數(shù)控課件-數(shù)控車工基礎(chǔ)

數(shù)控技術(shù)

第一章數(shù)控的基本知識(shí)數(shù)控設(shè)備的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)控技術(shù)與設(shè)備NC.(NumericalControl)控制量（對象）：位移、角度、速度、溫度、壓力、流量、顏色。應(yīng)用：機(jī)床、氣割機(jī)、彎管機(jī)、沖剪機(jī)、壓力機(jī)、繪圖機(jī)、測量機(jī)、雕刻機(jī)、繡花機(jī)、衣料開片機(jī)。數(shù)控設(shè)備的產(chǎn)生與與發(fā)展產(chǎn)生——要解決如下問題：單件（小批量）生產(chǎn)精度復(fù)雜型面加工發(fā)展五代：電子管（1952年，NC）、晶體管（1959年,NC）、小規(guī)模集成電路（1965年,NC）、大規(guī)模集成電路及小型計(jì)算機(jī)（1970年,CNC）、微型計(jì)算機(jī)（1974年,MNC）數(shù)控設(shè)備的產(chǎn)生與與發(fā)展（續(xù)）前三代：NC后二代：CNCDNC(分布式數(shù)控）FMSCIMS目前代表性的數(shù)控技術(shù)日本FANUC；德國西門子；美國A-B；西班牙法格；意大利ABOSZA；法國NUM。機(jī)床量：普通數(shù)控機(jī)床——〉加工中心——〉FMC——〉FMS——〉CIMS高端：64位和多CPU系統(tǒng)、20軸可控、10軸以上聯(lián)動(dòng)、分辨率0.0001mm、行程：240m/min第二節(jié)數(shù)控設(shè)備的分類按工藝用途分類按控制運(yùn)動(dòng)的方式分類按伺服系統(tǒng)分類按數(shù)控裝置的功能水平分類按工藝用途分類普通數(shù)控機(jī)床數(shù)控加工中心多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床數(shù)控特種加工機(jī)床按控制運(yùn)動(dòng)的方式分類點(diǎn)位控制：數(shù)控鉆、鏜、沖床等直線控制：在點(diǎn)位控制的基礎(chǔ)上，控制速度，用于簡易數(shù)控車、鏜銑床輪廓控制：對速度，位移（兩軸以上）進(jìn)行連續(xù)相關(guān)控制，有數(shù)控車、銑、磨床和加工中心按伺服系統(tǒng)分類

開環(huán)控制特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，精度低閉環(huán)控制特點(diǎn)：精度高，系統(tǒng)復(fù)雜半閉環(huán)控制特點(diǎn)：檢角位移而不檢工作臺(tái)位移混合控制

按數(shù)控裝置的功能水平分類低檔：中檔：高檔：數(shù)控設(shè)備的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍特點(diǎn)應(yīng)用范圍特點(diǎn)適應(yīng)性強(qiáng)能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)精度高，質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)率高減輕勞動(dòng)強(qiáng)度有利于生產(chǎn)管理應(yīng)用范圍（p53）復(fù)雜程度零件批量數(shù)控機(jī)床的技術(shù)發(fā)展趨勢高可靠性高柔性化高精度化高速度化復(fù)合化制造系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)CAD化和宜人化數(shù)控加工原理

