電子工業出版社2008.6華中數控系統數控車床編程與維護整理ppt電子工業出版社2008.6華中數控系統數控車床整理pp1第1章數控車床概述

3.1數控編程的內容與方法

3.2數控機床坐標系

3.3編程中的數學處理

3.4零件程序的結構整理ppt第1章數控車床概述3.1數控編程的內容與方法整23.1數控編程的內容與方法在編制數控程序前，應首先了解數控程序編制的主要內容、工作步驟、每一步應遵循的工作原則等，最終才能獲得滿足要求的數控程序。1．數控編程的內容從分析零件圖樣到獲得數控車床所需控制介質（加工程序單或數控帶等）的全過程，稱為程序編制，其主要內容和一般流程如圖3-1所示。第3章數控車床編程基礎

圖3-1程序編制的主要內容和一般流程整理ppt3.1數控編程的內容與方法第3章數控車床編程基礎圖3（1）圖樣分析根據加工零件的圖紙和技術文件，對零件的輪廓形狀、有關尺寸精度、形狀精度、基準、表面粗糙度、毛坯種類、件數、材料及熱處理等項目要求進行分析，形成初步加工方案（2）輔助準備根據圖樣分析確定機床坐標系、編程坐標系、刀具準備、對刀方法、對刀點位置及測定機械間隙等。（3）制定加工工藝擬定加工工藝方案，確定加工方法、加工線路與余量的分配、定位夾緊方式并合理選用機床、刀具、切削用量等。第3章數控車床編程基礎

整理ppt（1）圖樣分析第3章數控車床編程基礎整理ppt4（4）數值計算在編制程序前，還需對加工軌跡的一些未知坐標值進行計算，作為程序輸入的數據，主要包括數值換算、尺寸鏈計算、坐標計算和輔助計算等。對于復雜的加工曲線和曲面還需使用計算機輔助計算。（5）編寫加工程序根據確定的加工路線、刀具號、刀具形狀、切削用量、輔助動作及數值計算的結果，按照數控車床規定使用的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序。此外，還應附上必要的加工示意圖、刀具示意圖、機床調整卡、工序卡等加工條件說明。第3章數控車床編程基礎

整理ppt（4）數值計算第3章數控車床編程基礎整理ppt5（6）制作控制介質加工程序完成以后，還必須將加工程序的內容記錄在控制介質上，以便輸入到數控裝置中（如穿孔帶、磁帶及軟盤等），還可采用手動方式將程序輸入給數控裝置。（7）程序校核加工程序必須經過校驗和試切削才能正式使用，通常可以通過數控車床的空運行來檢查程序格式有無出錯；或用模擬仿真軟件來檢查刀具加工軌跡的正誤。正式加工前必須采用首件試切的方法來進行實際效果的檢查，以便對程序進行修正。第3章數控車床編程基礎

整理ppt（6）制作控制介質第3章數控車床編程基礎整理ppt62．數控編程的方法數控加工程序的編制方法有兩種：手工編程和自動編程。（1）手工編程手工編程指主要由人工來完成數控編程中各個階段的工作。一般，幾何形狀不太復雜的零件，所需的加工程序不長，計算比較簡單，用手工編程比較合適。第3章數控車床編程基礎

整理ppt2．數控編程的方法第3章數控車床編程基礎整理ppt7（2）自動編程自動編程是指在編程過程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進行外，其余工作均由計算機輔助完成。自動編程解決了手工編程無法解決的許多復雜零件的編程難題。自動編程的特點就在于編程工作效率高，可解決復雜形狀零件的編程難題。根據輸入方式的不同，可將自動編程分為圖形數控自動編程、語言數控自動編程和語音數控自動編程等。第3章數控車床編程基礎

整理ppt（2）自動編程第3章數控車床編程基礎整理83.2數控機床坐標系3.2.1機床坐標系1．機床坐標系的確定（1）機床相對運動的規定在機床上，我們始終認為工件靜止，而刀具是運動的。這樣編程人員在不考慮機床上工件與刀具具體運動的情況下，就可以依據零件圖樣，確定機床的加工過程。第3章數控車床編程基礎

整理ppt3.2數控機床坐標系第3章數控車床編程基礎整理pp9（2）機床坐標系的規定標準機床坐標系中，X、Y、Z坐標軸的相互關系用右手笛卡兒直角坐標系確定，如圖3-2所示。第3章數控車床編程基礎

圖3-2笛卡兒直角坐標系整理ppt（2）機床坐標系的規定第3章數控車床編程基礎10（3）運動方向的規定增大刀具與工件距離的方向即為各坐標軸的正方向。如圖3-3所示，為數控車床上兩個運動的正方向。第3章數控車床編程基礎

圖3-3機床運動的方向整理ppt（3）運動方向的規定第3章數112．坐標軸方向的確定

（1）Z坐標Z坐標的運動方向是由傳遞切削動力的主軸所決定的，即平行于主軸軸線的坐標軸為Z坐標軸。Z坐標的正向為刀具離開工件的方向。如果機床上有幾個主軸，則選一個垂直于工件裝夾平面的主軸方向為Z坐標方向；如果主軸能夠擺動，則選垂直于工件裝夾平面的方向為Z坐標方向；如果機床無主軸，則選垂直于工件裝夾平面的方向為Z坐標方向。第3章數控車床編程基礎

