数控加工的程序编制.ppt

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1、数控加工的程序编制数控加工的程序编制5.1 5.1 数控编程的步骤数控编程的步骤5.2 5.2 数控编程的方法数控编程的方法5.3 5.3 数控编程基础数控编程基础5.4 5.4 数控加工的工艺处理数控加工的工艺处理5.5 5.5 数控程序的结构和指令数控程序的结构和指令 5.6 5.6 图形交互自动编程图形交互自动编程5.1数控编程的步骤数控编程的步骤成成 品品 图图机床，材料，夹具机床，材料，夹具机床机床机床数据机床数据成成 品品 图图机床，材料，夹具机床，材料，夹具机床机床机床数据机床数据刀具刀具刀具数据刀具数据材料材料切削速度切削速度几何数据几何数据外形外形尺寸尺寸技术数据技术数据切削

2、速度切削速度进给速度进给速度加工工序加工工序5.2数控数控编程的方法编程的方法一.数控(NC)编程 数控编程指将加工零件的几何尺寸和机加工工艺参数控编程指将加工零件的几何尺寸和机加工工艺参数变成数变成CNCCNC系统能识别的代码的过程。系统能识别的代码的过程。二.数控编程的方法 手工编程手工编程 自动编程自动编程三.数控编程的标准5.2数控编程的方法数控编程的方法手工编程 由人工完成编制零件加工程序的各个步骤，即从零件图纸由人工完成编制零件加工程序的各个步骤，即从零件图纸分析、工艺处理、数值计算到编写分析、工艺处理、数值计算到编写NCNC代码程序。代码程序。自动编程程序编制工作大部分或全部由计

3、算机完成。编程人员只需根据零程序编制工作大部分或全部由计算机完成。编程人员只需根据零件图纸和工作要求，使用规定的数控语言或人机对话方式进行计算机输件图纸和工作要求，使用规定的数控语言或人机对话方式进行计算机输入，计算机就能自动进行处理，并计算出刀具的运动轨迹，编制出零件入，计算机就能自动进行处理，并计算出刀具的运动轨迹，编制出零件加工的数控代码程序。加工的数控代码程序。数控编程的方法数控编程的方法 数控编程的标准数控编程的标准 国际上通用的数控编程的标准有国际上通用的数控编程的标准有2 2种：种：ISOISO国际标准化组织标准国际标准化组织标准EIAEIA美国电子工业协会标准美国电子工业协会标

4、准 我国正式批准的数控标准是我国正式批准的数控标准是JB320883JB320883数字控制机床数字控制机床穿孔带程序段格式中的准备功能穿孔带程序段格式中的准备功能G G和辅助功能和辅助功能M M的代码的代码等。等。由于各类机床使用的代码、指令，其含义不一定完全相同，因此编程人员还必须按照各自数控机床使用手册的具体规定来编制程序。注意：数控编程的方法数控编程的方法5.3数控编程基础数控编程基础5.3.1.数控机床的坐标系统5.3.2.数控机床的参考点5.3.3.绝对坐标与增量（相对）坐标坐标系统坐标系统1.1.右手直角笛卡尔坐标系右手直角笛卡尔坐标系+X+Y+Z+X、Y或或Z+A、B或或C坐标

5、系统坐标系统坐标系统坐标系统 当刀具移动时，当刀具移动时，移动的方向和轴的方移动的方向和轴的方向是相同的。向是相同的。坐标系统坐标系统坐标系统坐标系统 当工件移动时，当工件移动时，移动的方向和轴的移动的方向和轴的方向是相反的。方向是相反的。坐标系统坐标系统2坐标系统的确定坐标系统的确定在在ISO标准中统一规定采用右手直角笛卡尔坐标系对机床的坐标系标准中统一规定采用右手直角笛卡尔坐标系对机床的坐标系进行命名。进行命名。通常在命名或编程时，不论机床在加工中是刀具移动，还是被加通常在命名或编程时，不论机床在加工中是刀具移动，还是被加工件移动，都一律假定被加工工件相对静止不动，而刀具在移动，工件移动，

6、都一律假定被加工工件相对静止不动，而刀具在移动，并同时规定刀具远离工件的方向作为坐标的正方向。并同时规定刀具远离工件的方向作为坐标的正方向。坐标轴判定顺序：先坐标轴判定顺序：先Z轴，再轴，再X轴，最后按右手定则判定轴，最后按右手定则判定Y轴。轴。坐标轴名（坐标轴名（X、Y、Z、A、B、C）不带）不带“”的表示刀具运动；的表示刀具运动；带带“”的表示工件运动。的表示工件运动。坐标系统坐标系统1)Z 轴轴U在数控机床坐标系中，主轴的轴在数控机床坐标系中，主轴的轴线一般是线一般是Z轴。轴。UZ轴垂直于工件装卡面。轴垂直于工件装卡面。U主轴带动刀具旋转：铣、钻。主轴带动刀具旋转：铣、钻。坐标系统坐标系

