機(jī)床數(shù)控技術(shù)(第4版) 課件全套 胡占齊 第1-6章 概述、零件加工程序的編制-數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)

機(jī)床數(shù)控技術(shù)

目錄2數(shù)值模擬研究結(jié)果3安裝工藝性驗(yàn)證試驗(yàn)大綱1項(xiàng)目要求及成果提交形式2數(shù)值模擬研究結(jié)果1項(xiàng)目要求及成果提交形式第3章

數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理第2章

零件加工程序的編制第1章

概述第6章

數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)第5章

位置檢測(cè)裝置第4章

數(shù)控裝置第1章概述第1節(jié)數(shù)字控制與數(shù)控機(jī)床

1基本概念數(shù)字控制（NumericalControl,NC）簡(jiǎn)稱數(shù)控，是指用數(shù)字化信號(hào)對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制的方法。

數(shù)控系統(tǒng)（NCSystem）實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制技術(shù)的設(shè)備就叫做數(shù)控系統(tǒng)，裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床就叫做數(shù)控機(jī)床。

第1章概述數(shù)控系統(tǒng)第1章概述數(shù)控機(jī)床第1章概述數(shù)控技術(shù)數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)加工程序數(shù)字化控制信息數(shù)控系統(tǒng)切削加工數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)加工程序第1章概述在數(shù)控機(jī)床上加工零件的過(guò)程第1章概述數(shù)控裝置：數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，數(shù)控裝置由硬件和軟件兩大部分組成。通用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控裝置的主要硬件，包括了微機(jī)系統(tǒng)的基本組成部分，CPU、存儲(chǔ)器、局部總線以及輸入輸出接口等；軟件部分就是我們通常所說(shuō)的數(shù)控系統(tǒng)軟件。

以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主構(gòu)成的數(shù)控裝置，也稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控CNC。第1章概述

2數(shù)控機(jī)床的組成

1）輸入/輸出設(shè)備

2）操作面板3）數(shù)控裝置

4）伺服系統(tǒng)

5）可編程邏輯控制器(PLC)

6）輸入、輸出接口7）位置檢測(cè)

8）機(jī)床本體第1章概述主軸伺服單元數(shù)控裝置輸出設(shè)備PLC進(jìn)給伺服單元主軸電機(jī)進(jìn)給電機(jī)位置檢測(cè)機(jī)床本體接口電路操作面板輸入設(shè)備數(shù)控機(jī)床的邏輯組成第1章概述數(shù)控機(jī)床的物理組成第1章概述數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)第1章概述加工中心刀具系統(tǒng)第1章概述3數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)1）適應(yīng)性強(qiáng)2）加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定3）生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟(jì)效益好4）減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度、操作簡(jiǎn)單5）有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化6）有故障診斷和監(jiān)控能力第1章概述但另一方面問(wèn)題，主要有：

1）造價(jià)較高，很多企業(yè)特別是小企業(yè)還無(wú)法接受；

2）調(diào)試和維修比較復(fù)雜，需要專門的技術(shù)人員；

3）對(duì)編程人員的技術(shù)水平要求較高。第1章概述第2節(jié)數(shù)控機(jī)床的分類

1按控制軌跡的特點(diǎn)分類

1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床

2）直線控制數(shù)控機(jī)床

3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床第1章概述點(diǎn)位控制加工示意圖點(diǎn)位直線控制加工示意圖輪廓控制加工示意圖第1章概述開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖2按伺服系統(tǒng)的類型分類

1）開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床第1章概述第1章概述閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖2）閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

第1章概述半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3）半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床第1章概述3按功能水平分類

1）高級(jí)型數(shù)控系統(tǒng)

2）普及型數(shù)控系統(tǒng)

3）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)

第1章概述

性能類別CPU位數(shù)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分辨率(um)進(jìn)給速度(m/min)顯示高級(jí)型325<0.1>24三維動(dòng)態(tài)普及型16<50.1～1010～24字符/圖形經(jīng)濟(jì)型8<3<10<10字符表1.1數(shù)控系統(tǒng)的功能分類第1章概述第3節(jié)數(shù)控機(jī)床的選型三類機(jī)床的應(yīng)用范圍1三類機(jī)床的應(yīng)用范圍第1章概述2數(shù)控機(jī)床性能參數(shù)及其選擇：1）控制軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)2）插補(bǔ)功能3）脈沖當(dāng)量（控制分辨率）4）定位精度和重復(fù)定位精度5）行程

6）主軸轉(zhuǎn)速和調(diào)節(jié)范圍

7）進(jìn)給速度和調(diào)節(jié)范圍

8）機(jī)床的數(shù)控功能（數(shù)控指令）9）程序的編輯、管理功能

10）誤差補(bǔ)償

11）自動(dòng)加減速功能

12）開(kāi)關(guān)量接口（邏輯）第1章概述第4節(jié)

數(shù)控技術(shù)的發(fā)展1數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展

20世紀(jì)50年代初，美國(guó)麻

省理工學(xué)院(MIT)發(fā)明的數(shù)控技

術(shù)(NC)，開(kāi)創(chuàng)了世界制造技術(shù)

的新紀(jì)元。

第1章概述各種類型的數(shù)控機(jī)械：金屬切削類數(shù)控機(jī)床金屬成型類數(shù)控機(jī)床數(shù)控特種加工機(jī)床第1章概述第1章概述第1章概述2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)(1)高速高精度(2)智能化(3)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)(4)基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控系統(tǒng)(5)提高數(shù)控系統(tǒng)的可靠性

第1章概述高速高精度第1章概述電主軸電主軸結(jié)構(gòu)第1章概述直線電機(jī)第1章概述精密加工第1章概述第1章概述誤差的檢測(cè)和補(bǔ)償?shù)?章概述第1章概述人機(jī)界面計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線卡人機(jī)界面CPU卡LCD顯示器外部I/O觸摸屏控制器操作面板+16I/OCOM1,LPT1以太網(wǎng)IDE硬盤

