數(shù)控車床編程基礎(chǔ)知識(shí)論述

數(shù)控車工(高級(jí))沈建峰虞俊主編第三章

數(shù)控車床編程基礎(chǔ)

了解數(shù)控編程的定義、分類及步驟；掌握數(shù)控車床坐標(biāo)系的確定方法；掌握數(shù)控編程的基本功能指令；掌握數(shù)控機(jī)床的編程規(guī)則；掌握數(shù)控編程過程中基點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)的計(jì)算方法；掌握數(shù)控車床一般工件的編程方法；掌握數(shù)控車床刀具補(bǔ)償功能進(jìn)行編程的方法。第三章數(shù)控車床編程基礎(chǔ)目錄第三章數(shù)控車床編程基礎(chǔ)

一、絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)二、米制與英制編程三、小數(shù)點(diǎn)編程第六節(jié)手工編程中的數(shù)學(xué)處理一、數(shù)值計(jì)算的內(nèi)容二、基點(diǎn)計(jì)算方法三、非圓曲線節(jié)點(diǎn)的擬合計(jì)算第七節(jié)一般工件的編程方法一、常用插補(bǔ)G指令介紹二、與坐標(biāo)系相關(guān)的功能指令三、常用M功能指令規(guī)則四、編程實(shí)例第八節(jié)刀具補(bǔ)償功能的編程方法一、數(shù)控車床用刀具的交換功能二、刀具補(bǔ)償功能三、編程實(shí)例復(fù)習(xí)思考題

第一節(jié)數(shù)控編程概述一、數(shù)控編程的定義二、數(shù)控編程的分類三、數(shù)控車床的編程特點(diǎn)與要求第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)一、機(jī)床坐標(biāo)系二、工件坐標(biāo)系第三節(jié)數(shù)控加工程序的格式與組成一、程序的組成二、程序段的組成第四節(jié)數(shù)控機(jī)床的有關(guān)功能一、準(zhǔn)備功能二、輔助功能三、其他功能四、常用功能指令的屬性第五節(jié)數(shù)控機(jī)床的編程規(guī)則第一節(jié)數(shù)控編程概述一、數(shù)控編程的定義

數(shù)控編程的過程不僅僅單一指編寫數(shù)控加工指令的過程，它還包括從零件分析到編寫加工指令再到制成控制介質(zhì)以及程序校核的全過程。二、數(shù)控編程的分類

手工編程具有編程快速及時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是不能進(jìn)行復(fù)雜曲面的編程。手工編程比較適合批量較大、形狀簡(jiǎn)單、計(jì)算方便、輪廓由直線或圓弧組成的零件的加工。1.手工編程第一節(jié)數(shù)控編程概述

二、數(shù)控編程的分類

圖3-1數(shù)控編程的步驟第一節(jié)數(shù)控編程概述

二、數(shù)控編程的分類

2.自動(dòng)編程

自動(dòng)編程是指用計(jì)算機(jī)或編程器編制數(shù)控加工程序的過程。自動(dòng)編程的優(yōu)點(diǎn)是效率高，程序正確性好。

自動(dòng)編程較適合于編制形狀復(fù)雜零件的加工程序，如：模具加工、多軸聯(lián)動(dòng)加工等場(chǎng)合。

三、數(shù)控車床的編程特點(diǎn)與要求

(1)混合編程(2)徑向尺寸以直徑量表示(3)徑向加工精度高(4)固定循環(huán)簡(jiǎn)化編程(5)刀尖圓弧半徑補(bǔ)償（6）采用刀具位置補(bǔ)償?shù)谝还?jié)數(shù)控編程概述第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)

為了確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和移動(dòng)距離，就要在機(jī)床上建立一個(gè)坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系就叫機(jī)床坐標(biāo)系，也叫標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系。

在確定機(jī)床坐標(biāo)系的方向時(shí)規(guī)定：永遠(yuǎn)假定刀具相對(duì)于靜止的工件而運(yùn)動(dòng)。對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系的方向，統(tǒng)一規(guī)定增大工件與刀具間距離的方向?yàn)檎较颉?/p>

（1）Z坐標(biāo)方向其主軸及與主軸軸線平行的坐標(biāo)軸都稱為Z坐標(biāo)軸（簡(jiǎn)稱Z軸）。（2）X坐標(biāo)方向水平方向并垂直于Z軸。（3）Y坐標(biāo)方向Y坐標(biāo)垂直于X、Z坐標(biāo)軸（4）旋轉(zhuǎn)軸方向一、機(jī)床坐標(biāo)系1.機(jī)床坐標(biāo)系的定義2.機(jī)床坐標(biāo)系中的規(guī)定3.機(jī)床坐標(biāo)系的方向第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)

