数控加工工艺与编程PPT教案课件.pptx

会计学 1数控加工工艺与编程1.数控编程l 数控加工程序包括了加工零件和控制机床动作等各种意图的全部信息，是数控机床的指挥者。l 把零件的加工工艺路线、加工参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数（主轴转速、进给量、背吃刀量）、辅助功能（换刀、主轴正反转、切削液开与关等），按照数控系统规定的指令代码及程序格式编写成加工程序，再把这一程序中的内容输入到数控机床的数控系统中，从而指挥机床加工零件。这一过程叫数控编程。1.2 1.2 数控编程基本知识 数控编程基本知识（1）手工编程l 编程人员根据加工图样和工艺，采用数控程序指令和指定的格式进行程序编写。l 对于加工形状简单的零件，计算比较简单、程序不多，采用手工编程较容易完成，而且经济、及时。2.数控编程的方法2.数控编程的方法（2）计算机辅助编程1）数控语言编程l 采用某种高级语言（APT），由计算机完成复杂的几何计算。在我国已被陶汰。2）人机交互图形编程l UG PRO/E、MasterCAM3）数字化编程l 用测量机或扫描仪对零件或实物的形状和尺寸进行测量或扫描，然后经计算机处理后自动生成数控加工程序。这种方法十分方便，但成本较高，仅用于一些特殊场合。3 3.手工编程的内容和步骤 手工编程的内容和步骤q q 图纸工艺分析 图纸工艺分析 这一步与普通机床加工 这一步与普通机床加工零件时的工艺分析相同，即 零件时的工艺分析相同，即在对图纸进行工艺分析的基 在对图纸进行工艺分析的基础上，选定机床、刀具与夹 础上，选定机床、刀具与夹具；确定零件加工的工艺线 具；确定零件加工的工艺线路、工步顺序及切削用量等 路、工步顺序及切削用量等工艺参数等。工艺参数等。计算运动轨迹图纸工艺分析程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸错误修改3 3.手工编程的内容和步骤 手工编程的内容和步骤q q 计算运动轨迹 计算运动轨迹 根据零件图纸上尺寸及 根据零件图纸上尺寸及工艺线路的要求，在选定的 工艺线路的要求，在选定的坐标系内计算零件轮廓和刀 坐标系内计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值，并且 具运动轨迹的坐标值，并且按 按NC NC机床的规定编程单位 机床的规定编程单位（脉冲当量）换算为相应的（脉冲当量）换算为相应的数字量，以这些坐标值作为 数字量，以这些坐标值作为编程尺寸。编程尺寸。计算运动轨迹 计算运动轨迹图纸工艺分析 图纸工艺分析程序编制 程序编制制备控制介质 制备控制介质校验和试切 校验和试切零件图纸 零件图纸修 修改 改3 3.手工编程的内容和步骤 手工编程的内容和步骤q q 编制程序及初步校验 编制程序及初步校验 根据制定的加工路线、根据制定的加工路线、切削用量、刀具号码、刀具 切削用量、刀具号码、刀具补偿、辅助动作及刀具运动 补偿、辅助动作及刀具运动轨迹，按照数控系统规定指 轨迹，按照数控系统规定指令代码及程序格式，编写零 令代码及程序格式，编写零件加工程序，并进行校核、件加工程序，并进行校核、检查上述两个步骤的错误。检查上述两个步骤的错误。计算运动轨迹 计算运动轨迹图纸工艺分析 图纸工艺分析程序编制 程序编制制备控制介质 制备控制介质校验和试切 校验和试切零件图纸 零件图纸错误 错误修 修改 改3 3.手工编程的内容和步骤 手工编程的内容和步骤q q 制备控制介质 制备控制介质 将程序单上的内容，经转 将程序单上的内容，经转换记录在控制介质上，作为数 换记录在控制介质上，作为数控系统的输入信息，若程序较 控系统的输入信息，若程序较简单，也可直接通过键盘输入。简单，也可直接通过键盘输入。计算运动轨迹 计算运动轨迹图纸工艺分析 图纸工艺分析程序编制 程序编制制备控制介质 制备控制介质校验和试切 校验和试切零件图纸 零件图纸错误 错误3 3.手工编程的内容和步骤 手工编程的内容和步骤q q 程序的校验和试切 程序的校验和试切 所制备的控制介质，必 所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，须经过进一步的校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正 证明是正确无误，才能用于正式加工。