選件：

USB硬盤

USB記憶棒

USB軟驅(qū)

USBCD-ROMUSB刻錄機(jī)NC-計(jì)算機(jī)NC機(jī)床卡NCCPU卡CNC控制高速I/O1-4SERCOS1-4手輪2塊帶PCI橋的總線接口板Andron2060開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，一臺(tái)為數(shù)控計(jì)算機(jī)，一臺(tái)為人機(jī)界面計(jì)算機(jī)，通過(guò)總線接口板進(jìn)行交互。運(yùn)算速度很快，理論上分辨率可達(dá)pm級(jí)，適合于高速、精密數(shù)控機(jī)床，特別是并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床。開(kāi)放式第1章概述第1章概述FMS是數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)第1章概述FMS第1章概述第1章概述思考題數(shù)控?cái)?shù)控系統(tǒng)數(shù)控裝置數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床組成數(shù)控機(jī)床分類（點(diǎn)位、直線、輪廓）（開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)）（高級(jí)、普通、經(jīng)濟(jì)）第1章概述控制軸數(shù)、聯(lián)動(dòng)軸數(shù)插補(bǔ)功能脈沖當(dāng)量（單位）定位精度重復(fù)定位精度數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)

謝謝！機(jī)床數(shù)控技術(shù)

目錄2數(shù)值模擬研究結(jié)果3安裝工藝性驗(yàn)證試驗(yàn)大綱1項(xiàng)目要求及成果提交形式2數(shù)值模擬研究結(jié)果1項(xiàng)目要求及成果提交形式第3章

數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理第2章

零件加工程序的編制第1章

概述第6章

數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)第5章

位置檢測(cè)裝置第4章

數(shù)控裝置第2章零件加工程序的編制

第1節(jié)數(shù)控編程的基本知識(shí)1編程的過(guò)程及方法

數(shù)控編程過(guò)程確定加工方案工藝處理數(shù)學(xué)處理編寫(xiě)程序清單程序檢驗(yàn)第2章零件加工程序的編制

（1）確定加工方案選擇能夠?qū)崿F(xiàn)該方案的適當(dāng)?shù)臋C(jī)床、刀具、夾具和裝夾方法。（2）工藝處理工藝處理包括選擇對(duì)刀點(diǎn)，確定加工路線和切削用量。（3）數(shù)學(xué)處理根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)求出編程所需的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。（4）編寫(xiě)程序清單按照指定數(shù)控系統(tǒng)的指令系統(tǒng)。（5）制備介質(zhì)和程序檢驗(yàn)第2章零件加工程序的編制2

數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

（1）機(jī)床坐標(biāo)系的確定

1）機(jī)床相對(duì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)定在機(jī)床上，我們始終認(rèn)為工件靜止，而刀具是運(yùn)動(dòng)的。

2）機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。3）z軸坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)規(guī)定與主軸線平行的坐標(biāo)軸為z坐標(biāo)（z軸），并取工件遠(yuǎn)離刀具的方向?yàn)閦軸的正向。

第2章零件加工程序的編制4）x軸坐標(biāo)系x軸規(guī)定為水平平行于工件裝夾表面。它是刀具或工件定位平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的主要坐標(biāo)。5）y軸坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)y坐標(biāo)軸垂直于x、z坐標(biāo)軸。當(dāng)z軸、x軸確定之后，按笛卡兒直角坐標(biāo)制右手定則法判斷，y軸方向就是唯一地被確定了。

6）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)A、B和C旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用A、B和C表示，規(guī)定其分別為繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。A、B、C的正方向，相應(yīng)地表示在x、y和z坐標(biāo)軸的正方向上，按右手螺旋前進(jìn)方向。第2章零件加工程序的編制數(shù)控車床：第2章零件加工程序的編制數(shù)控立銑：第2章零件加工程序的編制加工中心：第2章零件加工程序的編制機(jī)器坐標(biāo)系的作用：第2章零件加工程序的編制Ф500Z1500XAO機(jī)床坐標(biāo)系的設(shè)定——回零第2章零件加工程序的編制（2）機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系G54編程坐標(biāo)系G59G54中的局部坐標(biāo)系G59中的局部坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系的關(guān)系第2章零件加工程序的編制編程坐標(biāo)系的設(shè)定——對(duì)刀第2章零件加工程序的編制3數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理問(wèn)題第2章零件加工程序的編制基點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)第2章零件加工程序的編制4對(duì)刀點(diǎn)的確定對(duì)刀點(diǎn)也稱起刀點(diǎn)是數(shù)控加工中刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。

a）對(duì)稱零件的對(duì)刀點(diǎn)選擇b）鉆孔加工時(shí)的對(duì)刀點(diǎn)選擇對(duì)刀點(diǎn)的選擇第2章零件加工程序的編制平頭立銑刀鉆頭球頭銑刀車刀、鏜刀刀具上的刀位點(diǎn)第2章零件加工程序的編制第2節(jié)數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)1便于數(shù)控編程的尺寸標(biāo)注第2章零件加工程序的編制2腔體尺寸設(shè)計(jì)第2章零件加工程序的編制3切入切出段設(shè)計(jì)第2章零件加工程序的編制4走刀路線設(shè)計(jì)（a）沿母線走刀（b）垂直于母線走刀第2章零件加工程序的編制

（a）行切法（b）環(huán)切法（c）混合法第2章零件加工程序的編制走刀路線第2章零件加工程序的編制5防止干涉第2章零件加工程序的編制第2章零件加工程序的編制第3節(jié)、常用數(shù)控指令

