數控編程基礎知識

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

　　數（shù）控加工的坐標係與指（zhǐ）令係統：

　　數控加工程序的編寫方法有（yǒu）兩種，手工編（biān）程和自動編程，手工編程是由用戶（hù）根據加工要求，使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行編程軟件，輸入零件圖紙和加工（gōng）參數(如進給量、背吃刀（dāo）量、切削速度，工件材料、毛坯尺寸等)，由編（biān）程軟件（jiàn）自動生成數控程序。兩種編程（chéng）方（fāng）法各有所長。

　　一、坐標係

　　為了確定機（jī）床的運動方向和運動距離，必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變化關係。

　　數控機（jī）床的坐標軸的方法已經標準化，我國在JB3051—1982中規定了各種數控機床的坐（zuò）標軸和（hé）運動方（fāng）向，它按照右手法則規定了直角坐標係中X、Y、Z三（sān）個直線坐標軸和A、B、C三個回轉坐標軸的關係。如圖（tú）13-4所示。

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

　　二、坐標

　　機床：由（yóu）機床生產廠家在設計機床時確（què）定，由於數控機床的各坐標軸的正方向是定義好的，所以一旦確定，坐標係就確定了，機床也稱（chēng）機（jī）械或零（líng）點，是機床坐標（biāo）係的。機床不能由用戶設（shè）定，一般位於機（jī）床行程的極限位置。機床的具置須參（cān）考具體型號的機（jī）床隨機附帶的手冊，如（rú）數控車的機（jī）床一般位於主軸裝夾卡盤的端麵中心點上。

　　1、機床（chuáng）參考點：機床參考（kǎo）點是相對於機床（chuáng）的（de）一個特定點，它由機床廠家在硬（yìng）件（jiàn）上設定，廠家測（cè）量出位置後輸入至NC中，用戶（hù）不能隨（suí）意改動，機床（chuáng）參考點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（huí）參考點的操作，通（tōng）常稱（chēng）為回零操（cāo）作。或者叫（jiào）返（fǎn）參操作，但並非（fēi）所有（yǒu）的NC機床都設有機床參考點。

　　2、工件：也叫編程，它（tā）是編程人員在編程前任意設定的，為了編程方便，選擇工件時，應盡可能將工件選擇在工藝定位基（jī）準上，這樣對加工精度有利，如數控車一般將工件選擇（zé）在工件（jiàn）右端麵的（de）中心點。工件一旦確立，工件坐標係就確定（dìng）了。編寫程序時，用戶（hù）使用的是工件坐標係，所以在啟動機床加工（gōng）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（de）位置，這個操作（zuò）通常稱為對刀。對刀是（shì）加工零件前一個非常重要且不可缺少的步驟（zhòu），否則（zé）不但不可能加工出合格的零件還會導致事故的發生，在數控係統中，工件甚至在一個（gè）程序中還可以進行變換，由相（xiàng）應（yīng）的選擇工件指（zhǐ）令完成。工件與（yǔ）機床之間的距離叫（jiào）偏置。

　　三、坐標（biāo）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（dà）小是與工（gōng）件帶符號的距離值。坐標指令包括：X、Y、Z、U、V、W、I、J、K、R等（děng）。其中，通常來說X、Y、Z是坐標方式；U、V、W相對坐標方式（shì），但在三坐標以上係統中（zhōng），有相應的G指令來表示是坐標方式還是相（xiàng）對坐標方式，不使用U、V、W來表示相對坐標方式；I、J、K或（huò）R是（shì）表示（shì）圓弧的參數的兩種方法，I、J、K表示圓心與圓弧起點（diǎn）的相對坐標值，R表示圓弧的半徑。

　　Ｇ指令（lìng）：

　　也稱準備功（gōng）能(prepare function)指令，簡稱G功能指令或G代碼（mǎ），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（jù）補償功能類型（xíng）、固定（dìng）循環類型等。

　　G指令由字母G和其後兩位數字組成，從GOO到G99共100種；其（qí）中GOO至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運動軌跡有直線和折線兩種，該指令隻是用於點定位，不能用（yòng）於（yú）切削加工 G01按進給速度以（yǐ）直線運動方式運動到指令（lìng）的（de）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（yuán）弧插補

　　3、G04(延（yán）時或暫停指令） 一般用於正反轉切換、加工（gōng）盲孔、階梯孔、車（chē）削切（qiē）槽

　　4、G40、G41、G42 半徑補償 G40：取消（xiāo）刀（dāo）具半徑補償

　　5、G32、G92、G76，G32：螺（luó）紋（wén）切削 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（zhóu）向（xiàng）粗車複合循環指令 G70：精加工複合循環 G72：端麵車削，徑向（xiàng）粗車循環 G73：仿形（xíng）粗車循環 7、主軸設定指令G50：主軸（zhóu）轉速的設定（dìng） G96：恒線速度控製 G97：主軸轉速控製（zhì）（取消恒線速（sù）度控製指令）

　　M指令：

　　1、主軸（zhóu）正反轉停止指令 M03、M04、M05

　　M03：主軸正傳 M04：主軸反轉 M05：主軸停止

　　2、切（qiē）削液開關 M08、M09

　　M08：液狀（zhuàng）切削液開 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）床複位 M30:程序結束，指針（zhēn）返回到開頭