整理ppt2．坐標軸方向的確定第3章數控車床編程基礎整理ppt12（2）X坐標X坐標平行于工件的裝夾平面，一般在水平面內。確定X軸的方向時，要考慮兩種情況。★如果工件做旋轉運動，則刀具離開工件的方向為X坐標的正方向。★如果刀具做旋轉運動，則分為兩種情況：當Z坐標水平時，觀察者沿刀具主軸向工件看時，＋X運動方向指向右方；當Z坐標垂直時，觀察者面對刀具主軸向立柱看時，＋X運動方向指向右方。第3章數控車床編程基礎

整理ppt（2）X坐標第3章數控車床編程基礎整理ppt13第3章數控車床編程基礎

（3）Y坐標在確定X、Z坐標的正方向后，可以根據X和Z坐標的方向，按照右手直角坐標系來確定Y坐標的方向。如圖3-4所示為數控車床的坐標系。圖3-4數控車床的坐標系整理ppt第3章數控車床編程基礎（3）Y坐標圖3-4143．附加坐標系為了編程和加工的方便，有時還要設置附加坐標系。對于直線運動，通常可以采用的附加坐標系有：第二組U、V、W坐標，第三組P、Q、R坐標。4．機床原點的設置

機床原點是指在機床上設置的一個固定點，即機床坐標系的原點。它在機床裝配、調試時就已確定下來，是數控機床進行加工運動的基準參考點。

第3章數控車床編程基礎

整理ppt3．附加坐標系第3章數控車床編程基礎整理ppt15在數控車床上，機床原點一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點O1處，如圖3-5所示。同時，通過設置參數的方法，也可將機床原點設定在X、Z坐標正方向的極限位置上。第3章數控車床編程基礎

圖3-5數控車床的參考點與機床原點

整理ppt在數控車床上，機床原點一般取在卡盤端面與主軸165．機床參考點機床參考點是用于對機床運動進行檢測和控制的固定位置點。機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關精確調整好的，其坐標值已輸入數控系統中。因此，參考點對機床原點的坐標是一個已知數。通常，數控車床上的機床參考點是離機床原點最遠的極限點，見圖3-5。數控機床開機時，必須先確定機床原點，而確定機床原點的運動就是刀架返回參考點的操作，這樣通過確認參考點，就確定了機床原點。只有機床參考點被確認后，刀具（或工作臺）移動才有基準。第3章數控車床編程基礎

整理ppt5．機床參考點第3章數控車床編程基礎整理ppt176．各類數控車床的坐標系ISO對數控車床的坐標軸及其運動方向作了規定。常用數控車床的坐標軸及坐標方向如圖3-6所示。第3章數控車床編程基礎

圖3-6數控車床的坐標軸及坐標方向整理ppt6．各類數控車床的坐標系第3章數控車床編程基礎圖3-6183.2.2工件坐標系如果選擇工件上某一固定點為工件零點，如圖3-7中的O3點，以工件零點為原點且平行于機床坐標軸X、Y、Z建立一個新坐標系，則稱為工件坐標系。第3章數控車床編程基礎

圖3-7工件坐標系設定整理ppt3.2.2工件坐標系第3章數控車床編程基礎圖3-719工件坐標系的零點是由操作者或編程者自由選擇的，其選擇的原則是：（1）使工件的零點與工件的尺寸基準重合；（2）使工件圖中的尺寸容易換算成坐標值，盡量直接用圖紙尺寸作為坐標值；（3）工件零點應選在容易找正、在加工過程中便于測量的位置。第3章數控車床編程基礎

結論:數控車床的工件零點O3通常選在工件輪廓右側邊緣或者左側邊緣的主軸軸線上。整理ppt工件坐標系的零點是由操作者或編程者自由選擇的，203.3編程中的數學處理

根據被加工零件的圖樣，按照已經確定的加工路線和允許的編程誤差，計算數控系統所需要輸入數據的過程，稱為數學處理。3.3.1數學處理的內容對圖形的數學處理一般包括兩個方面：（1）要根據零件圖給出的形狀、尺寸和公差等直接通過數學方法（如三角、幾何與解析幾何法等）計算出編程時所需要的有關各點的坐標值、圓弧插補所需要的圓弧圓心、圓弧端點的坐標；

第3章數控車床編程基礎

整理ppt3.3編程中的數學處理第3章數控車床編程基礎整理p21

（2）按照零件圖給出的條件還不能直接計算出編程時所需要的所有坐標值，也不能按零件圖給出的條件直接進行工件輪廓幾何要素的定義來進行自動編程，那么就必須根據所采用的具體工藝方法、工藝裝備等加工條件，對零件原圖形及有關尺寸進行必要的數學處理或改動，才可以進行各點的坐標計算和編程工作。第3章數控車床編程基礎

