數控（kòng）編程基礎知識

　　數控加（jiā）工程序編製就是（shì）將加工零件的工藝過（guò）程、工藝參數、工件尺寸、刀具位移的方向（xiàng）及其（qí）它（tā）輔助動作（如（rú）換刀、冷卻、工件的裝卸等（děng））按運動順序依照編程格式用指令代碼（mǎ）編寫程序單的過程。所編（biān）寫的程序單即加（jiā）工程序（xù）單。

　　數控加（jiā）工的坐標係與指令係統：

　　數（shù）控加工程序的編寫方法有兩種，手工（gōng）編程和自動編程，手工編程是由用戶根據加（jiā）工要求，使用該機床的指令代碼手工書寫數（shù）控程（chéng）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(如進給量、背吃刀量、切削速度，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（dìng）機床的運動方向和運動距離（lí），必（bì）須在機床上建立坐標係，以（yǐ）描述刀具和工件的相（xiàng）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（guó）在JB3051—1982中規定了各種數控機床的坐標軸和運（yùn）動方向，它按照（zhào）右手法（fǎ）則規定了直角（jiǎo）坐標係中X、Y、Z三（sān）個直線坐標軸（zhóu）和A、B、C三個回轉（zhuǎn）坐標軸的關係。如圖13-4所（suǒ）示。

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

　　二、坐（zuò）標

　　機床：由機（jī）床生（shēng）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定（dìng）義好的（de），所以一旦確定，坐標係就確定了，機床也稱機械或零點，是機床坐標係（xì）的。機床不能由用戶設定，一般位於機床行程的極限位（wèi）置。機床的具置須參考具體型號的（de）機（jī）床隨機附帶的手冊，如數控車的機床一般（bān）位於主軸（zhóu）裝夾卡盤（pán）的端麵中心點（diǎn）上。

　　1、機床參（cān）考點：機（jī）床參（cān）考點是相對於機床的一個特定點，它由機床廠家在硬件（jiàn）上設定，廠家測量出位（wèi）置後輸入至NC中，用戶不（bú）能隨意改動，機床參考點的坐標值（zhí）小於機床的行程極限。為了讓NC係統識別機床坐標係，就必須執行回參（cān）考點的操作，通常稱為（wéi）回零操作。或者叫返參操作，但（dàn）並非（fēi）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（biān）程前任意設定的，為了編程方便，選擇（zé）工（gōng）件時，應（yīng）盡可能將工件選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（jiāng）工件選擇在（zài）工件右端麵的中心點。工件一旦確立，工（gōng）件坐標係就確定了。編寫程序時，用戶使用的是（shì）工件坐（zuò）標係，所以在（zài）啟動機床加工零件之前（qián），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（cāo）作通常稱為（wéi）對刀。對刀是加工零件前一個非常重要且不可缺（quē）少的步驟，否則不但不可能加工出合格的零件還會導致事故（gù）的發生，在數控係統中，工件甚至在一個（gè）程序中還可以進行變換，由相應的選（xuǎn）擇工件（jiàn）指令完成。工件與機床之間的距離叫偏置。

　　三、坐標指令（lìng）

　　在加工過程中，工件和刀具的位置（zhì）變化（huà）關係由坐標指令來，坐標指（zhǐ）令（lìng）的值的大小是與（yǔ）工件帶符號的距離值。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（xiàng）對坐（zuò）標（biāo）方式（shì），但在三坐標以（yǐ）上係統中，有（yǒu）相應的G指令（lìng）來表示是坐標方式還是相對坐標方式，不使（shǐ）用U、V、W來表（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法，I、J、K表示圓（yuán）心與圓弧起點的相對坐標值，R表示圓弧的半徑。

　　Ｇ指（zhǐ）令：

　　也稱準（zhǔn）備功能(prepare function)指令，簡稱G功能指令（lìng）或G代（dài）碼，C指令確定的功能，可分（fèn）為坐標係設定類型（xíng）、插（chā）補功能類型、刀（dāo）具補償功能類（lèi）型、固定循環類型等。

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

　　一下是一些常用的G指令：

　　1、G00與G01

　　G00運動（dòng）軌跡有直線和（hé）折線兩種，該指令隻是用於點定位，不能用於切削加工 G01按進給速度以（yǐ）直線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（shùn）時針圓弧插補（bǔ） G03:逆時針圓弧插補

　　3、G04(延時或（huò）暫停指令（lìng）） 一般用於正反轉切換、加工盲孔、階梯孔（kǒng）、車削（xuē）切槽

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

　　5、G32、G92、G76，G32：螺紋（wén）切削（xuē） G92：螺紋切削固定循環（huán） G76：螺紋切（qiē）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（xún）環 G72：端麵車削，徑向粗車循環 G73：仿形粗車循環 7、主軸設定（dìng）指令（lìng）G50：主軸轉速（sù）的設定 G96：恒（héng）線速度控製 G97：主軸轉速控製（取消恒線速度（dù）控製指令）

