cnc數(shù)控編程簡介

其特點(diǎn)是采用簡單、習(xí)慣的語言對加工對象的幾何形狀、加工工藝、切削參數(shù)及輔助信息等內(nèi)容按規(guī)則進(jìn)行描述，再由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算、后置處理，產(chǎn)生出零件加工程序單，并且對加工過程進(jìn)行模擬。對于形狀復(fù)雜，具有非圓曲線輪廓、三維曲面等零件編寫加工程序，采用自動(dòng)編程方法效率高，可靠性好。在編程過程中，程序編制人可及時(shí)檢查程序是否正確，需要時(shí)可及時(shí)修改。由于使用計(jì)算機(jī)代替編程人員完成了繁瑣的數(shù)值計(jì)算工作，并省去了書寫程序單等工作量，因而可提高編程效率幾十倍乃至上百倍，解決了手工編程無法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題。

一個(gè)數(shù)控加工程序是若干個(gè)程序段組成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和數(shù)據(jù)的安排形式。程序段格式舉例:

N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08; N40 X90;(本程序段省略了續(xù)效字"G01，Y30.2，F(xiàn)500，S3000，T02，M08"，但它們的功能仍然有效)

在程序段中，必須明確組成程序段的各要素:

移動(dòng)目標(biāo):終點(diǎn)坐標(biāo)值X、Y、Z;

沿怎樣的軌跡移動(dòng):準(zhǔn)備功能字G;

進(jìn)給速度:進(jìn)給功能字F;

切削速度:主軸轉(zhuǎn)速功能字S;

使用刀具:刀具功能字T;

機(jī)床輔助動(dòng)作:輔助功能字M。

1)程序開始符、結(jié)束符

程序開始符、結(jié)束符是同一個(gè)字符，ISO代碼中是%，EIA代碼中是EP，書寫時(shí)要單列段。

2)程序名

程序名有兩種形式:一種是英文字母O(%或P)和1~4位正整數(shù)組成;另一種是由英文字母開頭，字母數(shù)字多字符混合組成的程序名(如TEST1 等)。一般要求單列一段。

3)程序主體

程序主體是由若干個(gè)程序段組成的。每個(gè)程序段一般占一行。

4)程序結(jié)束

程序結(jié)束可以用M02或M30指令。一般要求單列一段。

加工程序的一般格式舉例:

% // 開始符

O2000 //程序名

N10 G54 G00 X10.0 Y20.0 M03 S1000 //程序主體

N20 G01 X60.0 Y30.0 F100 T02 M08

N30 X80.0

……

N200 M30 //程序結(jié)束

% // 結(jié)束符

1.定義

手工編程是指編程的各個(gè)階段均由人工完成。利用一般的計(jì)算工具，通過各種數(shù)學(xué)方法，人工進(jìn)行刀具軌跡的運(yùn)算，并進(jìn)行指令編制。

這種方式比較簡單，很容易掌握，適應(yīng)性較大。適用于中等復(fù)雜程度程序、計(jì)算量不大的零件編程，對機(jī)床操作人員來講必須掌握。

2. 編程步驟

人工完成零件加工的數(shù)控工藝

分析零件圖紙

制定工藝決策

確定加工路線

選擇工藝參數(shù)

計(jì)算刀位軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)

編寫數(shù)控加工程序單

驗(yàn)證程序

手工編程

3. 優(yōu)點(diǎn)

主要用于點(diǎn)位加工(如鉆、鉸孔)或幾何形狀簡單(如平面、方形槽)零件的加工，計(jì)算量小，程序段數(shù)有限，編程直觀易于實(shí)現(xiàn)的情況等。

4. 缺點(diǎn)

對于具有空間自由曲面、復(fù)雜型腔的零件，刀具軌跡數(shù)據(jù)計(jì)算相當(dāng)繁瑣，工作量大，極易出錯(cuò)，且很難校對，有些甚至根本無法完成。

(圖形交互式)

1. 定義

對于幾何形狀復(fù)雜的零件需借助計(jì)算機(jī)使用規(guī)定的數(shù)控語言編寫零件源程序，經(jīng)過處理后生成加工程序，稱為自動(dòng)編程。

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)不僅向用戶編程提供了一般的準(zhǔn)備功能和輔助功能，而且為編程提供了擴(kuò)展數(shù)控功能的手段。FANUC6M數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)編程，應(yīng)用靈活，形式自由，具備計(jì)算機(jī)高級(jí)語言的表達(dá)式、邏輯運(yùn)算及類似的程序流程，使加工程序簡練易懂，實(shí)現(xiàn)普通編程難以實(shí)現(xiàn)的功能。

數(shù)控編程同計(jì)算機(jī)編程一樣也有自己的"語言",但有一點(diǎn)不同的是,現(xiàn)在電腦發(fā)展到了以微軟的Windows為絕對優(yōu)勢占領(lǐng)全球市場.數(shù)控機(jī)床就不同了,它還沒發(fā)展到那種相互通用的程度,也就是說,它們在硬件上的差距造就了它們的數(shù)控系統(tǒng)一時(shí)還不能達(dá)到相互兼容.所以,當(dāng)我要對一個(gè)毛坯進(jìn)行加工時(shí),首先要以我們已經(jīng)擁有的數(shù)控機(jī)床采用的是什么型號(hào)的系統(tǒng).