一、機(jī)床坐標(biāo)系（1）機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定的點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已調(diào)整好，一般情況下不允許用戶進(jìn)行更改，因此它是一個(gè)固定的點(diǎn)。（2）機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床上一個(gè)特殊位置的點(diǎn)。通常，數(shù)控車床的第一參考點(diǎn)一般位于刀架正向移動(dòng)的極限點(diǎn)位置,并由機(jī)械擋塊來確定其具體的位置。對(duì)于大多數(shù)數(shù)控機(jī)床，開機(jī)第一步總是先使機(jī)床返回參考點(diǎn)（即所謂的機(jī)床回零）。4.機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn)第二節(jié)數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的坐坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)一、機(jī)床床坐標(biāo)系系圖3-2右手笛卡卡兒坐標(biāo)標(biāo)系統(tǒng)第二節(jié)數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的坐坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)這種針對(duì)對(duì)某一工工件并根根據(jù)零件件圖樣建建立的坐坐標(biāo)系稱稱為工件件坐標(biāo)系系（亦稱稱編程坐坐標(biāo)系））。一、機(jī)床床坐標(biāo)系系這種針對(duì)對(duì)某一工工件并根根據(jù)零件件圖樣建建立的坐坐標(biāo)系稱稱為工件件坐標(biāo)系系（亦稱稱編程坐坐標(biāo)系））。工件坐標(biāo)標(biāo)系原點(diǎn)點(diǎn)在圖中中以符號(hào)號(hào)“”表表示。二、工件件坐標(biāo)系系1.工件坐標(biāo)標(biāo)系1.工件坐標(biāo)標(biāo)系2.工件坐標(biāo)標(biāo)系原點(diǎn)點(diǎn)第三節(jié)數(shù)數(shù)控加加工程序序的格式式與組成成一、程序序的組成成一個(gè)完整整的程序序由程序序號(hào)、程程序內(nèi)容容和程序序結(jié)束三三部分組組成，如如下所示示：O0001；程程序序號(hào)N10G98G40G21；N20T0101；N30G00X100.0Z100.0；程程序序內(nèi)容N40M03S800；……N200G00X100.0Z100.0；N210M30；程程序結(jié)束束第三節(jié)數(shù)數(shù)控加加工程序序的格式式與組成成一、程序序的組成成（1）程序號(hào)號(hào)程序號(hào)寫寫在程序序的最前前面，必必須單獨(dú)獨(dú)占一行行。FANUC系統(tǒng)程序序號(hào)的書書寫格式式為O×××××SIEMENS系統(tǒng)中，，程序號(hào)號(hào)由任意意字母、、數(shù)字和和下劃線線組成。。（2）程序內(nèi)內(nèi)容整個(gè)加工工程序的的核心。。（3）程序結(jié)結(jié)束必須寫在在程序的的最后。。第三節(jié)數(shù)數(shù)控加加工程序序的格式式與組成成二、程序序段的組組成（1）程序段段基本格格式通常情況況下，程程序段格格式有使使用地址址符程序序段格式式、使用用分隔符的程序序段格式式、固定定程序段段格式三三種。NGXYZFSTMLF程序準(zhǔn)準(zhǔn)備備尺尺寸字進(jìn)進(jìn)給給主主軸軸刀刀具輔輔助助結(jié)結(jié)束束段號(hào)功功能能功功能功功能能功功能標(biāo)標(biāo)記如N50G01X30.0Z30.0F100S800T01M03第三節(jié)數(shù)數(shù)控加加工程序序的格式式與組成成二、程序序段的組組成（2）程序段段的組成成1）程序段段號(hào)。程程序段在在存儲(chǔ)器器內(nèi)以輸輸入的先先后順序序排列，，而程序序的執(zhí)行行是嚴(yán)格格按信息息在存儲(chǔ)儲(chǔ)器內(nèi)的的先后順順序一段段一段地地執(zhí)行，，也就是是說程序序在系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行行的先后后次序與與程序段段序號(hào)無無關(guān)。2）程序段內(nèi)內(nèi)容。6個(gè)基本要素素，即準(zhǔn)備備功能字、、尺寸功能能字、進(jìn)給給功能字、、主軸功能能字、刀具具功能字、、輔助功能能字。3）程序段結(jié)結(jié)束。程序序段以結(jié)束束標(biāo)記“CR（或LF）”結(jié)束，實(shí)際際使用時(shí)，，常用符號(hào)號(hào)“；”或“＊”表示“CR（或LF）”。第三節(jié)數(shù)數(shù)控加工程程序的格式式與組成二、程序段段的組成（3）程序的斜斜杠跳躍（4）程序段注注釋FANUC系統(tǒng)的程序序注釋用“（））”括起來，SIEMENS系統(tǒng)的程序注釋釋則跟在“；”之后。第四節(jié)數(shù)數(shù)控機(jī)床的的有關(guān)功能能一、準(zhǔn)備功功能G功能或G指令，是用用于數(shù)控機(jī)機(jī)床做好某某些準(zhǔn)備動(dòng)動(dòng)作的指令令。它由地址G和后面的兩兩位數(shù)字組組成，從G00～G99共100種，雖然從從G00～G99共有100種G指令，但并并不是每種種指令都有有實(shí)際意義義.