數控編程基礎知識

　　數控加工程序（xù）編製就是將加工（gōng）零（líng）件的工（gōng）藝過程、工藝參數、工件尺寸、刀具位移（yí）的方向及其它輔助動作（如換（huàn）刀、冷卻、工件的裝卸等）按運動順（shùn）序依照編程格式（shì）用（yòng）指令代碼（mǎ）編寫程序單的（de）過程。所編寫的程序（xù）單（dān）即（jí）加工程（chéng）序單。

　　數（shù）控加工的坐標係與指令係統：

　　數控加工程序的編寫方法有兩種，手工編程和自動編程，手工編程是由用戶根據加工要求，使（shǐ）用該機床的指令代碼手工（gōng）書寫數控程（chéng）序。自動編程是由用戶運行編程軟件，輸入（rù）零件圖紙和加工（gōng）參數(如進（jìn）給量、背吃刀量、切削速度，工件材料、毛坯（pī）尺寸（cùn）等)，由編程軟件自（zì）動生成數（shù）控程序。兩種編（biān）程方法各有所（suǒ）長。

　　一（yī）、坐（zuò）標係

　　為了確定機床的運動方向和運動距離，必須在機床上建立（lì）坐標（biāo）係，以描述刀具和工件的相對位置及其變化關（guān）係。

　　數（shù）控機床的（de）坐標軸的方法已（yǐ）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三個直線坐標軸和A、B、C三個回轉坐標軸的關係。如圖13-4所（suǒ）示。

　　圖13-5(a)為車床的坐標係，裝夾車刀的溜板可沿（yán）兩（liǎng）個方向運動，溜板的縱向運（yùn）動平行於主軸，定為Z軸，而溜板垂直於Z軸方向的水平運動，想學ug編程請加Q群6群文件下載（zǎi）ug學習（xí）100G學習資料。定為X軸，由於車刀刀尖安裝於（yú）工件中心（xīn）平麵上，不需要作豎直方向的運動，所（suǒ）以不需要規（guī）定Y軸。

　　二、坐標

　　機床：由機床生產廠家在設計機床時確定（dìng），由於數控機床的各坐標（biāo）軸的正方（fāng）向是定義好的，所以一旦確定，坐標係就（jiù）確定了，機床也稱機械或零點，是機（jī）床坐標係的。機床不能（néng）由（yóu）用戶設定，一般位於機床行程的極（jí）限位置。機床的（de）具（jù）置須參考具體型號的機（jī）床隨機附帶的手冊（cè），如數控車的機床一（yī）般位於主軸裝夾卡盤的端麵中（zhōng）心點上。

　　1、機床參考點：機床參考點是相對於機床（chuáng）的一個特定點，它由機床廠家在硬件上設定，廠家測量出位置後輸（shū）入至NC中，用戶不（bú）能隨意改動，機床參考點（diǎn）的坐標值小於機床的行程極限。為了讓NC係統識別機床坐標係，就必須執行回參考點的操（cāo）作，通常稱為（wéi）回零（líng）操作。或者叫返參操作，但並非所有的NC機床（chuáng）都設有機床參（cān）考點。

　　2、工件：也叫（jiào）編程，它是編程人員（yuán）在編程（chéng）前任意設定的，為了編程方便，選擇工件時，應盡可能將工件選擇（zé）在工（gōng）藝定位基準上，這樣對加工精度有利，如數控車一般將工件選擇在工（gōng）件右端麵的中心點。工件一旦確立，工件坐標係就確定了。編寫程序時，用（yòng）戶使用的是工件坐標係，所以在啟動機（jī）床加工零件之（zhī）前，必須對機床進行設定工件的操作，以便讓NC確定工件的位置，這個操作通常稱為對刀。對刀是加工零（líng）件前一個非常重要且不可缺（quē）少的步驟，否則不但不可（kě）能加工出合格的零件還會（huì）導致事故的發生，在數控係統中，工件甚至（zhì）在一個程序中還可（kě）以進行變換，由相（xiàng）應的選擇工件指令完成。工件與（yǔ）機（jī）床之間的距離叫（jiào）偏置。

