数控加工程序编制上课用学习教案.pptx

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1、会计学1数控加工数控加工(ji gng)程序编制上课用程序编制上课用第一页，共237页。第二章第二章第二章第二章 数数数数控加工控加工控加工控加工(ji gng)(ji gng)程序程序程序程序编编编编制制制制2-1 2-1 2-1 2-1 概述概述概述概述 2-2 2-2 2-2 2-2 数控机床的坐标系数控机床的坐标系数控机床的坐标系数控机床的坐标系 2-3 2-3 2-3 2-3 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式2-4 2-4 2-4 2-4 镗铣数控加工及其手工镗铣数控加工及其手工镗铣数控加工及其手工镗铣数控加工及其手工(shugng)(

2、shugng)(shugng)(shugng)编程编程编程编程2-5 2-5 2-5 2-5 车削数控加工及其手工车削数控加工及其手工车削数控加工及其手工车削数控加工及其手工(shugng)(shugng)(shugng)(shugng)编程编程编程编程 2-6 2-6 2-6 2-6 自动编程概述自动编程概述自动编程概述自动编程概述第1页/共237页第二页，共237页。第一节第一节 概概 述述第2页/共237页第三页，共237页。一一.程序编制的基本概念程序编制的基本概念二二.数控加工程序编制概念数控加工程序编制概念三三.从零件图纸到数控加工指令的有序排列（制成控制从零件图纸到数控加工指令的

3、有序排列（制成控制介质）的全过程。介质）的全过程。四四.根据零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床根据零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上，再按规定把程序单制和能识别的语言记录在程序单上，再按规定把程序单制备成控制介质，变成数控系统能读取的信息，并通过输备成控制介质，变成数控系统能读取的信息，并通过输入设备入设备(shbi)(shbi)送入数控装置。送入数控装置。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)i sh)第3页/共237页第四页，共237页。即

4、将加工的工艺分析、加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工艺参数(f、s、t)及辅助动作（变速、换刀、冷却液启停、工件夹紧松开等）等，用规定的文字、数字、符号组成的代码(dim)按一定的格式编写加工程序单，并将程序单的信息变成控制介质的整个过程。第4页/共237页第五页，共237页。1.1.编程方法：手工编程和自动编程方法：手工编程和自动编程编程2.2.3.3.手动编程手动编程 4.4.定义：整个编程过程由定义：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要人工完成。对编程人员的要求高（熟悉数控代码功能、求高（熟悉数控代码功能、编程规则，具备机械加工工编程规则，具备机械加工工艺知识和数值计算能力）艺知识和数值计

5、算能力）5.5.适用：适用：几何形状不几何形状不太复杂的零件太复杂的零件(ln jin)(ln jin)；6.6.三坐标联动三坐标联动以下加工程序以下加工程序7.7.第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)第5页/共237页第六页，共237页。n n 自动编程：自动编程：自动编程：自动编程：n n 定义：编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统定义：编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统定义：编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统定义：编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，编程系的

6、规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，编程系的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，编程系的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，编程系统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。n n 适用：适用：适用：适用：n n 形状形状形状形状(xngzhun)(xngzhun)(xngzhun)(xngzhun)复杂的零件复杂的零件复杂的零件复杂的零件n n 虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数虽不复杂但编程

7、工作量很大的零件（如有数虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数n n 千个孔的零件）千个孔的零件）千个孔的零件）千个孔的零件）n n 虽不复杂但计算工作量大的零件（如非圆曲虽不复杂但计算工作量大的零件（如非圆曲虽不复杂但计算工作量大的零件（如非圆曲虽不复杂但计算工作量大的零件（如非圆曲n n 线轮廓的计算）线轮廓的计算）线轮廓的计算）线轮廓的计算）第一节第一节 概述概述(i sh)第6页/共237页第七页，共237页。qq 比较比较qq用用手手工工编编程程时时，一一个个零零件件的的编编程程时时间间与与机机床床(jchung)(jchung)实际加工时间之比，平均约为实际加工时间之比，平均约为

