數控編程基礎知識（shí）

　　數控加工程序編製就是將加工零件的工藝過程、工（gōng）藝參數、工件尺寸、刀（dāo）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（dòng）順序依照（zhào）編程（chéng）格式用指令代碼編寫程序單的過程（chéng）。所編寫的程序單即加工程序單。

　　數控加工的坐標（biāo）係與指令係統：

　　數（shù）控加工程序（xù）的編寫方法有兩種，手工編程和自動編程，手工（gōng）編（biān）程是（shì）由用戶根據加工要求，使用該機床的指令代碼手（shǒu）工書寫數控（kòng）程序。自動編程是由用（yòng）戶運（yùn）行編程軟件，輸入零件圖紙和加工參（cān）數(如進給量、背吃刀量、切削速度（dù），工件材料、毛坯尺寸等)，由編（biān）程軟件（jiàn）自動生成數控（kòng）程序（xù）。兩種編程方法各有所長。

　　一、坐標係

　　為了確定機床的（de）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（jí）其變化關係。

　　數控機床的坐標軸的方法已經標準（zhǔn）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（biāo）係中X、Y、Z三個直線坐標軸和A、B、C三個回轉坐標軸的（de）關係。如圖13-4所示。

　　圖13-5(a)為車床的坐標係（xì），裝夾車刀的溜板可沿兩個（gè）方（fāng）向運動（dòng），溜板的縱向（xiàng）運（yùn）動平行於主軸，定為Z軸，而溜板垂直於（yú）Z軸方向的水平運動，想學ug編程請加Q群6群文件（jiàn）下載ug學習100G學習資料。定為X軸，由於車刀刀尖安（ān）裝於（yú）工件中心平麵上，不（bú）需要作豎直方向的運動（dòng），所以不需（xū）要規定Y軸。

　　二、坐標

　　機床：由機床生產廠家在設計機床（chuáng）時確定，由於數控機床的各（gè）坐標軸的正方向是定（dìng）義好的，所以一旦確定，坐標係就確（què）定了，機床也稱機械或零點，是（shì）機床坐標係的。機床不能由用戶設定，一般位於（yú）機床行程的極（jí）限位置。機床的具置須參考具體（tǐ）型號的機床隨機附帶的（de）手冊，如數控（kòng）車的機床一（yī）般位於主軸裝夾卡盤的端麵中心點（diǎn）上。

　　1、機床參考點：機床參考點是相（xiàng）對於機床（chuáng）的一個特定點，它由機床廠家在硬件上設定（dìng），廠家測（cè）量（liàng）出位置後輸入至NC中（zhōng），用戶不（bú）能隨意改動，機床參考點的坐標值小於機床（chuáng）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作，通常稱為回零操作（zuò）。或者叫返參操（cāo）作，但並非所有（yǒu）的NC機床都設（shè）有機床參考點。

　　2、工件：也叫編程，它（tā）是（shì）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（jiāng）工件選擇在工藝定位基準上，這樣對加工（gōng）精度有利，如數控（kòng）車一般將工件選擇（zé）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，用戶使用的是（shì）工件坐標係，所以在啟動機床加工零件之前，必須對機床進行設（shè）定工件的操作，以便讓（ràng）NC確定工件的位置，這個操作通常稱為對刀。對刀是加工零件前一（yī）個非常重要且不可缺少的步驟，否則不但不（bú）可（kě）能加工出合格的（de）零件還會導（dǎo）致事故的發（fā）生，在數（shù）控（kòng）係統中，工件（jiàn）甚至（zhì）在（zài）一個程序中（zhōng）還可以進行變換，由相應的選擇工件指令完成。工（gōng）件與機床之間的距離叫（jiào）偏（piān）置。

　　三、坐標指令

　　在加工過程中（zhōng），工件和（hé）刀具的（de）位置變化關係由坐標指令來，坐標指令的（de）值的大小是與工件帶符號的距離值（zhí）。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相對坐標方式，但在（zài）三坐標以上係統中，有相（xiàng）應的G指令來表示是坐標方式還是相對坐標方（fāng）式，不（bú）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（de）參數的兩種方法，I、J、K表示（shì）圓心（xīn）與圓弧起點的（de）相對坐標值，R表示圓弧的半徑。

　　Ｇ指令：

　　也稱準（zhǔn）備功能(prepare function)指令，簡稱G功能指令或G代碼，C指令確（què）定的功能，可（kě）分為坐標係設（shè）定類（lèi）型、插補功能類型、刀具補償功能類型、固定循（xún）環類（lèi）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（yùn）動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（àn）進給速度以直線運動方式運動到指令的（de）目標點，一般用於切削（xuē）加工

　　2、G02與G03 G02:順時針圓弧插補 G03:逆時（shí）針（zhēn）圓弧插補

　　3、G04(延時或暫停（tíng）指令） 一般用於正反轉切（qiē）換、加（jiā）工盲孔、階（jiē）梯孔、車削切槽

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

　　5、G32、G92、G76，G32：螺（luó）紋切削 G92：螺紋切（qiē）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（xiàng）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（chē）循環（huán） G73：仿形粗車（chē）循環（huán） 7、主（zhǔ）軸設定（dìng）指令G50：主軸轉速的設定 G96：恒線速度控製 G97：主軸轉速控製（zhì）（取消恒線速（sù）度（dù）控製指令）