整理ppt第3章數控車床編程基礎整理ppt221．數值換算（1）選擇原點原點是指編制加工程序時所使用的編程原點。從理論上講，原點選在任何位置都是可以的。但實際上，為了換算盡可能簡便及尺寸較為直觀，應盡可能把原點的位置選得合理些。車削件的編程原點X向應取在零件的回轉中心，即車床主軸的軸心線上，所以原點的位置只能在Z向做選擇。原點Z向位置一般在工件的左端面或右端面中做選擇。如果是左右對稱的零件，則Z向原點應選在對稱平面內，這樣同一個程序可用于調頭前后的兩道加工工序。對于輪廓中有橢圓之類非圓曲線的零件，Z向原點取在橢圓的對稱中心較好。第3章數控車床編程基礎

整理ppt1．數值換算第3章數控車床編程基礎整理ppt23（2）尺寸換算①直接換算。直接換算是指直接通過圖樣上的標注尺寸，即可獲得編程尺寸的一種方法。進行直接換算時，可對圖樣上給定的基本尺寸或極限尺寸的中值，經過簡單的加、減運算后完成。例如，在圖3-8（b）中，除尺寸42.1mm外，其余均屬直接按圖3-8（a）所示標注尺寸經換算后得到的編程尺寸。其中，φ59.94mm、φ20mm及φ140.8mm三個尺寸為分別取兩極限尺寸平均值后得到的編程尺寸。

第3章數控車床編程基礎

圖3-8標注尺寸換算整理ppt（2）尺寸換算第3章數控車床編程基礎圖3-824②間接換算間接換算是指需要通過平面幾何、三角函數等計算方法進行必要換算后，才能得到其編程尺寸的一種方法。用間接換算方法所換算出來的尺寸，是直接編程時所需的基點坐標尺寸，也可以是為計算某些基點坐標值所需要的中間尺寸圖3-8（b）中的尺寸42.1mm就是間接換算后得到的編程尺寸。（3）尺寸鏈計算如果僅僅為得到其編程尺寸，則只須按上述方法即可。但在數控加工中，除了需要準確地得到其編程尺寸外，還需要掌握控制某些重要尺寸的允許變動量，這就需要通過尺寸鏈的計算才能得到。

第3章數控車床編程基礎

整理ppt②間接換算第3章數控車床編程基礎整理252．基點與節點（1）基點一個零件的輪廓曲線可能由許多不同的幾何要素所組成，如直線、圓弧、二次曲線等。各幾何要素之間的連接點稱為基點。基點坐標是編程中需要的重要數據，可以直接作為其運動軌跡的起點或終點，如圖3-9（a）所示。第3章數控車床編程基礎

圖3-9(a)零件輪廓上的基點整理ppt2．基點與節點第3章數控車床編程基礎圖3-9(a)26（2）節點當被加工零件的輪廓形狀與機床的插補功能不一致時，如在只有直線和圓弧插補功能的數控機床上加工橢圓、雙曲線、拋物線、阿基米德螺旋線或用一系列坐標點表示的列表曲線時，就要用直線或圓弧去逼近被加工曲線。這時，逼近線段與被加工曲線的交點就稱為節點。如圖3-9（b）所示的曲線，當用直線逼近時，其交點A、B、C、D等即為節點。在編程時，要計算出節點的坐標，并按節點劃分程序段。第3章數控車床編程基礎

圖3-9(b)零件輪廓上的基點和節點整理ppt（2）節點第3章數控車床編程基礎圖3-9(b)零件273.3.2尺寸鏈計算1．尺寸鏈的基本概念在機器裝配或零件加工過程中，由相互連接的尺寸所形成的封閉尺寸組，稱為尺寸鏈。（1）設計尺寸鏈組成尺寸全部為設計尺寸而形成的尺寸鏈即為設計尺寸鏈。它又分為兩種，一種是裝配尺寸鏈，即全部組成尺寸為不同零件的設計尺寸所形成的尺寸鏈；另一種是零件尺寸鏈，即全部組成尺寸為同一零件的設計尺寸所形成的尺寸鏈。（2）工藝尺寸鏈組成尺寸全部為同一零件的工藝尺寸所形成的尺寸鏈即為工藝尺寸鏈。所謂工藝尺寸，是指根據加工要求而形成的尺寸，如工序尺寸、定位尺寸等。第3章數控車床編程基礎

整理ppt3.3.2尺寸鏈計算第3章數控車床編程基礎整理pp282．尺寸鏈簡圖如圖3-10（a）所示，設計圖樣上標注的設計尺寸為A1、A0。繪制工藝尺寸鏈簡圖，如圖3-10（b）所示。鉆孔時若以左側面為定位基準，則A1及A2為鉆孔時的工藝尺寸（或工序尺寸），A0則變為加工過程中最后形成的尺寸。第3章數控車床編程基礎

圖3-10工藝尺寸鏈簡圖整理ppt2．尺寸鏈簡圖第3章數控車床編程基礎圖3-10工藝293．尺寸鏈的環列入尺寸鏈中的每一個尺寸都稱為尺寸鏈中的“環”。由長度尺寸表示的環則稱為長度環，并用大寫字母A、B、C、…表示。每個尺寸鏈中至少應有3個環。（1）封閉環在零件加工或機器裝配過程中，最后自然形成的環稱為封閉環。封閉環以加下標“0”表示，如圖3-10中的A0。一個尺寸鏈中只能有一個封閉環。（2）組成環尺寸鏈中除封閉環以外的其余各環均稱為組成環。同一尺寸鏈中的組成環用同一字母加下標1、2、3…表示，如圖3-10中的A1、A2。第3章數控車床編程基礎

