數控編程加工第一章b

數控加工工藝與編程勝利職業學院勝利職業學院課程目錄第一章概論第二章數控加工工藝基礎第三章數控編程基礎第四章數控車床加工及其程序編制第五章數控銑床和加工中心加及其程序編制第六章數控電火花線切割加工第七章宏程序在數控編程中的應用勝利職業學院第一章概論第一節數控加工技術的概況第二節數控加工的特點第三節數控機床的加工原理第四節數控加工技術的主要應用對象第五節數控編程技術第六節數控技術的發展趨勢勝利職業學院第一節數控加工技術的概況一、數控概念數字控制(NC）：用數字化信息進行控制的自動控制技術.其含義使用以數值和符號構成的數字信息自動控制機床的運轉.

一般說，數控加工技術涉及數控機床加工工藝和數控編程技術兩個方面．第一章概論勝利職業學院從機床的定義出發，可從以下幾點理解機床的概念：機床是對金屬或其他材料的坯料或工件進行加工，使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質量的機器。機械產品的零件通常都是用機床加工出來的。機床是制造機器的機器，也是能制造機床本身的機器，這是機床區別于其他機器的主要特點，故機床又稱為工作母機或工具機。機床（也稱車床）通常稱為工作母機，它是制造世界上一切機器的機器。沒有它，大工業的生產和現代世界，將回到它們的原始狀態中去。世界將不堪設想。科學技術和社會生產的不斷發展，對機械產品的性能、質量、生產率和成本提出了越來越高的要求。機械加工工藝過程自動化是實現上述要求的重要技術措施之一。

單件、小批生產占機械加工的80％左右，滿足多品種、小批量、精度要求高、產品更新換代的要求，需要一種靈活、通用、能夠適用產品頻繁變化的柔性自動化機床——數控機床，加工不同的零件時，它不需要改變機床的結構，只需改變加工程序即可。

二、數控機床的出現和發展史第一代:1952年,美國麻省理工學院研制，電子管控制的第一臺三坐標聯動的銑床；1958第二代:1959年,出現了晶體管控制的“加工中心”；1964

第三代:1965年,出現了小規模集成電路.使數控系統的可靠性得到了進一步的提高；以上三代數控系統都是采用專用控制硬件邏輯數控系統,稱為普通數控系統,即NC系統.1972

第四代:1967年以計算機作為控制單元的數控制系統.1978

第五代:1970年,美國英特爾開發使用了微處理器CNC.1981

第一節數控加工技術的概況勝利職業學院3、我國1958年起步20世紀60年代末70年代初

—研制出一些晶體管式數控系統20世紀80年代初1985年進入實用階段1986—1990年數控機床大發展時期1991年300多種原中捷友誼廠生產中國第一臺數控機床東芝事件60年代末巴黎統籌委員會15個國家組成三軸以上數控機床蘇聯東歐九軸船用螺旋槳設備1985造成低噪音潛艇1986年相撞1海里=1.85公里200海里第二節數控加工的特點1.自動化程度高在數控機床上加工工件時，除了手工裝卸工件外，全部加工過程都可由機床自動完成。這樣大大減輕了操作者的勞動強度，改善了勞動條件。2.具有加工復雜形狀零件的能力運動的任意性使其能完成普通加工方法難以完成或者無法進行的復雜形面加工。第一章概論勝利職業學院3.生產準備周期短在數控機床上加工新的零件，大部分準備工作是根據零件圖樣編制的數控程序，而不是準備靠模、專用夾具等工藝裝備，而且編程工作可以離線進行。這樣大大縮短了生產的準備時間，因此應用數控機床十分有利于產品的升級換代和新產品的開發。4.加工精度高加工精度高，質量穩定。加工尺寸精度在0.005～0.01mm之間，不受零件復雜程度的影響。由于大部分操作都由機器自動完成，因而消除了人為誤差，提高了批量零件尺寸的一致性，同時精密控制的機床上還采用了位置檢測裝置，更加提高了數控加工的精度。5.易于建立與計算機間的通信聯絡由于機床采用數字信息控制，易于與計算機輔助設計系統連接，形成CAD/CAM一體化系統，并且可以建立各機床間的聯系，容易實現群控。機械常用長度單位1米（m）=1000毫米（mm）

