第三章 数控车床的程序编制基础.docVIP

3 数控车床编程基础 数 控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹端面等工序的切削加工，能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。”表示。 (2)标准坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系。 (3)刀具远离工件的运动方向为坐标轴的正方向。 (4)机床主轴旋转运动的正方向是按照右旋螺纹进入工件的方向。 图3-1 右手直角笛卡尔坐标系 标准的坐标系采用右手直角笛卡儿坐标系，如图3-1所示。图中大拇指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，如图3-1所示，以大拇指指向+X、+Y、+Z方向，则食指、中指等的指向是圆周进给运动的+A、+B、+C方向。数控机床的进给运动，有的由主轴带动刀具运动来实现，有的由工作台带着工件运动来实现。上述坐标轴正方向，是假定工件不动，刀具相对于工件作进给运动的方向。如果是工件移动则用带“′”的大写拉丁字母表示，按相对运动的关系，工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反，即有： +X＝-X′，+y＝-y′， +Z＝-Z′， +A＝-A′，+B＝-B′，+C＝-C′；同样两者运动的负方向也彼此相反。 机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分的布局。对数控车床而言：Z轴与主轴轴线重合，沿着Z轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离；X轴垂直于Z轴，对应于转塔刀架的径向移动，沿着X轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离，如图3-2所示。X轴和Z轴一起构成遵循右手定则的数控车床坐标系统。 图3-2 数控车床坐标系 3.1.2坐标轴的规定 3.1.2.1 Z坐标轴 （1）））G92 X__ Z__； X、Z分别为刀尖的起始点距工件原点的距离。执行G92（G50）指令后，系统内部即对(X，Z)进行记忆并显示在显示器上，这就相当于在系统内部建立了一个以工件原点为坐标原点的工件坐标系。 如图3-9所示，若选工件左端面为坐标原点时，则工件坐标系建立指令为“G92（G50） X100 Z120；”若选工件右端面为坐标原点时，则工件坐标系建立指令为“G92（G50） X100 Z50；”。 由上可知，同一工件由于工件原点变了，程序段中的坐标尺寸也随之改变，工件原点是设定在工件左端面的中心还是设在右端面的中心，主要是考虑零件图上的尺寸能方便地换算成坐标值，使编程方便。 因为一般车刀是从右端向左端车削，所以将工件原点设定在工件的右端面要比设定在工件的左端面换算尺寸方便，所以建议采用图3-9(b)的方案，将工件原点设定在工件右端面的中心。 车床刀架的换刀点是指刀架转位换刀时所在的位置。换刀点的位置可以是固定的，也可以是任意一点，它的设定原则是以刀架转位时不碰撞工件和机床上其他部件为准则，通常和刀具起始点重合。 3.2数控车床编程概述 3.2.1数控加工程序的概念 数控车床之所以能够自动加工出各种不同形状、尺寸及精度的零件，是因为这种机床按事先编制好的加工程序，经其数控装置“接收”和“处理”，从而对整个加工过程进行自动控制。 由此可以得出数控机床加工程序的定义是：用数控语言和按规定格式描述零件几何形状和加工工艺的一套指令。 3.2.2程序编制及其分类 3.2.2.1程序编制的概念 在数控机床上加工零件时，需要把加工零件的全部工艺过程和工艺参数，以信息代码的形式记录在控制介质上，并用控制介质上的信息控制机床动作，实现零件的全部加工过程。 从分析零件图样到获得数控机床所需控制介质(加工程序单或数控带等)的全过程，称为程序编制。主要内容有；工艺处理、数学处理、填写(打印)加工程序单及制备控制介质等。 3.2.2.2程序编制的分类 （1）手工编程 由操作者或程序员以人工方式完成整个加工程序编制工作的方法，称为手工编程。 手工编程工作中，需要由人工完成的大量工作有：零件图样分析，工艺设计及加工方案的制定，画计算分析图、列算式并进行数值计算，填写加工程序单，手工穿制数控纸带及程序校验等。 （2）自动编程 在做好各种有关的准备工作之后，主要由计算机及其外围设备组成的自动编程系统完成加工程序编制工作的方法，称为自动编程(即计算机辅助编程)。 自动编程的有关内容将在第九章中作简单介绍。 3.2.3程序编制的一般过程 3.2.3.1一般过程 无论是手工编程或自动编程，其一般过程如图3-10所示。 图3-10 程序编制的一般过程 3.2.3.2手工编程的步骤 （1）图样分析 包括对零件轮廓形状、有关标注(尺寸精度、形状和位置精度及表面粗糙度要求等)及材料和热处理等项要求所进行的分析。 （2）辅助准备 包括确定机床和夹具、机