一章数控编程基础知识.ppt

第3章 数控编程基础知识 （时间：2次课，4学时） 第3章 数控编程基础知识 教学目标： 数控机床要按照预先编制好的程序自动加工零件，编程人员必须按照机床规定的指令代码及程序格式，把零件的加工过程编成加工程序才能实施数控加工。本章学习数控编程的基本概念、数控指令、数控程序的结构以及坐标系知识，为学习各种数控设备的手工编程、自动编程建立基础。 第3章 数控编程基础知识 教学重点和难点： 数控指令及其功能。 各种坐标系及其坐标原点。 数控加工程序格式与组成。 第3章 数控编程基础知识 3.1 数控编程概述 3.2 数控机床的坐标系 3.3 程序编制的代码及格式 3.4 实训 3.5 习 题 3.1 数控编程概述 3.1.1 数控编程的基本概念 3.1.2 数控编程的内容和步骤 3.1.3 数控编程的方法 3.1 数控编程概述 数控编程是实施数控加工前的必须工作，数控机床没有加工程序将无法实现加工。编程的质量对加工质量和加工效率有着直接的影响。因为，程序是一切加工信息的载体，操作者对机床的一切控制都是通过程序实现的。只有高质量的加工程序才能最大限度地发挥数控机床的潜能，达到数控加工应有的技术效果与经济效益。 3.1.1 数控编程的基本概念 零件程序的编制过程，称为数控编程。具体地说，数控编程是指根据被加工零件的图纸和技术要求、工艺要求，将零件加工的工艺顺序、工序内的工步安排、刀具相对于工件运动的轨迹与方向(零件轮廓轨迹尺寸)、工艺参数(主轴转速、进给量、切削深度)及辅助动作(变速，换刀，冷却液开、停，工件夹紧、松开等)等，用数控系统所规定的规则、代码和格式编制成文件(零件程序单)，并将程序单的信息制作成控制介质的整个过程。从广义上讲，数控加工程序的编制包含了数控加工工艺的设计过程。 数控编程方式有手工编程和自动编程。 3.1.2 数控编程的内容和步骤 数控编程的主要内容包括零件几何尺寸及加工要求分析、数学处理、编制程序、程序输入与试切。 数控编程可按以下步骤进行。 1. 图纸工艺分析 根据零件图纸和工艺分析，主要完成下述任务。 (1) 确定加工机床、刀具与夹具。 (2) 确定零件加工的工艺路线、工步顺序。 (3) 确定切削用量(主轴转速、进给速度、进给量、切削深度)。 (4) 确定辅助功能(换刀，主轴正转、反转，冷却液开、关等)。 3.1.2 数控编程的内容和步骤 2. 数学处理 根据图纸尺寸，确定合适的工件坐标系，并依此工件坐标系为基准，完成下述任务。 (1) 计算直线和圆弧轮廓的终点(实际上转化为求直线与圆弧间的交点、切点)坐标值，以及圆弧轮廓的圆心、半径等。 (2) 计算非圆曲线轮廓的离散逼近点坐标值(当数控系统没有相应曲线的差补功能时，一般要将此曲线在满足精度的前提下，用直线段或圆弧段逼近)。 (3) 将计算的坐标值按数控系统规定的编程单位换算为相应的编程值。 3.1.2 数控编程的内容和步骤 3. 编写程序单及初步校验 根据制订的加工路线、切削用量、选用的刀具、辅助动作和计算的坐标值，按照数控系统规定的指令代码及程序格式，编写零件程序，并进行初步校验(一般采用阅读法，即对照欲加工零件的要求，对编制的加工程序进行仔细的阅读和分析，以检查程序的正确性)，检查上述两个步骤的错误。 3.1.2 数控编程的内容和步骤 4. 制备控制介质 将程序单上的内容，经转换记录在控制介质上(如存储在磁盘上)，作为数控系统的输入信息，若程序较简单，也可直接通过MDI键盘输入。 3.1.2 数控编程的内容和步骤 5. 输入数控系统 制备的控制介质必须正确无误，才能用于正式加工。因此要将记录在控制介质上(如存储在磁盘上)的零件程序，经输入装置输入到数控系统中，并进行校验。 3.1.2 数控编程的内容和步骤 6. 程序的校验和试切 (1) 程序的校验 程序的校验用于检查程序的正确性和合理性，但不能检查加工精度。利用数控系统的相关功能，在数控机床上运行程序，通过刀具运动轨迹检查程序。这种检查方法较为直观简单，现被广泛采用。 (2) 程序的试切 通过程序的试切，在数控机床上加工实际零件以检查程序的正确性和合理性。试切法不仅可检验程序的正确性，还可检查加工精度是否符合要求。通常只有试切零件经检验合格后，加工程序才算编制完毕。 在校验和试切过程中，如发现有错误，应分析错误产生的原因，进行相应的修改，或修改程序单，或调整刀具补偿尺寸，直到加工出符合图纸规定精度的试切件为止。 3.1.3 数控编程的方法 数控编程方法是数控技术的重要组成部分，数控自动编程代表编程方法的先进水平，而手工编程是学习自动编程的基础。目前，手工编程还有广泛的应用。手工编程与自动编程的过程如图3