数控机床与编程讲义5课件.ppt

1、1吉林大学珠海学院机电工程系2第五章加工程序编制的工艺基础本讲主要内容手工及自动编程的基本知识加工程序的结构加工工艺路线设计及数值计算3 5.概述 5.手工编程的基础知识 5.数控加工工艺设计 5.编程中的数值计算 5.数控工艺文件的编写 5.自动编程介绍 5.高速切削技术4 数控加工工艺 是采用数控机床加工零件时所运用的方法和手段的总和。5轮廓铣削67数控加工工艺主要包括以下几个方面内容：1.对数控加工的合理性分析，选择并确定数控加工内容；2.对零件图进行的数控加工工艺分析；3.进行数控加工的工艺设计；4.对零件图进行数学处理；5.编写零件的加工程序单；6.程序的校验与修改；7.首件试加工与

2、现场问题处理；8.数控加工工艺文件的完善和归档。85.2.1 数控编程的基本概念数控编程的基本概念 把零件的把零件的工艺过程工艺过程、工艺参数工艺参数、机床的运动机床的运动以及以及刀具位移量刀具位移量等信息等信息用数控语言记录在程序单上，并经用数控语言记录在程序单上，并经校核的全过程。校核的全过程。92.2.加工程序的编制方法加工程序的编制方法手工编程 自动编程105.2.2 手工编程的方法和步骤1.分析零件图样和工艺处理2.数学处理3.编写零件加工程序单 4.输入数控系统 5.程序检验和首件试加工 115.2.3 5.2.3 加工程序的结构与格式加工程序的结构与格式1.1.加工程序的结构加工

3、程序的结构 程序开始部分程序开始部分 O O 或或%若干程序段若干程序段 整个程序的核心整个程序的核心（指令（指令程程序段序段程序内容）程序内容）程序结束部分程序结束部分 M02M02、M30M30或或M99M99（子（子程序结束）程序结束）1213O O20012001；(程序号程序号)N10N10 G50 X200 Z150 T0100 G50 X200 Z150 T0100；(建立工件坐标系，建立工件坐标系，选择选择T01T01号刀号刀)N20N20 G96 S150 M03 G96 S150 M03；(恒线速设定，主轴正转恒线速设定，主轴正转)N25N25 G50 S2000 G50

4、S2000；(设定主轴最高转速设定主轴最高转速)N30N30 G00 X20 Z6 T0101 G00 X20 Z6 T0101；(建立刀具补偿建立刀具补偿)N40N40 G01 Z-30 F0.25 G01 Z-30 F0.25；(2020圆柱加工圆柱加工)N50N50 X50 X50；(5050轴肩加工轴肩加工)N60N60 X60 Z-70 X60 Z-70；(5050圆锥加工圆锥加工)N70N70 X90 X90；(6060轴肩加工轴肩加工)N80N80 G00 X200 Z150 T00 M05 G00 X200 Z150 T00 M05；(刀具回位刀具回位)N90N90 M02 M

5、02；(程序结束程序结束)程序内容程序内容14p程序段程序段 程序段程序段 是代码格式编程的基本单位，是代码格式编程的基本单位，程序被执行时程序段通常可指令数控机程序被执行时程序段通常可指令数控机床完成一个动作床完成一个动作 N20 G96 S150 M03；15程序段的组成程序段的组成：程序段号程序段号若干个数据字若干个数据字数据字是控制系统的是控制系统的具体指令具体指令由地址符、特殊文字和数字集合而成，它代表机床的一个位置或一个它代表机床的一个位置或一个动作动作 程序段结束符程序段结束符16 _ _G_G_X_X_U_U_Q_Q_Y_Y_V_V_P_P_Z_Z_W_W_R_R_I_J_I_

6、J_K_R_K_R_F_F_S_S_T_T_M_M_LFLF程序程序段号段号准备准备功能功能尺尺 寸寸 字字进给进给功能功能主轴主轴功能功能刀具刀具功能功能辅助辅助功能功能结结束束符符常见程序段格式常见程序段格式 17p 字符字符 字符就是数控系统进行存储或传送的记号。字符就是数控系统进行存储或传送的记号。一般分四类：一般分四类：a)a)文字文字大写的个英文字母；大写的个英文字母；b)b)数字和小数点数字和小数点；c)c)符号符号即即“”和和“”；d)d)功能字符功能字符程序开始及结束符、程序段结程序开始及结束符、程序段结束符、机床控制暂停符和机床控制恢复符束符、机床控制暂停符和机床控制恢复符