8、30 30：1 1。qq数数控控机机床床(jchung)(jchung)不不能能开开动动的的原原因因中中，有有2030%2030%是由于加工程序不能及时编制出造成的。是由于加工程序不能及时编制出造成的。qq编编程程自自动动化化是是当当今今的的趋趋势势！但但手手工工编编程程是是学学习习自动编程基础！自动编程基础！第一节第一节 概述概述(i sh)第7页/共237页第八页，共237页。二、二、数控机床程序编制的内容数控机床程序编制的内容(nirng)(nirng)和步骤和步骤 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)第8页/共237页第九页，共237页。图纸工艺分析图纸工

9、艺分析 在对图纸工艺分析（与普通在对图纸工艺分析（与普通(ptng)(ptng)加工的图纸分析相似）的基础上：加工的图纸分析相似）的基础上：确定加工机床、刀具与夹具；确定加工机床、刀具与夹具；确定零件加工的工艺线路、工步顺序；确定零件加工的工艺线路、工步顺序；切削用量（切削用量（f f、s s、t t）等工艺参数。）等工艺参数。计算运动轨计算运动轨迹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制备控制介质质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)第9页/共237页第十页，共237页。2.计算运

10、动轨迹计算运动轨迹(guj)3.4.根据图纸尺寸及工根据图纸尺寸及工艺线路的要求：艺线路的要求：5.选定工件坐标系选定工件坐标系6.计算零件轮廓和刀计算零件轮廓和刀具运动轨迹具运动轨迹(guj)的坐标值；的坐标值；7.将坐标值按将坐标值按NC机床机床规定编程单位（脉规定编程单位（脉冲当量）换算为相冲当量）换算为相应的编程尺寸。应的编程尺寸。错误错误错误错误(cuw)(cuw)计算运动轨计算运动轨迹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制备控制介质质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸修修修修改改改改第一节第一节 概述概述(i sh)第10页/共237页第十一页，共237页。3.3

11、.编制程序及初步校验编制程序及初步校验4.4.根据根据(gnj)(gnj)制定的加工路线、切削制定的加工路线、切削用量、选用的刀具、辅用量、选用的刀具、辅助动作，按照数控系统助动作，按照数控系统规定指令代码及程序格规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序，式，编写零件加工程序，并进行校核、检查上述并进行校核、检查上述两个步骤的错误。两个步骤的错误。计算计算(jsun)(jsun)运动轨迹运动轨迹图纸工艺图纸工艺(gngy)(gngy)分析分析程序编制程序编制制备控制介制备控制介质质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 第

12、11页/共237页第十二页，共237页。4.制备控制介质制备控制介质5.将程序单上将程序单上的内容，经转换的内容，经转换(zhunhun)记记录在控制介质上录在控制介质上（如存储在磁盘（如存储在磁盘上），作为数控上），作为数控系统的输入信息，系统的输入信息，若程序较简单，若程序较简单，也可直接通过键也可直接通过键盘输入。盘输入。第一节第一节 概述概述(i sh)计算运动计算运动(yndng)(yndng)轨轨迹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制备控制介质质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改第12页/共237页第十三页，共237页。5.程序的

13、校验和试切6.所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，证明是正确无误，才能(cinng)用于正式加工。如有错误，应分析错误产生的原因，进行相应的修改。7.常用的校验和试切方法：阅读法、模拟法、试切法等。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)计算计算(j(jsun)sun)运动轨运动轨迹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制备控制介质质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改第13页/共237页第十四页，共237页。三、数控加工工艺(gngy)简介和数控加工方法 数控加工的工艺(gngy)分析 数控机床加工零件除按一

14、般方式对零件进行工艺(gngy)分析外，还 必须注意以下几点：选择合适的对刀点和换刀点加工线路的确定程序编制中的误差第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)第14页/共237页第十五页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)（1 1）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点对刀点（起刀点）对刀点（起刀点）对刀点（起刀点）对刀点（起刀点）：确定刀具与工件相对位置的点：确定刀具与工件相对位置的点：确定刀具与工件相对位置的点：确定刀具与工件相对位置的点,刀具相对于工件运动的起点，又称起刀点，也就是程序运行

15、的起点。刀具相对于工件运动的起点，又称起刀点，也就是程序运行的起点。刀具相对于工件运动的起点，又称起刀点，也就是程序运行的起点。刀具相对于工件运动的起点，又称起刀点，也就是程序运行的起点。对刀点的选择原则：对刀点的选择原则：对刀点的选择原则：对刀点的选择原则：对刀点应便于数学处理和程序编制；对刀点应便于数学处理和程序编制；对刀点应便于数学处理和程序编制；对刀点应便于数学处理和程序编制；对刀点在机床对刀点在机床对刀点在机床对刀点在机床(jchung)(jchung)上容易校准；上容易校准；上容易校准；上容易校准；在加工过程中便于检查；在加工过程中便于检查；在加工过程中便于检查；在加工过程中便于检