　　三、坐標指令

　　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是與工件帶符號的距離值（zhí）。坐標指令包括（kuò）：X、Y、Z、U、V、W、I、J、K、R等。其中，通常（cháng）來說X、Y、Z是坐標方式；U、V、W相對坐標方式，但（dàn）在（zài）三坐標以上係（xì）統中（zhōng），有相應的G指令來（lái）表示是坐標方式還是相對坐標方式，不使用U、V、W來表示相對坐標方式；I、J、K或R是表示（shì）圓弧（hú）的參數（shù）的兩（liǎng）種方法，I、J、K表示圓心與圓弧起點的相對坐標值，R表示圓弧的半徑。

　　Ｇ指令：

　　也稱準備功能(prepare function)指（zhǐ）令，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（xì）設定類型、插補功能類型、刀具補償功能類型、固定循環類型等（děng）。

　　G指（zhǐ）令由字母G和其後（hòu）兩位數字組成（chéng），從GOO到G99共100種；其中GOO至（zhì）G09可簡（jiǎn）寫為G0至G9

　　一下是一些常用的G指令：

　　1、G00與G01

　　G00運動軌（guǐ）跡有直線和折線兩種，該指令隻是用於點定位（wèi），不能用於切削加工 G01按進給速度（dù）以（yǐ）直（zhí）線運動方式運動到（dào）指令的目標點，一般用於（yú）切削加工

　　2、G02與G03 G02:順時針圓弧插補 G03:逆時針圓弧插補

　　3、G04(延時或暫停指令） 一般（bān）用於正反（fǎn）轉切換、加工盲孔、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（wén）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：精加工複合循環 G72：端麵車削，徑向粗車循環 G73：仿形粗車循環 7、主軸（zhóu）設（shè）定指令（lìng）G50：主軸（zhóu）轉速的設定 G96：恒線速度控製 G97：主軸轉速控製（取消（xiāo）恒（héng）線速度控製指令）

　　M指令（lìng）：

　　1、主軸正反（fǎn）轉停止指令 M03、M04、M05

　　M03：主軸（zhóu）正傳 M04：主軸反轉 M05：主軸停止

　　2、切削液開關 M08、M09

　　M08：液狀切削液（yè）開 M09：切削液關

　　3、運動停止 M00、M01、M02、M30

　　M00：程序暫停 M01：計劃停止 M02：機（jī）床（chuáng）複位 M30:程序結束，指針返回到開（kāi）頭

　　4、M98：調用子程 序（xù）

　　5、M99：返回主程序

　　F指令

　　F代碼用於插補進給速度（dù）。

　　F代碼編程有兩（liǎng）種，每分鍾進給量編程和每（měi）轉（zhuǎn）進給量編（biān）程。在每分（fèn）鍾進給量編程中，F後（hòu）的數值表示的是主軸每（měi）分鍾內刀具的進給量，比如：F50，表示每分鍾進給量為50mm．值（zhí）得（dé）注意的是，F代碼是模態指令，但（dàn）一個程序中至（zhì）少（shǎo）應該在個插補指令後有（yǒu）一個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一個Ｓ代碼（mǎ），由字母（mǔ）Ｓ加數字表示，例如（rú）：

　　1.主軸的轉速是400r／min，則相應的指令為（wéi）S400。

　　2.在數（shù）控車（chē）係統中，根據加工工藝要求，零件端麵要求恒線速度加工，因此，數控車係統（tǒng）中，對Ｓ指令有特殊規定：端麵恒線速度切削：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（ér）異，參（cān）見機床說明書3.端（duān）麵恒線速度刪除：如Ｎ2 Ｇ97 Ｓ1000。

