數控程式設計應該如何學習才有效

　　數控加工是當今機械製造中的先進加工技術，是一種具有高效率、高精度與高柔性特點的自動化加工方法。那麼?以下是小編分享給大家的數控程式設計的學習方法，希望可以幫到你!

　　數控程式設計的學習方法

　　1、學好UG數控程式設計應具備的知識

　　CNC程式設計是一項綜合性的技能，要學好，單有熱情是不夠的，還必須事先學好一定的基礎知識，這樣才能真正理解並能靈活運用於實際工作。

　　要能用UG或其他軟體進行基本的3D繪圖和基本的操作。因為要使刀路優化必須要整理圖形、修改圖形，有時還要增加或減少輔助線、輔助面。

　　機械加工及製圖的基本知識。這是幹好這一行的基礎知識，建議大家邊工作邊學。

　　能使用Windows作業系統及Office軟體。

　　有初中或初中以上的幾何知識。因為本書所闡述的就是幾何圖形，要多聯絡所學的幾何知識，這樣能使問題的理解簡單化。

　　在工廠中，有不少是隻具有初中畢業程度的朋友，他們經過了不懈努力，掌握了以上基礎知識就到電腦培訓班學習UG程式設計或自學，後來有機會就到工廠從事數控程式設計，通過努力，最終成為老闆眼裡的“香餑餑”。

　　2、將學到哪些內容

　　對初學者的建議是可將知識分類學習。

　　1***一般性瞭解的內容

　　CNC的基本工作原理。

　　CNC加工工藝。

　　程式設計的基本知識——NC程式格式及手工程式設計。

　　針對機床的後處理製作。

　　UG NX7在數控程式設計方面增強的功能介紹。

　　2***一般性理解的內容

　　UG軟體的程式設計加工引數介紹。這部分內容可多次閱讀，逐步理解。

　　3***重點掌握各種模件程式設計步驟

　　銅公數控程式設計。

　　前後模程式設計。

　　模胚程式設計。

　　行位程式設計。

　　數控程式設計基礎

　　1、編數控程式的作用

　　小疑問---為什麼要編寫數控程式?

　　因為數控機床是一種自動化的機床，加工時，是根據工件圖樣要求及加工工藝過程，將所用刀具及各部件的移動量、速度和動作先後順序、主軸轉速、主軸旋轉方向、刀頭夾緊、刀頭鬆開及冷卻等操作，以規定的數控程式碼形式編成程式單，輸入到機床專用計算機中。然後，數控系統根據輸入的指令進行編譯、運算和邏輯處理後，輸出各種訊號和指令，控制各部分根據規定的位移和有順序的動作，加工出各種不同形狀的工件。因此，程式的編制對於數控機床效能的發揮影響極大。

　　2、數控程式標準

　　小疑問---數控程式是什麼樣子?

　　數控機床必須把代表各種不同功能的指令程式碼以程式的形式輸入數控裝置，由數控裝置進行運算處理，然後發出脈衝訊號來控制數控機床的各個運動部件的操作，從而完成零件的切削加工。

　　目前數控程式有兩個標準：國際標準化組織的ISO和美國電子工業協會的EIA。我國採用ISO程式碼。

　　3、加工座標系與機械座標系

　　小疑問---加工座標系與機械座標系是一回事嗎?

　　大部分立式數控加工中心或數控機床規定：假設工作臺不動，操作員站在機床前觀察刀具運動，刀具向右為X軸，向裡為Y軸，向上為Z軸，均為右手笛卡兒座標系。機床各軸回零在某固定點上，此點為機床的機械零點。

　　程式設計時在工件較方便找正的位置確定的零點為程式設計零點。模具廠的工件，因開始加工的坯料大多是長方體，一般零點選在工件的對稱中心，也叫“四邊分中”的位置，為X、Y軸的零點，Z值大多定在最高面處。

　　4、程式程式碼

　　在眾多機床系統中，目前常用的數控程式程式碼是G程式碼。以下為FANUC系統指令中最為常用的且重要的指令。

　　1***運動指令

　　***1***G90為絕對值程式設計，G91為相對值程式設計。

　　***2***G00為刀具按機床設定的固定速度快速移動，也可寫成G0。

　　如刀具從A***3.0,6.0,0.0***走到B***10.0,12.0,0.0***，則程式為N01 G90 G00 X10.0 Y12.0 Z0或N01 G91 G00 X7.0 Y6.0 Z0。

　　要指出的是，此程式不能用於切削，只能用於快速回刀，而且並不是按F值走直線AB，而是走折線ACB。

　　要注意：正因為G00並不像計算機裡顯示的那樣走直線，所以程式設計時移刀的安全高度要足夠高，否則實際加工中可能出現過切，而計算機卻查不出來。

　　***3***G01為按指定速度做直線運動，也可寫成G1。

　　如刀具從A點***3.0,6.0,0.0***走到B點***10.0,12.0,0.0***，則程式為N01 G90 G01 X10.0 Y12.0 Z0 F500或N01 G01 G91 X7.0 Y6.0 Z0 F500。N01表示程式段號，可以省略，F500表示進給速度，每分鐘走500mm。

