数控铣床编程范文

数控铣床编程范文（精选12篇）

数控铣床编程 第1篇

1 数控铣床的发展状况

我国在近几十年的发展中,铣床行业形成了具有一定规模的产业群,在质和量上都取得了重大的突破,基本上占领低端国内机床市场,在高档的数控系统中也取得一定的成就,但由于原有的落后性再加上硬件基础较差,所以同国外相比,还有很大的差距。

在国外,美德日等等一些发达国家基本上掌控了中高档的数控铣床技术,如西门子、海德汉、五菱机电等,其先进性主要表现如下:控制技术和纳米插补已经迈向了应用的阶段,纳米插补是指以纳米为单位的数字指令操控,这使得零件表面更为光滑;机器人被广泛的投入到生产车间,机器人在其中的应用不仅是搬运、喷漆等,还被用到机床切削、测量等;数控的智能化不断的被推广应用,这可以对车间全面监控,及时掌握机器的动态,对机器进行维护,避免一些事故发生。

2 数控铣床编程的一般步骤

2.1 对零件进行图纸分析

在这我们以腔型的零件为例,首先要做的就是测绘来得出精确的零件图纸,以此得到的数据和图纸来设计出模具。在对任何一个腔型的零件进行加工前我们要做的就是对特点充分了解,来保证加工的可行性;然后就涉及到加工工具的选择,并对塑件模型进行设计,从而完成对一个零件的整体设计,完成加工前的准备。

2.2 零件加工路线的选择和工艺参数的确定

加工的路线也是指进给路线、切到点和换刀点等,而工艺参数则是对切削深度和速度以及进给速度、主轴转速的分析确定。这关系到一个零件加工成败。就像一个毛坯为100mm*50mm*40mm板材,要把它加工成规则的立方体,就要控制切削深度。

2.3 数值计算

因为数控铣床绝大部分控制系统都有刀补的功能,所以只需要计算出相邻几何元素切点的坐标值,从而得出起点、终点的坐标值即可。

2.4 编写程序并输入数据完成该编程

根据我们先前已经计算出几何元素切点的坐标值和已经设计好的加工参数及其辅助动作,在根据数控铣床系统的规定的使用我们都得到的坐标指令代码与程序段的格式,然后逐段的编写出零件加工的程序命令,并且输入CNC装置的存储器当中,结束整个编程。

3 实例分析

3.1 我们以腔型零件为例

型腔类零件的特点,它主要是由一些凹槽、岛屿和平面组成的,所以我们一般选择手动编程,因为腔型的零件一般是没有曲面的。在这选择一个简单的模具塑料插座。我们在加工前要根据该零件的特点来设计,保证该零件的顺利完成。加工工具的选择。我们首先要对塑件进行一个详细的测绘,在测绘时我们要用到一个二维软Auto CAD,这样我们绘图很方便。当然我们还要用到其他的软件如Pro/E来定义刀具的路径,还要利用它来进行三维操作。塑件的测绘、造型和设计。测绘中的数据要准确并且要做好记录。并根据已准备好的草图利用软件Pro/E来进行三维造型,测绘的数据要与造型的数据一致;最后就是利用Master CAM软件来仿真加工,然后根据测试的数据完成编程。

3.2 再以平面类零件的加工为例分析

数控铣床主要是对平面类零件的加工制造,而这种典型的加工制造基本上就是对各种盖板、凸轮以及整体结构件中的框、肋进行加工。对于一般不是很复杂的选择手动编程更方便些,第一步还是确定具体的加工路线,基本上是按照先主后次、先粗后精这个基本原则;然后是要安排好刀具的切入和切出加工路线,避免因交接处重复切削或法线方向切出而在工件表面上产生痕迹;接下来是对刀具的选择,这步尤其重要,因为不同的加工模式对刀具的要求不一样,所以在设计这种平面类零件是要分别选不重磨硬质合金端铣刀、立铣刀,且用试切法对刀,以完成此步骤;确定切削用量;最后一步是程序编制。

3.3 在对零件加工过程中出现的问题进行分析

在对曲线轮廓直接入刀时稍不注意便会引起过切了,所以我们找到合适的切入点至关重要;因退刀和进刀位置不一致,导致少切,这就需要我们这点尽量不要产生切痕,一旦出现就要采取措施消除切痕;如果我们在加工时忽视了先主后次、先粗后精的基本原则,这将会使得我们产品不合要求,从而产生大量的残次品,导致材料的大量浪费。

4 结束语

在当今世界,尤其是制造业遍及全球的情况下,作为制造业中高端科学技术数控铣床技术应用尤其广泛,达到航空航天领域零部件加工,小到日常生活用具如插座。而我国作为数控铣床的需求大国,国产的数控铣床远远不能满足国内的需求,因而大部分都依赖于进口,这原因何在?新产品的研发力度不够、国内生产商的质量意识不够、没有掌握核心技术或者又是国内企业没有规模化产业圈,缺乏竞争的优势等等。这些问题都迫切要求解决,因而我国可以做的就是深入反思,总结经验教训,向欧美等地区的发达国家学习先进的技术,同时政府颁布优惠政策,扶植这些企业的发展,形成具有竞争优势的产业规模。

摘要：数控铣床是相对比普通的铣床而言,他拥有一种高精度、高灵活性、高自动化以及技术密度高的优势,工作效率更高,能解决更复杂的问题,同时被综合运用到自动控制和自动检测精密高端仪器的高新技术的产物。21世纪以来,随数控铣床技术的飞速发展,制造业的不断扩大,现代企业对该技术也越来越重视,对懂这方面技术的人才需求也愈大。文章就对该技术进行一个简单的探讨。

关键词：数控铣床,编程,实例分析

参考文献

[1]唐磊,蒋巧玲.数控车铣加工刀具补偿的实例分析[J].浙江纺织服装职业技术学院学报,2009年02期.

[2]王军.数控加工编程时容易出现的问题[J].机械制造,2005年06期.