7、等。等。18机 能 地址码 说明 程 序 号O程序名程序名程 序 段 号 N顺序名顺序名 准 备 功 能指定一种动作（直线、圆弧指定一种动作（直线、圆弧等）等）尺 寸 字X，Y，Z，U，V，W，A，B，C坐标轴移动指令坐标轴移动指令I，J，K圆弧中心坐标圆弧中心坐标R圆弧半径圆弧半径进 给 功 能F每分钟或每转进给量每分钟或每转进给量主 轴 速 度 功 能S主轴速度主轴速度刀 具 功 能T刀具编号刀具编号辅 助 功 能 机床控制开机床控制开/关关B分度工作台等分度工作台等偏 移 量 号，偏移量量号偏移量量号暂 停P，暂停时间暂停时间程 序 号 指 定子程序号子程序号重 复 次 数子程序重复次数

8、子程序重复次数参 数，固定循环参数固定循环参数 19机 能 地址码 说明 指令值范围程 序 号O程序名程序名19999程 序 段 号 N顺序名顺序名 199999准 备 功 能指定一种动作（直线、圆弧等）指定一种动作（直线、圆弧等）099尺 寸 字X，Y，Z，U，V，W，A，B，C坐标轴移动指令坐标轴移动指令99999.999I，J，K圆弧中心坐标圆弧中心坐标R圆弧半径圆弧半径进 给 功 能F每分钟或每转进给量每分钟或每转进给量1240000mm/min或或0.001500.00mm/r主 轴 速 度 功 能S主轴速度主轴速度020000r/min刀 具 功 能T刀具编号刀具编号0999999

9、99辅 助 功 能 机床控制开机床控制开/关关099999999B分度工作台等分度工作台等099999999偏 移 量 号，偏移量量号偏移量量号0400暂 停P，暂停时间暂停时间099999.999程 序 号 指 定子程序号子程序号19999重 复 次 数子程序重复次数子程序重复次数19999参 数，固定循环参数固定循环参数 20 程序段的格式可分为固定顺序程序段格式、分隔符程序格式和可变程序段格式。最常用的是地址可变程序段格式，简称字地址程序格式。其形式如下：N_G_X_Y_Z_ F_S_T_M_N_G_X_Y_Z_ F_S_T_M_；21例如：N10 G01 X40 Z0 F0.2N10

10、G01 X40 Z0 F0.2；其中：N N 为程序段地址码，用于指令程序段号；G G 为指令动作方式的准备功能地址；G01 G01 为直线插补指令；X X 为坐标轴地址，后面的数字表示刀具移动的目标点坐标；F F 为进给量指令地址，后面的数字表示进给量。22p子程序子程序 零件数控加工程序可由主程序和子程序组成。23 用子程序方式加工的零件24 子程序应用范围：子程序应用范围：a)工件上有若干个相同的轮廓形状；b)加工中经常出现或具有相同的加工路线；c)某一个轮廓或形状需要分层加工；d)独立的加工工步。255.2.4 5.2.4 加工程序指令代码加工程序指令代码1.1.程序段号程序段号 N

11、N 又称程序段名，由地址N和数字组成。262.2.G G功能功能 G指令是使数控机床建立起某种加工指令方式，如规定刀具和工件的相对运动轨迹(即规定插补功能)、刀具补偿、固定循环、机床坐标系、坐标平面等多种加工功能。27G代码可分成两类：模态模态和非模态非模态 模态指令 又称续效指令 另外所有的另外所有的F F、S S、T T指令和部分指令和部分MM代代码都属于模态指令。码都属于模态指令。非模态指令28表表5-1 G代码代码(JB/T32081999)29表表5-1 G代码代码(JB/T32081999)30表表5-1 G代码代码(JB/T32081999)31 G代码代码(JB/T320819

12、99)注：1.#号：如选做特殊用途，必须在程序格式说明中加以说明；2.如在直线切削中无刀具补偿，则G4352可定做其它内容；3.表中带括号（d）的表示可以被同栏中无括号的字母d注销 或代替，也可被有括号（d)注销或代替。G功能字FANUC系统SIEMENS系统G00快速移动点定位快速移动点定位G01直线插补直线插补G02顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补G03逆时针圆弧插补逆时针圆弧插补G04暂停暂停G05-通过中间点圆弧插补G17XY平面选择XY平面选择G18ZX平面选择ZX平面选择G19YZ平面选择YZ平面选择G32螺纹切削-G33-恒螺距螺纹切削G40刀具补偿注销刀具补偿注销G41刀具补偿左刀

