數(shù)控加工程序編制培訓(xùn)課程

1、第二章第二章 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制2.5 數(shù)控加工程序?qū)嵗?零件加工工藝性分析 數(shù)控機(jī)床選擇 確定零件基準(zhǔn)和坐標(biāo)系 零件裝夾緊和定位方式確定 刀具選擇 加工方式和加工路線確定 數(shù)控編程 數(shù)控程序驗(yàn)證 滿足零件要求 零件試切削 零件實(shí)際加工 滿足零件要求 否 否 是 是 第二章第二章 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制2.5 數(shù)控加工程序?qū)嵗?（1）零件加工工藝性分析對(duì)零件的設(shè)計(jì)圖和技術(shù)要求進(jìn)行綜合分析。 （2）加工方法的選擇 選擇零件具體的加工方法和切削方式。 （3）機(jī)床的選擇 （4）工裝的選擇 （5）加工區(qū)域規(guī)劃 對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行分析，按其形狀特征、功能特征及精度、粗糙度要求將加工對(duì)

2、象劃分成數(shù)個(gè)加工區(qū)域。對(duì)加工區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃可以達(dá)到提高加工效率和加工質(zhì)量的目的。 （6）加工工藝路線規(guī)劃 合理安排零件從粗加工到精加工的數(shù)控加工工藝路線，進(jìn)行加工余量分配。 （7）刀具的選擇 根據(jù)加工零件的特點(diǎn)和精度要求，選擇合適的刀具以滿足零件加工的要求。 （8）切削參數(shù)的確定 （9）確定工件坐標(biāo)系、對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)（10）基點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算第二章第二章 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制2.5 數(shù)控加工程序?qū)嵗?2.5.1 鉆孔加工程序1孔加工程序的特點(diǎn) （1） 編程中坐標(biāo)性質(zhì)（指絕對(duì)坐標(biāo)或相對(duì)坐標(biāo)）的選擇應(yīng)與圖紙尺寸的標(biāo)注方法一致，這樣可以減少尺寸換算和保證加工精度； （2） 注意提高對(duì)刀精度

3、，如程序中需要換刀，在空間允許的情況下，換刀點(diǎn)應(yīng)盡量安排在加工點(diǎn)上； （3） 注意使用刀具補(bǔ)償功能，可以在刀具長(zhǎng)度變化時(shí)保證鉆孔深度。 （4） 在鉆孔量很大時(shí)，為了簡(jiǎn)化編程，應(yīng)使用固定循環(huán)指令和對(duì)稱功能； （5）程序的最后應(yīng)有返回原點(diǎn)檢查，以保證程序的正確性。第二章第二章 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制 2編程實(shí)例 手工編寫(xiě)下圖零件數(shù)控鉆削加工程序，選用有刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)臄?shù)控鉆床加工零件中A、B、C三個(gè)孔，材料45#鋼。（1）零件加工工藝性分析無(wú)妨礙刀具運(yùn)動(dòng)的部位，無(wú)會(huì)產(chǎn)生加工干涉或加工不到的區(qū)域，零件形狀尺寸不大，精度要求不高，三個(gè)空尺寸一樣，可用一把刀，零件上下表面平整。 （2）加工方法的

4、選擇 一次鉆削加工，有沉孔有通孔，沉孔加工到孔底時(shí)候需要停留一下保證加工可靠、到位和質(zhì)量，通孔需要多鉆一段來(lái)保證鉆通。 （3）機(jī)床的選擇 根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控鉆床即可達(dá)到要求。具體型號(hào)查手冊(cè)。 （4）工裝的選擇 以已加工過(guò)的底面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)，用通用夾具夾緊工件上面兩側(cè)邊，夾具固定于鉆床工作臺(tái)上。 （5）加工區(qū)域規(guī)劃（省） 三個(gè)孔 （6）加工工藝路線規(guī)劃 起刀點(diǎn)A孔A孔工進(jìn)起點(diǎn)A孔加工返回A孔工進(jìn)起點(diǎn)B孔工進(jìn)起點(diǎn)B孔加工返回B孔工進(jìn)起點(diǎn)C孔工進(jìn)起點(diǎn)C孔加工返回C孔返回起刀點(diǎn)。 （7）刀具的選擇 選用25的鉆頭，設(shè)為T(mén)01，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值4mm，設(shè)在01號(hào)補(bǔ)償寄存器，正補(bǔ)償。 （8