　　M指令：

　　1、主（zhǔ）軸正反轉停止指令 M03、M04、M05

　　M03：主軸正傳 M04：主軸反轉 M05：主（zhǔ）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（chéng）序

　　F指令

　　F代碼（mǎ）用於（yú）插補進給速度。

　　F代碼編程有兩種，每分鍾進給量編程和每轉進給量編程。在（zài）每分鍾進給量編程中，F後的數值表示的是主軸每分鍾內刀具的進給量，比如：F50，表（biǎo）示每分鍾進給量為（wéi）50mm．值得（dé）注意的是，F代碼是模態指令，但一個程序中至少應（yīng）該在個（gè）插補指令後有（yǒu）一個F指令，例：G1 X30 F60

　　Ｓ指令

　　Ｓ指（zhǐ）令（lìng）用於主軸的旋轉速度，一個程序段內隻能含有一個Ｓ代碼，由字母Ｓ加（jiā）數字表示，例如：

　　1.主軸的轉速是400r／min，則相應的指令為S400。

　　2.在數控車（chē）係統中，根據加（jiā）工（gōng）工藝要求，零件端麵要求恒（héng）線速度（dù）加工，因此，數控車係統中，對Ｓ指令有特殊規定：端麵恒線速度切削（xuē）：如Ｎ1 Ｇ96 Ｓ1000　*其中1000是端麵的（de）線速度，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（zhǐ）令用於所選用的刀具，它由字母T和後接數字組（zǔ）成，在同一程序中，若同時指令坐標移動指令和刀（dāo）具T指令，執行順序一般為先執行（háng）T指令（lìng），但具體由機床廠家確定，參見機床說明書（shū）。

　　需（xū）要指出的是：有的數（shù）控（kòng）係統如發那科(FANUC O—TD)係統，刀（dāo）具指令采用字母（mǔ）T加四位（wèi）數字表示，四（sì）位數字的高2位表（biǎo）示刀具選擇號，低兩（liǎng）位表（biǎo）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（míng） ：

　　程序名是數控程序必不可少的行（háng），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（wèi）數字是用戶任（rèn）意取的。可以小於四（sì）位，但不能大於四位（wèi），根據具體數控係統要求（qiú），打頭的字符或字母一（yī）般為％、或字母Ｏ。

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

　　子程序也有程（chéng）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，視不同的數控（kòng）係統有不同的規則。

　　數控（kòng）加工程序編製（zhì）的步（bù）驟

　　一、工藝方案分析

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

　　2. 毛（máo）坯的選擇（zé）（對同一批量的毛坯和質（zhì）量應有一定（dìng）的要求）。

　　3. 工（gōng）序的劃分（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。

　　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（hòu）孔、先主後（hòu）次、盡量減少換刀）。

　　3. 刀具選擇（應符合標準刀具係（xì）列（liè）、較高的剛性和耐（nài）用度、易換易調）。

　　4. 切削參數（盡可能（néng）取高一點（diǎn））.

　　5. 走刀分配（pèi）（走刀路線要短、次數要少、盡量避免法向切（qiē）入、零件輪廓的（de）終加工（gōng）應（yīng）盡

　　可能一次連續完成（chéng））。

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

　　7. 工序卡包括：工步與（yǔ）走刀的（de）序號（hào）、加工部（bù）位（wèi）與尺寸、刀號（hào）及補償號刀具（jù）型式與規格、

　　主軸轉（zhuǎn）速、進給量（liàng）及（jí）工時等（děng）。

　　三、運動軌跡的坐標值計算

　　1. 基點：兩個幾何元素（線、弧及樣（yàng）條曲線）的交點。

　　2. 節點：對非圓曲線用（yòng）圓弧段來逼近，節點數的多少取決於逼近誤差、逼近（jìn）方法及曲（qǔ）線

　　本身的性質。

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

　　四、編寫數控加工程（chéng）序

　　1. 用數控機床規定的指令代碼（G、S、M）與程（chéng）序格（gé）式，編寫加工程序。

　　2. 編（biān）製機床調整卡（kǎ），供操（cāo）作者調整（zhěng）機床用。

　　3. 輸入程序。

　　4. 校驗與試切（qiē）。

　　數控加工生產流程

　　使用數控機床（chuáng）進行零件加工，一（yī）般包括如下過程（chéng）

　　一、審圖並確定加工要求；

　　二、決定（dìng）使用何種刀具（jù）；

　　三、確定（dìng）工件的裝夾方法和夾具；

　　四、編寫加工程序；

　　五、打（dǎ）開機床電源；

　　六、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、對齊工件和設置工件；

　　十、檢查程序(試空車，修正程序錯誤)；

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

　　十二（èr）、機床自動運行切削工件；

　　十三（sān）、產品完（wán）成。