《机械CAD/CAM》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 计算机辅助制造（CAM）技术基础 4.2 数控编程基础

第四章计算机辅助制造(CAM)技术基础 4.2数控编程基础 数控机床是一种高效的自动化加工设备,它严格按照加工 程序,自动的对被加工工件进行加工。我们把从数控系统外 部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序,简称为数 控程序,它是机床数控系统的应用软件。与数控系统应用软 件相对应的是数控系统內部的系统软件,系统软件是用于数 控系统工作控制的,它不在本教程的研究范围内。 数控系统的种类繁多,它们使用的数控程序语言规则和格 式也不尽相同,本教程以SO国际标准为主来介绍加工程序 的编制方法。当针对某一台数控机床编制加工程序时,应该 严格按机床编程手册中的规定进行程序编制

第四章 计算机辅助制造（CAM）技术基础 数控机床是一种高效的自动化加工设备，它严格按照加工 程序，自动的对被加工工件进行加工。我们把从数控系统外 部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，简称为数 控程序，它是机床数控系统的应用软件。与数控系统应用软 件相对应的是数控系统内部的系统软件，系统软件是用于数 控系统工作控制的，它不在本教程的研究范围内。 数控系统的种类繁多，它们使用的数控程序语言规则和格 式也不尽相同，本教程以ISO国际标准为主来介绍加工程序 的编制方法。当针对某一台数控机床编制加工程序时，应该 严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。 4.2 数控编程基础

第四章计算机辅助制造(CAM)技术基础 在编制数控加工程序前,应首先了解∶数控程序编制的 主要工作内容,程序编制的工作步骤,每一步应遵循的工 作原则等,最终才能获得满足要求的数控程序 数控程 PROGRAM NAME - HY16) DATE=DD--Y-27-52-62TIME=HH:h-12:59) ((UNDEFINE) TOOL -1 DIA. OFF.-41 LEN. -1 DIA.-16. N169G21 币! N12GG49G49G890 的 N154T1M6 概既 N166GG96G54X-19.385V-15.6s1296H3 N188G43H1Z6』.M8 N118234.8 N112G1229.8F2 N114X19.395 N116G5z56 N118X24。248Y-5.2

第四章 计算机辅助制造（CAM）技术基础 数 控 程 序 编 制 的 概 念 在编制数控加工程序前，应首先了解：数控程序编制的 主要工作内容，程序编制的工作步骤，每一步应遵循的工 作原则等，最终才能获得满足要求的数控程序

第四章计算机辅助制造(CAM)技术基础 数控程序编制的定义 编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工 教作,理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要 控求的合格零件,还应该使数控机床的功能得到合理的应用 程与充分的发挥,使数控机床翁安全、可靠、高效的工作。 币! 的 概既

第四章 计算机辅助制造（CAM）技术基础 数控程序编制的定义 数 控 程 序 编 制 的 概 念 编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工 作，理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要 求的合格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用 与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效的工作

第四章计算机辅助制造(CAM)技术基础 数控程序编制的内容及步骤 分析零分析零件几何形状、 件图尺寸和精度要求 数控编程是指从零件 确定选择工夹具、确定 数图纸到获得数控加工程 工艺过装夹方式、加工路 控序的全部工作过程,如 程 线和切削用量等 程图所示 数值根据零件图和加工 计算路线计算基点和节 点等数控关键数据 币! 的 编写程按数控系统要求的 概既 序单格式编写程序 制备信息载体 修改 校对检查信息载体 试加工

第四章 计算机辅助制造（CAM）技术基础 数控程序编制的内容及步骤 数 控 程 序 编 制 的 概 念 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，如 图所示： 分析零件几何形状、 尺寸和精度要求 分析零 件图 选择工夹具、确定 装夹方式、加工路 线和切削用量等 确定 工艺过 程 根据零件图和加工 路线计算基点和节 点等数控关键数据 数值 计算 按数控系统要求的 格式编写程序 编写程 序单 制备信息载体 校对检查信息载体 试加工 修改

第四章计算机辅助制造(CAM)技术基础 分析零件图样和制定工艺方案 对零件图样进行分析,明确加工的内容和要求;确定 加工方案;选择适合的数控机床;选择或设计刀具和夹 程具;确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。这 工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何 形状、尺寸及工艺要求进行分析,并结合数控机床使用 的的基础知识,如数控机床的规格、性能、数控系统的功 能等,确定加工方法和加工路线

第四章 计算机辅助制造（CAM）技术基础 分析零件图样和制定工艺方案 程 序 编 制 的 内 容 对零件图样进行分析，明确加工的内容和要求；确定 加工方案；选择适合的数控机床；选择或设计刀具和夹 具；确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。这 一工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何 形状、尺寸及工艺要求进行分析，并结合数控机床使用 的基础知识，如数控机床的规格、性能、数控系统的功 能等，确定加工方法和加工路线

