第二章数控机床的程序编制.ppt
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数控技术介绍及应用(ppt 54页)
电机驱动单元接收到 一个脉冲相应旋转一个角度，称为步距角，通过机床传动部件， 使工作台相应产生一个位移量。
开环控制系统没有反馈装置，不能消除步进电机失步产生 的误差。因此开环控制系统一般用于运动速度较低和加工精度 不高的机床。
22.03.2022
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2)闭环控制系统(Closed Loop Control System)
装置等。数控机床的刚度要求更高，传动装置间隙要小，
摩擦系数要小且要有恰当的阻尼。
22.03.2022
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1.3 数字控制系统
1.3.1 数控系统的组成和分类 （1）数控系统：
是一种能控制机器运动的装置。加工程序输入系统 后能够自动解释指令，进行运算，并由系统的输出装置 向机床的执行机构发出指令，完成规定的运动或动作。
改革开放以来，通过技术引进、科学攻关和技术改造， 我国的数控技术有了较大的进步，逐步形成产业。 1980年北 京机床研究所引进日本FANUC5、7、3、6数控系统，上海 机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统，辽宁精密 仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控系统。
22.03.2022
第一章 绪论
数控技术是现代制造技术的基础，数控技术水平的高低、 数控设备的拥有量以及数控技术的普及程度，已经成为衡 量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。
数控技术经过几十年的发展（1952年第一台数控机床问世 ），已广泛应用于现代工业的各领域，成为制造业现代化 的基础。数控技术不仅应用于金属切削机床，还应用于其 他多种设备。如机器人、坐标测量机、数控雕刻机、数控 绘图机、电火花加工机床等。
闭环控制系统在机床运动方向上增加测量工作台实际 位移的传感器，将工作台实际位置的信息反馈给CNC 的比较器，如有误差，由CNC发指令，使工作台运动 直至误差消失。 采用闭环控制系统的机床的位置精度大大提高。
开环控制系统没有反馈装置，不能消除步进电机失步产生 的误差。因此开环控制系统一般用于运动速度较低和加工精度 不高的机床。
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2)闭环控制系统(Closed Loop Control System)
装置等。数控机床的刚度要求更高，传动装置间隙要小，
摩擦系数要小且要有恰当的阻尼。
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1.3 数字控制系统
1.3.1 数控系统的组成和分类 （1）数控系统：
是一种能控制机器运动的装置。加工程序输入系统 后能够自动解释指令，进行运算，并由系统的输出装置 向机床的执行机构发出指令，完成规定的运动或动作。
改革开放以来，通过技术引进、科学攻关和技术改造， 我国的数控技术有了较大的进步，逐步形成产业。 1980年北 京机床研究所引进日本FANUC5、7、3、6数控系统，上海 机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统，辽宁精密 仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控系统。
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第一章 绪论
数控技术是现代制造技术的基础，数控技术水平的高低、 数控设备的拥有量以及数控技术的普及程度，已经成为衡 量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。
数控技术经过几十年的发展（1952年第一台数控机床问世 ），已广泛应用于现代工业的各领域，成为制造业现代化 的基础。数控技术不仅应用于金属切削机床，还应用于其 他多种设备。如机器人、坐标测量机、数控雕刻机、数控 绘图机、电火花加工机床等。
闭环控制系统在机床运动方向上增加测量工作台实际 位移的传感器，将工作台实际位置的信息反馈给CNC 的比较器，如有误差，由CNC发指令，使工作台运动 直至误差消失。 采用闭环控制系统的机床的位置精度大大提高。