數(shù)控車床一般由CNC（ComputerizedNumericalControl）、伺服系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)三大部分組成。計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)CNC由裝有數(shù)控系統(tǒng)程序的專用計(jì)算機(jī)、輸入輸出設(shè)備、可編程控制器（PLC）、存儲(chǔ)器、主軸驅(qū)動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置等部分組成。其原理如圖所示一、數(shù)控車床的組成數(shù)控系統(tǒng)基本工作過程硬件支持下執(zhí)行軟件的過程，內(nèi)容包括：輸入：光電閱讀機(jī)紙帶、鍵盤、磁盤和DNC。分為存儲(chǔ)式輸入和NC方式輸入；譯碼：把各種零件輪廓信息、加工速度信息（F代碼）、其他輔助信息（M，S，T代碼）解釋成數(shù)控裝置能識(shí)別的語言，并存放在指定的內(nèi)存區(qū)；刀具補(bǔ)償：分為半徑補(bǔ)償和刀具長度補(bǔ)償；進(jìn)給速度處理：把加工軌跡切線速度分解成運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)方向的分速度；插補(bǔ)：合成的負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)稱為插補(bǔ)；數(shù)控系統(tǒng)基本工作過程位置控制：理論位置與實(shí)際位置比較，控制進(jìn)給電機(jī)，提高機(jī)床的定位精度；I/O處理：處理CNC裝置與機(jī)床間的強(qiáng)電信息（如換刀、換檔、冷卻等）；顯示：程序顯示、參數(shù)顯示、圖形仿真、刀具位置和報(bào)警等；診斷：聯(lián)機(jī)和脫機(jī)診斷方式。數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)CPU和總線存儲(chǔ)器：只讀存儲(chǔ)器（ROM）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）、紫外線擦除只讀存儲(chǔ)器（EPROM）；位置控制器：位置控制單元、速度控制單元；PLC：實(shí)現(xiàn)機(jī)床順序控制功能，替代繼電器的作用，提高可靠性和靈活性。數(shù)控系統(tǒng)硬件接口輸入輸出接口；控制設(shè)備接口；通信顯示接口；通訊與網(wǎng)絡(luò)接口；數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制。進(jìn)給伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部分，包括位置控制單元、速度控制單元、執(zhí)行電動(dòng)機(jī)、測量反饋單元等部分，它接受計(jì)算機(jī)發(fā)來的各種動(dòng)作命令，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行電動(dòng)機(jī)可以是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、電液馬達(dá)、直流伺服電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)。進(jìn)給伺服系統(tǒng)性能的好壞將直接影響數(shù)控機(jī)床加工精度和生產(chǎn)效率。主軸伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)的控制部分，包括主軸控制單元、主軸電動(dòng)機(jī)、測量反饋單元等部分。數(shù)控車床的機(jī)械系統(tǒng)，除機(jī)床基礎(chǔ)件以外，由下列各部分組成：1）主軸部件：包括主軸電動(dòng)機(jī)和主軸傳動(dòng)系統(tǒng)；2）進(jìn)給系統(tǒng)：包括進(jìn)給執(zhí)行電動(dòng)機(jī)和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)；3）實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位的裝置和附件；4）實(shí)現(xiàn)某些部件動(dòng)作和輔助功能的系統(tǒng)和裝置。如冷卻、排屑、防護(hù)等裝置；5）刀庫和自動(dòng)換刀裝置；6）自動(dòng)托盤交換裝置。機(jī)床基礎(chǔ)件通常是指床身（或底座）、立柱、橫梁、滑座和工作臺(tái)等，它是整臺(tái)機(jī)床的基礎(chǔ)和框架。機(jī)床的其它零、部件，或者固定在基礎(chǔ)件上，或者工作時(shí)在它的導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。其它機(jī)械結(jié)構(gòu)組成則按機(jī)床的功能需要選用。二、數(shù)控車床簡介與組成數(shù)控車床分為立式數(shù)控車床和臥式數(shù)控車床兩種類型。立式數(shù)控車床用于回轉(zhuǎn)直徑較大的盤類零件的車削加工。臥式數(shù)控車床用于軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工。相對于立式數(shù)控車床來說，臥式數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)形式較多、加工功能豐富、使用面廣。臥式數(shù)控車床按功能可進(jìn)一步分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床、普通數(shù)控車床和車削加工中心。數(shù)控車床由數(shù)控系統(tǒng)、床身、主軸、進(jìn)給系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)刀架、操作面板和輔助系統(tǒng)等部件組成。三、數(shù)控車床的刀具