7、统2)X 轴轴U在在X X、Y Y轴中，主要进轴中，主要进给方向是给方向是X X轴。轴。UX X轴是定位面的主轴，轴是定位面的主轴，与工件装卡面平行，与工件装卡面平行，主要作水平运动。主要作水平运动。坐标系统坐标系统2)X 轴轴为了确定为了确定X轴，将机床分成轴，将机床分成有工作轴刀具旋转的机床（钻、铣、镗、攻丝机）刀具旋转的机床（钻、铣、镗、攻丝机）工件旋转的机床（车、磨）工件旋转的机床（车、磨）无工作轴（刨、线切割机）（刨、线切割机）坐标系统坐标系统刀具旋转的机床刀具旋转的机床 当从主轴看工件时，如果当从主轴看工件时，如果Z Z轴是水平的，则正轴是水平的，则正X X轴向右轴向右移动。移动。

8、图显示的是在卧式升降图显示的是在卧式升降台铣床的台铣床的X X轴的正向情况。轴的正向情况。坐标系统坐标系统刀具旋转的机床刀具旋转的机床 在单立柱机床，如果在单立柱机床，如果Z Z轴轴是立式的，当从主轴向立柱是立式的，当从主轴向立柱看时，正看时，正X X轴向右移动。轴向右移动。图显示的是一台立式升图显示的是一台立式升降台铣床。降台铣床。坐标系统坐标系统刀具旋转的机床刀具旋转的机床 对于双立柱机床，如果对于双立柱机床，如果Z Z轴是立式的，当从主轴向左立柱轴是立式的，当从主轴向左立柱看时，正看时，正X X轴向右移动。轴向右移动。图举例说明对于双立柱机床图举例说明对于双立柱机床如何确定如何确定X X

9、轴的正向。轴的正向。坐标系统坐标系统工件旋转的机床工件旋转的机床 对于车床或磨床，对于车床或磨床，X X轴径向于工件轴，轴径向于工件轴，并且平行于横向导轨。正并且平行于横向导轨。正X X轴由工件轴向主轴由工件轴向主刀架移动。刀架移动。坐标系统坐标系统无工作轴的机床无工作轴的机床X X轴平行于加工方向。轴平行于加工方向。X X轴的正向是主加工方轴的正向是主加工方向。向。坐标系统坐标系统5.3.2.数控机床的参考点1.机床零点机床零点 M2.工件零点工件零点 W3.编程零点编程零点4.定位点定位点 A5.参考点参考点 R6.刀具相关点（刀具相关点（F，P）1 机床零点机床零点 M是机床坐标系统的坐

10、标原点。是机床坐标系统的坐标原点。该点被机床的制造者预先设定并且不能更改。该点被机床的制造者预先设定并且不能更改。在机床零点的基础上测量整个机床。在机床零点的基础上测量整个机床。是其他坐标系和参考点如工件坐标系、编程是其他坐标系和参考点如工件坐标系、编程坐标系、机床参考点的基准点。坐标系、机床参考点的基准点。数控机床的参考点数控机床的参考点1机床零点机床零点 M数控机床的参考点数控机床的参考点2工件零点工件零点 W工件坐标系是为了确定工件几何图工件坐标系是为了确定工件几何图形上各几何要素（点、直线、圆弧）形上各几何要素（点、直线、圆弧）的位置而建立的坐标系。的位置而建立的坐标系。工件零点是工件

11、坐标系统的原点。工件零点是工件坐标系统的原点。能被编程者选定并且能在能被编程者选定并且能在NCNC程序中程序中被修改。被修改。数控机床的参考点数控机床的参考点工件零点工件零点 选用原则选用原则 1.1.选在工件图样选在工件图样的尺寸基准上。是的尺寸基准上。是可以直接用图纸标可以直接用图纸标注的尺寸，作为编注的尺寸，作为编程点的坐标值，减程点的坐标值，减少计算工作量。少计算工作量。数控机床的参考点数控机床的参考点工件零点工件零点 选用原则选用原则2.2.能使工件方便地装卡、能使工件方便地装卡、测量和检验。测量和检验。3.3.尽量选在尺寸精度、光尽量选在尺寸精度、光洁度比较高的工件表面上。洁度比较

12、高的工件表面上。这样可提高工件的加工精这样可提高工件的加工精度和同一批零件的一致性。度和同一批零件的一致性。如铣床，工件零点被设置如铣床，工件零点被设置在参照表面的交点处。在参照表面的交点处。数控机床的参考点数控机床的参考点工件零点工件零点 选用原则选用原则4.4.对于有对称的几对于有对称的几何形状的零件，工何形状的零件，工件零点最好选在对件零点最好选在对称中心点上。称中心点上。数控机床的参考点数控机床的参考点3编程零点编程零点编程零点也是程序零点。一般对于简单编程零点也是程序零点。一般对于简单零件，工件零点就是编程零点。零件，工件零点就是编程零点。形状复杂零件需编制几个程序或子程序。形状复杂

