數控編程基礎知識

　　數控加工程（chéng）序編製就是（shì）將加工零件的工（gōng）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（zhuāng）卸等）按運（yùn）動順序依照編程格式用（yòng）指（zhǐ）令代碼（mǎ）編寫程序單的過程。所編（biān）寫（xiě）的程序單即加工程序單。

　　數控加工的坐標係與指令係統：

　　數控加工程序（xù）的編寫方法有兩種，手工編程和自動編程，手工編（biān）程是由用戶根據加工要（yào）求，使用該機床的指令代碼手工書寫（xiě）數控程序。自動編程是由用戶（hù）運行編程軟件，輸入零件圖紙和加工參數(如進（jìn）給量、背（bèi）吃刀量、切削速度，工件材（cái）料、毛坯尺（chǐ）寸等)，由（yóu）編程軟件自動生成數控程序。兩種編程（chéng）方法各有所長。

　　一、坐標係

　　為了確定機床的運動方向和運動（dòng）距離，必須在機床上建（jiàn）立坐標係，以（yǐ）描述刀具和工件的相對（duì）位置及其變化（huà）關係。

　　數控機床的坐標軸的方法已經（jīng）標準化，我（wǒ）國在JB3051—1982中規定了各種（zhǒng）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（xì）。如圖13-4所示（shì）。

　　圖13-5(a)為車床的坐標係，裝（zhuāng）夾車刀的溜板可沿（yán）兩個方向運動，溜板的縱向運動平（píng）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Q群6群文件下載ug學習100G學習資料。定為（wéi）X軸，由於車刀刀尖安裝於工件中（zhōng）心平麵上，不需要作豎直方向的運動，所以不需要（yào）規定Y軸。

　　二、坐標（biāo）

　　機床：由機床（chuáng）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（shì）定義好的，所以一旦確定，坐標係就確定了，機床也稱機械或零點，是機床（chuáng）坐標係的。機床不能由用戶設（shè）定，一（yī）般位於機床行程（chéng）的極限位置。機床（chuáng）的具置須參考具（jù）體型號的機床隨機附帶的手冊，如數控車的機床一般位於（yú）主軸裝夾卡盤的端麵中心點上。

　　1、機床參考點（diǎn）：機床參考（kǎo）點是相對於機（jī）床（chuáng）的一個特定（dìng）點，它（tā）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（bú）能隨（suí）意改動，機床參考點的坐標值小於（yú）機床的行程極限。為了讓NC係統識別機床坐標係，就必須執行回參考（kǎo）點的操作，通常稱為回零操作。或者（zhě）叫返參操作，但並非所有的NC機床都設有機（jī）床參考點。

　　2、工件：也叫編程，它是（shì）編程人員在編程前任意設定的，為了編程方便（biàn），選（xuǎn）擇工件時，應（yīng）盡可能將工件選（xuǎn）擇在工藝定位基準上，這樣對加工精度有利，如數控車一般將工件選（xuǎn）擇在（zài）工件右端麵的中心點（diǎn）。工件一旦確（què）立，工件坐標係就確定了。編寫程序時，用戶使用的是工件坐標係（xì），所以在啟動機床加工零件之前，必須對機床進行設定工件的操（cāo）作，以便讓NC確定工件的位置，這（zhè）個操作通常稱為對刀。對刀是加工零（líng）件前一個非常重要且不可缺少的步驟，否則不但不可能加工出合（hé）格的（de）零件還會導致事故的發生，在數控係統中（zhōng），工件甚至在一個程序中還可以進行變換，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（biāo）指令

　　在加工過程中，工件和刀具（jù）的位（wèi）置變化關（guān）係由坐（zuò）標指令來，坐（zuò）標（biāo）指令（lìng）的（de）值的大小是（shì）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相對坐標方式，但（dàn）在三坐標以上係（xì）統中，有相應的G指令來表示是坐標方式還是相對坐（zuò）標方式，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（shù）的兩種方法，I、J、K表示圓心與圓弧起點的相對坐標值，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（lìng）或G代碼，C指令確定的（de）功能，可分為坐標係設定類型（xíng）、插補功能（néng）類型、刀具補償功能類型（xíng）、固定循環類型（xíng）等。

　　G指令（lìng）由字母G和其後兩位數字組成，從（cóng）GOO到（dào）G99共100種（zhǒng）；其（qí）中GOO至G09可簡寫為G0至G9

　　一下是一些常用的G指（zhǐ）令：

　　1、G00與G01

　　G00運動軌跡有直線和折（shé）線兩種，該指令隻是用於點定位，不能用於切削（xuē）加工 G01按進給速度以直線運動方式運動到指令的目標點，一（yī）般（bān）用於切削加工

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

　　3、G04(延時或暫停指令） 一般用於（yú）正反轉切換、加工盲（máng）孔、階梯孔、車（chē）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（fù）合循（xún）環

　　6、車削加工：G70、G71、72、G73，G71：軸向粗車複合循環指令 G70：精加（jiā）工複合循環 G72：端麵車削，徑向（xiàng）粗（cū）車循環 G73：仿形粗車循（xún）環 7、主軸設定指令G50：主軸轉速的設（shè）定 G96：恒線速度控製 G97：主軸轉速控製（取消恒線速度控製指（zhǐ）令）