在數(shù)控車床或車削加工中心上車削零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)車床的刀架結(jié)構(gòu)和可以安裝刀具的數(shù)量，合理、科學(xué)地安排刀具在刀架上的位置，并注意避免刀具在靜止和工作時(shí)，刀具與機(jī)床、刀具與工件以及刀具相互之間的干涉現(xiàn)象。數(shù)控車床上常用的刀具如圖所示。刀具系統(tǒng)刀具特點(diǎn)：P64刀具材料技術(shù)要求：P64-65刀具材料種類：高速鋼；硬質(zhì)合金；涂層刀具；其他刀具。四、機(jī)床坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向數(shù)控機(jī)床上的坐標(biāo)系是采用右手直角迪卡兒坐標(biāo)系。大拇指的方向?yàn)閄軸的正方向；食指為Y軸的正方向；中指為Z軸的正方向。1、運(yùn)動(dòng)方向的確定（1）Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，是由傳遞切削力的主軸所決定，與主軸軸線平行的坐標(biāo)軸即為Z坐標(biāo)。對于車床、磨床等來說是主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)；對于銑床、鉆床、鏜床等來說是主軸帶著刀具旋轉(zhuǎn)，那么與主軸平行的坐標(biāo)軸即為Z坐標(biāo)。如果機(jī)床沒有主軸（如牛頭刨床），Z軸垂直于工件裝夾面。Z坐標(biāo)的正方向?yàn)樵龃蠊ぜc刀具之間距離的方向，即刀架遠(yuǎn)離工件的方向。如在鉆鏜加工中，鉆入和鏜入工件的方向?yàn)閆坐標(biāo)的負(fù)方向，而退出為正方向。2）X坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)X坐標(biāo)是水平的，它平行于工件的裝卡面。這是在刀具或工件定位平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的主要坐標(biāo)。對于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（如車床、磨床），X坐標(biāo)的方向是在工件的徑向上，具平行于橫滑座。刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)閄軸正方向。對于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（如銑床、鏜床、鉆床等），如Z軸是垂直的，當(dāng)從刀具主軸向立柱看時(shí)，X運(yùn)動(dòng)的正方向指向右。如Z軸（主軸）是水平的，當(dāng)從主軸向工件方向看時(shí)，X運(yùn)動(dòng)的正方向指向右方。3）Y坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)Y坐標(biāo)軸垂直于X、Z坐標(biāo)軸。Y運(yùn)動(dòng)的正方向根據(jù)X和Z坐標(biāo)的正方向，按照右手直角迪卡兒坐標(biāo)系來判斷。（4）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)A、B和CA、B和C相應(yīng)地表示軸線平行于X、Y和Z坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。A、B和C的正方向，相應(yīng)地表示在X、Y和Z坐標(biāo)正方向上按照右旋螺旋前進(jìn)的方向。（5）附加坐標(biāo)如果在X、Y、Z主要坐標(biāo)以外，還有平行于它們的坐標(biāo)，可分別指定為U、V、W。如還有第三組運(yùn)動(dòng)，則分別指定為P、Q和R。（7）主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方向主軸的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向（正傳），是按照右旋螺紋旋入工件的方向。2、絕對坐標(biāo)系與增量（相對）坐標(biāo)系（1）．絕對值編程絕對值編程是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的編程原點(diǎn)計(jì)算出絕對值坐標(biāo)尺寸進(jìn)行編程的一種方法。采用絕對值編程，首先指出編程原點(diǎn)位置，并用地址X、Z進(jìn)行編程（X為直徑）。有的數(shù)控系統(tǒng)采用G90指令指定絕對值編程。（2）．增量值編程增量值編程是根據(jù)與前一位置的坐標(biāo)值增量來表示位置的一種編程方法。即程序中的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對于起點(diǎn)坐標(biāo)而言的。采用增量值編程時(shí)，用地址U、W代替X、Z進(jìn)行編程。U、W的正負(fù)由行程方向來確定，行程方向與機(jī)床坐標(biāo)相同時(shí)為正，反之為負(fù)。（3）．混合編程絕對值編程與增量值編程混合起來編程的方法叫混合編程。編程時(shí)必須設(shè)定編程原點(diǎn)。3、坐標(biāo)系統(tǒng)數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng)分為機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系）。無論哪種坐標(biāo)系統(tǒng)都規(guī)定與車床主軸軸線平行的方向?yàn)閆軸，且規(guī)定從卡盤中心至尾座頂尖中心的方向?yàn)檎较颉Ｔ谒矫鎯?nèi)與車床主軸軸線垂直的方向?yàn)閄軸，且規(guī)定刀具遠(yuǎn)離主軸旋轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)檎较?。?）