加工程序。它是建立在CAD和CAM的基礎(chǔ)上的。這種編程方法具有速度快、精度高、直觀性好、使用方便和便于檢查等優(yōu)點(diǎn)。因此，圖形交互式自動(dòng)編程是復(fù)雜零件普遍采用的數(shù)控編程方法。其主要處理過程有：（1）幾何造型（2）刀具走刀路線的產(chǎn)生（3）后置處理第八十一頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日3.發(fā)展趨勢(shì)（1）從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來看，將趨于模塊化。根據(jù)用戶不同，選擇不同模塊組成專用系統(tǒng)，使效率更高，實(shí)用性更強(qiáng)，從而解決大而全與小而專的矛盾。

（2）從加工角度來看，系統(tǒng)中工藝處理能力將逐步得到加強(qiáng)，使自動(dòng)編程從僅僅代替人進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算與編寫程序單擴(kuò)展到數(shù)控程序編制的全過程。

（3）從系統(tǒng)輸入角度看，將逐步由面向點(diǎn)、線、面等幾何要素發(fā)展到面向面、孔、槽等工程要素。系統(tǒng)造型將更加豐富、算法更先進(jìn)、理論更完善、誤差更小。

（4）系統(tǒng)的集成化：CAM應(yīng)與CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)）、CAT（計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)）一體化，使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造全過程更系統(tǒng)、更科學(xué)。（5）系統(tǒng)的智能化與自動(dòng)化：隨著人工智能等技術(shù)的引進(jìn)，使自動(dòng)編程系統(tǒng)具有一定的智能，從而使人工參與更少，系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)一步提高。

（6）系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化：數(shù)控自動(dòng)編程系統(tǒng)能隨時(shí)與設(shè)計(jì)系統(tǒng)、工藝系統(tǒng)相溝通（得到相關(guān)信息并可以進(jìn)行一定的反饋），能通過系統(tǒng)中的通訊軟件及DNC軟件將生成的加工程序傳送給機(jī)床。（7）系統(tǒng)的并行化：可實(shí)現(xiàn)一定程度的并行化，即在零件設(shè)計(jì)過程中就考慮工藝與加工問題，從而提高效率，縮短生產(chǎn)周期。（8）系統(tǒng)的虛擬化：逐步引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使動(dòng)態(tài)仿真更加真實(shí)可靠，從而不必進(jìn)行任何實(shí)際加工，就可以對(duì)零件的設(shè)計(jì)、工藝、編程進(jìn)行評(píng)估。第八十二頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日7.2常用CAD/CAM軟件簡(jiǎn)介1.Unigraphics（UG）

UnigraphicsSolutions公司(簡(jiǎn)稱UGS)是全球著名的MCAD供應(yīng)商,主要為汽車與交通、航空航天、日用消費(fèi)品、通用機(jī)械以及電子工業(yè)等領(lǐng)域通過其虛擬產(chǎn)品開發(fā)(VPD)的理念提供多級(jí)化的、集成的、企業(yè)級(jí)的包括軟件產(chǎn)品與服務(wù)在內(nèi)的完整的MCAD解決方案。其主要的CAD產(chǎn)品是UG。2.MasterCAM

Mastercam是美國(guó)CNC公司開發(fā)的基于PC平臺(tái)的CAD/CAM軟件，它具有方便直觀的幾何造型。Mastercam提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線、曲面零件。第八十三頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日3.CAXA制造工程師

CAXA制造工程師是我國(guó)北京北航海爾軟件有限公司開發(fā)的一款CAD/CAM軟件，作為國(guó)產(chǎn)CAD/CAM軟件的代表，充分考慮中國(guó)特色，符合國(guó)內(nèi)工程師的操作習(xí)慣。高效易學(xué)，為數(shù)控加工行業(yè)提供了從造型、設(shè)計(jì)到加工代碼生成、加工仿真、代碼校驗(yàn)等一體化的解決方案。實(shí)體造型主要有拉伸、旋轉(zhuǎn)、導(dǎo)動(dòng)、放樣、倒角、圓角、打孔、筋板、拔模、分模等特征造型方式。可以將二維的草圖輪廓快速生成三維實(shí)體模型。提供多種構(gòu)建基準(zhǔn)平面的功能，用戶可以根據(jù)已知條件構(gòu)建各種基準(zhǔn)面。第八十四頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日7.3數(shù)控圖形自動(dòng)編程系統(tǒng)錯(cuò)誤加工部位建模工藝參數(shù)輸入刀具軌跡生成與編輯后置處理刀具軌跡驗(yàn)證、仿真加工程序輸出加工零件及其工藝分析7.3.1數(shù)控自動(dòng)編程的基本步驟第八十五頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日7.4CAD/CAM的數(shù)控自動(dòng)編程概述零件造型（建模）零件建模是屬于CAD范疇的一個(gè)概念。它大致研究三方面的內(nèi)容：零件模型如何輸入計(jì)算機(jī)；零件模型在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示方法（存儲(chǔ)方法）；如何在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示零件。第八十六頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日刀具軌跡生成與編輯1.二維輪廓加工行切加工方式環(huán)切加工方式第八十七頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日2.曲面的加工

