第二章+数控加工程序的编制
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3.1.2 数控加工工艺分析 数控加工前对工件进行工艺设计是必不可少的准备工
作。无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加 工的工件进行工艺分析、拟定工艺路线、设计加工工序。 因此，合理的工艺设计方案是编制加工程序的依据，工艺 设计做不好是数控加工出差错的主要原因之一，往往造成
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b.普通机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择 内容。 c.普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容， 可在数控机床尚有加工能力的基础上进行选择。
相比之下，下列一些加工内容则不宜选择数控加工： a.需要用较长时间占机调整的加工内容。 b.加工余量极不稳定，且数控机床上又无法自动调整零件坐 标位置的加工内容。 c.不能在一次安装中加工完成的零星分散部位，采用数控加 工很不方便，效果不明显，可以安排普通机床补充加工。
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（a）同基准标注
（b）分散标注
图2-3 零件尺寸标注分析
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示的局部分散的标注方法，这样就给工序安排和数控加工带 来诸多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高，不 会因产生较大的累积误差而破坏零件的使用特性，因此，可 将局部分散标注法改为同一基准标注或直接标注坐标尺寸。 ②分析被加工零件的设计图纸，根据标注的尺寸公差和形位 公差等信息，将加工表面区分为重要表面和次要表面，并找 出其设计基准，进而遵循基准选择的原则，确定加工零件的 定位基准，分析零件的毛坯是否便于定位和装夹，夹紧方式 和夹紧点的选取是否会有碍刀具的运动，夹紧变形是否对加 工质量有影响等。为工件定位、安装和夹具设计提供依据。
工作反复，工作量成倍增加的后果。编程人员必须首先搞 好工艺设计，再考虑编程。 （1）数控加工内容的选择
当选择并决定对某个零件进行数控加工后，并非其全部 加工内容都采用数控加工，数控加工可能只是零件加工工 序中的一部分。因此，有必要对零件图样进行仔细分析， 立足于解决难题、提高生产效率，注意充分发挥数控的优 势，选择那些最适合、最需要的内容和工序进行数控加工。 一般可按下列原则选择数控加工内容： a.普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容。
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b.构成零件轮廓的几何元素(点、线、面)的条件(如相切、 相交、垂直和平行等)，是数控编程的重要依据。手工编程 时，要依据这些条件计算每一个节点的坐标；自动编程时， 则要根据这些条件对构成零件的所有几何元素进行定义， 无论哪一个条件不明确，都会导致编程无法进行。因此， 在分析零件图样时，务必要分析几何元素的给定条件是否 充分，发现问题及时与设计人员协商解决。 c. 零件的结构工艺性分析 ①零件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸， 这样可以减少刀具规格和换刀次数，方便编程，提高生产 效益。
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第2章 数控加工与编程基础
本章学习重点： 1. 了解数控加工工艺分析，熟悉数控加工工艺路线设计及
工序设计； 2. 掌握数控编程的基本概念； 3. 熟悉数控机床坐标系统。
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2.1 数控加工工艺
2.1.1 数控加工工艺概述
（1）数控加工工艺的概念 &.数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方 法和技术手段的总和，应用于整个数控加工工艺过程。 &.数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完 善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经 验总结。 （2）数控加工的过程 数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接改变 加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成 为成品或半成品的过程（如图2-1数控加工过程简图）。
选择数 控机床 的类型
选择和 设计刀 具、夹 具与量
具
图2-2 数控加工工艺设计的主要内容流程图
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随着计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断采 用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着高 速化、高精化、复合化、智能化、高柔性化及信息网络化 等方向发展。整体数控加工技术向着CIMS（计算机集成 制造系统）方向发展。
的主要内容流程图。
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选择并 确定进 行数控 加工的
内容
数控加 工的工
艺分析
零件图 形的数 学处理 及编程 尺寸设 定值的
确定
制定数 控加工
