數（shù）控編程基礎知識

　　數控加工程序編製就是將加工零件的工（gōng）藝過程、工藝參數、工件尺寸、刀（dāo）具位移的方向及其它輔（fǔ）助（zhù）動（dòng）作（如（rú）換刀（dāo）、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（biān）寫的（de）程序單即加工程序單。

　　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（yòng）戶根據加工要求，使用該機床的指令（lìng）代碼手工書寫數控程序。自動編程是由用（yòng）戶運行編（biān）程軟件，輸入零件（jiàn）圖紙和（hé）加工參數(如進給量、背吃刀量、切削速度，工件材料（liào）、毛坯尺寸等)，由編（biān）程軟件（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（le）確定機床的運動方向（xiàng）和運動距離，必須在機床上建立坐標係，以描（miáo）述刀具和工件的相對位置及其變化關係。

　　數控機床的坐標軸的方法已經標準化，我國在JB3051—1982中規定了各種（zhǒng）數控（kòng）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（sān）個直線坐標軸和A、B、C三個回（huí）轉坐（zuò）標（biāo）軸的關（guān）係。如圖13-4所示。

　　圖13-5(a)為車床的坐標係，裝夾車刀的溜板可沿兩個方向運（yùn）動，溜板（bǎn）的縱向運動平行於主軸，定為Z軸，而溜板（bǎn）垂直於（yú）Z軸方向的水平運動，想學（xué）ug編程（chéng）請加Q群6群文件下載ug學習100G學習資（zī）料。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（xiàng）的運動，所以（yǐ）不需要規定Y軸。

　　二、坐標

　　機床：由機床生產廠家在設計機床時確定，由於（yú）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（le），機床也稱（chēng）機械或零點，是機床（chuáng）坐標係的。機床不能由用戶設（shè）定，一般位於機床（chuáng）行程的極限位置。機床的具置須參考具（jù）體型號（hào）的機床（chuáng）隨機附帶的手冊，如數控車的機床一般位（wèi）於主軸裝夾（jiá）卡盤的端麵中心點上。

　　1、機床參考點：機床參考點是相對於（yú）機床的一個特定點，它（tā）由機床廠家在硬件上設定，廠家測（cè）量出位置後輸（shū）入（rù）至NC中（zhōng），用戶不能隨意改動，機床參（cān）考點的坐標（biāo）值（zhí）小於機床的行程極限。為了（le）讓（ràng）NC係統識別機床坐標（biāo）係，就必須執行回參考點的操作，通常稱為（wéi）回零操作。或者叫返（fǎn）參操作（zuò），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（chéng）人（rén）員在編（biān）程前任意設定的，為了編程方（fāng）便，選擇工件時，應盡（jìn）可能將工件選擇（zé）在工藝定（dìng）位基準上（shàng），這樣對加（jiā）工精度有利，如數控車一般將（jiāng）工件選擇在工件右端麵的中心點。工件一旦確立，工件坐標係就確定了。編寫程序時，用戶使（shǐ）用的是工件坐（zuò）標係（xì），所以在啟（qǐ）動（dòng）機床加工（gōng）零件之前，必須對機床進行設定工件的（de）操作，以便讓NC確定工件的位置（zhì），這個操作通常稱為對刀。對刀是加工零件前（qián）一個非常重要且不（bú）可缺少的步驟，否則（zé）不但（dàn）不可能加工出合格的零（líng）件還會導致事故的發生，在數控係統中，工件甚至在一個程序中還可以進行（háng）變換，由（yóu）相應的選擇工件指令完成。工件與機床之間（jiān）的距離叫（jiào）偏置。

　　三、坐標指令

　　在加工（gōng）過程中，工件和刀（dāo）具的位（wèi）置變化關（guān）係（xì）由（yóu）坐（zuò）標指令來，坐標指令（lìng）的（de）值的大小是（shì）與工件帶符（fú）號的（de）距離值。坐標指（zhǐ）令包（bāo）括：X、Y、Z、U、V、W、I、J、K、R等。其（qí）中，通常來說X、Y、Z是坐標方式；U、V、W相對坐標方式，但在三坐標以上係統中，有相應的G指令來表示（shì）是坐標方式還是相對坐標方式，不使用U、V、W來（lái）表示（shì）相對坐標方式；I、J、K或R是表示圓弧的參數（shù）的兩種方法，I、J、K表示圓心與圓弧起點的相對坐標值（zhí），R表示圓弧的半徑。

　　Ｇ指令：

　　也稱準備功能(prepare function)指令，簡（jiǎn）稱G功能指令或G代碼，C指令確定的功能，可分為坐（zuò）標係設（shè）定（dìng）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指令由字母G和其後兩位數字組成，從GOO到G99共100種；其中（zhōng）GOO至G09可簡寫為G0至（zhì）G9