整理ppt3．尺寸鏈的環第3章數控車床編程基礎整理ppt30（3）增環在其他組成環（尺寸）不變的條件下，當某個組成環增大時，封閉環亦隨之增大，則該組成環稱為增環。增環用字母上加符號“→”表示。（4）減環在其他組成環不變的條件下，當某個組成環增大時，封閉環卻隨之減小，則該組成環稱為減環。減環用字母上加符號“←”表示。第3章數控車床編程基礎

提示：在尺寸鏈簡圖上，任意假設一個旋轉方向，即由尺寸鏈中任何一環為基準出發，繞該鏈輪廓轉一周，回到出發基準。按該旋轉方向（順、逆時針）給每個環標出箭頭，見圖3-10（b）。凡是其箭頭方向與封閉環相反的為增環，箭頭方向與封閉環相同的則為減環。整理ppt（3）增環第3章數控車床編程基礎提示：整理p314．解尺寸鏈在手工編程中，為了使圖樣上的給定尺寸符合工藝要求和編程的需要，常常要計算封閉環的各有關尺寸，或根據已知的封閉環去計算所需的某個組成環，這些計算工作稱為解尺寸鏈。下面介紹采用完全互換法中的極值法求解尺寸鏈的過程。（1）封閉環的基本尺寸封閉環的基本尺寸等于所有增環的基本尺寸之和減去所有減環的基本尺寸之和，其計算公式為：第3章數控車床編程基礎

式中L0——封閉環的基本尺寸；Ln——n個組成環的基本尺寸。∑∑整理ppt4．解尺寸鏈第3章數控車床編程基礎式中L0——封閉32第3章數控車床編程基礎

（2）封閉環的最大極限尺寸封閉環的最大極限尺寸等于所有增環的最大極限尺寸之和減去所有減環的最小極限尺寸之和，其計算公式為：∑如因驗算或工藝要求需要計算出封閉環的極限偏差或公差，則可按有關尺寸公差的知識解決。∑（3）封閉環的最小極限尺寸封閉環的最小極限尺寸等于所有增環的最小極限尺寸之和減去所有減環的最大極限尺寸之和，其計算公式為：∑∑∑整理ppt第3章數控車床編程基礎（2）封閉環的最大極限尺寸∑333.3.3坐標值的常用計算方法1．作圖計算法（1）作圖計算法的實質作圖計算法是以準確繪圖為主，并輔以簡單的加、減運算的一種處理方法，因其實質為作圖，故在習慣上也稱為作圖法。（2）作圖計算法的要求①要求繪圖工具質量較高。②繪圖應做到認真、仔細，并保證度量準確。③圖線應盡量細而清晰，繪制同心圓時要避免圓心移位④繪圖要嚴格按比例進行，當采用坐標紙繪圖時，可盡量選用較大的放大比例，并盡可能使基點落在坐標格的交點上。第3章數控車床編程基礎

提示：目前作圖法的分析都在計算機上運用AutoCAD軟件完成的。整理ppt3.3.3坐標值的常用計算方法第3章數控車床編程基礎342．三角函數計算法三角函數計算法簡稱三角計算法。在手工編程工作中，因為這種方法比較容易被掌握，所以其應用十分廣泛，是進行數學處理時應重點掌握的方法之一。三角計算法主要應用三角函數關系式及部分定理，現將有關定理的表達式列出如下。第3章數控車床編程基礎

正弦定理：式中a，b，c—角A、B、C所對應邊的邊長；R—三角形外接圓的半徑。

余弦定理：整理ppt2．三角函數計算法第3章數控車床編程基礎正弦定理：式中353．平面解析幾何計算法三角函數計算法雖然在應用中具有分析直觀、計算簡便等優點，但有時為計算一個簡單圖形，卻需要添加若干條輔助線，并分析數個三角形間的關系。而應用平面解析幾何計算法可省掉一些復雜的三角形關系，用簡單的數學方程即可準確地描述零件輪廓的幾何圖形，使分析和計算的過程都得到簡化，并可減少多層次的中間運算，使計算誤差大大減小，計算結果更加準確，且不易出錯。在絕對編程坐標系中，應用這種方法所解出的坐標值一般不產生累積誤差，減少了尺寸換算的工作量，還可提高計算效率等。因此，在數控機床的手工編程中，平面解析幾何計算法是應用較普遍的計算方法之一。第3章數控車床編程基礎

整理ppt3．平面解析幾何計算法第3章數控車床編程基礎整理ppt36第3章數控車床編程基礎

3.4零件程序的結構一個零件程序是一組被傳送到數控裝置中的指令和數據，是由遵循一定結構、句法和格式規則的若干程序段組成的，而每個程序段是由若干個指令字組成的。如圖3-11所示。圖3-11零件程序的結構整理ppt第3章數控車床編程基礎3.4零件程序的結構圖3-1373.4.1指令字一個指令字是由地址符和帶符號或不帶符號的數字數據組成的。程序段中不同的地址符及其后續數值確定了每個指令字的含義。在數控程序段中包含的主地址符如表3-1所示。3.4.2程序段的格式程序段是可作為一個單位來處理的、連續的指令字組，是數控加工程序中的一條語句。一個數控加工程序是由若干個程序段組成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和數據的安排形式。現在一般使用字地址可變程序段格式，每個字長不固定，各個程序段中的長度和功能字的個數都是可變的。