13、零件需编制几个程序或子程序。为了编程方便和减少许多坐标值的计算，为了编程方便和减少许多坐标值的计算，编程零点就不一定设在工件零点上，而编程零点就不一定设在工件零点上，而设在便于程序编制的位置上。设在便于程序编制的位置上。数控机床的参考点数控机床的参考点零点的转移零点的转移坐标系统原点位于机床零点坐标系统原点位于机床零点M M。由于工件零点与机床零点很少相同，所有工件的坐标由于工件零点与机床零点很少相同，所有工件的坐标通常要转换成原点位于机床零点的坐标系统值。通常要转换成原点位于机床零点的坐标系统值。编程者可使用命令编程者可使用命令G53G53G59G59使坐标系统原点从机床零使坐标系统原点从机

14、床零点点M M转换到工件零点。转换到工件零点。在加工操作前，移动到零点的不同轴向的距离必须确在加工操作前，移动到零点的不同轴向的距离必须确定，同时必须输入到定，同时必须输入到CNCCNC系统的零点转移寄存器中。系统的零点转移寄存器中。数控机床的参考点数控机床的参考点零点的转移零点的转移 对于铣床，机对于铣床，机床零点通常位于工床零点通常位于工作台的上边。作台的上边。数控机床的参考点数控机床的参考点零点的转移零点的转移 对于车床，机对于车床，机床零点在主轴的端床零点在主轴的端部，安有卡盘。这部，安有卡盘。这里，通常只是里，通常只是Z Z方向方向的零点转换。的零点转换。数控机床的参考点数控机床的参

15、考点4定位点定位点 A能通过能通过NCNC编程者选定。编程者选定。是工件的装卡点，是在待加工工件接是工件的装卡点，是在待加工工件接触面上可任选的一个点。工件的接触触面上可任选的一个点。工件的接触面是原始工件紧贴在机床工作台挡铁面是原始工件紧贴在机床工作台挡铁或夹具挡铁上的面。或夹具挡铁上的面。数控机床的参考点数控机床的参考点4定位点定位点 A数控机床的参考点数控机床的参考点5参考点参考点 R是机床加工运动的极限点。由限位开是机床加工运动的极限点。由限位开关来设定，并由机床制造商确定。关来设定，并由机床制造商确定。是用于对机床工作台（或滑板）与刀是用于对机床工作台（或滑板）与刀具相对运动的测量系

16、统进行定标和控具相对运动的测量系统进行定标和控制的点。制的点。对于一个增量测量设备说来，必须要对于一个增量测量设备说来，必须要有一个参考点。有一个参考点。数控机床的参考点数控机床的参考点5参考点参考点 R数控机床的参考点数控机床的参考点滑板参考点滑板参考点F对于车床，滑板参考对于车床，滑板参考点在滑板上，从该点点在滑板上，从该点测量出刀具点测量出刀具点“P”“P”。数控机床的参考点数控机床的参考点主轴参考点主轴参考点F 对于铣床，主轴对于铣床，主轴参考点在主轴上，参考点在主轴上，从该点测量出刀具从该点测量出刀具点点“P”“P”。数控机床的参考点数控机床的参考点6刀具点刀具点 P 刀具点是切削边

17、的刀具点是切削边的测量点。当测量和输入测量点。当测量和输入刀具修正因素后，控制刀具修正因素后，控制系统能识别该点。系统能识别该点。图显示的是车床、铣床图显示的是车床、铣床和钻床刀具点的位置。和钻床刀具点的位置。数控机床的参考点数控机床的参考点切削边的位置切削边的位置对于某项任务（如：修正刀对于某项任务（如：修正刀具轨迹），除了刀具点，一具轨迹），除了刀具点，一个个CNCCNC系统需要附加信息确认系统需要附加信息确认刀具半径的中心和切削边的刀具半径的中心和切削边的位置。位置。切削边的位置描述了与刀具切削边的位置描述了与刀具半径中心半径中心S S有关的刀具点有关的刀具点P P的的位置。它被标以字母

18、位置。它被标以字母“L”“L”或或“P”“P”（如（如L3L3或或P5P5），取决于），取决于厂商的控制系统。厂商的控制系统。数控机床的参考点数控机床的参考点切削边的位置切削边的位置 对于车床，相对对于车床，相对于切削半径中心，于切削半径中心，存在存在9 9种不同的刀具种不同的刀具点位置。点位置。数控机床的参考点数控机床的参考点切削边的位置切削边的位置 对于钻和铣刀，刀对于钻和铣刀，刀具半径中心具半径中心“S”“S”和刀和刀具点具点“P”“P”是相同的。是相同的。此处，刀具位置是此处，刀具位置是0 0或或9 9。数控机床的参考点数控机床的参考点绝对坐标与绝对坐标与 增量（相对）坐标增量（相对）

19、坐标绝对坐标系绝对坐标系相对坐标系相对坐标系5.4数控加工的工艺处理数控加工的工艺处理1.根据零件的加工要求，确定加工方案，选择适合的机床。2.确定零件的装卡方法并选择夹具。3.确定对刀点和换刀点。4.工序划分。5.加工余量的确定。6.选择走刀路线。7.选择加工刀具。8.切削用量的确定。应根据实际情况和具体条件，充分发挥数控机床的功能，应根据实际情况和具体条件，充分发挥数控机床的功能，采用最完善、最经济、最合理的工艺方案。采用最完善、最经济、最合理的工艺方案。工艺处理涉及的问题很多，编程人员要注意以下几点。工艺处理涉及的问题很多，编程人员要注意以下几点。对刀点对刀点“对刀点对刀点”是数控加工中

