第一篇：圓方程在數(shù)控編程中的應用教案

附件3

案

例

——圓方程在數(shù)控編程中的應用

使用數(shù)控機床進行零件加工時，必須首先將零件圖紙上的信息處理成數(shù)控系統(tǒng)能識別的程序，即數(shù)控編程。數(shù)控機床就是依據(jù)程序來控制機床的運轉(zhuǎn)和操作。

數(shù)控系統(tǒng)加工的零件輪廓或刀具運動軌跡一般由直線與圓弧組成。在編制程序時，需要根據(jù)給定進給速度和給定輪廓線形的要求，在輪廓的已知點之間確定一些中間關(guān)鍵點，向各個坐標軸發(fā)出進給指令，將工件的輪廓或刀具的運動軌跡描述出來。

完成線性進給指令G01 X_Z_F_（X,Z：線段終點坐標），需以線段起點為基點，確定線段終點坐標。

C1.5 Z A O B G x

如圖所示的特殊形體零件由錐體素線與圓弧相切所組成，現(xiàn)要數(shù)控編程加工其GB段。根據(jù)線性進給指令的要求，我們數(shù)學課要解決的問題就是以線段起點G為基點，計算線段終點B的坐標。

教學實案

——圓方程在數(shù)控編程中的應用

一、復習鞏固

1．已知直線經(jīng)過點P?x0,y0?，斜率為k，求直線方程.2．已知圓心為點A?h,k?，半徑為R，求圓方程.二、提出問題

有一如圖所示的特殊形體零件，由錐體素線與圓弧相切所組成?，F(xiàn)要數(shù)控編程加工線段GB，已知線性進給指令為G01 X_Z_F_，其中X,Z：線段終點坐標，F(xiàn)：被編程兩個坐標軸的合成進給速度.不考慮進給速度F，請同學們完成這個指令.C1.5 Z A O B G x

三、分析問題

提問：這個問題涉及數(shù)學體系中哪部分內(nèi)容？具體說明.（中等學生回答：問題涉及平面解析幾何中直線和圓的知識，線段GB的終點B是直線與圓弧的切點.教師訂正）

提問：平面解析幾何問題一般如何解決？（較好學生回答：一般先建立合適的直角坐標系，然后求出直線或者圓的方程，最后求出需要的點的坐標或者相關(guān)數(shù)值.）

現(xiàn)在，請同學們思考：合適的直角坐標系應如何建立？你想借助于哪些點或者線？ 這時，讓學生自主建立直角坐標系，自由討論，評選出哪位同學方法最佳.最后教師指出：不考慮工件坐標系的要求，為了方便計算，我們以圓弧終點為坐標原點O、平行于工件的軸線方向為X軸、垂直于工件的軸線方向為Y軸建立平面直角坐標系.教師此時在黑板上畫圖.y A O B G x

提問：請一位同學用數(shù)學方式把問題敘述出來.（較好學生回答，教師板書）如圖所示，圓弧與直線相切于點B，1.建立圓弧OB所在圓的方程； 2.建立直線GB的方程； 3.求切點B的坐標.四、解決問題

提問：已知圓的半徑R?12，要建立圓的方程還需什么條件？（較差學生回答：圓心的坐標）現(xiàn)在，請同學們自己完成求圓心的坐標.解：作AF?x軸，垂足為F ??OA=R=12,?OAF=300xA=12sin300=6yA=12cos300=10.392 y A 即點A?6,10.392?.提問：已知圓心A?6,10.392?，圓的半徑

O F G B x R?12，圓的方程應是什么形式？

（較差學生回答：圓的標準方程為?x-6?2+?y-10.392?2=122）.下面，我們來解決第二個問題.提問：你想建立直線BG的哪一種形式的方程？（中等學生回答：點斜式，并且點是指G）

提問：點G的坐標應在零件圖上找，請一位同學回答.（中等學

生

回

答

：

y A E O F 1xG?30,yG??40?30??5）

2接下來，我們共同求直線BG的斜率.聯(lián)結(jié)AG，作GE?AF，垂足為E.在Rt?AEG中,G B x 1AE?AF?EF?10.392?(40?30)?5.3922

EG=30-6=24

?tan?AGE=AE5.392==0.2247 EG24查表得： ?AGE=12?40? AG=AE2+EG2=5.3922+242=24.6

在RtΔABG中,AB=R=12,AG=24.6

?sin?AGB?AB12??0.4878 AG24.6查表得： ?AGB?29012?

??EGB??AGB??AGE?29012?-12040?=16032?

?kBG?tan?EGB?tan16032?=0.2968

提問：已知直線BG斜率為0.2968，點G的坐標為?30,5?，請一位同學回答直線BG的點斜式方程.（較差學生回答： y?5?0.2968?x-30?）接下來，學生自主完成求切點B的坐標.??x-6?2+?y-10.392?2=122? ??y-5=0.2968?x-30???xB=9.2,yB=-1.172

即點B?9.2,-1.172?.到這里，我們的數(shù)學目標就完成了.而事實上，工件坐標系的原點一般情況下應選在工件軸線與工件的前端面或后端面的交點上，工件坐標系的z軸和x軸分別是直角坐標系的x軸和y軸.同學們在完成線性進給指令

G01 X_Z_F_時要注意坐標軸的平移和轉(zhuǎn)換.五、小結(jié)

這里，我們應用三角函數(shù)、平面幾何和解析幾何的綜合計算解決了數(shù)控編程中的數(shù)學問題。今后，在專業(yè)課的學習過程和生產(chǎn)實踐過程中，類似的問題我們還會遇到，需要同學們認真識圖，認真分析，從中抽象出涉及的數(shù)學知識或其他學科知識，加以結(jié)合，達到目標。

六、布置作業(yè)

如圖所示的特殊形體零件，為錐體素線與圓弧相切所組成。現(xiàn)要數(shù)控編程加工圓弧AB，已知圓弧進給指令為G02（G03）X_Z_?I_,J_,R_?F_，其中X,Z：圓弧終點；I,J：圓心相對于圓弧起點的偏移值；R：圓弧的半徑；F：被編程兩個坐標軸的合成進給速度.不考慮進給速度F，請同學們課后完成這個指令.

第二篇：PE數(shù)控編程中的應用技巧

引言

Pro/ENGINEER軟件是CAD/CAM一體化的實用軟件之一，在航空、航天領(lǐng)域、電子通信等精密加工領(lǐng)域都有普遍應用，可進行三至五軸銑削以及車削、線切割的數(shù)控加工過程設(shè)計，對產(chǎn)品進行加工過程仿真及對工件進行切削干涉檢查并直接生成加工程序。由于軟件的整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，能將整個設(shè)計至生產(chǎn)過程集成在一起，具有全相關(guān)性，應用它進行數(shù)控編程，避免了加工過程對產(chǎn)品進行二次建模，使用方便，數(shù)據(jù)提取可靠，可以避免在加工過程中對產(chǎn)品的重復設(shè)計可能發(fā)生的錯誤。筆者自使用該軟件以來，成功完成了精密饋電零件、高精度天線座架和大型天線模具的多種產(chǎn)品的程序設(shè)計，如圖1所示。以下是應用該軟件過程中的一些技巧和體會，與大家共饗。

圖1 天線上的饋電、座架、模具產(chǎn)品 應用技巧 2.1 工作路徑的設(shè)置

Pro/ENGINEER的工作路徑的設(shè)置是很重要的，因為Pro/ENGINEER缺省的啟動路徑是在 Pro/ENGINEER安裝路徑下的BIN文件夾，該文件夾存儲Pro/ENGINEER最重要的各種命令。如果不設(shè)置工作路徑，隨著工作的進行，會直接把零件文件、裝配文件、加工文件和相應的Trail文件都保存在此文件夾中，給文件的管理帶來很大的麻煩，所以一定要建立自己的工作目錄，并且能做到文件的分類存放，統(tǒng)一管理。工作路徑設(shè)置的方法是：在文件目錄下選擇工作路徑目錄，然后選擇需要設(shè)置的路徑及文件夾作為工作路徑后，確定就可以了。

2.2 Config文件的正確應用

Config文件是Pro/ENGINEER的系統(tǒng)配置文件，幾乎可以滿足對Pro/ENGINEER的所有要求，不僅在進行產(chǎn)品設(shè)計過程需要用到，在進行加工過程設(shè)計時也有非常重要的參數(shù)設(shè)置。通過這些設(shè)置，可以把Pro/ENGINEER定制為所需的工作環(huán)境。下面是在加工過程中經(jīng)常需要設(shè)置的參數(shù)。

（1）Mfg_auto_ref_prt_as_chk_srf：選擇yes或 no，在3、4和5軸“輪廓”和“常規(guī)”銑削序列中，缺省情況下選取整個參照零件作為檢查曲面，用于計算這些序列的“NC序列”刀具路徑。

（2）Mfg_info_location：選擇top_left，bottom_right，用來設(shè)置“制造信息”對話框的位置。

（3）Mfg_xyz_num_digits：缺省值為10，在CL數(shù)據(jù)文件中，為x、y、z數(shù)據(jù)點設(shè)置數(shù)字位數(shù)。

（4）Nccheck_type：包括：vericut（缺?。甘褂肅GTech公司提供的Vericut；Nccheck，使用Pro/NC-CHECK。2.3 工件坐標系選擇技巧

機床坐標系是機床上固有的坐標系，都設(shè)有固定的坐標原點。在實際加工中，通常會選擇工件上的一點作為數(shù)控程序原點，并以此為原點建立一個工件坐標系。應用軟件進行程序設(shè)計時的坐標系就是實際加工時的工件坐標系。工件坐標系的合理確定，對數(shù)控編程及加工時的工件找正都很重要。為提高零件加工精度，程序原點應盡量選在零件的設(shè)計基準和工藝基準上，如對于以孔定位的工件，以孔的中心為程序原點就比較合適。程序原點也可以選在兩垂直平面的交線上，這樣不論是用銑刀還是用測頭都可以很容易找到交線的位置。對于幾何形狀不規(guī)則的產(chǎn)品，要根據(jù)產(chǎn)品的具體情況來選擇工件坐標系。通常都要遵守以下原則：在機床上容易找正、編程方便、對刀誤差小、加工時檢查方便、可靠和所引起的加工誤差小等。