13、具补偿左G42刀具补偿右刀具补偿右G43刀具长度补偿正-G44刀具长度补偿负-G49刀具长度补偿注销-G50主轴最高转速限制-G54G59加工坐标系设定零点偏置FANUCFANUC与与SIEMENSSIEMENS系统系统G G功能对比功能对比G65用户宏指令-G70精加工循环英制G71外圆粗切循环米制G72端面粗切循环-G73封闭切削循环-G74深孔钻循环-G75外径切槽循环-G76复合螺纹切削循环-G80撤销固定循环撤销固定循环G81定点钻孔循环固定循环G90绝对值编程绝对尺寸G91增量值编程增量尺寸G92螺纹切削循环主轴转速极限G94每分钟进给量直线进给率G95每转进给量旋转进给率G96恒

14、线速控制恒线速度G97恒线速取消注销G96G98返回起始平面-G99返回R平面-FANUCFANUC与与SIEMENSSIEMENS系统系统G G功能对比功能对比343.3.S S功能功能 S指令用来指定指定主轴转速主轴转速，用字母及后面的14位数字表示。有恒转速(单位为r/min)和恒线速(单位为m/min，设定，取消)两种指令方式 S指令是模态指令354.4.进给功能进给功能(F(F功能功能)F指令为进给速度指令进给速度指令，用来指定坐标轴移动进给的速度 G94G94（每分钟进给）（每分钟进给）G95G95（主轴每转进给）（主轴每转进给）,主要用于数控车削主要用于数控车削 指令在螺纹切削中

15、用于指定螺纹导程 F指令为模态代码365.T功能功能 T指令 用于选择所需的刀具，同时还可用来指定刀具补偿号37T指令用法：加工中心 程序中的T代码后的数字直接表示所选择的刀具号码，如T12，表示12号刀 数控车床 程序中的T代码后的数字既包含所选择的刀具号，也包含刀具补偿号，如T0102，表示选择01号刀，调用02号刀补参数386.6.辅助功能辅助功能(M(M指令指令)辅助功能指令 用于指定主轴启停 M03、M04、M05主轴正反转冷却液的开关 M07、M08、M09工件或刀具的夹紧与松开 M10、M11刀具的更换 M0639 辅助功能 由指令地址符M和后面的两位数字组成，也有M00M99共

16、100种。M指令 也有模态指令与非模态指令。40 辅助功能辅助功能M代码代码(JB/T32081999)代码模态功能代码模态功能M00M00程序停止M11*松开M01M01计划停止M12不指定M02M02程序结束M13*主轴顺时针方向，切削液开M03M03*主轴顺时针旋转M14*主轴逆时针方向，切削液开M04M04*主轴逆时针旋转M15正运动M05M05*主轴停止M16负运动M06M06换刀M17M18不指定M07M07*号切削液开M19*主轴定向停止M08M08*号切削液开M20M29永不指定M09M09*切削液关M30M30纸带结束M10*夹紧M31互锁旁路41代码模态功能代码模态功能M3

17、2M35#不指定M52M54#不指定M36#进给范围M55#刀具直线位移，位置M37#进给范围M56#刀具直线位移，位置M38#主轴速度范围M57M59#不指定M39#主轴速度范围M60更换工作M40M45#不指定M61*工件直线位移，位置M46M47#不指定M62*工件直线位移，位置M48*注销M63M70#不指定M49#进给率修正旁路M71*工作角度位移，位置M50#号切削液开M72*工作角度位移，位置M51#号切削液开M73M89#不指定M90M99#永不指定辅助功能辅助功能M M代码代码(JB/T32081999)(JB/T32081999)42常用M指令如下：M00M00、M01M0

18、1、MO2MO2、M03M03、M04M04、M05M05、M06M06、M07M07、M08M08、M09M09、M30M3043常用M指令如下：(1)M00M00程序停止指令。M00使程序停止在本段状态，不执行下段。执行完含有M00的程序段后，机床的主轴、进给、冷却都自动停止，但全部现存的模态信息保持不变，重按控制面板上的循环启动键，便可继续执行后续程序。44M00指令可用于自动加工过程中停车进行测量工件尺寸、工件调头、手动变速等操作。45常用M指令：(2)M01M01计划停止指令。M01与M00相似，不同的是必须预先在控制面板上按下“任选停止”键，当执行到M01时程序才停止；否则，机床仍