第2章数控程序编制3
第四节 镗铣数控加工及其手工编程
N60 G01 X20.; N70 G03 X40. Y0. I0. J20.; /*逆时针圆弧插补
N80 X-6.195 Y39.517 I-40. J0.; /* 逆时针圆弧插补
N90 G01 X-40. Y20. ;
N100 Y-20. ;
N110 Y-30. ;
N510 G00 Z40.;
/* 抬刀至安全面高度
N520 T02 M06 ;
/* 换2号刀具，φ10mm键槽铣刀进行精加工
N530 G00 X0. Y0. Z40.;
N540 S500 M3 M08;
N550 G01 Z10. F20.; /* 从中心垂直下刀至图样要求高度
N560 X-11. Y1. F100.;/* 开始铣削型腔底面，第一圈加工开始
第二章 数控加工程序编制
数字控制及装备技术研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology
第一节 概述 第二节 数控机床的坐标系 第三节 程序编制的代码及格式 第四节 镗铣数控加工及其手工编程 第五节 车削数控加工及其手工编程 第六节 自动编程概述
第四节 镗铣数控加工及其手工编程
分析： （1）零件图 已知某内轮廓型腔如图所示，要求对该型腔进行
粗、精加工。 （2）刀具选择 粗加工采用Φ20mm的立铣刀，精加工采用
Φ10mm的键槽铣刀。 （3）安全面高度 10mm。 （4）进刀/退刀方式 粗加工从中心
工艺孔垂直进刀，向周边扩展。 为此，首先要求在腔槽中心钻 好一Φ20mm的工艺孔。 （5）工艺路线 粗加工分四层切削 加工，底面和侧面各留0.5mm 的精加工余量。
数控编程教程(共95张PPT)
因此，这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。
第二节 数控编程常用的指令及其格式
主程序、子程序
在一个零件的加工程序 中，若有一定量的连续 的程序段在几处完全重 复出现，则可将这些重 复的程序串单独抽出来， 按一定的格式做成子程 序。
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第二节 数控编程常用的指令及其格式
码的程序段中有效； ● 模态M功能（续效代码）：一组可相互注销的 M功
能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直 有效。
第三章 数控系统编程指令体系
模态 M功能组中包含一个缺省功能，系统上电时 将被初始化为该功能。
M 功能还可分为前作用 M 功能和后作用 M 功能二类。 ● 前作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之前执行； ● 后作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之后执行。
迹生成功能进行数控编程。
4．后置代码生成 后置处理的目的是形成数控指令文件，利用CAM系统提供的后置
处理器可方便地生成和特定机床相匹配的加工代码。
5．加工代码输出
第一节 数控编程的几何基础
1.1 机床坐标系 为了确定机床个运动部件的运动方向和移动距离，需要
在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫做机床坐标系 1.2 机床坐标轴及其方向
常用地址码的含义如表所示
机能 程序号 顺序号 准备机能
坐标指令
进给机能 主轴机能 刀具机能
辅助机能
补偿 暂停 子程序调用 重复 参数
地址码
O N G X.Y.Z A.B.C.U.V.W R I.J.K F S T
M B
H.D P.X
I P.Q.R
意义
程序编号 顺序编号 机床动作方式指令 坐标轴移动指令 附加轴移动指令 圆弧半径 圆弧中心坐标 进给速度指令 主轴转速指令 刀具编号指令
第二节 数控编程常用的指令及其格式
主程序、子程序
在一个零件的加工程序 中，若有一定量的连续 的程序段在几处完全重 复出现，则可将这些重 复的程序串单独抽出来， 按一定的格式做成子程 序。
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第二节 数控编程常用的指令及其格式
码的程序段中有效； ● 模态M功能（续效代码）：一组可相互注销的 M功
能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直 有效。
