1、第三章第三章数控数控加工程序的编制加工程序的编制第一节第一节 数控车床的程序编制数控车床的程序编制第二节第二节 数控铣床与加工中心的程序编制数控铣床与加工中心的程序编制第三节第三节 自动编程简介自动编程简介第一节第一节 数控车床的程序编制数控车床的程序编制一、数控车床的编程特点一、数控车床的编程特点（1）在一个程序段中，可采用绝对值编程、）在一个程序段中，可采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程。增量值编程或二者混合编程。（2）许多数控车床用）许多数控车床用X、Z表示绝对坐标表示绝对坐标指令，用指令，用U、W表示增量坐标指令，而不表示增量坐标指令，而不用用G90、G91指令指令如：如：G00
2、X30W40；（3）直径方向用绝对值编程时，）直径方向用绝对值编程时，X以直径以直径值表示，用增量值编程时，以径向实际位值表示，用增量值编程时，以径向实际位移量的两倍值表示；移量的两倍值表示；G00X80Z155（G00U-120W-195）100,350）(40,155)（4）为了提高工件的径向尺寸）为了提高工件的径向尺寸精度，精度，X向的脉冲当量取向的脉冲当量取Z向的向的一半；一半；（5）数控装置具备不同形式的固定）数控装置具备不同形式的固定循环功能，可进行多次重复循环切循环功能，可进行多次重复循环切削；削；针对有较大的切削余量的工件针对有较大的切削余量的工件.（6）编制圆头刀程序时，需要
3、对刀）编制圆头刀程序时，需要对刀具半径进行补偿；具半径进行补偿；（7）第三坐标指令）第三坐标指令I、K在不同的程序段在不同的程序段中作用也不相同。中作用也不相同。I、K在圆弧切削时表在圆弧切削时表示示圆心相对于圆弧起点的坐标位置圆心相对于圆弧起点的坐标位置，而，而在自动循环指令的程序中，在自动循环指令的程序中，I、K坐标则坐标则用来表示用来表示每次循环的进刀量每次循环的进刀量。二、车削固定循环功能二、车削固定循环功能(不做详细介绍不做详细介绍)1 1、柱面循环指令、柱面循环指令2 2、螺纹循环指令、螺纹循环指令3 3、复合式粗车循环指令、复合式粗车循环指令例：例：G81 X_Z_K_F_；端面
4、切削循环指令端面切削循环指令XZ快移快移切削切削CBA三、车削加工编程实例三、车削加工编程实例 下图为一车削加工的零件图。图中下图为一车削加工的零件图。图中 85mm外圆不加工，要求编制其精加工程序。外圆不加工，要求编制其精加工程序。程序编制的步骤：程序编制的步骤：1、依据图纸要求，确定工艺方案依据图纸要求，确定工艺方案（1）从右到左切削零件的外轮廓面）从右到左切削零件的外轮廓面路线：路线：倒角倒角切削螺纹的实际外圆切削螺纹的实际外圆切削锥度部分切削锥度部分车削车削 62mm的外圆的外圆倒角倒角车车 80mm的外圆的外圆切削圆弧部分切削圆弧部分车车 80mm外圆外圆。（2）切）切3 45mm的
5、槽。的槽。（3）车车M481.5的螺纹的螺纹2、选择刀具并画刀具布置图、选择刀具并画刀具布置图 选用三把刀具。选用三把刀具。1号刀车外圆，号刀车外圆，2号号刀切槽，刀切槽，3号刀车螺纹。号刀车螺纹。3、选择切削用量、选择切削用量 精车外轮廓主轴转速选为精车外轮廓主轴转速选为630r/min，进给速度选为进给速度选为150mm/min 车槽时的主轴转速选为车槽时的主轴转速选为315r/min，进给速度选为进给速度选为100mm/min;车螺纹时，主轴转速为车螺纹时，主轴转速为200r/min，进给速度为进给速度为1.50mm/r。4、编写程序单、编写程序单选择工件坐标系，确定换刀点位置。选择工件
6、坐标系，确定换刀点位置。zx对刀点对刀点N001 G92 X200.0 Z350.0;N002 G00 X41.8 Z292.0 S630 T11 M03 M08;顺时针顺时针开冷却液开冷却液N003 G01 X47.8 Z289.0 F150倒角倒角N004 U0 W-59.0;N005 X50.0 W0;N006 X62.0 W-60.0;锥度锥度N007 U0 Z155.0;段段N008 X78.0 W0;退刀退刀N009 X80.0 W-1.0;倒角倒角N010 U0 W-19.0;N011 G02 U0 W-60.0 I63.25 K-30.0;N012 G01 U0 Z65.0;N
