第3章 数控铣削编程基础

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1、第3章数控铣削编程基础3.1.1程序编制的概念程序即按规定格式描述零件几何形状和加工工艺的数控指令集。在数控铣床上加工零件时，需要把加工零件的全部工艺过程及工艺参数，以相应的CNC系统所规定的数控指令编制程序来控制机床动作，最终完成零件的加工。3.1.2程序编制的方法1.手工编程：由操作者或数控程序员以人工方式完成零件整个加工程序编制工作的方法称为手工编程。对于加工形式较简单的零件省时、方便、快捷，具有较大的灵活性，节省编程费用。2.自动编程：自动编程也称计算机辅助编程。是以通过计算机辅助设计（CAD）建立的几何模型为基础，再以计算机辅助制造（CAM

2、）为手段，以图形交互方式生成加工程序的方法。目前常用的CAD/CAM软件有UG、Pro/E、CATIA等。计算机辅助编程技术主要适合复杂零件的加工，一般都具有加工过程实时模拟功能，形象直观。详细内容见第10章。下一页第3章数控铣削编程基础3.1.3手工编程的一般步骤1．分析零件图样：包括分析被加工零件的加工轮廓的几何条件、尺寸公差要求、形状和位置公差要求、表面粗糙度要求、材料与热处理要求、毛坯要求及生产批量等。2．工艺分析：根据被加工的要素确定加工方案、选择机床、选择合适的刀具、夹具、确定进刀路线、加工余量、合适的切削用量等。3．数值计算：包括计算零

3、件轮廓的基点坐标及节点坐标。若不用刀具半径补偿功能，还要计算刀具中心轨迹。基点指零件轮廓几何元素间的连接点，如直线与直线的交点、直线与圆弧的交点或切点、圆弧与圆弧之间的交点或切点等。节点指用微小的直线段或圆弧段逼近非圆曲线时，这些逼近直线或圆弧的交点或切点。4．程序编制及输入：根据前面的加工工艺和确定的数值，按所用数控系统规定的格式编制加工程序，并输入数控系统。常见的输入方法有系统面板键盘输入、磁盘读入、网络传输等方法。上一页下一页第3章数控铣削编程基础5．程序校验及首件试切：程序输入后可采用多种方法校验,如利用数控系统的图形模拟功能观察刀具轨迹，也

4、可使机床空运行检验或采用某些软件等进行检验。程序校验完毕后对工件进行首件试切若发现有加工误差应分析加工误差产生的原因予以修正。试切零件可采用价格低廉的材料来代替。图3-1是利用手工编程的零件加工过程。3.1.4程序结构一个完整的加工程序由程序名称、程序内容部分、程序结束部分组成。程序名称主要便于从数控装置存储器中检索。不同的数控系统有不同的命名方法，西门子（SINUMERIK）系统可以用字母和数字组成，后面跟后缀名，主程序用MPF作为后缀名，如“CNC_01.MPF”，主程序后缀名可省略，但必须遵循以下命名原则：（1）开始的的两个符号必须是字母。（2

5、）其后的符号可以是字母、数字或下划线。（3）字符数最多为16个。上一页下一页第3章数控铣削编程基础（4）不得使用如逗号、运算号等分隔符。法那克（FANUC）系统用字母“O”开头，后面跟数字来表示程序名称，主程序和子程序命名方法相同。如：“O1234”。有些国产系统用%开头（南京迪特康公司的COMMAND-400T系统），后面数字作为程序名称，如“%1234”。程序的内容部分由若干程序段构成，每个程序段完成特定的功能。程序段又由若干个程序字组成，常见的程序字有顺序号字、准备功能字、尺寸字、进给功能字，主轴功能字、刀具功能字和辅助功能字。程序字由英文字母

6、表示的地址和后面的数字、字符组成。程序的结束部分一般放在程序的最后，用M02或M30指令结束程序。M30除了结束指令以外还可使程序回到头部。上一页下一页第3章数控铣削编程基础3.1.5程序段格式程序段格式是程序的书写规则。常见的程序段格式有以下几种：1．字—地址程序段格式：目前最常用的程序段格式。这种格式是以地址符开头后面跟随数字或符号组成的程序字，每个程序字根据地址来确定含义。每个程序段根据所需完成的功能选择相应的程序字，不需要的可以省略，程序字可以不按顺序排列。如G01X30F100，采用字—地址形式编制的数控程序直观，便于检查，数控铣床大都采用

7、这种形式。建议字—地址程序段中的程序字的顺序按如下排列：N＿G＿X＿Y＿Z＿F＿S＿T＿M＿2．固定顺序段字形式　固定顺序段字格式的程序段中没有地址符，字的顺序和程序的长度是固定的，不能省略，如下所示：00701+03500–12600153002LF(N)(G)(X)(Y)（F）(S)(M)（回车符）这种格式的数控系统较简单，但程序太长、不直观，故应用较少。上一页下一页第3章数控铣削编程基础3．分割符的程序段格式用分隔符的程序段格式也不使用地址符，但字的顺序是固定的。各字之间用分隔符TAB隔开，TAB表示地址符顺序，如下所示。007TAB01TAB

8、+03500TAB-12600TAB150TAB300TAB02(N)(G)(X)(Y)(F)(S)(M)这