機(jī)床坐標(biāo)系以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起來的X，Z軸直角坐標(biāo)系，稱為機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，它是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。機(jī)床坐標(biāo)系在出廠前已經(jīng)調(diào)整好，一般情況下，不允許用戶隨意變動(dòng)。機(jī)床原點(diǎn)為機(jī)床上的一個(gè)固定的點(diǎn)。車床的機(jī)床原點(diǎn)為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤的端面之交點(diǎn)（圖中的O1點(diǎn)）。與機(jī)床原點(diǎn)相對應(yīng)的還有一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)，它是機(jī)床制造商在機(jī)床上用行程開關(guān)設(shè)置的一個(gè)物理位置，與機(jī)床原點(diǎn)的相對位置是固定的，機(jī)床出廠之前由機(jī)床制造商精密測量確定。參考點(diǎn)一般不同于機(jī)床原點(diǎn)，也是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，該點(diǎn)是刀具退離到一個(gè)固定不變的極限點(diǎn)（圖中點(diǎn)O2即為參考點(diǎn)）其位置由機(jī)械擋塊來確定。工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系）工件坐標(biāo)系是編程時(shí)使用的坐標(biāo)系，所以又稱為編程坐標(biāo)系。數(shù)控編程時(shí)，應(yīng)該首先確定工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn)。零件在設(shè)計(jì)中有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在加工過程中有工藝基準(zhǔn)，同時(shí)要盡量將工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，該基準(zhǔn)點(diǎn)通常稱為工件原點(diǎn)。以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的X、Z軸直角坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系是人為設(shè)定的，設(shè)定的依據(jù)是符合圖樣要求，從理論上講，工件原點(diǎn)選在任何位置都是可以的，但實(shí)際上，為了編程方便以及各尺寸較為直觀，應(yīng)盡量把工件原點(diǎn)的位置選得合理些。在車床上工件原點(diǎn)的選擇如圖所示。Z向應(yīng)取在工件的回轉(zhuǎn)中心即主軸軸線上，X向一般在工件的左端面或右端面兩者之中選擇，即工件原點(diǎn)可選在主軸回轉(zhuǎn)中心與工件右端面的交點(diǎn)O1上，也可選在主軸回轉(zhuǎn)中心與工件左端面的交點(diǎn)O2上，工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系）也隨之建立起來了。（圖）工件坐標(biāo)系設(shè)定編程人員在確定起刀點(diǎn)的位置X0Z0后，還應(yīng)通過G50坐標(biāo)系設(shè)定指令（有的機(jī)床用G92指令）告訴系統(tǒng)，刀尖點(diǎn)相對于工件原點(diǎn)的位置，即設(shè)定一個(gè)工件坐標(biāo)系。G50是一個(gè)非運(yùn)動(dòng)指令，只起預(yù)置寄存作用，一般作為第一條指令放在整個(gè)程序的前面。其指令格式為G50X（α）Z(β)；式中，α、β分別為刀尖的起始點(diǎn)距工件原點(diǎn)在X向和Z向的尺寸。這就相當(dāng)于在系統(tǒng)內(nèi)部建立了一個(gè)以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。下面舉例說明:如圖所示,若選工件右端面O1點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí),坐標(biāo)系設(shè)定為：G50X150.0Z20.0；若選工件左端面O2點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，則坐標(biāo)系設(shè)定為：G50X150.0Z100.0；由上可知，同一工件由于工件原點(diǎn)變了，所以程序段中的坐標(biāo)尺寸也隨之改變。因此，在編制加工程序前必須首先確定工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系）和工件原點(diǎn)（編程原點(diǎn)）。數(shù)控機(jī)床程序編制原理一、插補(bǔ)原理概念：根據(jù)給定的信息，在理想輪廓（或軌跡）上的已知兩點(diǎn)之間，確定一些中間點(diǎn)的一種方法叫插補(bǔ)。逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法：直線、圓弧和非圓弧的插補(bǔ)。P138數(shù)字積分插補(bǔ)法（DDA）時(shí)間分割插補(bǔ)三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)直線插補(bǔ)二、程序編制誤差逼近誤差插補(bǔ)誤差尺寸圓整誤差三、程序編制的數(shù)值計(jì)算基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的計(jì)算刀具半徑補(bǔ)償?shù)挠?jì)算C功能刀具半徑補(bǔ)償