16、查；引起的加工误差小。引起的加工误差小。引起的加工误差小。引起的加工误差小。第15页/共237页第十六页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)CR30R20R5020f刀具运动轨迹工件轮廓XYZ3 35 5（1 1）选择合适）选择合适）选择合适）选择合适(hsh)(hsh)的对刀点和换刀点的对刀点和换刀点的对刀点和换刀点的对刀点和换刀点 对刀点对刀点对刀点对刀点 可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测量的点。对刀点确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了。可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测量的点。对刀点确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了。

17、可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测量的点。对刀点确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了。可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测量的点。对刀点确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了。第16页/共237页第十七页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)（1 1）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点 换刀点：一把刀具用完后，为防止刀具与工件相碰，刀具要先到工件之外，再进行换刀点：一把刀具用完后，为防止刀具与工件相碰，刀具要先到工件之外，再进行换刀点：一把刀具用完后，为防止刀具与工件相

18、碰，刀具要先到工件之外，再进行换刀点：一把刀具用完后，为防止刀具与工件相碰，刀具要先到工件之外，再进行(jnxng)(jnxng)换刀这个位置就叫换刀点。换刀这个位置就叫换刀点。换刀这个位置就叫换刀点。换刀这个位置就叫换刀点。换刀点应根据工序内容的安排。为了防止换刀时刀具碰伤工件，换刀点往往设在零件的外面。换刀点应根据工序内容的安排。为了防止换刀时刀具碰伤工件，换刀点往往设在零件的外面。换刀点应根据工序内容的安排。为了防止换刀时刀具碰伤工件，换刀点往往设在零件的外面。换刀点应根据工序内容的安排。为了防止换刀时刀具碰伤工件，换刀点往往设在零件的外面。第17页/共237页第十八页，共237页。刀位

19、点：刀位点：刀位点：刀位点：用用用用于于于于确确确确定定定定刀刀刀刀具具具具在在在在机机机机床床床床坐坐坐坐标标标标系系系系中中中中位位位位置置置置(wi zhi)(wi zhi)的刀具上的特定点。的刀具上的特定点。的刀具上的特定点。的刀具上的特定点。第一节第一节 概述概述(i sh)镗刀镗刀镗刀镗刀钻头钻头钻头钻头立铣刀、端铣刀立铣刀、端铣刀立铣刀、端铣刀立铣刀、端铣刀面铣刀面铣刀面铣刀面铣刀指状铣刀指状铣刀指状铣刀指状铣刀球头铣刀球头铣刀球头铣刀球头铣刀车刀车刀车刀车刀第18页/共237页第十九页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)对刀：对刀：对刀：对刀：使使使使“对对对对刀刀

20、刀刀点点点点”与与与与“刀刀刀刀位位位位点点点点”重重重重合合合合(chngh)(chngh)的操作。的操作。的操作。的操作。YZ3530工件对刀示意图刀具夹具垫板螺栓工件螺帽qq 选择对刀点的原则：选择对刀点的原则：选择对刀点的原则：选择对刀点的原则：qq选在零件选在零件选在零件选在零件(ln jin)(ln jin)的设计基准或工艺基准上，或与之相关的位置上。的设计基准或工艺基准上，或与之相关的位置上。的设计基准或工艺基准上，或与之相关的位置上。的设计基准或工艺基准上，或与之相关的位置上。qq选在对刀方便，便于测量的地方。选在对刀方便，便于测量的地方。选在对刀方便，便于测量的地方。选在对刀

21、方便，便于测量的地方。qq选在便于坐标计算的地方选在便于坐标计算的地方选在便于坐标计算的地方选在便于坐标计算的地方 第19页/共237页第二十页，共237页。（2 2）加工线路的确定）加工线路的确定）加工线路的确定）加工线路的确定 加工线路加工线路加工线路加工线路加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹(gu(gu j)j)次次次次序。序。序。序。孔类加工（钻孔、镗孔）孔类加工（钻孔、镗孔）孔类加工（钻孔、镗孔）孔类加工（钻孔、镗孔）原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减原则：在满足精度要求的前提下

