數控編程基礎知識

　　數（shù）控加工程序編製就是（shì）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序單的過程。所編寫的程（chéng）序單即加工程序單。

　　數控加工的坐標係與指令係統（tǒng）：

　　數控加工程序的編寫方法（fǎ）有兩種，手工編程和自動編程，手工編程是（shì）由用戶根據加工要求，使用該機床（chuáng）的（de）指（zhǐ）令代碼手工書寫數控程序。自動編程是由用戶運行編（biān）程軟（ruǎn）件，輸入零件圖紙和加工參數(如進給量、背吃（chī）刀（dāo）量（liàng）、切削速度，工件材料、毛坯尺（chǐ）寸（cùn）等)，由編程軟件（jiàn）自動生（shēng）成數（shù）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（jù）離，必（bì）須在機床上建立坐標係，以（yǐ）描述刀具和工件的相對位置及（jí）其變（biàn）化（huà）關（guān）係。

　　數控機床（chuáng）的（de）坐標軸的方法已經標準化，我國在JB3051—1982中規定（dìng）了各種數控機床的坐標軸和運動方向，它按照右手法則規（guī）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所示。

　　圖13-5(a)為車床（chuáng）的坐標係，裝夾車刀的（de）溜板可沿（yán）兩個（gè）方（fāng）向運動，溜板的縱向運動平行於主軸，定為（wéi）Z軸，而溜板垂直於Z軸方向的水平運動，想學ug編程請加（jiā）Q群6群文件下載ug學習100G學習資料。定為X軸（zhóu），由（yóu）於車刀刀尖安裝於工件中心平麵上，不（bú）需要作豎直方向的運動，所以（yǐ）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）械或零點，是機（jī）床坐標係的（de）。機床不能由用戶設定（dìng），一（yī）般位於機床行程的極限位置。機床的具（jù）置須參考具體型號的機床隨機附帶的手冊，如數控車的機床一般位於主軸裝（zhuāng）夾卡（kǎ）盤的端麵（miàn）中心點上。

　　1、機床參考點：機床參考點是（shì）相（xiàng）對於機床的（de）一個特定點，它由機（jī）床（chuáng）廠家在硬（yìng）件上設定，廠家測量（liàng）出位置後（hòu）輸（shū）入至（zhì）NC中，用戶不（bú）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係統識別機（jī）床坐標係，就必須執行回參（cān）考點的操作，通常稱為回零（líng）操作。或者叫返參操作，但並非所有的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（le）編程方便，選擇工件時，應盡可能將工件選擇在工藝定位基準上，這樣對加工精度有（yǒu）利（lì），如數（shù）控車一般將工（gōng）件選擇在工件右端麵的中心點。工件一旦確立（lì），工件坐標係就確定了。編寫程序時，用戶（hù）使用的是工件坐標（biāo）係，所以在啟動機床（chuáng）加工零件之前，必須對機床進行設定工件的操作，以便讓（ràng）NC確定工件的（de）位置，這個（gè）操作（zuò）通常（cháng）稱為對刀。對刀是加工零件前一個非（fēi）常重要且不可缺少（shǎo）的（de）步驟，否則（zé）不但不可能加工出合格的零件還（hái）會導致事（shì）故的發生，在數控係統中，工件甚至在一個程（chéng）序中還可以進行變換（huàn），由相應的選擇工件指令完成。工件與機床之間的（de）距離叫偏置。

　　三、坐標指令

　　在加工過程中，工件和刀具（jù）的位置變化關係由坐標指令來，坐標指令的值的（de）大小是與工件帶符號的距離值。坐標指令包括：X、Y、Z、U、V、W、I、J、K、R等。其中，通常來說X、Y、Z是坐標方式；U、V、W相對坐（zuò）標方式，但在三坐標以上（shàng）係統中，有相應的G指令來表示是坐標方式（shì）還是相對坐標方式（shì），不使用U、V、W來表示相對坐標方式；I、J、K或R是表示圓弧的參數的兩種方法，I、J、K表示圓（yuán）心與圓弧起（qǐ）點（diǎn）的相對坐標值，R表示圓弧的半徑（jìng）。

　　Ｇ指令：

　　也稱準備功能（néng）(prepare function)指令，簡稱G功能指令或G代碼，C指令確定的功能，可分為坐標係設定類型、插（chā）補功能類型、刀具補償功能類型、固定循環（huán）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（shì）一些常用的G指令：

　　1、G00與G01

　　G00運（yùn）動（dòng）軌跡有直線和折線兩種，該指令隻是用於（yú）點定位，不能用於切削加（jiā）工 G01按進（jìn）給速度（dù）以直線運動方式運動到指令的目標點，一般用於切削加工

　　2、G02與G03 G02:順時針圓弧插補 G03:逆時針圓弧插補

　　3、G04(延時或暫停（tíng）指令） 一般用於（yú）正反轉切換、加工（gōng）盲孔、階梯孔、車削切槽

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

　　5、G32、G92、G76，G32：螺紋切削 G92：螺紋切削固（gù）定循環（huán） G76：螺紋切削複合循環

　　6、車削加工：G70、G71、72、G73，G71：軸向粗車（chē）複合循環（huán）指令 G70：精加（jiā）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）設定指令G50：主軸轉速的（de）設定 G96：恒線速度控製 G97：主（zhǔ）軸轉速（sù）控製（取消恒線速（sù）度控製指令）