1G代碼常用的G指令有：（1）快速點(diǎn)定位指令G00

格式為：G00X—Y—；三種可能的路徑：第2章零件加工程序的編制

a）方案1b）方案2c）方案3

G00指令的運(yùn)動(dòng)軌跡A

A

A

BBBXXXYYY（2）直線插補(bǔ)指令G01格式：G01X—Y—F—；（3）圓弧插補(bǔ)指令G02、G03格式：G02（G03）X—Y—I—J—F—；

a）逆圓指令G03b）順圓指令G02圓弧插補(bǔ)指令第2章零件加工程序的編制（4）暫停指令G04格式：G04P—；其中P后面為暫停時(shí)間，單位是毫秒。（5）圓弧插補(bǔ)平面選擇指令G17、G18、G19（6）刀具半徑補(bǔ)償指令G40、G41、G421)刀補(bǔ)指令的定義如圖所示。第2章零件加工程序的編制第2章零件加工程序的編制ZYXG19G18G17第2章零件加工程序的編制第2章零件加工程序的編制2）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令G43、G44長(zhǎng)度短e

長(zhǎng)度長(zhǎng)e

標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度第2章零件加工程序的編制

XpqZpqQP(Xp,Zp)圖車刀長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)?章零件加工程序的編制刀補(bǔ)進(jìn)行刀補(bǔ)建立刀補(bǔ)建立刀補(bǔ)進(jìn)行刀補(bǔ)撤銷刀補(bǔ)撤銷ADDABBCCxxa)G41左刀補(bǔ)

刀具補(bǔ)償方向

b)G42右刀補(bǔ)第2章零件加工程序的編制

在切削過(guò)程中，刀具半徑補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償過(guò)程分為三個(gè)步驟：a）刀補(bǔ)建立在該段中，動(dòng)作指令只能用G00或G01。b）刀具補(bǔ)償進(jìn)行在此狀態(tài)下，G00、G01、G02、G03都可使用。c）刀補(bǔ)撤銷此時(shí)也只能用G00、G01。第2章零件加工程序的編制（7）設(shè)定當(dāng)前編程坐標(biāo)系指令G54-G59第2章零件加工程序的編制（8）絕對(duì)尺寸及相對(duì)尺寸編程指令G90、G91

（9）設(shè)置坐標(biāo)值指令G92第2章零件加工程序的編制機(jī)床原點(diǎn)的設(shè)置：在數(shù)控車床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點(diǎn)處。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機(jī)床原點(diǎn)設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。第2章零件加工程序的編制2M代碼（1）程序停止指令M00、M01和M02（2）主軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制指令M03、M04和M05（3）換刀指令M06（4）冷卻液控制指令M07、M08和M09（5）夾緊和松開(kāi)指令M10和M11（6）改變運(yùn)動(dòng)方向指令M15和M16（7）主軸定向停止指令M19（8）紙帶結(jié)束指令M30第2章零件加工程序的編制

3鉆鏜類固定循環(huán)指令固定循環(huán)的一般格式如下：G—G—X—Y—Z—R—Q—P—F—L—；動(dòng)作①動(dòng)作②R點(diǎn)動(dòng)作③動(dòng)作④動(dòng)作⑤動(dòng)作⑥Z=0ZR點(diǎn)Z點(diǎn)RR點(diǎn)ZZ點(diǎn)a）G90b）G91固定循環(huán)動(dòng)作固定循環(huán)的數(shù)據(jù)形式第2章零件加工程序的編制第2章零件加工程序的編制（1）高速深孔加工循環(huán)指令G73（2）反攻絲循環(huán)指令G74初始點(diǎn)G98R點(diǎn)qqqddz點(diǎn)G99初始點(diǎn)G98G99主軸反轉(zhuǎn)主軸正轉(zhuǎn)Z點(diǎn)圖深孔加工循環(huán)G73圖反攻絲循環(huán)G74第2章零件加工程序的編制

（3）

精鏜循環(huán)指令G76

（4）

鉆孔和鏜孔循環(huán)G81qG98R點(diǎn)G99q初始點(diǎn)G98G99R點(diǎn)Z點(diǎn)精鏜循環(huán)G76鉆、鏜孔循環(huán)G81第2章零件加工程序的編制（5）鉆、擴(kuò)、鏜階梯孔循環(huán)G82（6）深孔加工循環(huán)G83（7）攻絲循環(huán)G84初始點(diǎn)G98初始點(diǎn)R點(diǎn)G99Z點(diǎn)qqqdG98G99R點(diǎn)主軸正轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)深孔加工循環(huán)G83攻絲循環(huán)G84第2章零件加工程序的編制數(shù)控鏜削加工指令臥式鏜床

圖T68型臥式鏜床外觀圖后立柱工作臺(tái)鏜軸徑向刀架主軸箱前立柱尾架床身下滑座上滑座平旋盤第2章零件加工程序的編制床身立柱橫梁工作臺(tái)立柱頂梁主軸箱坐標(biāo)鏜床

圖立式雙柱坐標(biāo)鏜床外觀圖第2章零件加工程序的編制（10）鏜孔循環(huán)G85該指令與G84指令相同，只是返回時(shí)主軸不反轉(zhuǎn)。（11）鏜孔循環(huán)G86該指令與G81相同，但到孔底后主軸停止，然后快速退回。（12）鏜孔循環(huán)G89該指令與G86指令相同，但在孔底有暫停。（13）取消固定循環(huán)指令G80。

第2章零件加工程序的編制4車削固定循環(huán)指令（1）直線和錐度切削固定循環(huán)G77

該循環(huán)的動(dòng)作順序見(jiàn)圖，指令格式為：G77X（U）—Z（W）—I—F—；在增量編程中，地址U、W值的符號(hào)取決于軌跡1、2的方向。圖中的W符號(hào)為負(fù)，U的符號(hào)也為負(fù)。X為直徑值，U為直徑方向的增量。第2章零件加工程序的編制ozX/2U/221234ZwxoxzX/22Zw3U/241a）G77指令用于加工柱面b）G77指令用于加工錐面圖直線和錐度切削切削固定循環(huán)G77第2章零件加工程序的編制圖錐度切削G77符號(hào)與刀具軌跡的關(guān)系U/2WU/2W(a)I>0(b)I<0