　　***4***G02為順時針圓弧，G03為逆時針圓弧，也可寫成G2或G3。

　　如刀具從B點***10.0,12.0,0.0***沿圓弧逆時針方向走到A點***3.0,6.0,0.0***，半徑為6.0，圓心為C2***8.999,6.084,0***，則程式為G90 G03 X3.0 Y6.0 R6.0或G90 G03 X3.0 Y6.0 I-1.001 J-5.916。R表示圓弧半徑，I、J、K是圓心相對於起點的相對坐

　　這些都是模態指令，如前一程式段已指定，本條相同則可以省略。

　　知識拓展：有些機床的R指令可能是非模態，NC程式就不能輕易省略。有些機床的I、J、K要求是圓心絕對座標值，則以上的NC程式就不能正常執行。剛接觸新機床要注意這些問題。

　　2、座標系設定

　　G54～G59一般為6個，但有些新機床可擴充套件到G540～G599。

　　3、補償指令

　　G41為左補償，G42為右補償。沿著刀具前進方向看，刀具在加工軌跡的左邊，就稱作左補償，否則為右補償。G40為取消補償。G43為刀具長度補償，G49為取消長度補償。

　　4、輔助功能

　　qM00為程式暫停，也可寫成M0。

　　qM01為操作暫停，也可寫成M1。

　　qM02為程式停，也可寫成M2。

　　qM03為刀具正轉，也可寫成M3。

　　qM05為刀具停轉，也可寫成M5。

　　qM06為換刀，也可寫成M6。在加工中心，刀具要根據在刀架中的排列位置確定刀號。如T5 M06，表示先選擇T5刀，再用機械手將刀裝上刀主軸中。

　　qM08為開冷卻油，也可寫成M8。

　　qM09為關冷卻油，也可寫成M9。

　　qM30為程式結束，紙帶倒帶或程式返回開始處。

　　注意：有些機床要求同一條語句只能有一個M指令，最後一個才起作用。為了保險起見，可把要加入的M指令分作不同的NC語句。其他不常用的程式碼不再介紹，如果今後工作中要用到，可參考機床說明書。

　　數控加工基本知識

　　1、CNC的基本含義

　　小疑問---什麼是CNC?什麼是電腦鑼?學CNC主要學什麼?

　　CNC是英文Computer Numberical Control的縮寫，意思是“計算機資料控制”，簡單地說就是“數控加工”，在珠江三角洲地區，人們稱為“電腦鑼”。

　　數控加工是當今機械製造中的先進加工技術，是一種具有高效率、高精度與高柔性特點的自動化加工方法。它是將要加工工件的數控程式輸入給機床，機床在這些資料的控制下自動加工出符合人們意願的工件，以製造出美妙的產品，這樣就可以把藝術家的想象變為現實的商品。數控加工技術可有效解決像模具這樣複雜、精密、小批多變的加工問題，充分適應了現代化生產的需要。大力發展數控加工技術已成為我國加速發展經濟、提高自主創新能力的重要途徑。

　　目前我國數控機床使用越來越普遍，能熟練掌握數控機床程式設計，是充分發揮其功能的重要途徑。社會上急需一大批這樣的人才。因此學好這門技術大有用武之地。

　　2、CNC機床的工作原理

　　小疑問---數控加工機床如何工作?CNC如何加工模具?

　　一般來說，數控機床由機床本體、數控系統***CNC系統是數控機床的核心，是臺專用計算機***、驅動裝置及輔助裝置等部分組成。而數控系統的基本功能有輸入功能、插補功能及伺服控制等。它的工作過程是：通過輸入功能接收到數控程式後結合操作員已經在面板上設定的對刀引數、控制引數和補償引數等資料進行譯碼，並進行邏輯運算，轉化為一系列邏輯電訊號，從而發出相應的指令脈衝來控制機床的驅動裝置，使機床各軸運動，操作機床實現預期的加工功能。

　　模具設計師根據客戶產品圖，設計出3D模具***也叫分模***後，就需要對模具圖檔進行數控程式設計。確定加工刀具大小、切削走刀方式後，用UG即可編出數控程式。這個數控程式是個文字檔案，裡面是機床能識別的程式碼。機床操作員收到程式單及數控程式後，就要按要求在數控機床工作臺上裝夾工件，在主軸上裝上刀具，按要求對刀，在機床面板中設定對刀引數，根據機床的具體情況修改個別指令後就通過網路DNC把數控程式傳給機床。機床上的刀具在這些數控指令的控制下進行切削運動，其他冷卻系統同步工作，這樣一條接著一條的程式都執行完，模具就加工出來了。

　　3、CNC加工工藝的特點

　　小疑問---CNC數控加工工藝有何獨特之處?