第3章數控車床編程基礎

尺寸字X,Y,ZA,B,C整理ppt3.4.1指令字第3章數控車床編程基礎尺寸字X,Y38在程序段中，必須明確組成程序段的各要素。（1）移動目標：終點坐標值X、Y、Z。（2）沿怎樣的軌跡移動：準備功能字G。（3）進給速度：進給功能字F。（4）切削速度：主軸轉速功能字S。（5）使用刀具：刀具功能字T。（6）機床輔助動作：輔助功能字M。程序段格式舉例：N30G01X10Z0F100S800T02M07N40X90（本程序段省略了續效字"G01Z0F100S800T02M07"，但它們的功能仍然有效）第3章數控車床編程基礎

整理ppt在程序段中，必須明確組成程序段的各要素。第3章數控車床393.4.3程序的格式

（1）程序名程序名由英文字母%（或O）和1～4位正整數組成，一般要求單列一段。（2）程序主體程序主體是由若干個程序段組成的。每個程序段占一行。

第3章數控車床編程基礎

整理ppt3.4.3程序的格式第3章數控車床編程基礎整理pp40（3）程序結束指令程序結束指令可以用M02或M30表示，一般要求單列一段。加工程序的一般格式舉例：%1000；程序名N10M03S800N20T02N30G00X50Z30；程序主體……N300M30；結束符第3章數控車床編程基礎

整理ppt（3）程序結束指令第3章數控車床編程基礎整理ppt41第三章結束第3章數控車床編程基礎

整理ppt第三章結束第3章數控車床編程基礎整理ppt42電子工業出版社2008.6華中數控系統數控車床編程與維護整理ppt電子工業出版社2008.6華中數控系統數控車床整理pp43第1章數控車床概述

3.1數控編程的內容與方法

3.2數控機床坐標系

3.3編程中的數學處理

3.4零件程序的結構整理ppt第1章數控車床概述3.1數控編程的內容與方法整443.1數控編程的內容與方法在編制數控程序前，應首先了解數控程序編制的主要內容、工作步驟、每一步應遵循的工作原則等，最終才能獲得滿足要求的數控程序。1．數控編程的內容從分析零件圖樣到獲得數控車床所需控制介質（加工程序單或數控帶等）的全過程，稱為程序編制，其主要內容和一般流程如圖3-1所示。第3章數控車床編程基礎

圖3-1程序編制的主要內容和一般流程整理ppt3.1數控編程的內容與方法第3章數控車床編程基礎圖45（1）圖樣分析根據加工零件的圖紙和技術文件，對零件的輪廓形狀、有關尺寸精度、形狀精度、基準、表面粗糙度、毛坯種類、件數、材料及熱處理等項目要求進行分析，形成初步加工方案（2）輔助準備根據圖樣分析確定機床坐標系、編程坐標系、刀具準備、對刀方法、對刀點位置及測定機械間隙等。（3）制定加工工藝擬定加工工藝方案，確定加工方法、加工線路與余量的分配、定位夾緊方式并合理選用機床、刀具、切削用量等。第3章數控車床編程基礎

整理ppt（1）圖樣分析第3章數控車床編程基礎整理ppt46（4）數值計算在編制程序前，還需對加工軌跡的一些未知坐標值進行計算，作為程序輸入的數據，主要包括數值換算、尺寸鏈計算、坐標計算和輔助計算等。對于復雜的加工曲線和曲面還需使用計算機輔助計算。（5）編寫加工程序根據確定的加工路線、刀具號、刀具形狀、切削用量、輔助動作及數值計算的結果，按照數控車床規定使用的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序。此外，還應附上必要的加工示意圖、刀具示意圖、機床調整卡、工序卡等加工條件說明。第3章數控車床編程基礎

整理ppt（4）數值計算第3章數控車床編程基礎整理ppt47（6）制作控制介質加工程序完成以后，還必須將加工程序的內容記錄在控制介質上，以便輸入到數控裝置中（如穿孔帶、磁帶及軟盤等），還可采用手動方式將程序輸入給數控裝置。（7）程序校核加工程序必須經過校驗和試切削才能正式使用，通常可以通過數控車床的空運行來檢查程序格式有無出錯；或用模擬仿真軟件來檢查刀具加工軌跡的正誤。正式加工前必須采用首件試切的方法來進行實際效果的檢查，以便對程序進行修正。第3章數控車床編程基礎

整理ppt（6）制作控制介質第3章數控車床編程基礎整理ppt482．數控編程的方法數控加工程序的編制方法有兩種：手工編程和自動編程。（1）手工編程手工編程指主要由人工來完成數控編程中各個階段的工作。一般，幾何形狀不太復雜的零件，所需的加工程序不長，計算比較簡單，用手工編程比較合適。第3章數控車床編程基礎