数控铣床编程与操作实验报告 第2篇

班级学号姓名成绩

一、实验目的二、实验仪器与设备

三、实验内容简述

1、了解数控铣床的结构和常用功能指令

1）进一步了解数控铣床的组成部分、应用范围和坐标系（可参照实验一）

2）画出实验中你所用数控铣床（法兰克系统）的控制面板并说明常用按键（或旋钮）的功能。

2、练习数控铣床基本操作方法（可参考实验一）

3、写出数控铣床的常用功能指令，并说明其含义。

4、数控铣床的手工编程步骤

1）绘制所加工的零件图，并标出编程坐标系。

2）根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线。

3）选择刀具。

4）确定切削用量。

5）确定工件坐标系、对刀点和换刀点。

6）编写程序（法兰克系统的加工程序）并加以注释。

5、数控铣床的操作

1）写出实验中你所用数控铣床的开机操作过程。

2）写出回零操作过程。

3）写出程序的输入、编辑和保存操作过程。

4）写出程序的校验操作过程(如显示程序加工图形校验、空运行校验)。

5）写出数控铣床（法兰克系统）的对刀并设定工件坐标系操作过程。

6）写出自动加工操作过程。

7）加工完毕，取下工件检验。

8）写出实验中你所用数控铣床的关机操作过程。

数控车削手工编程探讨 第3篇

要充分发挥数控车床的作用，关键是编程，即根据不同零件的特点和精度要求，编制合理、高效的加工程序。下面笔者以HNC-21/22T系统为例，就数控车削加工中手工编程技巧问题进行一些探讨。

1 正确选择程序原点

在数控车削编程时，首先要选择工件上的一点作为数控程序原点，并以此为基准建立一个工件坐标系。程序原点的选择要尽量满足程序编制简单，尺寸换算少，引起的加工误差小等条件。通常将程序原点设定在工件轴线与工件前端面的交点上，尽量使编程基准与设计、装配基准重合。

2 合理选择进给路线

2.1 尽量缩短进给路线，减少空走刀行程，提高生产效率

1）巧用起刀点。如在循环加工中，根据工件的实际情况，在确保安全和满足换刀的前提下，使起刀点尽量靠近工件，减少空走刀行程，缩短进给路线。

2）在编制复杂轮廓的加工程序时，通过合理安排“回零”路线，使前一刀终点与后一刀起点间的距离尽量短，以缩短进给路线，提高生产效率。

3）粗加工或半精加工时，毛坯余量较大，可采用合适的循环加工方式，以最短的切削进给路线，减少空行程时间。

2.2 保证加工零件的精度和表面粗糙度要求

1）合理选取起刀点和切入方式，使切入过程平稳，没有冲击。精加工时，最终轮廓应安排在最后一次走刀，连续加工出来；减少在轮廓处停刀而留下刀痕；沿零件表面的切向切入和切出，避免划伤工件。

2）选择工件加工后变形较小的路线。对细长零件，应分几次走刀加工到最后尺寸。在确定轴向移动尺寸时，应考虑刀具的引入长度和超越长度。

2.3 保证加工过程的安全性要避免刀具与非加工面的干涉，并避免刀具与工件相撞。如槽的加工，编程时进退刀点应与槽垂直，进刀不能用“G00”，退刀时避免“X、Z”同时移动。

2.4 减少程序段数目和编制程序工作量如有固定的加工操作重复出现，可编写子程序随时调用。对形状一样、尺寸不同或工艺一样、数据不同的零件，可用宏指令编程，精简程序量。

3 准确掌握并合理应用各种循环切削指令

在HNC-21/22T数控系统中，数控车床有十多种循环加工指令。每一种指令都有各自的特点，工件加工后的精度有所不同，各自的编程方法也不同。在选择的时候要仔细分析，合理选用。如螺纹循环加工有两种指令：G32和G76。G32采用直进式进刀切削，螺纹中径误差较大，但牙形精度较高，一般用于小螺距高精度螺纹的加工。G76采用斜进式进刀切削，牙形精度较差，但工艺性比较合理，编程效率较高，适用于大螺距低精度螺纹的加工。结合它们的特点及适用范围，并根据工件的精度灵活地选用这些指令。如需加工高精度、大螺距的螺纹，则可采用G32、G76混用的办法，即先用G76粗加工，再用G32精加工。

4 灵活使用特殊G代码，保证零件的加工质量和精度

4.1 返回参考点G28、G29指令参考点是机床上的一个固定点，主要用作自动换刀或设定坐标系。刀具能否准确地返回参考点，是衡量其重复定位精度的重要指标，也是数控加工保证其尺寸精度的前提条件。 实际加工中，巧妙利用返回参考点指令，可以提高产品的精度。比如在加工主要尺寸之前，刀具可先返回参考点，再重新运行到加工位置，以保证加工的尺寸精度。

4.2 延时G04指令是人为地暂时限制运行的程序，实际加工中，G04指令可作一些特殊使用

1）大批量加工单件工时较短的零件时，启动按钮频繁使用，为减轻操作者由于疲劳或频繁按钮带来的误动作，用G04指令代替首件后零件的启动。延时时间按完成单个零件的装卸时间设定，在操作人员熟练地掌握数控加工程序后，延时的指令时间可以逐渐缩短。零件加工程序设计成循环子程序，G04指令就设计在调用该循环子程序的主程序中。

2）丝锥攻螺纹时，用弹性筒夹头攻牙，以保证丝锥攻至螺纹底部时不会崩断，并在螺纹底部设置G04延时指令，使丝锥作非进给切削加工，延时的时间需确保主轴完全停止，再反转后退。

3）主轴转速有较大变化时，可设置G04指令。目的是使主轴转速稳定后，再进行零件的切削加工，以提高零件的表面质量。

4.3 相对编程G91与绝对编程G90指令相对编程是以刀尖所在位置为坐标原点，即坐标原点经常在变换，那么连续位移时，必然产生累积误差。绝对编程在加工的全过程中，均有相对统一的基准点，即坐标原点，所以其累积误差较小。数控车削加工时，工件径向尺寸的精度比轴向尺寸高。在编制程序时，径向尺寸最好采用绝对编程，轴向尺寸采用相对编程，但对于重要的轴向尺寸，也可以采用绝对编程。此外，为保证零件的某些相对位置，按照工艺要求，进行相对编程和绝对编程的灵活使用。

数控铣床编程 第4篇

在数控铣床上进行轮廓加工时，由于铣刀的刀位点通常是定在刀具中心上，若编程时直接按图纸上的零件轮廓线进行，又不考虑而铣刀有一定的半径，就会使刀具中心(刀位点)的运动轨迹和图纸上的零件轮廓轨迹不重合，这样由刀具圆周刃口所切出来的实际轮廓尺寸，就必然大于或小于图纸上的零件轮廓尺寸一个刀具半径值，因而造成过切或少切现象。为此必须使刀具沿工件轮廓的法向偏移一个刀具半径，这就是所谓的刀具半径补偿指令。应用刀具半径补偿功能时，只需按工件轮廓轨迹进行编程，然后将刀具半径值输入数控系统中，执行程序时，系统会自动计算刀具中心轨迹，进行刀具半径补偿，从而加工出符合要求的工件形状，使编程工作大大简化。

二、刀具半径补偿指令G40、G41、G42的格式

平面选择指令G17 (XY平面)、G18 (XZ平面)、G19 (YZ平面)。

G40取消刀补、G41左刀补、G42右刀补，G40、G41、G42都是模态代码，可以相互注销。刀补位置的左右是顺着编程轨迹前进的方向进行判断的，G41刀具中心将走在编程轨迹前进方向的左侧，G42刀具中心将走在编程轨迹前进方向的右侧。

