在零件加工過程中引入數(shù)字控制技術(shù)后,刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡完全按照數(shù)控系統(tǒng)的指令移動(dòng),這些不同指令的組合稱為數(shù)控程序。在數(shù)控加工過程中,刀具切削的基本原理同常規(guī)的機(jī)械加工沒有本質(zhì)上的區(qū)別,但數(shù)控程序的引入使得數(shù)控加工與常規(guī)的機(jī)械加工過程有著顯著的區(qū)別。由于數(shù)控程序的使用,使得數(shù)控加工過程同機(jī)械加工技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及數(shù)字計(jì)算緊密地結(jié)合在一起,從而能夠完成各種復(fù)雜形狀零件的機(jī)械加工。
數(shù)控加工指令中,刀具運(yùn)動(dòng)位置是以運(yùn)動(dòng)功能(G指令)、坐標(biāo)點(diǎn)的方式給出的。刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡是以一系列與零件輪廓相關(guān)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)點(diǎn)給出的,這些數(shù)據(jù)點(diǎn)控制著加工過程中刀具移動(dòng)的位置,依據(jù)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的組合形成不同形式的加工輪廓。
數(shù)據(jù)點(diǎn)是通過直角坐標(biāo)系表述的。根據(jù)工件形狀和定位裝夾方式設(shè)定加工坐標(biāo)系,編程數(shù)值計(jì)算包括工件輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算。
所謂基點(diǎn)是指組成工件輪廓的各幾何元素之間的連接點(diǎn),如二維平面輪廓中的兩直線交點(diǎn)、直線與圓弧的交點(diǎn)或切點(diǎn)、圓弧與圓弧之間的交點(diǎn)或切點(diǎn)等。對(duì)于平面輪廓是直線和圓以外的非圓曲線,如漸開線、樣條曲線等,在數(shù)控程序設(shè)計(jì)時(shí)要采用直線或圓弧逼近它們,即將這些曲線按等間距或等弧長(zhǎng)分割成許多小段,用直線或圓弧逼近這些小段,從而取代非圓曲線。逼近直線或圓弧小段與曲線的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)的計(jì)算很復(fù)雜,手工計(jì)算繁瑣、效率低,通常借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)計(jì)算。
1.程序代碼與編程格式
1)程序代碼
目前,數(shù)控程序代碼已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,有ISO、EIA兩種格式,其中,絕大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)采用ISO代碼格式。兩種代碼格式遵循的標(biāo)準(zhǔn)是:
(1)ISO碼:標(biāo)準(zhǔn)NFZ68-010、68-030、68-032。
(2)EIA碼:標(biāo)準(zhǔn)RS244和273A。
2)編程格式
按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定(ISO/DIS 6983/1附錄C),數(shù)控程序中的尺寸數(shù)值與數(shù)學(xué)表達(dá)方式一致,例如帶有小數(shù)部分的尺寸編程:
X+36相當(dāng)于X=36mm
X-0.3相當(dāng)于X=-0.3mm
3)ISO、EIA兩種代碼格式及數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控程度格式的差異
(1)程序開始:
%(ISO標(biāo)準(zhǔn))
EOR(EIA標(biāo)準(zhǔn))
一般情況下數(shù)控系統(tǒng)閱讀時(shí)按該字條識(shí)別ISO或EIA碼。
(2)程序結(jié)束:
X 0FF(ISO標(biāo)準(zhǔn))
BS(EIA標(biāo)準(zhǔn))
4)程序段格式
變量地址格式
小數(shù)點(diǎn):若所有單位為毫米,.01表示1/100mm。
可省略+號(hào)、有效數(shù)字前的0、空格、制表符及RUBOUT。
數(shù)控程序段是完成某一動(dòng)作的一組指令,由不同的功能、數(shù)據(jù)按地址格式組合表達(dá)。程序段的格式為:
Nxxxx Gxx Xxx Zxx Fxx Mxx Sxx
其中,N、G、X、Y、X等為地址代碼,xxx為數(shù)值代碼,數(shù)值代碼有不同的規(guī)定格式。表達(dá)坐標(biāo)的地址代碼(如X、Y、Z等)稱為坐標(biāo)功能字,F(xiàn)稱為進(jìn)給功能字,G稱為準(zhǔn)備功能字,M稱為輔助功能字,S稱為主軸速度功能字,T成為刀具功能字。