整理ppt2．數控編程的方法第3章數控車床編程基礎整理ppt49（2）自動編程自動編程是指在編程過程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進行外，其余工作均由計算機輔助完成。自動編程解決了手工編程無法解決的許多復雜零件的編程難題。自動編程的特點就在于編程工作效率高，可解決復雜形狀零件的編程難題。根據輸入方式的不同，可將自動編程分為圖形數控自動編程、語言數控自動編程和語音數控自動編程等。第3章數控車床編程基礎

整理ppt（2）自動編程第3章數控車床編程基礎整理503.2數控機床坐標系3.2.1機床坐標系1．機床坐標系的確定（1）機床相對運動的規定在機床上，我們始終認為工件靜止，而刀具是運動的。這樣編程人員在不考慮機床上工件與刀具具體運動的情況下，就可以依據零件圖樣，確定機床的加工過程。第3章數控車床編程基礎

整理ppt3.2數控機床坐標系第3章數控車床編程基礎整理pp51（2）機床坐標系的規定標準機床坐標系中，X、Y、Z坐標軸的相互關系用右手笛卡兒直角坐標系確定，如圖3-2所示。第3章數控車床編程基礎

圖3-2笛卡兒直角坐標系整理ppt（2）機床坐標系的規定第3章數控車床編程基礎52（3）運動方向的規定增大刀具與工件距離的方向即為各坐標軸的正方向。如圖3-3所示，為數控車床上兩個運動的正方向。第3章數控車床編程基礎

圖3-3機床運動的方向整理ppt（3）運動方向的規定第3章數532．坐標軸方向的確定

（1）Z坐標Z坐標的運動方向是由傳遞切削動力的主軸所決定的，即平行于主軸軸線的坐標軸為Z坐標軸。Z坐標的正向為刀具離開工件的方向。如果機床上有幾個主軸，則選一個垂直于工件裝夾平面的主軸方向為Z坐標方向；如果主軸能夠擺動，則選垂直于工件裝夾平面的方向為Z坐標方向；如果機床無主軸，則選垂直于工件裝夾平面的方向為Z坐標方向。第3章數控車床編程基礎

整理ppt2．坐標軸方向的確定第3章數控車床編程基礎整理ppt54（2）X坐標X坐標平行于工件的裝夾平面，一般在水平面內。確定X軸的方向時，要考慮兩種情況。★如果工件做旋轉運動，則刀具離開工件的方向為X坐標的正方向。★如果刀具做旋轉運動，則分為兩種情況：當Z坐標水平時，觀察者沿刀具主軸向工件看時，＋X運動方向指向右方；當Z坐標垂直時，觀察者面對刀具主軸向立柱看時，＋X運動方向指向右方。第3章數控車床編程基礎

整理ppt（2）X坐標第3章數控車床編程基礎整理ppt55第3章數控車床編程基礎

（3）Y坐標在確定X、Z坐標的正方向后，可以根據X和Z坐標的方向，按照右手直角坐標系來確定Y坐標的方向。如圖3-4所示為數控車床的坐標系。圖3-4數控車床的坐標系整理ppt第3章數控車床編程基礎（3）Y坐標圖3-4563．附加坐標系為了編程和加工的方便，有時還要設置附加坐標系。對于直線運動，通常可以采用的附加坐標系有：第二組U、V、W坐標，第三組P、Q、R坐標。4．機床原點的設置

機床原點是指在機床上設置的一個固定點，即機床坐標系的原點。它在機床裝配、調試時就已確定下來，是數控機床進行加工運動的基準參考點。

第3章數控車床編程基礎

整理ppt3．附加坐標系第3章數控車床編程基礎整理ppt57在數控車床上，機床原點一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點O1處，如圖3-5所示。同時，通過設置參數的方法，也可將機床原點設定在X、Z坐標正方向的極限位置上。第3章數控車床編程基礎

圖3-5數控車床的參考點與機床原點

整理ppt在數控車床上，機床原點一般取在卡盤端面與主軸585．機床參考點機床參考點是用于對機床運動進行檢測和控制的固定位置點。機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關精確調整好的，其坐標值已輸入數控系統中。因此，參考點對機床原點的坐標是一個已知數。通常，數控車床上的機床參考點是離機床原點最遠的極限點，見圖3-5。數控機床開機時，必須先確定機床原點，而確定機床原點的運動就是刀架返回參考點的操作，這樣通過確認參考點，就確定了機床原點。只有機床參考點被確認后，刀具（或工作臺）移動才有基準。第3章數控車床編程基礎

整理ppt5．機床參考點第3章數控車床編程基礎整理ppt596．各類數控車床的坐標系ISO對數控車床的坐標軸及其運動方向作了規定。常用數控車床的坐標軸及坐標方向如圖3-6所示。第3章數控車床編程基礎

圖3-6數控車床的坐標軸及坐標方向整理ppt6．各類數控車床的坐標系第3章數控車床編程基礎圖3-6603.2.2工件坐標系如果選擇工件上某一固定點為工件零點，如圖3-7中的O3點，以工件零點為原點且平行于機床坐標軸X、Y、Z建立一個新坐標系，則稱為工件坐標系。第3章數控車床編程基礎

