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第四章 模具数控加工 数控加工技术 数控加工程序编制基础 数控加工的程序编制 计算机辅助制造（CAM） 第一节 数控加工技术 一、数控加工基本概念 1、数控与数控机床 数字控制 (数控NC) (Numerical Control )它是指用数字化信号对机床运动及其加工过程中进行控制的一种方法。 数控机床（NC Machine Tools）数控机床是一种装有程序控制系统（数控系统）的高效自动化机床。它综合了综合了计算机、自动控制、精密测量、机床的机构设计与制造等方面的必威体育精装版成果。 数控技术是一种特殊的和多用途及柔性自动化技术。 2、数控加工 数控加工是指在数控机床上进行零件切削加工的一种工艺方法。实现数控加工的关键是数控编程。适合多品种，小批量生产方式。 3、数控加工研究的主要内容 （1）数控加工工艺设计，工艺设计是对工件进行数控加工的前期工艺准备工作，它必须在程序编制工作以前完成。 工艺设计内容主要如下所述： 1）选择并决定零件的数控加工内容。 2）零件图纸的数控加工工艺性分析。 3）数控加工的工艺路线设计。 4）数控加工的工序设计。 5）数控加工专用技术文件的编写。 （2）对零件图形的数学处理。 （3）编写数控加工程序单。 （4）按程序单制作控制介质。 （5）程序的校验与修改。 （6）首件试切加工与现场问题处理。 （7）数控加工工艺技术文件的定型与归档。 1、数控机床的工作原理 2、数控加工的应用 数控加工对于加工多品种、中小批量以及结构形状复杂、精度要求高，需要频繁改型的产品零件更具有选用价值。 3、数控加工技术的发展 第二节 数控加工程序编制基础 一、程序编制的基本步骤与方法 从零件图纸到编制零件加工程序和制作控制介质的全部过程，称为程序编制。 机床坐标系是指用于确定机床的运动方向和移动距离的坐标系。 标准的数控机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系，其基本坐标轴为X、Y、Z直角坐标，相对于每个坐标轴的旋转运动坐标为A、B、C。 （1）先确定Z轴。以平行于机床主轴的刀具运动坐标为Z轴，若没有主轴，则规定垂直于工件装夹表面的坐标轴为Z轴。Z轴正方向是使刀具远离工件的方向。 （2）再确定X轴。X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。正方向也是使刀具远离工件的方向 （3）最后确定Y轴。可按右手定则定出Y轴正方向。 （4）附加坐标轴。 （5）旋转运动。 （6）主轴回转运动方向。 机床原点是指机床坐标系的原点，即X=0, Y=0, Z=0的点，一般在机床上是固定的 机床坐标系：机床上固有的坐标系，并设有机床原点（M），同时机床原点是通过回零操作执行完成的。 4、机床参考点 机床参考点是由机床制造厂人为定义的点，它与机床原点之间的坐标位置关系是固定的，并被存放在数控系统的相应机床数据存储器中。 机床参考点的作用就是每次数控机床启动时，执行机床返回参考点的操作，使数控系统的坐标系统与机床本身坐标系统相一致。 5、工件原点与工件坐标系 工件坐标系是编程人员在编程时使用的，由编程人员以工件图纸上的某一固定点位原点（也称工件原点）所建立的坐标系，编程尺寸都按工件坐标系中的尺寸确定。工件坐标系的各坐标轴与机床坐标系相应的坐标轴平行。 对刀点：刀具相对于工件运动的起点，又称起刀点，也就是程序运行的起点。 换刀点：一把刀具用完后，为防止刀具与工件相碰，刀具要先到工件之外，再进行换刀这个位置就叫换刀点。 对刀点的选择原则 ① 对刀点应便于数学处理和程序编制； ② 对刀点在机床上容易校准； ③ 在加工过程中便于检查； ④ 引起的加工误差小。 常用的 对刀方法有定位对刀法、光学对刀法、试切对刀法，如图所示： （一）准备功能G指令 1．程序的组成 一个完整的零件加工程序由程序段组成；一个程序段 由若干个代码字组成；每个代码字由字符（字母、数字、符号）组成。 N01 G91 G00 X50 Y60 LF N02 G01 X1000 Y5000 F150 S300 T12 M03 LF ．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．． N10 G00 X-50 Y-60 M02 LF 每个程序段以序号“N”开头，以LF(Line Finish)结束，M02=END作为整个程序的结束。 3．主程序和子程序 （1）地址符可编程序段格式 这种格式称字-地址程序格式，其特点是程序简单，可读性强，易于检查，因此，现代