二、輔助功功能M功能或M指令。它由由地址M和后面的兩兩位數(shù)字組組成，從M00～M99共100種。在同一程序序段中，既既有M指令又有其其他指令時(shí)時(shí)，M指令與其他他指令執(zhí)行的先先后次序由由機(jī)床系統(tǒng)統(tǒng)參數(shù)設(shè)定定。第四節(jié)數(shù)數(shù)控機(jī)床的的有關(guān)功能能三、其他功功能T功能。（1）T4位數(shù)法T后的4位數(shù)中前兩兩位數(shù)用于于指定刀具具號(hào)，后兩兩位數(shù)用于于指定刀具補(bǔ)償存儲(chǔ)儲(chǔ)器號(hào)，刀刀具號(hào)與刀刀具補(bǔ)償存存儲(chǔ)器號(hào)不不一定要相相同。（2）T2位數(shù)法目前FANUC系統(tǒng)和國(guó)產(chǎn)產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)控控車床采用用T4位數(shù)法；絕絕大多數(shù)的加工中心心及SIEMENS系統(tǒng)數(shù)控車車床采用T2位數(shù)法。1.坐標(biāo)功能2.刀具功能第四節(jié)數(shù)數(shù)控機(jī)床的的有關(guān)功能能三、其他功功能（1）每分鐘進(jìn)進(jìn)給直線運(yùn)動(dòng)的的單位為mm/min；如果主軸軸是回轉(zhuǎn)軸軸，則其單單位為°/min。準(zhǔn)備功能能字G98（數(shù)控銑床床及部分?jǐn)?shù)數(shù)控車床系系統(tǒng)采用G94）來指定。。（2）每轉(zhuǎn)進(jìn)給給單位為mm/r，準(zhǔn)備功能能字G99（數(shù)控銑床床及部分?jǐn)?shù)數(shù)控車床系系統(tǒng)采用G95）來指定。。3.進(jìn)給功能第四節(jié)數(shù)數(shù)控機(jī)床的的有關(guān)功能能三、其他功功能S功能（1）轉(zhuǎn)速S單位是r/min,準(zhǔn)備功能G97來指定（2）恒線速度度v單位為m/min，用準(zhǔn)備功功能G96來指定。式中v——切削線速度度，單位為為m/min；D——刀具直徑，，單位為mm；n——主軸轉(zhuǎn)速，，單位為r/min。在實(shí)際操作作過程中，，可通過機(jī)機(jī)床操作面面板上的主主軸倍率開開關(guān)來對(duì)主主軸轉(zhuǎn)速值值進(jìn)行修正正，一般其其調(diào)整范圍圍為50%-120%。4.主軸功能第四節(jié)數(shù)數(shù)控機(jī)床的的有關(guān)功能能三、其他功功能圖3-10線速度與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速關(guān)系第四節(jié)數(shù)數(shù)控機(jī)床的的有關(guān)功能能三、其他功功能（3）主軸的啟啟、停輔助功能M03/M04/M05進(jìn)行控制（1）指令分組組就是將系統(tǒng)統(tǒng)中不能同同時(shí)執(zhí)行的的指令分為為一組，并并以編號(hào)區(qū)區(qū)別。對(duì)于不同組組的指令，，在同一程程序段內(nèi)可可以進(jìn)行不不同的組合合。而同組組指令則應(yīng)應(yīng)避免編入入同一程序序段內(nèi)，以以免引起混混淆。四、常用功功能指令的的屬性第四四節(jié)節(jié)數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的有有關(guān)關(guān)功功能能（2）模模態(tài)態(tài)指指令令（又又稱稱為為續(xù)續(xù)效效指指令令））表表示示該該指指令令一一經(jīng)經(jīng)在在一一個(gè)個(gè)程程序序段段中中指指定定，，在在接接下下來來的的程程序序段段中中一一直直持持續(xù)續(xù)有有效效，，直直到到出出現(xiàn)現(xiàn)同同組組的的另另一一個(gè)個(gè)指指令令時(shí)時(shí)，，該該指指令令才才失失效效。。對(duì)于于模模態(tài)態(tài)指指令令與與非非模模態(tài)態(tài)指指令令的的具具體體規(guī)規(guī)定定，，通通常常情情況況下下，，絕絕大大部部分分的的G指令令與與所所有有的的F、S、T指令令均均為為模模態(tài)態(tài)指指令令，，M指令令的的情情況況比比較較復(fù)復(fù)雜雜，，請(qǐng)請(qǐng)查查閱閱有有關(guān)關(guān)系系統(tǒng)統(tǒng)出出廠廠說說明明書書。。（3）開開機(jī)機(jī)默默認(rèn)認(rèn)指指令令四、、常常用用功功能能指指令令的的屬屬性性第五五節(jié)節(jié)數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的編編程程規(guī)規(guī)則則一、、絕絕對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)與與增增量量坐坐標(biāo)標(biāo)(1)FANUC系統(tǒng)統(tǒng)中中的的絕絕對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)與與增增量量坐坐標(biāo)標(biāo)直接接以以地地址址符符X、Z組成成的的坐坐標(biāo)標(biāo)功功能能字字表表示示絕絕對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)，，而而用用地地址址符符U、W組成成的的坐坐標(biāo)標(biāo)功功能能字字表表示示增增量量坐坐標(biāo)標(biāo)。。