　　M指令：

　　1、主軸正（zhèng）反轉停（tíng）止指令（lìng） 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：切削液關

　　3、運動停止 M00、M01、M02、M30

　　M00：程（chéng）序暫停 M01：計劃停止 M02：機床複位 M30:程（chéng）序結束，指針返回到（dào）開頭（tóu）

　　4、M98：調（diào）用子程 序

　　5、M99：返回主程序（xù）

　　F指令（lìng）

　　F代碼（mǎ）用於插補進給（gěi）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（dāo）具的進（jìn）給量，比如：F50，表示每分（fèn）鍾進（jìn）給量為50mm．值得注意的是，F代碼是（shì）模態指令，但（dàn）一個程序中至少應該在個插補指令後有（yǒu）一個F指令，例：G1 X30 F60

　　Ｓ指令

　　Ｓ指（zhǐ）令用於主軸的旋轉速度，一個程（chéng）序段內（nèi）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（zhuǎn）速是400r／min，則相應的指令為（wéi）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（xiàn）速度（dù）加工，因此，數（shù）控車（chē）係統中，對Ｓ指令有特殊規定：端麵恒線速度切削：如Ｎ1 Ｇ96 Ｓ1000　*其（qí）中1000是端麵的線速度，為（wéi）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指令用於所選用的（de）刀具，它由字母T和後接數字組（zǔ）成，在同一程序中，若同時（shí）指令坐標移動指令和刀具T指令，執行順序一般為先執（zhí）行T指令，但（dàn）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（tǒng）如發那科(FANUC O—TD)係統，刀具指令采用字母T加四位數字（zì）表示，四（sì）位（wèi）數字的高2位（wèi）表示刀具（jù）選擇號（hào），低（dī）兩位表示刀具偏置號。具體（tǐ）表示方法見機床說明（míng）書。如：T0102表（biǎo）示一號刀，二號刀補。

　　程序名 ：

　　程序名是數控程序必不可少的行，由一個地址符加上後接四位數字組成，個字符或字母（mǔ）是具體的數控係統規定的，後接的四（sì）位數字是用戶任意取的。可以小於四位，但不能大於四位（wèi），根據具體數控係統要求，打頭的字符或（huò）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（de）程序名.

　　子程序也有程序名，其程序名是主（zhǔ）程（chéng）序調用的入口。子程（chéng）序的命名規則與主程序一樣，視（shì）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、工藝方案分析

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

　　2. 毛坯（pī）的選（xuǎn）擇（對同（tóng）一批量的毛坯和質量應有一定的要求）。

　　3. 工序的劃分（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（jì）

　　1. 工（gōng）件的定（dìng）位與夾緊。

　　2. 工（gōng）序劃（huá）分（fèn）（先粗後（hòu）精、先麵後孔、先主（zhǔ）後次、盡量減少換刀）。

　　3. 刀（dāo）具選擇（應符合（hé）標準刀具係列、較高的剛性（xìng）和耐用（yòng）度、易換易調（diào））。

　　4. 切削參數（shù）（盡可能取高一點）.

　　5. 走刀分（fèn）配（走刀路線要短（duǎn）、次數要少、盡量避免法向切入、零件（jiàn）輪廓（kuò）的終加工應盡

　　可能一次連續完成）。

　　6. 工藝文件編製（工（gōng）序卡、工具卡、走刀路線示意圖）。

　　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、運動軌跡的坐標值計（jì）算

　　1. 基點：兩個幾何元素（線、弧（hú）及樣條曲線）的交點。

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

　　本身的性質。

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

　　四、編寫（xiě）數（shù）控加工程序

　　1. 用數控機（jī）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（zhěng）卡，供（gòng）操作者調整機床用。

　　3. 輸入程序。

　　4. 校驗與試切。

　　數控加工生產流程

　　使用數控機床進行（háng）零件加工，一（yī）般包括如下過程

　　一、審圖並確定加工要求；

　　二、決定使用何種刀具；

　　三、確定工件的裝夾方法和夾（jiá）具；

　　四、編寫加工程序；

　　五、打開機床電源；

　　六、輸入程（chéng）序到機床的NC中；

　　七、裝刀、裝（zhuāng）工件；

　　八、測量刀具（jù）長度和直徑偏置量；

　　九、對齊工件和設置（zhì）工件；

　　十、檢查程序(試空車，修正程序錯誤)；

　　十一、通過試切（qiē）來檢查切削狀態(如有必要, 修正錯誤、修（xiū）正刀具偏置)；

　　十二、機床自動運行切削工件；

　　十三、產品完（wán）成。