2.4 刀具切入和切出工件的路徑設(shè)計

應用腔體類、軌跡類加工方式，如不作特殊設(shè)計，刀具會按照系統(tǒng)計算的位置進行刀具的切入和切出，但有時這個位置并不是程序設(shè)計人員需要的。例如，對于薄壁產(chǎn)品的銑削加工，為減少刀具的軸向切削力，防止工件變形，一般首先會在工件落刀位置打孔，軸向進刀時，要求刀具從落刀孔位置軸向進刀，側(cè)刃銑削，以減小切削力，防止工件變形。在刀具路徑優(yōu)化功能中可以對刀具切入和切出位置做具體設(shè)計，這個功能可以應用于整個腔體加工，也可在指定的工件層或者位置進行刀具切入和切出設(shè)計。實際應用的方法有三種 ：新建或者選擇基準點作為刀具軸向切入和切出的位置，這個點可以投影到垂直于安全面的所有加工層上 ；新建或者選擇基準軸線進行刀具的切入和切出位置設(shè)計，這個軸線可以是工件上的，也可以是毛坯上的，必須垂直于安全面，同樣刀具軸向的切入切出都是沿軸線的位置 ；用草繪工具，在加工坐標系的XY平面上進行刀具切入和切出的軌跡設(shè)計?？梢詰肞ro/ENGINEER軟件的草繪功能對刀具切入切出產(chǎn)品的路徑進行設(shè)計，可使刀具沿零件輪廓法向垂直切入或者使刀具沿零件輪廓切向切入，并可以控制刀具切入切出的延伸距離。2.4.1 切削深度控制

在加工腔體類的零件，特別是型腔深度尺寸比較大時，刀具切深的控制非常重要。隨著加工過程的進行，刀具懸深尺寸逐漸增大，對切削深度的要求也會不斷變化，參數(shù)表中的Step-Depth參數(shù)被定義為加工中刀具的層切削深度，適用于整個腔體加工，但在某些有特殊要求的零件，考慮加工效率和加工性能，使用同樣切深卻不一定適用。在加工過程優(yōu)化設(shè)計中，可以對刀具的切削深度進行控制。

（1）Upto Depth:每層按切削深度加工至設(shè)定的深度。

（2）From－To Depth:在一個特定的深度范圍內(nèi)分層加工。

（3）Slice/Slice:按照每層設(shè)定的層深生成刀具運動軌跡，需要設(shè)置每層的加工深度。2.4.2 切削速度的控制

在切削加工過程中，在刀具切入、切出、圓弧走刀、直線走刀等情況下需要設(shè)置不同的切削速度，在高級參數(shù)表設(shè)置里可以根據(jù)不同的加工部位設(shè)置不同的切削參數(shù)。

（1）Cut-Feed :切削加工進給速度。

（2）Retract-Feed :刀具返回安全面的速度。

（3）Free-Feed :快速進給速度，如果不設(shè)定的話，該速度應用機床默認的缺省值。

（4）Arc-Feed :圓弧加工進給速度。

如果加工一個工件時刀具軌跡既有直線又有圓弧，往往對直線加工和圓弧加工設(shè)定不同的切削速度。為提高加工效率，通常也會設(shè)定刀具返回安全面的速度。2.4.3 軌跡加工時的刀具路徑優(yōu)化設(shè)計

Pro/ENGINEER的軌跡加工方式給程序設(shè)計人員很大的自由度，可根據(jù)不同的加工產(chǎn)品進行刀具加工軌跡的設(shè)計。以下是加工軌跡設(shè)計的4種方式。

（1）草繪刀具加工軌跡。

（2）選擇曲面的邊作為刀具軌跡。

（3）選擇或者草繪曲線作為刀具軌跡。

（4）選擇曲面作為刀具加工軌跡。

對于幾段不連續(xù)的軌跡加工，可以在刀具路徑優(yōu)化的菜單下，通過插入方式將不連續(xù)的加工過程連接起來，不再進行切削過程的重復設(shè)計，使加工過程設(shè)計更為簡捷。具體做法是：在刀具路徑優(yōu)化菜單下，分段插入新的刀具軌跡路徑，并且在軌跡加工方式下可以對刀具的運動方向、刀具半徑的偏置方向進行控制，并可根據(jù)加工產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要求進行刀具的深度方向偏置。

2.4.4 五軸機床加工坐標系轉(zhuǎn)換技巧

在五軸加工過程設(shè)計中，工件X、Y、Z軸的方向只要確定，其余兩軸也就確定了。通常情況下進行曲面和輪廓的五軸加工可直接應用工件坐標系，但在體積銑削和腔體銑削加工時，也會涉及到工件坐標系和工步坐標系之間的相互轉(zhuǎn)換，在這兩種加工方式下，只能提供三軸加工方式，刀具軸線必須沿工件坐標系的Z軸方向加工，如果零件上的腔體位置相對工件坐標系已經(jīng)旋轉(zhuǎn)了一定的角度，三軸方式無法生成刀具加工軌跡。這時需要對該工步應用的坐標系進行平移旋轉(zhuǎn)，也就是使工步坐標系和工件坐標系之間進行相互轉(zhuǎn)換。具體方法是：對于在五軸加工中需要旋轉(zhuǎn)角度進行腔體或體積加工的產(chǎn)品，重新設(shè)計工步加工坐標系和相應的安全面，并在該工步中選擇該坐標系和安全面，使刀具沿垂直于新坐標系的Z方向進刀，坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖2所示。

圖2 五軸加工坐標系轉(zhuǎn)換示意圖

其中 CS0——工件坐標系 ；

CS1、CS2——旋轉(zhuǎn)后的加工坐標系。

在產(chǎn)生加工NC文件時，系統(tǒng)自動計算工件坐標系和新的工步坐標系的位置關(guān)系，在生成加工程序時自動將刀具的刀位點換算成工件坐標系的坐標數(shù)值，實現(xiàn)一個加工過程中不同坐標系之間的轉(zhuǎn)換。

2.4.5 曲面加工加工精度的控制

Pro/ENGINEER的加工模塊提供了兩種曲面加工的方式 ：Conventional Surface Milling（常規(guī)曲面加工）和Contour surface milling（等高線曲面加工）。曲面精度控制是曲面加工中的重要環(huán)節(jié)，通常會應用參數(shù)控制曲面精度。

（1）TOLERANCE指公差。主要用來控制刀具曲線加工路徑的精度，在刀具按直線插補走刀時，兩點之間的連線和理想曲線的最大間距用公差控制，如圖3所示。公差數(shù)值越小，則曲線的精度就越高。

圖3 公差示意圖

（2）SCALLOP-HGT：使用球頭銑刀加工曲面的時候，刀具兩次走刀過后，在工件表面會形成一個凸臺，如圖4所示。

圖4 SCALLOP-HGT參數(shù)示意圖

該參數(shù)主要用來控制曲面加工中的凸臺高度，當球頭刀按照參數(shù)表中的步距加工曲面時，如果形成的凸臺尺寸超過該參數(shù)設(shè)置值時，系統(tǒng)自動按照該尺寸重新計算刀具的步距，確保曲面的精度要求。2.4.6 高速加工的參數(shù)設(shè)置

在體積銑削中進行高速粗加工時，可將參數(shù)ROUGH_OPTION（加工方式）設(shè)置為ROUGH_ONLY，將SCAN_TYPE設(shè)置為CONSTANT_LOAD（恒載荷），使刀具在高速加工時處于恒定的切削條件，刀具從工件的外側(cè)材料逼近，恒定的凹口載入，盡量避免刀具方向突然發(fā)生改變，減少重新定位移動。

在體積銑削中進行高速輪廓加工時，可將ROUGH_OPTION參數(shù)設(shè)置為PROF_ONLY，將SCAN_TYPE設(shè)置為CONSTANT_LOAD，盡量避免刀具方向突然發(fā)生改變，使用連續(xù)刀具路徑，減少重新定位移動，使用弧線或螺旋線移動的“進刀”和“退刀”運動來保證加工產(chǎn)品的表面質(zhì)量。2.4.7 后處理程序的開發(fā)應用

Pro/NC生成ASCⅡ格式的切刀位置(CL)數(shù)據(jù)文件，在進行任何加工操作之前這些文件需要進行后處理以創(chuàng)建“加工控制數(shù)據(jù)(MCD)”文件?？赏ㄟ^設(shè)置配置選項NCpost_type來控制要使用的后處理模塊。在進行產(chǎn)品加工設(shè)計之后，需要應用相應的后處理器對產(chǎn)生的刀位文件進行后置處理，以生成機床可以識別的NC代碼。由于每種設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能以及使用的數(shù)控系統(tǒng)不盡相同，后處理器不能通用，需要使用者針對具體設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)進行二次開發(fā)，如圖5所示。所開發(fā)出的不同數(shù)控系統(tǒng)對應的后處理器，能夠處理不同類型格式的刀具路徑文件，并做優(yōu)化處理以滿足不同類型的機床、系統(tǒng)、零件加工需求，生成NC程序不需人工做二次修改而直接應用于機床。

圖5 后處理程序開發(fā)界面 結(jié)束語

以上是筆者在應用Pro/ENGINEER軟件進行程序設(shè)計后總結(jié)出來的一些應用技巧和體會。通過對大量零件的程序設(shè)計及實際檢驗，應用軟件的MFG加工模塊可以進行各類復雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的加工過程設(shè)計，其中應用高級曲面加工模塊完成復雜曲面產(chǎn)品五軸機床數(shù)控加工，應用高速銑削技術(shù)進行薄壁多腔體結(jié)構(gòu)件的加工、高精度產(chǎn)品的加工等關(guān)鍵技術(shù)的解決，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟效益。在進行程序設(shè)計時，還需要考慮刀具路徑及程序優(yōu)化，切削參數(shù)及切削方式的優(yōu)化等問題，在滿足產(chǎn)品設(shè)計要求的前提下，降低加工成本，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

