數(shù)控編程

字與字的功能

1、字符與代碼

字符是用來組織、控制或表示數(shù)據(jù)的一些符號，如數(shù)字、字母、標(biāo)點符號、數(shù)學(xué)運算符等。

國際上廣泛采用兩種標(biāo)準代碼：

1）ISO國際標(biāo)準化組織標(biāo)準代碼

2）EIA美國電子工業(yè)協(xié)會標(biāo)準代碼

⒉字

在數(shù)控加工程序中，字是指一系列按規(guī)定排列的字符，作為一個信息單元存儲、傳遞和操作。字是由一個英文字母與隨后的若干位十進制數(shù)字組成，這個英文字母稱為地址符。

如：“X2500”是一個字，X為地址符，數(shù)字“2500”為地址中的內(nèi)容。（FANUC系統(tǒng)中，地址中的值如果帶小數(shù)點，表示是毫米單位，如果不帶小數(shù)點，表示是微米單位。如X2500. 表示X坐標(biāo)2500毫米 X2500 表示X坐標(biāo)2500微米）

⒊字的功能

組成程序段的每一個字都有其特定的功能含義，以下是以FANUC-0M數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范為主來介紹的。

⑴順序號字N

順序號又稱程序段號或程序段序號。順序號位于程序段之首，由順序號字N和后續(xù)數(shù)字組成。其作用為校對、條件跳轉(zhuǎn)、固定循環(huán)等。使用時應(yīng)間隔使用，如N10 N20 N30…… （程序號只是起標(biāo)記作用，沒有實際的意義）

⑵準備功能字G

準備功能字的地址符是G，又稱為G功能或G指令，是用于建立機床或控制系統(tǒng)工作方式的一種指令。G00～G99

⑶尺寸字

尺寸字用于確定機床上刀具運動終點的坐標(biāo)位置。

其中，第一組 X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 用于確定終點的直線坐標(biāo)尺寸；第二組 A，B，C，D，E 用于確定終點的角度坐標(biāo)尺寸；第三組 I，J，K 用于確定圓弧輪廓的圓心坐標(biāo)尺寸。在一些數(shù)控系統(tǒng)中，還可以用P指令暫停時間、用R指令圓弧的半徑等。

⑷進給功能字F

進給功能字的地址符是F，又稱為F功能或F指令，用于指定切削的進給速度。對于車床，F(xiàn)可分為每分鐘進給和主軸每轉(zhuǎn)進給兩種，對于其它數(shù)控機床，一般只用每分鐘進給。F指令在螺紋切削程序段中常用來指令螺紋的導(dǎo)程。

⑸主軸轉(zhuǎn)速功能字S

主軸轉(zhuǎn)速功能字的地址符是S，又稱為S功能或S指令，用于指定主軸轉(zhuǎn)速。單位為r/min。

⑹刀具功能字T

刀具功能字的地址符是T，又稱為T功能或T指令，用于指定加工時所用刀具的編號，如T01。對于數(shù)控車床，其后的數(shù)字還兼作指定刀具長度補償和刀尖半徑補償用，如T0101。

⑺輔助功能字M

輔助功能字的地址符是M，后續(xù)數(shù)字一般為1～3位正整數(shù)，又稱為M功能或M指令，用于指定數(shù)控機床輔助裝置的開關(guān)動作，如M00～M99。

數(shù)控編程程序段格式

一個數(shù)控加工程序是若干個程序段組成的。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：

移動目標(biāo) ：終點坐標(biāo)值X、Y、Z；

沿怎樣的軌跡移動：準備功能字G；

進給速度：進給功能字F；

切削速度：主軸轉(zhuǎn)速功能字S；

使用刀具：刀具功能字T；

機床輔助動作：輔助功能字M。

數(shù)控編程程序格式語法

1）程序開始符、結(jié)束符

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

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程序段組成的。每個程序段一般占一行..

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

數(shù)控編程定義

對于幾何形狀復(fù)雜的零件需借助計算機使用規(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，稱為自動編程。

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，先進的數(shù)控系統(tǒng)不僅向用戶編程提供了一般的準備功能和輔助功能，而且為編程提供了擴展數(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，具備計算機高級語言的表達式、邏輯運算及類似的程序流程，使加工程序簡練易懂，實現(xiàn)普通編程難以實現(xiàn)的功能。

數(shù)控編程同計算機編程一樣也有自己的"語言",但有一點不同的是，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)一時還不能達到相互兼容.所以，當(dāng)我要對一個毛坯進行加工時，首先要以我們已經(jīng)擁有的數(shù)控機床采用的是什么型號的系統(tǒng).