FANUC數(shù)控控車車床床可可不不能能用用G90/G91指令令來來指指定定絕絕對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)與與增增量量坐坐標(biāo)標(biāo)。。(2)SIEMENS系統(tǒng)統(tǒng)中中的的絕絕對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)與與增增量量坐坐標(biāo)標(biāo)絕對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)用用指指令令G90表示示，，增增量量坐坐標(biāo)標(biāo)用用G91表示示。。第五五節(jié)節(jié)數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的編編程程規(guī)規(guī)則則數(shù)字字單單位位以以米米制制為為例例分分為為兩兩種種，，一一種種是是以以mm為單單位位，，另另一一種種是是以脈脈沖沖當(dāng)當(dāng)量量即即機(jī)機(jī)床床的的最最小小輸輸入入單單位位為為單單位位，，現(xiàn)現(xiàn)在在大大多多數(shù)數(shù)機(jī)機(jī)床床常常用用的的脈沖沖當(dāng)當(dāng)量量為為0.001mm。數(shù)控控編編程程時(shí)時(shí)，，不不管管那那種種系系統(tǒng)統(tǒng)，，為為保保證證程程序序的的正正確確性性，，最最好好不不要要省省略略小小數(shù)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)的的輸輸入入。。二、、米米制制與與英英制制編編程程如FANUC系統(tǒng)統(tǒng)采采用用G21/G20來進(jìn)進(jìn)行行米米、、英英制制的的切切換換，，而而SIEMENS系統(tǒng)統(tǒng)和和A-B系統(tǒng)統(tǒng)則則采采用用G71/G70來進(jìn)進(jìn)行行米米、、英英制制的的切切換換。。三、、小小數(shù)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)編編程程第六六節(jié)節(jié)手手工工編編程程中中的的數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)處處理理（1）基基點(diǎn)點(diǎn)的的概概念念構(gòu)成成零零件件輪輪廓廓的的這這些些不不同同幾幾何何元元素素的的連連接接點(diǎn)點(diǎn)稱稱為為基基點(diǎn)點(diǎn)，，顯顯然然，，相相鄰鄰基基點(diǎn)點(diǎn)間間只只能能是是一一個(gè)個(gè)幾幾何何元元素素。。（2）節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的的概概念念與與計(jì)計(jì)算算擬合合線線段段的的交交點(diǎn)點(diǎn)或或切切點(diǎn)點(diǎn)就就稱稱為為節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)。。這種種根根據(jù)據(jù)零零件件圖圖樣樣，，按按照照已已確確定定的的加加工工路路線線和和允允許許的的編編程程誤誤差，，計(jì)計(jì)算算數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)所所需需輸輸入入的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，稱稱為為數(shù)數(shù)控控加加工工的的數(shù)數(shù)值值計(jì)計(jì)算算。。一、、數(shù)數(shù)值值計(jì)計(jì)算算的的內(nèi)內(nèi)容容1.基點(diǎn)點(diǎn)、、節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的的概概念念與與計(jì)計(jì)算算第六六節(jié)節(jié)手手工工編編程程中中的的數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)處處理理（1）基基點(diǎn)點(diǎn)的的概概念念構(gòu)成成零零件件輪輪廓廓的的這這些些不不同同幾幾何何元元素素的的連連接接點(diǎn)點(diǎn)稱稱為為基基點(diǎn)點(diǎn)，，顯顯然然，，相相鄰鄰基基點(diǎn)點(diǎn)間間只只能能是是一一個(gè)個(gè)幾幾何何元元素素。。（2）節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的的概概念念與與計(jì)計(jì)算算擬合合線線段段的的交交點(diǎn)點(diǎn)或或切切點(diǎn)點(diǎn)就就稱稱為為節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)。。這種種根根據(jù)據(jù)零零件件圖圖樣樣，，按按照照已已確確定定的的加加工工路路線線和和允允許許的的編編程程誤誤差，，計(jì)計(jì)算算數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)所所需需輸輸入入的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，稱稱為為數(shù)數(shù)控控加加工工的的數(shù)數(shù)值值計(jì)計(jì)算算。。一、、數(shù)數(shù)值值計(jì)計(jì)算算的的內(nèi)內(nèi)容容1.