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1、第3章數(shù)控機床加工程序的編制3.1數(shù)控車床編程3.2數(shù)控銑床編程3.3加工中心編程3.4數(shù)控自動編程簡介思考與練習題3.1數(shù)控車床編程3.1.1數(shù)控車床的編程特點1．數(shù)控車床的工作原理首先根據(jù)被加工零件的圖樣，將工件的形狀、尺寸、加工順序、切削用量、工件移動距離以及其他輔助動作，按運動順序和所用數(shù)控機床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，然后用穿孔或錄磁等方法，把程序以一定的代碼形式記錄在穿孔紙帶（或磁盤）上。工作時將指令帶（穿孔紙帶、磁盤）放入控制系統(tǒng)的數(shù)字控制裝置中去，控制裝置就依照指令帶上的代碼指令進行運算，并將運算結(jié)果輸入驅(qū)動裝置，帶動機床傳動機構(gòu)按要求的程序自動地進行工作，從
2、而加工出符合工件圖樣要求的零件形狀和精確的尺寸要求。2．數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點與普通臥式車床相比，數(shù)控車床有著許多獨特的結(jié)構(gòu)特點。由于數(shù)控車床刀架的兩個方向的運動分別由兩臺伺服電動機驅(qū)動，所以它的傳動鏈短，不必使用掛輪、絲杠等傳動部件。伺服電動機可以直接與絲杠連接帶動刀架運動。多功能數(shù)控車床采用直流或交流主軸控制單元來驅(qū)動主軸，也可以按控制指令作無級變速。因此，數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點之一是床頭箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)車床簡單得多。數(shù)控車床的另一個特點是剛性高，這是為了與控制系統(tǒng)的高精度相匹配，以適應(yīng)高精度的加工。數(shù)控機床的第三個結(jié)構(gòu)特點是輕拖動，刀架移動一般采用滾珠絲杠副。為了拖動輕便，數(shù)控車床潤滑應(yīng)比較
3、充分，大部分采用油霧自動潤滑。另外，高檔的數(shù)控車床機床導軌也有著特殊的要求，一般還配有自動排屑裝置、液壓動力卡盤和氣動防護門。3.數(shù)控車床的編程特點數(shù)控車床加工的是回轉(zhuǎn)類的零件。車床主軸上裝夾的是待加工工件，高速旋轉(zhuǎn)的是工件，刀具安裝在刀架上，只能在二維平面內(nèi)移動，因而具有如下特點：(1）換刀一般在程序原點進行，同時應(yīng)注意換刀點應(yīng)選擇在工件外安全的地方。(2）在一個程序段中，可以采用絕對值編程（X、Z）、增量值編程（U、W）或者二者混合編程，但不論是哪一種編程方式，若某方向位移為0，可不寫入程序。直徑方向（橫向）用絕對值編程時，X以直徑值表示；用增量編程時，X以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值表示
4、，并附上方向符號（正向可以省略），縱向無此規(guī)定。(3）程序原點坐標值一般應(yīng)選為正值。(4）為提高工件徑向尺寸精度，X向的脈沖當量取Z向的一半。(5）由于車削加工毛坯余量較大，為簡化程序編制，數(shù)控裝置常具備有不同形式的固定循環(huán)功能，可以進行多次重復(fù)循環(huán)切削。(6）編程時，常認為車刀刀尖是一個點，而實際上為了提高刀具壽命和工件表面質(zhì)量，車刀刀尖常被磨成一個半徑不大的圓弧。因此，當編制圓頭車刀程序時，需要對刀具進行半徑補償。4．數(shù)控車床坐標系統(tǒng)數(shù)控車床坐標系統(tǒng)有機床坐標系、編程坐標系和工件坐標系等。1）車床坐標系車床坐標系是數(shù)控機床安裝調(diào)試時便設(shè)定好的固定坐標系統(tǒng)。對帶參考點設(shè)定功能的
5、車床而言，其機床坐標原點就在車床主軸端頭(或卡盤)的中心，沿軸心方向作為Z軸，其正向指向尾座頂尖。以刀架橫向拖板運動方向作為X軸，其正向由主軸回轉(zhuǎn)中心指向工件外部。圖3-1車床坐標系（a）后置式刀架;（b）前置式刀架2）編程坐標系編程坐標系是在對圖紙上零件編程計算時就建立的，程序數(shù)據(jù)用的便是基于該坐標系的坐標值。3）工件坐標系工件坐標系是當系統(tǒng)執(zhí)行“G92X...Z...”后才建立起來的坐標系，或用G54～G59預(yù)置的坐標系。對刀操作就是用來溝通機床坐標系、編程坐標系和工件坐標系三者之間的相互關(guān)系的，由于坐標軸的正負方向都是統(tǒng)一的，因此實際上是確立坐標原點的位置。由對刀操作，找到編程原點
6、在機床坐標系中的坐標位置，然后通過執(zhí)行G92或G54～G59的指令創(chuàng)建和編程坐標系一致的工件坐標系?？梢哉f，工件坐標系就是編程坐標系在機床上的具體體現(xiàn)。編程(工件)坐標原點通常選在工件右端面、左端面或卡爪的前端面。當用G90編程方式時，通常將工件原點設(shè)在工件左端軸心處，這樣程序中的各坐標值基本都是正值，比較方便；當用G91編程時，取在工件右端較為方便，因為加工都是從右端開始的。工件坐標系建立以后，程序中所有絕對坐標值都是相對于工件原點的。4）工件坐標系的建立——G92（G50）數(shù)控程序中所有的坐標數(shù)據(jù)都是在編程坐標系中確立的，而編程坐標系并不和機床坐標系重合，所以在工件裝夾到機床上后，必須
7、告訴機床，程序數(shù)據(jù)所依賴的坐標系統(tǒng)就是工件坐標系。通過對刀取得刀位點數(shù)據(jù)后，便可由程序中的G92(有的機床控制系統(tǒng)用G50)設(shè)定。當執(zhí)行到這一程序段后即在機床控制系統(tǒng)內(nèi)建立一個工件坐標系。其指令格式為：G92(G50)X...Z...；該指令用于聲明刀具起刀點(或換刀點)在工件坐標系中的坐標，通過聲明這一參照點的坐標而創(chuàng)建工件坐標系。X、Z后的數(shù)值即為當前刀位點(如刀尖)在工件坐標系中的坐標，在實際加工以