第二部分

數(shù)控編程的基本概念一、程序編制：是將加工零件的工藝過程、工藝參數(shù)、工件尺寸、刀具位移的方向及其它輔助動(dòng)作，按運(yùn)動(dòng)順序依照編程格式用指令代碼編寫程序單的過程。所編寫的程序單即加工程序單。二、

編程的步驟1、確定工藝過程①

確定加工方法②

加工路線的設(shè)計(jì)③

加工工序內(nèi)容設(shè)計(jì)2、建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系3、運(yùn)動(dòng)軌跡目標(biāo)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）的計(jì)算4、編寫加工程序單5、程序檢驗(yàn)和首件切削三、數(shù)控車床的指令1）、程序段序號(hào)N10N202）、準(zhǔn)備功能字：G00－G99是使數(shù)控裝置作某種操作的功能G代碼分為模態(tài)代碼和非模態(tài)代碼兩種。所謂模態(tài)代碼是指某一G代碼（G01）一經(jīng)指定就一直有效，直到后邊程序段中使用同組G代碼（G03）才能取代它。而非模態(tài)代碼只在指定的本程序段中有效。下一段程序需要時(shí)必須重寫（如G04）?？焖冱c(diǎn)定位指令G00G00指令是模態(tài)代碼，它命令刀具分別以點(diǎn)定位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)目標(biāo)位置。它只是快速定位，而無運(yùn)動(dòng)軌跡要求。其指令書寫格式是：G00X＿Z＿；刀具實(shí)際的運(yùn)動(dòng)路線不是直線，而是折線，所以使用G00指令時(shí)要注意刀具是否和工件急夾具發(fā)生干涉，忽略這一點(diǎn)，就容易發(fā)生碰撞，而在快速狀態(tài)下的碰撞更加危險(xiǎn)。直線插補(bǔ)指令G01直線插補(bǔ)指令是直線運(yùn)動(dòng)指令，也是模態(tài)代碼。它命令刀具在兩坐標(biāo)或三坐標(biāo)間以插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)方式按指定的F進(jìn)給速度（單位為mm/min）作任意斜率的直線運(yùn)動(dòng)。其指令書寫格式是：G01X＿Z＿F＿；F指令也是模態(tài)指令，它可以用G00指令取消。如果早G01程序段之前的程序段沒有F指令，則機(jī)床不動(dòng)。因此，G哦程序中必須還有F指令。圓弧插補(bǔ)指令G02/G03（采用笛卡爾坐標(biāo)判斷）圓弧插補(bǔ)指令命令刀具在指定平面內(nèi)按給定的F進(jìn)給速度作圓弧運(yùn)動(dòng)，切削出圓弧輪廓。在車床上加工圓弧時(shí)，不僅要用G02/G03指出圓弧的順逆時(shí)針方向，用XZ指定圓弧的終點(diǎn)坐標(biāo)，而且還要指定圓弧的半徑。其指令書寫格式是：G02/G03X＿Z＿R＿；3）、輔助功能字：用來指定機(jī)床的輔助動(dòng)作（如機(jī)床的開、關(guān)、換刀等〕M00－程序暫定M01－程序計(jì)劃暫定M02－程序結(jié)束M03－主軸正轉(zhuǎn)M30程序終止。4)、其他指令S指定主軸轉(zhuǎn)速，如S800，表示主軸轉(zhuǎn)速為800r/min。T功能：指令數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行換刀，用地址T和其后的數(shù)字來指定刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)。M04－主軸反轉(zhuǎn)M05－主軸仃轉(zhuǎn)M06－加工中心換刀M07、M08－冷卻液開M09－冷卻液關(guān)M10－工件夾緊M11－工件松開程序段結(jié)束符：LF數(shù)控車床程序：N10M03S800;N20T0101;N30G00X40Z5;N40G01X27Z0F0.1;N50X30Z－1.5;N60Z－30;N70G03X38Z－34R4;N80G01

Z－60;N90G00X100Z150；N100T0100;N110T0202;N120G00X40Z－30;N130G01X26F0.05;切槽N140X40;N150G00X100Z150;N160T0200;N170M30;數(shù)控加工工藝分析無論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量。在編程中，對一些工藝問題（如對刀點(diǎn)、加工路線等)也需做一些處理。因此程序編制中的工藝分析是一項(xiàng)十分重要的工作。普通機(jī)床上加工零件時(shí)，是用工藝規(guī)程或工藝卡片來規(guī)定每道工序的操作程序，操作者按工藝卡上規(guī)定的“程序”加工零件。而在數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，要把被加工的全部工藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)編制成程序用它控制機(jī)床加工。由此可見，數(shù)控機(jī)床加工工藝與普通機(jī)床加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個(gè)過程是自動(dòng)進(jìn)行的，因而又有其特點(diǎn)。1)工序的內(nèi)容復(fù)雜。這是由于數(shù)控機(jī)床比普通機(jī)床價(jià)格貴，若只加工簡單工序在經(jīng)濟(jì)上不合算、所以在數(shù)控機(jī)床上通常安排較復(fù)雜的工件，甚至在普通機(jī)床上難以完成的工序。2）工步的安排更為詳盡。這是因?yàn)樵谄胀C(jī)床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內(nèi)工步的安排、對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)及加工路線的確定等問題，在編制數(shù)控加工工藝時(shí)卻不能忽略。一、數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)