基點(diǎn)點(diǎn)、、節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的的概概念念與與計(jì)計(jì)算算第六六節(jié)節(jié)手手工工編編程程中中的的數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)處處理理輔助助計(jì)計(jì)算算包包括括增增量量計(jì)計(jì)算算、、輔輔助助程程序序段段計(jì)計(jì)算算、、切切削削用用量量計(jì)計(jì)算算、、編編程程尺尺寸寸與與標(biāo)標(biāo)注注尺尺寸寸的的換換算算和和尺尺寸寸鏈鏈解解算算等等。。二、、基基點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)算算方方法法基點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)算算法法中中，，計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)繪繪圖圖球球揭揭發(fā)發(fā)最最為為簡(jiǎn)簡(jiǎn)便便，，也也最最為為精精確確，，在在近近幾幾年年的的數(shù)數(shù)控控加加工工中中也也最最為為普普及及。。2.刀位位點(diǎn)點(diǎn)軌軌跡跡的的計(jì)計(jì)算算3.輔助助計(jì)計(jì)算算第六六節(jié)節(jié)手手工工編編程程中中的的數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)處處理理二、、基基點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)算算方方法法（1）解解析析法法中中的的常常用用方方程程直線線方方程程的的一一般般形形式式為為：：直線線方方程程的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)形形式式：：圓的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)方方程程為為：：圓的的一一般般方方程程為為：：1.解析析法法第六六節(jié)節(jié)手手工工編編程程中中的的數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)處處理理二、、基基點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)算算方方法法（2）列方程求解解直線與圓弧弧的交點(diǎn)或切切點(diǎn)（3）解析法實(shí)例例（1）三角函數(shù)法法中常用的定定理正弦定理：余弦定理：式中a、b、c——分別為角A、B、C所對(duì)邊的邊長(zhǎng)長(zhǎng)；R——三角形外接圓圓半徑。1.解析法2.三角函數(shù)計(jì)算算法第六節(jié)手工工編程中的數(shù)數(shù)學(xué)處理2.三角函數(shù)計(jì)算算法二、基點(diǎn)計(jì)算算方法（2）三角函數(shù)法法求解直線和和圓弧的交點(diǎn)點(diǎn)與切點(diǎn)（3）三角函數(shù)計(jì)計(jì)算法實(shí)例（1）常用CAD繪圖軟件當(dāng)前在國(guó)內(nèi)常常用的CAD繪圖軟件有AutoCAD和CAXA電子圖板等。。CAXA電子圖板軟件件由北航海爾爾公司研制開開發(fā)，是我國(guó)國(guó)自行開發(fā)的全國(guó)產(chǎn)化化軟件。3.CAD繪圖分析法第六節(jié)手工工編程中的數(shù)數(shù)學(xué)處理（2）CAD繪圖分析基點(diǎn)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)1）分析過程2）注意事項(xiàng)①繪圖要細(xì)細(xì)致認(rèn)真，不不能出錯(cuò)。②圖形繪制制時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按按1∶1的比例進(jìn)行。。③尺寸標(biāo)注注的精度單位位要設(shè)置正確確，通常為小小數(shù)點(diǎn)后三位位。④標(biāo)注尺寸寸時(shí)找點(diǎn)要精精確，不能捕捕捉到無關(guān)的的點(diǎn)上去。3）CAD繪圖分析法特特點(diǎn)采用CAD繪圖分析法可可以避免了大大量復(fù)雜的人人工計(jì)算，操操作方便，基基點(diǎn)分析精度度高，出錯(cuò)幾幾率少。3.CAD繪圖分析法第六節(jié)手工工編程中的數(shù)數(shù)學(xué)處理（3）CAD繪圖分析基點(diǎn)點(diǎn)坐標(biāo)實(shí)例三、非圓曲線線節(jié)點(diǎn)的擬合合計(jì)算在手工編程過過程中，常用用的擬合計(jì)算算方法有等間間距法、等插插補(bǔ)段法和三三點(diǎn)定圓法等等幾種。（1）等間距法（2）等插補(bǔ)段法法（3）三點(diǎn)定圓法法3.CAD繪圖分析法1.非圓曲線節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的擬合計(jì)算算方法第六節(jié)手工工編程中的數(shù)數(shù)學(xué)處理三、非圓曲線線節(jié)點(diǎn)的擬合合計(jì)算圖3-17非圓曲線節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的等間距擬擬合第六節(jié)手工工編程中的數(shù)數(shù)學(xué)處理三、非圓曲線線節(jié)點(diǎn)的擬合合計(jì)算圖3-18非圓曲線節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的等插補(bǔ)段段擬合第六節(jié)手工工編程中的數(shù)數(shù)學(xué)處理三、非圓曲線線節(jié)點(diǎn)的擬合合計(jì)算2.