　　CNC數控加工工藝是機械加工的一種，也遵守機械加工切削規律，與普通機床的加工工藝大體相同。由於它是把計算機控制技術應用於機械加工之中的一種自動化加工，因而具有加工效率高、精度高等特點，加工工藝有其獨特之處，工序較為複雜，工步安排較為詳盡周密。

　　CNC數控加工工藝包括刀具的選擇、切削引數的確定及走刀工藝路線的設計等內容。CNC數控加工工藝是數控程式設計的基礎及核心，只有工藝合理，才能編出高效率和高質量的數控程式。衡量數控程式好壞的標準是：最少的加工時間、最小的刀具損耗及加工出最佳效果的工件。

　　數控加工工序是工件整體加工工藝的一部分，甚至是一道工序。它要與其他前後工序相互配合，才能最終滿足整體機器或模具的裝配要求，這樣才能加工出合格的零件。

　　數控加工工序一般分為粗加工、中粗清角加工、半精加工及精加工等工步。

　　粗加工要儘量選用較大的刀，在機床功率或刀具能承受的範圍內儘可能用較大切削量快速地切除大量的工件材料。為了防止粗加工時的切削振動使工件鬆動，在開粗後應該及時校表檢查，必要時重新對刀。可以在開粗後進行基準面的精加工光刀，為以後校表檢查做好準備。

　　對於具有複雜型腔的工件，由於開粗用了較大刀具，使得角落處殘存大量的餘量，必須用比粗加工時較小的刀具進行二次開粗或清角。加工面積比較大的情況下，為了減少刀具損耗可以進行半精加工。

　　以上各步為了防止過切都必須留足夠多的餘量，最後進行精加工工序。一般情況下，儘量在機床上檢驗，合格後才拆下，再準備下一件加工。

　　4、CNC刀具的選擇和選購

　　小疑問---CNC常用刀具有哪些?如何選擇刀具?

　　1***CNC刀具種類

　　常用的數控銑刀具按形狀分為平底刀、圓鼻刀和球刀3種。

　　***1***平底刀

　　平底刀也叫平刀或端銑刀，周圍有主切削刃，底部為副切削刃。可以用於開粗及清角、精加工側平面及水平面。常用的有ED20、ED19.05***3/4英寸***、ED16、ED15.875***5/8英寸***、ED12、ED10、ED8、ED6、ED4、ED3、ED2、ED1.5、ED1、ED0.8及ED0.5等。E是End Mill的第一個字母;D表示切削刃直徑。

　　一般情況下，開粗時儘量選較大直徑的刀，裝刀時儘可能短，以保證有足夠的剛度，避免彈刀。在選擇小刀時，要結合被加工區域，確定最短的刀鋒長及直身部分長，選擇本公司現有的最合適的刀。

　　如果側面帶斜度叫斜度刀，可以精加工斜面。

　　***2***圓鼻刀

　　圓鼻刀也叫平底R刀，可用於開粗、平面光刀和曲面外形光刀。一般角半徑為R0.1～R8。一般有整體式和鑲刀粒式的刀把刀。鑲刀粒的圓鼻刀也叫“飛刀”，主要用於大面積的開粗及水平面光刀。常用的有ED30R5、ED25R5、ED16R0.8、ED12R0.8及ED12R0.4等。飛刀開粗加工儘量選大刀，加工較深區域時，裝刀長度先裝短加工較淺區域，再裝長加工較深區域，以提高效率且不過切。

　　***3***球刀

　　球刀也叫R刀，主要用於曲面中光刀及光刀。常用的球刀有BD16R8、BD12R6、BD10R5、BD8R4、BD6R3、BD5R2.5***常用於加工流道***、BD4R2、BD3R1.5、BD2R1、BD1.5R0.75及BD1R0.5。B是Ball Mill的第一個字母。

　　一般情況下，要通過測量被加工圖形的內圓半徑來確定精加工所用的刀具，儘量選大刀光刀、小刀補刀加工。

　　2***刀具材料

　　在金屬切削加工中，刀具材料也就是切削部分，要承受很大的切削力和衝擊，並受到工件及切屑的劇烈摩擦，產生很高的切削溫度。其切削效能必須要有以下方面。

　　***1***高的硬度：HRC62以上，至少要高於被加工材料的硬度。

　　***2***高的耐磨性：通常情況下，材料越硬、組織中碳物越多、顆粒越細、分佈越均勻，其耐磨性就越高。

　　***3***足夠的強度與韌性。

　　***4***高的耐熱性。

　　***5***良好的導熱性。

　　***6***良好的工藝性和經濟性。

　　為了滿足以上要求，現在的數控刀具一般由以下材料製成：