极坐标在数控编程中的应用

《数控铣床加工中心加工技术》极坐标编程【学生用书】

《数控铣床加工中心加工技术》学生用书任务1 极坐标编程一、工作任务本次任务是编写如图6－1所示工件的数控铣床加工程序并进行加工，毛坯为φ90mm×18mm 的45钢。

为完成该任务，必须掌握极坐标编程相关知识。

18880508.R6904图6－1 极坐标编程实例二、任务准备1．笔记本、笔等学习用品。

2．工作服、安全帽、防护眼镜等安全用品。

3．工量具清单见表6－1。

表6－1 任务6—1工具、量具、刀具及材料清单序号名称规格数量备注 1 游标卡尺 0～150 mm 0.02 mm1 2 R 规 R5～R 10 各1 3百分表0～10 mm 0.01 mm1（2）极坐标系（3）直角坐标与极坐标的互化◆思考回答：平面上任意一点P的极坐标与直角坐标之间的关系？2．掌握极坐标编程◆完成图6－2所示菱形轮廓的程序编制50560°图6－2 菱形轮廓编程◆执行指令“G90G17G16；G01X50.0Y60.0；X30.0；Y90.0；”后，刀具到达的直角坐标系的点为：（）。

A．X30.0 Y90.0 B．X0.0 Y30.0 C．X30.0 Y0.0 D．X50.0 Y90.0 3．完成本次任务加工程序的编制实践操作完成任务6－1的加工，并填写表6－2。

仔细观察圆弧凸台加工时的情况，特别是从大圆弧加工过渡到小圆弧加工时的切削状况。

表6－2 任务6—1实践过程记录表加工内容工件材料设备名称夹具名称加工起止时间～加工步骤操作过程刀具装夹工件装夹加工内容程序名及程序段号刀具相应参数设置模拟检验结果分析加工路线绘制，并标出切削速度测量工具分析加工结果思考仔细观察圆弧凸台的侧表面表面粗糙度，大圆弧与小圆弧的表面粗糙度一致吗？为什么？四、任务测评先对本次任务自己进行检测，再请同学互检，合格后交指导老师评分，经老师签字，方可进行下一任务的实训。

项目与权重序号技术要求配分评分标准检测记录得分自测互测实测程序与工艺（25％）1 程序格式规范10 不规范全扣2程序正确、完整5 不正确全扣3 加工工艺合理10 不合理全扣加工操作（55％）4坐标系设定正确7 不合格全扣5-R 8010021.656.252-103-R 17.540208图6－3 极坐标编程技能拓展课后阅读【表面粗糙度测量方法】1．表面粗糙度样板如图6－4所示。

极坐标插补摘要

摘要：在车削中心加工中，其极坐标切能的应用很广泛。

它解决了在一次装夹中完成回转体零件的车削及其端面异形轮廓的铣削等多道工序，达到高效、高精度的目的。

数控车床一般只能加工回转体类零件，而要在回转类零件的端面加工孔系、矩形轮廓、矩形槽等形状，则不能直接在数控车床上加工，只能再由数控铣床继续加工，这样将影响零件的加工精度和增加零件的加工时间、降低生产效率。

而在车削中心上加工此类零件就比较方便，车削中心是在原有直角坐标的基础上，增加了个极坐标功能，使得机床能够把回转类零件和它端面的矩形轮廓或矩形槽在一次装夹中连续加工完成，另外运用极坐标的功能还可以加工盘形凸轮和刻字等。

1 车削中心坐标轴运动车削中心除能车削回转体工件外，还能够加工的工件。

加工回转体工件时，工件的旋转是主运动，刀具的横向或纵向移动是从运动。

而在加工工件的端面轮廓槽或刻字时，主轴及工件将转换成分度旋转运动，装在刀架台上的刀具的旋转运动是主运动，由内置于刀架台内的伺服电机带动，刀具还可以进行横向或纵向运动。

