數（shù）控編程基礎知識

　　數控加工程序編製（zhì）就是將加工零件的工藝過程、工藝參數、工件尺寸、刀具位移的方向及（jí）其它輔助動作（如換刀、冷卻、工件的裝卸等）按運動順序依照編程格式用指令代碼編寫程（chéng）序單的過程（chéng）。所編寫的程序單即加工程（chéng）序單。

　　數控加工的坐標（biāo）係與指令係統：

　　數控加（jiā）工程（chéng）序的編寫方法有兩種，手工編程和自動編程，手工編程是由（yóu）用戶根據加工（gōng）要求，使（shǐ）用該機床的指令代碼手工書寫數控程序。自動編程是由用戶運（yùn）行編程軟（ruǎn）件，輸入零件圖紙和加工參（cān）數(如進給量、背吃刀（dāo）量、切削速度，工件材料、毛坯（pī）尺（chǐ）寸等)，由編程（chéng）軟件（jiàn）自動生成數控程序。兩種編程方法各有所長。

　　一、坐標係

　　為了確定機床的運動方向和運動距離，必（bì）須在機床上建立坐標係，以描述刀具和工件的相對位置及其（qí）變化關係。

　　數控（kòng）機床的坐標（biāo）軸的（de）方法已經標準化，我國在JB3051—1982中規定了各種數控機床的坐標軸和運動方向，它按照右手法則規定了直角坐標係中X、Y、Z三個直線（xiàn）坐標軸和A、B、C三個回轉坐標軸的關係（xì）。如圖13-4所示。

　　圖（tú）13-5(a)為車床的坐標係，裝夾車刀的溜板可（kě）沿兩個方向運（yùn）動（dòng），溜板的縱向運動平行於主軸，定為Z軸，而溜板垂直於Z軸方（fāng）向的水平運動，想學ug編程請加Q群6群文件下載ug學習100G學習資料（liào）。定為X軸，由於車刀刀尖安裝於工件中心平麵上，不需要作豎直（zhí）方向的（de）運動，所以不需要規定Y軸。

　　二、坐標

　　機（jī）床：由機床生產廠家在設計機床時確定，由於數控機床的各坐標軸的正方向是（shì）定義好的，所以一旦確定，坐標（biāo）係就確定了，機床也稱機械或零點，是機床坐標係的。機（jī）床不能由用戶設定，一般位於機床（chuáng）行程（chéng）的極限位置。機床的具置須參考（kǎo）具體型號的機床（chuáng）隨機（jī）附（fù）帶的手冊，如數（shù）控車的機（jī）床一般位於主軸裝夾卡盤的端麵中心點上。

　　1、機床參考點（diǎn）：機床（chuáng）參考點是相（xiàng）對於機床的一個特定點，它由機床廠家（jiā）在硬件上設定，廠家測量（liàng）出位置後輸入至NC中，用戶不能隨意改動，機床參考點的坐標值小於機床的行程極限。為了讓NC係統識別（bié）機（jī）床坐標係，就必須執行回參考點的操作，通常稱為（wéi）回零操作。或（huò）者叫返參操作，但並非所有的（de）NC機床都設有機床參考點。

　　2、工件：也叫編程，它是編程人員在編程前任意設定的，為了編程方便（biàn），選擇工件時，應盡可能將工件選擇在工藝定位（wèi）基（jī）準上，這（zhè）樣對加工精度有利，如數控車一般將工件選擇在工件右端麵的中心點。工件一旦（dàn）確立，工件坐標係就確定了。編寫程序時，用戶使用的（de）是工件坐標係，所以在啟動機床加工零（líng）件之前，必須對機床進行設定工件的操作，以便讓NC確（què）定工件的位置，這個操作通常稱為對刀。對刀是加工（gōng）零件前一個非常重要且不可缺少的步驟，否則不但（dàn）不可能加工出（chū）合格的零（líng）件還（hái）會導致事故的發生，在數控係（xì）統中，工件甚至在一個程序中還可以進行變換，由（yóu）相應的選擇工件指令完成。工件與機床之間的距離（lí）叫偏置（zhì）。