第三篇：數(shù)控編程教案匯總

知識目標：1數(shù)控機床的組成 2數(shù)控機床的分類 3數(shù)控機床的加工特點 技能目標：1能說出數(shù)控機床的組成

2能說出數(shù)控機床的 各種分類特點 3能說出數(shù)控機床優(yōu)于普通機床的加工特點 任務(wù)下達:任務(wù)

一、數(shù)控機床 任務(wù)分析 相關(guān)知識2 1數(shù)控機床的組成，輸入/輸出設(shè)備。數(shù)控裝置，伺服系統(tǒng)，機床本體，檢測反饋裝置。2數(shù)控機床的分類（1）按加工方式分為

金屬切削累，金屬成型累，特種加工類，其他類

（2）按控制系統(tǒng)功能分類

點位控制數(shù)控機床

直線控制數(shù)控機床

輪廓控制機床（3）按伺服控制分類

開環(huán)控制數(shù)控機床

閉環(huán)控制數(shù)控機床 半閉環(huán)控制數(shù)控機床（4）按數(shù)控系統(tǒng)的功能分

高檔數(shù)控機床

中檔數(shù)控機床

抵擋數(shù)控機床（5）按可聯(lián)動的軸數(shù)分

兩軸控制

兩州半控制（兩個軸式連續(xù)控制，第三軸式位位或直線控

制）

多軸控制 3數(shù)控機床的加工特點 適應性強

適合加工復雜型面得零件 加工精度高加工質(zhì)量穩(wěn)定 加工生產(chǎn)率高 一機多用

減輕操作者的勞動強度 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化 價格較費 調(diào)試于維修較復雜

任務(wù)實施：通過多媒體教學師生互動完成對數(shù)控機床組成，分類，加工特點的認知 任務(wù)評價：通過提問檢查授課的效果

知識目標：1數(shù)控.數(shù)控機床的概念 2數(shù)控機床的發(fā)展趨勢

技能目標: 1能說出普通機床與數(shù)控機床的根本區(qū)別 2能說出數(shù)控.數(shù)控機床的概念 3 能說出 數(shù)控機床的發(fā)展趨勢 任務(wù)下達: 任務(wù)

二、認識數(shù)控機床 相關(guān)知識1 普通機床與數(shù)控機床在加工零件的根本區(qū)別:數(shù)控機床是按

事先編制好的加工程序自動的完成對零件的加工而普通機

床是由操作者按照工藝規(guī)程通過手動操作來完成零件的加

工.1數(shù)控/數(shù)控機床

數(shù)控:數(shù)字控制CNC-Numberied.Control）的簡稱。是用數(shù)字

化信號對機床的運動及加工 過程進行控制的自動控制技術(shù)

數(shù)控機床：采用數(shù)字控制的機床或裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床 2數(shù)控機床的產(chǎn)生

(1)1949年美國密執(zhí)安州特拉弗斯城帕森斯公司的帕森斯。為精

確的制作直升飛機葉片的樣板.設(shè)想了用電子技術(shù)控制坐標的鏜床的方案

(2)1989年美國空軍后勤司令部位了在短時間內(nèi)造出經(jīng)常變更設(shè)

計的火箭零件于帕森斯公司合作.并選擇麻省理工學院伺服機

構(gòu)研究所協(xié)作單位.于1952年研制成功(3)1959年美國的克耐.杜列克公司開發(fā)出世界第一臺加工中心, 從1960年開始德國.日本.前蘇聯(lián)等工業(yè)發(fā)達國家都陸續(xù)開發(fā)

生產(chǎn)及使用了數(shù)控機床

(4)1967年英國率先將幾臺數(shù)控機床連接成具有 的加工系統(tǒng)

（FMS）

（5）20世紀80年代初導性制造單元FMC（6）我國從1959年開始研究數(shù)控技術(shù)。1968年研制成功X53K-1 立式銑床。20世紀70年代初加工中心研制成功1988年我國的第一套FMS通過驗收投入運行。用于生產(chǎn)伺服電動機的零

件

3數(shù)控機床的發(fā)展趨勢 高速度，高精度化 多功能化 高效化 智能化 先進制造系統(tǒng)

4數(shù)控機床的工作原理

零件圖-程序-數(shù)控裝置-伺服系統(tǒng)-機床本體-工件

進入數(shù)控裝置的信息經(jīng)一系列的處理和運算轉(zhuǎn)變成脈沖信號一

部分被傳送到機床的私服系統(tǒng)。經(jīng)傳動裝置驅(qū)動機床有關(guān)運動

部件有的則傳送到可編程控制四中按順序有控制機床的其他輔

助動作 任務(wù)實施：通過錄像多媒體課件教學。引導學生分析，認識數(shù)

空機床。

任務(wù)評價：通過提問檢查授課結(jié)果

任務(wù)3現(xiàn)場教學 現(xiàn)場教學內(nèi)容：

觀察數(shù)控機床外形，建立立體性認識 數(shù)控機床組成 數(shù)控機床的加工特點

掌握數(shù)控機床與普通機床的區(qū)別

任務(wù)4 知識目標：1數(shù)控機床坐標系及運動方向 2機床坐標系原點及機床參考點 3工件坐標系

4角柜坐標系與相對坐標系

技能目標：1能運用右手笛卡爾準則正確判斷機床坐標軸及方向 2能說出機床坐標系原點與機床參考點的不同 3能理解機床坐標系工件坐標系及方向的區(qū)別于聯(lián)系 4能寫出任意點在坐標系中的絕對坐標值或相對與某 一點的相對坐標值 任務(wù)下達：數(shù)控機床坐標系 任務(wù)分析：

1機床的坐標系

X.Y.Z-基本坐標系。判別規(guī)則-右手笛卡爾螺旋定則 A.B.C-圍繞X.Y.Z軸旋轉(zhuǎn)的圓周進給坐標軸 X軸-大拇指 Y-食指 Z-中指 2坐標軸及其運動方向

JB/T 3015-1999規(guī)定：機床某一部件運動的正方向是增大工件和刀 據(jù)之間距離的方向 Z坐標軸 車窗：X.Z軸

銑床：夾持刀具的垂直主軸位Z軸.W.R軸 X坐標軸

X軸通常是水平的且平行于工件裝夾表面。他平行于主要的切削方向。而且以此方向為正方向。

車床X軸：工件平行于工作點的徑向

銑床：主要花瓣的運動方向為X軸方向,U.P軸 Y坐標軸

運用右手笛卡爾螺旋定則決定 3機床坐標系原點機床參考點

機床坐標系原點是由機床廠家在設(shè)計時確定的，既是機床坐標系 的原點。同時也是其他坐標系的基準點?！?；

機床殘開點事相對機床零點的一個特定點一個可設(shè)定的參數(shù)值 它由機床廠家在機床導軌上設(shè)定測量其位置后輸出至數(shù)控系統(tǒng) 中用戶不得隨意改動。4工件坐標系能

工件坐標系的零點-工件零點-工件原點（編程原點）

工件原點偏置：在加工時工件裝夾到機床上通過對刀求得工件

原點與機床原點間的距離這個距離稱為工件原點偏置。5絕對坐標系。相對坐標系

相對坐標系：運動軌跡的終點時相對于起點計量的坐標系

絕對坐標系：所有坐標點的坐標值均從某一固定坐標原點計量的坐標系。

任務(wù)實施：通過上一節(jié)課現(xiàn)場教學及本節(jié)錄像，多媒體課件分 析坐標系

任務(wù)評價：打開多媒體機床圖片讓學生說坐標系的軸，方向及

坐標原點

任務(wù)5 知識目標：1切削用量的選擇 2走刀路線的確定

技能目標：1能根據(jù)刀具及工件草料加工要求選擇合理的切削用量 2能根據(jù)圓形及技術(shù)要求確定合理的走刀路線 任務(wù)下達：選擇切削用量，確定走刀路線 任務(wù)分析：1切削用量的選擇

包括背馳刀量主軸轉(zhuǎn)速切削速度(用于恒線速度切削進給

速度或進給量。

即切削過程中切削速度進給量背吃刀量的總稱。（1）背吃刀量：在與主運動和進給運動方向所組成的平面相垂

直的方向上測量工件的上加工表面和待加工表面的距離。

切削用量的大小對切削力切削功率刀具磨損加工質(zhì)量和

加工成本均有顯著影響數(shù)控加工選擇切削用量時就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下充分發(fā)揮機床性能

和刀具切削性能使切削效率提高加工成本最低。

粗加工首先選取盡可能大的背吃刀量其次要根據(jù)機床動 力和剛性的限制條件等。選取盡可能大的進給量。最后根

據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。

精加工首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量，其次根據(jù)

已加工表面的粗糙度要求。選取較小的進給量，最后在保 證刀具耐用度的前提下，盡可能均較高的切削速度。背吃刀量ae.ap 粗加工時一次進給應盡可能切除全部余量。在中等功率機

床上背吃刀量可達8~10mm,半精加工0.5~2mm 精加工時取為0.2~0.4mm.(2)主軸轉(zhuǎn)速

n=Vcx1000/ Dc Vc切削度(單齒切削線速度)單位m/min.Vc與刀具耐用度

有關(guān)隨著Vc的增大刀具耐用度急劇下降。故Vc的選擇主

要取決于刀具耐用度，名牌刀具供應商都會向用戶提供規(guī)

格刀具的切削速度推薦速度參數(shù)Vc.(3)進給量(進給速度)單位;mm/min.或mm/r.根據(jù)零件的加工精度表面粗糙度要求以及道具和工件材料來選擇

加工表面粗糙度要求低時Vf可選擇的大一些.當加工精度表面粗

糙度要求高時進給量數(shù)值應選小一些,一般都在20~50mm范圍內(nèi)

