[工学]项目三数控车床编程基础.ppt

项目3 数控车床的编程基础 一、坐标系统 机床坐标系:是数控机床安装调试时便设定好的一固定的坐标系统。机床原点在主轴端面中心，参考点在X轴和Z轴的正向极限位置处 编程坐标系:是在对图纸上零件编程时就建立的，程序数据便是基于该坐标系的坐标值。 工件坐标系是编程坐标系在机床上的具体体现。由相应的编程指令建立。 由对刀操作建立三者之间的相互联系 机床原点、工件原点、参考点 二、直径编程方式 三、进刀和退刀方式 进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。 切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。 四、 绝对编程与增量编程 数控编程通常都是按照组成图形的线段或圆弧的端点的坐标来进行的。 绝对编程：指令轮廓终点相对于工件原点绝对坐标值的编程方式。 增量编程：指令轮廓终点相对于轮廓起点坐标增量的编程方式。 有些数控系统还可采用极坐标编程 绝 对 编 程 和 增 量 编 程 绝对编程G90 增量编程G91 均为模态指令 绝 对 编 程 和 增 量 编 程 在越来越多车床中 X、Z表示绝对编程 U、W表示增量编程 允许同一程序段中二者混合使用 （2）尺寸换算 ① 直接换算。直接换算是指直接通过图样上的标注尺寸，即可获得编程尺寸的一种方法。进行直接换算时，可对图样上给定的基本尺寸或极限尺寸的中值，经过简单的加、减运算后完成。 例如，在图3-8（b）中，除尺寸42.1mm外，其余均属直接按图3-8（a）所示标 注尺寸经换算后得到的 编程尺寸。其中， φ59.94mm、φ20mm及 φ140.8mm三个尺寸为 分别取两极限尺寸平均 值后得到的编程尺寸。 图3-8 标注尺寸换算 项目3 数控车床编程基础 ② 间接换算 间接换算是指需要通过平面几何、三角函数等计算方法进行必要换算后，才能得到其编程尺寸的一种方法。 用间接换算方法所换算出来的尺寸，是直接编程时所需的基点坐标尺寸，也可以是为计算某些基点坐标值所需要的中间尺寸图3-8（b）中的尺寸42.1mm就是间接换算后得到的编程尺寸。 （3）尺寸链计算 如果仅仅为得到其编程尺寸，则只须按上述方法即可。但在数控加工中，除了需要准确地得到其编程尺寸外，还需要掌握控制某些重要尺寸的允许变动量，这就需要通过尺寸链的计算才能得到。 项目3 数控车床编程基础 2．基点与节点 （1）基点 一个零件的轮廓曲线可能由许多不同的几何要素所组成，如直线、圆弧、二次曲线等。各几何要素之间的连接点称为基点。基点坐标是编程中需要的重要数据，可以直接作为其运动轨迹的起点或终点，如图3-9（a）所示。 图3-9 ( a) 零件轮廓上的基点 项目3 数控车床编程基础 （2）节点 当被加工零件的轮廓形状与机床的插补功能不一致时，如在只有直线和圆弧插补功能的数控机床上加工椭圆、双曲线、抛物线、阿基米德螺旋线或用一系列坐标点表示的列表曲线时，就要用直线或圆弧去逼近被加工曲线。这时，逼近线段与被加工曲线的交点就称为节点。如图3-9（b）所示的曲线，当用直线逼近时，其交点A、B、C、D等即为节点。 在编程时，要计算出节点的坐标，并按节点划分程序段。 图3-9 (b)零件轮廓上的基点和节点 项目3 数控车床编程基础 3.3 坐标值的常用计算方法 1．作图计算法 （1）作图计算法的实质 作图计算法是以准确绘图为主，并辅以简单的加、减运算的一种处理方法，因其实质为作图，故在习惯上也称为作图法。 （2）作图计算法的要求 ① 要求绘图工具质量较高。 ② 绘图应做到认真、仔细，并保证度量准确。 ③ 图线应尽量细而清晰，绘制同心圆时要避免圆心移位 ④ 绘图要严格按比例进行，当采用坐标纸绘图时，可尽量选用较大的放大比例，并尽可能使基点落在坐标格的交点上。 提示：目前作图法的分析都在计算机上运用AutoCAD软件完成的。 项目3 数控车床编程基础 2．三角函数计算法 三角函数计算法简称三角计算法。在手工编程工作中，因为这种方法比较容易被掌握，所以其应用十分广泛，是进行数学处理时应重点掌握的方法之一。三角计算法主要应用三角函数关系式及部分定理，现将有关定理的表达式列出如下。 正弦定理： 式中 a，b，c —角A、B、C所对应边的边长； R—三角形外接圆的半径。