數(shù)控編程常用軟件

⑴UG

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)今最先進的計算機輔助設(shè)計、分析和制造的高端軟件，用于航空、航天、汽車、輪船、通用機械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。

UG軟件在CAM領(lǐng)域處于領(lǐng)先的地位，產(chǎn)生于美國麥道飛機公司，是飛機零件數(shù)控加工首選編程工具。

數(shù)控編程UG 優(yōu)點

提供可靠、精確的刀具路徑

能直接在曲面及實體上加工

良好的使用者界面，客戶也可自行化設(shè)計界面多樣的加工方式，便于設(shè)計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

數(shù)控編程⑵Catia

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

CATIA 據(jù)有強大的曲面造型功能，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)計的首選。

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

⑶Pro/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 （計算機輔助設(shè)計與制造）系統(tǒng)。廣泛用于電子、機械、模具、工業(yè)設(shè)計和玩具等民用行業(yè)。具有零件設(shè)計、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、數(shù)控加工、造型設(shè)計等多種功能。

Pro/E在中國南方地區(qū)企業(yè)中被大量使用，設(shè)計建模采用PRO-E ，編程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是通行的做法。

數(shù)控編程⑷Cimatron

CimatronCAD/CAM系統(tǒng)是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產(chǎn)品，是較早在微機平臺上實現(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)模具制造行業(yè)也在廣泛使用。

數(shù)控編程⑸Mastercam

美國CNC公司開發(fā)的基于PC平臺的CAD/CAM軟件，它具有方便直觀的幾何造型 Mastercam提供了設(shè)計零件外形所需的理想環(huán)境，其強大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計出復(fù)雜的曲線、曲面零件。Mastercam具有較強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，同時具備多軸加工功能。由于價格低廉，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。

數(shù)控編程⑹FeatureCAM

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，超強的特征識別，基于工藝知識庫的材料庫，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。

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

數(shù)控編程⑺CAXA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。作為中國制造業(yè)信息化領(lǐng)域自主知識產(chǎn)權(quán)軟件優(yōu)秀代表和知名品牌，CAXA已經(jīng)成為中國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，價格適中，在國內(nèi)市場頗受歡迎。

數(shù)控編程⑻EdgeCAM

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)控機床的編程。針對當(dāng)前復(fù)雜三維曲面加工特點，EdgeCAM設(shè)計出更加便捷可靠的加工方法 ，流行于歐美制造業(yè)。英國路徑公司正在進行中國市場的開發(fā)和運作，為國內(nèi)的制造業(yè)的客戶提供更多的選擇。

數(shù)控編程⑼VERICUTVERICUT

美國CGTECH公司出品的一種先進的專用數(shù)控加工仿真軟件。VERICUT 采用了先進的三維顯示及虛擬現(xiàn)實技術(shù)，對數(shù)控加工過程的模擬達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，甚至機床的運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)控機床加工零件時的錄像。

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，由該軟件進行校驗，可檢測原軟件編程中產(chǎn)生的計算錯誤，降低加工中由于程序錯誤導(dǎo)致的加工事故率。目前國內(nèi)許多實力較強的企業(yè)，已開始引進該軟件來充實現(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)和使用也進入了一個高速發(fā)展的新階段，新產(chǎn)品層出不窮，功能模塊越來越細化，工藝人員可是在微機上輕松地設(shè)計出科學(xué)合理并富有個性化的數(shù)控加工工藝，把數(shù)控加工編程變得更加容易、便捷。

數(shù)控編程(10)PowerMill

PowerMILL是英國Delcam Plc公司出品的功能強大，加工策略豐富的數(shù)控加工編程軟件系統(tǒng)。采用全新的中文WINDOWS用戶界面，提供完善的加工策略。幫助用戶產(chǎn)生最隹的加工方案，從而提高加工效率，減少手工修整，快速產(chǎn)生粗、精加工路徑，并且任何方案的修改和重新計算幾乎在瞬間完成，縮短85%的刀具路徑計算時間，對2-5軸的數(shù)控加工包括刀柄、刀夾進行完整的干涉檢查與排除。具有集成一的加工實體仿真，方便用戶在加工前了解整個加工過程及加工結(jié)果，節(jié)省加工時間。

