编程的基础知识.pptx

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1、利用一般的计算工具，通过各种数学方法，利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。这种方式比较简单，很容易掌握，适应性这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程，对机床操作人员来讲必须掌握。零件编程，对机床操作人员来讲必须掌握。手工编程手工编程第1页/共33页编程步骤编程步骤 人工完成零件加工的数控工艺人工完成零件加工的数控工艺分析零件图纸分析零件图纸制定工艺决策制定工艺决策确定加工路线确定加工路线选择工艺参数选择工艺参数计算刀位轨迹坐

2、标数据计算刀位轨迹坐标数据编写数控加工程序单编写数控加工程序单验证程序验证程序手工编程手工编程第2页/共33页 优点优点 主主要要用用于于点点位位加加工工（如如钻钻、铰铰孔孔）或或几几何何形形状状简简单单（如如平平面面、方方形形槽槽）零零件件的的加加工工，计计算算量量小小，程程序序段段数有限，编程直观易于实现的情况等。数有限，编程直观易于实现的情况等。缺点缺点 对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件，刀具轨对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件，刀具轨迹数据计算相当繁琐，工作量大，极易出错，且很难迹数据计算相当繁琐，工作量大，极易出错，且很难校对，有些甚至根本无法完成。校对，有些甚至根本无法完成。

3、手工编程手工编程第3页/共33页利用通用的微型计算机及专用的自动编程软件，以利用通用的微型计算机及专用的自动编程软件，以人机对话方式确定加工对象和加工条件自动进行运算和生人机对话方式确定加工对象和加工条件自动进行运算和生成指令。成指令。常用自动编程软件常用自动编程软件UGUGCATIACATIAPRO/EPRO/ECIMATRONCIMATRONMasterCAMMasterCAMDELCAMDELCAMCAXACAXA制造工程师制造工程师EdgeCAMEdgeCAM 自动编程自动编程第4页/共33页 UnigraphicsUnigraphics是美国是美国UnigraphicsSolutio

4、nUnigraphicsSolution公公司开发的一套集司开发的一套集CADCAD、CAMCAM、CAECAE功能于一体的三维参功能于一体的三维参数化软件，是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造数化软件，是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件，用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和的高端软件，用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。电子等工业领域。UGUG软件在软件在CAMCAM领域处于领先的地位，产生于美国麦领域处于领先的地位，产生于美国麦道飞机公司，是飞机零件数控加工首选编程工具。道飞机公司，是飞机零件数控加工首选编程工具。UG第5页/共33页优点优点 提供可

5、靠、精确的刀具路径提供可靠、精确的刀具路径能直接在曲面及实体上加工能直接在曲面及实体上加工良好的使用者界面，客户也可自行化设计界面良好的使用者界面，客户也可自行化设计界面多样的加工方式，便于设计组合高效率的刀具路径多样的加工方式，便于设计组合高效率的刀具路径完整的刀具库完整的刀具库加工参数库管理功能加工参数库管理功能包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割 大型刀具库管理大型刀具库管理实体模拟切削实体模拟切削泛用型后处理器等功能泛用型后处理器等功能高速铣功能高速铣功能CAMCAM客户化模板客户化模板UG第6页/共33页应用举例应用举例建模建模（零件图纸）（零件图

6、纸）加工程序生成加工程序生成（工艺、数控系统）（工艺、数控系统）UG第7页/共33页CatiaCatia是法国达索（是法国达索（DassaultDassault）公司推出的产品，）公司推出的产品，法制幻影系列战斗机、波音法制幻影系列战斗机、波音737737、777777的开发设计均采用的开发设计均采用CatiaCatia。CATIACATIA据有强大的曲面造型功能，在所有的据有强大的曲面造型功能，在所有的CADCAD三维软件位居前列，广泛应用于国内的航空航天企三维软件位居前列，广泛应用于国内的航空航天企业、研究所，以逐步取代业、研究所，以逐步取代UGUG成为复杂型面设计的首选。成为复杂型面设计

