數（shù）控編程基礎知識

　　數控加工程序（xù）編製就是將加工零件的工藝過（guò）程（chéng）、工藝參數、工（gōng）件尺寸、刀具位移的方向及其它輔助動作（如換刀、冷（lěng）卻、工件的裝卸（xiè）等）按運動順序（xù）依（yī）照（zhào）編程（chéng）格式用指令代碼編寫程序單的過程。所編寫（xiě）的程序單即加工程序單。

　　數控加工的坐標係與指令係（xì）統：

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

　　一、坐標（biāo）係

　　為了確定機（jī）床的（de）運動方向和運動距離（lí），必（bì）須在機（jī）床上建立坐（zuò）標係，以描述刀具和（hé）工件的相對位置及其變（biàn）化（huà）關係（xì）。

　　數控機床的坐標軸的方法已經標準化，我國在（zài）JB3051—1982中規定了各（gè）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係中X、Y、Z三個（gè）直線坐標軸和A、B、C三個回轉坐標軸的關係。如圖13-4所示。

　　圖13-5(a)為車床的坐（zuò）標係（xì），裝（zhuāng）夾車刀的溜板可沿兩個方向運動，溜板的縱（zòng）向運動平行於主軸，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（qǐng）加Q群（qún）6群文件下載ug學習（xí）100G學習（xí）資料（liào）。定為X軸，由於車刀刀尖安裝於工件中心平（píng）麵上，不需要作豎直方向的運動（dòng），所以（yǐ）不需（xū）要規定Y軸。

　　二、坐標

　　機（jī）床：由機床生產廠家在設計機床時確定，由於數（shù）控（kòng）機床的（de）各坐標軸的（de）正方向是定義好的（de），所以一旦確定，坐（zuò）標係就確定了，機床也稱機械或零（líng）點，是（shì）機（jī）床（chuáng）坐標係的。機床不能由用戶設定，一（yī）般位於機床行程的極限位置。機床的具置須參考具體型號的機床隨機附帶的手冊，如數控（kòng）車的（de）機床（chuáng）一般位（wèi）於主軸裝夾卡盤的端麵中心點上。

　　1、機床參考點：機床參考點是相對於機床的一個特定（dìng）點，它由機床廠（chǎng）家在硬件上設（shè）定，廠（chǎng）家測量出位置後輸入至NC中，用戶（hù）不能隨意改動，機（jī）床參考點的坐標值小於機床的行程極限。為了讓NC係統識別機床坐標係（xì），就必（bì）須執（zhí）行回參考點的操作（zuò），通常稱為回零操（cāo）作。或者叫返參操作，但並非所有的（de）NC機床都設有機床參考點。

　　2、工件（jiàn）：也叫編程，它是編程人員在編程前任意設定的，為了編（biān）程方便，選擇工件時，應盡可能將工件選擇在工藝定位（wèi）基（jī）準（zhǔn）上，這樣對加工精（jīng）度有利，如數控車一般將工件選擇在工件右端麵的中（zhōng）心點。工件一旦確立，工件坐標係（xì）就確定了。編寫程序時，用戶使（shǐ）用（yòng）的是工件坐標係，所（suǒ）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作，以便讓NC確定工件的位置，這個操作通常稱為（wéi）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）可能加工出合格的零件還會導致（zhì）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（jìn）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（gōng）過程中，工件和刀具的位置變（biàn）化（huà）關係由坐標（biāo）指令（lìng）來，坐標指令的值的大小是與工件帶符號的距（jù）離值。坐（zuò）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（duì）坐標方式，但在三坐標以上係統中，有相應的G指令來（lái）表（biǎo）示是坐標（biāo）方式還是相對坐標方式，不使用U、V、W來表示相對坐標方式（shì）；I、J、K或（huò）R是表示圓弧（hú）的參數的兩種方法，I、J、K表（biǎo）示圓（yuán）心與圓弧起點的相對坐標值，R表示（shì）圓弧的半（bàn）徑。

　　Ｇ指令：

　　也稱準備功能（néng）(prepare function)指令，簡稱G功能指（zhǐ）令或G代碼，C指令確定的功能，可分為（wéi）坐標係設定（dìng）類（lèi）型、插補功能類型、刀具補償功能類型、固定循（xún）環類型等。

　　G指令（lìng）由字母G和其後兩位（wèi）數字（zì）組（zǔ）成，從GOO到G99共100種（zhǒng）；其中GOO至G09可簡寫為G0至G9

　　一下是一（yī）些常用的G指令：

　　1、G00與G01

　　G00運（yùn）動軌跡有直線和（hé）折線（xiàn）兩種，該指令隻是（shì）用於點定位（wèi），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）正反轉切換、加（jiā）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（qiē）削固定循環 G76：螺紋切削複合循環