II(2)螺紋切削固定循環(huán)G78第2章零件加工程序的編制rrU/2W1234U/2rrlW1234a）車直螺紋b）車錐螺紋圖螺紋切削G78時(shí)的動(dòng)作圖第2章零件加工程序的編制（3）端面切削固定循環(huán)G79X/2U/21234oxZWzZWX/21234a)端面切削b）端面錐度切削圖端面切削G79時(shí)的動(dòng)作圖第2章零件加工程序的編制KWW1234a）K〈0b）K〉0U/2U/2圖端面錐度切削符號(hào)與刀具軌跡關(guān)系圖5其他代碼（1）主軸功能S

（2）刀具功能T（3）進(jìn)給功能F第2章零件加工程序的編制第4節(jié)數(shù)控加工程序?qū)嵗?/p>

1鉆孔加工程序（1）孔加工程序的特點(diǎn)1）編程中坐標(biāo)性質(zhì)2）注意提高對(duì)刀精度3）注意使用刀具補(bǔ)償功能4）在鉆孔量很大時(shí)，為了簡(jiǎn)化編程，應(yīng)使用固定循環(huán)指令。第2章零件加工程序的編制Φ25鉆頭補(bǔ)償值b=-4mm20ABC303030501203530318522圖2-25孔加工零件編程實(shí)例第2章零件加工程序的編制（2）編程實(shí)例[例1]使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和一般指令加工圖所示的零件中A、B、C三個(gè)孔。N01G92X0Y0Z0；設(shè)定坐標(biāo)系N02G91G00X120.0Y80.0；定位到A點(diǎn)N03G43Z-32.0T1H01；刀具快速移動(dòng)到工進(jìn)起點(diǎn)

，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償N04S600M03M07；主軸啟動(dòng)N05G01Z-21.0F1000；加工A孔N06G04P2000；孔底停留2秒

N07G00Z21.0；快速返回到工進(jìn)起點(diǎn)N08X30.0Y-50.0；定位到B點(diǎn)第2章零件加工程序的編制N09G01Z-38.0；加工B孔N10G00Z38.0；快速返回到工進(jìn)起點(diǎn)N11X50.0Y30.0；定位到C孔N12G01Z-25.0；加工C孔N13G04P2000；孔底停留2秒鐘N14G00Z57.0H00；Z坐標(biāo)返回到程序起點(diǎn)，

取消刀補(bǔ)N15X-200.0Y-60.0；X、Y坐標(biāo)返回到程序起點(diǎn)N16M05M09；主軸停止N17M02；程序結(jié)束第2章零件加工程序的編制[例2]使用固定循環(huán)指令加工例1中的三個(gè)孔。分析圖紙和數(shù)據(jù)處理的過(guò)程同例1，使用固定循環(huán)指令編出的程序清單如下：N05G92X0Y0Z0；N10G91T1;N15M03S600M07；主軸啟動(dòng)N20G43H01；設(shè)置刀具補(bǔ)償N30G99G82X120.0Y80.0Z-21.0R-32.0P2000F1000；鉆孔A

N40G99G81X30.0Y-50.0Z-38.0;鉆孔BN50G98G82X50.0Y30.0Z-25.0P2000;鉆孔CN60G00X-200.0Y-60.0H00；返回起刀點(diǎn)N70M05M09；N80M02；程序結(jié)束第2章零件加工程序的編制2車削程序（1）車削加工程序的特點(diǎn)

1）坐標(biāo)的取法及坐標(biāo)指令。

2）刀具補(bǔ)償。

3）車削固定循環(huán)功能。（2）車削加工程序?qū)嵗齕例3]手工編寫(xiě)圖所示零件的車削加工程序。該零件需要精加工，圖中φ85表面不加工。選用具有直線、圓弧插補(bǔ)功能的數(shù)控車床加工該零件。第2章零件加工程序的編制Ⅰ355Ⅱ

535

5

3510Ⅲ圖刀具布置圖第2章零件加工程序的編制

R70M48x1.5

φ85φ78oφ45zφ80φ62φ50φ41.8

1x45oφ2003xφ45

6510602060602290350xA

圖車削零件圖第2章零件加工程序的編制N01G92X200.0Z350.0；起點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)定N02G00X41.8Z292.0S31M03T11M08；移到刀路起點(diǎn)N03G01X47.8Z289.0F15；倒角N04U0W-59.0；切φ47.8圓N05X50.0W0；切圓錐小頭N06X62.0W-60.0；切錐度N07U0Z155.0；切φ62.0圓N08X78.0W0；N09X80.0W-1.0；倒角N10U0W-19.0；切φ80.0圓N11G02U0W-60.0I63.25K-30.0切圓弧N12G01U0Z65.0；切φ80.0圓N13X90.0W0；退刀第2章零件加工程序的編制N14G00X200.0Z350.0M05T10M09；退回?fù)Q刀點(diǎn)，主軸停N15X51.0Z230.0S23M03T22M08；換刀,開(kāi)主軸N16G01X45.0W0F10；切退刀槽N17G04U0.5；延遲N18G01X51.0W0；退刀N19G00X200.0Z350.0M05T20M09；到換刀位置，關(guān)主軸，換刀N20X52.0Z296.0S22M03T33M08；換刀，開(kāi)主軸N21G78X47.2Z231.5F330.0；切螺紋，粗切N22X46.6W-64.5；切螺紋，半精切第2章零件加工程序的編制N23X46.1W-64.5；切螺紋，半精切N24X45.8W-64.5；切螺紋，精切N25G00X200.0Z350.0T30M02；退至起刀點(diǎn)[例4]圖示零件的車削程序。