數(shù)控編程基本步驟

⒈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。

⒉數(shù)值計算

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

⒊編寫加工程序

在完成上述兩個步驟后，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。

⒋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)，也可以通過計算機通信接口輸入數(shù)控系統(tǒng)。

⒌檢驗程序與首件試切

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。對工件進行首件試切，分析誤差產(chǎn)生的原因，及時修正，直到試切出合格零件。

雖然，每個數(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.

數(shù)控編程定義

手工編程是指編程的各個階段均由人工完成。利用一般的計算工具，通過各種三角函數(shù)計算方式，人工進行刀具軌跡的運算，并進行指令編制。

這種方式比較簡單，很容易掌握，適應(yīng)性較大。使用于非模具加工的零件。

數(shù)控編程編程步驟

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)

計算刀位軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)

編寫數(shù)控加工程序單

驗證程序

手工編程

刀軌仿真

數(shù)控編程優(yōu)點

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

數(shù)控編程缺點

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)計算相當(dāng)繁瑣，工作量大，極易出錯，且很難校對，有些甚至根本無法完成。

對于數(shù)控車床來說，采用不同的數(shù)控系統(tǒng)，其編程方法也不同。

數(shù)控編程工件坐標(biāo)系設(shè)定指令

是規(guī)定工件坐標(biāo)系原點的指令，工件坐標(biāo)系原點又稱編程零點。

指令格式：G50 X Z

式中，X、Z為刀尖的起始點距工件坐標(biāo)系原點在X向、Z向的尺寸。

執(zhí)行G50指令時，機床不動作，即X、Z軸均不移動，系統(tǒng)內(nèi)部對X、Z的數(shù)值進行記憶，CRT顯示器上的坐標(biāo)值發(fā)生了變化，這就相當(dāng)于在系統(tǒng)內(nèi)部建立了以工件原點為坐標(biāo)原點的工件坐標(biāo)系。尺寸系統(tǒng)的編程方法：

⒈絕對尺寸和增量尺寸

在數(shù)控編程時，刀具位置的坐標(biāo)通常有兩種表示方式：一種是絕對坐標(biāo)，另一種是增量（相對）坐標(biāo)，數(shù)控車床編程時，可采用絕對值編程、增量值編程或者二者混合編程。

⑴絕對值編程：所有坐標(biāo)點的坐標(biāo)值都是從工件坐標(biāo)系的原點計算的，稱為絕對坐標(biāo)，用X、Z表示。

⑵增量值編程：坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值是相對于刀具的前一位置（或起點）計算的，稱為增量（相對）坐標(biāo)。X軸坐標(biāo)用U表示，Z軸坐標(biāo)用W表示，正負由運動方向確定。

⒉直徑編程與半徑編程

數(shù)控車床編程時，由于所加工的回轉(zhuǎn)體零件的截面為圓形，所以其徑向尺寸就有直徑和半徑兩種表示方法。采用哪種方法是由系統(tǒng)的參數(shù)決定的。數(shù)控車床出廠時一般設(shè)定為直徑編程，所以程序中的X軸方向的尺寸為直徑值。如果需要用半徑編程，則需要改變系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)，使系統(tǒng)處于半徑編程狀態(tài)。

⒊公制尺寸與英制尺寸

G20 英制尺寸輸入 G21 公制尺寸輸入 （法蘭克）

G70 英制尺寸輸入 G71 公制尺寸輸入 （西門子）

工程圖紙中的尺寸標(biāo)注有公制和英制兩種形式，數(shù)控系統(tǒng)可根據(jù)所設(shè)定的狀態(tài)，利用代碼把所有的幾何值轉(zhuǎn)換為公制尺寸或英制尺寸，系統(tǒng)開機后，機床處在公制G21狀態(tài)。