　　6、車削加工（gōng）：G70、G71、72、G73，G71：軸向粗車複合循（xún）環（huán）指令 G70：精（jīng）加工複合循環 G72：端麵（miàn）車削，徑向粗車循環（huán） G73：仿形粗車循環 7、主軸設定指令G50：主軸轉（zhuǎn）速的設定 G96：恒線速度控製 G97：主（zhǔ）軸轉速（sù）控製（取消（xiāo）恒線速度控（kòng）製指令）

　　M指令：

　　1、主軸正（zhèng）反轉停止指令 M03、M04、M05

　　M03：主軸正傳 M04：主軸（zhóu）反轉 M05：主（zhǔ）軸（zhóu）停（tíng）止

　　2、切（qiē）削液開關 M08、M09

　　M08：液狀切削液開 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（xù）結束，指針返回到開（kāi）頭

　　4、M98：調用子程（chéng） 序

　　5、M99：返回主程序

　　F指令

　　F代碼用於插補（bǔ）進（jìn）給速度。

　　F代碼編程有兩種，每（měi）分鍾進給量編程和每轉進給量編程。在每（měi）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，表示每分鍾進給量為50mm．值得注（zhù）意的是，F代碼是模態指令，但一個程序中至少應該在個插補指令後有（yǒu）一個F指令（lìng），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（néng）含有一個Ｓ代碼，由字（zì）母Ｓ加（jiā）數字表示，例如：

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

　　2.在數控車係統中，根據加（jiā）工工藝要求，零件端麵要求恒線速度加（jiā）工（gōng），因此，數控車係統（tǒng）中，對Ｓ指令有特殊規定：端麵（miàn）恒線速度切削：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，參見機床說明書3.端（duān）麵恒（héng）線速度刪除：如Ｎ2 Ｇ97 Ｓ1000。

　　Ｔ指令

　　T指令（lìng）用（yòng）於（yú）所選用（yòng）的刀具，它由字母（mǔ）T和後接數字組成，在同一程序中（zhōng），若同時指令坐標移動指（zhǐ）令和刀具T指令，執行順序一般為先執行T指令，但具體由機床廠家確（què）定，參見機床說明書。

　　需要指出（chū）的是：有的數控係統（tǒng）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（wèi）數字的高2位表示刀具選擇號，低兩位表示刀具偏置（zhì）號。具體表示方法見機床說明書（shū）。如：T0102表示一（yī）號刀，二號刀補。

　　程序名 ：

　　程序名是數控程序必不（bú）可少的（de）行，由一個地址符加上後接四（sì）位數字組成（chéng），個字符或（huò）字母是具體的數控（kòng）係統規定的，後接的四位數字是用戶任意取的。可以小於四位（wèi），但不能大於四位，根據具體數控係統（tǒng）要求，打頭（tóu）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（xù）名。01111，08888，(MV—5數控銑床)是合法的程序名.

　　子程（chéng）序也有程序名，其程序名是主程序調用的（de）入（rù）口。子（zǐ）程序的命名（míng）規則與主程序一樣，視不同的數控係統有不同的規則。

　　數控加工程序編製的步驟

　　一、工（gōng）藝方案分析

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

　　2. 毛坯（pī）的選擇（對同（tóng）一批量的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、集中工序的加工方法）。

　　4 .選（xuǎn）用（yòng）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（huá）分（先粗後精、先麵（miàn）後孔、先主（zhǔ）後次、盡量減少換刀）。

　　3. 刀具（jù）選擇（應符合標準刀具係列、較高的（de）剛性和耐用度、易換易（yì）調）。

　　4. 切削參（cān）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、走刀（dāo）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（cùn）、刀號及（jí）補償號（hào）刀具型式與規格、

　　主軸轉（zhuǎn）速、進給量及工時等。

　　三、運動軌跡的（de）坐標值計算

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

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

　　本身的（de）性質。

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

　　四、編寫數控加工（gōng）程序

　　1. 用數（shù）控（kòng）機床規定的指令代碼（G、S、M）與程序格式，編寫加工程序。

　　2. 編製機床調整卡，供操作（zuò）者調整（zhěng）機床用。

　　3. 輸（shū）入程序。

　　4. 校驗與試切。

　　數控加工生產（chǎn）流程

　　使用數控機床進行零件加工（gōng），一般包括如下過程

　　一、審圖（tú）並確（què）定加工要求；

　　二、決定使用何種刀具；

　　三、確定工件的裝夾（jiá）方法和夾具；

　　四、編寫加工程（chéng）序；

　　五、打開機床電源；

　　六、輸入程序到機床的NC中；

　　七、裝刀、裝工件；

　　八、測量刀（dāo）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（kōng）車，修正程序錯誤)；

　　十一、通過試切來檢查切（qiē）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。