当使用极坐标功能后，是通过主轴或工件的旋转运动和刀具的协调运动来完成轮厚阵槽或刻字等工作。

2 车削中心的极坐标功能在使用FANUC-0T控制系统的车削中心上研究极坐标功能，其概念与数学中的极坐标概念有所不同。

在Z轴垂直的平面内，由相互垂直的实轴(第一轴)尤和虚轴(第二轴)C 组成，极坐标系的坐标原点与程序原点重合，且虚轴C的单位不是度或弧度，而是与实轴X轴的单位一样，均为mm。

极坐标插补：将直角坐标指令下的直线轴的移动(刀具的移动)切换为回转轴的移动(工件回转)，控制其轮廓的机能称为极坐标插补。

极坐标插补模式：G112 极坐标插补模式(进行极坐标插补)G113 取消极坐标插补模式(不进行极坐标插补)对于刚接通电源和复位(置O或切换)时，机床取消极坐标插补，即处于G113模式。

在进行极坐标补偿前，要预先设置直线轴及回转轴的初参量(参数为291、292) 。

4.5铣床、加工中心编程技巧(子程序、极坐标、坐标旋转、比例、镜象)

子程序 O100 G00 G41 X10 Y4 D01 G01 Z-28 F200 Y30 X20 G03 X30 Y20 I10 J0 G01 Y10 X5 G00 Z5 G40 X0 Y0 M99
在有刀具补偿的情况下，是先进行坐标旋转，然后才进行刀具半径补偿、刀具长度补偿。在有缩放功能的情况下，是先缩放，再旋转。在有些数控机床中，缩放、镜像和旋转功能的实现是通过参数设定来进行的，不需要在程序中用指令代码来实现。
作业4
用Φ16立铣刀及Φ16钻头加工如图所示图形，毛坯尺寸为： 120mm × 120mm × 20mm
综合铣削加工技术
1．极坐标系设定指令G15、G16
极坐标系:在平面内由极点、极轴和极径组成的坐标系。 ρ O α X P（ ρ , α ）
在平面上取定一点O，称为极点。从O出发引一条射线OX，称为极轴。再取定一个长度单位，通常规定角度取逆时针方向为正。这样，平面上任一点P的位置就可以用线段OP的长度ρ 以及从OX到OP的角度α来确定，有序数对（ρ ， α ）就称为P点的极坐标，记为P（ρ ， α ）；ρ 称为P点的极径， α称为P点的极角。当限制ρ ≥0，0≤ α ＜2π 时，平面上除极点O以外，其他每一点都有唯一的一个极坐标。极点的极径为零，极角任意。
子程序及其调用
在一个加工程序中，如果含有某些固定顺序或重复
出现的程序区段时，（比如进行行切法铣平面或一个零件
有几处的几何形状完全相同），为简化程序，可以将这些固定顺序或重复的程序段单独取出，按照规定的程序格式编成子程序，子程序以外的程序段称为主程序。
主程序在执行过程中，如果要执行某子程序时，可以
指定的对称关系。
在本系统中，当用增量编程时，镜像坐标指令中的坐标数值没有意义，所有的对称都是从当前执行点处开始的。如图3-36所示零件，采用镜像功能，先按Y轴镜像

巧用极坐标插补指令在车铣复合机床上加工异形零件

巧用极坐标插补指令在车铣复合机床上加工异形零件摘要：随着我国装备制造技术的不断发展，车铣复合数控机床在机械制造行业的应用越来越广泛，它可以有效减少加工工序和时间，提高加工效率。