22、，尽可能减原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减 少空行程：少空行程：少空行程：少空行程：第一节第一节 概述概述(i sh)n个)(1)1(2bananb+-=-+=（黄线长红线长ba+切入/出段+切入/出段第20页/共237页第二十一页，共237页。车削或铣削：车削或铣削：车削或铣削：车削或铣削：原则：原则：原则：原则：尽量采用切向切入尽量采用切向切入尽量采用切向切入尽量采用切向切入(qi r)/(qi r)/出，不用径向出，不用径向出，不用径向出，不用径向切入切入切入切入(qi r)/(qi r)/出，以避免由于切入出，以避免由于切入出，以避免由于切入

23、出，以避免由于切入(qi r)/(qi r)/出路线的出路线的出路线的出路线的不当降低零件的表面加工质量。不当降低零件的表面加工质量。不当降低零件的表面加工质量。不当降低零件的表面加工质量。第一节第一节 概述概述(i sh)切向切入切向切入切向切入切向切入径向切入径向切入径向切入径向切入第21页/共237页第二十二页，共237页。n n 空间空间(kngjin)(kngjin)曲面的加工曲面的加工第一节第一节 概述概述(i sh)(c)(b)(a)第22页/共237页第二十三页，共237页。加工线路的选择应遵从的原则：加工线路的选择应遵从的原则：加工线路的选择应遵从的原则：加工线路的选择应遵从

24、的原则：尽尽尽尽量量量量缩缩缩缩短短短短走走走走刀刀刀刀路路路路线线线线，减减减减少少少少(ji(ji nshnsh o)o)空空空空走走走走刀刀刀刀行行行行程程程程以以以以提提提提高高高高生生生生产产产产率。率。率。率。保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件的工艺要求。保证零件的工艺要求。保证零件的工艺要求。保证零件的工艺要求。利利利利于于于于简简简简化化化化数数数数值值值值计计计计算算算算，减减减减少少少少(ji(ji nshnsh o)o)程程程程序序序序段段段段的的的的数数

25、数数目目目目和和和和程程程程序序序序编编编编制的工作量。制的工作量。制的工作量。制的工作量。第一节第一节 概述概述(i sh)第23页/共237页第二十四页，共237页。（3）工件工件(gngjin)的装的装夹方式方式 尽可能选用标准夹具（组合夹具），在成批生产时才考虑专用夹具，并力求夹具结构简单。装卸工件要方便可靠，以缩短辅助时间和保证安全。工件定位夹紧的部位应不妨碍各部位的加工、刀具更换及重要部位的测量。尤其要避免(bmin)刀具与工件、刀具与夹具产生碰撞的现象。夹具的安装要准确可靠，同时应具备足够的强度和刚度，以减小其变形对加工精度的影响。应尽可能采用气、液压夹具。第一节第一节 概述概述

26、(i sh)第24页/共237页第二十五页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)（4 4）切削用量的选择）切削用量的选择）切削用量的选择）切削用量的选择 影响切削条件影响切削条件影响切削条件影响切削条件(tiojin)(tiojin)的因素有：的因素有：的因素有：的因素有：机床、工具、刀具及工件的刚性；机床、工具、刀具及工件的刚性；机床、工具、刀具及工件的刚性；机床、工具、刀具及工件的刚性；切削速度、切削深度、切削进给率；切削速度、切削深度、切削进给率；切削速度、切削深度、切削进给率；切削速度、切削深度、切削进给率；工件精度及表面粗糙度；工件精度及表面粗糙度；工件精度及表面粗糙度；工

27、件精度及表面粗糙度；刀具预期寿命及最大生产率；刀具预期寿命及最大生产率；刀具预期寿命及最大生产率；刀具预期寿命及最大生产率；切削液的种类、冷却方式；切削液的种类、冷却方式；切削液的种类、冷却方式；切削液的种类、冷却方式；工件材料的硬度及热处理状况；工件材料的硬度及热处理状况；工件材料的硬度及热处理状况；工件材料的硬度及热处理状况；工件数量；工件数量；工件数量；工件数量；机床的寿命。机床的寿命。机床的寿命。机床的寿命。上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素。上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素。上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素。上述诸因素中