19、不停地继续执行后续的程序段。该指令常用于工件尺寸的停机抽样检查等，当检查完成后，可按启动键继续执行以后的程序。46(3)M02M02程序结束指令。用此指令使主轴、进给、冷却全部停止，并使机床复位。M02必须出现在程序的最后一个程序段中，表示加工程序全部结束。(4)M03M03、M04M04、M05M05主轴正/反转、停止指令。M03表示主轴正转，M04表示主轴反转，M05表示主轴停止。47(5)M06M06换刀指令。该指令用于具有自动换刀装置的机床。（6）M07M07、M08M08、M09M09分别为雾状冷却液、液状冷却液开及冷却液停的指令。（7）M30M30程序结束 它与M02功能虽相似，但

20、M30可使程序返回到开始状态。487.坐标字 坐标字在程序段中主要用来指令机床上刀具运动到达的坐标位置，表示暂停时间等功能。49坐标字由坐标地址符及数字组成，且按一定顺序进行排列。各坐标轴的地址符按下列顺序排列：X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、D、E50 地 址 码 意 义 X-Y-Z-基本直线坐标轴尺寸 U-V-W-第一组附加直线坐标轴尺寸 P-Q-R-第二组附加直线坐标轴尺寸 A-B-C-绕X、Y、Z旋转坐标轴尺寸 I-J-K-圆弧圆心的坐标尺寸 D-E-附加旋转坐标轴尺寸 R-圆弧半径值地址符含义地址符含义 518.程序段结束标志符 写在每个程序段之后，表示程序结束。当用

21、EIA标准代码时，结束符为“CR”，用ISO标准代码时为“NL”或“LF”。有的用符号“；”或“*”表示。在编写程序单时可以不书写程序段结束符号，输入时，CNC会自动加上。52u机械加工工艺过程机械加工工艺过程 是指用材料去除材料去除方法改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使其成为达到设计要求设计要求的过程。53数控加工工艺的特点：数控加工工艺的特点：工艺内容设计十分具体工艺设计非常严密操作程序化相当严格机床的合理应用5.3数控加工工艺设计数控加工的特点54 数控编程的主要工作 就是把加工过程中刀具移动的位置按一定的顺序和方式编写成程序单，输入机床的控制系统，操纵加工过程。刀具移动位置是根据零件图

22、纸，按照已经确定的加工路线和允许的加工误差（即容差容差：用插补线段逼近实际轮廓曲线时允许存在的误差）计算出来的。555.4.1 基点与节点的坐标计算 基点 就是构成零件轮廓的各相邻几何元素之间的交点或切点。56 零件的轮廓是由许多不同的几何要素所组成，如直线、圆弧、二次曲线等，各几何要素之间的连接点称为基点。基点坐标是编程中必需的重要数据。A、B、C、D、E为基点。57节点 是在满足容差要求条件下用若干插补线段（如直线段或圆弧段等）去逼近实际轮廓曲线时，相邻两插补线段的交点。一般称基点和节点为切削点切削点，即刀具切削部位必须切到的点。585.4.2 刀具中心轨迹的计算 刀具中心位置是刀具相对于

23、每个切削点刀具中心所处的位置。对于没有刀具偏置功能的数控系统，应计算出相对于基点和节点的刀具中心位置轨迹。对于具有刀具偏置功能的数控系统，加工某些内腔型面时，往往也要求计算出刀具中心轨迹的坐标数据。595.4.3 手工编程的辅助计算 增量计算增量计算 对于增量坐标的数控系统，应计算出后一节点相对前一节点的增量值。辅助程序段的数值计算辅助程序段的数值计算 对刀点到切入点的程序段，以及切削完毕后返回到对刀点的程序均属辅助程序段。在填写程序单之前，辅助程序段的数据也应预先确定。605.4.4 平面轮廓基点坐标计算1.直线、圆弧类零件的数学处理 数控机床一般都具有直线插补和圆弧插补的功能，因此对于由直

24、线、圆弧组成的平面轮廓零件，它的数值计算比较简单，主要是基点的计算。基点坐标的计算一般比较简单，可根据零件图样给定的尺寸，运用代数、几何、三角、解析几何的有关知识，直接计算出数值。61 直线与圆弧的交点计算 如图所示，已知直线方程为y=kx+b，求以点（x0，y0）为圆心，半径为R的圆与该直线的交点坐标（xc，yc）。直线方程与圆方程联立，得联立方程组：经推算后给出标准计算公式如下：bkxyRyyxx22020)()(21kA2202000)()(2RybxCxybkBAACBBxC242bkxyCCCx（求 较大者时取“”）62 上式也可用于求解直线与圆相切时的切点坐标。当直线与圆相切时，取