7、013 X90.0 W0;N014 G00 X200.0 Z350.0 T10 M05 M09;主轴停止，主轴停止，切削液关切削液关退刀退刀N015 X51.0 Z230.0 S315 T22 M03 M08;N016 G01 X45.0 W0 F100;切槽切槽N017 G04 U5.0;延迟延迟N018 G00 X51.0 W0;退刀退刀N019 X200.0 Z350.0 T20 M05 M09;退刀退刀N020 X52.0 Z296.0 S200 T33 M03 M08;N021 G33 X47.2 Z231.5 F1.5;车螺纹车螺纹N022 X46.6;N023 X46.1;N02
8、4 X45.8N025 G00 X200.0 Z350.0 T30 M02;退至起点退至起点第二章第二章 数控铣床与加工中心的程序编制数控铣床与加工中心的程序编制一、数控铣床的编程特点一、数控铣床的编程特点（1）使用数控铣床的目的在于：）使用数控铣床的目的在于：解决复杂的和难加工的工解决复杂的和难加工的工件的加工问题件的加工问题；（2）采用数控铣床加工可提高加工效）采用数控铣床加工可提高加工效率；率；（3）数控铣床的数控装置具有多种插）数控铣床的数控装置具有多种插补方式，编程时要合理充分选择这补方式，编程时要合理充分选择这些功能，以提高加工精度和效率；些功能，以提高加工精度和效率；（4）数控铣
9、床编程时要考虑如何最大）数控铣床编程时要考虑如何最大限度地发挥数控铣床的特点：限度地发挥数控铣床的特点：n二坐标联动数控铣床用于加工平面二坐标联动数控铣床用于加工平面零件轮廓；零件轮廓；n三坐标以上的数控铣床用于难度较三坐标以上的数控铣床用于难度较大的复杂工件的立体轮廓加工；大的复杂工件的立体轮廓加工；（4）程序编制时要充分利用数）程序编制时要充分利用数控铣床齐全的功能，如刀具控铣床齐全的功能，如刀具补偿、固定循环、对称加工补偿、固定循环、对称加工等功能；等功能；（5）复杂轮廓一般要采用计算机辅）复杂轮廓一般要采用计算机辅助计算和自动编程。助计算和自动编程。二、数控铣床编程中的特殊功能指令二、
10、数控铣床编程中的特殊功能指令（1）工件坐标系设定指令）工件坐标系设定指令 G54G59 G54G59无需在程序段中给出工件无需在程序段中给出工件坐标系与机床坐标系的偏置值，而是安坐标系与机床坐标系的偏置值，而是安装工件后测量出工件坐标系原点相对机装工件后测量出工件坐标系原点相对机床坐标系原点在床坐标系原点在X、Y、Z向上的偏置值，向上的偏置值，然后用手动方式输入到数控系统的工件然后用手动方式输入到数控系统的工件坐标系偏置值存储器中。系统在执行程坐标系偏置值存储器中。系统在执行程序时，从存储器中读取数值，并按照工序时，从存储器中读取数值，并按照工件坐标系中的坐标值运动。件坐标系中的坐标值运动。例
11、如：例如：YZXG54原点原点YZXG59原点原点工件零点偏置工件零点偏置YZX机床坐标系机床坐标系.N10 G54 G90 G00 X30 Y40N20 G59N30 G00X30 Y30.要求：从当前点要求：从当前点AB（2）镜像加工指令）镜像加工指令对对 称称 图图 形形 常用的镜像加工指令有：常用的镜像加工指令有：.131211 NGGG循环次数循环次数镜像加工结束的程序段号镜像加工结束的程序段号镜像加工开始的程序段号镜像加工开始的程序段号（3）常用的孔加工循环指令）常用的孔加工循环指令G代码代码孔加工动作孔加工动作在孔底的动作在孔底的动作刀具返回方式刀具返回方式用途用途G73间歇进给