第四章计算机辅助制造(CAM)技术基础 数学处理 在确定了工艺方案后,就需要根据零件的几何尺寸、加 工路线等,计算刀具中心运动轨迹,以获得刀位数据。数 控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能,对于加工由 程圆弧和直线组成的较简单的平面零件,只需要计算出零件 序轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值,得出各几何元 素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等,就能满足编程要 制求。当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时, 的就需要进行较复杂的数值计算,一般需要使用计算机辅助 计算,否则难以完成

第四章 计算机辅助制造（CAM）技术基础 数学处理 程 序 编 制 的 内 容 在确定了工艺方案后，就需要根据零件的几何尺寸、加 工路线等，计算刀具中心运动轨迹，以获得刀位数据。数 控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能，对于加工由 圆弧和直线组成的较简单的平面零件，只需要计算出零件 轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值，得出各几何元 素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等，就能满足编程要 求。当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时， 就需要进行较复杂的数值计算，一般需要使用计算机辅助 计算，否则难以完成

第四章计算机辅助制造(CAM)技术基础 编写零件加工程序 在完成上述工艺处理及数值计算工作后,即可编写零件 加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令,按照 规定的程序格式,逐段编写加工程序。程序编制人员应对 程数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉,才能扁写出 序正确的加工程序 制的内

第四章 计算机辅助制造（CAM）技术基础 编写零件加工程序 程 序 编 制 的 内 容 在完成上述工艺处理及数值计算工作后，即可编写零件 加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令，按照 规定的程序格式，逐段编写加工程序。程序编制人员应对 数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉，才能编写出 正确的加工程序

第四章计算机辅助制造(CAM)技术基础 程序检验 将编写好的加工程序输入数控系统,就可控制数控机 床的加工工作。一般在正式加工之前,要对程序进行检验。 通常可采用机床空运转的方式,来检查机床动作和运动轨 程迹的正确性,以检验程序。 序在具有图形模拟显示功能的数控机床上,可通过显示 制走刀轨迹或模拟刀具对工件的切削过程,对程序进行检查 的刘于形状复杂和要求高的零件,也可采用铝件、塑料或石 丙蜡等易切材料进行试切来检验程序。通过检查试件,不仅 可确认程序是否正确,还可知道加工精度是否符合要求 若能采用与被加工零件材料相同的材料进行试切,则更能 反映实际加工效果,当发现加工的零件不符合加工技术要 求时,可修改程序或采取尺寸补偿等措施

第四章 计算机辅助制造（CAM）技术基础 程序检验 程 序 编 制 的 内 容 将编写好的加工程序输入数控系统，就可控制数控机 床的加工工作。一般在正式加工之前，要对程序进行检验。 通常可采用机床空运转的方式，来检查机床动作和运动轨 迹的正确性，以检验程序。 在具有图形模拟显示功能的数控机床上，可通过显示 走刀轨迹或模拟刀具对工件的切削过程，对程序进行检查。 对于形状复杂和要求高的零件，也可采用铝件、塑料或石 蜡等易切材料进行试切来检验程序。通过检查试件，不仅 可确认程序是否正确，还可知道加工精度是否符合要求。 若能采用与被加工零件材料相同的材料进行试切，则更能 反映实际加工效果，当发现加工的零件不符合加工技术要 求时，可修改程序或采取尺寸补偿等措施

第四章计算机辅助制造(CAM)技术基础 手工编程 手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的 工作。 编程手册 数 控零「工 夹具表 编件艺 工艺规程 编程人员 工 机床表 程 的图人 方样员 程序 法 刀具表 序初稿

第四章 计算机辅助制造（CAM）技术基础 手工编程 数 控 编 程 的 方 法 手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的 工作。 零 件 图 样 工 艺 人 员 夹具表 机床表 刀具表 工 艺 规 程 编 程 人 员 加 工 程 序 初 稿 加 工 程 序 修 改 编程手册

第四章计算机辅助制造(CAM)技术基础 手工编程的适应范围和特点 一般对几何形状不太复杂的零件,所需的加工程序不 长,计算比较简单,用手工编程比较合适 手工编程的特点:耗费时间较长,容易岀出现错误,无 数法胜任复杂形状零件的编程。据国外资料统计,当采用 控手工编程时,一段程序的编写时间与其在机床上运行加 编工的实际时间之比,平均约为30:1,而数控机床不能 6动的原因中有20%~30%是由于加工程序编制困难 万编程时间较长 法

第四章 计算机辅助制造（CAM）技术基础 一般对几何形状不太复杂的零件，所需的加工程序不 长，计算比较简单，用手工编程比较合适。 手工编程的特点：耗费时间较长，容易出现错误，无 法胜任复杂形状零件的编程。据国外资料统计，当采用 手工编程时，一段程序的编写时间与其在机床上运行加 工的实际时间之比，平均约为30：1，而数控机床不能 开动的原因中有20%～30%是由于加工程序编制困难， 编程时间较长。 手工编程 的适应范围和特点 数 控 编 程 的 方 法