25、B24AC=0，此时 =B/（2A），其余计算公式不变。直线与圆相切求切点坐标Cx 如图所示，已知圆外一点（x1，y1)的直线L与一个已知圆相切，已知圆心坐标为（x0，y0)，半径为R，求切点坐标（xc，yc)63计算公式如下：x=x0-x1 y=y0-y1xyarctan1222arcsinyxR21cossin00RyyRxxcc计算时，2为有向角。另外，在计算（x c，y c)时，其“”号的选取则取决于x c，y c相对于x0、y0所处的象限位置。64 圆弧与圆弧相交或相切 如图所示，已知两相交圆的圆心坐标及半径分别为（x1，y1），R1；（x2，y2），R2，求其交点坐标（x c，y

26、c）。联立两圆方程：O1O2(x1，y1)(x2，y2)R2R1(x c，y c)C222222212121)()()()(RyyxxRyyxx12xxx12yyy2)()(212121222222RyxRyxD经推算可给出标准计算公式如下：6521yxA112xyxyDyB212121RxyDyCAACBBxC242yxxDyCC（求（求x x c c较大值时取较大值时取“”）当两圆相切时，B24AC=0，因此上式也可用于求两圆相切的切点。66下面举例说明下面举例说明a)a)增量值计算增量值计算67(1)(1)刀具路线刀具路线SABSAB，计算方法为：，计算方法为：X XA A=32=322

27、0tan3020tan30=32=3211.547=20.45311.547=20.453X XB B=20sin60=20sin60=17.321=17.321Y YB B=20=2020cos6020cos60=10=1068(2)(2)刀具路线刀具路线BCDEBCDE，计算方法为：，计算方法为：X XC C=25=25(20sin60(20sin6020tan3020tan30)(15sin60(15sin6015 tan3015 tan30)=14.896)=14.896Y YC C=XCtan60=XCtan60=25.801=25.801X XD D=15sin60=15sin60

28、=12.990=12.990Y YD D=15=1515cos6015cos60=7.5=7.5X XE E=24=2415 tan3015 tan30=15.340=15.34069(3)(3)刀具路线刀具路线EFGHEFGH，计算方法为：，计算方法为：X XF F=20=2015 cos6015 cos60=22.5=22.5Y YF F=20 tan60=20 tan6015sin6015sin60=21.651=21.651X XG G=15 cos60=15 cos6015 cos3015 cos30=20.450=20.450Y YG G=15sin60=15sin6015sin3

29、015sin30=5.49=5.49X XH H=43.3=43.315cos3015cos30=30.310=30.310Y YH H=25=2515sin3015sin30=17.5=17.570b)绝对值计算实例：71X XA A=1010cos30=8.66YA=30+10sin30=35XB=10 cos30=8.66YB=30+10sin30=35XC=30 cos30+10 cos30=34.641YC=30sin30+10sin30=10XD=30 cos30=25.981YD=30sin30 1025XE=30 cos30=25.981YE=30sin30 1025XF=30

30、 cos30 10 cos30=34.641YF=30sin30+10sin30=1072 非圆曲线处理方法非圆曲线处理方法 数控系统一般都只有直线和圆弧插补功能，这种机床无法直接加工除直线和圆弧以外的曲线，如渐开线、椭圆、双曲线、阿基米德螺旋线、抛物线等。对于这些非圆曲线轮廓，只有用直线或圆弧去逼近它，即将轮廓曲线按编程允许的误差分割成许多小段，再用直线或圆弧去逼近这些小段。逼近线段与非圆曲线的交点或切点称为节点，对这种轮廓进行数学计算，其实质就是计算各节点的坐标。73 例如，对下图所示的曲线用直线逼近时，其交点A、B、C、D、E、F等即为节点。745.5.数控工艺文件的编写数控工艺文件的编

31、写 在编制工艺文件前，应当对工件的毛坯质量、刀辅具系统、夹具状况、机床的性能特点进行调查研究，熟悉和掌握涉及数控加工的有关技术信息，力求编出高质量的工艺文件来。5.数控工艺文件的编写755.5.1数控加工工艺文件的格式几种常用的数控加工工艺文件格式如下：1.数控加工编程任务书数控加工编程任务书是在编写加工程序前完成的工艺说明性技术文件。该文件指定了所加工零件使用的机床型号、数控系统型号，记载并说明了工艺人员对数控加工工序的技术要求、工序说明、毛坯尺寸或预加工后的加工余量，以及加工中使用工、夹、量、刀具的意见等。5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式76（厂名）数控编程任务书任务