公制與英制單位的換算關(guān)系為：

1mm≈0.0394in

1in≈25.4mm

二、主軸控制、進給控制及刀具選用（FANUC-0iT系統(tǒng)）　

1．主軸功能S

S功能由地址碼S和后面的若干數(shù)字組成。

⑴恒線速度控制指令G96

系統(tǒng)執(zhí)行G96指令后，S指定的數(shù)值表示切削速度。例如G96 S150，表示車刀切削點速度為150m/min。

⑵取消恒線速度控制指令G97 （恒轉(zhuǎn)速指令）

系統(tǒng)執(zhí)行G97指令后，S指定的數(shù)值表示主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速。例如G97 S1200，表示主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min。FANUC系統(tǒng)開機后，默認G97狀態(tài)。

⑶最高速度限制G50

G50除有坐標(biāo)系設(shè)定功能外，還有主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)定功能。例如G50 S2000，表示把主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)定為2000r/min。用恒線速度控制進行切削加工時，為了防止出現(xiàn)事故，必須限定主軸轉(zhuǎn)速。

⒉進給功能F

F功能是表示進給速度，它由地址碼F和后面若干位數(shù)字構(gòu)成。

⑴每分鐘進給指令G98

數(shù)控系統(tǒng)在執(zhí)行了G98指令后，便認定F所指的進給速度單位為mm/min（毫米/分鐘），如G98 G01 Z-20.0 F200；程序段中的進給速度是200mm/min。

⑵每轉(zhuǎn)進給指令G99

數(shù)控系統(tǒng)在執(zhí)行了G99指令后，便認定F所指的進給速度單位為mm/r（毫米/轉(zhuǎn)），如G99 G01 Z-20.0 F0.2；程序段中進給速度是0.2mm/r。

數(shù)控編程插補指令

（一）快速定位指令G00

G00指令使刀具以點定位控制方式從刀具所在點快速運動到下一個目標(biāo)位置。它只是快速定位，而無運動軌跡要求，且無切削加工過程。

指令格式：

G00 X(U)_ Z(W)_ ；

其中：

X、Z為刀具所要到達點的絕對坐標(biāo)值；

U、W為刀具所要到達點距離現(xiàn)有位置的增量值；（不運動的坐標(biāo)可以不寫）

二、直線插補指令G01

G01指令是直線運動命令，規(guī)定刀具在兩坐標(biāo)間以插補聯(lián)動方式按指定的進給速度F做任意的直線運動。

指令格式：

G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ；

其中：

⑴X、Z或U、W含義與G00相同。

⑵F為刀具的進給速度（進給量），應(yīng)根據(jù)切削要求確定。

三、圓弧插補指令G02、G03

圓弧插補指令有順時針圓弧插補指令G02和逆時針圓弧插補指令G03兩種。

編程格式：

順時針圓弧插補指令的指令格式為：

G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;

G02 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;

逆時針圓弧插補指令的指令格式為：

G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;

G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;

其中：

⑴X_ Z_ 是圓弧插補的終點坐標(biāo)的絕對值，U_ W_是圓弧插補的終點坐標(biāo)的增量值。

⑵（半徑法）R是圓弧半徑，以半徑值表示。

當(dāng)圓弧對應(yīng)的圓心角≤180°時，R是正值；

當(dāng)圓弧對應(yīng)的圓心角>180°時，R是負值。

⑶（圓心法）I、K是圓心相對于圓弧起點的坐標(biāo)增量，在X(I）、Z(K）軸上的分向量。

⑷選用原則：以使用較方便者（不用計算，即可看出數(shù)值者）為取舍，當(dāng)同一程序段中同時出現(xiàn)I、K和R時，以R為優(yōu)先（即有效）I、K無效。

⑸I為0或K為0時，可省略不寫。

⑹若要插補一整圓時，只能用圓心法表示，半徑法無法執(zhí)行。若用半徑法以兩個半圓相接，其真圓度誤差會太大。

⑺F為沿圓弧切線方向的進給率或進給速度。

在國內(nèi)制造業(yè)對數(shù)控加工高速增長的需求形勢下，數(shù)控編程技術(shù)人才出現(xiàn)了嚴重短缺，數(shù)控編程技術(shù)已成為就業(yè)市場上的需求熱點。