曲面的加工相對(duì)較為復(fù)雜，目前常用的刀具軌跡生成方法有參數(shù)線法、截面法、投影法等三種方法

參數(shù)線法的基本思想是：任何一個(gè)曲面都可以寫成參數(shù)方程[x,y,z]=[fx(u,v),fy(u,v),fz(u,v)]的形式。當(dāng)u或v中某一個(gè)為常數(shù)時(shí)，形成空間的一條曲線。采用參數(shù)線法加工時(shí)，選擇一個(gè)參數(shù)方向?yàn)榍邢餍械淖叩斗较?，另外一個(gè)參數(shù)方向?yàn)榍邢餍械倪M(jìn)給方向，通過一行行的切削最終生成整個(gè)刀具軌跡。參數(shù)線法計(jì)算簡(jiǎn)單，速度快，是曲面數(shù)控加工編程系統(tǒng)主要采用的方法，但當(dāng)加工曲面的參數(shù)線不均勻時(shí)會(huì)造成刀具軌跡也不均勻，加工效率不高。第八十八頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日

截面法加工的基本思想是：采用一組截面（可以是平面、也可以是回轉(zhuǎn)柱面）去截取加工表面，截出一系列交線，將來刀具與加工表面的切觸點(diǎn)就沿著這些交線運(yùn)動(dòng)，通過一定方法將這些交線連接在一起，就形成最終的刀具軌跡。截面法主要適用于曲面參數(shù)線分布不太均勻及由多個(gè)曲面形成的組合曲面的加工。投影法的基本思路是將一組事先定義好的曲線（也稱導(dǎo)動(dòng)曲線）或軌跡投影到曲面上，然后將投影曲線作為刀觸點(diǎn)軌跡，從而生成曲面的加工軌跡。投影法常用來處理其它方法難以獲得滿意效果的組合曲面和曲面型腔的加工。第八十九頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日刀具軌跡的編輯一般分為文本編輯和圖形編輯兩種。文本編輯是編程員直接利用任何一個(gè)文本編輯器對(duì)生成的刀位數(shù)據(jù)文件進(jìn)行編輯與修改。而圖形編輯方式則是在快速生成的刀具軌跡圖形上直接修改。目前基于CAD/CAM的自動(dòng)編程系統(tǒng)均采用了后一種方法。刀位軌跡編輯一般包括刀位點(diǎn)、切削段、切削行、切削塊的刪除、拷貝、粘貼、插入、移動(dòng)、延伸、修剪、幾何變換，刀位點(diǎn)的勻化，走刀方式變化時(shí)刀具軌跡的重新編排以及刀具軌跡的加載與存儲(chǔ)等。第九十頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日刀位軌跡的驗(yàn)證

常見的有顯示法驗(yàn)證、截面法驗(yàn)證、數(shù)值驗(yàn)證和加工過程仿真驗(yàn)證四種方法顯示驗(yàn)證就是將生成的刀位軌跡、加工表面與約束面及刀具在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來，以便編程員判斷所生成刀具軌跡的正確性與合理性截面法驗(yàn)證就是先構(gòu)造一個(gè)截面，然后求該截面與待驗(yàn)證的刀位點(diǎn)上刀具外形表面、加工表面及其約束面的交線，構(gòu)成一幅截面圖在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來，從而判斷所選擇的刀具是否合理，檢查刀具與約束面是否發(fā)生干涉與碰撞，加工過程是否存在過切距離驗(yàn)證是一種定量驗(yàn)證方法。它通過不斷計(jì)算刀具表面和加工表面