選取.①當工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時為提高生產(chǎn)效率可選擇較高的 進給速度一般在100~200mm/min范圍內(nèi)選取.②當加工精度表面粗糙度要求高時進給速度應選小一些一般在20~50mm/min范圍內(nèi)選取.③在切斷加工深孔或用高度剛刀具加工時宜選擇較低的進給速度一 般都在20~50mm/min范圍內(nèi)選取.2.加工路線的確定.(1)對點位加工的數(shù)控機床如鉆鏜床要考慮盡可能縮短走刀路線.以減少空程時向提高加工效率.(2)為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求最終輪廓應安排最后一

次走刀連續(xù)加工.(3)刀具的進退刀路線認真考慮要盡可能避免在輪廓初停刀或垂直切入工件以免留下刀痕.(4)銑削輪廓加工路線要合理選擇.Z字形 單向 環(huán)形

(5)旋轉(zhuǎn)體類零件的加工一般采用數(shù)控車床或數(shù)控磨床加工由于車削

零件的毛坯多為鍛件或棒料.加工余量大且不均勻.因此合理制定粗加工時的加工路線對于編程至關(guān)重要.3.數(shù)控加工工藝性分析內(nèi)容.(1)零件圖分析.尺寸標注方法分析.零件圖的完整性與正確性分析.零件技術(shù)要求分析(尺寸精度形狀精度位置-表面粗糙度及熱處理

理.零件材料分析.在滿足零件功能的前提下應選用廉價切削性能好的材料(2)零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析.指所設(shè)計的零件在滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟性 性.①內(nèi)槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小所以內(nèi)槽圓角半徑不應變 小R<0.2H.②零件銑槽底平面時槽底圓角半徑r不要過大.③應采用統(tǒng)一的基準定位.任務(wù)實施:通過多媒體課件講解分析.任務(wù)評價:給出圓形讓學生畫加工路線.任務(wù)6.加工程序格式 知識目標:1.加工程序的結(jié)構(gòu) 2.程序的格式 3.常用地址符及其含義

技能目標:1.能知道并說出加工程序主要由那幾部分組成? 2.能正確書寫程序的格式 任務(wù)下達:加工程序的格式及編程方式 任務(wù)分析: 1.加工程序的結(jié)構(gòu)

例:加工矩形輪廓的工件.工件坐標系設(shè)在工件的上表面中心 刀具從中心出發(fā).逆時針加工一周,加工程序為: %-----程序起始符 00001 程序名

N0001 G90 G54 G00 X0 Y0 Z100.0 S300 M03;N0002 G00 X0 Y-500;N0003 G01 Z-50.0 F100;N0004 X100.0;N0005 Y50.0;N0006 X-100.0;N0007 Y-50.0;N0008 X0;N0009 Z100.0;N00010 Y0 M05;N00011 M30;由以上分析可知,加工程序主要由程序號,程序內(nèi)容和程序結(jié)束等組成.(1)程序號.就是給零件加工程序一個編號，并說明零件加工程序開始.%.....;0..P..(2)程序內(nèi)容。

由許多程序段組成.每個程序由一個或多個指令構(gòu)成.表示數(shù)控機床要完成的全部動作.包括加工前機床狀態(tài)要求.刀具加工零件時的運動軌跡.程序段是由一個或若干個指令字組成.指令字代表某一信息單元.每個指令字由地址符和數(shù)字組成.它代表機床的一位置或一個動作;每個程序段結(jié)束處應有“；”表示改程序段結(jié)束轉(zhuǎn)入下一個程序段。地址符由字母組成，每個字母、數(shù)字、和符號都稱為字符。① 程序段格式。

程序段格式是指令字在程序段中排列的順序。不同數(shù)控系統(tǒng)有不同的程序段格式。格式不符合規(guī)定，數(shù)控裝置就會報警，不運行。常見程序段格式：

N_ G_﹛X_ Y_ Z_﹜﹛I_ J_ K_ ﹜ F_ S_ T_ M_； U_ V_ W_ R_ Q_ P_ R_ ② 地址符含義。

程序段序號（簡稱順序號）：通常用4位數(shù)字表示，即“00000 ~9999”在數(shù)字前還冠有標識符號“N”。

準備功能（簡稱G功能）：它由表示準備功能地址符“G”和兩位數(shù)字組成。G功能的代號已標準化。

坐標字：由坐標地址符及數(shù)字組成，且按一定的順序進行排列，各組數(shù)字必須具有作為地址代碼的字母開頭，各坐標軸的坐標符按下列順序排列：

X.Y.Z.U.V.W.Q_ R.A.B.C.D.E 例 X50.0 /X50000表示沿X軸移動50mm。

進給功能F：由進給地址符及數(shù)字組成，數(shù)字表示所遞交的進給速度，一般為四位數(shù)字碼。單位： mm/min mm/r 主軸轉(zhuǎn)速功能S：由主軸地址符S及兩位數(shù)字組成，數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)數(shù)。r/ min 刀具功能T：由地址符和數(shù)字組成，用以指定刀具的號碼。

輔助功能M（簡稱M功能）：由輔助操作地址符“M”和兩位數(shù)字組成。M功能的代碼已標準化。

程序段結(jié)束符號；表示程序段的結(jié)束。（3）程序結(jié)束

M02、M30、M99（子程序結(jié)束）。

2、數(shù)控程序的編制方法及步驟（數(shù)控編程的內(nèi)容及方法）（1）分析零件圖（2）數(shù)學處理

（3）編寫零件加工程序單（4）操作鍵盤輸入程序（5）校驗

（6）加工生產(chǎn)與復制程序存儲介質(zhì)

為了滿足設(shè)計、制造、維修普及的需要，在輸入程序代碼、坐標系統(tǒng)、加工指令、輔助功能及程序段格式等方面，國際上形成了兩種通用的標準，即ISO及EIA。

任務(wù)實施：通過多媒體課件講解，學生分析傳授內(nèi)容。任務(wù)評價：通過對一個程序的分析，評價教學的效果。

任務(wù)7：G54.G92.G17-G19指令 知識目標：

1、G92的編程格式及應用

2、G54的變成格式及含義 能力目標：

1、能說出G92的含義及格式

2、能寫出G54的含義及格式 任務(wù)下達：G92、G54指令 任務(wù)分析: 加工程序：就是把零件的加工工藝路線、工藝參數(shù)、刀具的運動軌跡、位移量、切削參數(shù)以及輔助功能等。按照數(shù)控機床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫加工程序單，再把程序單的內(nèi)容通過控制介質(zhì)或直接輸入到數(shù)控機床的數(shù)控裝置中，從而控制機床加工零件。坐標系設(shè)定指令G92 G92指令就是用來建立工件坐標系的，它規(guī)定了工件坐標系原點的位置，就是說它確立了工件坐標的原點（工件原點）在距刀具刀位點起始位置（起刀點）多遠的地方，或者說，以弓箭原點為準，確定起到點的坐標值。

編程時通過G92指令將工件坐標系的原點告訴數(shù)控裝置，并把這個設(shè)定值記憶在數(shù)控裝置的存儲內(nèi)，執(zhí)行該指令后就確定了起刀點與工件原點的相對位置。格式：G92X _ Y _ Z _ ； 例：

G92X30 Z40； 2.工件坐標系的選取指令（G54~G59）

一般數(shù)控機床可以預先設(shè)定6個（G54~G59）工作坐標系，這些坐標系存儲在機床存儲內(nèi)。在機床重開機時仍然存在，在程序中可以分別選取其中之一使用。

6個工作坐標系均以機床原點為參考點，分別以各自與機床原點的偏移量表示，需要提前輸入機床內(nèi)部。3.G90 G91 G90：程序中的位移量用刀具的終點坐標表示。G91：程序中的位移量用刀具的運動的增量表示。例：G90X _ Y _ Z _ ； A(200，60，30)G91X _ y _ z _ ； B(80，150，90)4.平面選擇指令（G17~G19）G17--XY平面 G18--ZX平面 G19--YZ平面

即：在三坐標機床上加工時，如進行圓弧插補，要規(guī)定加工所在的平面。

任務(wù)實施：通過多媒體課件，現(xiàn)場教學附屬完成本任務(wù)的教學。任務(wù)評價：學生講出G54、G92的含義及區(qū)別，評價學生對本任務(wù)掌握情況。

任務(wù)8：G00,G01,G04指令 知識目標:1.G01指令及應用。2.G00指令含義及應用。3.G04指令含義及應用。

技能目標：能運用G00、G01、G04指令完成簡單零件的編程。任務(wù)下達：

坐標系原點O是程序起始點，要求刀具O點快速移動到A點然后沿AB,BC,CA實現(xiàn)直線切削，再由A點快速返回程序起始點O。任務(wù)分析： 快速定位指令G00.刀具從當前位置快速移動到切削開始前的位置，在切削完了之后，快速離開工件。一般在道具非加工狀態(tài)的快速移動時使用，該指令只是快速到位，其運動軌跡因具體的控制系統(tǒng)不同而異。進給速度F對G00指令無效。

格式： G00X _ Y _ Z _ ； 例：

程序的起始點是坐標原點O，先從O點快速移動到參考點A，緊接著快速移至參考點B G90G00 X 195.0 Y 100.0； X 300.0 Y 50.0； 相對： G91 G00 X 195.0 Y 100.0 X 105.0 Y-50.0； 注意事項：1.G00是模態(tài)指令。2.F對G00程序段無效。

3.執(zhí)行過程是，刀具由程序起始點開始加速移動至最大速度，然后保持快速移動，最后減速到達終點，止癢可以提高數(shù)控機床的定位精度。直線插補指令—G01 格式： G01 X _ Y _ Z _ F _ ；

注：1.G01程序段中必須含有下指令，否則機床不運作。2.G01和F指令均為讀效指令。任務(wù)實施： 程序編制如下： N001 G92 XO YO;N002 G90 G00 X24.0 Y30.0 S300 T01 M03;N003 G01 X96.0 Y70.0 F100;N004 X24.0 Y30.0;N005 G00 XO YO M02;相對：