D为刀具补偿代码，有D00-D99共100个地址号可用。刀补值可在MDI方式下键入。

X、Y及其坐标值还是按G00及G01格式进行确定。所不同的是，无刀具半径补指令时刀具中心是走在程序路线上;有刀具半径补偿指令时刀具中心是走在程序路线的一侧，刀具刃口走在程序路线上。

刀补动作：刀径补偿在整个程序中的应用共分为刀补引入、刀补方式进行中和刀补解除三个过程。如图1所示：当执行N2程序段时，运算装置同时先行读入N3、N4两段，在N2的终点做出一个矢量，其方向方向与N4的前进方向垂直向左，大小等于刀具半径值。在刀补进行阶段也是每段都先行读入两段，按“交点运算”规则确定运动的终点。

三、刀具半径补偿指令使用注意事项

1. 刀补的引入和取消必须在G00或G01方式下进行，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。在刀补进行的中间轨迹中允许有圆弧轨迹。

2. 在指定刀补平面执行刀补时，不能出现连续两段仅第三轴的移动指令，否则将出现过切或少切现象。

3. D00-D99为刀具补偿号，D00意味着取消刀具补偿。刀具补偿值在加工或运行之前必须设定在补偿存储器中，这样刀补才起作用。

4. 建立补偿的程序段一般应在切入工件之前完成，撤消刀具半径补偿的程序段一般应在切出工件之后完成。

四、刀具半径补偿功能的应用特点

在零件加工过程中，采用刀具半径补偿功能，可大大简化编程的工作量。具体体现在以下三个方面：

1. 实现根据编程轨迹对刀具中心轨迹的控制。

可避免在加工中由于刀具半径的变化 (如由于刀具损坏而换刀等原因而重新编程的麻烦。在零件的自动加工过程中，刀具的磨损、重磨甚至更换经常发生，应用刀补值的变化可以完全避免在刀具磨损、重磨或更换时重新修改程序的工作。假设原来设置的刀补值为r，经过一段时间的加工后，刀具半径的减小量为△，此时，可仅修改该刀具的刀补值：由原来的r改为r-△，而不必改变原有的程序即可满足加工要求。

2. 减少粗、精加工程序编制的工作量。

由于轮廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加工时，均要为精加工工序预留加工余量。加工余量的预留可通过修改偏置参数实现，而不必为粗、精加工各编制一个程序。

在粗加工时，可将刀具实际半径再加上精加工余量作为刀具半径补偿值输入，而在精加工时只输入刀具实际半径值，这样可使粗、精加工采用同一个程序，其补偿方法为：设精加工余量为△，刀具半径为r，如图2所示：首先，人工输入刀具偏置值为r+△，即可完成粗加工到图示点划线的位置;在精加工时，输入刀具的半径值r，即可完成最终的轮廓精加工。

3. 改变刀补值对零件进行加工修正

将刀具半径补偿与子程序结合应用，不但可简化编程，进行粗、精加工，而且可以进行加工的修正，以保证加工品质。

五、编程实例

例：按铣凸台外轮廓→钻铣4-Φ12通孔的工艺路线，编写图3数控加工程序。

主程序

在主程序中用M00使程序暂停，此时测量工件尺寸，计算出其与零件图尺寸的差值，并将差值补偿输入D03精加工刀具补偿中，这样加工出的工件就可满足实际要求，以确保加工品质。

数控编程论文 第5篇

分院：机电分院 班级：机制4班 姓名：宣

科 学号：20***3 日期：2016.12.21

数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程;计算走刀轨迹，得出刀位数据;编写数控加工程序;制作控制介质;校对程序及首件试切。有手工编程和自动编程两种方法。总之，它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。

本学期我分院布置了数控编程的实习任务为期2个周期共计2个课时，虽然时间短但是这次实习收益颇多。

每期的课堂讲座先是在机房进行理论学习然后下基地进行实践操作。

手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具，通过各种三角函数计算方式，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。使用于非模具加工的零件。

编程步骤

人工完成零件加工的数控工艺 分析零件图纸 制定工艺决策 确定加工路线 选择工艺参数 计算刀位轨迹坐标数据 编写数控加工程序单 验证程序 手工编程 刀轨仿真

优点

主要用于点位加工(如钻、铰孔)或几何形状简单(如平面、方形槽)零件的加工，计算量小，程序段数有限，编程直观易于实现的情况等。

缺点

对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件，刀具轨迹数据计算相当繁琐，工作量大，极易出错，且很难校对，有些甚至根本无法完成。

第 2 页 自动编程

定义

对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序，经过处理后生成加工程序，称为自动编程。

随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能。

数控编程同计算机编程一样也有自己的“语言”,但有一点不同的是，现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度，也就是说，它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以，当我要对一个毛坯进行加工时，首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统.①通过这次实习我们了解了现代数控机床的生产方式和工艺过程。熟悉了一些材料的成形方法和主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术。了解了数控机床方面的知识和新工艺、新技术、新设备在机床生产上的应用。

②在数控机床的生产装配以及调试上，具有初步的独立操作技能。

③在了解、熟悉和掌握一定的数控机床的基础知识和操作技能过程中，培养、提高和加强了我的动手能力、创新意识和创新能力。

④这次实习，让我们明白做事要认真小心细致，不得有半点马虎。同时也培养了我们坚强不屈的本质，不到最后一秒决不放弃的毅力!⑤培养和锻炼了劳动观点、质量和经济观念，强化遵守劳动纪律、遵守安全技术规则和爱护国家财产的自觉性，提高了我们的整体综合素质数控编程实习心得体会

如何上好数控编程实训课 第6篇

【关键词】数控编程；实训；课程

数控编程是一门主要以实训为基础的课程，在教学中具有突出的作用，是培养学生观察、动手、思维能力、数控铣加工技能的重要手段，也是培养学生吃苦耐劳精神一种好的方法，更是完成教学活动不可或缺的环节。各种类型的数控设备，具体形象地展示了数控程序理论知识的形成和加工过程步骤，为学生的学习提供了丰富的感性材料，强化了学生的感知，从而达到学生牢固学习数控编程知识的目的，让学生在实训的过程中培养机械加工兴趣，从而提高加工制造工艺技能，并将所学知识应用于以后的岗位之中。

笔者认为，老师应该创造条件努力上好数控编程实训课，要上好数控编程实训课可以从下面几个方面入手。

一、认真备课

有些教师认为数控编程实训课最容易上，学生喜欢，积极性高。其实真正上好数控编程课是很花时间的，不下一番功夫是很难达预期效果的。老师除写好教案外，还应该提前预做实训项目课题，以便取得第一手资料，懂得项目课题中的关键所在，学校的数控设备是否有问题、能否正常用，这样在实训课中才能取得主动，才能做到有备无患。相反，如果不去摸索课题的关键点和难点，那在课程之中十有八九会卡壳，顾此失彼，甚至无法有效将课程继续下去。“凡是预则立，不预则废”，认真备课是上好实训课的前提，备好课，这是教师保证和提高教学质量的关键。决不能因为实训课是以学生的动手为主，教师就忽视备课，也不能由于已有几年的教学经验而放松这方面的要求。