32、书编号零件名称零件图号机床型号数控系统工序名称工序号加工内容编制 校对 审核 年月日共页第页填写主要说明几对数控加工工序的技术要求5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式 数控加工编程任务书772.数控加工工序卡 数控加工工序卡是用于指导工人操作的工艺指令性技术文件。它是在产品加工工艺过程卡的基础上，针对每道数控加工工序的内容描述数控加工工艺参数和操作信息的一种工艺文件，是编制加工程序的工艺依据。5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式2.数控加工工序卡78（厂名）数控加工工序卡数控加工工序卡零件名称零件图号车间工序号工序名称工件材料机床型号数控系统机床编号毛坯尺寸

33、程序名编程原点工位器具夹具名称量具名称工序工时准终单件工步号工步内容加工面刀具号刀具规格主轴转速（r/min)进给量(mm/min)背吃刀量（mm）加工方式切削工时123编制 审核 批准 年 月 日共 页第 页数控加工工序卡数控加工工序卡793.数控加工刀具卡与配套卡 数控加工刀具卡是指导编写加工程序和操作机床时输入刀具参数工作的工艺指令性技术文件，其式样因工厂刀具管理差异不尽相同。数控加工刀具配合使用的还的刀具配套卡。在刀具配套卡中绘有刀具配套简图和相关配套零件目录，它主要包括刀辅具名称、规格型号等内容。5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式3.数控加工刀具卡与配套卡80（厂

34、名）数控加工刀具卡零件名称零件图号工步号刀具号刀具名称刀柄型号刀具偏置号D、H加工表面刀片型号备注直径长度刃数编制 审核 批准 年 月 日共 页第 页数控加工刀具卡数控加工刀具卡5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式3.数控加工刀具卡与配套卡81（刀具简图）（厂名）数控刀具配套卡零件名称零件图号程序号刀具编号刀具名称车间加工设备刀具的组成序号123编制 审核 批准 年 月 日共 页第 页数控刀具配套卡数控刀具配套卡5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式3.数控加工刀具卡与配套卡824.数控加工走刀路线图 数控加工走刀路线是指刀具相对于工件运动的轨迹，也称加工路线

35、或刀位轨迹图，它是编程人员进行数值计算、编制程序、审查程序和修改程序的工艺说明性技术文件。5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式4.数控加工走刀路线图83(厂名）数控加工走刀路线图零件图号工序名称程序号工序号工步号机床型号数控系统刀具号刀补号刀尖半径刀具长度坐标点（坐标值）（某一工步的走到路线图）编制 校对 审核 年 月 日共 页第 页5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式4.数控加工走刀路线图数控加工走刀路线图数控加工走刀路线图845.加工程序单 加工程序单是数控机床运动的指令集合，也是加工作业指令性技术文件。该文件记录了数控加工的工艺过程、切削用量、刀具位移

36、、刀具尺寸以及机床运动的全过程。5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式5.加工程序单85NGXZIKFSTMCR程序注释N0010010206CR定义刀具N0020G00G90G5450100CR设定坐标系，绝对值编程N003050003CR主轴正转500r/min.N0090G00100CR返回Z向初始位置N010030CR程序结束 加工程序单加工程序单零件名称：_ 零件图号：_ 工序名称：_ 工序编号：_编制：_校对：_审核：_日期：_年_月_日 共_页 第_页O_5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式 5.加工程序单86 加工程序单加工程序单零件名称：_

37、零件图号：_ 工序名称：_ 工序编号：_编制：_校对：_审核：_日期：_年_月_日 共_页 第_页O_程序段号程序内容程序注释N0010T0102 M06定义刀具N0020G00 G90 G54 X50 Z100设定坐标系，绝对值编程N0030S500 M03主轴正转500r/min.N0090G00 Z100返回Z向初始位置N0100M30程序结束5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式5.加工程序单876.加工程序说明卡加工程序说明卡是与加工程序单配套使用的工艺说明性技术文件。根据应用实践，一般应对加工程序做出说明的主要内容如下：所用数控设备及数控系统型号，数控系统软件的版本

