數控編程基（jī）礎知識（shí）

　　數控加（jiā）工程序編製就（jiù）是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（lìng）代碼編寫（xiě）程序單的過程。所編寫的程（chéng）序單即加工程（chéng）序（xù）單。

　　數控加工的坐標係與指令係統：

　　數控（kòng）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（chéng）是由用戶根據加工要求，使用該機床的（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程（chéng）軟件，輸入零件圖紙和加工參（cān）數(如進給量（liàng）、背吃刀量、切削（xuē）速度，工件材料、毛坯尺寸（cùn）等)，由編程軟件自動生成數控程序。兩種編程方法各有所長。

　　一、坐標係

　　為了確定機床的運動方（fāng）向和運動距離，必（bì）須在機床上建立坐標係，以描述刀具和工件的（de）相對位置及其變化關係。

　　數控（kòng）機床的坐標軸（zhóu）的方法已經標準化，我國（guó）在JB3051—1982中規定了各種數控機床的坐標軸和運動方向，它按（àn）照（zhào）右手（shǒu）法則規定了直角坐（zuò）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（guān）係。如圖13-4所示。

　　圖13-5(a)為車床的坐標（biāo）係，裝夾車刀（dāo）的溜板（bǎn）可沿兩（liǎng）個方向運動，溜板（bǎn）的縱向運動（dòng）平行於主（zhǔ）軸，定為Z軸，而溜板垂（chuí）直於Z軸方向的水平運動，想學ug編（biān）程請加Q群6群文件下載ug學習（xí）100G學習（xí）資料。定為X軸，由於車刀刀尖安裝於工件中心平麵上，不需要作豎直方向的運動，所以（yǐ）不（bú）需要規定Y軸。

　　二、坐標

　　機床：由機床生產廠（chǎng）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（xì）就確定了，機（jī）床（chuáng）也稱機械或零點，是機床坐標係的。機床不（bú）能由用戶設定，一般位於機床行程的極限位（wèi）置（zhì）。機床的具置須參考具體（tǐ）型（xíng）號的（de）機床隨（suí）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（miàn）中心點上。

　　1、機床參考點：機床參考點是相對於機床的一個特定點，它由（yóu）機床廠家在硬件上設定，廠家測量出位置後輸入至NC中，用戶不能隨意改動，機床參考點（diǎn）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（zhí）行回參考點的操作，通常稱（chēng）為回（huí）零操作。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（qián）任意設定的，為了編程方便，選擇工（gōng）件時，應盡可能將（jiāng）工件選擇在工藝定（dìng）位基準上，這樣對加工精度有（yǒu）利，如數控車一般將工件選擇在工件右端麵（miàn）的中心點。工（gōng）件一旦確立，工件坐標係就確定了（le）。編寫程序時，用戶使用的是工件坐標係，所以在啟動機床加工零件之前，必須對（duì）機床進行設（shè）定（dìng）工件的操（cāo）作，以（yǐ）便讓NC確定工件（jiàn）的（de）位置，這（zhè）個操作通常稱（chēng）為對（duì）刀。對刀是加工零件前一個非常（cháng）重要且不可缺少的（de）步驟，否（fǒu）則不但不可能加工出合格的零件還會導致事故的發生，在數控係（xì）統中，工件甚至在一個程序中還（hái）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（lí）叫偏置。

　　三、坐標指令

　　在加工過程中，工件（jiàn）和刀具的位置變化關係由坐標指（zhǐ）令來，坐標指令的值的大小是與工件帶（dài）符號的距離值。坐標指（zhǐ）令包括：X、Y、Z、U、V、W、I、J、K、R等。其中，通（tōng）常來說（shuō）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指令來表示是坐標方式還是相對（duì）坐標方式（shì），不使用U、V、W來（lái）表示相（xiàng）對坐標方式；I、J、K或R是表示圓弧的參數的兩（liǎng）種方法，I、J、K表示圓心與圓弧起點（diǎn）的相對坐標值，R表示圓弧的半徑。

　　Ｇ指令：

　　也（yě）稱準（zhǔn）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（lèi）型、插補功能類型（xíng）、刀具補償功能類型、固定循環類型等。

　　G指令由字母G和其後兩位數字組成，從GOO到G99共100種（zhǒng）；其中GOO至G09可簡寫（xiě）為G0至G9

　　一下是一些常（cháng）用的G指令：

　　1、G00與G01

　　G00運動軌跡（jì）有直線和折線兩種，該指令隻是用（yòng）於（yú）點定位，不能用於切削加工 G01按進給速度以直線運動方式運動（dòng）到指令的目標點，一般用於切削加工