充分利用极坐标插补和圆柱插补两大功能，能更好地解决回转体类复合零件的加工难题，是在当今数控技术得到较大发展的背景下产生的一种新的切削理论和切削技术。

关键词：车铣复合数控机床极坐标插补零件加工“工欲善其事，必先利其器”，随着我国装备制造技术的发展，数控机床在机械制造行业得到了广泛应用。

相比一般的数控车床而言，车铣复合数控机床凭借强大功能和结构优势，通过车铣复合功能切削加工，有效地提高了加工效率和产品质量。

一、车铣复合数控机床的坐标轴运动车铣复合数控机床是在数控车削功能的基础上，有效利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削加工，使工件在形状精度、位置精度、已加工表面质量等各个方面达到使用要求的一种先进的切削加工机床。

车铣复合加工不是单纯地将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上，而是利用车铣合成运动来完成各类表面的加工，主要利用极坐标插补和圆柱插补两大功能解决回转体类复杂零件的加工难题，是在当今数控技术得到较大发展的背景下产生的一种新的切削理论和切削技术。

在加工回转体工件时，卡盘或者工件的旋转是主运动，刀具的横向x向或纵向z向移动是从运动，刀具的刀尖与工件中心等高，刀架台不能作垂直方向的运动。

在工件表面上加工异形轮廓时，主要应用极坐标插补指令让主轴的旋转做从运动，定义为c轴；装在刀架上的动力刀具的旋转运动转换为主运动（由刀架内伺服电机驱动实现），刀具还可以实现x向或z向的进给从运动（如图1）。

二、车铣复合数控机床上的极坐标插补功能所谓极坐标插补功能，是指车铣复合数控机床本身具有1个旋转轴和1个移动轴，旋转轴实现极坐标下的极角改变，移动轴实现极径改变，两轴在位置控制模式下实现旋转与移动联动功能的切削加工。

极坐标插补功能是为了适应特殊零件的加工而产生的，以六方体零件的加工为例。

车削中心极坐标与柱面编程的应用浅析

随着时代的发展，现代化产品日趋多样化、个性化和复杂化。对复杂零件的加工工序通常采用分散和集约这两种模式。加工工序分散方式，指综合使用多台机床，是每台机床完成一个或几个工序；加工工序集约方式是指尽可能把许多工序集中在一台机床来完成。显然，约很集式加工方法在减少生产周期、存、库设备占地面积以及保证加工精度等方面具有很大优势。车削加工中心是一台
ｉｔｒｏａｉｎｉｅａｌｎｅｐｌｔｎｄｔｉｏ．Ｋｅｒｓｕｒｃｌｃｎｒｌｔｒｉｇｃｎｅ；ｐｏｒｍｍｉｇＣ— ｘｓｐｌｒｃｏｄｎｔｓｃｌｄｉａｎｅｐｌｔｎｙｗｏｄ：ｎｍｅｉａｏｔｏ；ｕｎｎｅｔｒｒｇａｎ；ａｅ；ｏａｏｒｉａｅ；ｙｉｒｃｌｉｔｒｏａｉｎｏ
集数控车、数控铣功能于一体的集约化、合型数控加工复机床，除可以进行一般车削外，可以进行径向和轴向铣
运动。用的刀具为旋转类刀具，铣刀、刀、头等安使如铰钻
装在动力刀座上。以该模式下，削中心具有、所车ｚ和Ｃ（工件绕ｚ轴旋转的轴，为ｃ轴）称三个坐标轴，以进行可三轴联动控制，可以进行二维坐标编程，有三个二维也拥面：ｚ平面，ｃ极坐标面，ｃ柱面。文主要对后两 — — 本个坐标系下的编程进行讨论。

车铣加工中心极坐标系的原理及应用

车铣加工中心极坐标系的原理及应用实验以往的数控车床一般只能加工回转体类零件，对于需要在回转类零件的端面加工矩形轮廓或矩形槽类形状的零件，不能直接在数控车床上加工，只能再由数控铣床装夹找正后继续加工，这样势必影响零件的加工精度和增加零件的加工时间，从而降低生产效率，然而在数控车铣加工中心上，在原有直角坐标系的基础上，又增加了一个极坐标系的功能，使得机床能够把回转类零件和它端面的矩形轮廓或矩形槽在一次装夹中连续加工完成，运用极坐标的功能甚至还可以加工盘形凸轮和刻字。

