數控編程基礎知識

　　數控（kòng）加工程序編製就是將加工零（líng）件的工藝過程、工藝參數、工件尺寸、刀具（jù）位移的方向及其它輔助（zhù）動作（如換刀、冷卻、工（gōng）件的裝卸等）按運動順序依照（zhào）編（biān）程格式用指令代（dài）碼編寫程序單的過程。所編寫的程序單即（jí）加工程序單。

　　數控加工的坐（zuò）標係與指令係（xì）統：

　　數控加工程序的編寫方法有兩種，手工編程和（hé）自動編程，手工編程是由用戶根據加工要求，使用該機床的指令（lìng）代碼手工書寫（xiě）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參數(如進給量、背吃（chī）刀量（liàng）、切削（xuē）速（sù）度，工件材料、毛坯尺寸等)，由編程軟（ruǎn）件自動生成數控程序。兩種（zhǒng）編（biān）程方法各有所長。

　　一、坐（zuò）標係（xì）

　　為了（le）確定機床的運動方向和運動距離，必須在機床（chuáng）上建立坐標係，以描述刀具和工件的相對（duì）位置及其變化關係。

　　數控機床的（de）坐標軸的方法已經標準化（huà），我國在JB3051—1982中規（guī）定了（le）各種（zhǒng）數控機床的坐標軸和運動方向，它按（àn）照右手（shǒu）法則規定了直角坐（zuò）標係中（zhōng）X、Y、Z三個直線坐標（biāo）軸（zhóu）和A、B、C三（sān）個回轉坐標軸的關係。如圖13-4所示。

　　圖13-5(a)為（wéi）車床的坐標係（xì），裝夾（jiá）車刀的溜板可沿兩（liǎng）個方向運動，溜板的縱向（xiàng）運動平（píng）行於主軸，定為Z軸，而溜（liū）板垂直於Z軸方向的水平運動，想（xiǎng）學ug編程請加Q群6群文件下載ug學習（xí）100G學習資料。定為X軸，由於（yú）車刀刀尖安裝於工件中心平麵上，不需要作豎直方向的運動，所以不（bú）需要規（guī）定Y軸。

　　二、坐標

　　機床：由機床生產（chǎn）廠家在設計機床（chuáng）時確定，由於數控機（jī）床的各坐標軸的正方向是定義好的，所以一旦確（què）定，坐標（biāo）係就確（què）定了，機（jī）床也稱機械或零點，是機床坐標係的。機床不能由用戶設定，一般位於機床行程的極限位置。機床的具置須參考具（jù）體型號的機床隨（suí）機附帶的手冊，如數控車的機床一般位於主軸裝夾卡盤的端麵中（zhōng）心點上。

　　1、機床（chuáng）參考點（diǎn）：機床（chuáng）參考點是相對於機床的一個特定點，它由機床廠家在硬件上設定，廠家測量出位置後輸入至NC中，用戶不能隨意改動，機床參考（kǎo）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（chuáng）坐標係，就（jiù）必須執行回參考（kǎo）點的操作，通常稱為回零操作。或者叫返參操（cāo）作，但並非所有的NC機床都設有機床（chuáng）參考點。

　　2、工件：也叫編程，它是編程人員在編程（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在工藝定位（wèi）基（jī）準上，這樣（yàng）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（jiàn）一旦確立，工件坐標係就（jiù）確定了。編寫程序（xù）時（shí），用戶使用的是（shì）工件坐標係，所以在啟動機床加（jiā）工零件之前，必須對機床進行設定工件的操作，以便（biàn）讓NC確定工件的位置，這個操（cāo）作通常（cháng）稱（chēng）為對刀。對刀（dāo）是加工零件前一個非常重要且不可缺少的（de）步驟，否則（zé）不但不可能加工出合格的零件還會導致事（shì）故（gù）的發生，在數控係統中，工件甚至在一個程序中還可以進行（háng）變換（huàn），由相應的選擇工件指令完成。工件與機（jī）床之（zhī）間（jiān）的距（jù）離（lí）叫（jiào）偏置。

　　三、坐標指令

　　在加工過程（chéng）中，工件和刀具的位置（zhì）變化關（guān）係由坐標指令來，坐（zuò）標指令的值的大小是與工件帶符號的距離（lí）值。坐標指令包（bāo）括（kuò）：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相對坐標方式，但在（zài）三坐標以上係統中，有相應的G指令來表示是坐（zuò）標方式還是相（xiàng）對坐標方式，不使用U、V、W來表示相（xiàng）對坐標方式；I、J、K或R是表示圓弧的參數的兩種方法，I、J、K表示圓心與圓弧起點的（de）相對坐標值，R表示（shì）圓弧的半徑。

　　Ｇ指（zhǐ）令：

　　也稱準備功能(prepare function)指（zhǐ）令，簡稱G功能指（zhǐ）令或G代碼，C指令（lìng）確定（dìng）的功能，可分為坐標係設（shè）定類（lèi）型、插補（bǔ）功能類型、刀具補（bǔ）償功能類型、固定循環類型等。

　　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可簡寫為G0至G9

　　一下是一些（xiē）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（zhī）是用於點定位，不能用於切削加工 G01按進給速度以直線運動方式運動到指令的目（mù）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（shí）或暫（zàn）停指令） 一般用（yòng）於正反轉切換、加（jiā）工盲孔、階梯孔、車削切槽（cáo）

　　4、G40、G41、G42 半徑（jìng）補償 G40：取消刀具半徑補償

　　5、G32、G92、G76，G32：螺紋切削 G92：螺紋切削固定循環 G76：螺紋切削複（fù）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（cū）車循環 G73：仿形粗車循環 7、主軸設定指令G50：主軸（zhóu）轉速的設定 G96：恒線（xiàn）速度控製 G97：主軸轉速（sù）控製（取消恒線速度控（kòng）製指令（lìng））