第三章 数控系统编程指令体系
模态 M功能组中包含一个缺省功能，系统上电时 将被初始化为该功能。
M 功能还可分为前作用 M 功能和后作用 M 功能二类。 ● 前作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之前执行； ● 后作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之后执行。
迹生成功能进行数控编程。
4．后置代码生成 后置处理的目的是形成数控指令文件，利用CAM系统提供的后置
处理器可方便地生成和特定机床相匹配的加工代码。
5．加工代码输出
第一节 数控编程的几何基础
1.1 机床坐标系 为了确定机床个运动部件的运动方向和移动距离，需要
在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫做机床坐标系 1.2 机床坐标轴及其方向
常用地址码的含义如表所示
机能 程序号 顺序号 准备机能
坐标指令
进给机能 主轴机能 刀具机能
辅助机能
补偿 暂停 子程序调用 重复 参数
地址码
O N G X.Y.Z A.B.C.U.V.W R I.J.K F S T
M B
H.D P.X
I P.Q.R
意义
程序编号 顺序编号 机床动作方式指令 坐标轴移动指令 附加轴移动指令 圆弧半径 圆弧中心坐标 进给速度指令 主轴转速指令 刀具编号指令
数控技术 ppt课件
+Z +X/
– 在工件旋转的机床上（车床、磨床等）。X轴的运 动方向是主工要件内的容 径向并平行于横向拖板，且刀具离 开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。
+X +Z
6. Y坐标的确定主要内容 – 利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手 螺旋法则，确定Y坐标的正方向。
• 右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y 方向为食指指向。
➢ Z轴水平（卧式）： 则从刀具(主轴)向
工件看时，X座标的 正方向指向右边。
+Z +X/
➢Z轴垂直（立式）：
单立柱机床主，要从内刀容具向立柱看时，X的正方向指向右边； +Z +Z
+X/ +X/
立式5轴数控铣床的坐标系
➢Z轴垂直（立式）：
主要内容
双立柱机床(龙门机床)，
从刀具向左立柱看时，
X轴的正方向指向右边。
Y
Z
SHI
:
7
8
9
0 ALT
FT
CR “ 4
5
6
BACK
SPACE
TAB ？
Байду номын сангаас
1
2
3 INS CTR
L
电源
步进 点动
单段
手摇
30 40 50 20 10
10
关
开 自动
回零 0
160
1
驱动器
160 XY Z A
电源
报警
方式选择
进给修调
主轴修调
机床 NC 超程 主轴
超程解除
Y
10
100
循环驱动 进给保持 冷却液开关 刀松/刀紧 X
数控机床的加工程序编制 ppt课件
ppt课件 14
手工编程过程框图
ppt课件
15
3 字符与代码 字符（Character）是一个关于信息交换的术 语。它是用来组织、控制或表示数据的一些符号， 如数字、字母、标点符号、数学运算符等，是机器 能进行存储或传送的记号，是加工程序的最小组成 单位。常规加工程序用的字符分四类： 一:字母，由大写26个英文字母组成； 二:数字和小数点，由0～9及一个小数点组成； 三:符号，由+、-号组成； 四:功能字符，由程序开始（结束）符（如 “%”）、程序段结束符（如“；”）、跳过任选 程序段符（如“/”）等组成。
程序段各功能字的先后次序不严格规定。
ppt课件 19
程序段功能字按其功能的不同可分为7种类型， 分别是：顺序号字、准备功能字、尺寸字、进给功 能字、主轴转速字、刀具功能字和辅助功能字。 1）顺序号字 顺序号又称程序段号或程序段序号。位于程序 段之首，由地址符N和后续2～4数字组成。 顺序号的作用：对程序的校对和检索修改；作 为条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。 有顺序号的程序段可以进行复归操作，指加工可以从 程序的中间开始，或回到程序中断处开始。 顺序号的使用规则：为正整数，编程时将第一 程序段冠以N10,以后以间隔10递增，以便于修改。
8
ppt课件
数控加工流程：
ppt课件
9
2）数控程序样本： O10 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 … N80 N90
