第五章数控机床手工编程 - 浙江师范大学网络课程.ppt

第五章 数控机床手工编程 第一节 手工编程的特点、方法与步骤 第二节 数控车床手工编程 第三节 数控铣床手工编程 第四节 加工中心手工编程 本章要求 了解手工编程的特点、方法与步骤； 掌握数控车床手工编程方法； 掌握数控铣床手工编程方法； 掌握加工中心手工编程方法； 具备编制较简单零件数控加工程序的能力。 第一节 手工编程的特点、方法与步骤 手工编程是指用人工的方法完成从零件图到编写程序单，最后制作出控制介质的整个过程。 手工编程只适用于一些轮廓形状不太复杂的零件，或者坐标计算较为简单、程序编制易于实现的场合。 对于轮廓形状复杂的零件，如含有非圆曲线的零件，一般采用自动编程的方法。 二、手工编程的方法与步骤 1．工艺设计 （１）分析零件图 （２）确定加工路线 （３）选择切削用量 （４）选择或设计夹具 2．设定加工起点 3．数值计算 4．编写程序单 5．制作控制介质 6．校验程序 第五章 数控机床手工编程 第一节 手工编程的特点、方法与步骤 第二节 数控车床手工编程 第三节 数控铣床手工编程 第四节 加工中心手工编程 第二节 数控车床手工编程 数控车床是一种比较理想的回转体零件自动化加工机床，具有直线插补和圆弧插补功能。 可以方便地进行圆柱面、圆锥面、由任意平面曲线（用方程描述的曲线或列表曲线）组成的复杂轮廓回转体零件、等节距的直、锥和端面螺纹的切削加工。 有些数控车床还能车削增节距、减节距，以及要求等节距、变节距之间平滑过渡的螺纹。 二、数控车床编程特点 1．在一个程序段中，可采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程。 2． 用X、Z表示绝对坐标指令，用U、W表示增量坐标指令，可以不用G90、G91指令。 3．直径方向用绝对值编程时，X以直径值表示；用增量值编程时，以径向实际位移量的二倍值表示。 4．为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向脉冲当量的一半。 5．为了提高刀具寿命和工件的表面质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧。因此，当编制圆头刀程序时，需要进行刀具半径补偿。 6．由于毛坯常用棒料或锻料，加工余量较大，所以数控装置常具备不同形式的固定循环功能，可进行多次重复循环切削。 7．第三坐标指令I、K在不同的程序段中作用也不相同。在圆弧切削时，I、K表示圆心相对圆弧的起点的坐标位置；在自动循环指令中，I、K表示每次循环的进刀量。 三、数控车床夹具 卡盘（三爪、四爪）、弹性夹头：用于盘类或短轴类零件，由卡盘传动旋转。 顶尖+拨盘：用于长轴类零件。 四、数控车床刀具 要求： 刚性好、精度高、尺寸稳定、耐用度高、断屑和排屑性能好； 安装调整方便，以满足数控机床高效率的要求； 常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金等），并大量使用机夹可转位刀片。 常用车刀一般分为尖形车刀、圆弧形车刀及成形车刀三类。 1．尖形车刀 以直线形切削刃为特征的车刀。 刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90?外圆车刀、左右端面车刀、车槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。 2．圆弧形车刀 以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。刀位点不在圆弧刃上，而在该圆弧的圆心上。 用于车削内外表面，尤其适合于车削各种光滑连接（凹形）的成型面。 选择车刀圆弧半径时应考虑两点：①车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径，以免发生加工干涉；②该半径不宜选择太小，否则，不但制造困难，还会因刀尖强度太弱或刀体散热能力差而导致车刀损坏。 3．? 成形车刀 成形车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。 数控车削加工中，常见的成形车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹车刀等。在数控加工中，应尽量少用或不用成形车刀。 五、刀具补偿功能 1．刀具的位置补偿 车刀刀尖位置与编程位置（工件轮廓）存在差值时，可通过刀具补偿值设定，使刀具位置在X、Z轴方向加以补偿。 下述三种情况需要进行刀具的位置补偿： （1）采用多把刀具连续车削零件表面时，一般以其中的一把刀具为基准，并以该刀的刀尖位置为依据建立工件坐标系。其余刀具的相对位置误差通过补偿修正。 （2）对同一把刀具来说，重新磨刀后，很难准确安装到程序设定位置。 （3）磨损后的刀尖位置与编程位置存在差值。 2．刀尖圆弧的半径补偿 为了提高刀具寿命、降低加工表面粗糙度，车刀的刀尖做成半径很小的圆弧。 编程和对刀时，以理想尖锐的车刀刀尖为基准，圆弧引起的误差通过补偿修正。 （1）车削端面和内外圆柱面时不需补偿 （2）车削锥面和圆弧面必须补偿 （3）刀具半径补偿参数 通过操纵面板输入刀具补偿参数，并且在程序中采用刀具半径补偿指令来完成。 刀具半径补偿参数包