1毫米（mm）=10絲米（dmm）

1毫米（mm）=100忽米（cmm）

1毫米（mm）=1000微米（μm）

1微米（μm）=1000納米（nm）

1納米（nm）=1000皮米（pm）

1皮米（pm）=1000飛米（fm）1飛米（fm）=1000阿米（am）

一、數控機床的組成：

1.程序編制及控制介質程序—包括加工零件所需的全部信息和刀具相對工件的位移信息。載體—穿孔紙帶、磁帶、磁盤（軟盤、硬盤、內存RAM）格式

2.輸入/輸出裝置1）控制介質輸入2）手動輸入3）輸入儲存器第三節數控機床的加工原理第一章概論勝利職業學院3.數控裝置(CNC)及輔助控制裝置

1）接收輸入裝置輸入的加工信息，完成數值計算、邏輯判斷、輸入輸出控制等功能。2）換刀、轉速、切削液控制4.伺服驅動系統及位置檢測裝置電動機速度控制單元測量反饋單元位置控制單元作用：將數控裝置發來的各種動作指令，轉化成機床移動部件的運動。5.機械部件主運動系統進給運動系統輔助部分（液壓、氣動、冷卻、潤滑）數控機床加工原理如圖所示：控制介質零件圖樣數控程序伺服系統數控系統

執行機構工藝方案脈沖信號PLC脈沖信號第一章概論第三節數控機床的加工原理勝利職業學院第四節數控加工技術的主要應用對象

目前加工主要應用于零件形狀比較復雜、精度要求較高，以及產品更換頻繁、生產周期要求短的場合。下面類型零件適宜數控加工：（1）形狀復雜、加工精度要求較高或用數學方法定義的復雜曲線、曲面輪廓。（2）公差帶小、互換性高、要求精確復制的零件。（3）用通用機床加工時，要求設計制造復雜的專用工裝或需要很長調整時間的零件。（4）價值高的零件。（5）小批量生產的零件。（6）鉆、鏜、鉸、攻螺紋及銑削加工聯合進行的零件。第一章概論勝利職業學院第五節數控編程技術一、數控編程的內容：（1）分析零件圖樣，確定工藝過程（2）數學處理（3）編寫程序單（4）制作程序介質并輸入程序信息（5）程序校驗和試切削二、數控編程的方法

1.手工編程：指零件圖樣的分析、工藝處理、數值計算、書寫程序單和校驗等均由人工完成。第一章概論勝利職業學院第五節數控編程技術

手工編程的內容與步驟：（1）分析工件圖紙（2）確定加工工藝過程（3）數值計算（4）編寫零件的加工程序單（5）程序輸入數控系統（6）校對加工程序（7）首件試加工第一章概論勝利職業學院（1）分析零件圖樣和制定工藝方案

這項工作的內容包括：對零件圖樣進行分析，明確加工的內容和要求；確定加工方案；選擇適合的數控機床；選擇或設計刀具和夾具；確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。這一工作要求編程人員能夠對零件圖樣的技術特性、幾何形狀、尺寸及工藝要求進行分析，并結合數控機床使用的基礎知識，如數控機床的規格、性能、數控系統的功能等，確定加工方法和加工路線。（2）數學處理

在確定了工藝方案后，就需要根據零件的幾何尺寸、加工路線等，計算刀具中心運動軌跡，以獲得刀位數據。數控系統一般均具有直線插補與圓弧插補功能，對于加工由圓弧和直線組成的較簡單的平面零件，只需要計算出零件輪廓上相鄰幾何元素交點或切點的坐標值，得出各幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心坐標值等，就能滿足編程要求。當零件的幾何形狀與控制系統的插補功能不一致時，就需要進行較復雜的數值計算，一般需要使用計算機輔助計算，否則難以完成。（3）編寫零件加工程序

在完成上述工藝處理及數值計算工作后，即可編寫零件加工程序。程序編制人員使用數控系統的程序指令，按照規定的程序格式，逐段編寫加工程序。程序編制人員應對數控機床的功能、程序指令及代碼十分熟悉，才能編寫出正確的加工程序。（4）程序檢驗將編寫好的加工程序輸入數控系統，就可控制數控機床的加工工作。一般在正式加工之前，要對程序進行檢驗。通常可采用機床空運轉的方式，來檢查機床動作和運動軌跡的正確性，以檢驗程序。在具有圖形模擬顯示功能的數控機床上，可通過顯示走刀軌跡或模擬刀具對工件的切削過程，對程序進行檢查。對于形狀復雜和要求高的零件，也可采用鋁件、塑料或石蠟等易切材料進行試切來檢驗程序。通過檢查試件，不僅可確認程序是否正確，還可知道加工精度是否符合要求。若能采用與被加工零件材料相同的材料進行試切，則更能反映實際加工效果，當發現加工的零件不符合加工技術要求時，可修改程序或采取尺寸補償等措施。2.自動編程：是借助數控自動編程系統由計算機輔助生成程序。自動編程的內容與步驟如下：（1）零件的幾何建模（2）加工方案與加工參數的合理選擇（3）刀具軌跡生成（4）數控加工仿真（5）后置處理（6）首件試加工第一章概論第五節數控編程技術勝利職業學院第五節數控編程技術三、數控編程技術的發展概況

專用編程軟件、三維設計四、數控編程技術向集成化、智能化