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1、第三章數(shù)控加工的程序編程,,本章內(nèi)容： 3.1 零件程序編制的內(nèi)容與方法 3.2 數(shù)控機床的坐標(biāo)系統(tǒng) 3.3 零件加工程序的指令代碼與程序結(jié)構(gòu) 3.4 數(shù)控加工編程實例,3.1 零件程序編制的內(nèi)容與方法,程序編制：程序員根據(jù)加工零件的圖樣和加工工藝，將零件加工的工藝過程、工藝參數(shù)、加工路線以及加工中需要的輔助動作，如換刀、冷卻、夾緊、主軸正反轉(zhuǎn)等，按照加工順序和數(shù)控機床規(guī)定的指令代碼及程序格式編成加工程序單。再將程序單中的全部內(nèi)容輸入到機床數(shù)控裝置中，從而指揮數(shù)控機床加工。,程序編制的一般步驟：,零 件 圖 紙,分析圖樣確定加工工藝過程,數(shù)值計算,編寫程序清單,輸入數(shù)控系統(tǒng),程序校驗試切,,,

2、,,,,修改,數(shù)控機床加工,3.2 數(shù)控機床的坐標(biāo)系,數(shù)控機床的坐標(biāo)系 機床坐標(biāo)系 編程坐標(biāo)系 數(shù)控機床的有關(guān)點 機床零點 機床參考點 工件零點 起刀點 刀位點 對刀點和換刀點,3.2.1 數(shù)控機床的坐標(biāo)系 1、機床坐標(biāo)系 為了確定機床的運動方向和移動距離，需要在機床上建立一個坐標(biāo)系，這就是機床坐標(biāo)系。機床坐標(biāo)系是為了確定工件在機床上的位置、機床運動部件的特殊位置（如換刀點、參考點）以及運動范圍（如行程范圍）等而建立的幾何坐標(biāo)系，是機床上固有的坐標(biāo)系。 （1）、坐標(biāo)系的確定原則 ISO標(biāo)準的有關(guān)規(guī)定： 1）數(shù)控機床上的坐標(biāo)系是采用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系,如下圖所示，規(guī)定X、Y、Z直線進給坐標(biāo)系按

3、右手定則判定；而圍繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的圓周進給坐標(biāo)軸分別用A、B、C表示，正方向用右手螺旋法則判定。,2）采用假設(shè)工件固定不動，刀具相對工件移動的原則。不論數(shù)控機床的具體結(jié)構(gòu)是工件靜止、刀具運動；還是刀具靜止、工件運動，都假定工件不動，刀具相對于靜止的工件運動。 3）正方向的確定原則。以增大刀具與工件之間距離的方向為坐標(biāo)軸運動的正方向?？紤]到刀具與工件是一對相對運動，與+X、+Y、+Z軸相反的方向規(guī)定為+X、+Y、+Z，是工件（相對于刀具）正方向運動的坐標(biāo)系。,（2）、各坐標(biāo)軸的確定 機床坐標(biāo)系X、Y、Z軸的判定順序一般為：先Z軸，再X軸，最后按右手定則判定Y軸。 1） 先確定Z軸。以傳遞切

4、削動力的主軸定為Z軸， Z軸正方向是使刀具遠離工件的方向。 對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床，如銑床、鉆床、鏜床等，平行于旋轉(zhuǎn)刀具軸線的坐標(biāo)為Z坐標(biāo)；而對于工件旋轉(zhuǎn)的機床，如車床、外圓磨床等，則平行于工件軸線的坐標(biāo)為Z坐標(biāo)。 注意： 若有多根主軸，則選垂直于工件裝夾表面的主軸為主要主軸，Z軸則平行于該主軸軸線。若沒有主軸，則規(guī)定垂直于工件裝夾表面的坐標(biāo)軸為Z軸（如刨床）。,2) 再確定X軸。X軸為水平方向且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。在工件旋轉(zhuǎn)的機床(如車床、外圓磨床)上，X軸的方向是在工件的徑向上，與橫向?qū)к壠叫?。取刀具遠離工件旋轉(zhuǎn)中心的方向為X軸的正方向。對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床，規(guī)定：若Z軸為水平(如

5、臥式銑床、鏜床)，則沿刀具主軸后端向工件方向看，右手平伸出方向為X軸正向；若Z軸為垂直(如立式銑、鏜床，鉆床)，則從刀具主軸向床身立柱方向看，右手平伸出方向為X軸正向。 3) 最后確定Y軸。Y軸垂直于X、Z軸，在確定了X、Z軸的正方向后，即可按右手定則定出Y軸正方向。 4）附加坐標(biāo)系。如果在基本的直角坐標(biāo)軸X、Y、Z之外，還有其他軸線平行于X、Y、Z，則附加的直角坐標(biāo)系指定為U、V、W和P、Q、R。,臥式車床的坐標(biāo)系,,+Z,,+X,臥式車床的坐標(biāo)系,立式升降臺銑床的坐標(biāo)系,+Z,,,+X,,+Y,臥式升降臺銑床的坐標(biāo)系,,,+Z,+X,,+Y,臥式銑床的坐標(biāo)系,2、工件坐標(biāo)系（亦稱編程坐