工艺 方案
确定工 步和进 给路线
数控加 工工艺 技术文 件的定 型与归
档
首件试 加工与 现场问
题处理
编写、 校验和 修改加 工程序
确定切 削参数
此外，在选择数控加工内容时，还要考虑生产批量、
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生产周期、工序间周转情况等因素，要尽量合理使用数控机 床，达到产品质量、生产率及综合经济效益等指标都明显提 高的目的，要防止将数控机床降格为普通机床使用。 （2）零件数控加工的工艺性分析 a.零件图样分析 ①零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点，如图2-3 (a)所示，在数控加工零件图上，应以同一基准标注尺寸或 直接给出坐标尺寸。这种标注方法既方便于编程，也方便于 尺寸之间的相互协调，又有利于设计基准、工艺基准、测量 基准和编程原点的统一。零件设计人员在尺寸标注时，一般 总是较多地考虑装配等使用特性，因而常采用如图2-3(b)所
得数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、 生成效率高、周期短、设备使用费用高等特点。在数控加 工工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。基本特点归 纳如下：
a.内容十分明确而具体； b.工艺工作要求相当准确而严密； c.采用多坐标联动自动控制加工复杂表面； d.采用先机的工艺装备； e.采用工序集中。
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（4）数控加工工艺的主要内容: a.选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。 b.分析被加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求。 c.确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线。 d.加工工序的设计。 e.数控加工程序的调整。 f.分配数控加工中的容差。 g.处理数控机床上的部分工艺指令。 h.数控加工工艺文件的编写。 具体内容及流程见下页图2-2所示，数控加工工艺设计
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阅
工
制
数
程
读
艺ຫໍສະໝຸດ Baidu
定
控
序
零
分
工
编
传
件
析
艺
程
输
虽然数控加工与传统的机械加 工相比，在加工的方法和内容上有 许多相似之处，但由于采用了数字 化的控制形式和数控机床，许多传 统加工过程中的人工操作被计算机
和数控系统的自动控制所取代。
图2-1 数控加工过程简图
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（3）数控加工工艺的基本特点 由于数控加工采用了计算机控制系统和数控机床，使
作。无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加 工的工件进行工艺分析、拟定工艺路线、设计加工工序。 因此，合理的工艺设计方案是编制加工程序的依据，工艺 设计做不好是数控加工出差错的主要原因之一，往往造成
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b.普通机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择 内容。 c.普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容， 可在数控机床尚有加工能力的基础上进行选择。
相比之下，下列一些加工内容则不宜选择数控加工： a.需要用较长时间占机调整的加工内容。 b.加工余量极不稳定，且数控机床上又无法自动调整零件坐 标位置的加工内容。 c.不能在一次安装中加工完成的零星分散部位，采用数控加 工很不方便，效果不明显，可以安排普通机床补充加工。
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（a）同基准标注
（b）分散标注
图2-3 零件尺寸标注分析
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示的局部分散的标注方法，这样就给工序安排和数控加工带 来诸多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高，不 会因产生较大的累积误差而破坏零件的使用特性，因此，可 将局部分散标注法改为同一基准标注或直接标注坐标尺寸。 ②分析被加工零件的设计图纸，根据标注的尺寸公差和形位 公差等信息，将加工表面区分为重要表面和次要表面，并找 出其设计基准，进而遵循基准选择的原则，确定加工零件的 定位基准，分析零件的毛坯是否便于定位和装夹，夹紧方式 和夹紧点的选取是否会有碍刀具的运动，夹紧变形是否对加 工质量有影响等。为工件定位、安装和夹具设计提供依据。
工作反复，工作量成倍增加的后果。编程人员必须首先搞 好工艺设计，再考虑编程。 （1）数控加工内容的选择
当选择并决定对某个零件进行数控加工后，并非其全部 加工内容都采用数控加工，数控加工可能只是零件加工工 序中的一部分。因此，有必要对零件图样进行仔细分析， 立足于解决难题、提高生产效率，注意充分发挥数控的优 势，选择那些最适合、最需要的内容和工序进行数控加工。 一般可按下列原则选择数控加工内容： a.普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容。