5、）切削參數(shù)的確定切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)該機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定，詳見(jiàn)加工程序。 （9）確定工件坐標(biāo)系、對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)確定以機(jī)床零點(diǎn)為工件原點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系，如圖所示。 O點(diǎn)作為對(duì)刀點(diǎn)。（10）基點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算程序清單：主程序：WM0001;N01 G54 ； 選擇坐標(biāo)系N02 G91 G00 X120.0 Y80.0； 定位到A點(diǎn)N03 G43 Z-32.0 T01 D01； 刀具快速移動(dòng)到工進(jìn) 起點(diǎn)，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償N04 S600 M03； 主軸啟動(dòng)N05 G01 Z-21.0 F1000； 加工A孔N06 G04 P2000； 孔底停留2秒N07 G00 Z21.0；

6、快速返回到工進(jìn)起點(diǎn)N08 X30.0 Y-50.0； 定位到B點(diǎn)N09 G01 Z-38.0； 加工B孔N10 G00 Z38.0； 快速返回到工進(jìn)起點(diǎn)N11 X50.0 Y30.0； 定位到C孔N12 G01 Z-25.0； 加工C孔N13 G04 P2000； 孔底停留2秒鐘N14 G00 Z57.0 D00； Z坐標(biāo)返回到程序起 點(diǎn)， 取消刀補(bǔ)N15 X-200.0 Y-60.0； X、Y坐標(biāo)返回到程序起點(diǎn)N16 M05； 主軸停止N17 M02； 程序結(jié)束第二章第二章 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制2.5 數(shù)控加工程序?qū)嵗?2.5.2 車(chē)削程序1車(chē)削加工程序的特點(diǎn) （1）關(guān)于坐標(biāo) 坐

7、標(biāo)的取法及坐標(biāo)指令。數(shù)控車(chē)床徑向?yàn)閤軸、縱向?yàn)閦軸； x和z坐標(biāo)指令，在按絕對(duì)坐標(biāo)編程時(shí)使用代碼X和Z，按增量編程時(shí)使用代碼U和W； 切削圓弧時(shí)，使用I和K表示圓心相對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量值或者使用半徑R值代替I和K值； 在一個(gè)零件的程序中或一個(gè)程序段中，可以按絕對(duì)坐標(biāo)編程，或增量坐標(biāo)編程，也可以用絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)值混合編程； X或U坐標(biāo)值，在數(shù)控車(chē)床的程序編制中是“直徑值”，即按絕對(duì)坐標(biāo)編程時(shí)，X為直徑值，按增量坐標(biāo)編程時(shí)，U為徑向?qū)嶋H位移值的兩倍，并附上方向符號(hào)。第二章第二章 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制2.5 數(shù)控加工程序?qū)嵗?2.5.2 車(chē)削程序1車(chē)削加工程序的特點(diǎn) （2）關(guān)于刀具

8、補(bǔ)償由于在實(shí)際加工中，刀具會(huì)產(chǎn)生磨損，精加工時(shí)車(chē)刀刀尖需要磨出半徑不大的圓弧，需要刀尖圓弧半徑補(bǔ)償；換刀時(shí)，由于安裝所引起的刀尖位置差異需要利用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能加以調(diào)整。 （3）關(guān)于車(chē)削固定循環(huán)功能數(shù)控車(chē)床系統(tǒng)中具備各種不同形式的固定切削循環(huán)功能。如內(nèi)、外圓柱面固定循環(huán)，內(nèi)、外錐面固定循環(huán)，端面固定循環(huán)，內(nèi)、外螺紋固定循環(huán)及組合面切削循環(huán)等，使用固定循環(huán)指令可以簡(jiǎn)化編程。車(chē)削加工一般為大余量多次切除過(guò)程，常常需要多次重復(fù)幾種固定的動(dòng)作，因此，還具有粗切循環(huán)功能。第二章第二章 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制走刀起點(diǎn)走刀終點(diǎn)第二章第二章 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制 2編程實(shí)例如圖所示工件，