　　Ｔ指令

　　T指令（lìng）用於所選用的刀具，它由字母T和後接數字組成，在同一程序中，若（ruò）同時指令坐標移動指（zhǐ）令和刀具T指令，執行順序（xù）一般為先（xiān）執行T指令，但具體由機床廠家確定，參見機床說（shuō）明書。

　　需要指出（chū）的是：有的（de）數控係統如（rú）發那科(FANUC O—TD)係統（tǒng），刀具指令采用字母T加（jiā）四位數字表示，四位數字（zì）的高（gāo）2位表示刀具選擇號，低兩位表示刀具偏（piān）置號。具體表示（shì）方法見機床說明書。如：T0102表示一號（hào）刀，二號刀補（bǔ）。

　　程（chéng）序名 ：

　　程序名是數控程（chéng）序必不（bú）可少的行，由一個（gè）地址符加上後接（jiē）四位數字組成，個字符或字母是具體的數控係統規定（dìng）的，後接的四位（wèi）數字是用戶任意取的。可以小於四位，但不能大於四位，根據具體數（shù）控係統要求（qiú），打頭的字（zì）符或字（zì）母一般為％、或字母Ｏ。

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

　　子程序也有程序名，其程序名是主程序調用的入口。子程序的命名規則與主程序一樣，視不同（tóng）的數（shù）控係統有不同的規則。

　　數控加工程序編（biān）製的步驟

　　一、工藝方（fāng）案分析

　　1. 確（què）定加（jiā）工對象是否適合於數控加工（形狀較複雜、精度一致性（xìng）要求高）。

　　2. 毛坯的選擇（對同一（yī）批量的毛坯和質量應（yīng）有一定的要求）。

　　3. 工序的劃分（盡可能采用一次裝夾、集中工序的（de）加工方法）。

　　4 .選用適合的數控機床。

　　二（èr）、工序詳細設計

　　1. 工件的定位與夾緊。

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

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

　　4. 切（qiē）削參數（shù）（盡可能取高一點）.

　　5. 走刀分配（走刀路（lù）線要短、次數要少、盡量避免法向切入、零（líng）件輪廓的終加工應盡

　　可能一次（cì）連續完成）。

　　6. 工藝（yì）文件編（biān）製（工（gōng）序卡、工具卡、走刀路線示意圖）。

　　7. 工序卡包括：工步與走（zǒu）刀的序（xù）號、加工部位與尺（chǐ）寸、刀號及補償號刀具型式與規格（gé）、

　　主軸轉速、進給量及（jí）工時等。

　　三、運動軌跡的坐標值（zhí）計算

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

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

　　本（běn）身的性質。

　　3. 輔助計算：刀具的引入與退出路線的坐標值計算，坐標係的計算（值、增（zēng）量值）。

　　四、編寫數控加工程序

　　1. 用數控機床（chuáng）規定的指（zhǐ）令（lìng）代碼（G、S、M）與程序格式，編寫（xiě）加工程序。

　　2. 編製機床調整卡，供操（cāo）作者調整機床用（yòng）。

　　3. 輸入（rù）程序。

　　4. 校驗與（yǔ）試切。

　　數控加工生產流程

　　使用數控機（jī）床進行零件加工（gōng），一般包括如下（xià）過程（chéng）

　　一、審圖並確定加工要求；

　　二、決定使用何種刀（dāo）具；

　　三、確定（dìng）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（liù）、輸入程（chéng）序到（dào）機床的NC中；

　　七、裝刀、裝（zhuāng）工件；

　　八、測量刀具（jù）長度和直徑偏置量；

　　九、對（duì）齊（qí）工件和（hé）設置工件；

　　十、檢查程序(試空車，修正程序（xù）錯誤)；

　　十一、通過試切來檢查切削狀態(如有必要, 修正錯誤、修正刀具偏置)；

　　十二、機床自動運行切削工件；

　　十三、產（chǎn）品完成。