數(shù)控編程需要具備的基本條件

⑴具有基本的學(xué)習(xí)的能力，即學(xué)員具備一定的學(xué)習(xí)能力和預(yù)備知識。

⑵有條件接受良好的培訓(xùn)，包括選擇好的培訓(xùn)機構(gòu)和培訓(xùn)教材。

⑶在實踐中積累經(jīng)驗。

數(shù)控編程預(yù)備知識和技能

⑴基本的幾何知識（高中以上即可）和機械制圖基礎(chǔ)。

⑵基礎(chǔ)英語。

⑶機械加工常識。

⑷基本的三維造型技能。

數(shù)控編程選擇培訓(xùn)教材

⑴教材的內(nèi)容應(yīng)適合于實際編程應(yīng)用的要求，以廣泛采用的基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術(shù)為主要內(nèi)容。在講授軟件操作、編程方法等實用技術(shù)的同時也應(yīng)包含一定的基礎(chǔ)知識，使讀者知其然更知其所以然。

⑵教材的結(jié)構(gòu)。數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)是一個分階段不斷提高的過程，因此教材的內(nèi)容應(yīng)按不同的學(xué)習(xí)階段進行合理的分配。同時，從應(yīng)用角度對內(nèi)容進行系統(tǒng)的歸納和分類，便于讀者從整體上理解和記憶。

數(shù)控編程學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)過程

第1階段：基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，包括數(shù)控加工原理、數(shù)控程序、數(shù)控加工工藝等方面的基礎(chǔ)知識。

第2階段：數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)，在初步了解手工編程的基礎(chǔ)上，重點學(xué)習(xí)基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術(shù)。

第3階段：數(shù)控編程與加工練習(xí)，包括一定數(shù)量的實際產(chǎn)品的數(shù)控編程練習(xí)和實際加工練習(xí)。

數(shù)控編程學(xué)習(xí)方法與技巧

同其他知識和技能的學(xué)習(xí)一樣，掌握正確的學(xué)習(xí)方法對提高數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量起著十分重要的作用。下面是幾點建議：

⑴集中精力打殲滅戰(zhàn)，在一個較短的時間內(nèi)集中完成一個學(xué)習(xí)目標(biāo)，并及時加以應(yīng)用，避免進行馬拉松式的學(xué)習(xí)。

⑵對軟件功能進行合理的分類，這樣不僅可提高記憶效率，而且有助于從整體上把握軟件功能的應(yīng)用。

⑶從一開始就注重培養(yǎng)規(guī)范的操作習(xí)慣，培養(yǎng)嚴謹、細致的工作作風(fēng)，這一點往往比單純學(xué)習(xí)技術(shù)更為重要。

⑷將平時所遇到的問題、失誤和學(xué)習(xí)要點記錄下來，這種積累的過程就是水平不斷提高的過程。

數(shù)控編程如何學(xué)習(xí)CAM

交互式圖形編程技術(shù)的學(xué)習(xí)（也就是我們常說的CAM編程的要點）可分三個方面：

⒈是學(xué)習(xí)CAD/CAM軟件應(yīng)重點把握核心功能的學(xué)習(xí)，因為CAD/CAM軟件的應(yīng)用也符合所謂的“20/80原則”，即80%的應(yīng)用僅需要使用其20%的功能。

⒉是培養(yǎng)標(biāo)準化、規(guī)范化的工作習(xí)慣。對于常用的加工工藝過程應(yīng)進行標(biāo)準化的參數(shù)設(shè)置，并形成標(biāo)準的參數(shù)模板，在各種產(chǎn)品的數(shù)控編程中盡可能直接使用這些標(biāo)準的參數(shù)模板，以減少操作復(fù)雜度，提高可靠性。

⒊是重視加工工藝的經(jīng)驗積累，熟悉所使用的數(shù)控機床、刀具、加工材料的特性，以便使工藝參數(shù)設(shè)置更為合理。

需要特別指出的是，實踐經(jīng)驗是數(shù)控編程技術(shù)的重要組成部分，只能通過實際加工獲得，這是任何一本數(shù)控加工培訓(xùn)教材都不可能替代的。雖然本書充分強調(diào)與實踐相結(jié)合，但應(yīng)該說在不同的加工環(huán)境下所產(chǎn)生的工藝因素變化是很難用書面形式來表述完整的。