　　三、坐標指（zhǐ）令

　　在加工過程中，工件和刀具的位置變化關係由坐標指令來，坐標指令的值的大小（xiǎo）是與工件帶符號（hào）的距離值。坐標指（zhǐ）令包括：X、Y、Z、U、V、W、I、J、K、R等。其中，通常來說X、Y、Z是坐標方式；U、V、W相（xiàng）對坐標方（fāng）式，但在三坐（zuò）標以上係（xì）統（tǒng）中，有相應的G指令來表示（shì）是坐標方（fāng）式還（hái）是相（xiàng）對坐標方式，不使用U、V、W來表示相對坐標方（fāng）式；I、J、K或R是表（biǎo）示（shì）圓弧的參（cān）數的兩種方法，I、J、K表示圓心與圓弧（hú）起點（diǎn）的相對坐標值，R表示圓弧的半徑。

　　Ｇ指（zhǐ）令：

　　也稱（chēng）準備（bèi）功能(prepare function)指（zhǐ）令（lìng），簡稱G功能指令（lìng）或G代碼，C指令確定的功能，可分為坐標係設定（dìng）類（lèi）型、插（chā）補功能類型、刀具補償功能類型、固定循環類型等。

　　G指令由字（zì）母G和其後兩位數字組（zǔ）成，從GOO到G99共100種；其中GOO至G09可簡寫為G0至G9

　　一下是一些常用的G指令：

　　1、G00與G01

　　G00運動軌跡有直線和折線兩種（zhǒng），該指令隻是用於點定位，不（bú）能用於切削加工 G01按進給（gěi）速度以直線（xiàn）運動（dòng）方式運動到指令的目標點，一般用於切削加工

　　2、G02與G03 G02:順時針圓弧插（chā）補 G03:逆時針圓弧插補（bǔ）

　　3、G04(延時或暫停指（zhǐ）令） 一般用於正反轉切換、加工盲孔（kǒng）、階梯孔、車削切槽

　　4、G40、G41、G42 半徑補償 G40：取消刀具半徑補（bǔ）償

　　5、G32、G92、G76，G32：螺紋切（qiē）削 G92：螺紋切削固定循環 G76：螺紋切削複合循環

　　6、車削加工：G70、G71、72、G73，G71：軸向粗車複合循環指令 G70：精（jīng）加工複合循環 G72：端（duān）麵車削，徑向（xiàng）粗車循環 G73：仿形粗車循環 7、主軸設定指令G50：主軸轉速（sù）的設定 G96：恒線速度控製 G97：主軸轉速控製（取消恒線速度控製指令）

　　M指令（lìng）：

　　1、主軸正反轉停止指令 M03、M04、M05

　　M03：主軸正傳 M04：主軸反轉（zhuǎn） M05：主軸停止

　　2、切削液開關 M08、M09

　　M08：液狀切削液開 M09：切削液關（guān）

　　3、運動停止 M00、M01、M02、M30

　　M00：程序暫停 M01：計劃（huá）停止 M02：機床複位 M30:程序結束，指針（zhēn）返回（huí）到開頭

　　4、M98：調（diào）用子程 序

　　5、M99：返回主程序

　　F指令

　　F代碼用於插補進給速度（dù）。

　　F代碼（mǎ）編程有兩種，每分（fèn）鍾進給量編程（chéng）和（hé）每轉（zhuǎn）進給量編程。在每分鍾進（jìn）給量編程中，F後的數值表示的是主軸每分鍾內刀具的進給量，比如：F50，表示每分鍾（zhōng）進給量為50mm．值得注意的是，F代碼是模態指令，但一個（gè）程序中至少應該在個（gè）插補指令後有一個（gè）F指令，例：G1 X30 F60

　　Ｓ指令

　　Ｓ指令用於主軸的旋轉速度，一個程序段內隻能含有（yǒu）一個Ｓ代碼（mǎ），由字母（mǔ）Ｓ加數字（zì）表示，例如（rú）：

　　1.主軸的轉速是400r／min，則相應的指令為S400。

　　2.在數控車係統中，根據加工工藝要求，零件端（duān）麵要求恒線速度加工，因此，數控車係統中，對Ｓ指令有特殊規定：端麵（miàn）恒線速度切削：如Ｎ1 Ｇ96 Ｓ1000　*其中1000是端麵的線速度，為1000m／min。速度單位因機床而異，參見機床說明書3.端麵恒線（xiàn）速度刪除：如Ｎ2 Ｇ97 Ｓ1000。

　　Ｔ指令

　　T指令（lìng）用（yòng）於所（suǒ）選用的刀具，它（tā）由字母（mǔ）T和後接（jiē）數字組成（chéng），在同一程序中（zhōng），若同時指令坐標移動指令和刀具T指令，執行順序一般為先執行T指令，但具體由機（jī）床廠家（jiā）確（què）定，參見機床說明書。