一、实验目的1、掌握车铣加工中心极坐标系的建立、构成和使用。

2、在极坐标系中编制数控加工程序。

3、在车铣加工中心上进行端面轮廓的铣削加工。

二、实验设备1、数控车铣加工中心一台2、计算机一台三、实验原理1、极坐标系的建立在数学中的极坐标系是由极点、极轴和极角组成，然而在数控车铣加工中心上的极坐标系的概念与数学中的极坐标系完全不同，在车铣加工中心上的极坐标系是在与机床Ｚ轴垂直的平面内，由相互垂直的实轴（第一轴）Ｘ和虚轴（第二轴）Ｃ组成，极坐标系的坐标原点与程序原点重合，且虚轴Ｃ的单位不是度或弧度，而是与实轴Ｘ轴的单位一样，均为毫米。

如图a 。

2、极坐标系指令的使用⑴ G112：进入极坐标系插补模式。

⑵ G113：取消极坐标系插补模式。

3、在数控车铣加工中心上运用极坐标系功能编程时注意的几点注意事项：⑴G112（进入极坐标系插补模式）指令和G113（取消极坐标系插补模式）指令均必须放在一个单独的语句中；⑵程序中的实轴Ｘ的坐标用直径值，虚轴Ｃ的坐标用半径值；⑶在机床处于刀具左补偿（G41）和刀具右补偿（G42）状态下，G112指令不能被执行，要进入极坐标系插补模式机床必须处于刀具补偿取消（G40）状态； ⑷在G112状态下，刀具进给速度下的单位为mm/min ；⑸在G112状态下，应把所用铣刀的半径值输入到机床中作为刀具的几何补偿； ⑹在程序由极坐标系转换为直角坐标系之前，必须先执行G113指令。

加工中心极坐标编程格式

加工中心极坐标编程格式说到加工中心的极坐标编程格式，嘿，这个话题可不轻松，但也别怕，我带你一块儿走。

其实啊，这个极坐标编程格式，就是帮我们在做加工的时候，能更方便地指定切削路径和目标点。

别看名字听起来高大上，背后其实有点“小聪明”在里面，能让我们做事事半功倍。

你得知道，极坐标其实就是用半径和角度来描述点的位置。

不像咱平常说的直角坐标，用X和Y来定位。

简单来说，极坐标就像是用“多大角度，离原点多远”来告诉你，去哪儿找目标点。

举个例子，你站在一个圆心，想去某个点，你得告诉我：“我离圆心有多远”，再加上“我得从哪儿转，转多少度。

”这就像是打高尔夫球，要瞄准的目标，你得先确定自己离球有多远，瞄准的角度得多大，才能轻松一击命中。

这么说来，你就能明白，为啥极坐标在加工中心里这么受欢迎。

要知道，很多时候你要做的是圆形或者弧形的切割，这时候直角坐标就显得有点笨拙。

说白了，直角坐标适合的是那种直线、矩形的活儿，但一旦要跟弯弯绕绕的圆打交道，那就得用极坐标了。

你想象一下，你要在一块金属上做个圆环，如果用直角坐标来编程，那简直是拿锤子砸钉子，硬是要做个圆，结果编程像一场闹剧。

而极坐标呢，简直是“圆的艺术”，一气呵成。

好啦，咱来个实战例子，让大家更容易理解。

假如你要做一个直径50mm的圆弧切割，开始的位置是圆心，你的第一个点就可以是半径50，角度0度，这样一来，程序就告诉机器，从圆心开始，沿着50mm的半径，向0度的方向去走。

