数控加工编程中的数值处理

1．编程原点的选择

从理论上讲编程原点选在零件上的任何一点都可以，但实际上为了换算尺寸尽可能简便，减少计算误差，应选择一个合理的编程原点。编程原点的确定原则为：

（1）将编程原点选在设计基准上并以设计基准为定位基准。

（2）容易找正对刀，对刀误差小。

（3）编程方便。

（4）在毛坯上的位置能够容易、准确地确定，并且各面的加工余量均匀。

（5）对称零件的编程原点应选在对称中心。

编程原点选定后，就应把各点的尺寸换算成以编程原点为基准的坐标值。为了在加工过程中有效地控制尺寸公差，按尺寸公差的中值来计算坐标值。

2．未知点坐标的计算

（1）基点坐标的计算。任何一个零件的轮廓都是由不同的几何元素（如直线、圆弧及特形曲线等）组成的，各个元素间的连接点称为基点，如直线与直线的交点、直线与圆弧的交点或切点、圆弧与圆弧的交点与切点等。图1－76中的A、B、C、D、E等即为基点。基点的坐标是编程中的主要数据。基点的坐标值可依据零件图样上给定的尺寸，运用代数、三角或解析几何的有关知识求得。

（2）节点坐标的计算。当被加工零件的轮廓形状与机床的插补功能不一致时，例如在只有直线和圆弧插补功能的数控机床上加工双曲线、抛物线、阿基米德螺线或列表曲线时，就只能采用逼近法，即用多个直线段或圆弧段去逼近被加工曲线。这时，逼近线段与被加工曲线的交点就称为节点。如图1－77所示的曲线PE用直线段逼近时，其交点A、B、C、D就是节点。

图1－76 零件的基点

图1－77 节点的概念

非圆曲线是用直线段（等间距法、等步长法和等误差法等）或圆弧段（曲率圆法、三点圆法和相切圆法等）逼近加工的。

3．辅助程序计算

由对刀点到切入点的程序以及切削完成返回到对刀点的程序都是辅助程序，在数值计算中，也应算出辅助程序所需的数据，如图6－78所示。

图1－78 切入切出点的选择

4．尖角过渡处的计算

当铣削尖角轮廓时，若刀具中心位移量与轮廓尺寸相同，则会产生刀心轨迹不连续或干涉现象，为此手工编程时，应考虑尖角处的过渡轨迹计算。

5．数控编程中的数值处理

编程尺寸确定的步骤如下：

（1）编程原点的选择。

（2）将关键基本尺寸换算成平均尺寸。

（3）保持原重要的几何关系并修改一般尺寸。

（4）计算未知点的坐标。

（5）辅助程序计算。

（6）尖角过渡处的计算。

（7）编程坐标的最后形成。