12、间歇进给快速快速高速深孔往复排屑钻高速深孔往复排屑钻G74切削进给切削进给暂停、主轴正转暂停、主轴正转切削进给切削进给攻左旋螺纹攻左旋螺纹G76切削进给切削进给主轴定向停止、刀主轴定向停止、刀具位移具位移快速快速精镗孔精镗孔G80取消固定循环取消固定循环G81切削进给切削进给快速快速钻孔钻孔G82切削进给切削进给暂停暂停快速快速孔、镗阶梯孔孔、镗阶梯孔常用的固定循环指令常用的固定循环指令G代码代码孔加工动作孔加工动作在孔底的动作在孔底的动作刀具返回方式刀具返回方式用途用途G83切削进给切削进给快速快速深孔往复排屑钻深孔往复排屑钻G84切削进给切削进给暂停、主轴反转暂停、主轴反转切削进给切削进给
13、攻右旋螺纹攻右旋螺纹G85切削进给切削进给切削进给切削进给精镗孔精镗孔G86切削进给切削进给主轴停止主轴停止快速快速镗孔镗孔G87切削进给切削进给主轴停止主轴停止快速返回快速返回反镗孔反镗孔G88切削进给切削进给暂停、主轴停止暂停、主轴停止手动操作手动操作镗孔镗孔G89切削进给切削进给暂停暂停切削进给切削进给精精 镗阶梯孔镗阶梯孔例：例：采用固定循环方式加工采用固定循环方式加工37个个 10的通孔，的通孔，孔的分布孔的分布如图所示，试编写加工程序。如图所示，试编写加工程序。10 2017.321=1060O固定循环加工固定循环加工N01 G90 G80 G92 X0.Y0.Z100.；N02
14、G00 X-30.Y51.963 M03 S800;10 2017.321=1060OxyN03 Z20.M08 F40;10 2017.321=1060ON04 G91 G81 G99 X20.Z-18.R-17.L4;10 2017.321=1060ON05 X10.Y-17.321;10 2017.321=1060ON06 X-20.L4;10 2017.321=1060ON07 X-10.Y-17.321;10 2017.321=1060ON08 X20.L5;10 2017.321=1060ON09 X10.Y-17.321;10 2017.321=1060ON10 X20.L6;1
15、0 2017.321=1060ON11 X10.Y-17.321;10 2017.321=1060ON12 X20.L5;10 2017.321=1060ON13 X-10.Y-17.321;10 2017.321=1060ON14 X-20.L4;10 2017.321=1060ON15 X10.Y-17.321;10 2017.321=1060ON16 X20.L3;10 2017.321=1060ON17 G80 M09;10 2017.321=1060ON18 G90 G00 Z100.;10 2017.321=1060ON19 X0.Y0.M05;N20 M30;10 2017.32
16、1=1060O孔加工注意事项：孔加工注意事项：孔加工循环指令是模态指令，孔加工数据孔加工循环指令是模态指令，孔加工数据也是模态值；也是模态值；撤消孔加工固定循环指令为撤消孔加工固定循环指令为G80，此外，此外，G00、G01、G02、G03也可起撤消作用；也可起撤消作用；孔加工固定循环指令执行前，必须先用孔加工固定循环指令执行前，必须先用M指令使主轴转动；指令使主轴转动；孔加工中，刀具长度补偿指令在刀具至孔加工中，刀具长度补偿指令在刀具至R点时生效点时生效三、数控铣床加工实例三、数控铣床加工实例 如图所示的一盖板零件，试编制其零件加工程序。如图所示的一盖板零件，试编制其零件加工程序。（见（见书
17、书P62）分析：分析：工件坐标系原点定在工件左下角的工件坐标系原点定在工件左下角的A点。点。对刀点选择在工件坐标系中的位置为：对刀点选择在工件坐标系中的位置为：(-25,10,40）刀具的切入点为刀具的切入点为B点；点；刀具中心的走刀路线为：刀具中心的走刀路线为：对刀点对刀点1对刀点对刀点2 bcc下刀点下刀点2下刀点下刀点1各基点及圆心坐标如下：各基点及圆心坐标如下：A(0,0)B(0,40)C(14.96,70)D(43.54,70)E(102,64)F(150,40)G(170,40)H(170,0)O1(70,40)O2(150,100)O0001N01 G92 X-25.0 Y10.
