第二章数控加工程序输入及预处理2.1数控加工程序输入2.2数控加工程序的译码与诊断2.3刀具补偿原理2.4其他预处理1、数控加工程序的输入方式1）键盘方式输入键盘是数控机床上常用的人机对话输入设备，通过键盘可以向数控装置输入加工程序、机床参数和系统信息。键盘分为全编码键盘和非编码键盘两种类型。键盘输入方式要求操作者必须了解数控加工程序的编制规则，对操作者的专业性要求较高。为了降低对操作者的要求，已有数控系统生产厂家（德国HEIDENHAIN公司）开发了“对话式编程方法”。2）存储器方式输入数控加工程序存放在内部存储器中，称为内存储器方式；存放在外部存储器中，称为外存储器方式。内存储器，容量较小，只有几百KB到几个MB。CF卡、U盘和移动硬盘等外存储设备，存储容量大、交换速度快，弥补了部分数控系统内部存储器容量较小的不足。3）通信方式输入现代数控系统一般都配置了标准通信接口，使数控系统可以与其他计算机或外部设备之间进行信息交换。串行通信接口RS-232C，以太网络接口Ethernet，现场总线接口Profibus。2.1数控加工程序输入2.1数控加工程序输入2.1数控加工程序输入2.2数控加工程序的译码与诊断2.2数控加工程序的译码与诊断代码识别流程图2.2数控加工程序的译码与诊断2.2数控加工程序的译码与诊断2.2数控加工程序的译码与诊断2.2数控加工程序的译码与诊断2.2数控加工程序的译码与诊断2.2数控加工程序的译码与诊断2.2数控加工程序的译码与诊断2.2数控加工程序的译码与诊断2.3刀具补偿原理2.3刀具补偿原理刀具长度补偿示意图2.3刀具补偿原理2、刀具补偿的计算1）刀具长度补偿计算2）刀具半径补偿计算（1）刀具半径补偿的分类及过程在两个轮廓的交界处，刀具中心轨迹的规划就出现了两种不同的类型，即所谓的B刀具半径补偿和C刀具半径补偿。B刀补在轮廓间的过渡都是以圆弧形式进行的。B刀补轮廓工艺性差，因为在外轮廓加工时，由于轮廓尖角处始终处于切削状态，尖角的加工工艺性差；在内轮廓尖角加工时，编程人员必须在零件轮廓中插入一个半径大于刀具半径的圆弧，这样才能避免产生过切。C刀补的最大特点是采用直线作为轮廓间过渡的形式，因此它的尖角加工工艺性好，在内轮廓加工时可以自动判别，避免产生过切。2.3刀具补偿原理2.3刀具补偿原理2.3刀具补偿原理（2）刀具半径补偿的转接过渡类型转接方式四种:直线接直线、直线接圆弧、圆弧接直线、圆弧接圆弧。过渡方式可以分为三种类型:当0°＜α＜90°≤≥时，刀具半径补偿在此处的转接方式为插入型。当90°≤α＜180°时，刀具半径补偿在此处的转接方式为伸长型。当180°≤α＜360°时，刀具半径补偿在此处的转接方式为缩短型。刀具半径补偿建立时的转接过渡类型刀具半径补偿进行时的转接过渡类型（1）刀具半径补偿进行时的转接过渡类型（2）刀具半径补偿撤销时的转接过渡类型（3）方向矢量和刀具半径矢量方向矢量直线圆弧若规定刀具半径矢量刀具半径矢量是指在加工过程中始终垂直于工件的编程轮廓，大小等于刀具半径值，方向指向刀具中心的一个矢量，用rd表示。根据刀具相对于工件位置的不同，刀具半径矢量也有所不同。（4）刀具半径补偿计算这里所阐述的计算是指利用前面提到的矢量法，计算出刀具半径补偿过程中刀具中心轨迹在各个转接点处的坐标值。缩短型刀具半径补偿建立刀具半径补偿撤销刀具半径补偿进行直线l1与l2相交伸长型刀具半径补偿建立刀具半径补偿撤销刀具半径补偿进行插入型刀具半径补偿建立刀具半径补偿撤销刀具半径补偿进行以一个零件的加工为例，完整地描述刀具半径补偿从建立、进行到撤销的全过程。如图2-28所示，设零件加工表面轮廓为ABCD，起刀点在Q点，采用G42右刀补，刀具加工中心轨迹用点划线表示。其中，QA1为刀具半径补偿建立阶段，A2Q为刀具半径补偿撤销阶段，其余分别经过了伸长型、插入型、缩短型和插入型的刀具半径补偿进行阶段。2.3刀具补偿原理2.4其他预处理数据采样插补算法的速度处理数据采样插补的输出是根据编程进给速度计算出的一个插补周期内合成速度方向上的位置增量。设编程进给速度为F（mm/min），插补周期为Ts（ms），机床操作面板上的进给速度倍率为K，则在一个插补周期内的位置增量△L（mm）为：△L=KFTs/（60×1000）只要在一个插补周期内完成上式所规定的位置增量，就可以实现所需要的进给速度。2.4其他预处理前加/减速控制2、工件零点的处理在编制数控加工程序时，一般会根据工件轮廓的特点选择合适的位置作为工件零点，而不会选择机床零点或机床参考点作为工件编程零点。但数控系统工作时，总是以机床零点或机床参考点作为坐标计量基准，因此数控系统必须能