你可能想做一个90度的弧度切割，简单吧？只要告诉机器，半径还是50，角度90度，机器就能自己找到新的位置继续切割。

听着像是魔法？其实不然。

这些数字背后蕴藏着的是精确到毫米甚至微米的加工技术，别小看这点点差距，这关乎到最终产品的质量。

极坐标在这里的作用，就是把繁琐的计算和定位都交给机器，让我们不必在那些角度和半径之间犯愁。

你别看这些极坐标的原理好像很直白，但要精通了，做起事情来，真的是一气呵成。

就拿那个切圆来说吧，按照直角坐标来做，光是计算你从哪个点开始，走多远才能切到那个弯，哎呀，光是算这个就能让你头昏眼花。

数铣编程极坐标与子程序的综合运用

数铣编程极坐标与子程序的综合运用作者：郑经伟来源：《读写算·基础教育研究》2016年第15期【摘要】文章阐述了针对数铣手工编程的特点，运用极坐标与子程序简化编程方法。

【关键词】极坐标子程序手工编程现今数铣编程方式大致分为电脑自动编程与手工编程。

手工编程具有通用性强、学习难度低、容易掌握等特点，所以在工科类高职院校学生学习时作为一种基本常用的编程方式，得到普遍的使用。

在手工编制加工正多边形及法兰类、孔隙零件时，如果采用常规编程方法面临计算节点麻烦、重复指令多、效率低等难点。

针对这些难点文章介绍极坐标与子程序的综合运用，达到简化编程，提高效率的目的。

一、极坐标（一）极坐标概念及格式极坐标是以半径和角度来确定编程点的位置，编程方法和画AUTOCAD相似。

基本格式为G16/G15X_Y_。

其中G16为建立极坐标指令，G15为取消极坐标指令。

X_为极坐标半径，用所选平面的第一轴地址来指定（用正值表示）。

Y_为极坐标角度，极角的正向是所选平面的第1坐标轴沿逆时针转动的方向，而负向是沿顺时针转动的方向。

极径和极角均可以用绝对值指令或增量值指令（G90，G91）指定。

如图1-1所示，当绝对值编程时（G90 G17 G16），极坐标半径值为程序段终点坐标到工件坐标系原点距离。

极坐标角度为程序段终点与工件坐标系原点连线与X轴夹角。

当增量值编程时（G91 G17 G16），极坐标半径值为程序段终点坐标到刀具起点位置距离。

极坐标角度为前一坐标系原点与刀具起点位置连线与当前轨迹夹角。

（二）极坐标编程应用如图1-2 所示，A、B、C点极坐标描述如下：A点X40Y0；B点X40Y60； C点X40Y150；刀具从A点到B点再到C点，采用极坐标系编程如下：二、子程序（一）子程序概念及格式在一个加工程序中，如果其中有些加工内容完全相同或相似，为了简化程序，可以把这些重复的程序段单独列出，并按一定的格式编写成子程序。

主程序在执行过程中如果需要某一子程序，通过调用指令来调用该子程序，子程序执行完后又返回到主程序，继续执行后面的程序段。

极坐标在手动编程中的应用

极坐标在手动编程中的应用毛云秀【摘要】The definition of polar coordinates and its instruction code are expounded,and the application of polar coor-dinates was enumerated in the contour programming and pore system programming including the coordinates calcula-tion and programming. Based on the above research,the numerical calculation in the process of manual programming and program structure were simplified greatly. In the end,the importance and validity using instruction code flexibly in manual programming were further elaborated.%对极坐标的定义进行了阐述并介绍了其指令代码，列举了极坐标在轮廓编程和孔系编程中的应用实例，介绍了其坐标点的计算和程序编制。

通过对极坐标的研究与运用，极大简化了手动编程中的数值计算过程和程序结构，进一步阐述了在手动编程中灵活运用指令代码的重要性和正确性。

【期刊名称】《沈阳工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P185-188)【关键词】极坐标;手动编程;简化编程【作者】毛云秀【作者单位】沈阳工程学院机械学院，辽宁沈阳110136【正文语种】中文【中图分类】TG659数控程序的编制是数控机床加工的重要准备环节，它直接关系到零件的加工精度和生产效率。