18、0 Z40.0;建立工件坐标系建立工件坐标系N02 G90 G00 Z-16.0 S300 M03;刀具到刀具到2点点N03 G41 G01 X0 Y40.0 F100 D91 M08;到到B点点N04 X14.96 Y70.0;到到C点点N05 X43.54;到到D点点N06 G02 X102.0 Y64.0 I26.46 J-30.0;加工圆弧段加工圆弧段DEN07 G03 X150.0 Y40.0 I48.0 J36.0;加工圆弧段加工圆弧段EFN08 G01 X170.0;加工直线段加工直线段FGN09 Y0;加工直线段加工直线段GHN10 X0;加工直线段加工直线段HAN11 Y40
19、.0;加工直线段加工直线段ABN12 G00 G40 X-25.0 Y10.0 Z40.0 M09;N13 M02;快速回到点快速回到点1程序结束程序结束例：铣削加工如图所示零件例：铣削加工如图所示零件xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20要求：要求：1）同一把铣刀分粗加工和精加工完成，留给精加同一把铣刀分粗加工和精加工完成，留给精加工的余量为工的余量为0.5mm。2）数控机床具有刀具半径补偿功能。铣刀直径为：）数控机床具有刀具半径补偿功能。铣刀直径为：20mm。3）粗加工进给速度为粗加工进给速度为80mm/min，速度功能字采用，速度功能字采用直接表示法，主
20、轴转速为：直接表示法，主轴转速为：500rpm，逆时针方，逆时针方向旋转；精加工进给速度为向旋转；精加工进给速度为160mm/min，主轴转，主轴转速为：速为：1500rpm。要求：要求：4）加工过程打开）加工过程打开1号冷却液。号冷却液。5）用绝对尺寸按）用绝对尺寸按ABCDEFA方向加工方向加工O120N100 G92X0Y0；N102 G90G40G80G17；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20取消循环取消循环指定指定XY平面平面N104 G42G00X70Y40S500M04D01;D01=10.5xy2R1070 30 30 3070R20 40
21、 35ABCDFE20主轴逆时针转主轴逆时针转刀具右偏刀具右偏N106 G01X100F80M08；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE201号冷却液开号冷却液开N107 Y75；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N110 X130；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N114 X130Y40；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N116 X160；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N118 Y95；xy2R1070
22、 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N120 X90；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N122 G03X70Y75I0Y-20；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N124 G01 Y40；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N126 X100S1500F160D02;D02=10 xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N128 G01Y60；N132 X120Y70；N136 X130Y40；N138 X160；N140 Y95
23、；N142 X90；N144 G03X70Y75I0Y-20；N146 G01Y40；N148 G40G00X0Y0；N150 M02；四、加工中心的编程特点四、加工中心的编程特点 数控加工中心是一种带有数控加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具，对工件刀库并能自动更换刀具，对工件能够在一定的范围内进行多种加能够在一定的范围内进行多种加工操作的数控机床工操作的数控机床；在加工中心上加工零件的特点在加工中心上加工零件的特点是：是：被加工零件经过一次装夹后，数控被加工零件经过一次装夹后，数控系统能控制机床按不同的工序自动选择系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具；自动控制该机床主轴转速、和更
