[工学]第二章 数控程序编制1.ppt

数控技术 第二章 数控加工编程基础 2-1 概述 2.1.1 数控编程的基本概念 所谓程序编制，就是将零件的工艺过程、工艺参数(F、S、T)、刀具位移量与方向以及辅助动作（换刀、冷却、夹紧等），按运动顺序和所用数控机床规定的指令代码及程序格式编写加工程序单（相当于普通机床加工的工艺过程卡），再将程序单中的全部内容记录在控制介质上（如穿孔带、磁带等）然后输给数控装置，从而指挥数控机床加工。这种从零件图纸到制成控制介质的过程称为数控加工的程序编制。 在数控机床上加工零件时，从分析零件图纸到获得数控机床所需要的控制介质的全部过程为程序编制，简称“编程”。 记录数控加工程序的控制介质早期都用穿孔纸带。目前在大多数情况下，都以磁盘、磁带取代了纸带；或者通过计算机通信接口，将编好的程序传送到机床数控系统中；一些简单的零件程序，一般都在数控系统的键盘上用手动数据输入方式（MDI）传送到数控系统中。 在编程过程中，用来记录工艺过程、工艺参数和位移数据的表格文件称为“零件加工程序单”，简称“程序单”，它是制备介质的依据。编程的关键问题是如何根据零件图纸正确地编写出程序单。 1、数控编程的内容和步骤 按已确定的加工路线和允许的零件加工误差，计算出所需的输入数控装置的数据，称为数值计算。数值计算的主要内容是在规定的坐标系内计算零件轮廓和刀具运动的轨迹的坐标值。数值计算的复杂程序取决于零件的复杂程度和数控装置功能的强弱，差别很大。对于点位控制的数控机床（如数控冲床等）加工的零件，一般不需要计算，只是当零件图样坐标系与编制坐标系不一致时，才需要对坐标进行换算。 编制零件加工程序单 加工路线、工艺参数及刀具运动轨迹确定以后，编程人员可以根据数控系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序单。此外，还应填写有关的工艺文件，如数控加工工序卡片、数控刀具卡片、数控刀具明细表等。 制备控制介质 将程序单上的内容记录在控制介质上，作为数控系统的输入信息，若程序较简单，也可直接通过键盘输入。 程序的校验和试切 所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，才能用于正式加工。一般采用空走刀校验、空运转画图校验以检查机床运动轨迹与动作的正确性。 在具有图形显示功能的机床上，用静态显示（机床不动）或动态显示（模拟工件的加工过程）的方法，则更为方便。 上述方法只能检查运动轨迹的正确性，不能判别工件的加工误差。首件试切(在允许的条件下)方法不仅可查出程序单和控制介质是否有错，还可知道加工精度是否符合要求。 当发现错误时，应分析错误的性质，或修改程序单，或调整刀具补偿尺寸，直到符合图纸规定的精度要求为止。 从以上内容来看，作为一名编程人员，不但要熟悉数控机床的结构、数控系统的功能及有关标准，而且还必须是一名好的工艺人员，要熟悉零件的加工工艺、装卡方法、刀具、切削用量的选择等方面的知识。 2.1.3数控编程的方法 数控编程的方法有两种：手工编程和自动编程两种。 手动编程：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（不仅要熟悉数控代码和编程规则，而且还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力） 手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件，程序段不多，采用手工编程容易完成，而且经济、及时。在点位加工及由直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛使用。 （2）自动编程：利用“数控语言”编写“零件源程序”，经自动编程系统软件编译运行，并根据选定的数控机床控制系统的特定要求进行“后置处理”，后生成“目标程序”，制成加工介质（如：纸带、软盘）或工艺文件，这一过程称为“自动编程”。 自动编程也称计算机辅助编程；即程序编制工作的大部分或全部由计算机来完成。如完成坐标值计算、编写零件加工程序单、自动地输出打印加工程序单和制备控制介质等。自动编程方法减轻了编程人员的劳动强度，缩短了编程时间，提高了编程质量，同时解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。工件表面形状愈复杂，工艺过程愈繁琐，自动编程的优势愈明显。 自动编程的方法种类很多，发展也很迅速。根据编程信息的输入和计算机对信息的处理方式的不同，可以分为语言式自动编程和图形交互式自动编程。 自动编程适用于： 形状复杂的零件，特别是非圆曲线、列表曲线或曲面的零件 虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件） 虽不复杂但计算工作量大的零件（如轮廓加工时，非圆曲线的计算） 据国外统计： 用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比，平均约为 30：1。 数控机床不能开动的原因中，有20~30%是由于加工程序不能及时编制出造成的