二、加强上课时的组织指导

指导学生严格遵守数控设备操作规程，学生违反操作的情况是难以避免的。例如，不穿工作服、加工中不关闭安全门、实训中与他人交谈等。指导学生遵守操作规程是一项必须坚持不懈进行的重要工作，指导中既应重视使学生明确每一个正确操作带来的安全保障，认识错误操作可能发生的危害，更要多给学生练习的机会，严格要求学生养成正确操作的习惯和熟练的技巧。不能代替学生操作，如需教师示范，示范后也要求学生重做，在纠正错误中向学生分析说明情况。还有通过提问，指导学生认真观察数控设备是如何运行程序加工产品的，让其积极思维。教师在巡视指导中，要善于根据学生情况给学生难度不一的课题，进行差异化实训。例如，学习基础不好的就适当降低难度，基础好的就增加一些难度。要善于对学生恰当地启发提问。当学生在做课题中出现问题而不知如何解决时，教师必须及时地给予提示，或从理论方面，或从设备装置方面，或从操作方面去仔细检查，找出原因，使之重新做课题获得成功。这样，既保证了进度，又培养了学生分析和解决问题的能力，有利于提高实训课的质量。

三、激发学生的求知欲，引导学生探索加工规律。

学生正处于青春期，对于自己不懂得事物存在好奇心，激发学生的学习兴趣，培养他们的观察能力兴趣是影响学生学习积极性最直接的因素，数控编程实训课具有知识性、实用性、趣味性等许多特点，可以使学生产生浓厚的兴趣。在观察数控设备加工零件时，教师要善于引导学生观察整个加工工艺流程的发生过程、程序的运行、说明切削参数选择的道理、刀具半径补偿的计算方法等与数控编程息息相关的理论知识，学生在实训之中就会消化、理解课堂所学的机械加工理论，更进一步激发了学习理论知识兴趣。当学生对其有了真正的兴趣，学生自然就会有：足够的学习热情，足够的学习动力，足够的学习耐心，足够的学习持久力，这样教师教学就会事半功倍，成就感油然而生。

四、通过工程制图、识图来培养学生的空间想象能力

绝大部分数控编程实训课都配有工程图，老师应引导学生识图，画图来学习图中所包含的工艺信息、编程信息、机械零件结构几何信息。这样既有利于帮助学生学习加工工艺，也便于学生编写和掌握好数控加工程序。比如通过画图能正确理解刀具半径补偿的基本原理、能合理选择加工刀具的类型，规格大小、能规划好走刀轨迹，为后继编程加工做足了准备功夫，这样学生通过自己动手，自己绘图，就基本能掌握编程技巧和加工规律。学生通过绘图牢固地掌握了各种编程及加工知识，学会了自己分析、浓缩知识，只有自己亲手做的印象才深刻，自然就能轻松地掌握了编程精髓，更为重要的是发展了学生的空间想象能力，为将来的岗位工作奠定了良好的基础。

五、有效利用多媒体，通过三维仿真软件开拓学生的视野

由于条件限制有许多机械零件无法在学校数控设备上加工，有一部分加工方法对于学生而言都是陌生的，甚至很多高新技术很多同学都没有听说过。通过利用多媒体和三维仿真软件向学生展示多种多样的新技术、新工艺，新方法，使学生对于这些新技术有所认识和了解，才能进一步对其产生兴趣。而且很多在课堂上无法完成的课题，也可以利用多媒体技术向学生展示，以弥补课堂实训的不足。

例如发动机螺旋桨及空间扭曲面的加工，可以通过三维仿真软件中的五轴联动加工中心虚拟现实加工，我们应该深入挖掘三维软件这一优势，吸引学生投入到学习当中。通过观看虚拟加工调动学生积极性，变学生的被动学习为主动参与，使学生在乐趣中获取知识。这样学生对于数控编程兴趣增加了，可以帮助学生提升学习能力，开拓学生视野，丰富学生知识广度，自然教学效果也会大幅提高。

总之，上好数控编程实训课在数控编程教学中具有很重要的现实意义的。我们每位一线教师都应该把他重视起来。

参考文献：

[1]郭玉梅. 高等职业教育实践教学管理研究. 北京： 中国农业大学出版社 ， 2009.

[2]聂肇正. 高等职业教育研究与实践.武汉： 湖北长江出版集团，2008.

数控编程在铣床加工中的应用 第7篇

数控机床目前在加工中得到了广泛的应用。数控机床是按照事先编好的加工程序, 自动地对工件进行加工。把工件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数 (主轴转速、进给量、背吃刀量等) 以及辅助功能 (换刀、主轴正转、反转等) , 按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写加工程序单, 再把这一程序单中的内容记录在控制介质上, 然后输入到数控机床的数控装置中, 从而控制机床加工[1]。

本文主要针对铣床的数控加工中的应用, 进行探讨。

1 铣床加工中工艺分析与处理

1.1 孔的加工

数控加工中, 切削用量是一个非常重要的参数指标, 正确选择切削用量非常重要。要充分根据加工的实际要求, 全面考虑工件的材质和硬度、加工的精度要求、刀具的材料和耐用度、是否使用切削液等。主轴转速和进给速度要通过计算来确定。速度过快, 切削量过大, 在刀具与加工件之间会产生变形, 降低了加工精度[2]。

在加工中, 要选择一个加工的基准点。基准点的选择要符合加工方便, 程序简洁。一般的工件都是存在对称的, 这时候, 将对称点作为基准点[3]。

现有工件上要加工的孔16个, 环形均匀分布的6个孔要求先加工。当环形分布的孔钻削结束。在逐个钻削其余10个孔。钻削的刀具选择4mm的高速麻花钻。

通过以上分析, 来考虑加工工件上环形分布的16个孔。选择表面中心作为工件坐标系的原点。下面给出加工程序:

1.2 倒圆的加工

倒圆加工在铣床加工中经常会碰到。因此也需要操作者熟练掌握。

现有一个平整工件, 需要在其四边加工倒圆。刀具为:16mm的铣刀;刀具长度补偿号为H01;刀具半径补偿号为D01。程序编写如下:

1.3 槽的加工

实际加工中, 经常会碰到在工件上需要挖槽。由于挖槽的工艺比较复杂, 要考虑到加工精度, 因此对于刀具的选择很重要。要根据加工实际, 来选择恰当的加工刀具。而且在加工中, 每次切削量要控制严格, 避免出现过切现象[4]。

现有一个平整的长方体零件, 材料为45号钢, 需要加工成型的中间环形槽。程序如下:

2 子程序在铣床加工中的应用

子程序在铣床加工中应用也是十分广泛的。它主要是针对加工过程中有相同的加工部件的情况下, 这样编制好子程序, 就可以在需要加工的时候调动[5]。

现有一个加工工件, 材料为45号钢。要加工的槽共15个, 其中每一排有5个槽, 形状完全相同, 区别在于相邻排的槽角度旋转45度。所以使用坐标系旋转指令。程序如下:

在实际加工中, 经常会碰到反向对称的情况, 这种称为镜像[6]。镜像问题也可以利用子程序来解决。现在有一个工件, 对称轴点为 (50, 50) , 需要子程序来加工镜像部分, 子程序如下:

3 结论

数控加工极大提高了加工效率, 提高了加工精度。但同时也对操作人员提出了更高的要求, 尤其对加工工艺, 加工流程, 程序的编制非常熟悉。在加工实际中, 会碰到很多加工困难, 需要有针对性的去研究解决方案。

参考文献

[1]陈玉杰.数控机床加工技术[M].北京:北京理工大学出版社, 2009:59-69.

