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1、第第7章章 数控编程技术数控编程技术教学重点、难点教学重点、难点v教学重点教学重点 了解数控编程中牵涉到的基本概念、编程中的数学计算以及自动编程方法，掌握右手笛卡尔定则以及坐标系的建立原则。v教学难点教学难点 各种坐标系的区别。7.1 数控机床手工编程方法数控机床手工编程方法7.1.1 坐标系的建立坐标系的建立1.实数轴系统实数轴系统 理解直角坐标系的关键是算术、代数学和几何学的知识。2.直角坐标系直角坐标系 直角坐标系是一个定义点的概念，它用X、Y坐标轴定义一个平面二维点，用X、Y、Z坐标轴定义空间的三维点。3.数控机床坐标系的作用数控机床坐标系的作用 数控机床建立的几何坐标系是为了确定工件
2、在机床中的位置，机床运动部件特殊位置及运动范围，获得所需的相关数据，方便描述机床运动。4.刀具相对于工件运动的原则刀具相对于工件运动的原则 为了编程的方便，永远假定刀具相对于静止的工件坐标系而运动。5.标准坐标系的规定标准坐标系的规定 机床坐标系是机床自身固有的坐标系，一般在机床生产时就已设定。机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。在以下3种情况下，数控系统会失去对机床参考点的记忆，必须进行返回机床参考点的操作：（1）机床超程报警信号解除后。（2）机床关机以后重新接通电源开关时。（3）机床解除急停状态后。6.坐标轴运动方向的确定坐标轴运动方向的确定 1）Z坐标轴 数控机床规定传递主切削力的轴
3、为主轴，与主轴轴线平行或重合的坐标轴即为Z坐标轴。2）X坐标轴 无论车床还是铣床规定X坐标为水平方向，且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。3）Y坐标轴 Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴，其运动的正方向根据X和Z坐标的正方向，按照右手笛卡儿坐标系来判断。7.绝对坐标系与增量坐标系绝对坐标系与增量坐标系 1）绝对坐标系 刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是以相对于固定的工件原点O给出的，即称为绝对坐标。2）增量坐标系 刀具（或机床）运动轨迹当前点的坐标值均是相对于运动轨迹的前一位置（起点）来计算的，即称为增量（或相对）坐标。8.工件坐标系工件坐标系 编制数控程序时，首先要建立一个工件坐标系，程序中的坐标值均以
4、此坐标系为依据。工件坐标编程时使用的，编程人员选择工件某一已知点为原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系（也称编程坐标系）。车床的换刀点是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。它的设定原则是换刀时刀架不碰撞工件和机床上其他部件。换刀点的位置可以是固定的，也可以是任意一点，通常与刀具起始点重合。7.1.2 零件加工程序的格式零件加工程序的格式1.零件加工程序的结构零件加工程序的结构 一个完整的零件程序由程序号、程序内容和程序结束3部分组成。2.程序段格式程序段格式 程序段的格式是指在同一程序段中的指令字、字符和数字的排列顺序的规则。7.1.3 常用编程指令常用编程指令1.准备功能准备功能 准
5、备性工艺指令，又称G指令，是在数控系统插补运算之前需要预先规定，为插补运算作好准备的工艺指令。辅助性工艺指令，又称M指令，这类指令与数控系统插补无关，而是根据操作机床的需要予以规定的工艺指令。数控中所使用的标准代码（指令）包括有准备功能（G指令），辅助功能（M指令），主轴功能（S指令），速度功能（F指令）和换刀功能（T指令）。2.辅助功能辅助功能 辅助功能也叫M功能或M代码。它是由字母M和其后的2位数字组成，从M00到M99，主要用来指定机床加工时的辅助动作和状态，M指令也被分为模态和非模态。3.进给功能指令进给功能指令 进给功能指令也称为F指令或F代码，用来指定机床进给速度。4.主轴功能指令
6、主轴功能指令 主轴功能也称为S指令，用来指定主轴转速。5.刀具功能指令刀具功能指令 刀具功能指令又称为T指令，用来指定刀具型号，适用于带有刀库的加工中心，并要求将各刀具的补正值设定好，在模具加工中较少使用。7.2 程序编制中的数学处理程序编制中的数学处理 根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算出数控系统所需要的输入数据，称为数控加工的数值计算。具体地说，数值计算就是计算出零件轮廓上或刀具中轨迹上一些点的坐标数据。7.3 自动编程自动编程1.自动编程语言简介自动编程语言简介 自动编程是借助于计算机来完成加工程序的编制的，也就是计算机辅助编程。自动编程的主要类型有数控语言编程、图形交互式编程、语音式自动编程和实物模型式自动编程。1）数控语言编程 2）图形交互式编程 3）语音式自动编程 4）实物模型式自动编程2.自动编程常用软件自动编程常用软件 目前，商品化的CADCAM软件比较多，应用情况也各有不同，国内市场上比较成熟的CAD/CAM支持软件有十几种，比较常用的有Unigraphics(UG)、Pro/ENGINEER、CATIA、Ideas、Cimatron、PowerMILL、MasterCAM、EdgeCAM、CAXA等。