數控編程基礎知識

　　數控加工程序編製就是將（jiāng）加工零件（jiàn）的工（gōng）藝過程、工藝參數、工件尺寸（cùn）、刀具位移（yí）的方向及其它輔助動（dòng）作（如換刀、冷卻、工件的裝卸（xiè）等）按運動順序依照編程格式用指令代碼編寫（xiě）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（zuò）標係與指令係統（tǒng）：

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

　　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（xì），以描述刀（dāo）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中規定了各種數（shù）控機床（chuáng）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三個直線坐標軸和（hé）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，裝夾車刀的溜（liū）板可沿兩（liǎng）個方向運動，溜板的（de）縱向運動平行於主軸，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群文件下載ug學習100G學習（xí）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（shù）直方向的運動，所以不需（xū）要規定Y軸。

　　二、坐標

　　機（jī）床（chuáng）：由（yóu）機床（chuáng）生產廠家在設計機床時確定，由（yóu）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（xì）就確定了，機床（chuáng）也稱機械或（huò）零點，是機（jī）床坐標係（xì）的。機床不能由用戶設定，一般位於機（jī）床行程的極限位置（zhì）。機床的（de）具置須參考具體型號的機（jī）床隨機附帶的手冊，如數控車的機床一般位於主軸裝夾卡盤的端麵中心點（diǎn）上。

　　1、機床參考點（diǎn）：機床參考（kǎo）點（diǎn）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（zhōng），用戶不能隨意改動，機床參考點的（de）坐標值小於機床的行程極限。為了讓NC係統識別機床坐標（biāo）係，就必須執行回參考點的操作，通（tōng）常稱為回零操作（zuò）。或者叫（jiào）返參操作，但並非所有的NC機床都設有機床參（cān）考（kǎo）點。

　　2、工件：也叫編程，它是（shì）編程人員在編程前任意設（shè）定的，為了編程方便，選擇工件時，應盡可能（néng）將工件選擇在（zài）工藝定位基準上，這（zhè）樣對加工精度有利（lì），如數控車一般將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（jiù）確定了。編（biān）寫程序時（shí），用戶使（shǐ）用（yòng）的是工件坐標係，所以在啟動機床加工零件之前（qián），必須對機床進（jìn）行設定工件的操作，以便讓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個非常重要且不可缺少的（de）步驟，否則不但不可能加工出合格的零件還會導致事故的發生（shēng），在數控係統中，工件甚至（zhì）在一個程序中還可（kě）以進行變換，由相應的選擇工件指令完成。工件與機床之間的距離叫偏置。

　　三、坐標指令

　　在加工過程中，工件和刀具的位置變化（huà）關係由坐標指令來，坐標指令的值的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（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（biāo）以上係統中，有相應（yīng）的G指令來表示是坐標方式還（hái）是（shì）相對坐標方式，不使用U、V、W來（lái）表（biǎo）示相對坐標方式；I、J、K或R是表示圓弧的參數的兩種方（fāng）法，I、J、K表示圓心與圓弧起點的相對坐（zuò）標值（zhí），R表示圓弧的半徑。

　　Ｇ指令：

　　也稱準備功能(prepare function)指令，簡稱G功能指令或G代碼，C指令確定（dìng）的功能，可分（fèn）為坐標係設定類型、插補功（gōng）能類型、刀具補償功能類型、固定循環類（lèi）型等。

　　G指令由字母G和其（qí）後兩位（wèi）數字組成，從（cóng）GOO到G99共100種；其中GOO至G09可簡寫為G0至G9

　　一下是一些常用的G指令：

　　1、G00與G01

　　G00運動軌（guǐ）跡有直線（xiàn）和折線兩種，該（gāi）指令（lìng）隻是用（yòng）於點定位，不能用於切削加工 G01按進給速度以直線（xiàn）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（chā）補 G03:逆時針圓弧插補

　　3、G04(延時或暫停指令） 一般用於（yú）正反轉切（qiē）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：螺紋切削 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，徑向粗車循環 G73：仿形粗車循環 7、主軸設定指令（lìng）G50：主軸轉速的（de）設定 G96：恒線速度控製 G97：主軸轉速控（kòng）製（zhì）（取消恒線速度控製指令）

　　M指令：

　　1、主軸正反轉停（tíng）止指（zhǐ）令 M03、M04、M05

　　M03：主軸正傳（chuán） M04：主軸反轉 M05：主軸停止

　　2、切削液（yè）開（kāi）關 M08、M09

　　M08：液狀切削液開 M09：切（qiē）削液關

　　3、運動停止（zhǐ） M00、M01、M02、M30

　　M00：程序暫停 M01：計劃停（tíng）止 M02：機（jī）床複位 M30:程序結束，指針返回（huí）到開頭

　　4、M98：調（diào）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（sù）度。

　　F代碼編程有兩種，每分鍾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後的數值表示的是主（zhǔ）軸每分鍾（zhōng）內刀具的進給量，比如：F50，表示（shì）每分鍾進給（gěi）量為50mm．值得注意的是，F代碼是模（mó）態指令（lìng），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指令用於主（zhǔ）軸的旋轉（zhuǎn）速度，一個程序段內（nèi）隻能含有一個Ｓ代碼，由字母Ｓ加數字表示（shì），例如：