[2]李卫民.机械零件数控加工[M].北京:中国人民大学出版社, 2009:35-40.

[3]林宋.现代数控机床[M].北京:化学工业出版社, 2011:173-186.

[4]王颖.数控铣床编程与操作实训教程[M].上海:上海交通大学出版社, 2010:75-90.

[5]齐洪方.数控编程与加工仿真[M].北京:北京理工大学出版社, 2010:113-135.

数控铣床编程 第8篇

数控加工技术目前已非常普遍, 各种编程软件如CAXA制造工程师、UG编程软件等可以非常方便地编出各种复杂程序, 但编程软件编出的程序量非常大, 特别是编三维图形程序时, 有时程序量可以达到几百句, 不仅占用数控机床CPU内存的大量空间, 而且修改起来工作量也很大。为了培养手工数控编程方面的高技能人才, 本文阐述了椭圆数控加工原理, 着重介绍了椭圆数控编程参变量的选择及R参数编程。

1椭圆数控加工原理及参数的选择

随着数控技术的发展, 先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的基本功能与辅助功能, 而且还提供了R参数编程功能。R参数编程功能为提高数控系统性能, 实现椭圆等非圆曲线数控手工编程与加工提供了可能。

1.1椭圆数控加工原理

由于一般的数控系统只具有直线插补和圆弧插补两种基本插补功能, 因此对于椭圆的数控加工, 大多根据微分原理, 采用小段直线和小段圆弧来逼近轮廓曲线的数学处理方法来完成数控加工, 即在满足允许编程误差的条件下, 用若干直线段或圆弧段分割并逼近给定的曲线。

1.2参数的选择

如前所述, 非圆曲线的数控加工是利用小段直线和小段圆弧逼近的数学处理方法来实现的, 常用的有等间距直线逼近法和等步长直线逼近法。参变量的取值有以角度为参变量和以步长为参变量两种。等角度取值间距比较均匀, 而等步长取值间距相差比较大, 因此等角度取值加工精度优于等步长取值加工精度。

2 R参数编程

R参数编程功能充分利用数控系统的计算能力, 为椭圆等非圆曲线手工编程与加工提供了可能。下面分别叙述以等角度取值和等步长取值编制的可以加工内、外椭圆轮廓的R程序。

2.1等角度取值编程

由椭圆公式X=acosα, Y=bsinα (其中, a为长轴半径, b为短轴半径, α为角度变量) 可推导出加工内、 外椭圆的程序为:

2.2等步长取值编程

R参数编程不仅可以编制加工二维平面图形程序, 还可以编制加工三维立体图形程序。加工半个椭圆球程序为:

3椭圆数控加工R程序的特点

椭圆数控加工R程序的开发, 充分发挥了CNC系统自身的计算功能, 它具有以下特点:1R参数直接采用绝对编程方式;2既可铣削全椭圆又可铣削椭圆弧;3既可铣削外轮廓又可铣削内轮廓;4可进行椭圆球铣削加工。

4结束语

本文从R参数编程所需的参变量选择入手, 分析比较了等角度取值编程和等步长取值编程;并编制了可加工内外椭圆轮廓的R程序及加工椭圆球R程序, 实现了二维椭圆和三维椭圆球的数控手工编程与加工。

摘要：针对非圆曲线加工方法, 对椭圆曲线数控加工编程时以角度值为变量和坐标值为变量进行了比较, 编制了可实现椭圆内、外轮廓加工的R程序及可实现椭圆球加工的R程序。椭圆数控编程参变量的合理选择及R参数编程即保证了加工精度又缩短了加工程序段数, 提高了加工效率。

关键词：椭圆曲线,数控加工,参变量选择,R参数编程

参考文献

[1]翟瑞波.数控机床编程与操作[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2004.

[2]赵玉刚.数控技术[M].北京:机械工业出版社, 2003.

[3]熊光华.数控机床[M].北京:机械工业出版社, 2001.

浅谈数控编程的技巧 第9篇

关键词：数控,编程,技巧

1 具有扎实的基础知识

数控机床加工受控于程序指令, 加工的全过程都是按程序指令自动进行的。数控机床加工程序不仅要包括零件的工艺过程, 而且还要包括切削用量, 走刀路线, 刀具尺寸以及机床的运动过程。我们要想熟练的掌握数控编程, 首先必须了解数控机床的组成及工作原理, 对数控机床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法都要非常熟悉。其次要具有扎实的数学基础, 例如在手工编程中要遇到一些复杂形状零件的基点的计算, 可根据零件图样给定的尺寸, 运用代数、三角函数、几何或解析几何的有关知识, 直接求出数值。再次, 数据结构、离散数学、计算机高级语言, 编译原理, 这些是计算机科学的基础, 如果不掌握它们, 很难写出高水平的程序。程序人人都会写, 但当你发现写到一定程度很难提高的时候, 就应该回过头来学学这些最基本的理论。同时, 金属切削与刀具也是我们必须要掌握的基础知识, 在实习的过程中, 用相同的加工程序加工出来的零件表面粗糙度却有较大的差别, 这主要是刀具的角度刃磨不合理, 刀具的刃磨在数控加工中显得尤为重要。

2 丰富的想象力

不要拘泥于固定的思维方式, 遇到问题时要多想几种解决问题的方案, 试试别人从未想到的方法, 丰富的想象力是建立在丰富的知识基础上, 除计算机之外, 多涉猎其它的学科, 比如天文、地理、数学等等。开阔的思维对程序员来说很重要。

3 最简单的是最好的

这也许是所有科学都遵循的一条准则, 简单的方法更容易被人理解, 更容易实现, 更容易维护。遇到问题时优先考虑最简单的方案, 只有简单方案不能满足时再考虑复杂的方案。例如简单的外圆加工, 我们就可以直接利用G01来实现, 没必要用G71来加工。再例如在数控铣削加工中, 如果要实现零件的粗精加工, 可以将刀具的运动轨迹编制成子程序, 通过改变刀具半径补偿值和调用子程序来加工。