N01T0100M41；設(shè)定刀具號(hào)，主軸高速擋N02G97S200M08；定主軸轉(zhuǎn)速表示方法，

開(kāi)冷卻N03G00X150.0Z110.0T0101M03；

取1號(hào)刀具1號(hào)刀補(bǔ)，開(kāi)主軸第2章零件加工程序的編制N04G96S120；恒切削速度控制N06G73P7Q13U0.2W0.2I9.0K3.0D3F0.3；閉環(huán)切削循環(huán),粗切N07G00X20.0Z110.0；移動(dòng)到起刀點(diǎn)N08G01X20.0Z80.0F0.15S150；切φ20圓N09X40.0Z70.0；切小錐面N10Z50.0；切φ40圓N11G02X80.0Z30.0R40.0；切圓弧N12G01X120.0Z10.0；切大錐面N13G00X150.0Z110.0；退刀N14G70P7Q13;N15M09M05;N16M02;第2章零件加工程序的編制1001020201020

φ100φ80φ40φ20z

φ150φ200

91103x120

圖2-28車削程序例21001020201020

φ100φ80φ40φ20z

φ150φ200

91103x120第2章零件加工程序的編制ΔiΔu/2ΔkΔw(150,0)9.13.2AΦ12010020Φ80第2章零件加工程序的編制N01T0303；N02M03S200;N04G00X150.0Z0.0;N06G73P7Q9I9.0K3.0U0.2W0.2D3F0.3；閉環(huán)切削循環(huán)，粗切N07G00X80.0Z2.0；移動(dòng)到起刀點(diǎn)N08G01Z-100.0F0.15；切φ80圓N09X124.0W-22.0；切錐面N10G70P7Q9;N11G00X200.0Z10.0T0300；N13M02;第2章零件加工程序的編制這段程序中的G73是閉環(huán)切削指令。其功能是按照一定的切削形狀，逐漸去除余量，達(dá)到最終尺寸。巧妙地使用G73指令可以簡(jiǎn)化車削程序。這是車削加工中的一個(gè)特殊指令，格式如下：G73P(ns)Q(nf)I±(Δi)K±(Δk)U±(Δu)W±(Δw)D(d)F(f)S(s)；N(ns)；

......N(nf)；其中P——表示最終形狀的程序段首段程序號(hào)(ns)；Q——表示最終形狀的程序段末段程序號(hào)(nf)；I——X軸方向的讓刀距離及方向(Δi，半徑指定)；第2章零件加工程序的編制K——Z軸方向的讓刀距離及方向(Δk)；

U——X方向精加工余量及方向(Δu，直徑指定)；

W——Z方向的精加工余量(Δw)；

D——切削次數(shù)(d)；

F——進(jìn)給量；

S——主軸功能。3輪廓銑削程序（1）輪廓銑削編程特點(diǎn)

1）數(shù)控銑床功能各異，品種繁多。選擇機(jī)床時(shí)要考慮如何最大限度地發(fā)揮數(shù)控銑床的特點(diǎn)。第2章零件加工程序的編制

2）數(shù)控銑床的數(shù)控裝置具有多種插補(bǔ)方法。

3）數(shù)控銑床一般都具有刀具位置補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、刀具半徑補(bǔ)償和各種固定循環(huán)等功能，合理地使用這些功能可以簡(jiǎn)化編程。

4）銑削和由直線、圓弧組成的平面輪廓銑削數(shù)學(xué)處理比較簡(jiǎn)單，可以手工計(jì)算。（2）銑削加工程序?qū)嵗齕例5]編寫(xiě)在具有刀具補(bǔ)償功能的銑床上銑削零件外輪廓的零件加工程序。第2章零件加工程序的編制YRRRRRDCEB1501209060300GAJIHF306090120150180第2章零件加工程序的編制N01G92X0Y0Z0；建立工件坐標(biāo)系N02G30Y0M06T06；返回第二參考點(diǎn)換刀N03G00G90X0Y90.0；快速移至起刀點(diǎn)N04G43Z0H03S440M03；長(zhǎng)度補(bǔ)償，主軸正轉(zhuǎn)N05G01Z-10;N06G41G17X30.0D30F100；半徑補(bǔ)償，移至A點(diǎn)N07G01X60.0Y120.0；加工AB段N08G02X90.0Y90.0I0J-30.0；加工BC段N09G01X120.0；加工CD段N10G02X150.0Y120.0I30.0J0；加工DE段N11G01X135.0Y90.0；加工EF段N12X150.0Y60.0；加工FG段N13X120.0；加工GH段N14X90.0Y30.0；加工HI段第2章零件加工程序的編制N15X45.0Y60.0；N16X30.0Y90.0；加工JA段N17G40G00X0Y90.0；取消刀補(bǔ)，回到A點(diǎn)N18X0Y0Z20；返回原點(diǎn)N19M30；程序結(jié)束在立式加工中心上利用上述程序加工圖示零件的過(guò)程如下：（1）程序原點(diǎn)設(shè)定（2）試運(yùn)行與試切（3）對(duì)試切工件進(jìn)行檢測(cè)合格后，就可以進(jìn)行正式的全

自動(dòng)加工了。第2章零件加工程序的編制圖工件的加工過(guò)程

第2章零件加工程序的編制作業(yè)在數(shù)控鉆床上對(duì)圖示零件3個(gè)Φ12mm的孔進(jìn)行鉆削加工，對(duì)刀點(diǎn)在O點(diǎn)，主軸轉(zhuǎn)速選擇S300，進(jìn)給速度選擇F70，根據(jù)孔徑選用Φ12mm的鉆頭，編寫(xiě)加工程序單，加工順序?yàn)锳,C,D。第2章零件加工程序的編制YXO704040403035XZO3022A30CD第2章零件加工程序的編制N01G92X0Y0Z0;N03G90G00X70.0Y35.0;N04Z-27.0;N05S300M03;N06G01Z-52.0F70;N07G04P2000;N08G00Z-27.0;N09X110.0Y65.0;N10G01Z-65.0;N16G00Z-27.0;N17X150.0Y105.0