非圓曲線的擬擬合誤差通常情況下，，擬合誤差δ應(yīng)小于或等于于編程允許誤誤差，，即即δ≤?？紤]到工藝藝系統(tǒng)及計(jì)算算誤差的影響響，一一般取取零件公差的1/10～1/5。第六節(jié)手工工編程中的數(shù)數(shù)學(xué)處理三、非圓曲線線節(jié)點(diǎn)的擬合合計(jì)算2.非圓曲線的擬擬合誤差圖3-19非圓曲線的擬擬合誤差第七節(jié)一般般工件的編程程方法一、常用插補(bǔ)補(bǔ)G指令介紹（1）指令格式G00XZ；（2）指令說明G00不用指定移動(dòng)動(dòng)速度，其移移動(dòng)速度由機(jī)機(jī)床系統(tǒng)參數(shù)數(shù)設(shè)定。（1）指令格式G01XZF；（2）指令說明G01指令是直線運(yùn)運(yùn)動(dòng)指令，它它命令刀具在在兩坐標(biāo)軸間間以插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)動(dòng)的方式按指指定的進(jìn)給速速度作任意斜斜率的直線運(yùn)運(yùn)動(dòng)。1.快速點(diǎn)定位指指令（G00）2.直線插補(bǔ)指令令（G01）第七節(jié)一般般工件的編程程方法（1）指令格式G02（03）XZR(CR=)；G02（03）XZIK；IJK為圓弧的圓心心相對(duì)其起點(diǎn)點(diǎn)并分別在X、Y和Z坐標(biāo)軸上的增增量值。（2）指令說明1）順、逆圓弧弧判斷。順時(shí)針方向圓圓弧用G02表示，逆時(shí)針針方向圓弧為為G03表示。在判斷斷圓弧的順逆逆方向時(shí)，一一定要注意刀刀架的位置及及Y軸的方向。2）I、J、K值判斷。在判斷I、J、K值時(shí)，一定要要注意該值為為矢量值。一、常用插補(bǔ)補(bǔ)G指令介紹3.圓弧插補(bǔ)指令令（G02/G03）第七節(jié)一般般工件的編程程方法一、常用插補(bǔ)補(bǔ)G指令介紹圖3-22圓弧順逆判斷斷第七節(jié)一般般工件的編程程方法一、常用插補(bǔ)補(bǔ)G指令介紹圖3-23圓弧編程中的的I、K值圖3-24R及I、K編程舉例第七節(jié)一般般工件的編程程方法一、常用插補(bǔ)補(bǔ)G指令介紹3）圓弧半徑的的確定當(dāng)圓弧圓心角角小于或等于于180°（如圖3-24中圓弧A）時(shí)，程序中的R用正值表示。。當(dāng)圓弧圓心心角大于180°并小于360°（如圖3-24中圓弧A）時(shí)，R用負(fù)值表示。。使用G04指令時(shí)，一定定要注意其時(shí)時(shí)間單位。其指令格式為為：G04X2.0；或G04P2000；（FANUC系統(tǒng)）G04F2；或G04S100；（SIEMENS系統(tǒng)）4.暫停功能（G04）第七節(jié)一般般工件的編程程方法二、與坐標(biāo)系系相關(guān)的功能能指令（1）指令格格式（2）指令說說明工件坐標(biāo)標(biāo)系零點(diǎn)點(diǎn)偏置指指令的實(shí)實(shí)質(zhì)，是是通過對(duì)對(duì)刀找出出工件坐坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)機(jī)床坐標(biāo)標(biāo)系中的的絕對(duì)坐坐標(biāo)值。。在FANUC及SIEMENS802D系統(tǒng)中可可設(shè)置G54～G59共6個(gè)能通過系統(tǒng)統(tǒng)參數(shù)設(shè)設(shè)定的偏偏置指令令，而在在SIEMENS802C/S系統(tǒng)中，，則規(guī)定可可設(shè)置G54～G57共4個(gè)通過系系統(tǒng)參數(shù)數(shù)設(shè)定的的偏置指指令。1.工件坐標(biāo)標(biāo)系零點(diǎn)點(diǎn)偏置指指令（G54～G59）第七節(jié)一一般工工件的編編程方法法二、與坐坐標(biāo)系相相關(guān)的功功能指令令圖3-26工件坐標(biāo)標(biāo)系零點(diǎn)點(diǎn)偏置第七節(jié)一一般工工件的編編程方法法二、與坐坐標(biāo)系相相關(guān)的功功能指令令（1）指令格格式G50XZ（2）指令說說明通過G50設(shè)定的工工件坐標(biāo)標(biāo)系，由由刀具的的當(dāng)前位位置及G50指令后的的坐標(biāo)值值反推得得出。G50X80.0Z60.0；工件件坐標(biāo)系系設(shè)為O點(diǎn)G50X40.0Z40.0；工件坐坐標(biāo)系設(shè)設(shè)為點(diǎn)點(diǎn)采用G50設(shè)定的工工件坐標(biāo)標(biāo)系，不不具有記記憶功能能，當(dāng)機(jī)機(jī)床關(guān)機(jī)機(jī)后，設(shè)設(shè)定的坐坐標(biāo)系即即消失。。2.FANUC系統(tǒng)工件件坐標(biāo)系系設(shè)定指指令（G50）第七節(jié)一一般工工件的編編程方法法二、與坐坐標(biāo)系相相關(guān)的功功能指令令指令格式式為：G52XZ；G52X0Z0；編程指令令主要有有G27、G28、G30三種(1)返回參考考點(diǎn)校驗(yàn)驗(yàn)指令（（G27）1)指令格式式為：G27X（U)Z(W)2）指令說說明。3.局部坐標(biāo)標(biāo)系（坐坐標(biāo)平移移）指令令（G52）4.返回參考考點(diǎn)指令令(2)自動(dòng)返回回參考點(diǎn)點(diǎn)指令（（G28）1）指令格格式為：：G28X(U)Z(W)；G74X0Z0；第七節(jié)一一般工工件的編編程方法法二、與坐坐標(biāo)系相相關(guān)的功功能指令令(2)自動(dòng)返回回參考點(diǎn)點(diǎn)指令（（G28）1）指令格格式為：：G28X(U)Z(W)；G74X0Z0；2）指令說說明。