9、毛坯為2565棒材，材料為45鋼。1根據(jù)零件圖樣要求、毛坯情況，確定工藝方案及加工路線1）對(duì)短軸類(lèi)零件，軸心線為工藝基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤(pán)夾持25外圓，一次裝夾完成粗精加工。2) 工步順序 粗車(chē)外圓?；静捎秒A梯切削路線，為編程時(shí)數(shù)值計(jì)算方便，圓弧部分可用同心圓車(chē)圓弧法，分三刀切完。 自右向左精車(chē)右端面及各外圓面：車(chē)右端面倒角切削螺紋外圓車(chē)16外圓車(chē)R3圓弧車(chē)22外圓。 切槽。 車(chē)螺紋。 切斷。2選擇機(jī)床設(shè)備根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床即可達(dá)到要求。故選用CJK6136D型數(shù)控臥式車(chē)床。3選擇刀具根據(jù)加工要求，選用四把刀具，T01為粗加工刀，選90外圓車(chē)刀，T02為精加工刀，選尖頭車(chē)刀

10、，T03為切槽刀，刀寬為4，T04為60螺紋刀。刀具布置如圖2-19所示。同時(shí)把四把刀在四工位自動(dòng)換刀刀架上安裝好，且都對(duì)好刀，把它們的刀偏值輸入相應(yīng)的刀具參數(shù)中。4確定切削用量切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)該機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定，詳見(jiàn)加工程序。5確定工件坐標(biāo)系、對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)確定以工件右端面與軸心線的交點(diǎn)O為工件原點(diǎn)，建立XOZ工件坐標(biāo)系，如圖2-18所示。采用手動(dòng)試切對(duì)刀方法（操作與前面介紹的數(shù)控車(chē)床對(duì)刀方法相同）把點(diǎn)O作為對(duì)刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)設(shè)置在工件坐標(biāo)系下X15、Z150處。6編寫(xiě)程序（該程序用于CJK6136D車(chē)床）按該機(jī)床規(guī)定的指令代碼和程序段格式，把加工零件的全部工藝過(guò)程

11、編寫(xiě)成程序清單。該工件的加工程序如下：（該系統(tǒng)X方向采用半徑編程）N0010 G00 Z2 S500 T01.01 M03 N0020 X11 ；粗車(chē)外圓得22N0030 G01 Z-50 F100N0040 X15N0050 G00 Z2N0060 X9.5 ；粗車(chē)外圓得19N0070 G01 Z-32 F100N0080 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ；粗車(chē)圓弧一刀得R1.5N0090 G90 G00 X15N0100 Z2N0110 X8.5 ；粗車(chē)外圓得17N0120 G01 Z-32 F100N0130 G91 G02 X2.5 Z-2.5 I2.5 K0 ；

12、粗車(chē)圓弧二刀得R3N0140 G90 G00 X15 Z150N0150 T02.02 ；精車(chē)刀，調(diào)精車(chē)刀刀偏值N0160 X0 Z2 N0170 G01 Z0 F50 S800 ；精加工N0180 X7N0190 X8 Z-1N0200 Z-32N0210 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0N0220 G90 G01 X11 Z-50N0230 G00 X15N0240 Z150N0250 T03.03 ；換切槽刀，調(diào)切槽刀刀偏值N0260 G00 X10 Z-19 S250 M03 ；割槽N0270 G01 X5.5 F80N0280 X10N0290 G00 X15 Z150N03

13、00 T04.04 ；換螺紋刀，調(diào)螺紋刀刀偏值N0310 G00 X8 Z5 S200 M03 ；至螺紋循環(huán)加工起始點(diǎn)N0320 G86 Z-17 K2 I6 R1.08 P9 N1 ；車(chē)螺紋循環(huán)N0330 G00 X15 Z150N0340 T03.03 ；換切槽刀，調(diào)切槽刀刀偏值N0350 G00 X15 Z-49 S200 M03 ；切斷N0360 G01 X0 F50N0370 G00 X15 Z150N0380 M02 第二章第二章 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制 3編程實(shí)例試編制下圖所示零件的精加工程序。材料為45鋼。解：（1）零件圖的分析：這是一個(gè)由圓弧面、外圓錐面、外圓柱面構(gòu)