38、号；整个加工程序的内容安排（相当于工步内容说明与工步顺序、加工操作类型）；工件相对于机床的坐标方向及位置、工件装夹方式、找正工件的方法；5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式6.加工程序说明卡88对刀点（编程原点）位置及允许的对刀误差；刀具起刀点、退刀点及进退刀方式、安全高度、换刀点坐标位置；镜像加工使用的对称轴；所用刀具的补偿方式（左补偿、右补偿、长度补偿）及刀具半径、长度补偿号，必须按实际刀具半径（或长度）加大（或缩小）补偿值的设置方法等；5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式6.加工程序说明卡89对程序中编入的子程序的功能说明；特殊程序段的说明，例如，需要

39、在加工中更换夹紧点（挪动压板）的计划停止程序段号，中间测量用的计划停止段号等；其他需要说明的问题等。5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式6.加工程序说明卡90厂名加工程序说明卡加工程序说明卡工序名称工序号NC程序号机床型号数控系统加工批量零件名称零件图号编制 校对 审核 年 月 日共 页第 页5.数控工艺文件的编写5.5.1数控加工工艺文件的格式6.加工程序说明卡加工程序说明卡加工程序说明卡915.5.2数控加工工艺文件的编写要求编写数控加工工艺文件是数控加工工艺设计任务中非常重要的一项工作。它在生产中通常可作的指导操作者正确按程序加工，保证加工工艺的严肃性、生产操规范性，同

40、时也对产品的质量起保证作用。5.数控工艺文件的编写5.5.2数控加工工艺文件的编写要求92数控加工工艺文件编写的基本要求：选择与加工内容相适应的工艺文件格式；字迹工整，文字表达言简意赅；工艺简图清晰，尺寸标注准确无误；需要说明的内容要交代完整；文图相符，文实相符，不互相矛盾；当加工程序更改时，相应工艺文件要同时更改；加工程序和工艺文件要统一编号，及时存档。5.数控工艺文件的编写5.5.2数控加工工艺文件的编写要求935.5.35.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析典型零件数控铣床加工工艺分析实例实例 如图所示为平面槽形凸轮零件，其外部轮廓尺寸已经由前道工序加工完，本工序的任务是在铣床上加工槽与

41、孔。零件材料为HT200，其数控铣床加工工艺分析如下：5.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例94加工槽与孔 零件材料为HT200（灰口铸铁（灰口铸铁,抗拉强度抗拉强度200200）5.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例951.1.零件图工艺分析零件图工艺分析 凸轮槽形内、外轮廓由直线、圆弧直线、圆弧组成，几何元素之间关系描述清楚完整；凸轮槽侧面与 20、12两个内孔表面粗糙度要求较高，为Ra1.6。凸轮槽内外轮廓面和20孔与底面有垂直度要求。零件材料为HT2OO，切削加工性能较好。5.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实

42、例96 根据上述分析，凸轮槽内、外轮廓及20、12两个孔的加工应分粗、精加工两个阶段进行，以保证表面粗糙度要求。同时以底面A定位，提高装夹刚度以满足垂直度要求。5.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例972.2.确定装夹方案确定装夹方案 根据零件的结构特点，加工20、12两个孔时，以底面A定位(必要时可设工艺孔)，采用螺旋压板机构夹紧。加工凸轮槽内外轮廓时，采用“一面两孔”方式定位，即以底面A和 20、12两个孔为定位基准。5.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例98 为此，设计一面两销专用夹具，在垫块上分别精镗20、12两个定位销安装孔，孔距为

43、65mm，垫块平面度为0.04mm。装夹示意如图所示。采用双螺母夹紧，提高装夹刚性，防止铣削时振动。5.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例995.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例1003.3.确定加工顺序及进给路线确定加工顺序及进给路线 加工顺序的拟定按照基面先行、先粗后精的原则确定：因此应先加工用作定位基准的20、12两个孔;然后再加工凸轮槽内外轮廓表面；为保证加工精度，粗、精加工应分开，其中20、12两个孔的加工采用钻孔粗铰精铰方案；5.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例1013.3.确定加工顺序及进给路线确定

44、加工顺序及进给路线 进给路线包括平面进给和深度进给两部分；深度进给有两种方法一种是在XOZ平面(或YOZ平面)来回铣削逐渐进刀到既定深度；另一种方法是先打个工艺孔，然后从工艺孔进刀到既定深度。5.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例102 平面进给时，外凸轮廓从切线方向切入，内凹轮廓从过渡圆弧切入。为使凸轮槽表面具有较好的表面质量，采用顺铣方式铣削，对外凸轮廓，按顺时针方向铣削，对内凹轮廓逆时针方向铣削；5.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例1034.4.刀具选择刀具选择 根据零件的结构特点，铣削凸轮槽内、外轮廓时，铣刀直径受槽宽限制，取为6m