　　2、G02與G03 G02:順（shùn）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：螺紋切削 G92：螺（luó）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（xún）環指令 G70：精加工複合循環（huán） G72：端麵車削，徑向粗車（chē）循環 G73：仿形粗車（chē）循環 7、主軸設定指（zhǐ）令G50：主軸轉速的設定 G96：恒線速（sù）度控製 G97：主軸（zhóu）轉速（sù）控製（zhì）（取消恒線速度控（kòng）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（qiē）削液開關 M08、M09

　　M08：液狀切削液開 M09：切（qiē）削液關（guān）

　　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（dài）碼用於插補進（jìn）給速（sù）度。

　　F代碼編程有兩種，每分（fèn）鍾進給量編程和每轉進給量編程。在每分（fèn）鍾進給量編（biān）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，表示每分鍾進給量為50mm．值得注意的是，F代碼是模態指令，但一個（gè）程序中至少應（yīng）該在（zài）個插補指令後有一個F指令，例：G1 X30 F60

　　Ｓ指令

　　Ｓ指令用於主軸（zhóu）的旋轉速度，一個程序段內隻能含有一個Ｓ代碼，由字母Ｓ加數字表示，例如：

　　1.主軸的轉速是400r／min，則相（xiàng）應的指令為S400。

　　2.在數控車係（xì）統中，根據加工工藝要求，零（líng）件端麵要求恒線速度加工，因此，數控車係統中，對Ｓ指令有特殊規定：端麵恒線速度（dù）切削：如Ｎ1 Ｇ96 Ｓ1000　*其中1000是端麵的線速度，為1000m／min。速度單位因機床而異，參（cān）見機床（chuáng）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（yòng）的刀具，它（tā）由（yóu）字（zì）母T和後接數字組成，在同一程序中，若同時指令坐（zuò）標移動指令（lìng）和刀（dāo）具T指令，執行順序一般為先執行T指令（lìng），但具體由機床廠家確定，參見機床說明書。

　　需要指出的是：有的數控係統如發那科(FANUC O—TD)係（xì）統（tǒng），刀具指令采用字母T加四位數字（zì）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號。具體表示（shì）方法見機（jī）床說（shuō）明書。如：T0102表示（shì）一號刀（dāo），二號刀補。

　　程序名 ：

　　程序名是數控（kòng）程序必（bì）不可少的行，由一個地（dì）址符加上（shàng）後接四位數字組成，個字符或字母是具（jù）體的數控係統（tǒng）規定（dìng）的，後接的四位數字是用戶任意取的（de）。可以小於四（sì）位（wèi），但不能大於四位，根據具（jù）體數控係統要求，打（dǎ）頭的字符或字（zì）母一般為％、或字母Ｏ。

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

　　子程序也有（yǒu）程序名，其（qí）程序名是主程序調用的入口。子程序的命名規則與主（zhǔ）程序一樣，視不同的數控係統（tǒng）有不同的規則。

　　數（shù）控加工程序編製的步驟

　　一、工藝方案分析（xī）

　　1. 確定加工對象是否適合於數控（kòng）加工（形狀較複雜、精（jīng）度一致性要求高）。

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

　　3. 工序的劃（huá）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（de）數控機床。

　　二、工序詳（xiáng）細設計

　　1. 工件的定（dìng）位與夾緊。

　　2. 工序劃分（先粗後精、先麵後孔（kǒng）、先（xiān）主（zhǔ）後次、盡量減少換（huàn）刀）。

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

　　4. 切（qiē）削參數（盡可能取高一點）.

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

　　可能一（yī）次（cì）連續完成（chéng））。

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

　　7. 工序卡包括（kuò）：工（gōng）步與走刀的序號、加（jiā）工部位與（yǔ）尺寸、刀號及補償（cháng）號刀具（jù）型式與規格、

　　主軸轉速、進給量及工時等。

　　三（sān）、運動軌跡的坐標值計算

　　1. 基點：兩個幾（jǐ）何元素（線、弧及樣條曲線）的交點。

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

　　本身的性質。

　　3. 輔助計算：刀具的引入與退（tuì）出路線的坐（zuò）標值計算，坐標（biāo）係的計算（值、增量值（zhí））。

　　四、編寫數控加工程序

　　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. 編製機床調整（zhěng）卡，供操作者（zhě）調整機床用。

　　3. 輸入程序。

　　4. 校驗與試切（qiē）。

　　數控加工生產流程

　　使用數控機床進（jìn）行零件加工，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（fǎ）和夾具；

　　四、編寫加工程（chéng）序；

　　五、打開機床電源；

　　六、輸入程（chéng）序到機床的NC中；

　　七、裝刀、裝工件；

　　八、測（cè）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（chē），修正程序錯誤)；

　　十（shí）一、通過試切來檢查切削狀態(如有必要, 修正錯誤（wù）、修正刀具偏置)；

　　十二、機床自動運行切（qiē）削工（gōng）件；

　　十三（sān）、產品完成。