;N18G01Z-52.0;N19G04P2000;N20G00Z0;N21X0Y0;N22M02;第2章零件加工程序的編制N01G92X0Y0Z0;N03G91G00X70.0Y35.0;N04Z-27.0;N05S300M03;N06G01Z-25.0F70;N07G04P2000;N08G00Z25.0;N09X40.0Y30.0;N10G01Z-38.0;N16G00Z38.0;N17X40.0Y40.0;N18G01Z-25.0;N19G04P2000;N20G00Z55.0;N21X-150.0Y-105.0;N22M02;第2章零件加工程序的編制N01G92X0Y0Z0;N03S300M03;N04G90G99G82X70.0Y35.0Z-52.0R-27.0P2000F70;N05G81X110.0Y65.0Z-65.0;N06G98G82XY105.0Z-52.0R-27.0P2000;N07G00X0Y0;N08M02;N01G92X0Y0Z0;N03S300M03;N04G91G99G82X70.0Y35.0Z-25.0R-27.0P2000F70;N05G81X40.0Y30.0Z-38.0;N06G98G82X40.0Y40.0Z-25.0R-27.0P2000;N07G00X-150.0Y-105.0;N08M02;第2章零件加工程序的編制如圖所示，該零件要進(jìn)行精加工，其中Φ116mm的外圓不加工，A點(diǎn)為起刀點(diǎn)，主軸轉(zhuǎn)速選擇S30，進(jìn)給速度選擇F20。試編寫(xiě)零件的車削加工程序。第2章零件加工程序的編制N01G92X200.0Z240;N02S30M03N03G00X74.0Z182.0;N04G01X80.0Z179.0F20;N05U0.0W-29.0;N05G03X80.0Z100.0I-65.4K-25.0;N06G01X100.0Z60.0;N07G01W-22;N08G02U16.0W-8.0I8.0K0.0;N09G01U5.0;N10G00X200Z240;N11M02;第2章零件加工程序的編制

謝謝！機(jī)床數(shù)控技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社

目錄2數(shù)值模擬研究結(jié)果3安裝工藝性驗(yàn)證試驗(yàn)大綱1項(xiàng)目要求及成果提交形式2數(shù)值模擬研究結(jié)果1項(xiàng)目要求及成果提交形式第3章

數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理第2章

零件加工程序的編制第1章

概述第6章

數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)第5章

位置檢測(cè)裝置第4章

數(shù)控裝置第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理第1節(jié)數(shù)控裝置的工作過(guò)程

CNC裝置的工作是在硬件的支持下執(zhí)行軟件的過(guò)程。

1程序輸入：讀入零件加工程序。

2譯碼：將讀入的零件程序翻譯成機(jī)器的內(nèi)碼。

3數(shù)據(jù)處理：刀補(bǔ)，速度處理。4插補(bǔ):通過(guò)插補(bǔ)計(jì)算程序在已知有限信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)

的密化”工作，即在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間插入一些中間點(diǎn)。5位置控制：用插補(bǔ)后的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)刀具位置的控制。

6輸入/輸出（I/O）處理控制：處理CNC系統(tǒng)和機(jī)床之間的來(lái)往信

號(hào)的輸入和輸出控制。7顯示：零件程序顯示、參數(shù)設(shè)置、刀具位置顯示、機(jī)床狀態(tài)顯示

、報(bào)警顯示、刀具加工軌跡動(dòng)態(tài)模擬顯示以及在線編程時(shí)的圖形

顯示等。

第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理

第2節(jié)

插補(bǔ)原理

1概述插補(bǔ)的目的就是在程序段的起點(diǎn)和終點(diǎn)間插入若干中間點(diǎn)，使得數(shù)據(jù)點(diǎn)密化。常用插補(bǔ)方法為基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)。（1）基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)

每次插補(bǔ)得到的步長(zhǎng)相同，每個(gè)插補(bǔ)周期所用的時(shí)間可變。

（2）數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)每次插補(bǔ)所用的時(shí)間相同，每次插補(bǔ)得到的步長(zhǎng)可變。

第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理2基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)（1）逐點(diǎn)比較法的基本思想偏差判別：根據(jù)刀具當(dāng)前位置，

確定進(jìn)給方向。坐標(biāo)進(jìn)給：使加工點(diǎn)向給定軌跡趨進(jìn)，

即向減少誤差方向移動(dòng)。偏差計(jì)算：計(jì)算新加工點(diǎn)與給定軌跡

之間的偏差，作為下一

步判別依據(jù)。終點(diǎn)判別：判斷是否到達(dá)終點(diǎn)，若到

達(dá)，則結(jié)束插補(bǔ)；否則，

繼續(xù)以上四個(gè)步驟。

第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理怎樣判別當(dāng)前位置？1）

若P1點(diǎn)在直線上方，則有Y

XeY－XYe>0E(Xe,Ye)2）

若P點(diǎn)在直線上，則有P1

XeY－XYe＝03）若P2點(diǎn)在直線下方，則有P(X,Y)

XeY－XYe<0P2OX因此，可以構(gòu)造偏差函數(shù)

為

第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理（2）逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)的數(shù)學(xué)過(guò)程