在返回參參考點(diǎn)過過程中，，設(shè)定中中間點(diǎn)的的目的是是為了防防止刀具具與工件件或夾具具發(fā)生干干涉。（3）從參考考點(diǎn)返回回指令（（G29）1）指令格格式為：：G29XZ；第七節(jié)一一般工工件的編編程方法法二、與坐坐標(biāo)系相相關(guān)的功功能指令令2）指令說說明。（4）返回固固定點(diǎn)指指令（G30）1）指令格格式為：：G30P2/P3/P4XZ；G75X0Y0；2）指令說說明。第七節(jié)一一般工工件的編編程方法法三、常用用M功能指令令規(guī)則表3-3常用M指令表第七節(jié)一一般工工件的編編程方法法三、常用用M功能指令令規(guī)則該指令常常用于粗粗加工與與精加工工之間精精度檢測(cè)測(cè)時(shí)的暫暫停。M01的執(zhí)行過過程和M00類似，不不同的是是只有按按下機(jī)床床控制面面板上的的“選擇擇停止””開關(guān)后后，該指指令才有有效，否否則機(jī)床床繼續(xù)執(zhí)執(zhí)行后面面的程序序。1.程序停止止（M00）2.程序選擇擇停止（（M01）3.程序結(jié)束束（M02）4.程序結(jié)束束（M30）5.主軸功能能（M03/M04/M05）6.切削液開開、關(guān)（（M08/M09）7.子程序調(diào)調(diào)用指令令（M98/M99）第七節(jié)一一般工工件的編編程方法法四、編程程實(shí)例圖3-32一般工件件編程實(shí)實(shí)例第七節(jié)一一般工工件的編編程方法法四、編程程實(shí)例本課題主主要用于于訓(xùn)練學(xué)學(xué)生采用用一般指指令進(jìn)行行數(shù)控車車床編程程的能力力。本課題由由于涉及及圓弧和和圓錐的的粗加工工。因此此，在編編程時(shí)要要特別注注意圓錐和和圓弧加加工過程程中的加加工工藝藝。1.編程與加加工思路路第八節(jié)刀刀具補(bǔ)補(bǔ)償功能能的編程程方法指令格式式一：T0101；FANUC系統(tǒng)換刀刀指令指令格式式二：T04D01；SIEMENS系統(tǒng)換刀刀指令一、數(shù)控控車床用用刀具的的交換功功能第八節(jié)刀刀具補(bǔ)補(bǔ)償功能能的編程程方法（1）刀具補(bǔ)補(bǔ)償功能能的定義義數(shù)控機(jī)床床根據(jù)刀刀具實(shí)際際尺寸，，自動(dòng)改改變機(jī)床床坐標(biāo)軸軸或刀具具刀位點(diǎn)點(diǎn)位置，，使實(shí)際際加工輪輪廓和編編程軌跡跡完全一一致的功功能，稱稱為刀具具補(bǔ)償（（系統(tǒng)畫畫面上為為“刀具具補(bǔ)正””）功能能。數(shù)控車床床的刀具具補(bǔ)償分分為刀具具偏置（（亦稱為為刀具位位置補(bǔ)償償）和刀刀具圓弧弧半徑補(bǔ)補(bǔ)償兩種種。（2）刀位點(diǎn)點(diǎn)的概念念編制程序序和加工工時(shí)，用用于表示示刀具特特征的點(diǎn)點(diǎn)，也是是對(duì)刀和和加工的的基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)。二、刀具具補(bǔ)償功功能1.刀具的補(bǔ)補(bǔ)償功能能第八節(jié)刀刀具補(bǔ)補(bǔ)償功能能的編程程方法二、刀具具補(bǔ)償功功能圖3-33數(shù)控車刀刀的刀位位點(diǎn)第八節(jié)刀刀具補(bǔ)補(bǔ)償功能能的編程程方法二、刀具具補(bǔ)償功功能(1)刀具偏置置的含義義刀具偏置置是用來來補(bǔ)償假假定刀具具長(zhǎng)度與與基準(zhǔn)刀刀具長(zhǎng)度度之差的的功能。。車床數(shù)數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)規(guī)定X軸與Z軸可同時(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)刀刀具偏置置。刀具偏置置的實(shí)質(zhì)質(zhì)就是刀刀具長(zhǎng)度度補(bǔ)長(zhǎng)。。刀具偏置置分為刀刀具幾何何偏置和和刀具磨磨損偏置置兩種。。幾何偏置置的數(shù)值值通常較較大，而而磨損偏偏置的數(shù)數(shù)值通常常較小。。2.刀具的偏偏置第八節(jié)刀刀具補(bǔ)補(bǔ)償功能能的編程程方法二、刀具具補(bǔ)償功功能圖3-34刀具偏置置補(bǔ)償功功能示例例第八八節(jié)節(jié)刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能的的編編程程方方法法二、、刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能圖3-34刀具具偏偏置置補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能示示例例圖中中的的代代碼碼“T”指刀刀具具切切削削沿沿類類型型，，不不是是指指刀刀具具號(hào)號(hào)，，也也不不是是指指刀刀補(bǔ)補(bǔ)號(hào)號(hào)第八八節(jié)節(jié)刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能的的編編程程方方法法二、、刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能(2)利用用刀刀具具幾幾何何偏偏置置進(jìn)進(jìn)行行對(duì)對(duì)刀刀操操作作1）對(duì)對(duì)刀刀操操作作的的定定義義。。