28、以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素。第25页/共237页第二十六页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)（4 4）切削用量的选择）切削用量的选择）切削用量的选择）切削用量的选择 决定切削速度的因素决定切削速度的因素决定切削速度的因素决定切削速度的因素(yn s)(yn s)：刀具材质刀具材质刀具材质刀具材质 工件材料工件材料工件材料工件材料 刀具寿命刀具寿命刀具寿命刀具寿命 切削深度与进刀量切削深度与进刀量切削深度与进刀量切削深度与进刀量 刀具的形状刀具的形状刀具的形状刀具的形状 冷却液使用冷却液使用冷却液使用冷却液使用 机床性能机床性能机床性能机床性能第26页/共237页第

29、二十七页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)（5 5）程序编制中的误差）程序编制中的误差）程序编制中的误差）程序编制中的误差 数控机床上加工零件的误差分类：数控机床上加工零件的误差分类：数控机床上加工零件的误差分类：数控机床上加工零件的误差分类：加工过程的误差：它是加工误差的主体，主要包括数加工过程的误差：它是加工误差的主体，主要包括数加工过程的误差：它是加工误差的主体，主要包括数加工过程的误差：它是加工误差的主体，主要包括数控系统（包括伺服）的误差和整个工艺系统（机床控系统（包括伺服）的误差和整个工艺系统（机床控系统（包括伺服）的误差和整个工艺系统（机床控系统（包括伺服）的误差和

30、整个工艺系统（机床刀具刀具刀具刀具夹具夹具夹具夹具毛坯）内部毛坯）内部毛坯）内部毛坯）内部(nib)(nib)的各种因素对加工精的各种因素对加工精的各种因素对加工精的各种因素对加工精度的影响。度的影响。度的影响。度的影响。编程误差：编程误差：编程误差：编程误差：采用近似计算方法(fngf)逼近列表曲线、曲面轮廓时所产生的误差：采用直线段或圆弧段插补逼近零件轮廓曲线时产生的误差：数据处理中为满足分辨率（最小设定单位）的要求，进行数据圆整（四舍五入）产生的误差第27页/共237页第二十八页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)2.2.数控加工方法数控加工方法数控加工方法数控加工方法 3.

31、3.（1 1）平面孔系零件的加工方法）平面孔系零件的加工方法）平面孔系零件的加工方法）平面孔系零件的加工方法 4.4.对这类孔的形位精度对这类孔的形位精度对这类孔的形位精度对这类孔的形位精度(jn d)(jn d)或尺寸或尺寸或尺寸或尺寸精度精度精度精度(jn d)(jn d)要求较高的零件，采用数控要求较高的零件，采用数控要求较高的零件，采用数控要求较高的零件，采用数控钻床与镗床加工。钻床与镗床加工。钻床与镗床加工。钻床与镗床加工。第28页/共237页第二十九页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)（2 2）旋转体类零件的加工方法）旋转体类零件的加工方法）旋转体类零件的加工方法）旋

32、转体类零件的加工方法 采用数控车床或数控磨床加工，采用数控车床或数控磨床加工，采用数控车床或数控磨床加工，采用数控车床或数控磨床加工，车削车削车削车削(ch xu)(ch xu)零件的毛坯多为棒料或锻坯，加工余量较大且不均匀，在编程中，粗车加工线路要重点零件的毛坯多为棒料或锻坯，加工余量较大且不均匀，在编程中，粗车加工线路要重点零件的毛坯多为棒料或锻坯，加工余量较大且不均匀，在编程中，粗车加工线路要重点零件的毛坯多为棒料或锻坯，加工余量较大且不均匀，在编程中，粗车加工线路要重点考虑。考虑。考虑。考虑。4321先用直线程序进行粗加工，先用直线程序进行粗加工，再按零件轮廓进行精加工再按零件轮廓进行

33、精加工 可先按图中的方法进行可先按图中的方法进行1414次粗加工，再精加工成形。次粗加工，再精加工成形。第29页/共237页第三十页，共237页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)（3 3）平面轮廓零件）平面轮廓零件）平面轮廓零件）平面轮廓零件(ln jin)(ln jin)的加工方法的加工方法的加工方法的加工方法 采用数控铣床加工。采用数控铣床加工。采用数控铣床加工。采用数控铣床加工。为保证加工平滑，应增加切入和切出程为保证加工平滑，应增加切入和切出程为保证加工平滑，应增加切入和切出程为保证加工平滑，应增加切入和切出程 序段，序段，序段，序段，若平面轮廓为数控