45、m，粗加工选用6高速钢立铣刀，精加工选用6硬质合金立铣刀。所选刀具及其加工表面见下表：平面槽形凸轮数控加工刀具卡片。5.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例1045.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例（厂名）数控加工刀具卡零件名称平面槽型凸轮零件图号MC011序号刀具号刀 具加工表面备注规格名称刀柄型号刀长1T015NC点钻BT40JZM10钻5mm中心钻2T0219.8钻头BT40M2454520孔预钻3T0311.9钻头BT40JZM133012孔预钻4T0420铰刀BT40MW2554529孔精加工5T0512铰刀BT40MW255301

46、2孔精加工6T0690倒角铣刀BT40M24520孔倒角1.545倒角7T076立铣刀BT40Q166520粗加工凸轮槽内外轮廓高速钢8T086立铣刀BT40Q166520精加工凸轮槽内外轮廓硬质合金编制 审核 批准 年月日共 1 页 第 1 页平面槽型凸轮数控加工刀具卡1055.5.切削用量的选择切削用量的选择 凸轮槽内、外轮廓精加工时留0.1mm铣削余量，精铰 20、12两个孔时留0.05mm铰削余量。选择主轴转速与进给速度时，先查切削用量手册，确定切削速度与每齿进给量，然后按式vc=dn/1000，v=nZfz，计算主轴转速与进给速度(计算过程从略)。5.数控工艺文件的编写5.5.3典型

47、零件数控铣床加工工艺分析实例1066.6.填写数控加工工序卡片填写数控加工工序卡片 将各工步的加工内容、所用刀具和切削用量填入:平面槽形凸轮数控加工工序卡片。5.数控工艺文件的编写5.5.3典型零件数控铣床加工工艺分析实例107（厂名）数控加工工序卡数控加工工序卡产品名称零件名称零件图号平面槽型凸轮MCT01011工序号程序编号夹具名称设备名称数控系统车间003O1200O1500螺旋压板XK5025FANUC 0M机加一工步号工步内容刀具号刀具规格mm主轴转速r/min进给速度mm/mm背吃刀量mm备注1A面定位钻5中心钻（2处）T01575535自动2钻 19.8孔T0219.840240

48、自动3钻 11.9孔T0311.940240自动4铰 20孔T0420130200.2自动5铰 12孔T0512130200.2自动6 20孔倒角1.545T0690402手动7一面两孔定位粗铣凸轮内轮廓T076780404自动8粗铣凸轮外轮廓T076780404自动9精铣凸轮内轮廓T08614952014自动10精铣凸轮外轮廓T08614952014自动11反面装夹，铣 20孔另一侧倒角1.545T0690402手动编制审核批准年 月 日共 1 页第 1 页1085.6.1 自动编程的概念是利用通用计算机和相应前置、后置处理软件，对工件源程序或CAD图形进行处理，以得到加工程序的一种方法。1

49、091.APT数控语言自动编程APT是一种自动编程工具（Automatically Programmed Tool）的简称，是一种对工件、刀具的几何形状及刀具相对于工件的运动等进行定义时所用的一种接近于英语的符号语言。把用APT语言书写的零件加工程序输入计算机，经计算机的APT语言编程系统编译产生刀位文件（CLDATA file），然后进行数控后置处理，生成数控系统能接受的零件数控加工程序的过程，称为APT语言自动编程。110APT自动编程语言的发展 1955年推出 APT 1958年完成 APT，适用于曲线自动编程 1961年提出 APTIII，适用于35坐标立体曲面自动编程 70年代推出

50、APTIV，适用于自由曲面自动编程 在APT的基础上，世界各工业国家也各自发展了各具特色的数控语言系统。德 国 EXAPT、日 本 FAPT和HAPT、法 国 IFAPT、意大利 MODAPT，中 国 SKC、ZCX等。1112.CAD/CAM集成系统自动编程图形交互编程方法CAD/CAM集成系统自动编程 主要特点是零件的几何形状可在零件设计阶段采用CAD/CAM集成系统的几何设计模块在图形方式下进行定义、显示和修改，最终得到零件的几何模型。112 数控编程的一般过程包括刀具的定义或选择，刀具相对于零件表面的运动方式的定义，切削加工参数的确定，走刀轨迹的生成，加工过程的动态图形仿真显示、程序验