G55 M03 G01 G01 G01 G01 G03
M05 M30
G90 G01 Z40 F2000 S500 X-50 Y0 Z-5 F100 G42 X-10 Y0 H01 X60 Y0 X80 Y20 R20
数控机床编程的演变过程 1） 数控的基本含义 数控，即数字控制(Numerical Control-NC)， 指用数码化的信号对机床运动及其加工过程进行控 制的一种方法。这种机床以数字字符指令方式控制 机床各部件相对运动，实现机床的加工。相应地这 种机床称为NC机床（NC Machine Tool）。 2） 数控编程的发展 控制介质：数控机床加工零件所需的控制信 息和数据的载体，即用来存放加工程序的载体，也 称程序载体。如穿孔带、穿孔卡、磁带或磁盘等。
手工编程过程框图
ppt课件
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3 字符与代码 字符（Character）是一个关于信息交换的术 语。它是用来组织、控制或表示数据的一些符号， 如数字、字母、标点符号、数学运算符等，是机器 能进行存储或传送的记号，是加工程序的最小组成 单位。常规加工程序用的字符分四类： 一:字母，由大写26个英文字母组成； 二:数字和小数点，由0～9及一个小数点组成； 三:符号，由+、-号组成； 四:功能字符，由程序开始（结束）符（如 “%”）、程序段结束符（如“；”）、跳过任选 程序段符（如“/”）等组成。
程序段各功能字的先后次序不严格规定。
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程序段功能字按其功能的不同可分为7种类型， 分别是：顺序号字、准备功能字、尺寸字、进给功 能字、主轴转速字、刀具功能字和辅助功能字。 1）顺序号字 顺序号又称程序段号或程序段序号。位于程序 段之首，由地址符N和后续2～4数字组成。 顺序号的作用：对程序的校对和检索修改；作 为条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。 有顺序号的程序段可以进行复归操作，指加工可以从 程序的中间开始，或回到程序中断处开始。 顺序号的使用规则：为正整数，编程时将第一 程序段冠以N10,以后以间隔10递增，以便于修改。
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数控加工流程：
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2）数控程序样本： O10 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 … N80 N90
G55 M03 G01 G01 G01 G01 G03
M05 M30
G90 G01 Z40 F2000 S500 X-50 Y0 Z-5 F100 G42 X-10 Y0 H01 X60 Y0 X80 Y20 R20
数控机床编程的演变过程 1） 数控的基本含义 数控，即数字控制(Numerical Control-NC)， 指用数码化的信号对机床运动及其加工过程进行控 制的一种方法。这种机床以数字字符指令方式控制 机床各部件相对运动，实现机床的加工。相应地这 种机床称为NC机床（NC Machine Tool）。 2） 数控编程的发展 控制介质：数控机床加工零件所需的控制信 息和数据的载体，即用来存放加工程序的载体，也 称程序载体。如穿孔带、穿孔卡、磁带或磁盘等。
数控技术 第二章 零件加工程序的编制
第二章 零件加工程序的编制
第一节 概述
一 数控机床程序编制的内容和步骤
主要内容；分析零件图纸，确定加工工艺过程，进行数学处理， 编写程序清单，制作控制介质，进行程序检查，输入程序 以及工件试切。
分
编
数
析工数写程程数控
零艺学程序序控机
件处处序输检系床
图理理清入查统试
样
单
切
零件 毛坯
成品 零件
2-1 数控机床的编程步骤
一 数控机床程序编制的内容和步骤
(一)分析零件图样和工艺处理 1 选择合适的对刀点 对刀点----刀具相对零件运动的起点，又称起刀点。 刀位点----刀具在机床上的位置是由刀位点的位置来表示的。 立铣刀、端铣刀和钻头而言，是指他们的底面中心； 球头铣刀，是指球头球心； 对车刀和镗刀是指它们的刀尖。
一 数控机床程序编制的内容和步骤
铣内圆轮廓，路线为1→A→2→3（偏心圆）→B→4（工件轮廓） →B→5（偏心圆）→C→6→1。
非圆曲线平面轮廓的铣削同样要切入和切出延伸。
