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555 第三章 第三章 手工编程 3.1 数控编程基础 3.2数控编程的一般步骤 3.3固定循环 *3.4 宏指令编程 3.1.1 数控编程的内容及步骤 3.1.2 坐标系 3.1.3 数控程序的结构与格式 数控编制：是指在数控机床上加工零件时，根据零件图样的要求，将加工零件的全部工艺过程及工艺参数、位移数据、辅助运动，以规定的指令代码及程序格式编写成加工程序，经过调试后记录在控制介质上，并用控制介质的信息控制机床的动作，以实现零件的全部加工过程。 1）零件加工程序编制的内容： 分析零件图纸，确定工艺方案，进行数学处理，编写程序单，制备控制介质及程序校验等。其具体步骤如图3.1所示 ： 2）程序编制的步骤 ： （1） 分析工件图样 通过对工件的材料、形状、尺寸、精度及毛胚形状和热处理的分析，确定工件在数控机床上进行加工的可行性。 （2）确定工艺过程 工艺过程的内容包括确定工件的定位基准、选用夹具、确定对刀方式和选择对刀点、制定进给路线并确定加工余量、切削参数等。 （3）数学处理 工艺方案确定后，就要根据零件的几何尺寸和加工路线，计算数控加工所需的编程数据，如计算零件轮廓中的关键交点、切点等的坐标。 （4）编写零件加工程序单 准备好编程数据后，下一步需编写零件加工程序单。 编写程序单之前必须了解数控机床的性能、编程指令以及数控加工过程，才能编写出正确、合理的加工程序。 （5）制备控制介质 通常将编写好的程序单记录在控制介质上，以便于将加工信息输入数控装置。 目前常用的控制介质：穿孔纸带、磁带、磁盘 （6）程序检验 常用的校验方法有人工法、加工仿真法、空运行法等。 （7）首件试切 首件试切主要用于发现加工误差，并分析加工误差产生的原因，加以修正。 在数控机床上加工零件时，刀具与工件的相对运动，必须在确定的坐标系中才能按编制的程序进行加工。 1）坐标系的确定原则 a. 刀具相对于静止工件而运动； b. 运动方向的规定 数控机床的某一部件运动的方向，是增大工件与刀具之间的距离的方向。 c. 标准坐标系的规定 标准坐标系采用右手直角笛卡尔则。基本坐标轴为X、Y、Z直角坐标系，相应每个坐标轴的旋转坐标分别为A、B、C，如图3.2所示： a. Z 轴 规定平行于机床主轴轴线的坐标轴为Z轴，并取刀具远离工件的方向为其正方向。如图3.3，3.4，3.5，3.6： 在车床和铣床上加工零件，主轴方向为Z轴方向，其进给切削方向为Z轴的负方向，而退刀方向为Z轴的正方向。 图3.5 卧式车床图 图 3.6 立式升降台铣床 对于没有主轴的机床，如牛头刨床则取垂直于装夹工件的工作台的方向为Z轴方向。如图3.7牛头刨床： 对于有多个主轴的机床，选择其中一个与装夹工件的工作台垂直的主轴为主要主轴，并以它的方向作为Z轴的方向。如图3.8龙门铣床： b . X 轴 X轴位于与工件装夹平面相平行的水平面内，且垂直于Z轴。 工件旋转的机床的X轴的运动方向是径向的，如图3.9所示： 刀具旋转的机床，若主轴是水平的，当从主轴向工件看时，X轴的正方向指向右方，如图3.10所示： 刀具旋转的机床，若主轴是垂直的，当从主轴向立柱看时，X轴的正方向指向右方，如图3.11立式铣床： 对于无主轴的机床，主要切削方向为X轴正方向。如图3.12牛头刨床： c .Y轴 Y轴垂直于X、Z坐标轴。Y轴及其正方向的确定，可根据已确定的Z、X轴及其正方向，用右手直角笛卡尔定则来确定。 d. 旋转运动 A、B和C表示其轴线分别平行于X、Y和Z坐标的旋转运动。A、B和C的正方向为在相应的X，Y，Z 坐标正向上按照右手螺旋法则取右旋螺纹的前进方向。 e. 附加坐标 若机床除有X、Y、Z的主要直线运动以外，还有平行于它们的坐标运动，可分别建立相应的第二辅助坐标系U、V、W坐标及第三辅助坐标系P、Q、R坐标，如刨床。 4）绝对坐标与增量（相对）坐标 （1）绝对坐标 以固定坐标原点为基准，给出的工件运动轨迹的坐标叫绝对坐标 。如图3.13所示： （2）相对坐标