20、刀具相对于工件运动的是数控加工中刀具相对于工件运动的起点。程序也是从这一点开始执行，所以对刀点也称起点。程序也是从这一点开始执行，所以对刀点也称作作“程序原点程序原点”或或“程序起点程序起点”。选择对刀点的原则选择的对刀点要便于数学处理和简化程序编制对刀点在机床上容易校准加工过程中便于检查引起的加工误差小数控加工的工艺处理数控加工的工艺处理换刀点换刀点 在数控车床、数控铣床等使用多种刀具在数控车床、数控铣床等使用多种刀具加工的机床上，工件加工时需要经常更换刀加工的机床上，工件加工时需要经常更换刀具，在程序编制时，就要考虑设置换刀点。具，在程序编制时，就要考虑设置换刀点。换刀点应根据工序内容的安

21、排。换刀点换刀点应根据工序内容的安排。换刀点的位置应根据换刀时刀具不碰伤工件、夹具的位置应根据换刀时刀具不碰伤工件、夹具和机床的原则而定。和机床的原则而定。一般换刀点应设在工件或夹具的外部。一般换刀点应设在工件或夹具的外部。数控加工的工艺处理数控加工的工艺处理对刀点和换刀点示例对刀点和换刀点示例数控加工的工艺处理数控加工的工艺处理工序划分工序划分 在数控机床上加工零件，工序比较集中。在一次在数控机床上加工零件，工序比较集中。在一次装夹中，应尽可能完成全部工序。常用的工序划分方装夹中，应尽可能完成全部工序。常用的工序划分方法有：法有：按先粗后精的原则划分工序，这样可减少粗加工变按先粗后精的原则划

22、分工序，这样可减少粗加工变形对精加工的影响。形对精加工的影响。按先面后孔的原则划分工序，这样可提高孔的加工按先面后孔的原则划分工序，这样可提高孔的加工精度，避免面加工时引起的变形。精度，避免面加工时引起的变形。按所用刀具划分工序，这样可减少换刀次数，缩短按所用刀具划分工序，这样可减少换刀次数，缩短空行程，减少不必要的定位误差和减少换刀时间。空行程，减少不必要的定位误差和减少换刀时间。数控加工的工艺处理数控加工的工艺处理加工余量加工余量 加工余量泛指毛坯实体尺寸与零件（图纸）加工余量泛指毛坯实体尺寸与零件（图纸）尺寸之差。尺寸之差。零件加工就是把大于零件（图纸）尺寸的零件加工就是把大于零件（图纸

23、）尺寸的毛坯实体加工掉，使加工后的零件尺寸、精毛坯实体加工掉，使加工后的零件尺寸、精度、表面粗糙度均能符合图纸的要求。通常度、表面粗糙度均能符合图纸的要求。通常要经过粗加工、半精加工和精加工才能达到要经过粗加工、半精加工和精加工才能达到最终要求。最终要求。数控加工的工艺处理数控加工的工艺处理加工余量的确定加工余量的确定加工余量的确定应根据下列条件：加工余量的确定应根据下列条件：1 1）应有足够的加工余量，特别是最后的工序，加工余量应能保证）应有足够的加工余量，特别是最后的工序，加工余量应能保证达到图样上规定的精度和表面粗糙度要求。达到图样上规定的精度和表面粗糙度要求。2 2）应考虑加工方法、装

24、夹方式和工艺设备的刚性，以及工件可能）应考虑加工方法、装夹方式和工艺设备的刚性，以及工件可能发生的变形。过大的加工余量反而会由于切削抗力的增加而引起工发生的变形。过大的加工余量反而会由于切削抗力的增加而引起工件变形加大，影响加工精度。件变形加大，影响加工精度。3 3）应考虑零件热处理引起的变形，适当的增大加工余量，否则可）应考虑零件热处理引起的变形，适当的增大加工余量，否则可能产生废品。能产生废品。4 4）应考虑工件的大小。工件越大，由切削力、内应力引起的变形）应考虑工件的大小。工件越大，由切削力、内应力引起的变形也越大，加工余量也相应增大。也越大，加工余量也相应增大。5 5）在保证加工精度的

25、前提下，应尽量采用最小的加工余量总和，）在保证加工精度的前提下，应尽量采用最小的加工余量总和，以求缩短加工时间，降低加工费用。以求缩短加工时间，降低加工费用。数控加工的工艺处理数控加工的工艺处理走刀路线走刀路线走刀路线是指加工过程中刀具（严格说是刀走刀路线是指加工过程中刀具（严格说是刀位点）相对于被加工零件的运动轨迹。即刀具从对位点）相对于被加工零件的运动轨迹。即刀具从对刀点（或机床原点）开始运动起，直至返回该点并刀点（或机床原点）开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。及刀具引入、返回等