N001 G91 G00 X24.0 Y30.0 S300 T01 M03;N002 G01 X72.0 Y40.0 F100;N003 X72.0 Y-20.0;N004 X-144.0 Y-20.0;N005 G00 X-24.0 Y-30.0;N006 M02;任務(wù)評價：抽查學生編制程序的質(zhì)量，評價本任務(wù)的教學成果。

任務(wù)9 G02 G03 G17~G19指令 知識目標：1.G02，G03指令含義及格式 2.G02，G03指令應用。

技能目標：1.能運用G02、G03指令完成圓弧的編程。任務(wù)下達：G02、G03指令應用。任務(wù)分析：

G02 —— 順時針方向圓弧插補指令。G03 —— 逆時針方向圓弧插補指令。格式： XY平面

G17 G02（G03）X_ Y_ I_ J_ F_ ； G17 G02（G03）X_ Y_ R_ F_ ； XZ平面

G18 G02（G03）X_ Z_ I_ K_ F_ ； G18 G02（G03）X_ Z_ R_ F_ ； YZ平面

G19 G02（G03）Y_ Z_ J_ K_ F_ ； G19 G02（G03）Y_ Z_ R_ F_ ；

注：1.圓弧終點的坐標分量，可以按相對坐標或絕對坐標給定，取決于是G91還是G90編程。

2.R編程，當圓弧小于或等于180°時，用+R表示圓弧半徑，當圓弧大于180°時，用-R表示圓弧半徑。

3.I,J,K表示圓心相對于圓弧起點在X,Y,Z軸方向上增量值，也可理解為圓弧起點到圓心的矢量在經(jīng)X,Y,Z軸的投影。例：

使用分矢量I,J編程

G90 G03 X15.0 Y0 I0 J15.0 F100； G02 X55.0 Y0 I20.0 J0； G03 X80.0 Y-25.0 I0 J-25.0 使用R編程

G90 G03 X15.0 Y0 R15.0 F100； G02 X55.0 Y0 R20.0； G03 X80.0 Y-25.0 R-25.0；

相對：

G91 G03 X15.0 Y15.0 R15.0 F100； G02 X40.0 Y0 R20.0； G03 X25.0 Y-25.0 R-25.0； 4.整圓，只能使用分矢量編程。例：

G90 G03 X20.0 Y0 I-20.0 F100； G91 G03 X0 Y0 I-20.0 J0 F100； 例：

G02 X0 Y0 I20.0 F100； 0-A G03 X-20.0 Y20.0 I-20； A-E G03 X-10.0 Y10.0 J-10.0； E-B 任務(wù)實施：運用G02、G03編制圖形圓弧程序。

任務(wù)評價：通過圓弧圖形編程考察學生對G02、G03的掌握情況。

任務(wù)10 G04 G28 G27 G29 指令 知識目標：G04、G28~G29指令 技能目標：G04、G28~G29指令 相關(guān)知識：

1.G04——暫時指令

指令格式：G04 X_(U_或P_)式中：X(U或P)為暫停時間

說明：1.作用：加工凹槽時，為避免在槽的底部留下切削痕跡，用該指令使切槽刀在槽底部停留一定的時間。2．X、U、P后面接暫停的時間。

3.暫停時，主軸不會停止運動，但刀具會停止運動。2.與參考點有關(guān)的指令

（1）G27——返回參考點檢查指令 G27 X(U)_ Z（W）_；（2）G28——自動返回參考點指令 G28 X(U)_ Z(W)_；

功能是使刀具以快速定位移動的方式，經(jīng)過指定的中間位置，返回參考點。

（3）G29——從參考點返回指令 G29 X _ Z _ ；

X、Z為刀具返回目標點時的坐標。

功能是命令刀具經(jīng)過中間點到達目標點指定的位置，這一指令所指的中堅定啊是指G28指令所規(guī)定的中間點。小結(jié)：本節(jié)主要講了G04、G27、G28、G29指令。

任務(wù)11：G40、G41、G42指令

知識目標：1.G40、G41、G42的格式及含義 2.G40、G41、G42 的應用 技能目標：1.能正確運用G40、G41、G42編程 2.能說出G40、G41、G42的含義

任務(wù)下達：刀具半徑自動補償指令——G40、G41、G42。任務(wù)分析：

使用半徑為R的立銑刀加工工件時的輪廓曲線，刀具在移動加工過程中，刀具的中心與被加工工件的輪廓之間始終保持刀具的半徑值，通常稱為刀具半徑偏置。

如果數(shù)據(jù)系統(tǒng)中不具備半徑補償功能，就不能按照工件輪廓尺寸編程，必須依據(jù)刀具中心運動軌跡編程，數(shù)據(jù)計算工作量大而且復雜，即便是編寫加工程序，由于刀具的磨損，重磨及更新道具等原因，必須從新計算，從新編程，十分繁瑣，加工精度也很難保證。若使用刀具半徑補償功能，只需要按照工件圖樣上的輪廓尺寸編寫程序，而將刀具的半徑作為工件輪廓的偏置值，由操作者預先存入數(shù)據(jù)裝置的指定存儲單元中，在執(zhí)行加工程序時，由半徑自動補償指令調(diào)出在指定存儲單元存放的偏置值，并自動計算刀具中心軌跡，加工出符合圖樣輪廓的工件。1.刀具半徑補償指令 G41 刀具左偏 G42 刀具右偏 G40 取消左，右偏置

格式：﹛G00﹜﹛G41﹜X _ Y _ D _ ； G01 G42 例：⑴無Z軸移動 00001 N10 G90 G54 G00 X0 Y0 S1000 M03； N20 G41 X20.0 Y10.0 D01； N30 G01 Y50.0 F100； N40 X50.0； N50 Y20.0； N60 X10.0；

N70 G40 G00 X0 Y0 M05； N80 M30；

補償條件：⑴有G41或G42被指定。

⑵在補償平面內(nèi)有軸的移動。

⑶指定了一個補償號或已經(jīng)指定一個補償號但不能是D00 ⑷偏置（補償）平面被指定或已經(jīng)被指定。

⑸G00或G01模式有效。（有些機床可以用G02或G03）。即：N20指令執(zhí)行完成后機床的坐標位置由以下方法確定： 將含有G41語句的坐標點與下邊兩句中最近的，在選定平面內(nèi)有坐標移動語句的坐標點相連，其連線垂直方向為偏置方向。⑵有Z軸移動 0002 N10 G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03； N20 Z100.0；

N30 G41 X20.0 Y10.0 D01； N40 Z2.0；

N50 G01 Z-10.0 F100； N60 Y50.0； N70 X50.0； N80 Y20.0； N90 X10.0； N100 G00 Z100.0； N110 G40 X0 Y0 M05； N120 M30；

由于N50、N50均為軸Z移動，么有XY軸移動，機床無法判斷下一步補償?shù)氖噶糠较颍@時機床不會報警，補償照常進行，只是N30目的點發(fā)生變化，刀具中心將會運動到P1點，其位置是N30的目的點與原點連線垂直方向左偏D01值，于是發(fā)生過切。

⑶粗加工補償。

即采用同一加工程序可以實現(xiàn)一把刀具完成工件的粗、精加工。

任務(wù)實施：多媒體教學。

任務(wù)評價：通過讓學生編制簡單零件輪廓程序，評價本任務(wù)的效果。

任務(wù)12：輔助功能指令

知識目標：輔助功能指令的含義及應用。技能目標：能正確運用輔助功能指令編程。任務(wù)下達：輔助功能指令。任務(wù)分析：

1.輔助功能指令。

⑴程序停止指令

M00是程序停止指令，被編輯在一個單獨的程序段中。

⑵計劃停止指令 M01——選擇停止

⑶程序結(jié)束指令 M02 M03 ⑷主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止指令 M03 主軸正轉(zhuǎn) M04 主軸反轉(zhuǎn)

格式：M03（M04）S_ 或S_ M03（M04）

①轉(zhuǎn)速 S1500 1500r/min ②線速 S50 50m/min ③代碼 例S40 代 1200r/min 2.刀具功能指令

⑴T后面的數(shù)字表示刀具號。如T00~T99 ⑵T后面的數(shù)字表示刀具號和道具補償號。如T0812 3.進給功能指令。

F—— mm/min mm/r 4．主軸轉(zhuǎn)速功能指令

⑴銑床 S——

⑵車床

G92——極限轉(zhuǎn)速指令

S ——極限轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)地址符 r/min G96——恒切削速度指令 G97——每分鐘轉(zhuǎn)速指令

S ——恒切削速度數(shù)據(jù)地址符 m/min 任務(wù)實施：通過多媒體課件完成本任務(wù)的教學。

任務(wù)評價：要求編制簡單的輪廓的程序，檢查學生對本任務(wù)的接受效果。

任務(wù)13： 數(shù)控車床加工概述

知識目標：1.數(shù)控車床的加工對象、分類 2．數(shù)控車床刀具的選擇

技能目標：1.能說出數(shù)控車床的加工對象、分類 2．能合理選擇車削刀具。任務(wù)下達：數(shù)控車床概述 任務(wù)分析：1數(shù)控車削加工對象

用于精度要求高，表面粗糙，輪廓形狀復雜的軸類.盤;類等回轉(zhuǎn)體零件,能夠通過程序控制自動完成內(nèi)圓柱面, 錐面原戶螺紋等工序的切削加工并進行切槽,鉆擴鉸孔 等工作.2編程特點

可采用絕對相對混合編程.直徑尺寸編程

固定循環(huán).可多次重復循環(huán)切削 具有自動補償功能 3主要類型 組成及其作用.主體.計算機數(shù)控裝置.伺服驅(qū)動系統(tǒng).輔助裝置 分類