数控g165编程格式

数控g165编程格式
数控编程中的G165 是非模态的，主要用于极坐标编程时设定当前平面为第二平面（与G17 第一平面相对）。

这个代码不是用于线性插补（G01）或圆弧插补（G02/G03）的主要命令。

数控编程的格式会根据数控系统（例如Fanuc、Siemens、Heidenhain 等）的
不同而有所差异。

通常，一个数控程序块（或称为程序行）会包含以下元素：
1.地址符：通常是字母，如G、M、T、S、F 等，用于标识接下来的数据或命令的类
型。

2.数据：跟随地址符的数字或字母，用于定义命令的具体参数。

3.注释：可选的文本，用于解释或描述程序块的功能。

例如，在Fanuc 数控系统中，一个典型的G165 程序块可能看起来像这样：
G165
这行代码将设置当前平面为第二平面。

请注意，G165 通常不会单独使用，而是与其他命令一起使用，以定义在极坐标系统中的运动。

例如，你可能会看到类似以下的代码：
G90 G165 G01 X100 Y100 I50 J50 F200
在这个例子中：
•G90：设置绝对编程模式。

•G165：设置当前平面为第二平面。

•G01：线性插补命令。

•X100 Y100：定义终点坐标。

•I50 J50：定义从当前点到终点的向量。

•F200：设置进给速率。

数控机床坐标系简介

定位：确定工件在机床中的位置
测量：测量工件的尺寸和形状
校准：校准机床和工件的精度
检测：检测工件的质量和性能
数控机床坐标系的校准与调整
校准的目的与内容
目的：确保数控机床的精度和稳定性
内容：包括对机床的机械、电气、液压等各个部分的校准
校准方法：使用专用的校准工具和设备按照规定的程序进行
确定坐标系轴向：选择合适的轴向如X轴、Y轴、Z 轴等
设置坐标系参数：根据实际需求设置坐标系的尺寸、精度等参数
验证坐标系设置：通过实际加工验证坐标系的设置是否正确如有问题及时调整
坐标系设置的原则
原点：选择便于编程和操作的位
置
方向：选择便于编程和操作的方
向
单位：选择便于编程和操作的单
原点的位置可以通过数控系统的参数设置进行修改
原点的位置对于数控机床的加工精度和效率有重要影响
坐标系的方向
数控机床坐标系的原点：通常位于机床工作台的中心
坐标系的方向：通常采用右手定则来确定
右手定则：将右手握拳拇指指向X轴的正方向食指指向Y轴的正方向中指指向Z轴的正方向
坐标系的方向：可以按照右手定则进行旋转以适应不同的加工需求
技术展望
智能化：数控机床将更加智能化实现自动编程、自动加工等功能
网络化：数控机床将实现网络化实现远程监控、远程诊断等功能
高速化：数控机床将实现高速化提高加工效率和精度
环保化：数控机床将更加环保减少废气、废液等污染物排放
对未来发展的建议
加强技术创新提高数控机床的精度和效率注重环保和节能降低数控机床的能耗和污染加强人才培养提高数控机床的操作和维护水平加强国际合作引进先进技术和经验提高数控机床的国际竞争力