34、系若平面轮廓为数控系若平面轮廓为数控系若平面轮廓为数控系 统不具备插补功能的统不具备插补功能的统不具备插补功能的统不具备插补功能的 线型时，应先采用直线型时，应先采用直线型时，应先采用直线型时，应先采用直 线、圆弧去逼近该零件线、圆弧去逼近该零件线、圆弧去逼近该零件线、圆弧去逼近该零件(ln jin)(ln jin)的轮廓。的轮廓。的轮廓。的轮廓。第30页/共237页第三十一页，共237页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)（4 4）空间轮廓表面的加工方法）空间轮廓表面的加工方法）空间轮廓表面的加工方法）空间轮廓表面的加工方法 空间轮廓表面的加工可根据空间轮廓表

35、面的加工可根据空间轮廓表面的加工可根据空间轮廓表面的加工可根据(gnj)(gnj)曲面形状、机床功能、刀具形状以及零件的精度要求，有不同加工方法：曲面形状、机床功能、刀具形状以及零件的精度要求，有不同加工方法：曲面形状、机床功能、刀具形状以及零件的精度要求，有不同加工方法：曲面形状、机床功能、刀具形状以及零件的精度要求，有不同加工方法：三轴两联动加工三轴两联动加工三轴两联动加工三轴两联动加工三轴联动加工三轴联动加工三轴联动加工三轴联动加工 四轴联动加工方法四轴联动加工方法四轴联动加工方法四轴联动加工方法五轴联动加工五轴联动加工五轴联动加工五轴联动加工第31页/共237页第三十二页，共237页。

36、第一节第一节 概述概述(i sh)三轴两联动加工三轴两联动加工三轴两联动加工三轴两联动加工-“-“行切法行切法行切法行切法”。以以以以X X、Y Y、Z Z轴中任意两轴作插轴中任意两轴作插轴中任意两轴作插轴中任意两轴作插补运动，另一轴（轴）作周期性进补运动，另一轴（轴）作周期性进补运动，另一轴（轴）作周期性进补运动，另一轴（轴）作周期性进给。这时一般采用球头或指状铣刀，给。这时一般采用球头或指状铣刀，给。这时一般采用球头或指状铣刀，给。这时一般采用球头或指状铣刀，在可能的条件下，球半径应尽可能在可能的条件下，球半径应尽可能在可能的条件下，球半径应尽可能在可能的条件下，球半径应尽可能选择大一些选

37、择大一些选择大一些选择大一些(yxi)(yxi)，以提高零件，以提高零件，以提高零件，以提高零件表面光洁度。表面光洁度。表面光洁度。表面光洁度。第32页/共237页第三十三页，共237页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i(i sh)sh)三轴联动加工三轴联动加工下图为内循环下图为内循环(xnhun)(xnhun)滚珠螺母的回珠器示意图。其滚道母线滚珠螺母的回珠器示意图。其滚道母线SSSS为空间曲线，可用空间直线去逼近，因此，可在具有空间直线插补功能的三轴联动的数控机床上进行加工，但由于编程计算复杂，宜采用为空间曲线，可用空间直线去逼近，因此，可在具有空间直线插补功能的三轴联动的数

38、控机床上进行加工，但由于编程计算复杂，宜采用自动编程。自动编程。第33页/共237页第三十四页，共237页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述(i sh)(i sh)四轴联动加工方法四轴联动加工方法如下图所示的飞机大梁，其加工面为直纹扭曲面，若采用三坐标联动加工，则只能用球头刀。不仅效率如下图所示的飞机大梁，其加工面为直纹扭曲面，若采用三坐标联动加工，则只能用球头刀。不仅效率(xio l)(xio l)低，而且加工表面粗糙度差，为此可采用如图所示的圆柱铣刀周边切削方式在四轴联低，而且加工表面粗糙度差，为此可采用如图所示的圆柱铣刀周边切削方式在四轴联动机床上进行加工。由动机床上进行加工。