7、的首选。CATIACATIA具有较强的编程能力，可满足复杂零件的具有较强的编程能力，可满足复杂零件的数控加工要求。目前一些领域采取数控加工要求。目前一些领域采取CATIACATIA设计建模，设计建模，UGUG编程加工，二者结合，搭配使用。编程加工，二者结合，搭配使用。Catia第8页/共33页 Pro/EPro/E是是 美国美国 PTCPTC（参数技术有限公司）开发的（参数技术有限公司）开发的软件，是全世界最普及的三维软件，是全世界最普及的三维 CAD/CAMCAD/CAM（计算机辅助（计算机辅助设计与制造）系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设设计与制造）系统。广泛用于电子、机械、模具、工业

8、设计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。发、数控加工、造型设计等多种功能。Pro/EPro/E在我国南方地区企业中被大量使用，设计建在我国南方地区企业中被大量使用，设计建模采用模采用PRO-EPRO-E，编程加工采用，编程加工采用MASTERCAMMASTERCAM和和 CIMATRONCIMATRON是目前通行的做法。是目前通行的做法。Pro/E第9页/共33页 CimatronCAD/CAMCimatronCAD/CAM系统是以色列系统是以色列CimatronCimatron公司公司的的CAD/

9、CAM/PDMCAD/CAM/PDM产品，是较早在微机平台上实现三维产品，是较早在微机平台上实现三维CAD/CAMCAD/CAM全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面，优良的三维造型、工程绘图，全面的数控加工，各界面，优良的三维造型、工程绘图，全面的数控加工，各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。CimatronCAD/CAMCimatronCAD/CAM系统在国际上的模具制造业备系统在国际上的模具制造业备受欢迎，国内模局制造行业也在广泛使用。受欢迎，国内模局制造行业也在广泛使用。Cimatr

10、on第10页/共33页 MastercamMastercam是美国是美国CNCCNC公司开发的基于公司开发的基于PCPC平台的平台的CAD/CAMCAD/CAM软件，它具有方便直观的几软件，它具有方便直观的几何造型何造型 MastercamMastercam提供了设计零件外形所需的提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。的曲线、曲面零件。MastercamMastercam具有较强的曲面粗加工及的曲具有较强的曲面粗加工及的曲面精加工的功能，曲面精加工有多种选择方式，面精加工的功能，曲面精加工有多种选择方式，可

11、以满足复杂零件的曲面加工要求，同时具备多可以满足复杂零件的曲面加工要求，同时具备多轴加工功能。由于价格低廉，性能优越，成为国轴加工功能。由于价格低廉，性能优越，成为国内民用行业数控编程软件的首选。内民用行业数控编程软件的首选。Mastercam第11页/共33页 FeatureCAMFeatureCAM是是美美国国DELCAMDELCAM公公司司开开发发的的基基于于特特征征的的全全功功能能CAMCAM软软件件，全全新新的的特特征征概概念念，超超强强的的特特征征识识别别，基基于于工工艺艺知知识识库库的的材材料料库库，刀刀具具库库，图图标标导导航航的的基基于于工工艺艺卡卡片片的的编编程程模模式式。

12、全全模模块块的的软软件件，从从2525轴轴铣铣削削，到到车车铣铣复复合合加加工工，从从曲曲面面加加工工到到线线切切割割加加工工，为为车车间间编编程程提提供供全全面面解解决决方方案案。DELCAMDELCAM软件后编辑功能相对来说是比较好的。软件后编辑功能相对来说是比较好的。近近年年来来国国内内一一些些制制造造企企业业正正在在逐逐步步引引进进，以以满足行业发展的需求，属新兴产品。满足行业发展的需求，属新兴产品。DELCAM第12页/共33页 CAXACAXA制造工程师是北京北航海尔软件制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一款全国产化的有限公司推出一款全国产化的CAMCAM产品，为国产产品，为

13、国产CAMCAM软件在国内软件在国内CAMCAM市场中占据了一席之地。市场中占据了一席之地。作为我国制造业信息化领域自主知识产权软件优作为我国制造业信息化领域自主知识产权软件优秀代表和知名品牌，秀代表和知名品牌，CAXACAXA已经成为我国已经成为我国CAD/CAM/PLMCAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。业界的领导者和主要供应商。CAXACAXA制造工程师是一款面向二至五轴数控制造工程师是一款面向二至五轴数控铣床与加工中心、具有良好工艺性能的铣削铣床与加工中心、具有良好工艺性能的铣削/钻削钻削数控加工编程软件。该软件性能优越，价格适中，数控加工编程软件。该软件性能优越，价格适中