圖3-7工件坐標系設定整理ppt3.2.2工件坐標系第3章數控車床編程基礎圖3-761工件坐標系的零點是由操作者或編程者自由選擇的，其選擇的原則是：（1）使工件的零點與工件的尺寸基準重合；（2）使工件圖中的尺寸容易換算成坐標值，盡量直接用圖紙尺寸作為坐標值；（3）工件零點應選在容易找正、在加工過程中便于測量的位置。第3章數控車床編程基礎

結論:數控車床的工件零點O3通常選在工件輪廓右側邊緣或者左側邊緣的主軸軸線上。整理ppt工件坐標系的零點是由操作者或編程者自由選擇的，623.3編程中的數學處理

根據被加工零件的圖樣，按照已經確定的加工路線和允許的編程誤差，計算數控系統所需要輸入數據的過程，稱為數學處理。3.3.1數學處理的內容對圖形的數學處理一般包括兩個方面：（1）要根據零件圖給出的形狀、尺寸和公差等直接通過數學方法（如三角、幾何與解析幾何法等）計算出編程時所需要的有關各點的坐標值、圓弧插補所需要的圓弧圓心、圓弧端點的坐標；

第3章數控車床編程基礎

整理ppt3.3編程中的數學處理第3章數控車床編程基礎整理p63

（2）按照零件圖給出的條件還不能直接計算出編程時所需要的所有坐標值，也不能按零件圖給出的條件直接進行工件輪廓幾何要素的定義來進行自動編程，那么就必須根據所采用的具體工藝方法、工藝裝備等加工條件，對零件原圖形及有關尺寸進行必要的數學處理或改動，才可以進行各點的坐標計算和編程工作。第3章數控車床編程基礎

整理ppt第3章數控車床編程基礎整理ppt641．數值換算（1）選擇原點原點是指編制加工程序時所使用的編程原點。從理論上講，原點選在任何位置都是可以的。但實際上，為了換算盡可能簡便及尺寸較為直觀，應盡可能把原點的位置選得合理些。車削件的編程原點X向應取在零件的回轉中心，即車床主軸的軸心線上，所以原點的位置只能在Z向做選擇。原點Z向位置一般在工件的左端面或右端面中做選擇。如果是左右對稱的零件，則Z向原點應選在對稱平面內，這樣同一個程序可用于調頭前后的兩道加工工序。對于輪廓中有橢圓之類非圓曲線的零件，Z向原點取在橢圓的對稱中心較好。第3章數控車床編程基礎

整理ppt1．數值換算第3章數控車床編程基礎整理ppt65（2）尺寸換算①直接換算。直接換算是指直接通過圖樣上的標注尺寸，即可獲得編程尺寸的一種方法。進行直接換算時，可對圖樣上給定的基本尺寸或極限尺寸的中值，經過簡單的加、減運算后完成。例如，在圖3-8（b）中，除尺寸42.1mm外，其余均屬直接按圖3-8（a）所示標注尺寸經換算后得到的編程尺寸。其中，φ59.94mm、φ20mm及φ140.8mm三個尺寸為分別取兩極限尺寸平均值后得到的編程尺寸。

第3章數控車床編程基礎

圖3-8標注尺寸換算整理ppt（2）尺寸換算第3章數控車床編程基礎圖3-866②間接換算間接換算是指需要通過平面幾何、三角函數等計算方法進行必要換算后，才能得到其編程尺寸的一種方法。用間接換算方法所換算出來的尺寸，是直接編程時所需的基點坐標尺寸，也可以是為計算某些基點坐標值所需要的中間尺寸圖3-8（b）中的尺寸42.1mm就是間接換算后得到的編程尺寸。（3）尺寸鏈計算如果僅僅為得到其編程尺寸，則只須按上述方法即可。但在數控加工中，除了需要準確地得到其編程尺寸外，還需要掌握控制某些重要尺寸的允許變動量，這就需要通過尺寸鏈的計算才能得到。

第3章數控車床編程基礎

整理ppt②間接換算第3章數控車床編程基礎整理672．基點與節點（1）基點一個零件的輪廓曲線可能由許多不同的幾何要素所組成，如直線、圓弧、二次曲線等。各幾何要素之間的連接點稱為基點。基點坐標是編程中需要的重要數據，可以直接作為其運動軌跡的起點或終點，如圖3-9（a）所示。第3章數控車床編程基礎

圖3-9(a)零件輪廓上的基點整理ppt2．基點與節點第3章數控車床編程基礎圖3-9(a)68（2）節點當被加工零件的輪廓形狀與機床的插補功能不一致時，如在只有直線和圓弧插補功能的數控機床上加工橢圓、雙曲線、拋物線、阿基米德螺旋線或用一系列坐標點表示的列表曲線時，就要用直線或圓弧去逼近被加工曲線。這時，逼近線段與被加工曲線的交點就稱為節點。如圖3-9（b）所示的曲線，當用直線逼近時，其交點A、B、C、D等即為節點。在編程時，要計算出節點的坐標，并按節點劃分程序段。第3章數控車床編程基礎