39、由于计算较复杂，故一般于计算较复杂，故一般采用自动编程。采用自动编程。第34页/共237页第三十五页，共237页。五轴联动加工：螺旋桨是典型五轴联动加工：螺旋桨是典型五轴联动加工：螺旋桨是典型五轴联动加工：螺旋桨是典型(dinxng)(dinxng)零件零件零件零件一般采用端铣刀加工，为了保证端铣刀的端面加工处的曲面的切平面重合，铣刀除了需要三个移动轴（一般采用端铣刀加工，为了保证端铣刀的端面加工处的曲面的切平面重合，铣刀除了需要三个移动轴（一般采用端铣刀加工，为了保证端铣刀的端面加工处的曲面的切平面重合，铣刀除了需要三个移动轴（一般采用端铣刀加工，为了保证端铣刀的端面加工处的曲面的切平面重合

40、，铣刀除了需要三个移动轴（X X、Y Y、Z Z）外，还应作与螺旋角、后倾角）外，还应作与螺旋角、后倾角）外，还应作与螺旋角、后倾角）外，还应作与螺旋角、后倾角摆动运动。因此，叶面的加工需要摆动运动。因此，叶面的加工需要摆动运动。因此，叶面的加工需要摆动运动。因此，叶面的加工需要五轴（五轴（五轴（五轴（X X、Y Y、Z Z、A A、B B）联动，）联动，）联动，）联动，这种编程只能采用自动编程系统。这种编程只能采用自动编程系统。这种编程只能采用自动编程系统。这种编程只能采用自动编程系统。第一节第一节 概述概述(i sh)第35页/共237页第三十六页，共237页。第一节第一节第一节第一节 概

41、述概述概述概述(i sh)(i sh)五轴联动加工五轴联动加工五轴联动加工五轴联动加工(ji gng)(ji gng)：螺旋桨是典型零件：螺旋桨是典型零件：螺旋桨是典型零件：螺旋桨是典型零件第36页/共237页第三十七页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)3.3.3.3.数控程序编制中的数学处理数控程序编制中的数学处理数控程序编制中的数学处理数控程序编制中的数学处理 根据零件图样，按照已确定的加工根据零件图样，按照已确定的加工根据零件图样，按照已确定的加工根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算编程时所需路线和允许的编程误差，计算编程时所需路线和允许的编程误差，计算

42、编程时所需路线和允许的编程误差，计算编程时所需要的资料，称为数控加工的数值计算。数要的资料，称为数控加工的数值计算。数要的资料，称为数控加工的数值计算。数要的资料，称为数控加工的数值计算。数值计算的内容包括计算零件轮廓的基点和值计算的内容包括计算零件轮廓的基点和值计算的内容包括计算零件轮廓的基点和值计算的内容包括计算零件轮廓的基点和节点的坐标以及刀具中心运动节点的坐标以及刀具中心运动节点的坐标以及刀具中心运动节点的坐标以及刀具中心运动(yndng)(yndng)(yndng)(yndng)轨轨轨轨迹的坐标。迹的坐标。迹的坐标。迹的坐标。基点：各几何元素间的连接点，如直线与直线基点：各几何元素间

43、的连接点，如直线与直线基点：各几何元素间的连接点，如直线与直线基点：各几何元素间的连接点，如直线与直线的交点，直线与圆弧的交点或切点，圆弧的交点，直线与圆弧的交点或切点，圆弧的交点，直线与圆弧的交点或切点，圆弧的交点，直线与圆弧的交点或切点，圆弧与圆弧的交点或切点等。与圆弧的交点或切点等。与圆弧的交点或切点等。与圆弧的交点或切点等。节点：逼近直线小段和圆弧小段与轮廓曲线的节点：逼近直线小段和圆弧小段与轮廓曲线的节点：逼近直线小段和圆弧小段与轮廓曲线的节点：逼近直线小段和圆弧小段与轮廓曲线的交点或切点交点或切点交点或切点交点或切点第37页/共237页第三十八页，共237页。节点(ji din)基

44、点(jdin)第38页/共237页第三十九页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)常见数学处理方法常见数学处理方法常见数学处理方法常见数学处理方法 直线和圆弧轮廓基点计算方法直线和圆弧轮廓基点计算方法直线和圆弧轮廓基点计算方法直线和圆弧轮廓基点计算方法联立方程联立方程联立方程联立方程(lin l fn chn)(lin l fn chn)组法求解基点坐标组法求解基点坐标组法求解基点坐标组法求解基点坐标三角函数法求解基点坐标三角函数法求解基点坐标三角函数法求解基点坐标三角函数法求解基点坐标第39页/共237页第四十页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)常见数学处理方法常见数