最后，如同學(xué)習(xí)其他技術(shù)一樣，要做到“在戰(zhàn)略上藐視敵人，在戰(zhàn)術(shù)上重視敵人”，既要對完成學(xué)習(xí)目標(biāo)樹立堅定的信心，同時又腳踏實地地對待每一個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。2100433B

培訓(xùn)目標(biāo)

培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)需要，德、智、體全面發(fā)展，具有扎實的數(shù)控機床加工專業(yè)知識，有較強的動手能力，能在生產(chǎn)一線的智能、技能型操作崗位上，從事數(shù)控加工和數(shù)控設(shè)備操作與管理的人才。

主要課程

機械制圖、公差配合與技術(shù)測量基礎(chǔ)、金屬材料與熱處理、機械設(shè)計基礎(chǔ)、工程力學(xué)、液壓與氣動技術(shù)、機床夾具、金屬切削原理與刀具、機械制造工藝學(xué)、電工電子基礎(chǔ)及操作技能、鉗工技能培訓(xùn)數(shù)控車床加工技術(shù)、數(shù)控銑床加工中心加工技術(shù)、電火花加工技術(shù)、AutoCAD、PRO/E三維造型與設(shè)計、UG三維設(shè)計與數(shù)控編程、MASTERCAM三維設(shè)計與數(shù)控編程、數(shù)控機床結(jié)構(gòu)與維護。

數(shù)控編程確定坐標(biāo)系

⑴機床相對運動的規(guī)定

在機床上，我們始終認為工件靜止，而刀具是運動的。這樣編程人員在不考慮機床上工件與刀具具體運動的情況下，就可以依據(jù)零件圖樣，確定機床的加工過程⑵機床坐標(biāo)系的規(guī)定

標(biāo)準機床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。

在數(shù)控機床上，機床的動作是由數(shù)控裝置來控制的，為了確定數(shù)控機床上的成形運動和輔助運動，必須先確定機床上運動的位移和運動的方向，這就需要通過坐標(biāo)系來實現(xiàn)，這個坐標(biāo)系被稱之為機床坐標(biāo)系。

例如銑床上，有機床的縱向運動、橫向運動以及垂向運動。在數(shù)控加工中就應(yīng)該用機床坐標(biāo)系來描述。

標(biāo)準機床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角 坐標(biāo)系決定：

1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90°。則大拇指代表X坐標(biāo)，食指代表Y坐標(biāo)，中指代表Z坐標(biāo)。

2）大拇指的指向為X坐標(biāo)的正方向，食指的指向為Y坐標(biāo)的正方向，中指的指向為Z坐標(biāo)的正方向。

3）圍繞X、Y、Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A、B、C表示，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向為X、Y、Z坐標(biāo)中任意軸的正向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C的正向。

⑶運動方向的規(guī)定

增大刀具與工件距離的方向即為各坐標(biāo)軸的正方向。

數(shù)控編程坐標(biāo)軸方向

⑴Z坐標(biāo)

Z坐標(biāo)的運動方向是由傳遞切削動力的主軸所決定的，即平行于主軸軸線的坐標(biāo)軸即為Z坐標(biāo)，Z坐標(biāo)的正向為刀具離開工件的方向。

⑵X坐標(biāo)

X坐標(biāo)平行于工件的裝夾平面，一般在水平面內(nèi)。確定X軸的方向時，要考慮兩種情況：

1）如果工件做旋轉(zhuǎn)運動，則刀具離開工件的方向為X坐標(biāo)的正方向。

2）如果刀具做旋轉(zhuǎn)運動，則分為兩種情況：Z坐標(biāo)水平時，觀察者沿刀 具主軸向工件看時， X運動方向指向右方；Z坐標(biāo)垂直時，觀察者面對刀具主軸向立柱看時， X運動方向指向右方。

⑶Y坐標(biāo)

在確定X、Z坐標(biāo)的正方向后，可以用根據(jù)X和Z坐標(biāo)的方向，按照右手直角坐標(biāo)系來確定Y坐標(biāo)的方向。

數(shù)控編程原點的設(shè)置

機床原點是指在機床上設(shè)置的一個固定點，即機床坐標(biāo)系的原點。它在機床裝配、調(diào)試時就已確定下來，是數(shù)控機床進行加工運動的基準參考點。

⑴數(shù)控車床的原點

在數(shù)控車床上，機床原點一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點處。同時，通過設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機床原點設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。