　　需要指出的是：有的數控（kòng）係統如發那科(FANUC O—TD)係統（tǒng），刀（dāo）具指令采用字母T加四位數字表示，四位數字的高2位表示刀具（jù）選擇號，低兩位表示刀具偏置號。具體表示方法見機床說明書。如：T0102表示一號刀，二號刀補。

　　程序名 ：

　　程序名是數控程序必不可少的行，由一（yī）個地址符加上後（hòu）接（jiē）四位數字組成，個（gè）字符或字母是具體的數控係統規定的，後接的四位數字是（shì）用戶任意取的。可以小於四位，但（dàn）不能大於四位，根據（jù）具體數控係統要求，打頭的字符或字母一般為％、或字母Ｏ。

　　例：％123，％7788，(CJK6236A2數控車床)是合法的程序名。01111，08888，(MV—5數控銑（xǐ）床)是合法（fǎ）的程序名（míng）.

　　子程序也（yě）有程序名，其程序（xù）名是主程（chéng）序調用的入口。子程序的命名規則與主程序一（yī）樣，視不同的數控係統有不同的（de）規（guī）則。

　　數控（kòng）加工程序編（biān）製的步（bù）驟

　　一、工藝方案分析（xī）

　　1. 確定加工對象是否適合於數控加工（形狀較複雜、精度一致性要求高）。

　　2. 毛坯的選擇（對同一批量的毛坯和質量應有一定的要求）。

　　3. 工序的劃（huá）分（盡可能（néng）采（cǎi）用一次裝夾、集中工序的加工方法）。

　　4 .選用適合（hé）的數控機床。

　　二、工序詳細設計

　　1. 工件的定（dìng）位與（yǔ）夾（jiá）緊。

　　2. 工序劃分（先粗後精、先麵後孔、先主後次（cì）、盡量減（jiǎn）少換刀）。

　　3. 刀（dāo）具選擇（zé）（應符合標準刀具係列、較高（gāo）的剛性（xìng）和耐用度、易換易調（diào））。

　　4. 切削參數（shù）（盡可（kě）能取高一（yī）點）.

　　5. 走刀分配（走刀路（lù）線要（yào）短、次數要少、盡量避免法向切入、零件輪廓的終加工應盡

　　可能一次（cì）連續完成）。

　　6. 工藝文件編製（工序（xù）卡、工具卡、走刀路線示意圖）。

　　7. 工序卡包括：工步與走刀的序號、加（jiā）工部位與尺寸（cùn）、刀號及補償號刀具型式與規（guī）格、

　　主軸轉速（sù）、進給量及工（gōng）時等。

　　三、運動軌（guǐ）跡的坐標（biāo）值計算

　　1. 基點：兩個幾何元素（sù）（線、弧及樣（yàng）條曲線）的交（jiāo）點。

　　2. 節點：對非圓曲線用圓弧段來逼近（jìn），節點數的多少取決於（yú）逼近誤差、逼近方法及曲線

　　本身的性質。

　　3. 輔助計（jì）算：刀具的引（yǐn）入與退出路（lù）線的坐標值計算，坐標係的計算（值、增量值）。

　　四、編寫數（shù）控加工程序

　　1. 用數控機床規定的指令（lìng）代碼（G、S、M）與程序格式，編寫加工程序。

　　2. 編製機床調整卡（kǎ），供操作者調整機床用。

　　3. 輸入程序（xù）。

　　4. 校驗與（yǔ）試切。

　　數控加工生產流（liú）程

　　使用數控機床進行零件加工（gōng），一般包括如下（xià）過程

　　一、審圖並確定加工要求；

　　二、決定使用何種刀具；

　　三、確定工件的裝夾方法和夾具；

　　四、編寫加工程序；

　　五、打開機床電源；

　　六、輸入程序到機床的（de）NC中；

　　七、裝刀、裝工件；

　　八、測（cè）量刀（dāo）具長度和直徑偏置量；

　　九、對齊工件和設置工件；

　　十、檢查程序(試空車，修正程序錯誤)；

　　十（shí）一（yī）、通過試切來檢查切削狀態(如有必要, 修正錯（cuò）誤、修正刀具（jù）偏置)；

　　十二、機床自（zì）動（dòng）運行切削工件；

　　十三、產品（pǐn）完成。