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b.构成零件轮廓的几何元素(点、线、面)的条件(如相切、 相交、垂直和平行等)，是数控编程的重要依据。手工编程 时，要依据这些条件计算每一个节点的坐标；自动编程时， 则要根据这些条件对构成零件的所有几何元素进行定义， 无论哪一个条件不明确，都会导致编程无法进行。因此， 在分析零件图样时，务必要分析几何元素的给定条件是否 充分，发现问题及时与设计人员协商解决。 c. 零件的结构工艺性分析 ①零件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸， 这样可以减少刀具规格和换刀次数，方便编程，提高生产 效益。
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第2章 数控加工与编程基础
本章学习重点： 1. 了解数控加工工艺分析，熟悉数控加工工艺路线设计及
工序设计； 2. 掌握数控编程的基本概念； 3. 熟悉数控机床坐标系统。
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2.1 数控加工工艺
2.1.1 数控加工工艺概述
（1）数控加工工艺的概念 &.数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方 法和技术手段的总和，应用于整个数控加工工艺过程。 &.数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完 善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经 验总结。 （2）数控加工的过程 数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接改变 加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成 为成品或半成品的过程（如图2-1数控加工过程简图）。
选择数 控机床 的类型
选择和 设计刀 具、夹 具与量
具
图2-2 数控加工工艺设计的主要内容流程图
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随着计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断采 用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着高 速化、高精化、复合化、智能化、高柔性化及信息网络化 等方向发展。整体数控加工技术向着CIMS（计算机集成 制造系统）方向发展。
的主要内容流程图。
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选择并 确定进 行数控 加工的
内容
数控加 工的工
艺分析
零件图 形的数 学处理 及编程 尺寸设 定值的
确定
制定数 控加工
工艺 方案
确定工 步和进 给路线
数控加 工工艺 技术文 件的定 型与归
档
首件试 加工与 现场问
题处理
编写、 校验和 修改加 工程序
确定切 削参数
此外，在选择数控加工内容时，还要考虑生产批量、
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生产周期、工序间周转情况等因素，要尽量合理使用数控机 床，达到产品质量、生产率及综合经济效益等指标都明显提 高的目的，要防止将数控机床降格为普通机床使用。 （2）零件数控加工的工艺性分析 a.零件图样分析 ①零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点，如图2-3 (a)所示，在数控加工零件图上，应以同一基准标注尺寸或 直接给出坐标尺寸。这种标注方法既方便于编程，也方便于 尺寸之间的相互协调，又有利于设计基准、工艺基准、测量 基准和编程原点的统一。零件设计人员在尺寸标注时，一般 总是较多地考虑装配等使用特性，因而常采用如图2-3(b)所
得数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、 生成效率高、周期短、设备使用费用高等特点。在数控加 工工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。基本特点归 纳如下：
a.内容十分明确而具体； b.工艺工作要求相当准确而严密； c.采用多坐标联动自动控制加工复杂表面； d.采用先机的工艺装备； e.采用工序集中。
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（4）数控加工工艺的主要内容: a.选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。 b.分析被加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求。 c.确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线。 d.加工工序的设计。 e.数控加工程序的调整。 f.分配数控加工中的容差。 g.处理数控机床上的部分工艺指令。 h.数控加工工艺文件的编写。 具体内容及流程见下页图2-2所示，数控加工工艺设计
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阅
工
制
数
程
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定
控
序
零
分
工
编
传
件
析
艺
程
输
虽然数控加工与传统的机械加 工相比，在加工的方法和内容上有 许多相似之处，但由于采用了数字 化的控制形式和数控机床，许多传 统加工过程中的人工操作被计算机
和数控系统的自动控制所取代。
图2-1 数控加工过程简图
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（3）数控加工工艺的基本特点 由于数控加工采用了计算机控制系统和数控机床，使