数控机床与编程 教学课件 作者 郑堤 主编 第五章 数控机床的手工编程.ppt

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1、第一节手工编程的特点、方法与步骤第二节　数控车床的手工编程第三节　数控铣床的手工编程第四节　加工中心的手工编程第五章数控机床的手工编程第一节手工编程的特点、方法与步骤概念：分析零件图纸、制订工艺规程、计算刀具运动轨迹、编写零件加工程序清单、制作控制介质直到程序校验，整个过程主要由人来完成，这种人工制备零件加工程序的方法称为手工编程。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。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。一、手工编程的概念及特点手工编程工作程序：计算运动轨迹

2、图纸工艺分析程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸错误修改二、手工编程的方法与步骤数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。编程工作主要包括：（1）分析零件图样（2）制定加工工艺方案（3）图形的数学处理（4）编写零件的加工程序清单（5）程序检验与首件试切分析零件图样制定工艺方案图形的数学处理编写程序清单程序校验修改第二节数控车床的手工编程一、数控车床的加工特点数控车床与普通车床在结构上类似，加工回转类零件，夹具多采用液压、气动和电动卡盘；区别在于进给系统，没有传统的进给箱和交换齿轮，由伺服电机通过滚珠丝杠直接驱动溜板和刀架。分类按主轴位置：

3、立式数控车床主轴垂直于水平面，工作台为一个直径较大的圆形回转台。适合直径较大、长度较小零件。图：数控车床卧式数控车床主轴平行于水平面，导轨一般为水平式。也有倾斜式的，使机床的刚性更大，排屑更容易。按加工零件类型：卡盘式数控车床没有尾座，适合车削盘类零件。顶尖式数控车床配有尾座，适合车削长度较长的轴类零件。按刀架数量：单刀架数控车床配有各种形式的单刀架，如四工位自动转位刀架或转塔式自动转位刀架。双刀架数控车床配有双刀架，适合多种功能结构的加工。刀架分布可以是平行的，也可以是垂直的。按车床功能：螺纹数控车床、活塞数控车床和曲轴数控车床等。二、编程特点1）自动

4、完成操作如主轴变速、正反转、启动或停止、两个坐标方向上的进给和快速移动、刀架夹紧、松开或转位、切削液的开关等。2）两坐标联动加工一般是两个坐标X和Z，联动加工回转类零件的轮廓。3）具有刀具补偿和执行跳步指令功能。4）刀架的进给与主轴转速有精确的匹配。2、数控车床的编程特点1）根据图纸尺寸标注，可以是绝对值或增量值编程，也可以是二者的结合。2）由于X向的坐标值是直径，故X向的脉冲当量为Z轴的一半，用绝对值编程时，X以直径值表示；用增量值编程时，以径向实际位移量的2倍编程。（如坐标值为4时，实际径向X轴移动2）3）对于加工余量较大的毛坯，有不同形式的固定循环

5、功能，以进行多次重复切削。4）为了降低加工表面粗糙度值、提高刀具寿命，常把车刀的刀尖磨成一定数值的圆弧，故编程时要对刀具半径进行补偿，或手工计算补偿量（实际生产常用直接对刀法）5）第三坐标指令I、K在不同的程序中作用不同：在圆弧切削时表示圆心相对于圆弧起点的坐标位置，此时I、K方向的脉冲当量与Z向一致；但在自动循环指令中，I、K坐标表示每次循环的进刀量，I方向的脉冲当量与X方向一样，为Z方向的一半，K方向的脉冲当量与Z方向一致。在机械制造中，为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具。利用夹具，可以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品

6、；可以扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。三、数控车床夹具钻径向孔的零件工序图1.尖形车刀2.圆弧形车刀3.成形车刀四、数控车床的刀具五、刀具的补偿功能不同刀具的刀尖位置之间有差异，刀具安装有误差，刀具的正常磨损及刀尖圆弧的存在等等，都是数控车床具有补偿功能的实际原因。刀具补偿刀具的几何补偿（TXXXX实现）刀尖圆弧半径补偿（G41、G42实现）几何位置补偿磨损补偿1、刀具的位置补偿刀具

7、几何位置补偿是用于补偿各刀具安装好后，其刀位点（如刀尖）与编程时理想刀具或基准刀具刀位点的位置偏移的。通常是在所用的多把车刀中选定一把车刀作基准车刀，对刀编程主要是以该车刀为准。图示补偿值输入到相应的存储器中。注意，当加工后外圆直径增大时，输入的补偿量是负值，即在原数值基础上减去补偿量，反之增加补偿量。轴向的补偿情况相同。刀具补偿功能必须在一段执行程序中完成，而且程序段中必须有G00或G01指令才有效。2）半径补偿数控车床编程时，常把刀具的刀尖看作一个点，但实际都有圆弧，在车削圆柱面和圆柱孔时，不影响加工尺寸，在车削锥面和圆弧时，就会出现过切和欠切现象，

8、需要利用数控车床的半径补偿功能进行补偿。最初的半径补偿值可以直接输入到储存器中，