6、標(biāo)系） 編程坐標(biāo)系:是在對圖紙上零件編程時建立的，程序數(shù)據(jù)便是基于該坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。 工件坐標(biāo)系: 編程坐標(biāo)系在機床上的具體體現(xiàn),坐標(biāo)原點就稱之為工件原點。,機床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系關(guān)系,3、絕對坐標(biāo)系與增量（相對）坐標(biāo)系 （1）絕對坐標(biāo)系 在坐標(biāo)系中，所有的坐標(biāo)點均以固定的坐標(biāo)原點為起點確定坐標(biāo)值，這種坐標(biāo)系稱為絕對坐標(biāo)系。在這個坐標(biāo)系中移動的尺寸稱為絕對坐標(biāo)，也叫絕對尺寸，所用的編程指令稱為絕對坐標(biāo)指令。 （2）增量（相對）坐標(biāo)系 運動軌跡的終點坐標(biāo)是相對于起點計量的坐標(biāo)系稱為增量坐標(biāo)系，也叫相對坐標(biāo)系。在這個坐標(biāo)系中移動的尺寸稱為增量坐標(biāo)，也叫增量尺寸，所用的編程指令稱為增量坐標(biāo)指

7、令。,(XA=10，YA=20),(XB=30，YB=50),(UA=0，VA=0),(UB=20，VB=30),a)絕對坐標(biāo)系,b)增量坐標(biāo)系,3.2.2 數(shù)控機床上的有關(guān)點 1、機床零點 機床坐標(biāo)系的原點，它是機床上的一個固定的點，稱為機床零點或機械零點（M），由制造廠家確定。機床坐標(biāo)系是通過回參考點操作來確立的，參考點是確立機床坐標(biāo)系的參照點。 數(shù)控車床的機床原點多定在主軸前端面的中心，數(shù)控銑床的機床原點多定在進給行程范圍的正極限點處，但也有的設(shè)置在機床工作臺中心，使用前可查閱機床用戶手冊。,2、機床參考點 與機床坐標(biāo)系相關(guān)的另一個點稱作機床參考點（R），它指機床各運動部件在

8、各自的正方向自動退至極限的一個固定點， 該位置是在每個軸上用擋塊和限位開關(guān)預(yù)先精確地調(diào)整好的，它相對于機床原點的坐標(biāo)是一個已知數(shù)，一個固定值。每次開機啟動后，或當(dāng)機床因意外斷電、緊急制動等原因停機而重新啟動時，都應(yīng)該先讓各軸返回參考點，進行一次位置校準，以消除上次運動所帶來的位置誤差。,3、工件零點 即工件坐標(biāo)系的原點，也叫編程原點。編程時，一般選擇工件圖樣上的設(shè)計基準作為編程原點。工件原點選取原則： (1)工件原點應(yīng)選在工件圖樣的尺寸基準上。 (2)對于有對稱幾何形狀的零件，工件原點最好選在對稱中心點上。 (3) 盡量選在尺寸精度、光潔度比較高的工件表面上，這樣可以提高工件的加工精度和同

9、一批零件的一致性。 (4) 能使工件方便地裝夾、測量和檢驗。 （5）對于一般零件，選在工件外輪廓的某一角上。,車床的工件原點一般設(shè)在主軸中心線上，多定在工件的左端面或右端面。銑床的工件原點，一般設(shè)在工件外輪廓的某一個角上或工件對稱中心處，進刀深度方向上的零點，大多取在工件表面。對于形狀較復(fù)雜的工件，有時為編程方便可根據(jù)需要通過相應(yīng)的程序指令隨時改變新的工件坐標(biāo)原點；對于在一個工作臺上裝夾加工多個工件的情況，在機床功能允許的條件下，可分別設(shè)定編程原點獨立地編程，再通過工件原點預(yù)置的方法在機床上分別設(shè)定各自的工件坐標(biāo)系。,機床原點的設(shè)置（車床）,機床原點的設(shè)置（銑床）,機床參考點（車床）,編程原點（車削加工）,,編程原點（銑削加工）,,機床原點、工件原點、參考點,4、起刀點 指刀具起始運動的刀位點，亦即程序開始執(zhí)行時的刀位點。 5、刀位點 即刀具上表示刀具特征的基準點，如立銑刀、端面銑刀刀頭底面的中心；球頭銑刀是指它的球心；車刀與鏜刀的理論刀尖；鉆頭的鉆尖。,6、對刀點和換刀點 對刀點：就是在數(shù)控機床上加工零件時，刀具相對于工件運動的起點。由于程序也是從這一點開始執(zhí)行，所以對刀點也叫做“程序起點”或“起刀點”。 換刀點：指刀架轉(zhuǎn)位換刀時的位置。該點可以是某一固定點，也可以是任意設(shè)定的一點。換刀點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位時不碰工件及其他部件為準。,