14、成的特型面零件。其50 mm 外圓柱面直徑處不加工，而40 mm 外圓柱面直徑處加工精度較高，其材料為45號(hào)鋼，選擇毛坯尺寸為50 mmL110 mm 。（2）加工方案及加工路線的確定：以零件右端面中心O作為坐標(biāo)系原點(diǎn)，設(shè)定工件坐標(biāo)系。 （3）刀具和切削用量的選擇：刀具選擇1號(hào)刀具為90硬質(zhì)合金機(jī)夾偏刀?？紤]加工精度并兼顧提高刀具耐用度、機(jī)床壽命等因素。主軸轉(zhuǎn)速n=630r/min，進(jìn)給速度精車(chē)為F=0.1mm/r 。（4）尺寸計(jì)算：R14mm圓弧的圓心坐標(biāo)是：X=0，Z=-14（mm）；R5mm圓弧的圓心坐標(biāo)是： X=50， Z=-（44+20-5）=-59（mm）；第二章第二章 數(shù)控加工程

15、序編制數(shù)控加工程序編制2.5 數(shù)控加工程序?qū)嵗?2.5.3 輪廓銑削程序1輪廓銑削編程特點(diǎn) （1）數(shù)控銑床功能各異，品種繁多。選擇機(jī)床時(shí)要考慮如何最大限度地發(fā)揮數(shù)控銑床的特點(diǎn)。一般兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床用于加工平面零件輪廓，三坐標(biāo)以上的數(shù)控銑床用于三維復(fù)雜曲面加工，銑削加工中心具有多種功能，可以用于多工位、多工件和多種工藝方法的加工。 （2）數(shù)控銑床的數(shù)控裝置具有多種插補(bǔ)方法。包括直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)，極坐標(biāo)插補(bǔ)、拋物線插補(bǔ)和螺旋線插補(bǔ)等。編程時(shí)要合理地選擇這些功能，以提高加工精度和效率。第二章第二章 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制2.5 數(shù)控加工程序?qū)嵗?2.5.3 輪廓銑削程序1輪廓銑削編程特

16、點(diǎn) （3）數(shù)控銑床一般都具有刀具位置補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、刀具半徑補(bǔ)償和各種固定循環(huán)等功能，合理地使用這些功能可以簡(jiǎn)化編程。 （4）銑削和由直線、圓弧組成的平面輪廓銑削數(shù)學(xué)處理比較簡(jiǎn)單，可以手工計(jì)算。非圓曲線和曲面輪廓的銑削加工，數(shù)學(xué)處理比較復(fù)雜，一般要采用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算和自動(dòng)編程。 第二章第二章 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制 2編程實(shí)例 毛坯為707018板材，六面已粗加工過(guò)，要求數(shù)控銑出如圖3-23所示的槽，工件材料為45鋼。1根據(jù)圖樣要求、毛坯及前道工序加工情況，確定工藝方案及加工路線1）以已加工過(guò)的底面為定位基準(zhǔn)，用通用臺(tái)虎鉗夾緊工件前后兩側(cè)面，臺(tái)虎鉗固定于銑床工作臺(tái)上。2）工步順序

17、 銑刀先走兩個(gè)圓軌跡，再用左刀具半徑補(bǔ)償加工5050四角倒圓的正方形。 每次切深為2，分二次加工完。2選擇機(jī)床設(shè)備根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床即可達(dá)到要求。故選用XKN7125型數(shù)控立式銑床。3選擇刀具現(xiàn)采用10的平底立銑刀，定義為T(mén)01，并把該刀具的直徑輸入刀具參數(shù)表中。4確定切削用量切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)該機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定，詳見(jiàn)加工程序。5確定工件坐標(biāo)系和對(duì)刀點(diǎn)在XOY平面內(nèi)確定以工件中心為工件原點(diǎn)，Z方向以工件表面為工件原點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系，如圖2-23所示。采用手動(dòng)對(duì)刀方法（操作與前面介紹的數(shù)控銑床對(duì)刀方法相同）把點(diǎn)O作為對(duì)刀點(diǎn)。6編寫(xiě)程序按該機(jī)床規(guī)定的