24、换刀具；自动控制该机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，连续地对工件各加工面自它辅助功能，连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、动地进行钻孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。铣削等多工序加工。（实例）（实例）加工中心编程具有以下特点加工中心编程具有以下特点：（1）首先应进行合理的工艺分析；）首先应进行合理的工艺分析；（2）根据加工、批量等情况，决定采用自）根据加工、批量等情况，决定采用自动换刀还是手动换刀；动换刀还是手动换刀；一般当加工批量在一般当加工批量在10件以上，而刀件以上，而刀具更换又比较频繁时，采用自动换
25、刀；具更换又比较频繁时，采用自动换刀；（3）自动换刀要留出足够的换刀空间；）自动换刀要留出足够的换刀空间；（4）尽量采用刀具机外预调，并将测量尺）尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数；运行程序前，及时修改刀具补偿参数；（5）对于编好的程序，必须进行认真检查，）对于编好的程序，必须进行认真检查，并于加工前安排好试运行。并于加工前安排好试运行。（6）尽量把不同工序内容的程序，分别安）尽量把不同工序内容的程序，分别安排到不同的子程序中。排到不同的子程序中。（7）一般应使一把刀具尽可能担任较多的）一般应使一
26、把刀具尽可能担任较多的表面加工，且进给路线设计得应合理。表面加工，且进给路线设计得应合理。第三节第三节 自动编程简介自动编程简介一、自动编程的概念及类型一、自动编程的概念及类型 程序编制的大部分或全部工作是由计算程序编制的大部分或全部工作是由计算机来完成的。机来完成的。按编程信息的输入与计算机对信息的处理按编程信息的输入与计算机对信息的处理方式的不同，可分为：方式的不同，可分为：n以自动编程语言为基础以自动编程语言为基础的自动编程方法的自动编程方法n以计算机绘图为基础的以计算机绘图为基础的自动编程方法。自动编程方法。以语言为基础的自动编程方法以语言为基础的自动编程方法 在编程时编程人员是依据所
27、用数控语言在编程时编程人员是依据所用数控语言的编程手册以及零件图样，以语言的形式表的编程手册以及零件图样，以语言的形式表达出加工的全部内容，然后再把这些内容全达出加工的全部内容，然后再把这些内容全部输入到计算机中进行处理，制作出可直接部输入到计算机中进行处理，制作出可直接用于数控机床的数控加工程序用于数控机床的数控加工程序主要软件有：主要软件有：n美国的美国的APTn日本的日本的FAPTn德国的德国的EXAPT等；等；特点：特点：其编程方法直观性差，编其编程方法直观性差，编程过程比较复杂，使用不够方程过程比较复杂，使用不够方便，属于早期的数控自动编程便，属于早期的数控自动编程语言。语言。例如：
28、例如：PARTNO N/C360 APT SAMPLE PARI PROGRAMSP=POINT/0,0,0L1=LINE/4,0,0,4,8,0PT=PONT/4,0,8,0,0L2=LINE/PT,ATANGL,45L3=LINE/8,12,0,12,12,0L4=LINE/14,5,0,14,10,0以计算机绘图为基础的自动编程方法以计算机绘图为基础的自动编程方法 在编程时编程人员首先对零件图样在编程时编程人员首先对零件图样进行工艺分析，确定构图方案，然后即进行工艺分析，确定构图方案，然后即可利用自动编程软件本身的自动绘图及可利用自动编程软件本身的自动绘图及CAD功能，在功能，在CRT屏
29、幕上以人机对话的屏幕上以人机对话的方式构建出几何图形，接着还需要利用方式构建出几何图形，接着还需要利用自动编程软件的自动编程软件的CAM功能，才能制作出功能，才能制作出数控加工程序。数控加工程序。特点：特点：这种编程方式又称为图形交互这种编程方式又称为图形交互式自动编程，是一种式自动编程，是一种CAD与与CAM高高度结合的自动编程系统。度结合的自动编程系统。主要软件有：主要软件有：nPro/EnCimatronnMasterCAMnUGII等。等。Pro/E实例实例二、自动编程技术的新进展二、自动编程技术的新进展1、在线编程、在线编程2、实物编程、实物编程3、语音编程、语音编程4、视觉编程、视觉编程 作业:3-13