26、非切削空行程。确定走刀路线，主要是确定粗加工及空行程确定走刀路线，主要是确定粗加工及空行程的走刀路线，因为精加工切削过程的走刀路线基本的走刀路线，因为精加工切削过程的走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。上都是沿其零件轮廓顺序进行的。数控加工的工艺处理数控加工的工艺处理走刀路线走刀路线确定走刀路线的原则确定最短走刀路线孔加工走刀路线的分析铣削走刀路线的分析车削走刀路线的分析数控加工的工艺处理数控加工的工艺处理走刀路线走刀路线确定走刀路线原则确定走刀路线原则在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路线，可节省整个加工过程的执行时间，减少的走刀

27、路线，可节省整个加工过程的执行时间，减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部位的磨一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部位的磨损等。损等。保证零件的加工精度和表面粗糙度。方便数值计算，减少编程工作量。尽量缩短走刀路线，减少空行行程，能使程序段数减少。走刀路线走刀路线最短走刀路线的确定最短走刀路线的确定最短的空行程路线最短的切削进给路线走刀路线走刀路线最短的空行程路线最短的空行程路线1.巧用起刀点最短走刀路线的确定最短走刀路线的确定最短的空行程路线最短的空行程路线2.巧设换（转）刀点为了考虑换（转）刀的方便和安全，有时将换为了考虑换（转）刀的方便和安全，有时将换（转）刀点也设置在离坯件较远

28、的位置处。（转）刀点也设置在离坯件较远的位置处。3.合理安排“回零”路线在编制复杂轮廓的加工程序时，应使前一刀终点在编制复杂轮廓的加工程序时，应使前一刀终点与后一刀起点间距离尽量减短，或者为零。与后一刀起点间距离尽量减短，或者为零。最短走刀路线的确定最短走刀路线的确定最短的空行程路线最短的空行程路线4.巧妙安排空行程进给路线对数控冲床、钻床等加工机床，其空行对数控冲床、钻床等加工机床，其空行程执行时间对生产率的提高影响较大。程执行时间对生产率的提高影响较大。（a）（b）（c）最短走刀路线的确定最短走刀路线的确定最短的切削进给路线最短的切削进给路线可有效地提高生产效率，降低刀具的磨损等。可有效地

29、提高生产效率，降低刀具的磨损等。最短走刀路线的确定最短走刀路线的确定孔加工走刀路线的分析孔加工走刀路线的分析孔加工的尺寸关系位置精度要求高的孔走刀路线的确定走刀路线走刀路线孔加工的尺寸关系孔加工的尺寸关系Z Zd d被加工孔的深度被加工孔的深度ZZ刀具的轴向引入距离刀具的轴向引入距离Z Zp pDcot/2Dcot/20.3D0.3DZ Zf f刀具轴向位移量，即程序中的刀具轴向位移量，即程序中的Z Z坐标尺寸坐标尺寸,Z Zf fZ Zd dZZZ Zp p刀具的轴向引入距离刀具的轴向引入距离ZZ的经验数据为：的经验数据为：已加工面钻、镗、铰孔已加工面钻、镗、铰孔ZZ1mm1mm3mm3mm

30、毛面上钻、镗、铰孔毛面上钻、镗、铰孔ZZ5mm5mm8mm8mm攻螺纹时攻螺纹时ZZ5mm5mm10mm10mm钻孔时刀具超越量为钻孔时刀具超越量为1mm1mm3mm 3mm 孔加工走刀路线的分析孔加工走刀路线的分析位置要求精度高的孔走刀路线位置要求精度高的孔走刀路线 对于位置精度要求高的孔系加工，特别要注意孔的加工顺序的对于位置精度要求高的孔系加工，特别要注意孔的加工顺序的安排，安排不当时，就有可能将沿坐标轴的反向间隙带入，直接影安排，安排不当时，就有可能将沿坐标轴的反向间隙带入，直接影响孔的位置精度位置精度。响孔的位置精度位置精度。孔加工走刀路线的分析孔加工走刀路线的分析位置要求精度高的孔

31、走刀路线位置要求精度高的孔走刀路线铣削走刀路线的分析铣削走刀路线的分析轮廓铣削走刀路线的确定铣削凹槽的走刀路线分析铣削曲面的走刀路线分析走刀路线走刀路线轮廓铣削走刀路线的确定轮廓铣削走刀路线的确定 铣铣削削时时，为为减减少少接接刀刀的的痕痕迹迹，保保证证轮轮廓廓表表面面的的质质量量，对对刀刀具具的的切切入入和切出要仔细设计。和切出要仔细设计。铣铣削削外外轮轮廓廓时时采采用用外外延延法法。铣铣削削封封闭闭内内轮轮廓廓时时，可可采采用用内内延延法法，但但如如果果轮轮廓廓曲曲线线不不允允许许延延伸伸，刀刀具具只只能能沿沿着着轮轮廓廓曲曲线线的的法法向向切切入入和和切切出出，此时刀具的切入和切出点尽量