45、学处理方法常见数学处理方法常见数学处理方法 非圆曲线的节点计算非圆曲线的节点计算非圆曲线的节点计算非圆曲线的节点计算(j sun)(j sun)方法方法方法方法直线逼近零件轮廓曲线时的节点直线逼近零件轮廓曲线时的节点直线逼近零件轮廓曲线时的节点直线逼近零件轮廓曲线时的节点 等间距直线逼近的节点计算等间距直线逼近的节点计算等间距直线逼近的节点计算等间距直线逼近的节点计算(j sun)(j sun)等步长法直线逼近的节点计算等步长法直线逼近的节点计算等步长法直线逼近的节点计算等步长法直线逼近的节点计算(j sun)(j sun)等误差法（变步长法）等误差法（变步长法）等误差法（变步长法）等误差法（

46、变步长法）第40页/共237页第四十一页，共237页。第一节第一节 概述概述(i sh)非圆曲线的节点计算方法非圆曲线的节点计算方法非圆曲线的节点计算方法非圆曲线的节点计算方法圆弧逼近零件轮廓曲线时的节点圆弧逼近零件轮廓曲线时的节点圆弧逼近零件轮廓曲线时的节点圆弧逼近零件轮廓曲线时的节点 圆弧分割圆弧分割圆弧分割圆弧分割(fng)(fng)法法法法 三点作图法三点作图法三点作图法三点作图法 第41页/共237页第四十二页，共237页。第二节第二节数控机床数控机床(sh kn j chun)的坐标系的坐标系第42页/共237页第四十三页，共237页。一一一一.坐标轴的运动坐标轴的运动坐标轴的运动

47、坐标轴的运动(yndng)(yndng)方向及其命名方向及其命名方向及其命名方向及其命名 统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向(fngxing)(fngxing)，可使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给，可使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给 维修和使用带来极大的方便。维修和使用带来极大的方便。ISOISO和我国都拟定了命名的标准。和我国都拟定了命名的标准。第二节第二节第二节第二节 数控机床数控机床数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)(sh kn j chun)(sh kn j ch

48、un)的坐标系的坐标系的坐标系的坐标系 第43页/共237页第四十四页，共237页。第二节第二节 数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)的坐标系的坐标系 n n进给运动坐标系进给运动坐标系 n n ISO ISO和中国标准规定：和中国标准规定：n n坐标轴：数控装备坐标轴：数控装备(zhungbi)(zhungbi)的每个进给轴的每个进给轴(直直线进给、圆进给线进给、圆进给)定义为坐标系中的一个坐标轴。定义为坐标系中的一个坐标轴。n n数控装备数控装备(zhungbi)(zhungbi)坐标系统标准：坐标系统标准：n n 右手笛卡儿坐标系统右手笛卡儿坐标系统第

49、44页/共237页第四十五页，共237页。第二节第二节第二节第二节 数控机床数控机床数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)(sh kn j chun)(sh kn j chun)的坐标系的坐标系的坐标系的坐标系 基本坐标系：直线进给运动的坐标系（基本坐标系：直线进给运动的坐标系（基本坐标系：直线进给运动的坐标系（基本坐标系：直线进给运动的坐标系（X.Y.ZX.Y.Z）。）。）。）。坐标轴相互坐标轴相互坐标轴相互坐标轴相互(xingh)(xingh)关系：由右手定则决定。关系：由右手定则决定。关系：由右手定则决定。关系：由右手定则决定。回转坐标：绕回转坐标：绕回

50、转坐标：绕回转坐标：绕X.Y.ZX.Y.Z轴转动的圆进给坐标轴分别用轴转动的圆进给坐标轴分别用轴转动的圆进给坐标轴分别用轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.CA.B.C表示，坐标轴相互表示，坐标轴相互表示，坐标轴相互表示，坐标轴相互(xingh)(xingh)关系关系关系关系由右手螺旋法则而定。由右手螺旋法则而定。由右手螺旋法则而定。由右手螺旋法则而定。X XY YZ ZX X、Y Y、Z Z+A+A、+B+B、+C+CX XZ ZY Y+C+C+B+B+A+A第45页/共237页第四十六页，共237页。第二节第二节第二节第二节 数控机床数控机床数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh