数控加工程序的编制.ppt

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1、数控加工程序的编制数控加工程序的编制第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制一一.程序编制的基本概念程序编制的基本概念数控加工程序编制数控加工程序编制数控加工程序编制数控加工程序编制：从零件图纸到制成控制介质的全过程。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(F、S S、T)T)及辅助动作（变速、换刀、冷却液启停、工件夹紧松开等）等，用及辅助动作（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

2、格式编写加工程序单，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的整个过程。并将程序单的信息变成控制介质的整个过程。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 11/4/20222数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制程序编制分为：手工编程和自动编程两种程序编制分为：手工编程和自动编程两种。手动编程手动编程手动编程手动编程：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（不仅：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要熟

3、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）知识和数值计算能力）自动编程自动编程自动编程自动编程：编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个自动编程：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，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，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。单和制备控制介质。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 11/4/20223数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工

4、工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制qq手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。qq自动编程适用于：自动编程适用于：形状复杂的零件，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）第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 11/4/20224数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制q

5、据国外统计：用用手手工工编编程程时时，一一个个零零件件的的编编程程时时间间与与机机床实际加工时间之比，平均约为床实际加工时间之比，平均约为 3030：1 1。数数控控机机床床不不能能开开动动的的原原因因中中，有有2030%2030%是由于加工程序不能及时编制出造成的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！编程自动化是当今的趋势！第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 11/4/20225数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制qq图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析 这一步与普通机床加

6、工零件时这一步与普通机床加工零件时的工艺分析相同，即在对图纸的工艺分析相同，即在对图纸进行工艺分析的基础上，选定进行工艺分析的基础上，选定机床、刀具与夹具；确定零件机床、刀具与夹具；确定零件加工的工艺线路、工步顺序及加工的工艺线路、工步顺序及切削用量等工艺参数等。切削用量等工艺参数等。二、手工编程的内容和步骤二、手工编程的内容和步骤第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改11/4/20226数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数

7、数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制qq计算运动轨迹计算运动轨迹计算运动轨迹计算运动轨迹 根据零件图纸上尺寸及工艺线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计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值，并且按的坐标值，并且按NCNC机床的规机床的规定编程单位（脉冲当量）换算定编程单位（脉冲当量）换算为相应的数字量，以这些坐标为相应的数字量，以这些坐标值作为编程尺寸值作为编程尺寸。错误错误错误错误计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸

8、零件图纸修修修修改改改改第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 11/4/20227数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制qq 编制程序及初步校验编制程序及初步校验编制程序及初步校验编制程序及初步校验 根据制定的加工路线、切削用量、根据制定的加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿、辅助动刀具号码、刀具补偿、辅助动作及刀具运动轨迹，按照数控作及刀具运动轨迹，按照数控系统规定指令代码及程序格式，系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序，并进行校编写零件加工程序，并进行校核、检查上述两个步骤的错误。核、检查上述两个步

9、骤的错误。计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 11/4/20228数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制qq制备控制介质制备控制介质制备控制介质制备控制介质 将程序单上的内容，经转换记将程序单上的内容，经转换记录在控制介质上，作为数录在控制介质上，作为数控系统的输入信息，若程控系统的输入信息，若程序较简单，也可直接通过序较简单，也可直接通过键盘输入。键盘输入

10、。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改11/4/20229数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制qq 程序的校验和试切程序的校验和试切程序的校验和试切程序的校验和试切所制备的控制介质，必须经过所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，证进一步的校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正明是正确无误，才能用于正式加工。如有错误，应分析式加工。如有错误，应分

11、析错误产生的原因，进行相应错误产生的原因，进行相应的修改。的修改。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改11/4/202210数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制常用的校验和试切方法：常用的校验和试切方法：qq对对于于平平面面轮轮廓廓零零件件可可在在机机床床上上用用笔笔代代替替刀刀具具、坐坐标标纸纸代代替替工工件进行空运转空运行绘图。件进行空运转空运行绘图。

12、qq对对于于空空间间曲曲面面零零件件，可可用用蜡蜡块块、塑塑料料或或木木料料或或价价格格低低的的材材料料作工件，进行试切，以此检查程序的正确性。作工件，进行试切，以此检查程序的正确性。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 11/4/202211数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制qq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。（模拟工件的加工过程）的方法，则更为方便。qq上述方法只能检查运动轨迹

13、的正确性，不能判别工件的加工误差。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。首首首首件试切件试切件试切件试切(在允许的条件下在允许的条件下)方法不仅可查出程序单和控制介质是否有错，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。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。具补偿尺寸，直到符合图纸规定的精度要求为止。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 11/4/202212数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章

14、数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制三、数控加工的工艺分析和数控加工方法三、数控加工的工艺分析和数控加工方法 1.1.数控加工的工艺分析数控加工的工艺分析数控加工的工艺分析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 必须注意以必须注意以下几点：下几点：qq 选择合适的对刀点选择合适的对刀点选择合适的对刀点选择合适的对刀点对刀点对刀点对刀点对刀点：确定刀具与工件相对位置的点（起刀点）。：确定刀具与工件相对位置的点（起刀点）。对刀点对刀点 可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关

15、的易于测量的点。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。对刀点对刀点 确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了。确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 11/4/202213数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第一节第一节 概述概述 CR30R20R5020f刀具运动轨迹工件轮廓XYZ11/4/202214数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制刀位点刀位点刀位点刀

16、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。用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述镗刀镗刀镗刀镗刀钻头钻头钻头钻头立铣刀、端铣刀立铣刀、端铣刀立铣刀、端铣刀立铣刀、端铣刀面铣刀面铣刀面铣刀面铣刀指状铣刀指状铣刀指状铣刀指状铣刀球头铣刀球头铣刀球头铣刀球头铣刀车刀车刀车刀车刀11/4/202215数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第一节第一节 概述概述 对刀：对刀：就是使就是使“对刀点对刀点”与与“刀位点刀位点”重合的操作重合的操作。11/4/202216

17、数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制 选择对刀点的原则选择对刀点的原则：qq选选选选在在在在零零零零件件件件的的的的设设设设计计计计基基基基准准准准或或或或工工工工艺艺艺艺基基基基准准准准上上上上，或或或或与与与与之之之之相相相相关的位置上。关的位置上。关的位置上。关的位置上。qq选在对刀方便，便于测量的地方。选在对刀方便，便于测量的地方。选在对刀方便，便于测量的地方。选在对刀方便，便于测量的地方。qq选在便于坐标计算的地方选在便于坐标计算的地方选在便于坐标计算的地方选在便于坐标计算的地方 第一节第一节 概述概述 1

18、1/4/202217数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制qq加工线路的确定加工线路的确定 加工线路加工线路加工线路加工线路加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹次序。加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹次序。孔类加工（孔类加工（孔类加工（孔类加工（钻孔、镗孔）钻孔、镗孔）原则：原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减在满足精度要求的前提下，尽可能减 少空行程：少空行程：第一节第一节 概述概述 n 个)(1)1(2bananb+-=-+=（黄线长红线长ba+切入/出段+切入/出段11/4/202218数数控控技技术术第第第第二

19、二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制车削或铣削：车削或铣削：车削或铣削：车削或铣削：原则：原则：尽量采用切向切入尽量采用切向切入/出，不用径向切入出，不用径向切入/出，以避免由于出，以避免由于 切入切入/出路线的不当降低零件的表面加工质量。出路线的不当降低零件的表面加工质量。第一节第一节 概述概述 切向切入切向切入切向切入切向切入径向切入径向切入径向切入径向切入11/4/202219数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制 空间曲面的加工空间曲面的加工空间曲面的加工空间

20、曲面的加工第一节第一节 概述概述(c)(b)(a)11/4/202220数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制加工线路的选择应遵从的原则加工线路的选择应遵从的原则加工线路的选择应遵从的原则加工线路的选择应遵从的原则：qq尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率。尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率。尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率。尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率。qq保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件

21、的加工精度和表面粗糙度要求。qq保证零件的工艺要求。保证零件的工艺要求。保证零件的工艺要求。保证零件的工艺要求。qq利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作量。量。量。量。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述11/4/202221数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制qq 程序编制中的误差程序编制中的误差 在数控机床上加工零件时，从零件图上的信息开始，在数

22、控机床上加工零件时，从零件图上的信息开始，直到成零件的全过程，每个环节的误差都会影响到工件的直到成零件的全过程，每个环节的误差都会影响到工件的加工精度。这些误差通常分为两类：加工精度。这些误差通常分为两类：第一类是在直接加工零件的过程中产生的误差，它是产生加工误差的主第一类是在直接加工零件的过程中产生的误差，它是产生加工误差的主体，主要包括数控系统（包括伺服）的误差和整个工艺系统（机床体，主要包括数控系统（包括伺服）的误差和整个工艺系统（机床刀刀具具夹具夹具毛坯）内部的各种因素对加工精度的影响。毛坯）内部的各种因素对加工精度的影响。第二类是编程时产生的误差，即用第二类是编程时产生的误差，即用N

23、CNC系统具备的插补功能去逼近任意曲系统具备的插补功能去逼近任意曲线时所产生的误差。线时所产生的误差。第一节第一节 概述概述 11/4/202222数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制式中：式中：编程误差：编程误差 a a 算法误差（拟合误差）：为用近似算法逼近零件轮廓时产生算法误差（拟合误差）：为用近似算法逼近零件轮廓时产生的误差（以称一次逼近误差）例如：用直线或圆弧去逼的误差（以称一次逼近误差）例如：用直线或圆弧去逼 近某曲线时近某曲线时 和和用近似方程式去拟合列表曲线时的误差。用近似方程式去拟合列表曲线时的误差

24、。b b计算误差计算误差：插补算出的线段与理论线段之间的误差，它与在计插补算出的线段与理论线段之间的误差，它与在计算时所取的字节长度有关。算时所取的字节长度有关。c c圆整误差圆整误差：它是插补完成后，由于分辨率的限制，将其圆整而它是插补完成后，由于分辨率的限制，将其圆整而产生的误差。它与机床的分辨率有关产生的误差。它与机床的分辨率有关。第一节第一节 概述概述 11/4/202223数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第一节第一节 概述概述 三种误差的关系如图所示：三种误差的关系如图所示：原则：原则：应小于零件精度的

25、应小于零件精度的10%10%XDYDcDbDaD11/4/202224数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第一节第一节 概述概述 2.2.数控加工方法数控加工方法数控加工方法数控加工方法 qq平面孔系零件的加工方法平面孔系零件的加工方法 对这类孔的形位精度或尺寸精度要求较高的零件，采对这类孔的形位精度或尺寸精度要求较高的零件，采用数控钻床与镗床加工。用数控钻床与镗床加工。11/4/202225数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第一节第一节

26、 概述概述 qq旋转体类零件的加工方法旋转体类零件的加工方法旋转体类零件的加工方法旋转体类零件的加工方法 这类零件常用数控车床或数控磨床来加工，特别是在车削零件的毛这类零件常用数控车床或数控磨床来加工，特别是在车削零件的毛坯多为棒料或锻坯，加工余量较大且不均匀，因此在编程中，粗车坯多为棒料或锻坯，加工余量较大且不均匀，因此在编程中，粗车的加工线路是主要要考虑的问题。的加工线路是主要要考虑的问题。4321先用直线程序进行粗加工，先用直线程序进行粗加工，再按零件轮廓进行精加工再按零件轮廓进行精加工 可先按图中的方法进行可先按图中的方法进行1414次粗加工，再精加工成形。次粗加工，再精加工成形。11

27、/4/202226数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 图图(c)(c)所所示示的的零零件件为为陀陀罗罗转转子子的的示示意意图图，其其加加工工顺顺序序为为先先加加工工左左边边部部分分，然然后后加加工工右右边边。若若采采用用图图(c)(c)的的方方法法，当当处处在在轴轴向向进进刀刀时时，切切削削力力会会陡陡增增而而且且排排屑屑不不畅畅，极极易易引引起起崩崩刃刃。图图(c)(c)的的方方法法，切切削削截截面面由由大大逐逐渐渐减减小小，排排屑屑流流畅畅，切切削削条条件件大大为为改改

28、善善；由由于于没没有有单单独独的的轴轴向向进进刀刀，程程序序段段数数可可减减少少一一半半，实实践践证证明明，此此法法行之有效。行之有效。cCC 11/4/202227数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 qq 平面轮廓零件的加工方法平面轮廓零件的加工方法这类零件常用这类零件常用NCNC铣床加工。在编程时则应注意，为保证加铣床加工。在编程时则应注意，为保证加工平滑，应增加切入和切出程工平滑，应增加切入和切出程序段，若平面轮廓为数控序段，若平面轮廓为数控机床所不具备插补功能的机床

29、所不具备插补功能的曲线时，则应先采用曲线时，则应先采用NCNC机机床所具备的插补线型（直线、床所具备的插补线型（直线、圆弧）去逼近该零件的轮廓。圆弧）去逼近该零件的轮廓。11/4/202228数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 qq 空间轮廓表面的加工方法空间轮廓表面的加工方法空间轮廓表面的加工方法空间轮廓表面的加工方法 空间轮廓表面空间轮廓表面空间轮廓表面空间轮廓表面的加工可根据曲面形状、机床功能、的加工可根据曲面形状、机床功能、刀具形状以及零件的精度要求，有不同加工方法

30、。刀具形状以及零件的精度要求，有不同加工方法。11/4/202229数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第一节第一节 概述概述 三轴两联动加工三轴两联动加工-“-“行切法行切法”。以以X X、Y Y、Z Z轴中任意两轴作插补运动，另一轴（轴）作周期轴中任意两轴作插补运动，另一轴（轴）作周期性进给。这时一般采用球性进给。这时一般采用球头或指状铣刀，在可能的条件头或指状铣刀，在可能的条件下，球半径应尽可能选择大一下，球半径应尽可能选择大一些，以提高零件表面光洁度。些，以提高零件表面光洁度。方法加工的表面光洁度较差。方法加

31、工的表面光洁度较差。11/4/202230数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 三轴联动加工三轴联动加工下图为内循环滚珠螺母的回珠器示意图。其滚道母线下图为内循环滚珠螺母的回珠器示意图。其滚道母线SSSS为为空间曲线，可用空间直线去逼近，因此，可在具有空间直空间曲线，可用空间直线去逼近，因此，可在具有空间直线插补功能的三轴联动的数控机床上进行加工，但由于编线插补功能的三轴联动的数控机床上进行加工，但由于编程计算复杂，宜采用程计算复杂，宜采用自动编程。自动编程。11/4/202

32、231数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 四轴联动加工方法四轴联动加工方法如下图所示的飞机大梁，其加工面为直纹扭曲面，若采如下图所示的飞机大梁，其加工面为直纹扭曲面，若采用三座标联动加工，则只能用球头刀。不仅效率低，而用三座标联动加工，则只能用球头刀。不仅效率低，而且加工表面粗糙度差，为此可采用如图所示的圆柱铣刀且加工表面粗糙度差，为此可采用如图所示的圆柱铣刀周边切削方式在四轴联周边切削方式在四轴联动机床上进行加工。由动机床上进行加工。由于计算较复杂，故一般于计算较复杂，故

33、一般采用自动编程。采用自动编程。11/4/202232数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制 五轴联动加工五轴联动加工船用螺旋桨是五座标联动加工的典型零件之一。由于其曲船用螺旋桨是五座标联动加工的典型零件之一。由于其曲率半径较大，一般采用端铣刀进行加工，为了保证端铣刀率半径较大，一般采用端铣刀进行加工，为了保证端铣刀的端面加工处的曲面的切平面重合，铣刀除了需要三个移的端面加工处的曲面的切平面重合，铣刀除了需要三个移动轴（动轴（X X、Y Y、Z Z）外，还应作螺旋角（与外，还应作螺旋角（与R R有关），与后倾角的摆动运

34、动。有关），与后倾角的摆动运动。并且还要作相应的附加补偿运动并且还要作相应的附加补偿运动点不重合）。综上所述，叶面的加点不重合）。综上所述，叶面的加工需要五轴（工需要五轴（X X、Y Y、Z Z、A A、B B）联动，这种编程只能利用自动编程联动，这种编程只能利用自动编程系统。系统。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 11/4/202233数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 经过多年的发展，程序用代码已

35、标准化，现在有经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在有ISOISO（International Standardization OrganizationInternational Standardization Organization）和）和EIA(Electronic Industries Association)EIA(Electronic Industries Association)两种。两种。.代码代码代码：是文字、数字、符号以及它们组合的总称，又称指代码：是文字、数字、符号以及它们组合的总称，又称指令。它是程序的最小单元。令。它是程序的最小单元。qq.编程指令编程指令系统操作代

36、码的总称系统操作代码的总称 .G.G指令指令准备功能准备功能 作作用用：规规定定机机床床运运动动线线型型、坐坐标标系系、坐坐标标平平面面、刀刀补补、刀刀偏、暂停等多种操作。偏、暂停等多种操作。组成：组成：G G后带二位数字组成。后带二位数字组成。100100种模态（续效）指令与非种模态（续效）指令与非模态指令见模态指令见P26 P26 表表2-4 2-4 11/4/202234数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式

37、 MM指令指令辅助功能辅助功能 作用：控制机床及其辅助装置的通断的指令。作用：控制机床及其辅助装置的通断的指令。组成：组成：MM后跟两位数字组成。后跟两位数字组成。100100种。见种。见P27P27表表2-52-5 F.S.TF.S.T指令指令 1)1)F F指令指令指定进给速度指令（续效指令）指定进给速度指令（续效指令）2)2)组成：组成：3)3)编码法：编码法：F F带两位数字，如带两位数字，如F05,F36F05,F36等。后面所带的娄等。后面所带的娄只是一个代码，它与某个（系统规定的速度值）速度只是一个代码，它与某个（系统规定的速度值）速度值相对应，换而言之，这种指令所指定的进给速度

38、是值相对应，换而言之，这种指令所指定的进给速度是有级的，速度值序既可等差数列，也可能是等比数列有级的，速度值序既可等差数列，也可能是等比数列4)4)直接法：直接法：F F后带若干位数字，如后带若干位数字，如F150,F3500F150,F3500等。后面所等。后面所带的数字表示实际的速度值，上述两个指令分别表示带的数字表示实际的速度值，上述两个指令分别表示F=150mm/minF=150mm/min；F=3500mm/minF=3500mm/min。11/4/202235数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第二节第二

39、节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 2)2)S S指令（切削速度）指令（切削速度）指定主轴转速指令（续效指指定主轴转速指令（续效指令）令）3)3)组成：同组成：同F F，如，如S05,S36S05,S36等等 单位：单位：r/min r/min，S S 3)3)T T指令指令指定加工刀具号的指令。指定加工刀具号的指令。组成：组成：T T后跟两位数字，如后跟两位数字，如T11,T28T11,T28等。等。T11T11表示选择表示选择1111号刀具号刀具 T28T28表示选择表示选择2828号刀具。号刀具。其他其他 1)1)尺寸指令尺寸

40、指令指定的刀具沿坐标轴移动的方向和目标指定的刀具沿坐标轴移动的方向和目标位置的指位置的指令令 组成：由在组成：由在X,Y,Z,(i,j,k,r)A,B,CX,Y,Z,(i,j,k,r)A,B,C后带符号的数字组成。后带符号的数字组成。如如X1000,Y2000X1000,Y2000等等 单位：数控系统规定的单位单位：数控系统规定的单位,如如mmmm11/4/202236数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 2)2

41、)子程序标号和调用指令子程序标号和调用指令 3)3)作用：用于指定子程序名和在主程序中调用子程序指令。作用：用于指定子程序名和在主程序中调用子程序指令。4)4)组成：组成：子程序名字符子程序名字符Q Q后带两位数字，如后带两位数字，如Q01,Q21Q01,Q21，因此子程序在因此子程序在一一 个程序最多只个程序最多只100100个。个。子程序调用字符子程序调用字符 后带四位数字。其中，前两后带四位数字。其中，前两 位数字被调位数字被调用和子程序名后两位数字为调用次数。用和子程序名后两位数字为调用次数。L 01 08调用8次调用01号程 序调用子程序地址符3)3)程序段标号，程序段结束字符以及变

42、量等。程序段标号，程序段结束字符以及变量等。N*(LF),R0R9N*(LF),R0R9等等 。11/4/202237数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 .数控加工程序的结构数控加工程序的结构 程序的组成：程序的组成：对刀点选为对刀点选为,刀具半（刀具半（D01D01）=5mm=5mm 程序名：程序名：O2000 O2000 程 序 段N01 G91 G17 G00 G42 D01 X85 Y-25*N02 Z

43、-15 S400 M03 M08*N03 G01 X85 F300*N04 G03 Y50 I25*N05 G01 X-75*N06 Y-60*N07 G00 Z15 M05 M09*N08 G40 X75 Y35 M02*11/4/202238数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 上面是一个完整的零件加工程序，它主要由程序名和若干上面是一个完整的零件加工程序，它主要由程序名和若干程序段组成。程序段组成。程序名程

44、序名程序名程序名是该加工程序的标识；是该加工程序的标识；程序段程序段程序段程序段是一个完整的加工工步单元，它以是一个完整的加工工步单元，它以N N（程序段号）（程序段号）指令开头，或指令开头，或LFLF指令结尾；指令结尾；M02(M30)M02(M30)作为整个程序结束的指令，有些数控系统可能还作为整个程序结束的指令，有些数控系统可能还规定了一个特定的程序开头和结束的符号，如规定了一个特定的程序开头和结束的符号，如%、EMEM等。等。11/4/202239数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制由上面的程序可知：由上面的

45、程序可知：加工程序加工程序加工程序加工程序由程序名和若干程序段有序组成的指令集。由程序名和若干程序段有序组成的指令集。程序程序程序程序是由若干程序段组成是由若干程序段组成程序段程序段程序段程序段是由干指令字组成。是由干指令字组成。指令字指令字指令字指令字是由文字（地址符）或与其后所带的数字一起组是由文字（地址符）或与其后所带的数字一起组 成。成。一一个个程程序序的的最最大大长长度度取取决决于于数数控控系系统统中中零零件件存存贮贮区区的的容容量量 或或外外存存的的容容量量。另另外外，有有些些数数控控系系统统还还规规定定了了一一个个程程序序段段的的字字符符数数，如如7M7M系系统统规规定定字字符符

46、数数9090个个。因因此此，这这些些在在编编程程前前必须了解清楚，否则数控系统便会认为你的程序有语法错误必须了解清楚，否则数控系统便会认为你的程序有语法错误 第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 11/4/202240数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 .程序段的格式程序段的格式程序段的格式程序段的格式 程序段的格式程序段的格式程序段的格式程

47、序段的格式，是指一个程序段中指令字的排列顺序，是指一个程序段中指令字的排列顺序和书写规则，不同的数控系统往往有不同的程序段格式，和书写规则，不同的数控系统往往有不同的程序段格式，格式不符合规定，数控系统就不能接受。格式不符合规定，数控系统就不能接受。目前广泛采用的是，地址符可变程序段格式（或者称目前广泛采用的是，地址符可变程序段格式（或者称字地址程序段格式），这种格式的特点是：字地址程序段格式），这种格式的特点是：qq.程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无符号的数字。后再跟数字或无符号的数字。qq.指令字在程序段中的顺序没有

48、严格的规定，即可以任指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的书写意顺序的书写 。qq.不需要的指令字或者与上段相同的续效代码可以省略不不需要的指令字或者与上段相同的续效代码可以省略不写。写。因此，这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查因此，这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。等优点。11/4/202241数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 主程序和子程序主程序和子程序 有时被加工零件

49、上，有多个形状和尺寸都相同的部有时被加工零件上，有多个形状和尺寸都相同的部位，若按通常的方法编程，则有一定量的连续程序段在位，若按通常的方法编程，则有一定量的连续程序段在几处完全重复的出现，则可以将这些重复的程序串，单几处完全重复的出现，则可以将这些重复的程序串，单独地担出来按一定格式做成独地担出来按一定格式做成子程序子程序子程序子程序，程序中子程序以处，程序中子程序以处的部分便称的部分便称为主程序为主程序为主程序为主程序。子程序可以被多次重复调用。而且有些数控系统中子程序可以被多次重复调用。而且有些数控系统中可以进行子程序的可以进行子程序的“多层嵌套多层嵌套”，子程序可以调用其它子程，子程序

50、可以调用其它子程序，从而可以大大地简化编程工作，缩短程序长度，节序，从而可以大大地简化编程工作，缩短程序长度，节约程序存贮器的容量。约程序存贮器的容量。11/4/202242数数控控技技术术第第第第二二二二章章章章 数数数数控控控控加加加加工工工工程程程程序序序序的的的的编编编编制制制制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 在上图中的钢板上要铣出在上图中的钢板上要铣出1010个几何形状完全相同的台阶，个几何形状完全相同的台阶，若采用子程序的方法编程如下：若采用子程序的方法编程如下：N01 G91 G00 G41 D01 X5