二、數(shù)控加工工藝分析的主要內(nèi)容實(shí)踐證明，數(shù)控加工工藝分析主要包括以下幾方面：選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，確度工序內(nèi)容。分析被加工零件圖樣，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線，如工序的劃分，加工順序的安排，與傳統(tǒng)加工工序的銜接等。設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序，如工步的劃分，零件的定位與夾具的選擇，刀具的選擇，切削用量的確定等。調(diào)整數(shù)控加工工序的程序。如對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、加工路線的確定、刀具的補(bǔ)償(T01,T02,G41,G42)。分配數(shù)控加工中的容差。處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令。總之，數(shù)控加工工藝內(nèi)容較多，有些與普通機(jī)床加工相似，因而本章僅對編程中的工藝分析予以討論，而編程中工藝指令的處理將在數(shù)控編程中討論。三、數(shù)控加工工藝分析的一般步驟與方法程序編制人員在進(jìn)行工藝分析時(shí)，要有機(jī)床說明書、編程手冊、切削用量表、標(biāo)準(zhǔn)工具、夾具手冊等資料，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機(jī)床，制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等。此外，編程人員應(yīng)不斷總結(jié)，積累工藝分析方面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，編寫出高質(zhì)量的數(shù)控加工程序。（1）數(shù)控加工零件工藝性分析數(shù)控加工工藝性分析涉及面很廣，在此僅從數(shù)控加工的可能性和方便性兩方面加以分析。分析零件圖樣a、零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)在數(shù)控加工零件圖上，應(yīng)以同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。這種標(biāo)注方法既便于編程，也便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào)，在保持設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)，檢測基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)設(shè)置的一致性方面帶來很大方便。由于零件設(shè)計(jì)人員一般在尺寸標(biāo)注中較多地考慮裝配等使用特性方面，而不得不采用局部分散的標(biāo)注方法，這樣就會(huì)給工序安排與數(shù)控加工帶來許多不便。由于數(shù)控加工精度和重復(fù)定位精度都很高，不會(huì)因產(chǎn)生較大的積累誤差而破壞使用特性，因此可將局部的分散標(biāo)注法改為同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸的標(biāo)注法。b、構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件應(yīng)充分在手工編程時(shí)要計(jì)算基點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。在自動(dòng)編程時(shí)，要對構(gòu)成零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義。因此在分析零件圖時(shí)，要分析幾何元素的給定條件是否充分。如圓孤與直線，圓弧與圓弧在圖樣上相切，但根據(jù)圖上給出的尺寸，在計(jì)算相切條件時(shí)，變成了相交或相離狀態(tài)。由于構(gòu)成零件幾何元素條件的不充分，使編程時(shí)無法下手。遇到這種情況時(shí)，應(yīng)與零件設(shè)計(jì)者協(xié)商解決。c、尺寸公差要求分析零件圖樣（圖）上的公差要求，以確定控制其尺寸精度的加工工藝，如刀具選擇及確定切削用量等。在該項(xiàng)分析過程中，還可以同時(shí)進(jìn)行一些編程尺寸的簡單換算。在數(shù)控編程實(shí)踐中，常常對零件（圖）要求的尺寸取其最大和最小極限尺寸的平均值（圖）即"中值"作為編程的尺寸依據(jù)。d、表面粗糙度要求表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求，也是合理選擇機(jī)床、刀具及確定切削用量的重要依據(jù)。e、材料與熱處理要求圖樣上給出的零件材料與熱處理要求，是選擇刀具，和選擇機(jī)床型號(hào)及確定有關(guān)切削用量等的重要依據(jù)。制定加工方案加工方案又稱工藝方案，數(shù)控機(jī)床的加工方案包括制定工序，工步及走刀路線等內(nèi)容。在數(shù)控機(jī)床加工過程，由于加工對象復(fù)雜多樣，特別是輪廓曲線的形狀及位置千變?nèi)f化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影響，在對具體零件制定加工方案時(shí)，應(yīng)該行具體分析和區(qū)別對待，靈活處理。只有這樣，才能使所制定的加工方案合理，從而達(dá)到質(zhì)量優(yōu)、效率高和成本低的目的。在對加工工藝進(jìn)行認(rèn)真和仔細(xì)的分析后，制定加工方案的一般原則為先粗后精，先近后遠(yuǎn)，先內(nèi)后外，程序段最少，走刀路線最短及特殊情況特殊處理。

a）先粗后精（圖3-7）

b）先近后遠(yuǎn)（圖3-8）c）先內(nèi)后外對既有內(nèi)表面又有外表面的零件，在制定其加工方案時(shí)，通常應(yīng)安排先加工內(nèi)形和內(nèi)腔，后加工外形表面。這是因?yàn)榭刂苾?nèi)表面的尺寸和形狀