⑵數(shù)控銑床的原點

主軸下端面中心，三軸正向極限位置。

從事生產(chǎn)管理、機械產(chǎn)品設(shè)計、數(shù)控編程與加工操作、數(shù)控設(shè)備安裝、調(diào)試與操作、數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修、改造及售后服務(wù)等工作。

第一、可以選擇的就是數(shù)控操作工，經(jīng)過數(shù)控實習(xí)和數(shù)控操作培訓(xùn)的學(xué)生都可以勝任，但是這個工作崗位競爭的壓力最大，任何一所工科的高職都有這個專業(yè)，還不要說中職以及技校的學(xué)生。目前我國機加工行業(yè)的數(shù)控操作崗位已基本達到飽和。有的學(xué)生跟我說他們的同學(xué)，也就初中畢業(yè)，干數(shù)控操作比他們早五六年，都是熟練工了，工資也可以，因此覺得很沒有希望。我跟他們講，要比的不是眼前，而是以后的發(fā)展。

第二、數(shù)控編程員。很多的機加工企業(yè)都采用自動編程來生成數(shù)控加工程序，因此需要學(xué)習(xí)CAM軟件。不同的單位使用不同的CAM軟件，種類多種多樣，但是大體上加工的方法都類似，所以必須學(xué)好一個。但是做數(shù)控編程員要求很高，責(zé)任也很大，因此要求有豐富的加工經(jīng)驗。這樣的話，對于剛剛走出校門的學(xué)生，馬上做這個崗位不現(xiàn)實。必須經(jīng)過一段時間的鍛煉，短則一兩年，長的話得三五年。

第三、數(shù)控維修人員或者叫售后服務(wù)人員。這個崗位的要求更高，是數(shù)控方面最缺乏的。不僅要求有豐富機械知識，還要有豐富的電氣知識。如果選擇了這個方向，可能會很辛苦（比如經(jīng)常出差），要不斷的學(xué)習(xí)，不斷積累經(jīng)驗。這個崗位需要得到的鍛煉更多，因此達到熟練的時間會比較長，但是回報也會比較豐厚。

第四、數(shù)控銷售人員。這個崗位的報酬是最豐厚的，而要求掌握的專業(yè)知識并不那么多，但是要求有出眾的口才以及良好的社交能力，不是一般人能干的。

第五、相近專業(yè)的也可以選擇：機械設(shè)計方面如繪圖人員,做機械設(shè)計師、結(jié)構(gòu)設(shè)計師；加工工藝管理或者現(xiàn)場技術(shù)人員、機械設(shè)計人員（機械工程師）數(shù)控機床操作工、機械設(shè)備維修工、機械設(shè)備銷售員、程序編制員、機械工藝員、檢查員、生產(chǎn)管理員。

楊丙乾主編的這本《數(shù)控編程與加工》立足于數(shù)控加工實用技術(shù)，以理論知識做引導(dǎo)，以實際應(yīng)用為目的，融基礎(chǔ)知識、工藝技術(shù)、編程原理與方法、操作技能于一體。主要內(nèi)容包括數(shù)控機床的基礎(chǔ)知識，數(shù)控機床的操作，加工的工藝基礎(chǔ)，數(shù)控程序，數(shù)控坐標(biāo)系及常用編程指令，數(shù)控車床的常用編程指令、刀具補償及實際加工編程舉例，加工中心的常用編程指令、刀具補償及實際加工編程舉例，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)的宏編程基礎(chǔ)知識及A、B類宏的編程應(yīng)用，線切割編程加工的基礎(chǔ)知識、工藝知識、編程方法及實際應(yīng)用編程舉例，最后綜述了CAD/CAM基礎(chǔ)知識與應(yīng)用。

數(shù)控加工自動編程任務(wù)