一 数控机床程序编制的内容和步骤
铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿零件 轮廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两 几何元素的交点处。
+X
一 坐标轴
3）Y轴 ➢ 按照右手直角笛卡尔坐标系来判断。
+Z
+Y
+X +Y
+Z +X
一 坐标轴
+Z +Y
+X 龙门数控铣床
+Z
+X +Y
立式5轴联动数控铣床
一 坐标轴
4）旋转运动A、B和C轴 ➢ A、B和C轴分别表示X、Y和Z轴的旋转方向，按照右旋螺纹前
第一节 概述
一 数控机床程序编制的内容和步骤
主要内容；分析零件图纸，确定加工工艺过程，进行数学处理， 编写程序清单，制作控制介质，进行程序检查，输入程序 以及工件试切。
分
编
数
析工数写程程数控
零艺学程序序控机
件处处序输检系床
图理理清入查统试
样
单
切
零件 毛坯
成品 零件
2-1 数控机床的编程步骤
一 数控机床程序编制的内容和步骤
(一)分析零件图样和工艺处理 1 选择合适的对刀点 对刀点----刀具相对零件运动的起点，又称起刀点。 刀位点----刀具在机床上的位置是由刀位点的位置来表示的。 立铣刀、端铣刀和钻头而言，是指他们的底面中心； 球头铣刀，是指球头球心； 对车刀和镗刀是指它们的刀尖。
一 数控机床程序编制的内容和步骤
铣内圆轮廓，路线为1→A→2→3（偏心圆）→B→4（工件轮廓） →B→5（偏心圆）→C→6→1。
非圆曲线平面轮廓的铣削同样要切入和切出延伸。
一 数控机床程序编制的内容和步骤
铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿零件 轮廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两 几何元素的交点处。
+X
一 坐标轴
3）Y轴 ➢ 按照右手直角笛卡尔坐标系来判断。
+Z
+Y
+X +Y
+Z +X
一 坐标轴
+Z +Y
+X 龙门数控铣床
+Z
+X +Y
立式5轴联动数控铣床
一 坐标轴
4）旋转运动A、B和C轴 ➢ A、B和C轴分别表示X、Y和Z轴的旋转方向，按照右旋螺纹前
第2章 数控机床的程序编制
编程自动化是当今的趋势！
第2章 数控机床的程序编制
2.3 数 控 编 程 中 的 数 值 计 算
根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算出编 程时所需要的有关各点的坐标值，称为数值计算。手工编程时，在完成 工艺分析和确定进给路线以后，数值计算就成为程序编制中一个关键性 的环节。
一、节点坐标计算
当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓的零件 时，在加工程序的编制时，常常需要用多个直线段或圆弧段去近似代替 非圆曲线，这个过程称为拟合（逼近）处理。拟合线段的交点或切点称 为节点 。图中的G点为圆弧拟合非圆曲线的节点，图中的A、B、C、D 点均为直线逼近非圆曲线时的节点。
第2章 数控机床的程序编制
手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。 自动编程适用于： 形状复杂的零件， 虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件） 虽不复杂但计算工作量大的零件（如轮廓加工时，非圆曲线 的计算） 据国外统计： 用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之 比，平均约为 30：1。 数控机床不能开动的原因中，有20~30%是由于加工程序不能 及时编制出造成的
第2章 数控机床的程序编制
2.2 数 控 编 程 的 基 本 知 识
说明：
在程序段中必须明确组成程序段的各个要素： 移动目标：终点坐标值X、Y、Z； 沿怎样的轨迹移动：准备功能字G； 进给速度：进给功能字F；
切削速度：主轴转速功能字S；
使用刀具：刀具功能字T； 机床辅助动作：辅助功能字M
图纸工艺分析
计算运动轨迹 修 改 程序编制 制备控制介质 校验和试切
错误
第2章 数控机床的程序编制
2.2 数 控 编 程 的 基 本 知 识
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第二章 数控加工程序的编制
内容提要
本章将讲述数控加工的工艺分析和典型的加 工方法；加工程序的编制、结构及常用算法； 简要介绍自动编程。