18、指令代碼和程序段格式，把加工零件的全部工藝過(guò)程編寫(xiě)成程序清單?？紤]到加工圖示的槽，深為4，每次切深為2，分二次加工完，則為編程方便，同時(shí)減少指令條數(shù)，可采用子程序。該工件的加工程序如下（該程序用于XKN7125銑床）：AAAAN0010 G00 Z2 S800 T1 M03N0020 X15 Y0 M08N0030 L01 P1.-2 ；調(diào)一次子程序，槽深為2，N0040 L01 P1.-4 ；再調(diào)一次子程序，槽深為4N0050 G01 Z2 M09N0060 G00 X0 Y0 Z150N0070 M02 ；主程序結(jié)束L01 ；子程序開(kāi)始N0010 G01 ZP1 F80N0020 G03

19、X15 Y0 I-15 J0N0030 G01 X20N0040 G03 X20 YO I-20 J0N0050 G41 G01 X25 Y15 ；左刀補(bǔ)銑四角倒圓的正方形N0060 G03 X15 Y25 I-10 J0N0070 G01 X-15 N0080 G03 X-25 Y15 I0 J-10N0090 G01 Y-15N0100 G03 X-15 Y-25 I10 J0N0110 G01 X15N0120 G03 X25 Y-15 I0 J10N0130 G01 Y0N0140 G40 G01 X15 Y0 ；左刀補(bǔ)取消N0150 RET ；子程序結(jié)束 第二章第二章 數(shù)控加工程序編

20、制數(shù)控加工程序編制 3編程實(shí)例試編制如圖所示零件的加工程序。工件材料為45鋼。1）解答思路：遇到編程題時(shí)，一定要按編程的步驟，首先將主要的編程思路和中間的分析結(jié)果清晰描述出來(lái)，然后再編制程序，程序一定要有注釋。解：根據(jù)圖紙要求確定加工工藝如下：（i） 加工方式：立銑。（ii） 加工設(shè)備和材料：HNC-21/22M 數(shù)控系統(tǒng)的鉆銑床；6mm 厚的鋁板或塑料板。（iii） 加工刀具：直徑12 的立銑刀。（iv） 切削用量：參照工藝手冊(cè)有關(guān)資料選擇主軸轉(zhuǎn)速600rpm，進(jìn)給速度200mm/min。（v） 工藝路線：工藝路線如圖箭頭所示。（vi） 定位夾緊：過(guò)20 孔用螺栓通過(guò)墊塊安裝在工作臺(tái)上。用3

21、0的立銑刀銑削工件輪廓，已知工作原點(diǎn)O（90，60），機(jī)床原點(diǎn)M（0，0），工件尺寸及加工路線如圖所示，試按絕對(duì)坐標(biāo)完成數(shù)控銑削手工編程。（主軸轉(zhuǎn)速為300rpm，進(jìn)給速度為150mm/min,機(jī)床具有刀具半徑補(bǔ)償功能）2） 加工程序的編制（i） 確定工件坐標(biāo)系：選擇凸輪大圓的圓心為工件坐標(biāo)系X、Y 軸零點(diǎn)，工件表面為Z 軸零點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系。（ii） 數(shù)學(xué)處理：在編制程序之前要計(jì)算每一圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)和終點(diǎn)坐標(biāo)值，有了坐標(biāo)值方能正式編程。計(jì)算過(guò)程此處不再贅述，算得的基點(diǎn)坐標(biāo)分別為:F (18.856, 36.667），E （28.284,10.000），D （28.284,10.000），C

22、 （18.856, 36.667）。3）零件程序編制根據(jù)算得的基點(diǎn)和設(shè)定的工件坐標(biāo)系，編制零件程序。%2000 ；定義零件程序號(hào)#101=6； 12 的立銑刀N01 G92 X0 Y0 Z35 ；建立工件坐標(biāo)系 N02 G90 G00 X60 Y50 ；快速到S 點(diǎn)上方 N03 G01 Z7.0 M03 F500 S600；到點(diǎn)SN04 G01 G42 D101 X0 Y50 F200；由點(diǎn)S 到點(diǎn)A，建立刀補(bǔ) N05 G03 Y50 J50；加工圓弧ABN06 G03 X18.856 Y-36.667 R20.0 ；加工圓弧BC N07 G01 X28.284 Y-10.0 ；加工直線CDN08 G03 X28.284 Y10.0 R3