立體數(shù)控車床 臥式數(shù)控車床 卡盤式……… 頂尖式..經(jīng)濟型數(shù)控車床全功能型數(shù)控車床精密型數(shù)控車床.4數(shù)控車床加工及刀具及其選擇 常用車刀的種類和用途 A尖型車刀

以直線形切削為特征的車刀一般稱為尖形車刀 B圓弧形車刀

刀位點不在圓弧上。而在該圓弧的圓心上。C 形車刀

俗稱樣板車刀。加工零件的輪廓形狀完全由車刀切削刃的形狀和尺寸 決定。

機夾可轉(zhuǎn)位的刀具有點 A可轉(zhuǎn)位刀具的優(yōu)點

刀墊共刀片3套裝在刀桿的夾固元件上由該元件將刀片壓向支承面而緊固。車刀的前后腳靠刀片在桿槽中安裝后獲得，一條切削刃用鈍后可迅速轉(zhuǎn)位換成相鄰的新切削刃即可繼續(xù)工作，知道刀片上所有切削刃均以用鈍刀片才報廢回收更新刀片后車刀又可繼續(xù)工作。數(shù)控機床使用可轉(zhuǎn)位刀具具有下述有點

刀具壽命高：由于刀片避免了由焊接和刃磨高溫引起的缺陷刀具幾何參數(shù)完全由刀片和桿槽保證，切削性能穩(wěn)定，從而提高了刀具壽命。生產(chǎn)效率高：由于機床操作工人不在磨刀，可大大減少停機換刀具等輔助時間。

有利于推廣新技術(shù)，新工藝可轉(zhuǎn)位刀具具有利于推廣使用涂層，陶瓷等新型刀具材料。

為了使刀具能達到良好的切削性能，對刀片的夾緊有以下基本要求： 加緊可靠，不允許刀片松動和移動 定位準確，確保定位精度和重復精度。排屑流暢 有足弓的排屑空間。

結(jié)構(gòu)簡單 操作方便制造成本低轉(zhuǎn)位動作快換刀時間短。任務(wù)實施：通過講授實物演示完成本任務(wù)的教學。任務(wù)評價：通過轉(zhuǎn)向，回答問題評價本次課授課效果。

任務(wù)14：數(shù)控車床的刀具補償 知識目標：數(shù)控車床的刀具補償。技能目標：正確運用刀具補償編制程序。任務(wù)下達：數(shù)控車床的刀具補償 任務(wù)分析： 1.刀具位置偏置 T。。。。刀具號 刀具偏置號 2.刀具半徑補償

⑴刀具半徑補償?shù)哪康? 數(shù)控車床按刀尖對刀，但車刀的刀尖總有一段小圓弧，所以對刀時刀尖的位置是假想刀尖。編程時按假想刀尖軌跡編程（即工件的輪廓與假想刀尖點P重合）而車削時實際起作用的切削刃是圓弧切點A、B.這樣就會引起加工表面的形狀誤差。車內(nèi)外圓柱面和端面時并無誤差產(chǎn)生，因為實際切削刃的軌跡與工件的輪廓一致（工件轉(zhuǎn)角處除外）。但對車削錐面，圓弧時將產(chǎn)生誤差。如圖4—10 ⑵刀具半徑補償?shù)姆椒?/p>

參數(shù)：刀尖半徑，車刀形狀，刀尖圓弧位置這些都與工件的形狀 有關(guān)必須將參數(shù)輸入刀據(jù)庫。

刀尖半徑補償量可以通過刀尖補償設(shè)定畫面設(shè)定T指令要與刀具補償編號相對應，并且要輸入假想刀尖位置編號假想刀尖位置編號 共有10個（0~9）如圖4-13 N40 G00X20.0 Z20.0: N50 G41 G01 X20.0 F20；刀具左補償 NG0 Z-20,0;N710 X70.0 Z-55.0;N80 G40G01 X80.0 Z-55退刀并取消刀補償。程序如下： 0001 N10 T0101;N20 S600 M03;N30 G00 X10.0 Z2.0;N40 G01 G41 X0 F1.5;N50 Z0;N60 X6.0;N70 X10.0 Z-20.0;N80 Z-20.0;N90 G02 X20.0 Z-25 RS;N100 G01 Z-35;N110 G03 X34.0 Z-42 R7;N120 G01 Z-52;N130 X44.0 Z-62.0;N140 G01 G40 X50.0 Z-62.0;N150 G00 Z50.0;N160 M05;N170 M30;任務(wù)實施：通過講授學生練習文成本任務(wù)教學 任務(wù)評價：程序的正確編制，評價學生掌握情況。

任務(wù)15：單一外形固定循環(huán)指令 知識目標：1.G90.G94.G70.G71循環(huán)指令 技能目標：能正確運用G90.G94.G70.G71編程 任務(wù)下達：G90.G94.G70.G71 任務(wù)分析：一單一外形固定循環(huán).1外圓內(nèi)孔車削循環(huán)（G90）G90 X(U)_Z(W)_F_;R-圓錐體半徑端的半徑差值:R正、負判定：錐面起點B坐標大于終點C坐標時R為正反之為負。3端面車削循環(huán)G94 直端面：G94X(U)_Z(W)_F_;錐端面：G94X(U)_Z(W)_R_F_;

二、復合固定循環(huán)

1外圓、內(nèi)孔粗加工循環(huán)指令G71（FANW-0I）

G71指令適用于原著毛坯粗車外圓和圓筒毛坯粗車內(nèi)孔.G71 U_R_;G71 P_Q_U_W_F_S_T_;2精加工循環(huán)指令G70 G70 P ns Qnf;注意：（1）G71中F.S.T僅在粗車循環(huán)程序中有效.面對G70無效.ns.nf 程序段中指定的F.S.下則對精加工 循環(huán)G70有效。在ns.nf程序中不能有 相同的序號.之間不能條用程序.粗車之后返回循環(huán)點在進行精加工.N10 T101;N20 S1000 M03;N30 G00 X120.0 Z10.0;N40 G71 U2.0 R0.5;N50 G71 P60 Q120 U2.0 W2.0 F0.25;N60 G00G42 X40.0 S800;N70 G01 Z-30.0 F0.15;N80 X60.0 Z-60.0;N90 Z-80.0;N100 X100.0 W-10.0;N110 W-20.0;N130 X120.0 W-20.0;N150 G70 P60 Q130;N160 G00 G40 Z100.0;N170 M05;N180 M30;任務(wù)實施：通過舉例編程完成本任務(wù)的教學.任務(wù)評價：提問學生G71，G70的編程的過程特點并編程.任務(wù)16：復合固定循環(huán)G70、G71 任務(wù) 下達：

利用常用編程指令編寫其精加工程序.任務(wù)實施 0001 N10 G92 X100.0 Z100.0;N20 S800 MU3;N30 G00 G42 X0 Z3.0 MU8;N40 G01 G42 Z0 F100;N50 G03 X40.0 Z-20.0 R20.0;N60 G01 Z-40.0;N70 X50.0;N80 Z-70.0;N90 X70.0 W-25.0;N100 W-150;N110 G02 X70.0 W-30.0 R70.0;N120 G01 X70.0 Z-150.0;N130 X75.0 M09;N140 G200 X100.0;N150 Z100.0;N160 M05;N170 M30;學生練習：

試利用常用編程指令編寫其精加工及切斷程序（要求考慮刀具補償）0003 M10 G92 X100.0 Z100.0 T0101;N20 M03 S1000;N30 G00 X0 Z3.0 M08;N40 G42 G01 Z0 F100;N50 G03 X40.0 Z-20.0 R20.0;N60 G01 Z-400;N70 X50.0;N80 Z-70.0;N90 X70.0 W-25.0;N100 Z-150.0;N110 X80.0;N120 G40 G00 X100.0 Z100.0;N130 S300 T0202;N140 G00 X100.0 Z100.0;N150 X80.0 Z-154.0 N160 G01 X1.0 F30;N170 G00 X100.0 M09;M80 Z100.0 T0200;M190 M10;N200 M30;任務(wù)評價：通過批改學生編寫程序考察本次課的教學效果。

任務(wù)17：復合固定循環(huán)G72 知識目標：1.G72指令的含義及應用 程序編制

技能目標：1能運用 G72熟練編程 任務(wù)下達

利用端面粗車復合固定循環(huán)指令G72編號其粗加工程序.u=0.5mm △w=0.2mm △d=3mm坐標系對刀點循環(huán)起點如圖 任務(wù)分析：相關(guān)知識：端面粗加工循環(huán)指令G72 格式：G72 W(△d)r(e);G72P(ns)Q(nf)U(ou)W(△w)F(f)s(s)T(t);任務(wù)實施： 0002 N10 T0101;N20 S100 M03;N30 G00 X100.0 Z100.0 M08;N40 Z5.0;N50 G72 W3.0 R5.0;N60 G72 P70 Q U0.5 W0.2 F100;N70 G00 G42 X100.0 Z+60.0;N80 G01 X90.0;N90 G01 Z-55.0 N100 X70.0;N110 X50.0 Z-35.0;N120 W15.0;N130 X30.0;N140 X20.0 W10.0;N150 Z5.0;N160 G00 X100.0 Z100.0 M09;N170 M05;M180 M30;任務(wù)評價：通過學生變成考察本次教學的效果。

任務(wù)18：復合固定循環(huán)指令 知識目標：G73指令 技能目標：G73應用 任務(wù)下達：

⑴如圖所示軸類零件，若△u=0.5mm,△w=0.5mm,△d=3次,△i=14.5mm試利用封閉（或固定形狀）粗車復合固定循環(huán)指令G73編寫其粗加工程序。任務(wù)分析：

G73 U△i W△k R△d G73 P_ Q_ U_ W_ F_ S_ T_ ； △i_ 粗加時，X軸方向需要切除的總余量。△k_ 粗車時，Z軸方向需要切除的總余量。00054 N10 N10 N10 T0101； N20 S900 M03；