4 不钻牛角尖

当你遇到障碍时, 不妨暂时远离电脑, 看看窗外的风景, 听听轻音乐, 和朋友聊聊天。当我编程遇到障碍的时候, 我会暂时看会报纸或者杂志, 让负责编程的那部分大脑细胞得到充分的休息。当重新开始工作的时候, 我会发现那些难题会迎刃而解。

5 对答案的渴求

人类自然科学的发展史就是一个渴求得到答案的过程, 即使只能得到答案的一小部分也值得我们去付出。只要你坚定信念, 一定能找到答案, 你才会付出精力去探索, 即使最后没有得到答案, 在过程中你也会学到很多东西。例如刚开始学习用宏程序加工椭圆, 程序怎么也不运行, 第二天重新仔细看了一遍, 原来在三角函数的角度外面忘记加一个中括号。虽然我第一天没有把程序编制成功, 但是我在这个过程中至少对变量的使用、控制语句加深了理解。当然在三角函数的角度上一定要加中括号这一点, 使我牢记心中。

6 多与别人交流

三人行必有我师, 也许和别人一次不经意的谈话中, 就可以迸发出灵感的火花。多读读别人的程序, 看看别人对问题的看法, 会对你有很大启发。例如下图的加工实例, 我就从别人的程序中学到了很好的编程思想和非常有用的见解, 写出来大家共享。 (图1)

尺寸为准100x25mm的圆柱加工20个半径均为5.0mm的花边槽 (仅编制铣削花边槽的程序) 。 (表1)

上面编写的普通程序综合运用了子程序的嵌套、旋转坐标系。每次加工完一个孔, 然后将坐标系绕工件原点旋转18°, 程序非常简洁。这又进一步拓宽了我的编程思路, 向更高方向的发展迈进了一步。

7 良好的编程风格

注意养成良好的习惯, 如程序中要使用程序段号、字与字之间要有空格、多写注释语句等, 使程序清晰, 便于阅读和修改。大家都知道如何排除代码中的错误, 却往往忽视了对注释的排错。注释是程序的一个重要的组成部分, 它可以使你的代码更容易理解, 而如果代码已经清楚地表达了你的思想, 就不必再加注释了, 如果注释和代码不一致, 那就更加糟糕。指令代码的格式严格按照语法来书写, 变量的命名规则要始终一致。

总之, 随着科学技术的飞速发展, 数控机床由于具有优越的加工特点, 在机械制造业中的应用越来越广泛, 为了充分发挥数控机床的作用, 我们需要在编程中掌握一定的技巧, 编制出合理、高效的加工程序, 保证加工出符合图纸要求的合格工件, 同时能使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥, 使数控车床能安全、可靠、高效地工作。本文总结的一些具体结论适用于FANUC0i数控机床, 但是它表现的编程思想具有普遍意义。要编制合理高效的加工程序, 必须要熟悉所使用机床的程序语言并能加以灵活运用, 了解机床的主要参数, 深入分析零件的结构特点、材料特性及加工工艺等。

参考文献

[1]荣瑞芳, 关雄飞.数控加工工艺与编程.西安电子科技大学出版社, 2006, 8.

[2]陈红康, 杜洪香.数控编程与加工.山东大学出版社, 2003, 8.

浅析数控加工编程方法 第10篇

自动控制机床问世至今经历近半个世纪, 数控加工编程方法经历了手工编程、数控语言自动编程、图形交互编程、CAD/CAM集成系统编程几个发展时期。当前, 应用CAD/CAM系统进行数控编程已经成为数控机床加工编程的主流。编程过程中, 选择合适的编程方法, 制订合适的编程策略, 不仅能有效减少程序长度, 提升加工效率, 更能提高加工精度, 提高零件表面加工质量[1,2]。

2 数控编程概述

数控编程的主要步骤有:分析零件图样确定工艺过程、数值计算、编写加工程序、校对程序及首件试切。从零件图纸到制成控制介质的过程, 称为数控机床的程序编制, 即数控编程。

在对普通零件加工时, 多由工艺人员按设计图事先订好零件的加工工艺规程。在工艺规程中确定零件的加工工序、切削用量、机床的规格及工具、夹具等内容。操作人员按工艺规程的各个步骤操作机床, 加工出图样给定的零件。在由凸轮控制的自动机床或仿形机床上加工零件时, 必须根据零件的特点及工艺要求, 设计出凸轮的运动曲线或靠模, 由凸轮、靠模控制机床运动, 最后加工出零件。当改变加工零件时, 就要更换凸轮、靠模。因此, 它只能用于大批量、专业化生产中。数控机床和以上2种机床不同。它是按照事先编制好的加工程序, 自动地对零件进行加工。编程人员把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能等, 按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单, 再把这一程序单中的内容记录在控制介质上, 然后输入到数控机床的数控装置中, 从而控制机床加工。

3 手工编程

数控编程是数控加工的基础, 数控机床之所以能加工出各种形状、尺寸和精度的零件, 就是因为有编程人员为它编制不同的加工程序。从零件图样的分析及工艺处理, 数学处理和数值计算, 编写程序清单, 直到程序的检查和校核, 均是由人工完成的, 称为手工编程。其方法与编程具体步骤:

3.1 分析图样, 确定工艺过程

在制作初期, 将零件原始资料进行分析, 如:形状、精度、光滑度、材质和热处理状况等。然后再选择相对应的机床、刀具、加工方法、加工顺序等相关操作。做到加工路线合理、走刀次数少、时间少、加工工时短。在以上操作期间, 操作人员应起草操作对象相关的工艺技术说明文档。

如图1中过渡圆角半径反映了刀具直径大小, 刀具直径和被加工工件轮廓的深度之间与刀具的刚度有关。当R<2.0 H时 (H为被加工工件轮廓面的深度) , 则判定该工件该部分的加工工艺性较差;当R>0.2 H时, 则刀具的当量刚度较好。

3.2 计算刀具轨迹的坐标值

在第1步操作完成之后, 我们可以根据操作对象的几何元素设定编程坐标系, 计算出刀具中心的运动轨迹, 得到全部刀位数据。如图2、图3所示。

步骤如下:

(1) 准备工作:机床回参考点, 确认机床坐标系。

(2) 装夹工作毛坯:通过工具使零件定位, 并使工作定位基准面与机床运动方向一致。

(3) 对刀测量:用φ10的标准测量棒、塞尺对刀, 得到X=-437.726, Y=-298.160, Z=-31.833。

(4) 计算设定值:

(5) 设定加工坐标系:将开关放在MDI方式下, 进入加工坐标系设定页面。输入数据为:X=-392.626, Y=-246.460, Z=-32.033表示加工原点设置在机床坐标系的X=-392.626, Y=-246.460, Z=-32.033的位置上。