14、，在国内市场颇受欢迎。在国内市场颇受欢迎。CAXA制造工程师制造工程师第13页/共33页 EdgeCAMEdgeCAM是英国是英国PathtracePathtrace公司出品的具公司出品的具有智能化的专业数控编程软件，可应用于车、铣、有智能化的专业数控编程软件，可应用于车、铣、线切割等数控机床的编程。针对当前复杂三维曲线切割等数控机床的编程。针对当前复杂三维曲面加工特点，面加工特点，EdgeCAMEdgeCAM设计出更加便捷可靠的设计出更加便捷可靠的加工方法加工方法，目前流行于欧美制造业。英国路径，目前流行于欧美制造业。英国路径公司正在进行中国市场的开发和运作，为国内的公司正在进行中国市场的开

15、发和运作，为国内的制造业的客户提供更多的选择。制造业的客户提供更多的选择。EdgeCAM第14页/共33页VERICUTVERICUTVERICUTVERICUT是美国是美国CGTECHCGTECH公公司出品的一种先进的专用数控加工仿真软件。司出品的一种先进的专用数控加工仿真软件。VERICUTVERICUT采用了先进的三维显示及虚拟现实技术，采用了先进的三维显示及虚拟现实技术，对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的全过程，还能显示出刀柄、夹具件的全过程

16、，还能显示出刀柄、夹具,甚至机床的甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来，其效运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来，其效果就如同是在屏幕上观看数控机床加工零件时的录果就如同是在屏幕上观看数控机床加工零件时的录像。像。数控加工仿真软件数控加工仿真软件第15页/共33页编程人员将各种编程软上生成的数控加工程序导编程人员将各种编程软上生成的数控加工程序导入入VERICUTVERICUT中，由该软件进行校验，可检测原中，由该软件进行校验，可检测原软件编程中产生的计算错误，降低加工中由于程软件编程中产生的计算错误，降低加工中由于程序错误导致的加工事故率。目前国内许多实力较序错误导致的加工事故

17、率。目前国内许多实力较强的企业，已开始引进该软件来充实现有的数控强的企业，已开始引进该软件来充实现有的数控编程系统，取得了良好的效果。编程系统，取得了良好的效果。第16页/共33页 随着制造业技术的飞速发展，数控编程软随着制造业技术的飞速发展，数控编程软件的开发和使用也进入了一个高速发展的新件的开发和使用也进入了一个高速发展的新阶段，新产品层出不穷，功能模块越来越细阶段，新产品层出不穷，功能模块越来越细化，工艺人员可是在微机上轻松地设计出科化，工艺人员可是在微机上轻松地设计出科学合理并富有个性化的数控加工工艺，把数学合理并富有个性化的数控加工工艺，把数控加工编程变得更加容易、便捷。控加工编程变

18、得更加容易、便捷。总总 结结第17页/共33页主要内容第二节第二节 编程的基本知识编程的基本知识 例：设X0=0 Y0=0 Z0=100 Xi=100 Yi=80 Zi=35用同一把钻头加工A、B两孔，加工程序如下：第18页/共33页主要内容二、坐标轴的命名及方向二、坐标轴的命名及方向 标准规定，在加工过程中无论是刀具移动，工标准规定，在加工过程中无论是刀具移动，工件静止，还是工件移动，刀具静止，一般都假定工件静止，还是工件移动，刀具静止，一般都假定工件相对静止不动，而刀具在移动，并同时规定件相对静止不动，而刀具在移动，并同时规定刀具刀具远离工件的方向远离工件的方向作为坐标轴的作为坐标轴的正正

19、方向。方向。第二节第二节 编程的基本知识编程的基本知识第19页/共33页主要内容X、Y、Z U、V、WP、Q、R A、B、C D、E 右手直角笛卡儿坐标系第20页/共33页Z Z坐标坐标 方位方位 标准规定：标准规定：Z Z坐标坐标主轴轴线的进给轴主轴轴线的进给轴。若没有主轴若没有主轴(牛头刨床牛头刨床)或者有多个主轴，则选择垂直于或者有多个主轴，则选择垂直于工件装夹面的方向为工件装夹面的方向为Z Z坐标。坐标。若主轴能摆动：若主轴能摆动：在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平行在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则这个坐标便是时，则这个坐标便是Z Z坐标；坐标；若在摆动的范围