　　1.主軸的轉速（sù）是400r／min，則相應的指令為S400。

　　2.在數（shù）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（kòng）車係統（tǒng）中，對（duì）Ｓ指令有特殊規定：端麵恒線速度切削：如Ｎ1 Ｇ96 Ｓ1000　*其中1000是（shì）端麵（miàn）的線速度，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（shān）除（chú）：如Ｎ2 Ｇ97 Ｓ1000。

　　Ｔ指令

　　T指令用於所選用的刀具，它由字母（mǔ）T和後（hòu）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（lìng），但具（jù）體（tǐ）由機床（chuáng）廠家確定，參見機床說（shuō）明書。

　　需（xū）要指出的是：有的（de）數控係（xì）統如發那科(FANUC O—TD)係（xì）統，刀具指令采用（yòng）字母T加四位數字（zì）表示，四位數字的高2位（wèi）表（biǎo）示（shì）刀具選擇號，低兩位表示刀具偏置號。具體表示方法見機（jī）床說明書。如：T0102表示一號刀，二號刀補。

　　程序名 ：

　　程序名（míng）是數控程序必不可少的行，由一個地址符（fú）加上後（hòu）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（yì）取的。可以小於四（sì）位，但不（bú）能大於四位，根據具體數控係統要求，打頭的字符或字母一般為％、或字母Ｏ。

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

　　子程序也有（yǒu）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樣，視不同的數控係統有不同的規則。

　　數控加工（gōng）程序編（biān）製的步驟

　　一、工藝方案（àn）分析

　　1. 確定加工對象是否適合於數控加工（形狀（zhuàng）較複雜、精（jīng）度一（yī）致性要求（qiú）高）。

　　2. 毛坯的選擇（對同一批量的毛坯和質量應有一定的（de）要求）。

　　3. 工序的劃分（fèn）（盡可能采用一次裝夾、集中工序的加工方法）。

　　4 .選用適合的數控機床。

　　二、工序詳細設計

　　1. 工件的（de）定位與夾緊。

　　2. 工序劃分（先粗後精、先麵後孔、先主後次、盡（jìn）量減少換刀）。

　　3. 刀具（jù）選擇（應符合（hé）標準刀具係（xì）列、較高（gāo）的剛性和耐用度、易換易調）。

　　4. 切削參數（盡可能取高一點）.

　　5. 走刀分配（走刀路（lù）線要短、次數要少、盡量（liàng）避免（miǎn）法向切入（rù）、零件輪廓的終加工應盡

　　可能一次連續完成）。

　　6. 工藝文件編製（工序卡、工具卡、走刀路線示意圖）。

　　7. 工（gōng）序卡包括：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、進給量及工時等。

　　三、運動軌跡的坐標（biāo）值計（jì）算

　　1. 基（jī）點（diǎn）：兩個幾何元素（線、弧及樣條曲線（xiàn））的交點。

　　2. 節點（diǎn）：對非圓曲線用圓弧段來（lái）逼近，節點數的多少取（qǔ）決於逼近誤差、逼近方（fāng）法及曲線

　　本身的性質。

　　3. 輔助計算：刀具的（de）引入與（yǔ）退出（chū）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（yòng）數控機（jī）床規定的指（zhǐ）令代碼（G、S、M）與程（chéng）序格式，編寫加工程序。

　　2. 編製機床調整卡（kǎ），供操作者調整機床用（yòng）。

　　3. 輸（shū）入程序。

　　4. 校驗與試切。

　　數控（kòng）加工生產（chǎn）流程

　　使（shǐ）用數控機床進行零件加工，一般包括（kuò）如下過程（chéng）

　　一、審（shěn）圖並確定加工要求；

　　二（èr）、決定使用何種刀具；

　　三、確（què）定工件的裝夾方法和夾（jiá）具；

　　四、編寫加工程序；

　　五、打（dǎ）開機床電源；

　　六（liù）、輸入程序到機床的NC中（zhōng）；

　　七、裝刀、裝工件（jiàn）；

　　八、測量刀具長度和直徑偏置量；

　　九（jiǔ）、對齊工件（jiàn）和設置工件；

　　十、檢查（chá）程（chéng）序(試（shì）空車，修（xiū）正程序錯誤)；

　　十一、通（tōng）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、機床自動運行切削工件；

　　十三、產品完成。