3.3 编写零件加工程序

在第2步操作之上, 操作人员可以按照机床的指令特性, 编写出操作对象的加工程序。

如:以华中世纪星 (HNC-21/22M) 数控系统为例来说明数控铣床程序编制的有关指令及方法的介绍, HNC-21/22M数控系统的M功能指令是由地址字母M和其后的2位数字来表示的, 其功能如表1所示。

3.4 将程序输入数控机床

将加工程序输入 (MDI方式) 到数控机床程序存储器中或通过计算机与数控系统的通讯接口将加工程序传送到数控机床的程序存储器中, 由机床操作者根据操作对象的属性进行调用。

在图4中, 用此程序加工YZ平面上一个圆上的4个槽, 相互间成90°角, 起始角为45°。

在调用程序中, 坐标系已经作了旋转和移动。键槽的尺寸如下:长度为30 mm, 宽度为15 mm, 深度为23 mm。安全间隙1 mm, 铣削方向G2, 深度进给最大6 mm。键槽用粗加工 (精加工余量为零) 加工, 铣刀带断面齿, 中心部位可以加工。其加工程序如下:

3.5 程序校验与步件试切

数控程序必须经过校验和试切才能正式加工。在有图形模拟功能的数控机床上, 可以进行图形模拟加工, 检查刀具轨迹的正确性, 对无此功能的数控机床可进行空运行检验。当发现有加工误差或不符合图纸要求时, 应分析误差产生的原因, 以便修改加工程序或采取刀具尺寸补偿等措施, 直到加工出合乎图样要求的零件为止。

4 自动编程

交互式图形自动编程系统采用图形输入方式, 通过激活屏幕上的相应选单, 利用系统提供的图形生成和编辑功能, 将零件的几何图形输入到计算机, 完成零件造型。同时以人机交互的方式指定要加工的零件部分、加工方式和加工方向, 输入相应的加工工艺参数, 通过软件系统的处理自动生成刀具路径文件, 并动态显示刀具运动的加工轨迹, 生成适合指定数控系统的数控加工程序, 最后通过通信接口, 把数控加工程序送给机床数控系统。这种编程系统具有交互性好、直观性强、运行速度快、便于修改和检查、使用方便、容易掌握等特点。因此, 交互式图形自动编程已成为国内外流行的CAD/CAM软件所普遍采用的数控编程方法。交互式图形自动编程系统实现了造型—刀具轨迹生成—加工程序自动生成的一体化, 它的3个主要处理过程是:零件几何造型、生成刀具路径文件、生成零件加工程序。

4.1 零件几何造型

一般交互式图形自动编程系统都提供CAD设计模块, 可以很方便地建立零件几何模型。除此之外, 交互式图形自动编程系统还提供标准图形转换接口, 可以通过导入、导出、转换等得到编程系统的图形格式。

4.2 生成刀具路径文件

在完成了零件的几何造型以后, 交互式图形自动编程系统便可以生成刀具路径, 这一过程也常称为前置处理。其基本过程为:首先确定加工类型, 选择加工部位, 选择走道路线或切削方式;选取或输入刀具参数等加工所需的全部工艺切削参数;编程系统根据这些零件几何模型数据和切削加工工艺数据, 自动计算、处理, 生成刀具运动轨迹数据, 即刀位文件, 并动态显示刀具运动的加工轨迹。

4.3 生成零件加工程序

这一过程也称为后置处理, 其目的是生成针对特定数控系统的数控加工程序。每一种数控系统所规定的代码及格式不尽相同。因此, 自动编程系统通常提供多种专用或者通用的后置处理文件。后置处理文件的作用即是将已成生的刀位文件转变成合适于被选择数控系统的数控加工程序。这些文件多数是开放的, 编程人员可以根据需要对其进行修改。

5 R参数编程

R参数编程方法本质上也属于手工编程, 是西门子数控系统提供的一种先进的编程方法, 它是使用参数变量来代替程序中的功能代码或地址值而编写的加工程序。R参数编程的实质, 就是用变量R编写逻辑计算公式, 并根据R数值的条件, 多次调用子程序, 以简化编程, 并使得程序简明精练, 计算精确无误。一般的模具加工多为三维立体加工, 掌握好参数变量“R”的规律, 同样可进行“R”参数编程。实际上, 在原二维平面加工的基础上再加上垂向的变量“R”, 即可实现三维立体加工。应值得注意的是, 垂向变量Δ垂的取值大小将影响平面尺寸, 所以必须精心计算。如图5所示:已知高60 (R1=60) , 宽40, 上底与下底单面差 (100-80) /2=10。

分析:取R3=1 000 (1 000份) ;X方向每次单边缩小R2=10/1 000, 开始点的单边缩小量为R4=0, 垂向每次提高R5=60/1 000, 开始点的提高量是R6=0, 其主要程序:

编制R参数程序时, 首先确定参数变量, 然后根据加工要求编制逻辑计算程序, 最后确定参数值和初始状态, 将编好的程序输入数控机床即可运行。在加工过程中可根据不同零件的特点和加工需求来设定加工参数, 从而控制零件的加工精度。

6 结语

本文研究了数控编程的基本方法, 逐一研究了各自动编程方法在加工编程方面的应用和缺点, 介绍了R参数编程方法。配合程序跳转功能, R参数编程已经具有简单的高级编程语言所具有的功能, 更能发挥数控系统的功能。

摘要：质量高、速度快的编程方法, 一直是和数控机床本身并行发展的, 在分析数控编程基础上, 对于自动编程相关问题进行探索, 最后指出结合R参数编程方法能发挥数控机床的有效性。

关键词：数控机床,数控加工,手工编程,自动编程

参考文献

[1]孙艳.数控编程的实际应用[J].机械管理开发, 2010 (1) :78～79

普通车床的数控改造及加工编程 第11篇

摘要：机床数控化改造具有一定经济性、实用性和稳定性。其改造涉及到机械、电气、计算机等领域，是一项理论深、实践强的系统工程。在进行数控改造时，应该做好改造前的技术准备。改造过程中，机械修理与电气改造相结合，先易后难、先局部后全局。要实现数控加工，编程是关键。由于数控车床可以加工普通车床无法加工的复杂曲面，加工精度高，质量容易保证，发展前景十分广阔，因此掌握数控车床的加工编程技术尤为重要。

关键词：车床加工改造

0 引言

数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，因此有必要提高机床的数控化率。

1 车床数控改造的意义

一是机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60％左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60％的费用，并可以利用现有地基。二是因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。。三是机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高 3至5倍。对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工装，不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。