32、选在内轮廓曲线两几何元素的交点处。此时刀具的切入和切出点尽量选在内轮廓曲线两几何元素的交点处。铣削走刀路线的分析铣削走刀路线的分析铣削凹槽的走刀路线分析铣削凹槽的走刀路线分析（a）（b）（c）采用行切法加工凹槽。采用行切法加工凹槽。采用环切法加工凹槽。采用环切法加工凹槽。先采用行切法，最后先采用行切法，最后再环切一刀光整轮廓再环切一刀光整轮廓表面，加工效果好。表面，加工效果好。铣削走刀路线的分析铣削走刀路线的分析铣削曲面的走刀路线分析铣削曲面的走刀路线分析 铣削曲面时，常用球头刀采用铣削曲面时，常用球头刀采用“行切法行切法”进行加工。所谓行切法是指刀具进行加工。所谓行切法是指刀具与零件轮廓的切

33、点轨迹是一行一行的，而行间的距离是按零件加工精度的要求确与零件轮廓的切点轨迹是一行一行的，而行间的距离是按零件加工精度的要求确定定车削走刀路线的分析车削走刀路线的分析车圆锥的加工路线分析车圆弧的加工路线分析车螺纹时轴向进给距离的分析走刀路线走刀路线车圆锥的加工路线分析车圆锥的加工路线分析圆锥大径为D 小径为d 锥长为L终刀距S 背吃刀量ap车削走刀路线的分析车削走刀路线的分析此种加工路线，粗车时，刀具背吃刀量相同，但精车时，背吃刀量不同；同时刀具切削运动的路线最短。按此种加工路线，刀具切削运动的距离较短。图例分析图例分析车削走刀路线的分析车削走刀路线的分析为斜线加工路线，只需确定了每次背吃刀量

34、ap，而不需计算终刀距，编程方便。但在每次切削中背吃刀量是变化的，且刀具切削运动的路线较长。车圆弧的加工路线分析车圆弧的加工路线分析车削走刀路线的分析车削走刀路线的分析（a）（b）图例分析图例分析为车圆弧的阶梯切削路线。即先粗车成阶梯，最后一刀精车出圆弧。此法在确定了每刀吃刀量ap后，须精确计算出粗车的终刀距S，即求圆弧与直线的交点。此法刀具切削运动距离较短，但数值计算较繁。为车圆弧的车锥法切削路线。即先车一个圆锥，再车圆弧。但要注意，车锥时的起点和终点的确定，若确定不好，则可能损坏圆锥表面，也可能将余量留得过大。此法数值计算较繁，刀具切削路线短。车削走刀路线的分析车削走刀路线的分析（c）（d

35、）图例分析图例分析为车圆弧的同心圆弧切削路线。即用不同的半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。此法在确定了每次吃刀量此法在确定了每次吃刀量ap后，对后，对90圆弧的起点、终点坐标较易圆弧的起点、终点坐标较易确定，数值计算简单，编程方便，确定，数值计算简单，编程方便，常采用。但按图常采用。但按图d加工时，空行加工时，空行程时间较长。程时间较长。车螺纹时轴向进给距离的分析车螺纹时轴向进给距离的分析一般一般1为为mm5mm，螺距大和精度高时取大值，反之取小值；，螺距大和精度高时取大值，反之取小值；2一般为一般为1的的1/3到到1/5。这样保证切削螺纹时，在升速完成后使刀具接。这样保证切削螺纹时，在升

36、速完成后使刀具接触工件，刀具离开工件后再降速。若螺纹收尾处没有退刀槽，收尾处的触工件，刀具离开工件后再降速。若螺纹收尾处没有退刀槽，收尾处的形状与数控系统有关，一般按形状与数控系统有关，一般按45退刀收尾。退刀收尾。车削走刀路线的分析车削走刀路线的分析选择加工刀具选择加工刀具数控加工的工艺处理数控加工的工艺处理 尽可能选用硬质合金刀具或性能更好的更耐磨的带涂层尽可能选用硬质合金刀具或性能更好的更耐磨的带涂层的刀具。的刀具。当连续切削平面时，粗铣刀宜选较小直径的铣刀，精铣当连续切削平面时，粗铣刀宜选较小直径的铣刀，精铣刀宜选较大直径铣刀，最好能包容待加工面的整个宽度。刀宜选较大直径铣刀，最好能包

37、容待加工面的整个宽度。加工余量大，且加工面又不均匀时，刀具直径要选得小些，加工余量大，且加工面又不均匀时，刀具直径要选得小些，否则当粗加工时会因接刀刀痕过深而影响加工质量。否则当粗加工时会因接刀刀痕过深而影响加工质量。铣平面轮廓用平头立铣刀，铣空间轮廓时选球头立铣平面轮廓用平头立铣刀，铣空间轮廓时选球头立铣刀。铣刀。选择刀具时，要规定刀具的结构尺寸，供刀具组装选择刀具时，要规定刀具的结构尺寸，供刀具组装预调使用；还要保证有可调用的刀具文件；对选定的新刀预调使用；还要保证有可调用的刀具文件；对选定的新刀具应建立刀具文件供编程用。具应建立刀具文件供编程用。切削用量的确定切削用量的确定 可根据实际经