第一节 概述
一.程序编制的基本概念
数控加工程序编制：从零件图纸到制成控制介质的全过 程。 将零件的加工信息：加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工 艺参数(F、S、T)及辅助动作（变速、换刀、冷却液启 停、工件夹紧松开等）等，用规定的文字、数字、符号 组成的代码按一定的格式编写加工程序单，并将程序单 的信息变成控制介质(磁带、磁盘、穿孔带）的整个过程。
第一节 概述
加工线路的确定
寻求最短加工路线 如图a所示零件上的孔系，图b的走刀 路线为先加工完外圈孔后再加工内圈孔。若改用c图的走 刀路线，减少空刀时间，则可节省定位时间近一倍，提 高了加工效率。
制备控制介质 校验和试切
错误
第一节 概述
编制程序及初步校验
根据制定的加工路线
、切削用量、刀具号码、
刀具补偿、辅助动作及刀
具运动轨迹，按照数控系
修 改
统规定指令代码及程序格
式，编写零件加工程序，
并进行校核、检查上述两
个步骤的错误。
零件图纸 图纸工艺分析 计算运动轨迹
程序编制 制备控制介质 校验和试切
上述方法只能检查运动轨迹的正确性，不能判别工 件的加工误差。首件试切(在允许的条件下)方法不 仅可查出程序单和控制介质是否有错，还可知道加 工精度是否符合要求。 当发现错误时，应分析错误的性质，或修改程序单 ，或调整刀具补偿尺寸，直到符合图纸规定的精度 要求为止。
第一节 概述
三、数控加工的工艺分析和数控加工方 法
第二章 数控机床的程序编制
零件 图纸
制订工艺 制备数控带 校
数值计算
验 编写程序
数数 控控 装机 置床
毛坯 成品
程序编制
第一节 概 述
常用的程序编制方法有：手工编程和自动编程两种。
手动编程：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求 高（不仅要熟悉数控代码和编程规则，而且还必须具备 机械加工工艺知识和数值计算能力）
1. 数控加工的工艺分析 数控机床加工零件和工艺除按一般方式对
零件进行分析外，还必须注意以下几点： • 选择合适的对刀点
第一节 概述
– 对刀点：确定刀具与工件相对位置的点。由于程序也是从这 一点开始执行，所以对刀点也叫做“程序起点”或起刀点。
– 对刀点 可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测 量的点。
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修
程序编制
改
制备控制介质
校验和试切
错误
第一节 概述
常用的校验和试切方法：
对于平面轮廓零件可在机床上用笔代替刀具、坐 标纸代替工件进行空运转空运行绘图。
对于空间曲面零件，可用蜡块、塑料或木料或价 格低的材料作工件，进行试切，以此检查程序的 正确性。
第一节 概述
在具有图形显示功能的机床上，用静态显示（机床 不动）或动态显示（模拟工件的加工过程）的方法 ，则更为方便。
➢ 数控机床不能开动的原因中，有20-30%是 由于加工程序不能及时编制出造成的
编程自动化是当今的趋势！
第一节 概述
二、手工编程的内容和步骤
图纸工艺分析
这一步与普通机床加工零 件时的工艺分析相同，即在
修
对图纸进行工艺分析的基础 改 上，选定机床、刀具与夹具 ；确定零件加工的工艺线路 、工步顺序及切削用量等工 艺参数等。
显示图形 穿控纸带 打印程序单 计算机通讯
第一节 概 述
手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。 自动编程适用于：
➢形状复杂的零件， ➢虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数
千个孔的零件） ➢虽不复杂但计算工作量大的零件（如轮廓加
工时，非圆曲线的计算）
第一节 概 述
据国外统计：
➢ 用手工编程时，一个零件的编程时间与机床 实际加工时间之比，平均约为 30：1。
错误
第一节 概述
制备控制介质
零件图纸
将程序单上的内容，经
转换记录在控制介质（穿
孔带、磁带或磁盘、存
储器）上，作为数控系
修 改
统的输入信息，若
程序较简单，也可直接通 过键盘输入。
图纸工艺分析 计算运动轨迹
程序编制 制备控制介质
校验和试切
错误
第一节 概述
程序的校验和试切
所制备的控制介质，必 须经过进一步的校验和试切 削，证明是正确无误，才能 用于正式加工。如有错误， 应分析错误产生的原因，进 行相应的修改。
零件图纸 图纸工艺分析
计算运动轨迹 程序编制
制备控制介质 校验和试切
错误