20、内与多个坐标平行，则取垂直于工若在摆动的范围内与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为件装夹面的方向为Z Z坐标。坐标。Z Z坐标正方向的规定：坐标正方向的规定：刀具远离工件的方向刀具远离工件的方向。1、数控机床坐标轴的确定方法、数控机床坐标轴的确定方法第21页/共33页第22页/共33页主要内容 X X坐标坐标 在刀具旋转的机床上（在刀具旋转的机床上（铣床铣床、钻床、镗床等）、钻床、镗床等）Z Z轴水平（卧式）轴水平（卧式）-从刀具从刀具(主轴主轴)向工件看时，向工件看时，X X坐标的正方向指向右边。坐标的正方向指向右边。Z Z轴垂直（立式）轴垂直（立式）单立柱机床，从刀具向立柱看时，单

21、立柱机床，从刀具向立柱看时，X X的正方向指向右的正方向指向右边；边；双立柱机床双立柱机床(龙门机床龙门机床)，从刀具向左立柱看时，从刀具向左立柱看时，X X轴轴的正方向指向右边。的正方向指向右边。在工件旋转的机床上（在工件旋转的机床上（车床车床、磨床等）、磨床等）X X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是开工件旋转中心的方向是X X轴的正方向。轴的正方向。第23页/共33页第24页/共33页主要内容第25页/共33页主要内容Y Y轴的确定轴的确定X X、Z Z轴的正方向确定后，轴的正方向确定后，Y Y轴可按

22、右手直角笛卡尔轴可按右手直角笛卡尔直角坐标系来判定。直角坐标系来判定。第26页/共33页主要内容1 1、机床坐标系与机床原点、机床坐标系与机床原点 机床坐标系是机床上固有的坐标系，用于确定被是机床上固有的坐标系，用于确定被加工零件在机床中的坐标、机床运动部件的位置加工零件在机床中的坐标、机床运动部件的位置（如换刀点、参考点）以及运动范围（如行程范围、（如换刀点、参考点）以及运动范围（如行程范围、保护区）等。保护区）等。机床原点是机床坐标系的零点是机床坐标系的零点,是机床上固定是机床上固定的点，一般不允许用户改变。数控车一般在卡盘前的点，一般不允许用户改变。数控车一般在卡盘前后端面的中心，数控铣

23、各厂家不一样，有的工作台后端面的中心，数控铣各厂家不一样，有的工作台中心，有的行程终点等。中心，有的行程终点等。二、机床坐标系和工件坐标系二、机床坐标系和工件坐标系第27页/共33页第28页/共33页主要内容机床参考点机床参考点 机床参考点是用于对机床工作台、滑板与机床参考点是用于对机床工作台、滑板与刀具相对运动的测量系统进行标定和控制的点，刀具相对运动的测量系统进行标定和控制的点，一般设在机床各轴正向极限的位置。一般设在机床各轴正向极限的位置。采用增量式测量系统的数控机床开机后，采用增量式测量系统的数控机床开机后，都必须做回零操作，使刀具或工作台回到参考都必须做回零操作，使刀具或工作台回到参

24、考点，将会显示出机床参考点在机床坐标系中的点，将会显示出机床参考点在机床坐标系中的坐标值。坐标值。第29页/共33页主要内容2、工件坐标系与工件原点、工件坐标系与工件原点 1)1)由编程人员确定由编程人员确定,在编程时以工件图样上在编程时以工件图样上的某一点为原点所建立的坐标系的某一点为原点所建立的坐标系;2)2)工件坐标系的原点称为工件原点或工件零工件坐标系的原点称为工件原点或工件零点，可用程序指令来设置和改变点，可用程序指令来设置和改变;3)3)根据编程需要，在一个加工程序中可一次根据编程需要，在一个加工程序中可一次或多次设定或改变工件原点。或多次设定或改变工件原点。第30页/共33页主要内容工件原点偏置：工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床原点间的距离。件原点与机床原点间的距离。3、两者关系对刀对刀第31页/共33页主要内容设刀具在基准点（设刀具在基准点（-6，0），要使刀具从基准点移），要使刀具从基准点移到到A、再到、再到B、C、D、再经、再经O1点返回基准点。点返回基准点。3、两者关系第32页/共33页感谢您的观看。第33页/共33页