　　M指令：

　　1、主軸正反轉（zhuǎn）停止指令 M03、M04、M05

　　M03：主軸正傳 M04：主軸反轉 M05：主軸停止

　　2、切削液開關（guān） M08、M09

　　M08：液狀切削（xuē）液開 M09：切削液關

　　3、運動停止 M00、M01、M02、M30

　　M00：程序暫停 M01：計（jì）劃停止 M02：機床複位 M30:程序結束，指針返回到開頭

　　4、M98：調用子程 序

　　5、M99：返回主程序

　　F指令

　　F代碼用（yòng）於插補進給速度。

　　F代（dài）碼編程有兩種，每分鍾（zhōng）進給量編程和每轉進（jìn）給量編程。在每分鍾進（jìn）給量編程（chéng）中，F後（hòu）的數值（zhí）表示的是主軸每分鍾（zhōng）內（nèi）刀（dāo）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（dàn）一個程序中至少應該（gāi）在個插補指（zhǐ）令後有一個F指令，例：G1 X30 F60

　　Ｓ指令

　　Ｓ指（zhǐ）令用於主軸（zhóu）的旋轉速度（dù），一個程序段內隻能含有一個Ｓ代（dài）碼（mǎ），由字母Ｓ加數字（zì）表示，例（lì）如：

　　1.主軸的轉速是400r／min，則相應的指（zhǐ）令為S400。

　　2.在數控車係（xì）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（duì）Ｓ指令有特殊規定：端麵（miàn）恒線（xiàn）速度切削：如Ｎ1 Ｇ96 Ｓ1000　*其（qí）中1000是端麵的（de）線速度（dù），為1000m／min。速度單位因機床而異，參見機床說明書3.端麵恒線速度刪除：如Ｎ2 Ｇ97 Ｓ1000。

　　Ｔ指令

　　T指令用於所選（xuǎn）用的刀具，它由字（zì）母T和後接數字組成，在同一程序中（zhōng），若同時指（zhǐ）令坐標移（yí）動指令和刀具T指令，執行順序一般為先執行T指令，但具體由機床廠家確定，參見機床說明書。

　　需要指出的是：有的數控係統如發那（nà）科(FANUC O—TD)係（xì）統，刀具指令采用字母T加四（sì）位數字表示，四位數字的高2位（wèi）表示（shì）刀具選擇（zé）號，低（dī）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（chéng）序名是數控（kòng）程序必不可少的行，由一個地址符加上後接四位數字組（zǔ）成（chéng），個字符或字母是具體的數控係統規定的（de），後接（jiē）的（de）四位數字是用戶任意取的。可以（yǐ）小於四位，但不能大於四位，根據具體數控係統要求，打頭的字符或（huò）字母一般（bān）為％、或字母（mǔ）Ｏ。

　　例（lì）：％123，％7788，(CJK6236A2數控車（chē）床)是合法（fǎ）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（qí）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，視不同的數控係統有不同的規則。

　　數控加工程序編（biān）製的步驟

　　一、工藝方案分（fèn）析

　　1. 確定加工對象是否適合於數控（kòng）加工（形狀（zhuàng）較複雜（zá）、精度一致性要求高（gāo））。

　　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. 工序的劃分（fèn）（盡可能采用一次裝夾、集中工序的加工方（fāng）法）。

　　4 .選（xuǎn）用適合的（de）數控機床。

　　二、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（xiān）麵後孔、先主後次、盡量減少換刀）。

　　3. 刀具（jù）選擇（應符合標準刀（dāo）具係列、較高的剛（gāng）性和耐用度（dù）、易換易調）。

　　4. 切削（xuē）參數（盡可能取高一點）.

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

　　可能一次連（lián）續完成）。

　　6. 工藝文件編製（工序卡、工具卡、走（zǒu）刀（dāo）路線示意圖）。

　　7. 工序（xù）卡包（bāo）括：工步（bù）與走刀的序號、加工部（bù）位與尺寸、刀號及補償號刀具型（xíng）式與規格、

　　主軸轉速、進給量及工時等。

　　三、運動軌跡的坐標值計算

　　1. 基點：兩個（gè）幾何元素（線、弧及（jí）樣條曲線）的交點。

　　2. 節點：對非圓曲（qǔ）線用圓弧段來（lái）逼近，節（jiē）點數（shù）的多少取決於逼近誤差、逼（bī）近方法及曲線

　　本身的性質。

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

　　四、編寫數控加（jiā）工程序

　　1. 用數（shù）控機床規定的（de）指令代碼（G、S、M）與程序（xù）格（gé）式，編寫加工程序。

　　2. 編製機（jī）床調整卡，供操作者調整機（jī）床用。

　　3. 輸入程序。

　　4. 校驗與試切（qiē）。

　　數控加工生產流程

　　使用數（shù）控機床進（jìn）行零件加工，一般包括如下過（guò）程

　　一、審圖並確定加工要求；

　　二、決定使用何種刀具；

　　三（sān）、確定工件的裝夾方法和夾具；

　　四（sì）、編寫加工（gōng）程序；

　　五、打（dǎ）開機床電源；

　　六、輸入（rù）程序到機床的NC中；

　　七、裝（zhuāng）刀、裝工件；

　　八、測量刀具長度和直徑偏置量；

　　九、對（duì）齊工件和設置工件；

　　十、檢查程序(試空車（chē），修（xiū）正程序錯誤)；

　　十一、通過試切來檢查切削狀態(如有必要, 修正錯誤、修（xiū）正刀具偏置)；

　　十二、機床自動運行切削工件；

　　十三、產品完成。