怎樣決定進(jìn)給方向？

對(duì)于第一象限直線，其偏差符號(hào)與進(jìn)給方向的關(guān)系為

F＝0時(shí)，表示動(dòng)點(diǎn)在OE上，如點(diǎn)P，可向＋X向進(jìn)給，也可向＋Y向進(jìn)給。

F>0時(shí)，表示動(dòng)點(diǎn)在OE上方，如點(diǎn)P1，應(yīng)向＋X向進(jìn)給。

F<0時(shí)，表示動(dòng)點(diǎn)在OE下方，如點(diǎn)P2，應(yīng)向＋Y向進(jìn)給。下面將F的運(yùn)算采用遞推算法予以簡(jiǎn)化，動(dòng)點(diǎn)Pi(Xi，Yi)的Fi值為第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理怎樣計(jì)算新的偏差值？若Fi≥0，表明Pi(Xi，Yi)點(diǎn)在OE直線上方或在直線上，應(yīng)沿＋X向走一步，假設(shè)坐標(biāo)值的單位為脈沖當(dāng)量，走步后新的坐標(biāo)值為（Xi+1，Yi+1），且Xi+1=Xi+1，Yi+1=Yi,新點(diǎn)偏差為即若Fi<0，表明Pi（Xi，Yi）點(diǎn)在OE

的下方，應(yīng)向＋Y方向進(jìn)給一步，新點(diǎn)坐標(biāo)值為(Xi+1，Yi+1)，且Xi+1=Xi,Yi+1＝Y(jié)i＋1，新點(diǎn)的偏差為

第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理

∑＝∣Xe∣＋∣Ye∣，當(dāng)X或Y坐標(biāo)進(jìn)給時(shí)，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度減一，當(dāng)計(jì)數(shù)長(zhǎng)度減到零時(shí)，即∑＝0時(shí)，停止插補(bǔ)，到達(dá)終點(diǎn)。第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理怎樣進(jìn)行終點(diǎn)判別？(3)四象限的直線插補(bǔ)

假設(shè)有第三象限直線OE′（圖3-6），起點(diǎn)坐標(biāo)在原點(diǎn)O，終點(diǎn)坐標(biāo)為E′（－Xe，－Ye），在第一象限有一條和它對(duì)稱于原點(diǎn)的直線，其終點(diǎn)坐標(biāo)為E（Xe，Ye），按第一象限直線進(jìn)行插補(bǔ)時(shí)，從O點(diǎn)開(kāi)始把沿X軸正向進(jìn)給改為X軸負(fù)向進(jìn)給，沿Y軸正向改為Y軸負(fù)向進(jìn)給，這時(shí)實(shí)際插補(bǔ)出的就是第三象限直線，其偏差計(jì)算公式與第一象限直線的偏差計(jì)算公式相同，僅僅是進(jìn)給方向不同，輸出驅(qū)動(dòng)，應(yīng)使X和Y軸電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理

圖3-6第三象限直線插補(bǔ)第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理圖3-7四象限直線偏差符號(hào)和進(jìn)給方向第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理開(kāi)始初始化|Xe|，|Ye|∑＝|Xe|＋|Ye|F≥0F←F－∣Ye∣沿Xe向走一步∑=0F←F＋∣Xe∣沿Ye向走一步結(jié)束∑＝∑-1第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理(4)圓弧插補(bǔ)

怎樣判斷當(dāng)前位置？

當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P（X，Y）位于圓弧上時(shí)有

X2＋Y2－R2=0P點(diǎn)在圓弧外側(cè)時(shí)，則OP大于圓弧半徑R，即

X2＋Y2－R2>0P點(diǎn)在圓弧內(nèi)側(cè)時(shí)，則OP小于圓弧半徑R，即

X2＋Y2－R2<0

用F表示P點(diǎn)的偏差值，定義圓弧偏差函數(shù)判別式為（3-5）當(dāng)動(dòng)點(diǎn)落在圓弧上時(shí)，一般約定將其和F>0一并考慮。第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理YYASR1DF≥0NR1F≥0F<0F<0BOXCOX

a)順圓弧b)逆圓弧

圖3-9第一象限順、逆圓弧第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理怎樣決定進(jìn)給方向？對(duì)第一象限順圓弧SR1，若F≥0時(shí)，動(dòng)點(diǎn)在圓弧上或圓弧外，向－Y向進(jìn)給，計(jì)算出新點(diǎn)的偏差；若F<0，表明動(dòng)點(diǎn)在圓內(nèi)，向＋X向進(jìn)給，計(jì)算出新一點(diǎn)的偏差，如此走一步，算一步，直至終點(diǎn)。怎樣計(jì)算新的偏差？

沿Y軸進(jìn)給后：

即第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理

沿X軸進(jìn)給后：

怎樣進(jìn)行終點(diǎn)判別？圓弧插補(bǔ)終點(diǎn)判別：將X、Y軸走的步數(shù)總和存入一個(gè)計(jì)數(shù)器，∑＝∣Xb－Xa∣＋∣Yb－Ya∣，每走一步∑減一，當(dāng)∑＝0發(fā)出停止信號(hào)。第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理(5)四個(gè)象限中圓弧插補(bǔ)參照?qǐng)D3-9b，第一象限逆圓弧CD的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是X軸絕對(duì)值減少，Y軸絕對(duì)值增大，當(dāng)動(dòng)點(diǎn)在圓弧上或圓弧外，即Fi≥0時(shí)，X軸沿負(fù)向進(jìn)給，新動(dòng)點(diǎn)的偏差函數(shù)為

(3-8)

Fi<0時(shí)，Y軸沿正向進(jìn)給，新動(dòng)點(diǎn)的偏差函數(shù)為

(3-9)第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理

YYSR2SR1SR4SR3NR1NR2NR3NR4OOXXa)逆圓弧b)順圓圖3-12四個(gè)象限圓弧進(jìn)給方向第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理(6)逐點(diǎn)比較法合成進(jìn)給速度如果fg為脈沖源頻率(Hz)，fx，fy

分別為X軸和Y軸進(jìn)給頻率(Hz)，則有：

從而X軸和Y軸的進(jìn)給速度(mm/min)為

式中—脈沖當(dāng)量（mm/脈沖）。合成進(jìn)給速度為(3-11)式(3-11)中若fx=0或fy=0時(shí)，也就是刀具沿平行于坐標(biāo)軸的方向切削，這時(shí)對(duì)應(yīng)切削速度最大，相應(yīng)的速度稱為脈沖源速度vg，脈沖源速度與程編進(jìn)給速度相同。第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理(3-12)合成進(jìn)給速度與脈沖源速度之比為：