　　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 M08、M09

　　M08：液狀切削液開 M09：切削液關

　　3、運（yùn）動停止 M00、M01、M02、M30

　　M00：程序暫停 M01：計劃停止 M02：機床複位 M30:程（chéng）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代碼用於插（chā）補進給速度。

　　F代碼編程有兩種，每分鍾進給（gěi）量編程（chéng）和每轉（zhuǎn）進給量編程。在每分（fèn）鍾進給量編程中，F後的數值表示的是主軸每分（fèn）鍾內刀具的進給量，比如：F50，表示每分鍾進給量為50mm．值得注意的是，F代碼是模態指令（lìng），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（lì）：G1 X30 F60

　　Ｓ指令

　　Ｓ指令用於主（zhǔ）軸的旋轉速度（dù），一個程序段內隻能含有一個Ｓ代碼，由字（zì）母Ｓ加數字表示，例如：

　　1.主（zhǔ）軸的轉速是400r／min，則相應的指令為S400。

　　2.在數控車（chē）係統中，根據加工工藝要（yào）求，零件端麵要（yào）求恒線速度加工，因此，數控車係統中，對Ｓ指令有（yǒu）特（tè）殊規定：端麵恒線速度切削：如Ｎ1 Ｇ96 Ｓ1000　*其中1000是端麵的線速（sù）度（dù），為1000m／min。速度單位因（yīn）機床（chuáng）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指令用於所選用的刀具，它由（yóu）字母（mǔ）T和（hé）後接（jiē）數字組成，在同一程序中，若同時指令坐標移動指令和（hé）刀具T指令，執行順序一（yī）般為先執行T指令，但（dàn）具體由機床廠家確定，參見機床（chuáng）說明書。

　　需要指出的是：有的數控係統如發那科(FANUC O—TD)係統，刀具指令采用字母T加四位數字表示，四位數字的高2位表（biǎo）示刀具選擇號，低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（hào）刀補。

　　程序名 ：

　　程序名是數控程序必不可少的（de）行，由一個地址符加（jiā）上後接四（sì）位數字組成，個字（zì）符或字母是具體的數控係統（tǒng）規定的，後接的四位數（shù）字是用戶任意取的。可以小（xiǎo）於（yú）四位，但不能（néng）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（shì）合法的程序名.

　　子（zǐ）程（chéng）序也有程序名（míng），其程序名是主程（chéng）序調用的入口。子程序（xù）的命（mìng）名規則與主程序（xù）一樣，視不同的數控係統有不同的規則。

　　數控加工程（chéng）序編製的步驟

　　一、工藝方案分析

　　1. 確定加工對（duì）象是否適合（hé）於數控加工（gōng）（形狀較複雜、精度（dù）一致（zhì）性要求高（gāo））。

　　2. 毛坯的選擇（對（duì）同一批量的（de）毛坯和質量應有一定的要求）。

　　3. 工（gōng）序的劃分（盡可能采用一次裝夾、集中（zhōng）工序的加工（gōng）方法）。

　　4 .選用適合的數控機床。

　　二、工（gōng）序詳細設計

　　1. 工件的定位與夾緊。

　　2. 工序劃分（fèn）（先粗後精、先麵後孔、先主後次、盡量（liàng）減少換刀）。

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

　　4. 切（qiē）削參數（盡可能取高一（yī）點）.

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

　　可能一次連續完成）。

　　6. 工藝文件編製（工序卡、工具（jù）卡、走（zǒu）刀路線示意圖）。

　　7. 工序卡包括：工步與走刀的序號、加工部位與（yǔ）尺寸、刀號（hào）及補償號刀具型式與規格、

　　主軸轉速、進給量及工時等。

　　三、運動軌跡的坐標值計算

　　1. 基點：兩個幾何元（yuán）素（線、弧及樣條曲線）的交點。

　　2. 節點：對非圓曲線用圓（yuán）弧段來逼近，節點數的多少取決於逼近誤差（chà）、逼近方法及曲線

　　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（dài）碼（G、S、M）與程序格式，編寫加工（gōng）程序。

　　2. 編製機床調整卡，供（gòng）操作（zuò）者調整機床用。

　　3. 輸入（rù）程序。

　　4. 校驗與試切。

　　數控加工生產流程

　　使用數控機床進行零件（jiàn）加工，一般包括如下過程

　　一（yī）、審圖並確定加工要求；

　　二、決定使用何種刀具；

　　三、確（què）定工件的裝夾方法和夾具；

　　四、編（biān）寫加工程序；

　　五、打開機床電源；

　　六、輸入程序到機床的NC中；

　　七、裝刀（dāo）、裝工件；

　　八、測量刀具長度和直徑偏（piān）置量；

　　九、對齊工件和設置工件；

　　十、檢查程序(試空車，修正（zhèng）程序錯誤)；

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

　　十二、機（jī）床自動運行切削工件；

　　十三、產品完成。