2. 常用自動(dòng)編程軟件

(1)UG

Unigraphics 是美國Unigraphics Solution公司開發(fā)的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一體的三維參數(shù)化軟件，是當(dāng)今最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造的高端軟件，用于航空、航天、汽車、輪船、通用機(jī)械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。

UG軟件在CAM領(lǐng)域處于領(lǐng)先的地位，產(chǎn)生于美國麥道飛機(jī)公司，是飛機(jī)零件數(shù)控加工首選編程工具。

UG 優(yōu)點(diǎn)

提供可靠、精確的刀具路徑

能直接在曲面及實(shí)體上加工

良好的使用者界面，客戶也可自行化設(shè)計(jì)界面

多樣的加工方式，便于設(shè)計(jì)組合高效率的刀具路徑

完整的刀具庫

加工參數(shù)庫管理功能

包含二軸到五軸銑削、車床銑削、線切割

大型刀具庫管理

實(shí)體模擬切削

泛用型后處理器等功能

高速銑功能

CAM客戶化模板

(2)Catia

Catia是法國達(dá)索(Dassault)公司推出的產(chǎn)品，法制幻影系列戰(zhàn)斗機(jī)、波音737、777的開發(fā)設(shè)計(jì)均采用Catia。

CATIA 據(jù)有強(qiáng)大的曲面造型功能，在所有的CAD三維軟件位居前列，廣泛應(yīng)用于國內(nèi)的航空航天企業(yè)、研究所，以逐步取代UG成為復(fù)雜型面設(shè)計(jì)的首選。

CATIA具有較強(qiáng)的編程能力，可滿足復(fù)雜零件的數(shù)控加工要求。目前一些領(lǐng)域采取CATIA設(shè)計(jì)建模，UG編程加工，二者結(jié)合，搭配使用。

(3)Pro/E 是

美國PTC (參數(shù)技術(shù)有限公司)開發(fā)的軟件，是全世界最普及的三維 CAD/CAM (計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造)系統(tǒng)。廣泛用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)和玩具等民用行業(yè)。具有零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、數(shù)控加工、造型設(shè)計(jì)等多種功能。

Pro/E在我國南方地區(qū)企業(yè)中被大量使用，設(shè)計(jì)建模采用PRO-E ，編程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是目前通行的做法。

(4)C(imatronCAD/CAM系統(tǒng)

以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產(chǎn)品，是較早在微機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)三維CAD/CAM全功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供了比較靈活的用戶界面，優(yōu)良的三維造型、工程繪圖，全面的數(shù)控加工，各種通用、專用數(shù)據(jù)接口以及集成化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。 CimatronCAD/CAM系統(tǒng)在國際上的模具制造業(yè)備受歡迎，國內(nèi)模局制造行業(yè)也在廣泛使用。

(5)Mastercam

美國CNC公司開發(fā)的基于PC平臺(tái)的CAD/CAM軟件，它具有方便直觀的幾何造型 Mastercam提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線、曲面零件。 Mastercam具有較強(qiáng)的曲面粗加工及的曲面精加工的功能，曲面精加工有多種選擇方式，可以滿足復(fù)雜零件的曲面加工要求，同時(shí)具備多軸加工功能。由于價(jià)格低廉，性能優(yōu)越，成為國內(nèi)民用行業(yè)數(shù)控編程軟件的首選。

(6)FeatureCAM

美國DELCAM公司開發(fā)的基于特征的全功能CAM軟件，全新的特征概念，超強(qiáng)的特征識(shí)別，基于工藝知識(shí)庫的材料庫，刀具庫，圖標(biāo)導(dǎo)航的基于工藝卡片的編程模式。全模塊的軟件，從2~5軸銑削，到車銑復(fù)合加工，從曲面加工到線切割加工，為車間編程提供全面解決方案。 DELCAM軟件后編輯功能相對來說是比較好的。

近年來國內(nèi)一些制造企業(yè)正在逐步引進(jìn)，以滿足行業(yè)發(fā)展的需求，屬新興產(chǎn)品。

(7)CAXA制造工程師

CAXA制造工程師是北京北航海爾軟件有限公司推出一款全國產(chǎn)化的CAM產(chǎn)品，為國產(chǎn)CAM軟件在國內(nèi)CAM市場中占據(jù)了一席之地。 作為我國制造業(yè)信息化領(lǐng)域自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)軟件優(yōu)秀代表和知名品牌，CAXA已經(jīng)成為我國CAD/CAM/PLM業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者和主要供應(yīng)商。 CAXA制造工程師是一款面向二至五軸數(shù)控銑床與加工中心、具有良好工藝性能的銑削/鉆削數(shù)控加工編程軟件。該軟件性能優(yōu)越，價(jià)格適中，在國內(nèi)市場頗受歡迎。