及約束面之間的距離，來判斷是否發(fā)生過切與干涉。加工過程動(dòng)態(tài)仿真驗(yàn)證是通過在計(jì)算機(jī)屏幕上模仿加工過程來進(jìn)行驗(yàn)證的第九十一頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日后置處理配備不同的后置處理程序，就可以使計(jì)算機(jī)一次計(jì)算的結(jié)果使用于多個(gè)數(shù)控系統(tǒng)。通用后置處理系統(tǒng)是指能針對(duì)不同類型的數(shù)控系統(tǒng)的要求，將刀位原文件進(jìn)行處理生成數(shù)控程序的后置處理程序。使用通用后置處理時(shí)，用戶首先需要編制數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件（NDF）或機(jī)床數(shù)據(jù)文件（MDF）以便將數(shù)控系統(tǒng)或數(shù)控機(jī)床信息提供給編程系統(tǒng)。之后，將滿足標(biāo)準(zhǔn)格式的刀位原文件和數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件（NDF）或機(jī)床數(shù)據(jù)文件（MDF）輸入到通用后置處理系統(tǒng)中，后置處理系統(tǒng)就可以產(chǎn)生符合該數(shù)控系統(tǒng)指令及格式的數(shù)控程序。數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件（NDF）或機(jī)床數(shù)據(jù)文件（MDF）可以按照系統(tǒng)給定的格式手工編寫，也可以以對(duì)話形式一一回答系統(tǒng)提出的問題，然后由系統(tǒng)自動(dòng)生成。第九十二頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日7.5MasterCAM應(yīng)用舉例例：待加工零件如圖7-2所示，要求對(duì)該零件內(nèi)腔進(jìn)行粗加工，毛坯尺寸為100×80×30的長(zhǎng)方體。第九十三頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日幾何造型步驟1：在主功能菜單中點(diǎn)擊繪圖→矩形→選項(xiàng),點(diǎn)擊確定，選擇一點(diǎn)原點(diǎn)選在（0，0），完成上表面線條的繪制。第九十四頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日步驟2：在主功能菜單中點(diǎn)擊實(shí)體→拉伸，選擇上表面線條，點(diǎn)擊執(zhí)行，出現(xiàn)實(shí)體拉伸的設(shè)定第九十五頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日第九十六頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日步驟3：在主功能菜單中點(diǎn)擊實(shí)體→抽殼→實(shí)體面→執(zhí)行，出現(xiàn)實(shí)體抽殼的設(shè)定,點(diǎn)擊確定，完成整體造型,第九十七頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日7.5.2生成刀具軌跡步驟1：根據(jù)加工要求定義零件的毛坯大小。選擇主功能菜單→刀具軌跡→工作設(shè)定命令，工件原點(diǎn)設(shè)定在系統(tǒng)的原點(diǎn)處（X0，Y0，Z0）。第九十八頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日步驟2：生成模具型面加工的刀具軌跡。其基本步驟是：選擇主功能菜單→刀具軌跡→曲面加工→粗加工→平行銑削→凹；選擇所需要加工的曲面，這里通過菜單依次選擇：所有的→曲面→執(zhí)行命令。選擇好待加工表面后，進(jìn)入曲面平行銑削粗加工參數(shù)表。步驟3：系統(tǒng)彈出刀具參數(shù)設(shè)置信息第九十九頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日步驟4：曲面加工參數(shù)設(shè)置第一百頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日第一百零一頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日步驟6：選擇執(zhí)行按鈕，完成曲面平行銑削粗加工參數(shù)表設(shè)定，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，生成模具型面精加工刀具軌跡第一百零二頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日加工過程仿真步驟1：選擇主功能菜單→刀具路徑→操作管理第一百零三頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日步驟2：用鼠標(biāo)選擇對(duì)話框左側(cè)的實(shí)切驗(yàn)證按鈕，進(jìn)入仿真加工狀態(tài)第一百零四頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日7.5.4加工后置處理步驟：選擇操作管理對(duì)話框中的后處理按鈕，系統(tǒng)彈出如圖所示的后置處理對(duì)話框，選擇機(jī)床數(shù)據(jù)文件并選中儲(chǔ)存NCI文件和NC文件兩項(xiàng)，然后選擇確定按鈕即可。生成的加工程序第一百零五頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日第8章數(shù)控仿真基礎(chǔ)8.1數(shù)控仿真基礎(chǔ)知識(shí)8.2常用數(shù)控仿真軟件介紹第一百零六頁，共一百一十四頁，2022年，8月28日

8.1數(shù)控仿真基礎(chǔ)知識(shí)8.1.1數(shù)控仿真的特點(diǎn)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，所形成的先進(jìn)制造技術(shù)日益引起各國(guó)的重視，它