(3-13)如圖3-14所示，v/vg=0.707~1，最大合成進(jìn)給速度與最小合成進(jìn)給速度之比為vmax/vmin=1.414，一般機(jī)床來(lái)講可以滿足要求，認(rèn)為逐點(diǎn)比較法的進(jìn)給速度是比較平穩(wěn)的。第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理v/vg

1

0.707

O450900α

圖3-14逐點(diǎn)比較法進(jìn)給速度

第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理逐點(diǎn)比較法建立過(guò)程回顧

第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理盲人沿盲道走路策略分解位置判別

走步策略

新位置計(jì)算

終點(diǎn)判別建立每個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型偏差函數(shù)，走步準(zhǔn)則，偏差計(jì)算方法，終點(diǎn)判別算法方法完善四象限擴(kuò)展，速度控制，加速度控制作業(yè)1、直線插補(bǔ)。設(shè)OA為第一象限的直線，起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，其終點(diǎn)坐標(biāo)(4，5)，用逐點(diǎn)比較法實(shí)現(xiàn)該直線的插補(bǔ)，寫(xiě)出插補(bǔ)過(guò)程，并畫(huà)出插補(bǔ)軌跡。2、加工第二象限直線OE，起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，終點(diǎn)坐標(biāo)為E（－4，5）。試用逐點(diǎn)比較法對(duì)該段直線進(jìn)行插補(bǔ)，寫(xiě)出插補(bǔ)過(guò)程，并畫(huà)出插補(bǔ)軌跡。3、現(xiàn)欲加工一段逆圓弧AB，起點(diǎn)A（4，3），終點(diǎn)B（－4，3），圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)，試用逐點(diǎn)比較法進(jìn)行插補(bǔ)，寫(xiě)出插補(bǔ)過(guò)程，并畫(huà)出插補(bǔ)軌跡。

第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理2數(shù)據(jù)采樣法

(1)數(shù)據(jù)采樣法的基本思想

數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)又稱為時(shí)間分割法，這種方法是根據(jù)程編進(jìn)給速度F，將給定輪廓曲線按插補(bǔ)周期T（某一單位時(shí)間間隔）分割為插補(bǔ)進(jìn)給段（輪廓步長(zhǎng)），即用一系列首尾相連的微小線段來(lái)逼近給定曲線。每經(jīng)過(guò)一個(gè)插補(bǔ)周期就進(jìn)行一次插補(bǔ)計(jì)算，算出下一個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)，即算出插補(bǔ)周期內(nèi)各坐標(biāo)軸的進(jìn)給量，得出下一個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)的指令位置。第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理圖3-28弦線逼近圓弧圖3-29直線插補(bǔ)原理第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理(2)直線函數(shù)法1)直線插補(bǔ)

設(shè)加工圖3-29所示直線OE，起點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O，終點(diǎn)為E（Xe，Ye），直線與X軸夾角為若已計(jì)算出輪廓步長(zhǎng)l，從而求得本次插補(bǔ)周期內(nèi)各坐標(biāo)軸進(jìn)給量為

第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理2)圓弧插補(bǔ)如圖3-30所示，A(Xi,Yi)為當(dāng)前點(diǎn)，B(Xi+1,Yi+1）為插補(bǔ)后到達(dá)的點(diǎn)，圖中AB弦正是圓弧插補(bǔ)時(shí)在一個(gè)插補(bǔ)周期的步長(zhǎng)l，需計(jì)算x軸和y軸的進(jìn)給量ΔX=Xi+1-Xi

，ΔY=Yi+1-Yi

。AP是A點(diǎn)的切線，M是弦的中點(diǎn)，OM⊥AB，ME⊥AG，E為AG的中點(diǎn)。圓心角計(jì)算如下：

式中δ—輪廓步長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角增量，也稱為角步距。第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理圖3-30圓弧插補(bǔ)第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理因?yàn)镺AAP(AP為圓弧切線)所以△AOC∽△PAG則∠AOC＝∠GAP因?yàn)椤螾AB+∠OAM=900所以∠PAB＝∠AOM=∠AOB＝

設(shè)＝∠GAB＝∠GAP＋∠PAB＝△MOD中

將DH=Xi，OC＝Y(jié)i，HM＝，CD＝

第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理

又因?yàn)橛纱丝梢酝瞥龅年P(guān)系式

上式反映了圓弧上任意相鄰兩插補(bǔ)點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系，只要求得和，就可以計(jì)算出新的插補(bǔ)點(diǎn)第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理

式中，sinα

和cosα

均為未知，求解較困難。為此，采用近似算法，用sin45

和cos45

代替sinα和cosα

，即′與不同，從而造成了的偏差，在處偏差較大。如圖3-31所示，由于角成為′，因而影響到值，使之為′

為保證下一個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)仍在圓弧上，′的計(jì)算應(yīng)按下式進(jìn)行第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理經(jīng)展開(kāi)整理得

由式(3-35)可用迭代法解出。采用近似算法可保證每次插補(bǔ)點(diǎn)均在圓弧上，引起的偏差僅是這種算法僅造成每次插補(bǔ)進(jìn)給量的微小變化，而使進(jìn)給速度有偏差，實(shí)際進(jìn)給速度的變化小于指令進(jìn)給速度的1％，在加工中是允許的。第3章數(shù)控系統(tǒng)的加工控制原理圖3-31近似處理引起的進(jìn)給速度偏差ΔX

ΔX′A

O

B

S

T

F

ΔY′

ΔY

Y

X

α

α′

第3章數(shù)控系統(tǒng)的加