任務(wù)1.2 端蓋零件的數(shù)控加工自動編程

【任務(wù)描述】

【任務(wù)目標(biāo)】

【知識準備】

【任務(wù)實施】

【學(xué)習(xí)小結(jié)】

任務(wù)1.3 2008奧運中國印的雕刻加工自動編程

【任務(wù)描述】

【任務(wù)目標(biāo)】

【知識準備】

【任務(wù)實施】

【學(xué)習(xí)小結(jié)】

學(xué)習(xí)情境2復(fù)雜二維零件的數(shù)控加工自動編程

任務(wù)2.1 梅花套零件的數(shù)控加工自動編程

【任務(wù)描述】

【任務(wù)目標(biāo)】

【知識準備】

【任務(wù)實施】

【學(xué)習(xí)小結(jié)】

任務(wù)2.2 導(dǎo)向槽板零件的數(shù)控加工自動編程

【任務(wù)描述】

【任務(wù)目標(biāo)】

【知識準備】

【任務(wù)實施】

【學(xué)習(xí)小結(jié)】

任務(wù)2.3 數(shù)控銑床中級工考題零件的編程加工

【任務(wù)描述】

【任務(wù)目標(biāo)】

【知識準備】

【任務(wù)實施】

【學(xué)習(xí)小結(jié)】

【評價標(biāo)準】

【任務(wù)評定】

數(shù)控加工自動編程學(xué)習(xí)情境

3 簡單三維曲面零件的數(shù)控加工自動編程

任務(wù)3.1 電腦鼠標(biāo)凸模的數(shù)控加工自動編程

【任務(wù)描述】

【任務(wù)目標(biāo)】

【知識準備】

【任務(wù)實施】

【學(xué)習(xí)小結(jié)】

任務(wù)3.2 旋鈕凸模零件的數(shù)控加工自動編程

【任務(wù)描述】

【任務(wù)目標(biāo)】

【知識準備】

【任務(wù)實施】

【學(xué)習(xí)小結(jié)】

任務(wù)3.3 電視機遙控器凸模零件的數(shù)控加工自動編程

【任務(wù)描述】

【任務(wù)目標(biāo)】

【知識準備】

【任務(wù)實施】

【學(xué)習(xí)小結(jié)】

學(xué)習(xí)情境4 復(fù)雜三維曲面零件的數(shù)控加工自動編程

學(xué)習(xí)情境5 其他加工方法的自動編程加工

附錄1 任務(wù)評定表

附錄2 常用材料及刀具切削參數(shù)推薦值

附表1 山高整體硬質(zhì)合金銑刀端銑切削參數(shù)推薦值

附表2 山高整體硬質(zhì)合金銑刀側(cè)銑切削參數(shù)推薦值

附表3 硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值

附表4 硬質(zhì)合金車刀粗車外圓、端面的進給量參考值

附表5 高速鋼鉆頭鉆削不同材料的切削用量選擇

附表6 硬質(zhì)合金鉆頭鉆削不同材料的切削用量選擇

附表7 高速鋼鉸刀切削用量的選擇

參考文獻

第1單元 數(shù)控編程基礎(chǔ)

1.1 數(shù)控編程概述

1.2 數(shù)控加工工藝系統(tǒng)

1.3 數(shù)控加工工藝

1.4 數(shù)控程序基礎(chǔ)

1.5 數(shù)控機床坐標(biāo)

第2單元 數(shù)控車削加工編程

2.1 數(shù)控車削加工編程概述

2.2 數(shù)控車削精加工

2.3 數(shù)控車削粗、精加工

2.4 數(shù)控車削循環(huán)指令加工

2.5 數(shù)控車削子程序加工

2.6 數(shù)控程序結(jié)構(gòu)及綜合編程

第3單元 數(shù)控銑削加工編程

3.1 數(shù)控銑削加工編程概述

3.2 數(shù)控銑削加工刀具補償

3.3 數(shù)控銑削精加工

3.4 數(shù)控銑削粗、精加工

3.5 孔加工固定循環(huán)

3.6 數(shù)控銑削子程序加工

3.7 數(shù)控銑削綜合編程

第4單元 數(shù)控電火花線切割加工編程

4.1 數(shù)控電火花線切割加工編程概述

4.2 數(shù)控電火花線切割3B指令編程

4.3 數(shù)控電火花線切割4B指令編程(選學(xué))

4.4 數(shù)控電火花線切割I(lǐng)SO代碼編程

第5單元 Mastercam數(shù)控加工編程

5.1 Mastercam數(shù)控加工編程概述

5.2 Mastercam數(shù)控車削加工編程

5.3 Mastercam數(shù)控銑削加工編程

5.4 Mastercam數(shù)控電火花線切割加工編程

參考文獻