(8)EdgeCAM

英國Pathtrace公司出品的具有智能化的專業(yè)數(shù)控編程軟件，可應(yīng)用于車、銑、線切割等數(shù)控機(jī)床的編程。針對當(dāng)前復(fù)雜三維曲面加工特點(diǎn)，EdgeCAM設(shè)計(jì)出更加便捷可靠的加工方法 ，目前流行于歐美制造業(yè)。英國路徑公司正在進(jìn)行中國市場的開發(fā)和運(yùn)作，為國內(nèi)的制造業(yè)的客戶提供更多的選擇。

(9)VERICUTVERICUT

美國CGTECH公司出品的一種先進(jìn)的專用數(shù)控加工仿真軟件。VERICUT 采用了先進(jìn)的三維顯示及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對數(shù)控加工過程的模擬達(dá)到了極其逼真的程度。不僅能用彩色的三維圖像顯示出刀具切削毛坯形成零件的全過程，還能顯示出刀柄、夾具,甚至機(jī)床的運(yùn)行過程和虛擬的工廠環(huán)境也能被模擬出來，其效果就如同是在屏幕上觀看數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)的錄像。

編程人員將各種編程軟上生成的數(shù)控加工程序?qū)隫ERICUTVERICUT中，由該軟件進(jìn)行校驗(yàn)，可檢測原軟件編程中產(chǎn)生的計(jì)算錯(cuò)誤，降低加工中由于程序錯(cuò)誤導(dǎo)致的加工事故率。目前國內(nèi)許多實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)，已開始引進(jìn)該軟件來充實(shí)現(xiàn)有的數(shù)控編程系統(tǒng)，取得了良好的效果。

隨著制造業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控編程軟件的開發(fā)和使用也進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的新階段，新產(chǎn)品層出不窮，功能模塊越來越細(xì)化，工藝人員可是在微機(jī)上輕松地設(shè)計(jì)出科學(xué)合理并富有個(gè)性化的數(shù)控加工工藝，把數(shù)控加工編程變得更加容易、便捷。

1.分析零件圖確定工藝過程

對零件圖樣要求的形狀、尺寸、精度、材料及毛坯進(jìn)行分析，明確加工內(nèi)容與要求;確定加工方案、走刀路線、切削參數(shù)以及選擇刀具及夾具等。

2.數(shù)值計(jì)算

根據(jù)零件的幾何尺寸、加工路線、計(jì)算出零件輪廓上的幾何要素的起點(diǎn)、終點(diǎn)及圓弧的圓心坐標(biāo)等。

3.編寫加工程序

在完成上述兩個(gè)步驟后，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的功能指令代碼和程序段格式，編寫加工程序單。

4.將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)

程序的輸入可以通過鍵盤直接輸入數(shù)控系統(tǒng)，也可以通過計(jì)算機(jī)通信接口輸入數(shù)控系統(tǒng)。

5.檢驗(yàn)程序與首件試切

利用數(shù)控系統(tǒng)提供的圖形顯示功能，檢查刀具軌跡的正確性。對工件進(jìn)行首件試切，分析誤差誤差產(chǎn)生的原因，及時(shí)修正，直到試切出合格零件。

雖然,每個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的編程語言和指令各不相同,但其間也有很多相通之處.

CNC數(shù)控編程從業(yè)人員

1﹑按照圖紙和工藝要求操作數(shù)控沖床進(jìn)行生產(chǎn)﹑加工產(chǎn)品;

2﹑模具的裝卸、調(diào)試﹑更換;

3﹑產(chǎn)品作業(yè)流程的編制、模擬檢驗(yàn);

4﹑數(shù)控沖床的維護(hù)和保養(yǎng);

5、對操機(jī)人員進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo);

6、整理相關(guān)技術(shù)文件。

1、中專及以上學(xué)歷，3年以上工作經(jīng)驗(yàn)，機(jī)械專業(yè)?？萍耙陨蠈W(xué)歷;

2、能獨(dú)立進(jìn)行零件展開，工藝處理;

3、英語良好，能準(zhǔn)確識(shí)別操作流程中的英文單詞及命令代碼;

4、從事過數(shù)控機(jī)床編程工作，能熟練使用cad軟件;

5、熟悉模具結(jié)構(gòu),有模具加工經(jīng)驗(yàn)，精通ug和powermill軟件，有寬闊的思路和熟練的編程技巧。