极坐标式数控机床的运动控制研究

数控系统的开放式结构和模块化的开发方法，为快速开发新型数控机床提供了技术基础。本文在
这一背景下为对极坐标类机床的控制体系及运动控制技术加以概括和总结，并介绍了作者在这方面
的工作。
基于时间控制的加工代码的运动指令形式的．弊病在于加速时间可能影响运动时间。果这条运如
数控加工代码的结构也有自身的特殊性。在此，分析两种主要的加工代码指令形式。现假设在数控加工程序中，动程序指令选择在增量式坐标系，采运用了直线插补方式，旋转轴为Ｃ，移动轴为瑚。轴加工代码的两种指令形式：１）基于时问啦制的加工代码。基于时间啦制的加工代码的运动指令形式为Ｃ［数值１］［数值２］［数值３］［数值１］代表回转轴Ｃ的旋转角度，单位为。。［数值２表进给轴确移动距离，单位为ｍｍ。］代［数值３为实现Ｃ、蝴两轴联动的运动时间，］作轴
极坐标式数控机床的运动控制研究
白大鹏，李玉昆，李楠
（．沈阳市浑南新区管理委员会，辽宁沈阳１Ｏ７；２１１１９．燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛０６０；３６０４．秦皇岛产品质量监督检验所，河北秦皇岛０６０）６０４
作者简介：自大鹏（９１）１７一，男，辽宁抚顺人。硕士。主要研究方向为机电一体化。
维普资讯
第３期
白大鹏等
极坐标式数控机床的运动控制研究

极坐标数控编程技术研究与CAM系统的实现

硕士学位论文摘要极坐标数控机床是针对航空、造船、工程机械中，对大型回转曲线、曲面的加工需求研制的，适合在极坐标条件下，加工渐开线、螺旋线、凸轮曲面等复杂的大型回转类、盘类工件。

新型机床的研制需要相应的数控编程CAM系统与之匹配。

本文分析了极坐标机床与直角坐标机床在运动坐标系和进给运动方式上的特点与差异；借鉴相关成熟的曲线逼近算法，提出了阿基米德螺线逼近二次非圆曲线的刀位轨迹生成算法，对渐开线、椭圆、双曲线、抛物线进行了逼近讨论和误差分析，并给出统一的二次非圆曲线的阿基米德螺线逼近公式。

拟合仿真结果表明与直线逼近算法相比，除双曲线外，阿基米德螺线对渐开线、椭圆、抛物线的逼近误差减小约40%左右，为实现极坐标数控机床平面轮廓加工和曲面轮廓加工提供理论基础。

本文基于UG/OPEN API二次开发平台实现极坐标机床数控编程CAM软件，通过UG/OPEN UIStyler、Menu Script定义用户交互操作界面实现曲线参数和切削参数的输入，采用OPEN API函数库实现极坐标数控机床齿廓渐开线的自动编程前置处理器。

建立了极坐标数控机床CAM软件的系统框架，根据需求研究和功能描述，基于3D加工创建了用于毛坯粗加工的型腔铣削加工模块，用于半精加工的区域轮廓铣削加工模块和精加工之前的单刀清根加工模块，并允许用户编辑、修改加工参数，动态仿真刀位轨迹文件。