調(diào)整整每每把把刀刀的的刀刀位位點(diǎn)點(diǎn)，，使使其其盡盡量量重重合合于于某某一一理理想想基基準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)，，這這一一過過程程稱稱為為對(duì)對(duì)刀刀。。2）對(duì)對(duì)刀刀操操作作的的過過程程。。首先先手手動(dòng)動(dòng)操操作作加加工工端端面面，，記記錄錄下下這這時(shí)時(shí)刀刀位位點(diǎn)點(diǎn)的的Z向機(jī)機(jī)械械坐坐標(biāo)標(biāo)值值（（圖圖中中z值，，機(jī)機(jī)械械坐坐標(biāo)標(biāo)值值為為相相對(duì)對(duì)于于機(jī)機(jī)床床原原點(diǎn)點(diǎn)的的坐坐標(biāo)標(biāo)值值））。。再再用用手手動(dòng)動(dòng)操操作作方方式式加加工工外外圓圓，，記記錄錄下下這這時(shí)時(shí)刀刀位位點(diǎn)點(diǎn)的的X向機(jī)機(jī)械械坐坐標(biāo)標(biāo)值值（（圖圖3-36中值值）），，停停機(jī)機(jī)測(cè)測(cè)量量工工件件直直徑徑D，用用公公式式x=-D計(jì)算算出出主主軸軸中中心心的的機(jī)機(jī)械械坐坐標(biāo)標(biāo)值值。。再再將將x、z值輸輸入入相相應(yīng)應(yīng)的的刀刀具具幾幾何何偏偏置置存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器中中，，完完成成該該刀刀具具的的對(duì)對(duì)刀刀操操作作。。第八八節(jié)節(jié)刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能的的編編程程方方法法二、、刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能圖3-36數(shù)控控車車床床的的對(duì)對(duì)刀刀過過程程第八八節(jié)節(jié)刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能的的編編程程方方法法二、、刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能(1)刀尖尖圓圓弧弧半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償?shù)牡亩ǘx義為確確保保工工件件輪輪廓廓形形狀狀，，加加工工時(shí)時(shí)刀刀具具刀刀尖尖圓圓弧弧的的圓圓心心運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)軌軌跡跡不不能能與與被被加加工工工工件件輪輪廓廓重重合合，，而而應(yīng)應(yīng)與與工工件件輪輪廓廓偏偏置置一一個(gè)個(gè)半半徑徑值值，，這這種種偏偏置置稱稱為為刀刀尖尖圓圓弧弧半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償。。(2)假想想刀刀尖尖與與刀刀尖尖圓圓弧弧半半徑徑所謂謂刀刀尖尖圓圓弧弧半半徑徑是是指指車車刀刀刀刀尖尖圓圓弧弧所所構(gòu)構(gòu)成成的的假假想想圓圓半半徑徑（（圖圖3-37中的的r）。。3.刀尖尖圓圓弧弧半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償（（G40、G41、G42）第八八節(jié)節(jié)刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能的的編編程程方方法法二、、刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能圖3-37假想想刀刀尖尖示示意意圖圖第八八節(jié)節(jié)刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能的的編編程程方方法法二、、刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能圖3-38未使使用用刀刀尖尖圓圓弧弧補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能時(shí)時(shí)的的誤誤差差分分析析第八八節(jié)節(jié)刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能的的編編程程方方法法二、、刀刀具具補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能(4)使用用刀刀具具圓圓弧弧半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能時(shí)時(shí)的的拐拐角角過過渡渡1）B型刀刀補(bǔ)補(bǔ)2）C型刀刀補(bǔ)補(bǔ)(5)刀尖尖圓圓弧弧半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償指指令令1)指令令格格式式：：G41G01/G00XZF；G42G01/G00XZF；G40G01/G00XZ；2）指指令令說說明明。。當(dāng)?shù)兜毒呔咛幪幵谠诩蛹庸すぽ嗇喞笞髠?cè)側(cè)時(shí)時(shí)，，稱稱為為刀刀尖尖圓圓弧弧半半徑徑左左補(bǔ)補(bǔ)償償，，此此時(shí)時(shí)用用G41表示示；；當(dāng)當(dāng)?shù)兜毒呔咛幪幵谠诩蛹庸すぽ嗇喞矣覀?cè)側(cè)時(shí)時(shí)，，稱稱為為刀刀尖尖圓圓弧弧半半徑徑右右補(bǔ)補(bǔ)償償，，此此時(shí)時(shí)用用G42表示示。。第八八節(jié)節(jié)刀刀