38、验或查阅有关手册。数控机床的使用说明书上一般都会给出切削参数的推荐值。1.主轴转速主轴转速n根据切削速度根据切削速度v(m/min)来选定来选定2.进给速度进给速度F(mm/min)3.切削深度切削深度4.对于表面粗糙度和精度要求高的零件，要留有足够的精加对于表面粗糙度和精度要求高的零件，要留有足够的精加工余量。数控机床的精加工余量可比普通机床小一些。工余量。数控机床的精加工余量可比普通机床小一些。D刀具刀具(或工件或工件)直径直径(mm)V切削速度，切削速度的切削速度，切削速度的高低主要取决于被加工零件的高低主要取决于被加工零件的精度、材料及刀具的材料和刀精度、材料及刀具的材料和刀具的耐用度

39、等因素。具的耐用度等因素。数控加工的工艺处理数控加工的工艺处理数控程序的结构和指令数控程序的结构和指令1.程序的组成2.主程序和子程序3.绝对坐标系和增量（相对）坐标系4.G代码5.M代码 程序的组成程序的组成程序是由程序号、程序段和程序是由程序号、程序段和其他相应的符号组成。其他相应的符号组成。程序号是加工程序的开始，程序号是加工程序的开始，每个数控系统都有自己定义的程每个数控系统都有自己定义的程序号，如有的采用序号，如有的采用%，而程序结，而程序结束则以束则以M02M02或或M30M30来表示。来表示。每个程序段由一个或多个指每个程序段由一个或多个指令构成，它组成了完成数控机床令构成，它组

40、成了完成数控机床所需的某一特定动作的全部指令。所需的某一特定动作的全部指令。由若干程序段组成程序的全部。由若干程序段组成程序的全部。程序号程序号程序段程序段程序结束程序结束程序的组成程序的组成程序段说明程序段说明1.语句号字N：范围范围0000 0000 9999 99992.准备功能字G:使数控系统做某种操作，用使数控系统做某种操作，用G G和两位数字表示和两位数字表示。3.尺寸字：由坐标轴参数值由坐标轴参数值X X、Y Y、Z Z、U U、V V、W W、P P、Q Q、R R、I I、J J、K K、A A、B B、C C、D D等与等与+、-符号的数字组成。带或不带小数点，由各数控系统

41、规定。符号的数字组成。带或不带小数点，由各数控系统规定。4.F功能：功能：代表进给功能，由代表进给功能，由F F和若干数字组成，单位是和若干数字组成，单位是mm/minmm/min或或mm/r(mm/r(转转)，由数控机床编程说明书中指定的来决定。由数控机床编程说明书中指定的来决定。N-G-X-Y-F-S-T-M-语句号字语句号字 准备功能字准备功能字 尺寸字尺寸字 进给功能字进给功能字 主轴转速字主轴转速字 刀具功能字刀具功能字 辅助功能字辅助功能字程序的组成程序的组成程序段说明程序段说明5.S功能：代表主轴转速，由S和若干数字组成，其单位可以是转速(r/min)，也可以是切削速度(m/mi

42、n)，也有的用代码表示。6.刀具功能字T：由T加若干位数字组成，表示刀号或刀号加刀具补偿号。一般T后面带2位数字或4位数字。2位数字代表刀具号(01 99)。4位数字时，前2位表示刀具号，从0199；后2位表示刀具补偿寄存器的地址号，也从0199。7.辅助功能M：由M加2位数字表示。各种数控系统的M功能不完全相同，编程时必须了解所使用的数控系统的M功能。N-G-X-Y-F-S-T-M-语句号字语句号字 准备功能字准备功能字 尺寸字尺寸字 进给功能字进给功能字 主轴转速字主轴转速字 刀具功能字刀具功能字 辅助功能字辅助功能字程序的组成程序的组成程序的组成程序的组成主程序和子程序主程序和子程序 嵌

43、套：一个子程序还可以嵌套：一个子程序还可以调用另一个子程序。嵌套次数调用另一个子程序。嵌套次数不能太多，每个数控系统对允不能太多，每个数控系统对允许的嵌套次数都有规定。许的嵌套次数都有规定。子程序代码为子程序代码为L L，编号为，编号为1 19999。子程序结束的代码为子程序结束的代码为M22M22，有的为，有的为M17M17，由各数控系统，由各数控系统自行定义。自行定义。数控程序的结构和指令数控程序的结构和指令绝对坐标系和绝对坐标系和 增量（相对）坐标系增量（相对）坐标系绝对坐标：刀具绝对坐标：刀具(或工件或工件)运动位置的坐标是相对于固定的坐标原点给出的。运动位置的坐标是相对于固定的坐标原