第一节 概述
零件图纸
计算运动轨迹
图纸工艺分析
根据零件图纸上尺寸及
工艺线路的要求，在选定的
坐标系内计算零件轮廓和刀
具运动轨迹的坐标值，并且
修 改
按NC机床的规定编程单位
（脉冲当量）换算为相应的
数字量，以这些坐标值作为
编程尺寸。
计算运动轨迹 程序编 概述
加工线路的确定 加工线路——加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹次序。
➢ 孔类加工（钻孔、镗孔） 原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减少空行程
b
a n个
红线长 = b + 2(n -1)a +切入/出段 黄线长 =（n -1)(a + b) +切入/出段
– 对刀点 确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确 定了。
选择对刀点的原则：
• 选在零件的设计基准或工艺基准上，或与之相关的位置上。 • 选在对刀方便，便于测量的地方。 • 选在便于坐标计算的地方
第一节 概述
Y
Z
刀具运动轨迹
工件轮廓
R50 f20
C
X R30 R20
第一节 概述
–刀位点:用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的 特定点。
自动编程：编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个 自动编程系统的规定， 将零件的加工信息用较简便的方 式送入计算机，由计算机自动进行程序的编制，编程系 统能自动打印出程序单和制备控制介质。
第二章 数控机床的程序编制
修改
零数零 件控件
源 图语程 纸言序
输数后 入学置 编处处 译理理
计算机自动编程系统
镗刀 钻头 立铣刀、端铣刀 面铣刀 指状铣刀 球头铣刀
车刀
第一节 概述
对刀：就是使“对刀点”与“刀位点”重合的操作。
a)钻头刀位点 b)圆柱铣刀的刀位点 c)车刀的刀位点
d)球头铣刀的刀位点
常用的对刀方法为试切法。
O
fd
L
O
(a) 确定刀尖在Z向的位置
(b) 确定刀尖在X向的位置
数控车床的对刀
根据试切后工件的尺寸确定刀尖的位置。
内容提要
本章将讲述数控加工的工艺分析和典型的加 工方法；加工程序的编制、结构及常用算法； 简要介绍自动编程。
第一节 概述
一.程序编制的基本概念
数控加工程序编制：从零件图纸到制成控制介质的全过 程。 将零件的加工信息：加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工 艺参数(F、S、T)及辅助动作（变速、换刀、冷却液启 停、工件夹紧松开等）等，用规定的文字、数字、符号 组成的代码按一定的格式编写加工程序单，并将程序单 的信息变成控制介质(磁带、磁盘、穿孔带）的整个过程。
第一节 概述
加工线路的确定
寻求最短加工路线 如图a所示零件上的孔系，图b的走刀 路线为先加工完外圈孔后再加工内圈孔。若改用c图的走 刀路线，减少空刀时间，则可节省定位时间近一倍，提 高了加工效率。
制备控制介质 校验和试切
错误
第一节 概述
编制程序及初步校验
根据制定的加工路线
、切削用量、刀具号码、
刀具补偿、辅助动作及刀
具运动轨迹，按照数控系
修 改
统规定指令代码及程序格
式，编写零件加工程序，
并进行校核、检查上述两
个步骤的错误。
零件图纸 图纸工艺分析 计算运动轨迹
程序编制 制备控制介质 校验和试切
上述方法只能检查运动轨迹的正确性，不能判别工 件的加工误差。首件试切(在允许的条件下)方法不 仅可查出程序单和控制介质是否有错，还可知道加 工精度是否符合要求。 当发现错误时，应分析错误的性质，或修改程序单 ，或调整刀具补偿尺寸，直到符合图纸规定的精度 要求为止。
第一节 概述
三、数控加工的工艺分析和数控加工方 法
第二章 数控机床的程序编制
零件 图纸
制订工艺 制备数控带 校
数值计算
验 编写程序
数数 控控 装机 置床
毛坯 成品
程序编制
第一节 概 述
常用的程序编制方法有：手工编程和自动编程两种。
手动编程：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求 高（不仅要熟悉数控代码和编程规则，而且还必须具备 机械加工工艺知识和数值计算能力）
1. 数控加工的工艺分析 数控机床加工零件和工艺除按一般方式对
零件进行分析外，还必须注意以下几点： • 选择合适的对刀点
第一节 概述
– 对刀点：确定刀具与工件相对位置的点。由于程序也是从这 一点开始执行，所以对刀点也叫做“程序起点”或起刀点。