　　4、M98：調用子程 序

　　5、M99：返回主程序

　　F指令（lìng）

　　F代碼用於插補進給速度。

　　F代碼編（biān）程有兩種，每分（fèn）鍾進給量編程和每轉進給（gěi）量編程。在每分鍾進給量編程中，F後的數值表示（shì）的是（shì）主軸每分鍾內刀具的進給量，比如：F50，表示每分鍾進給量為50mm．值（zhí）得注意的是，F代碼是模態指令，但一個程序中至少應該在個（gè）插補指令（lìng）後有一個F指令，例：G1 X30 F60

　　Ｓ指令

　　Ｓ指（zhǐ）令用於主軸的旋（xuán）轉速度，一個程序段內（nèi）隻能含有一個Ｓ代碼，由字母Ｓ加數字（zì）表示，例如：

　　1.主軸的轉速是400r／min，則相應的指令（lìng）為S400。

　　2.在數控車係（xì）統中，根據加工工藝要求，零件（jiàn）端麵要求恒線速度加工，因此，數控車係統中，對（duì）Ｓ指令有特殊規定：端麵恒線速度切削：如Ｎ1 Ｇ96 Ｓ1000　*其（qí）中1000是端麵（miàn）的（de）線速（sù）度，為1000m／min。速度單位因機床而（ér）異，參見機床說明書3.端麵恒線速度刪除：如Ｎ2 Ｇ97 Ｓ1000。

　　Ｔ指（zhǐ）令

　　T指令用於所選用的刀具，它由字母（mǔ）T和後接數字組（zǔ）成（chéng），在同一程序中，若同時指令坐（zuò）標移動指令和刀具T指令，執行順（shùn）序（xù）一般為先（xiān）執行T指令，但具體由機床廠家確定，參見機床說明書（shū）。

　　需（xū）要指出（chū）的是：有的數控係統如發那科(FANUC O—TD)係（xì）統，刀具指令采用字母T加四位（wèi）數字表示，四位數字的（de）高2位表（biǎo）示刀具選擇號（hào），低兩位表示（shì）刀（dāo）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（dāo）補。

　　程序名 ：

　　程序名是（shì）數控（kòng）程序必不（bú）可少的行（háng），由一個（gè）地址符（fú）加上後接四位數字組成，個字（zì）符（fú）或字母是具體的數控係統規定的，後接（jiē）的四位數字是用戶任意取的。可以小於四位，但不能大於四位，根據（jù）具體（tǐ）數控係統要求，打（dǎ）頭的字符或字母一（yī）般（bān）為％、或字母（mǔ）Ｏ。

　　例：％123，％7788，(CJK6236A2數（shù）控車床)是合法的（de）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（de）入口。子程序（xù）的命名規則與主程序一樣，視不同的數控係統有不（bú）同的規則。

　　數控加工（gōng）程序編製的（de）步驟

　　一、工藝方案分析（xī）

　　1. 確定（dìng）加（jiā）工對象是否適合於數控加工（形狀較複雜、精度一（yī）致（zhì）性要求高）。

　　2. 毛坯的選擇（對同一批量的（de）毛坯和質量應有一定的（de）要（yào）求）。

　　3. 工序的（de）劃分（盡可能采用一次裝夾、集中工序的加工方法）。

　　4 .選用適合的數控機床（chuáng）。

　　二、工序詳細設計

　　1. 工件的定位與夾緊。

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

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

　　4. 切削參數（盡可能取高一（yī）點）.

　　5. 走刀分配（走刀路線要短、次數要少、盡量避免法向（xiàng）切入、零件輪廓的終加工（gōng）應盡

　　可能一次連續完成）。

　　6. 工（gōng）藝文件編製（工（gōng）序卡、工具卡（kǎ）、走刀路（lù）線（xiàn）示意圖）。

　　7. 工序卡（kǎ）包括：工步與走刀的序號、加工部位與尺寸、刀號及補償號刀具型式與規格、

　　主軸轉速、進（jìn）給量及工時等。

　　三、運動軌跡的坐（zuò）標值計算

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

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

　　本身（shēn）的性質。

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

　　四、編寫數控（kòng）加工（gōng）程序

　　1. 用數控機床規定的指令代碼（G、S、M）與程序格式，編寫加工程序。

　　2. 編製機（jī）床調整卡，供操作者調整機床用。

　　3. 輸入程（chéng）序。

　　4. 校驗與試（shì）切。

　　數控加工生產流程

　　使用數控機床進行零件加工，一般包（bāo）括如下過程

　　一、審圖（tú）並確定加工要求；

　　二、決定使用何種刀具；

　　三、確（què）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（chuáng）的NC中；

　　七、裝刀、裝工件；

　　八、測量刀具長度和直徑偏置量（liàng）；

　　九、對齊工件和設置工件；

　　十、檢查程序(試空車，修正程序錯誤（wù）)；

　　十（shí）一、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（piān）置)；

　　十二、機床自動運行切削工件；

　　十三、產品完成。