如有错误，应分析错 式加工。如有错误，应分析错误产生的原因，进行相应的修 误产生的原因，进行相应的修改。改。计算运动轨迹 计算运动轨迹图纸工艺分析 图纸工艺分析程序编制 程序编制制备控制介质 制备控制介质校验和试切 校验和试切零件图纸 零件图纸错误 错误修 修改 改1.1.2 1.1.2 数控机床的坐标系统 数控机床的坐标系统1.机床坐标系u为了确定机床的运动方向和移动的距离，就要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫机床坐标系。（1）刀具相对于静止的工件而运动的原则在机床上始终认为工件静止，而刀具是运动的。编程人员不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。（2）机床坐标系的规定 为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，必须设定一个机床坐标系。1.1.机床坐标系 机床坐标系（2）机床坐标系的规定1）标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的关系与笛卡尔直角坐标系相同。X、Y、Z组成直角坐标，围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标轴由A、B、C表示。1.1.机床坐标系 机床坐标系（2）机床坐标系的规定1）运动方向的确定（机床坐标轴的确定）u数控机床某一部件运动的正方向规定为增大刀具与工件之间距离的方向。即刀具离开工件的方向便是机床某一运动的正方向。Z坐标的确定Z坐标的运动由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行的标准坐标轴即为Z轴。Z坐标的正方向是增加刀具与工件之间距离的方向。1.1.机床坐标系 机床坐标系Z坐标的确定 1.1.机床坐标系 机床坐标系（2）机床坐标系的规定1）运动方向的确定（机床坐标轴的确定）X坐标的确定X坐标运动一般是水平的，它平行于工件的主装夹面，是刀具或工件运动的主要坐标。u若Z轴是水平的，从主轴向工件看，X轴正向指向右边；u若Z轴是垂直的，从主轴向立柱看，X轴正向指向右边。1.1.机床坐标系 机床坐标系X坐标的确定 1.1.机床坐标系 机床坐标系（2）机床坐标系的规定1）运动方向的确定（机床坐标轴的确定）Y坐标的确定根据X、Z坐标，按照右手笛卡尔坐标来确定。1.1.机床坐标系 机床坐标系Y坐标的确定 1.1.机床坐标系 机床坐标系确定该数控卧式铣床的坐标系 1.机床坐标系+X+Z+Z+X+Y1.1.机床坐标系 机床坐标系1）运动方向的确定（机床坐标轴的确定）旋转运动坐标。A、B、C相应地表示其轴线平行于X、Y、Z的旋转运动，按照右手螺旋法，也X轴正方向一致，取“+A”，与X轴负方向一致取“-A”。附加坐标。如果在X、Y、Z主要直线运动之外还有另一组平行于它们的坐标运动，就称称为附加坐标，分别用U、V、W来表示。机床坐标原点。也称为机床零点，通过机床参考点间接确定。u多数采用增量式位置检测装置的数控机床，每次机床上电后，都要进行回参考点（也称为回零）的操作，以建立机床坐标系。2.2.工件坐 工件坐标系 标系2.工件坐标系（编程坐标系）如果直接使用机床坐标系进行编程会带来很多麻烦，零件图中尺寸的标注是不考虑机床加工空间中的位置。（1）确定工件坐标系(编程坐标系)确定工件坐标轴，以及工件原点。2.2.机床坐标系 机床坐标系2.工件坐标系（编程坐标系）（2）设置工件坐标系实际加时工，要把工件坐标系转化为机床坐标系中。通过对刀点和指令（G50、G92）实现。2.2.机床坐标系 机床坐标系2.工件坐标系（编程坐标系）（3）绝对坐标与增量（相对）坐标u刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是以相对于固定的坐标原点O给出的，即称为绝对坐标。u刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是相对于前一位置（起点）来计算的，即称为增量（或相对）坐标。2.2.机床坐标系 机床坐标系2.工件坐标系（编程坐标系）（3）绝对坐标与增量（相对）坐标绝对坐标：A（10，15）B（25，26）C（18，35）相对坐标：B（15，11）C（-7，9）