– 对刀点 可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测 量的点。
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修
程序编制
改
制备控制介质
校验和试切
错误
第一节 概述
常用的校验和试切方法：
对于平面轮廓零件可在机床上用笔代替刀具、坐 标纸代替工件进行空运转空运行绘图。
对于空间曲面零件，可用蜡块、塑料或木料或价 格低的材料作工件，进行试切，以此检查程序的 正确性。
第一节 概述
在具有图形显示功能的机床上，用静态显示（机床 不动）或动态显示（模拟工件的加工过程）的方法 ，则更为方便。
➢ 数控机床不能开动的原因中，有20-30%是 由于加工程序不能及时编制出造成的
编程自动化是当今的趋势！
第一节 概述
二、手工编程的内容和步骤
图纸工艺分析
这一步与普通机床加工零 件时的工艺分析相同，即在
修
对图纸进行工艺分析的基础 改 上，选定机床、刀具与夹具 ；确定零件加工的工艺线路 、工步顺序及切削用量等工 艺参数等。
显示图形 穿控纸带 打印程序单 计算机通讯
第一节 概 述
手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。 自动编程适用于：
➢形状复杂的零件， ➢虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数
千个孔的零件） ➢虽不复杂但计算工作量大的零件（如轮廓加
工时，非圆曲线的计算）
第一节 概 述
据国外统计：
➢ 用手工编程时，一个零件的编程时间与机床 实际加工时间之比，平均约为 30：1。
错误
第一节 概述
制备控制介质
零件图纸
将程序单上的内容，经
转换记录在控制介质（穿
孔带、磁带或磁盘、存
储器）上，作为数控系
修 改
统的输入信息，若
程序较简单，也可直接通 过键盘输入。
图纸工艺分析 计算运动轨迹
程序编制 制备控制介质
校验和试切
错误
第一节 概述
程序的校验和试切
所制备的控制介质，必 须经过进一步的校验和试切 削，证明是正确无误，才能 用于正式加工。如有错误， 应分析错误产生的原因，进 行相应的修改。
零件图纸 图纸工艺分析
计算运动轨迹 程序编制
制备控制介质 校验和试切
错误
第一节 概述
零件图纸
计算运动轨迹
图纸工艺分析
根据零件图纸上尺寸及
工艺线路的要求，在选定的
坐标系内计算零件轮廓和刀
具运动轨迹的坐标值，并且
修 改
按NC机床的规定编程单位
（脉冲当量）换算为相应的
数字量，以这些坐标值作为
编程尺寸。
计算运动轨迹 程序编 概述
加工线路的确定 加工线路——加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹次序。
➢ 孔类加工（钻孔、镗孔） 原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减少空行程
b
a n个
红线长 = b + 2(n -1)a +切入/出段 黄线长 =（n -1)(a + b) +切入/出段
– 对刀点 确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确 定了。
选择对刀点的原则：
• 选在零件的设计基准或工艺基准上，或与之相关的位置上。 • 选在对刀方便，便于测量的地方。 • 选在便于坐标计算的地方
第一节 概述
Y
Z
刀具运动轨迹
工件轮廓
R50 f20
C
X R30 R20
第一节 概述
–刀位点:用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的 特定点。
自动编程：编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个 自动编程系统的规定， 将零件的加工信息用较简便的方 式送入计算机，由计算机自动进行程序的编制，编程系 统能自动打印出程序单和制备控制介质。
第二章 数控机床的程序编制
修改
零数零 件控件
源 图语程 纸言序
输数后 入学置 编处处 译理理
计算机自动编程系统
镗刀 钻头 立铣刀、端铣刀 面铣刀 指状铣刀 球头铣刀
车刀
第一节 概述
对刀：就是使“对刀点”与“刀位点”重合的操作。
a)钻头刀位点 b)圆柱铣刀的刀位点 c)车刀的刀位点
d)球头铣刀的刀位点
常用的对刀方法为试切法。
O
fd
L
O
(a) 确定刀尖在Z向的位置
(b) 确定刀尖在X向的位置
数控车床的对刀
根据试切后工件的尺寸确定刀尖的位置。