44、点给出的。增量增量(或相对或相对)坐标：如果刀具坐标：如果刀具(或工件或工件)运动位置的坐标值是相对于前一位置运动位置的坐标值是相对于前一位置(或起点或起点)，而不是相对于固定的坐标原点给出的。常用代码表中的，而不是相对于固定的坐标原点给出的。常用代码表中的U U、V V、W W表表示，它们分别与示，它们分别与X X、Y Y、Z Z平行且同向。平行且同向。（a）绝对坐标）绝对坐标（b）增量坐标）增量坐标数控程序的结构和指令数控程序的结构和指令G代码准备功能指令代码准备功能指令1.基本移动指令：G00、G01、G02/G032.与坐标系有关指令：G90、G91、G53G59及G92、G17/G1

45、8/G193.刀具补偿指令：G40/G41/G42、G43/G44、4.螺纹切削指令：G33、G34、G355.进给速度设置指令：G94、G956.其他：G04、G81G89、G96、G97 由由G和和其其后后的的2位位数数字字组组成成，从从G00G99共共100种种。它它指指令令机床将作何种加工操作。机床将作何种加工操作。数控程序的结构和指令数控程序的结构和指令G90 绝对值编程绝对值编程 在绝对测量编制中，所有尺在绝对测量编制中，所有尺寸参照一个固定点（在许多情况寸参照一个固定点（在许多情况下是工件零点下是工件零点W W）。数字值结合一）。数字值结合一个给定的路径命令（如个给定的路径命令（

46、如G00G00，G01G01，G02G02，G03G03等）指示坐标系统中等）指示坐标系统中的目标点的位置。的目标点的位置。一般数控系统在初态（开机一般数控系统在初态（开机时状态）时自动设置为时状态）时自动设置为G90G90绝对值绝对值编程状态。编程状态。范例：范例：N10N20 G90 G00 X80 Z60N30G代码代码G91 相对值（增量值）编程相对值（增量值）编程 相对编程（也就是零点浮动相对编程（也就是零点浮动的编程），坐标的数字值与移动的编程），坐标的数字值与移动的路径等距离值。符号指明移动的路径等距离值。符号指明移动的方向。的方向。范例：范例：N10N20 G91 G00 X5

47、0 Z-30N30G代码代码G90/G91 有的数控系统为了编程尺寸有的数控系统为了编程尺寸计算方便，可以允许采用绝对尺计算方便，可以允许采用绝对尺寸和相对尺寸混合编制，即允许寸和相对尺寸混合编制，即允许在同一程序段内即可用绝对尺寸在同一程序段内即可用绝对尺寸来表示，也有用相对尺寸来表示。来表示，也有用相对尺寸来表示。这样就不用这样就不用G90G90或或G91G91来进行绝对来进行绝对或相对编程设定，而采用地址符或相对编程设定，而采用地址符X X、Y Y、Z Z表示绝对尺寸，地址符表示绝对尺寸，地址符U U、V V、W W表示相对尺寸。表示相对尺寸。范例：范例：N10N20 G91 G00 X

48、50 Z-30N30G00 X70 W30 或或G00 U50 Z70 或或 G00 U50 W30G代码代码G00 快速点定位快速点定位 命令刀具（或工件）从所在命令刀具（或工件）从所在点以快速进给方式移动到目标点。点以快速进给方式移动到目标点。移动速度已由工厂预先设定，不移动速度已由工厂预先设定，不能用程序指令来改变，其后不需能用程序指令来改变，其后不需F F地址符及数字。地址符及数字。只是快速定位，不能用于切只是快速定位，不能用于切削加工。削加工。G00 G00一般用于刀具快速趋近加一般用于刀具快速趋近加工目标或快速退刀。工目标或快速退刀。范例：范例：N0070 N0080 G00 X3

49、2.0 Z2.0N0090 G代码代码G01 直线插补直线插补 用于产生直线或斜线运动。用于产生直线或斜线运动。指令刀具（或工件）沿指令刀具（或工件）沿X X、Y Y、Z Z方方向执行单轴运动或在各坐标平面向执行单轴运动或在各坐标平面内执行具有任意斜率的直线运动，内执行具有任意斜率的直线运动，以输入的进给速度直线移动到程以输入的进给速度直线移动到程序中的目标点。序中的目标点。也可使机床三轴联动，沿任也可使机床三轴联动，沿任意空间直线运动。意空间直线运动。范例：（单位：范例：（单位：mm）N0070 N0080 G00 X10.0 Z2.0（刀具起始点）（刀具起始点）N0090 G01 Z-10

50、.0 F0.1（目标点（目标点1）N0100 X30.0 Z-25.0（目标点（目标点2）N0110 G代码代码G01G01程序中必须含有程序中必须含有F F指令，指令，G01G01和和F F都是续效指令。都是续效指令。如图为如图为G01G01程序例，程序例，P P点为刀具起点，刀具由点为刀具起点，刀具由P P点快点快速至丑沿速至丑沿ABAB、BOBO、OAOA切削，再快速返回切削，再快速返回P P点。其程点。其程序如下：序如下：N001 G92 X28 Y20.0 N001 G92 X28 Y20.0 N002 G90 G00 X16.0 S_T_M_N002 G90 G00 X16.0 S