N30 G00 X1800 Z150 M08； N40 G73 U14.5 W14.5 R30； N50 G73 P60 Q U0.5 W0.5 F2.0； N60 G00 X30.0 Z3.0 S1000； N70 G01 Z-40.0 F1.5； N80 Z-80.0；

N90 G05 X80.0 W-20.0 R20.0； N100 X100.0；

N110 X120.0 Z-120.0；

N120 G00 X100.0 Z100.0 M09； N130 M05； N140 M30；

⑴深孔鉆固定循環(huán)指令 _ G73 G74 Z(W)Q(△k)F_； W —— 鉆削深度。△k —— 每次鉆削行程長度 F —— 給進速度

說明：⑴該指令是采用往復排屑式鉆孔（啄鉆）用于較深的空的加工。

⑵每次的退刀量e值，有數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù)來設(shè)定 例：試用G74深孔鉆固定循環(huán)指令編寫其程序。程序如下：

N10 G92 X100.0 Z100.0； N20 S300 M03；

N30 G00 X0 Z5.0 M08； N40 G74 Z-100.0 Q10.0 F30； N50 G00 Z100.0 M09； N60 X100.0； N70 M05； N80 M30；

任務(wù)評價：學生變成的正確與否，評價本次課的教學效果。

第四篇：CADCAM軟件在數(shù)控編程教學中的應用(2010第四期學報)

CAD/CAM軟件在數(shù)控編程教學中的應用

安順職業(yè)技術(shù)學院 胡國榮

摘要：數(shù)控編程是職業(yè)院校數(shù)控專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)課，以編程為主的理論教學，學生難以理解。把數(shù)控專業(yè)理論編程教學，變成在計算機上普遍使用的CAD/CAM軟件MASTERCAM、PRO-E或CAXA，把枯燥課堂教學變成形象的技能操作多媒體教學。改善了數(shù)控編程教學中效果不理想、效率較低的現(xiàn)象，提高了學生數(shù)控編程能力。關(guān)鍵詞：CAD/CAM ；數(shù)控技術(shù)；編程教學 ；職業(yè)技能

The application of CAD/CAM's software in the teaching of numerical control programming

Anshun vocational technology college Guorong Hu Abstract: NC programming is vocational professional a professional course to programming-based theory of teaching, students difficult to understand.NC Professional Teaching the theory of programming into the computer widely used CAD / CAM software MASTERCAM, PRO-E or CAXA, the image of the dull classroom into a multimedia teaching the skills of operation.NC program to improve the teaching is not satisfactory, less efficient, and improve the ability of students to NC programming.Key word: CAD/CAM ；Numerical control technology；Compiler teaching；Occupation technical ability

數(shù)控編程是一門對學生科學思維要求很強的專業(yè)技術(shù)課，單純的理論教學，易使初學者感到抽象、難學，加上目前職業(yè)院校學生知識結(jié)構(gòu)、學習習慣等諸多因素，使我們的數(shù)控編程教學陷入困難的境地。如何改善了目前數(shù)控編程教學中效果不理想、效率較低的現(xiàn)象，激發(fā)學習興趣，使學生化“難學”為“易學”，提高學生數(shù)控編程能力。我們在數(shù)控編程教學中，應用機械加工自動化中普遍使用的CAD/CAM軟件MASTERCAM、PRO-E或CAXA，把枯燥課堂教學變成形象的技能操作多媒體教學，收到理想的教學效果，既可以培養(yǎng)學生實際應用數(shù)控編程能力，又能培養(yǎng)學生數(shù)控編程的開發(fā)能力。這樣培養(yǎng)出來的學生畢業(yè)后走上工作崗位，可以很快地獨立完成在數(shù)控編程應用與開發(fā)方面的工作任務(wù)。

目前職業(yè)院校數(shù)控專業(yè)學生獲得數(shù)控編程與數(shù)控設(shè)備操作能力的途徑，主要有兩條:一是由校企合作的機械加工企業(yè)作為學校的實訓實習基地，但在目前國內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營狀況下，很難做到按照學校的教學要求開展數(shù)控編程與數(shù)控設(shè)備操作的系統(tǒng)訓練；二是學校用有限的資金投資購買數(shù)控機床或加工中心等設(shè)備，建立數(shù)控教學實訓中心。由于數(shù)控設(shè)備價格昂貴，即使投入資金購置了幾臺設(shè)備，無論從數(shù)量上、成本上、還是從安全性上考慮，都不太適合學生的普及性實踐教學和實訓。這類教學實訓中心即便建成，實際應用效率和效果往往也不是很理想。因此，如何改善和提高數(shù)控編程課程的實踐教學環(huán)境，使學生能學有所練、學用結(jié)合，是數(shù)控編程教學工作面臨的一個非常大的難題。

數(shù)控編程課程是一門實踐性很強的課程，離開實踐，就談不上素質(zhì)，實踐是知識轉(zhuǎn)化并升華為素質(zhì)的根本條件。要想達到理想的教學和實踐效果，僅在課堂上實施全方位的教學是不夠的，還應具備一個良好的實踐教學環(huán)境?？紤]到前面談到的企業(yè)生產(chǎn)過程很難按照學校教學要求開展數(shù)控編程實訓與數(shù)控設(shè)備價格等因素，經(jīng)過多方調(diào)研，我們選擇了能在計算機上進行手工編程和自動編程、并能動態(tài)模擬加工軌跡、與數(shù)控機床有良好數(shù)據(jù)接口的CAD/CAM軟件，如基于PC平臺廣泛使用的MASTERCAM、PRO-E或CAXA等應用軟件。這類軟件既能按照數(shù)控編程教學要求開展系統(tǒng)的實際編程訓練，實現(xiàn)動態(tài)模擬加工軌跡，檢驗程序的正確性；又能結(jié)合目前企業(yè)廣泛使用這類軟件的生產(chǎn)實際需求，為學生畢業(yè)后直接進入制造型企業(yè)數(shù)控技術(shù)崗位工作打下扎實的基礎(chǔ)。CAD/CAM軟件在數(shù)控編程教學中的應用：

一、應用CAD/CAM軟件對手工編程進行校驗

數(shù)控編程就是把零件的工藝過程、工藝參數(shù)、機床的運動以及刀具的位移量等信息用數(shù)控語言記錄在程序單上，并經(jīng)校核的全過程。數(shù)控加工程序主要分為手工編程與自動編程兩種，手工編制是計算機自動數(shù)控編程的基礎(chǔ)，應用計算機進行數(shù)控加工自動編程最終也還要經(jīng)過后置處理轉(zhuǎn)換成數(shù)控程序代碼。作為數(shù)控編程人員，不僅是數(shù)控技術(shù)的應用者，更應該是數(shù)控技術(shù)的開發(fā)者。因此要使學生知其然并知其所以然，手工編程是學生熟悉并掌握數(shù)控程序基本原理的一個重要途徑。但數(shù)控指令枯燥、不易記憶，編寫的程序又不能得到實現(xiàn)，學生學習的興趣不高，也得不到應有的實際動手的訓練。同時對同一零件編程，學生編寫的程序會有多種，老師批改作業(yè)、檢查學生掌握情況也十分困難。這一難題在CAD/CAM軟件MASTERCAM、PRO-E或CAXA中就迎刃而解了；只要將數(shù)控程序代碼輸入軟件，通過加工軌跡校驗,數(shù)控程序的結(jié)果就非常直觀地仿真出來了。

二、應用CAD/CAM軟件設(shè)計數(shù)控程序和加工方法

應用CAD/CAM軟件MASTERCAM、PRO-E或CAXA中具有CAD繪圖建模功能，可以繪制生成三維零件模型，或利用這類軟件提供的數(shù)據(jù)接口將在其它CAD系統(tǒng)中做好的零件模型數(shù)據(jù)導入，然后綜合運用所學過的如《機械制造工藝學》、《金屬切削機床》等課程的相關(guān)知識，選擇合適的加工工藝方法，安排零件的加工工序，確定粗加工、半精加工、精加工所對應的不同加工表面的刀具、切削用量、進退刀路線、主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)后，這類軟件便自動計算出機加工余量，并動態(tài)顯示出與粗加工、半精加工、精加工所對應的不同加工表面的刀位軌跡和機床代碼，省去了人為編制數(shù)控程序的煩惱。這一過程將數(shù)控編程、制造工藝、刀具、數(shù)控機床、數(shù)控加工等課程有機地結(jié)合起來，使學生覺得以前所學的知識不再孤立、枯燥，在數(shù)控編程課程中達到了融會貫通，并在計算機上變得生動、形象起來，鞏固了學生的機械加工工藝方面的知識，強化了在數(shù)控編程教學中應用CAD/CAM軟件的效果。

三、應用CAD/CAM軟件對刀具軌跡進行動態(tài)仿真加工

為確保數(shù)控程序的正確性，防止加工過程中刀具發(fā)生干涉和碰撞，在實際生產(chǎn)中常采用試切法或軌跡顯示法進行檢驗。但這些方法費工費料，代價昂貴，使生產(chǎn)成本上升，增加了產(chǎn)品加工時間和生產(chǎn)周期。應用CAD/CAM軟件MASTERCAM、PRO-E或CAXA中具有模擬仿真功能，可以替代試切法與軌跡顯示法，在計算機上直接進行三維或多維立體效果的動態(tài)仿真加工。這種在計算機上仿真加工，可以使每個學生反復進行模擬加工訓練，省時間、省材料、省設(shè)備 1 投入。在仿真過程中，刀具沿著所定義的加工軌跡進行動態(tài)加工，學生可以直觀地掌握數(shù)控加工的整個過程，判斷刀具軌跡的連續(xù)性、合理性，是否存在刀具干涉、空走刀或撞刀等情況，以及刀位點計算是否正確，加深了學生對加工工藝的理解和對刀具軌跡的認識。通過對照加工結(jié)果，學生明白了不同的刀位軌跡，其加工結(jié)果實質(zhì)上有很大的差異，加工刀具軌跡定義的合理與否，與學生對零件加工工藝知識掌握的熟練程度有密切的關(guān)系。學生可以通過動態(tài)仿真加工，發(fā)揮自己的創(chuàng)造性和綜合能力，對不滿意的加工結(jié)果重新進行零件建?；蛑匦露x刀位軌跡，實現(xiàn)仿真設(shè)汁與加工。