探讨了用户刀具数据库的建立，采用Access数据库通过ODBC API接口实现刀具数据在CAM软件与数据库间的传输。

基于UG POST Builder定制了极坐标数控机床的后置处理器，完成刀位轨迹文件到G代码加工文件的转换。

采用VERICUT软件对CAM软件生成的G代码加工文件进行虚拟检验，通过数控加工仿真定性的分析极坐标数控机床的加工结果，减少试切加工带来的损失。

关键词：极坐标刀位轨迹数控编程CAM 加工仿真ABSTRACTPolar-coordinate based NC machine tool is designed to process large-sized rotary parts and discoid parts which applied widely in aerospace, shipbuilding and construction machinery. Introduced a polar-coordinate motion system consisting of a rotary working-table and a slideway, the specialized NC tool makes it easier to locate and positioning the gear involutes, helicoids and cam faces on the tool and available a higher machining accuracy.A corresponding CAM system matching up to the new tool is in urgent need. The thesis discusses the different coordinate systems and interpolating movement methods between the Cartesian CNC system and the polar-coordinate CNC system which lead to the different functions of the CAM software respectively. By drawing lessons from the existing linear approaching methods, a Archimedes’ spiral approximation algorithm for the non-circle quadratic curves, including ellipsese, hyperbola, hyperbolas and involute curves, are put forward in the paper accompanied by error estimations. Employing the idea of equidistant approach method, numerical simulation of the novel algorithm in Mathematic results a almost 40% decrease in error ratio compared with the linear approximation algorithm, meanwhile, hyperbolas is a exception. A uniform iterative formula is generalized to the handle frofile_2D and fixed contour processing.A secondary-developing program has been developed to realize the polar-coordinate CAM based on the UG/OPEN API platform. After completing the definition of the user’s interactive dialogs in UIStyler, Menu Script module, a involutes preprocessor for the polar-coordinate NC tool was implemented applying the OPEN API functions. According to the system requirement analysis and description, a framework for the CAM software was established prepared for three-dimensional processing which contains a rough finishing CA VITY_MILL operation, a semi-finishing COUNTOR_AREA operation and a FLOWCUT_SINGLE operation.A tool database was discussed by adapting Access database and ODBC API interface to meet user’s demand. The postprocessor for polar-coordinate the NC tool was custom-tailored in the UG POST Builder to accomplish the transformation from the CLSF files to the G-code processing file following the polar-coordinate mode.VERICUT NC processing simulation is introduced to verify the G-code file generated by the CAM software finished in this paper. Through the dynamic machining simulation and tool-path optimization, virtual machining was practiced into lowering production cost and minimizing the loss caused by trial processing.KEYWORDS: Polar-coordinate Tool path NC programming CAMMachining simulation南京工业大学学位论文独创性声明及使用授权的声明一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

数控编程的基础知识

数控编程的基础知识数控编程是一门现代制造业中非常重要的技术，在机械加工过程中起到关键的作用。

它通过使用数字来控制机器工具的运动，实现精确和高效的加工。

本文将介绍数控编程的基础知识，并提供一些指导意义的内容。

首先，数控编程的基本概念。

数控编程是根据零件图纸和加工要求，将加工工序转化为机器能识别的指令代码，进而控制机床进行加工的过程。

这些指令代码通过数学计算得到，包括坐标轴的运动、刀具的轨迹以及切削参数等。

其次，数控编程的基本要素。

数控编程主要包括以下几个要素：1.零件图纸：数控编程的第一步是分析零件图纸，了解工件的几何形状、尺寸和加工要求。

这是编写数控程序的基础，需要精确理解零件的结构和特点。

2.坐标系：数控编程使用坐标系来描述机床的工作空间。

常见的坐标系有直角坐标系和极坐标系，每个轴都有正负方向。

在编程中，需要确定坐标系的原点以及各个轴的运动范围。

3.刀具半径补偿：在数控编程中，刀具的实际切削位置与程序中的理论位置之间存在误差。

为了保证加工精度，需要进行刀具半径补偿。

在编程中，需要考虑刀具半径和切削方向，合理设置补偿值。

4.加工工艺：数控编程还需要考虑工件的具体加工工艺。

这包括切削刀具的选择、切削速度、进给速度、切削方向等参数的确定。

合理的工艺设置能够提高加工效率和加工质量。

接下来，我们将介绍数控编程的一些常用指令。

1.定位指令：定位指令用于控制机床的坐标轴运动，将刀具移动到指定的位置。

常见的定位指令有G00（快速定位）、G01（线性插补）等。

2.设定指令：设定指令用于设置加工参数，例如切削速度、进给速度、切削方向等。

常见的设定指令有S（主轴转速）、F（进给速度）等。

3.补偿指令：补偿指令用于刀具半径补偿、长度补偿等。

常见的补偿指令有G41（左补偿）和G42（右补偿）等。

最后，我们将提供一些数控编程的指导意义。

1.精确理解图纸：在进行数控编程之前，需要充分理解图纸上的加工要求，包括尺寸、形状和位置等。