圖3-9(b)零件輪廓上的基點和節點整理ppt（2）節點第3章數控車床編程基礎圖3-9(b)零件693.3.2尺寸鏈計算1．尺寸鏈的基本概念在機器裝配或零件加工過程中，由相互連接的尺寸所形成的封閉尺寸組，稱為尺寸鏈。（1）設計尺寸鏈組成尺寸全部為設計尺寸而形成的尺寸鏈即為設計尺寸鏈。它又分為兩種，一種是裝配尺寸鏈，即全部組成尺寸為不同零件的設計尺寸所形成的尺寸鏈；另一種是零件尺寸鏈，即全部組成尺寸為同一零件的設計尺寸所形成的尺寸鏈。（2）工藝尺寸鏈組成尺寸全部為同一零件的工藝尺寸所形成的尺寸鏈即為工藝尺寸鏈。所謂工藝尺寸，是指根據加工要求而形成的尺寸，如工序尺寸、定位尺寸等。第3章數控車床編程基礎

整理ppt3.3.2尺寸鏈計算第3章數控車床編程基礎整理pp702．尺寸鏈簡圖如圖3-10（a）所示，設計圖樣上標注的設計尺寸為A1、A0。繪制工藝尺寸鏈簡圖，如圖3-10（b）所示。鉆孔時若以左側面為定位基準，則A1及A2為鉆孔時的工藝尺寸（或工序尺寸），A0則變為加工過程中最后形成的尺寸。第3章數控車床編程基礎

圖3-10工藝尺寸鏈簡圖整理ppt2．尺寸鏈簡圖第3章數控車床編程基礎圖3-10工藝713．尺寸鏈的環列入尺寸鏈中的每一個尺寸都稱為尺寸鏈中的“環”。由長度尺寸表示的環則稱為長度環，并用大寫字母A、B、C、…表示。每個尺寸鏈中至少應有3個環。（1）封閉環在零件加工或機器裝配過程中，最后自然形成的環稱為封閉環。封閉環以加下標“0”表示，如圖3-10中的A0。一個尺寸鏈中只能有一個封閉環。（2）組成環尺寸鏈中除封閉環以外的其余各環均稱為組成環。同一尺寸鏈中的組成環用同一字母加下標1、2、3…表示，如圖3-10中的A1、A2。第3章數控車床編程基礎

整理ppt3．尺寸鏈的環第3章數控車床編程基礎整理ppt72（3）增環在其他組成環（尺寸）不變的條件下，當某個組成環增大時，封閉環亦隨之增大，則該組成環稱為增環。增環用字母上加符號“→”表示。（4）減環在其他組成環不變的條件下，當某個組成環增大時，封閉環卻隨之減小，則該組成環稱為減環。減環用字母上加符號“←”表示。第3章數控車床編程基礎

提示：在尺寸鏈簡圖上，任意假設一個旋轉方向，即由尺寸鏈中任何一環為基準出發，繞該鏈輪廓轉一周，回到出發基準。按該旋轉方向（順、逆時針）給每個環標出箭頭，見圖3-10（b）。凡是其箭頭方向與封閉環相反的為增環，箭頭方向與封閉環相同的則為減環。整理ppt（3）增環第3章數控車床編程基礎提示：整理p734．解尺寸鏈在手工編程中，為了使圖樣上的給定尺寸符合工藝要求和編程的需要，常常要計算封閉環的各有關尺寸，或根據已知的封閉環去計算所需的某個組成環，這些計算工作稱為解尺寸鏈。下面介紹采用完全互換法中的極值法求解尺寸鏈的過程。（1）封閉環的基本尺寸封閉環的基本尺寸等于所有增環的基本尺寸之和減去所有減環的基本尺寸之和，其計算公式為：第3章數控車床編程基礎

式中L0——封閉環的基本尺寸；Ln——n個組成環的基本尺寸。∑∑整理ppt4．解尺寸鏈第3章數控車床編程基礎式中L0——封閉74第3章數控車床編程基礎

（2）封閉環的最大極限尺寸封閉環的最大極限尺寸等于所有增環的最大極限尺寸之和減去所有減環的最小極限尺寸之和，其計算公式為：∑如因驗算或工藝要求需要計算出封閉環的極限偏差或公差，則可按有關尺寸公差的知識解決。∑（3）封閉環的最小極限尺寸封閉環的最小極限尺寸等于所有增環的最小極限尺寸之和減去所有減環的最大極限尺寸之和，其計算公式為：∑∑∑整理ppt第3章數控車床編程基礎（2）封閉環的最大極限尺寸∑753.3.3坐標值的常用計算方法1．作圖計算法（1）作圖計算法的實質作圖計算法是以準確繪圖為主，并輔以簡單的加、減運算的一種處理方法，因其實質為作圖，故在習慣上也稱為作圖法。（2）作圖計算法的要求①要求繪圖工具質量較高。②繪圖應做到認真、仔細，并保證度量準確。③圖線應盡量細而清晰，繪制同心圓時要避免圓心移位④繪圖要嚴格按比例進行，當采用坐標紙繪圖時，可盡量選用較大的放大比例，并盡可能使基點落在坐標格的交點上。第3章數控車床編程基礎

提示：目前作圖法的分析都在計算機上運用AutoCAD軟件完成的。整理ppt3.3.3坐標值的常用計算方法第3章數控車床編程基礎762．三角函數計算法三角函數計算法簡稱三角計算法。在手工編程工作中，