　　M指（zhǐ）令（lìng）：

　　1、主軸（zhóu）正（zhèng）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、切削液開關 M08、M09

　　M08：液狀切削液開 M09：切（qiē）削液關

　　3、運動停止 M00、M01、M02、M30

　　M00：程序暫（zàn）停 M01：計劃停止 M02：機床複位 M30:程序結束，指（zhǐ）針返回到開（kāi）頭

　　4、M98：調用子程 序

　　5、M99：返回主程序

　　F指令

　　F代碼用於插補進（jìn）給速度。

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

　　Ｓ指令

　　Ｓ指令用於（yú）主軸的旋轉速度，一個程序段內隻能含有一個Ｓ代（dài）碼，由（yóu）字母Ｓ加數字表示（shì），例如：

　　1.主軸的轉速是400r／min，則相應的指令為（wéi）S400。

　　2.在（zài）數控車係統中（zhōng），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（xì）統中，對（duì）Ｓ指令有特殊規（guī）定：端麵恒線（xiàn）速度（dù）切削：如Ｎ1 Ｇ96 Ｓ1000　*其中1000是（shì）端麵的線速度（dù），為1000m／min。速（sù）度單位（wèi）因機床而異，參見機（jī）床說明書3.端麵恒線速度刪除：如（rú）Ｎ2 Ｇ97 Ｓ1000。

　　Ｔ指令

　　T指令用於所選用的刀（dāo）具，它（tā）由字母T和後接數字組成，在同一程（chéng）序中，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，但具體由機床廠家確定，參見機床說明書。

　　需要指出的是：有（yǒu）的數控係統如發那科(FANUC O—TD)係統，刀具指（zhǐ）令采（cǎi）用字母T加四位數字表示，四位數字的高2位表示刀具選擇號，低兩位表示刀具偏置（zhì）號。具體表示方法見機床說明書。如：T0102表示一號刀，二（èr）號刀補。

　　程序名 ：

　　程序（xù）名是數控程序必不可少的行，由一個地址符加上後接四位數字組成，個字符或字母是具體的數控係統規定的，後接的四位數字是用戶任意取的。可以小於四（sì）位，但不能大（dà）於四位，根據具體數控係統要求，打頭的字符或（huò）字母一般為％、或字母Ｏ。

　　例：％123，％7788，(CJK6236A2數控（kòng）車床)是合法的程序名。01111，08888，(MV—5數控銑床（chuáng）)是合法的程（chéng）序（xù）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（yī）樣，視不同的數控係（xì）統有不同的規則。

　　數控加工程序編製的步驟

　　一、工藝方案分析

　　1. 確定（dìng）加工（gōng）對象是（shì）否適合於數控加工（形（xíng）狀（zhuàng）較複雜、精度一致性（xìng）要求高）。

　　2. 毛坯的選（xuǎn）擇（對同一批量（liàng）的毛坯和質量應有（yǒu）一定的要求）。

　　3. 工序的劃分（盡可能采用一次裝夾、集中工序（xù）的加工（gōng）方（fāng）法）。

　　4 .選用適合的數控機床。

　　二、工序詳細設計

　　1. 工件的定位與夾緊。

　　2. 工序（xù）劃分（先粗後（hòu）精、先麵後孔、先（xiān）主後次、盡量減少換（huàn）刀）。

　　3. 刀具選擇（應符合標準刀具係列、較高的剛性和耐用度、易（yì）換（huàn）易調）。

　　4. 切削參數（盡可能取高一點）.

　　5. 走刀分配（走刀路線要短、次（cì）數要少、盡量避免法（fǎ）向切入、零件輪廓的終加工應盡

　　可能（néng）一次連續（xù）完成）。

　　6. 工藝文件編製（工序卡、工具（jù）卡、走刀路線示（shì）意圖（tú））。

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

　　主軸轉速、進給量及工時等。

　　三、運動軌（guǐ）跡的坐標值計算

　　1. 基點：兩個幾何元素（線、弧及樣條曲線）的交（jiāo）點。

　　2. 節（jiē）點：對非圓曲線用圓弧段來逼（bī）近（jìn），節點數的多（duō）少取決於逼近誤差、逼近方法及曲線

　　本身的性質。

　　3. 輔（fǔ）助計算：刀（dāo）具的引入與退出（chū）路線的坐標值計算，坐標係的計算（值、增量值）。

　　四、編（biān）寫數控（kòng）加工程序

　　1. 用（yòng）數控機床規定（dìng）的指令代碼（G、S、M）與（yǔ）程序格式，編寫加工程序。

　　2. 編（biān）製（zhì）機床調整卡，供操作者調整機床用。

　　3. 輸入程序。

　　4. 校驗與試切。

　　數控加工生產流（liú）程

　　使用（yòng）數控機床（chuáng）進行零件（jiàn）加工，一般包括如下過程

　　一、審圖並確定（dìng）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（sì）、編寫加工程序；

　　五、打開機（jī）床電源；

　　六（liù）、輸入程序到機床的NC中；

　　七、裝刀、裝工件；

　　八、測量刀具長度和直徑偏置量；

　　九、對齊（qí）工件和設置工件；

　　十、檢查程序(試空車，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、修正刀具偏置)；

　　十二、機床自動運（yùn）行切削工件（jiàn）；

　　十三（sān）、產品完成。