四、應用CAD/CAM軟件進行數(shù)據(jù)傳送控制機床加工

應用CAD/CAM軟件MASTERCAM、PRO-E或CAXA中具有數(shù)據(jù)傳送接口功能，可以把在計算機上學生編制的零件加工程序通過數(shù)據(jù)接口傳至數(shù)控機床，控制機床進行實際加工。這種把學生親自編制的數(shù)控程序與實際加工直接聯(lián)系起來，使學生對數(shù)控編程理解不僅僅停留在理論知識和感性認識上，實現(xiàn)數(shù)控編程教學改革，達到理論聯(lián)系實際的應用能力綜合訓練。因此在條件允許的情況下，讓每個學生都有機會把自己編制的加工零件數(shù)控程序，通過數(shù)據(jù)接口傳到數(shù)控機床進行實際加工與檢驗程序的正確性，并可以獲得滿意的加工作品。在這個過程中，數(shù)控程序、數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接口起了非常重要的作用。作為數(shù)控程序開發(fā)人才，應該熟練掌握數(shù)控編程、數(shù)據(jù)通訊、接口技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識，并得到相應的動手能力訓練，提高數(shù)控機床的操作能力及系統(tǒng)的維護能力。

CAD/CAM軟件在數(shù)控編程教學中應用是多方面的，除了滿足教學需要外，還可以進行科研項目研究，提高教師自身的業(yè)務(wù)水平，同時為生產(chǎn)科研服務(wù)，開展對外技術(shù)培訓和技術(shù)服務(wù)。促進計算機輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）的教學與科研活動，推動教學改革與課程的建設(shè)。

參考文獻：

1、韓旻主編、CAD/CAM應用軟件：MasterCAM訓練教程，北京：高等教育出版社，2003

2、顧京主編、數(shù)控加工編程及操作，北京：高等教育出版社，2003

3、王隆太主編、機械CAD/CAM技術(shù)，北京：機械工業(yè)出版社，2004

4、王賢坤、王賢坤、陳淑梅 主編、機械CAD/CAM技術(shù)應用與開發(fā)，北京：機械工業(yè)出版社，2004

5、楊偉群主編、CAXA--CAM與NC加工應用實例，北京：高等教育出版社，2005

作者簡介：

胡國榮，(1955年出生，籍貫上海)，副教授，單位：安順職業(yè)技術(shù)學院現(xiàn)代工程系，地址：貴州省安順市鳳凰西路27號，郵編：561000，電話：***，研究方向：機械制造。

第五篇：數(shù)控編程--宏程序教案

華中數(shù)控加工中心編程---宏程序

教案

一、組織教學

檢查學生出勤情況

二、復習提問

1、畫圖，橢圓怎么加工

2、舉例，一個任意形狀的工件，如何在邊上倒圓角

三、相關(guān)專業(yè)理論基礎(chǔ)

1、看、畫圖零件

2、加工工藝分析與編寫數(shù)控加工工藝卡

3、裝夾方法與定位方法的分析

4、華中系統(tǒng)編程規(guī)則

5、刀具的選擇

6、檢驗方法與檢測技巧

三、課題訓練思路

采用綜合例題方式，按上述要求逐一分組進行，加工前教師進行加工講評，對程序驗證后進行加工，加工完教師進行總結(jié)講評，指出加工過程中的錯誤和不合格項。

四、課題內(nèi)容 用數(shù)控加工中心銑床加工出如下圖所示零件，材料為鋁，毛坯為75*75mm，按圖樣要求完成零件的加工。

五、新授課

如何使加工中心這種高效自動化機床更好地發(fā)揮效益，其關(guān)鍵之一，就是開發(fā)和提高數(shù)控系統(tǒng)的使用性能。宏程序的應用，是提高數(shù)控系統(tǒng)使用性能的有效途徑。下面就宏程序的應用。

（一）什么是宏程序？

什么是數(shù)控加工宏程序？簡單地說，宏程序是一種具有計算能力和決策能力的數(shù)控程序。宏程序具有如下些特點： 1．使用了變量或表達式（計算能力），例如：（1）G01X[#3+#5];有表達式#3+#5（2）G00X4F[#1];有變量#1（3）G01Y[50*SIN[#3]];有函數(shù)運算

2．使用了程序流程控制（決策能力），例如：（1）WHILE有條件循環(huán)命令

（二）用宏程編程有什么好處？

1．宏程序引入了變量和表達式，還有函數(shù)功能，具有實時動態(tài)計算能力，可以加工非圓曲線，如拋物線、橢圓、雙曲線、三角函數(shù)曲線等； 2．宏程序可以完成圖形一樣，尺寸不同的系列零件加工； 3．宏程序可以完成工藝路徑一樣，位置不同的系列零件加工； 4．宏程序具有一定決策能力，能根據(jù)條件選擇性地執(zhí)行某些部分； 5．使用宏程序能極大地簡化編程，精簡程序。適合于復雜零件加工的編程。

（三）宏變量及宏常量 1．宏變量

先看一段簡單的程序： G00X25.0 上面的程序在X軸作一個快速定位。其中數(shù)據(jù)25.0是固定的，引入變量后可以寫成： #1=25.0;#1是一個變量 G00X[#1];#1就是一個變量 宏程序中，用“#”號后面緊跟1~4位數(shù)字表示一個變量，如#1，#50，#101，變量有什么用呢？變量可以用來代替程序中的數(shù)據(jù)，如尺寸、刀補號、G指令編號變量的使用，給程序的設(shè)計帶來了極大的靈活性。

使用變量前，變量必需帶有正確的值。如 #1=25 G01X[#1];表示G01X25 #1=-10;運行過程中可以隨時改變#1的值 G01X[#1];表示G01X-10 用變量不僅可以表示坐標，還可以表示G、M、F、D、H、M、X、Y、??等各種代碼后的數(shù)字。如： #2=3 G[#2]X30;表示G03X30 例1使用了變量的宏子程序。%1000#50=20;先給變量賦值 M98P1001;然后調(diào)用子程序 #50=350;重新賦值 M98P1001;再調(diào)用子程序 M30 %1001 G91G01X[#50];同樣一段程序，#50的值不同，X移動的距離就不同 M99 2．局部變量

編號#0~#49的變量是局部變量。局部變量的作用范圍是當前程序（在同一個程序號內(nèi)）。如果在主程序或不同子程序里，出現(xiàn)了相同名稱（編號）的變量，它們不會相互干擾，值也可以不同。例 %100 N10#3=30;主程序中#3為30 M98P101;進入子程序后#3不受影響 #4=#3;#3仍為30，所以#4=30 M30 %101 #4=#3;這里的#3不是主程序中的#3，所以#3=0（沒定義），則：#4=0 #3=18;這里使#3的值為18，不會影響主程序中的#3 M993．全局變量

編號#50~#199的變量是全局變量（注：其中#100~#199也是刀補變量）。全局變量的作用范圍是整個零件程序。不管是主程序還是子程序，只要名稱（編號）相同就是同一個變量，帶有相同的值，在某個地方修改它的值，所有其它地方都受影響。例 %100 N10#50=30;先使#50為30 M98P101;進入子程序

#4=#50;#50變?yōu)?8，所以#4=18 M30 %101 #4=#50;#50的值在子程序里也有效，所以#4=30 #50=18;這里使#50=18，然后返回 M99 為什么要把變量分為局部變量和全局變量？如果只有全局變量，由變量名不能重復，就可能造成變量名不夠用；全局變量在任何地方都可以改變它的值，這是它的優(yōu)點，也是它的缺點。說是優(yōu)點，是因為參數(shù)傳遞很方便；說是缺點，是因為當一個程序較復雜的時候，一不小心就可能在某個地用了相同的變量名或者改變了它的值，造成程序混亂。局部變量的使用，解決了同名變量沖突的問題，編寫子程序時，不需要考慮其它地方是否用過某個變量名。什么時候用全局變量？什么時候用局部變量？在一般情況下，你應優(yōu)先考慮選用局部變量。局部變量在不同的子程序里，可以重復使用，不會互相干擾。如果一個數(shù)據(jù)在主程序和

子程序里都要用到，就要考慮用全局變量。用全局變量來保存數(shù)據(jù)，可以在不同子程序間傳遞、共享、以及反復利用。

（四）常量 PI：圓周率π

角度用弧度表示：1°對應 PI/180弧度

（五）運算符

1、算數(shù)運算符 +-* /

2、條件運算符

EQ(=)NE(≠)GT(>)GE(≥)LT(<)LE(≦)

3、邏輯運算符

AND（與）OR（或）NOT（異或）

（六）函數(shù)

SIN[正弦] COS[余弦] TAN[正切] EXP[指數(shù)] ATAN[反正切] ABS[絕對值] INT[取整] FIX[上取整] FUP[下取整] SQRT[開方]

（六）循環(huán)語句（WHILE語句）(七)宏指令編程

%O0001 #1=20(定義a值)#2=10（定義b值）

#4=5（定義刀具補償半徑R值）#5=0（定義步距角初始值）

G90G54G0X0Y0S1500M3 G43X#1Y#2D01 G01Z-5F30 G01Y0F100 WHILE[#5LE360] G01X[#1*COS[#5*PI/180]]Y-[#2*SIN[#5*PI/180]] #5=#5+2 ENDW GOG40Z100 M30 %

六、結(jié)束語

宏程序是數(shù)控加工必不可少的編程方法，只要我們掌握了宏程序的編程原理，對規(guī)則幾何圖形建立數(shù)學模型，就能解決實際加工中各種幾何形狀規(guī)則零件的加工和“疑難雜癥”，同時宏程序編制簡單，通用性強，加工效率高，在數(shù)控加工中有著廣泛的應用。