　　一下是一些常用的G指令：

　　1、G00與G01

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

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

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

　　4、G40、G41、G42 半徑補償 G40：取消刀具半徑補償

　　5、G32、G92、G76，G32：螺（luó）紋切削 G92：螺紋切削（xuē）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（duān）麵車削，徑（jìng）向粗車循環 G73：仿形粗車循環 7、主（zhǔ）軸設定指（zhǐ）令G50：主軸轉速的（de）設定 G96：恒線速度控（kòng）製 G97：主軸轉速控製（zhì）（取消恒線速度控製指令）

　　M指令：

　　1、主軸正反轉停止指令 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代碼用於插補進給（gěi）速度。

　　F代碼編（biān）程有（yǒu）兩種，每分鍾進給量編程和每轉（zhuǎn）進給量編程。在每分鍾進給（gěi）量編程中，F後的數值表示的是主軸（zhóu）每分鍾內刀（dāo）具的進給量，比如（rú）：F50，表示每分鍾進給量為50mm．值得注意的是（shì），F代碼是模（mó）態指（zhǐ）令，但一個程序中至（zhì）少應該在個插補指令（lìng）後有一個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（yī）個Ｓ代碼，由字母Ｓ加數字（zì）表示，例如：

　　1.主（zhǔ）軸的轉（zhuǎn）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，零件端麵要求恒線速度加工，因此，數控車係統（tǒng）中（zhōng），對Ｓ指令有特殊（shū）規定：端麵恒線速度切削（xuē）：如Ｎ1 Ｇ96 Ｓ1000　*其中1000是端麵的線速度，為1000m／min。速度（dù）單位因機床而異（yì），參見機床說（shuō）明書（shū）3.端麵恒線速度刪除：如Ｎ2 Ｇ97 Ｓ1000。

　　Ｔ指令

　　T指令用於所（suǒ）選用的刀具，它由字母T和後接數（shù）字組成，在同一程序中，若同時指令坐標移動指令和刀具T指令（lìng），執行順序一般（bān）為先執行T指令，但具體由機（jī）床（chuáng）廠家確定，參見機床說（shuō）明書。

　　需要（yào）指出的是：有的數控係統如發那科(FANUC O—TD)係統，刀（dāo）具指令采用字母T加（jiā）四位數字表示，四位數字的高2位表示刀具（jù）選擇號，低（dī）兩位表示刀（dāo）具偏置號。具體表示方（fāng）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，由一個地址符加上後接（jiē）四位數字組（zǔ）成，個字符或字母是具體的數控係統規定的，後接的四位數（shù）字是用戶任意取的。可以（yǐ）小於（yú）四位，但不能（néng）大（dà）於四位（wèi），根據具體數（shù）控係統要求，打頭的字符或字母一（yī）般為％、或字母Ｏ。

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

　　子程（chéng）序也有程序名，其程序名是主程序調用的入口。子程序（xù）的命名規則與主程序一樣，視不同的數控係統（tǒng）有不（bú）同的規（guī）則。

　　數控加工程序（xù）編（biān）製（zhì）的步驟

　　一、工藝方案分析

　　1. 確定加工對象（xiàng）是否適合於數控加工（gōng）（形狀較複雜、精度一致性要求高）。

　　2. 毛坯（pī）的選擇（對同一（yī）批量的（de）毛坯和質量應有一定的要求）。

　　3. 工序的劃分（盡（jìn）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（kòng）機（jī）床。

　　二、工序詳細設（shè）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（xiān）主後次、盡量減（jiǎn）少換刀）。

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

　　4. 切削參數（盡可能取高一點（diǎn））.

　　5. 走刀分配（走（zǒu）刀路線要短、次數要少、盡量避免法向切入、零件輪廓的終加（jiā）工應盡

　　可能一次連續完成（chéng））。

　　6. 工藝文件編製（zhì）（工（gōng）序卡、工具卡、走刀路線示意圖）。

　　7. 工序卡包括（kuò）：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（yǔ）規（guī）格、

　　主軸轉速（sù）、進給量及（jí）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（yàng）條曲（qǔ）線）的交點。

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

　　本（běn）身的性（xìng）質。

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

　　四（sì）、編寫數控加工程序

　　1. 用數控機（jī）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（zhì）機床調整卡，供操作者調（diào）整機床用。

　　3. 輸入程序。

　　4. 校驗（yàn）與試切。

　　數控加工生產流程

　　使用（yòng）數控機床進行零件加（jiā）工，一般包括（kuò）如下過程

　　一、審圖並確定加工要求；

　　二、決（jué）定使用何（hé）種刀（dāo）具；

　　三、確定（dìng）工件的裝夾方法和夾（jiá）具；

　　四、編寫加工程序；

　　五、打開（kāi）機床電源；

　　六、輸入程（chéng）序到（dào）機床的NC中；

　　七、裝刀、裝工件；

　　八（bā）、測量刀具長度（dù）和直徑偏置量；

　　九（jiǔ）、對齊（qí）工件和設置工件；

　　十、檢查程序(試（shì）空車，修正程序錯誤)；

　　十一、通過試切來檢查切削狀態(如有必（bì）要, 修正（zhèng）錯誤、修（xiū）正（zhèng）刀具偏置)；

　　十二、機床自動運行切削工件；

　　十三、產品完成。