2 普通车床的数控改造方法及设计

2.1 普通车床的数控化改造设计 机床的数控改造，主要是对原有机床的结构进行创造性的设计，最终使机床达到比较理想的状态。数控车床是机电一体化的典型代表，其机械结构同普通的机床有诸多相似之处。然而，现代的数控机床不是简单地将传统机床配备上数控系统即可，也不是在传统机床的基础上，仅对局部加以改进而成(那些受资金等条件限制，而将传统机床改装成建议数控机床的另当别论)。传统机床存在着一些弱点，如刚性不足、抗振性差、热变形大、滑动面的摩擦阻力大及传动元件之间存在间隙等，难以胜任数控机床对加工精度、表面质量、生产率以及使用寿命等要求。现代的数控技术，特别是加工中心，无论是其支承部件、主传动系统、进给传动系统、刀具系统、辅助功能等部件结构，还是整体布局、外部造型等都已经发生了很大变化，已经形成了数控机床的独特机械结构。因此，我们在对普通机床进行数控改造的过程中，应在考虑各种情况下，使普通机床的各项性能指标尽可能地与数控机床相接近。

2.2 数控车床的性能和精度的选择 并不是所有的旧机床都可以进行数控改造，机床的改造主要应具备两个条件：第一，机床基础件必须有足够的刚性。第二，改造的费用要合适，经济性好。在改装车床前，要对机床的性能指标做出决定。改装后的车床能加工工件的最大回转直径以及最大长度、主电动机功率等一般都不会改变。加工工件的平面度、直线度、圆柱度以及粗糙度等基本上仍决定于机床本身原有水平。主要有下述性能和精度的选择需要在改装前确定。①轴变速方法、级数、转速范围、功率以及是否需要数控制动停车等。②进给运动：进给速度：Z向(通常为8～400mm/min)；X向(通常为2～100 mm/min)。快速移动：Z向(通常为1.2～4m/min)；X向(通常为1.2～3m/min)。脉冲当量：在0.025～0.005mm内选取，通常Z向为X向的2倍。加工螺距范围：包括能加工螺距类型(公制、英制、模数、径节和锥螺纹等)，一般螺距在10mm以内都不难达到。③进给运动驱动方式(一般都选用步进电机驱动)。④给运动传动是否需要改装成滚珠丝杠传动。⑤刀架是否需要配置自动转位刀架，若配置需要确定工位数。⑥其他性能指标选择：插补功能：车床加工需具备直线和圆弧插补功能。刀具补偿和间隙补偿：为了保证一定的加工精度，一般需考虑设置刀补和间隙补偿功能。显示：采用数码管还是液晶或者显示器显示，显示的位数多少等问题要根据车床加工功能实际需要确定，一般来说，显示越简单成本越低，也容易实现。诊断功能：为防止操作者输入的程序有错和随之出现的错误动作，可在数控改造系统设计时加入必要的器件和软件，使其能指示出机床出现故障或者功能失效的部分等，实现有限的诊断功能。以上是车床数控改造时需要考虑的一些通用性能指标，有的车床改造根据需要还会有些专门的要求，如车削大螺距螺纹、在恶劣的环境下工作的防尘干扰、车刀高精度对刀等，这个时候应有针对性的专门设计。

2.3 车床数控改造方案 当数控车床的性能和精度等内容基本选定后，可根据此来确定改造方案。目前机床数控改造技术已经日趋成熟，专用化的机床数控改造系统所具备的性能和功能一般均能满足车床的常规加工要求。因此，较典型的车床数控改造方案可选择为：配置专用车床数控改造系统，更换进给运动的滑动丝杠传动为滚珠丝杠传动、采用步进电机驱动进给运动、配置脉冲发生器实现螺纹加工功能、配置自动转位刀架实现自动换刀功能。

目前较典型的经济型专用车床数控改造系统具有下列基本配置和功能：①采用单片微机为主控CPU，具有直线和圆弧插补、代码编程、刀具补偿和间隙补偿功能、数码管二坐标同时显示、自动转位刀架控制、螺纹加工等控制功能。②配有步进电机驱动系统，脉冲当量或控制精度一般为：Z为0.01mm，X向为0.005mm(要与相应导程的丝杠相配套)。③加工程序大多靠面板按键输入，代码编制，掉电自动保护存储器存储；可以对程序进行现场编辑修改和试运行操作。④具有单步或连续执行程序、循环执行程序、机械极限位置自动限位、超程报警，以及进给速度程序自动终止等各类数控基本功能。

3 数控车床的加工编程

3.1 方法 数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验等各步骤主要有人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工，以及计算较简单，程序段不多，编程易于实现的场合等。但对于几何形状复杂的零件(尤其是空间曲面组成的零件)，以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件，由于编程时计算数值的工作相当繁琐，工作量大，容易出错，程序校验也较困难，用手工编程难以完成，因此要采用自动编程。所谓自动编程即程序编制工作的大部分或全部有计算机完成，可以有效解决复杂零件的加工问题，也是数控编程未来的发展趋势。同时，也要看到手工编程是自动编程的基础，自动编程中许多核心经验都来源于手工编程，二者相辅相成。

3.2 步骤 首先应对零件图纸分析，确定加工工艺过程，也即确定零件的加工方法(如采用的工夹具、装夹定位方法等)，加工路线(如进给路线、对刀点、换刀点等)及工艺参数(如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等)。其次应进行数值计算。绝大部分数控系统都带有刀补功能，只需计算轮廓相邻几何元素的交点(或切点)的坐标值，得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。最后，根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单，并输入CNC装置的存储器中。

用普通机床加工出来的产品在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，因此有必要提高机床的数控化率。

参考文献：

[1]王爱玲等.现代数控机床实用操作技术[M].国防工业出版社.2005.

优化数控编程提高加工效率 第12篇

常规数控加工编程方法是使用通用的软件来计算加工的刀路, 实现了复杂工件的自动数控加工。随着数控编程技术的发展, 出现了高速加工的理论, 它有两个衡量指标:一是主轴高转速;二是快速进给量。高速加工方式具有明显的优势是切削效率高, 材料去除率是常规切削的2~5 倍;切削力小, 主轴轴承、刀具和工件受力均小;刀具和工件受热影响小;高速加工的速度高, 机床激振频率远高于工艺系统固有的频率, 容易获得较高的工件表面质量。目前使用的是通用数控编程软件, 实现了复杂工件的数控加工, 在高效率的今天, 开始研究通过优化数控编程来提高加工效率。

1 提高加工效率的技术方法

高质量的数学模型是实施数控编程的前提和必要条件。在生产过程中, 产品建模误差一般包括数据输入的随机误差、曲线和曲面的逼近误差、曲线和曲面光顺处理公差以及构造曲面方法不当而产生的误差。[1]

在进行数控编程的前期, 要确保数学模型的正确性和完整性。对于同一个对象, 往往可以用多种加工的策略来计算刀具路径, 应保证刀具路径无碰撞、无过切、分布均匀、切削用量和负载均匀。

在这里以全封闭烘压线圈模具为依托, 进行优化数控编程提高加工效率的实践。全封闭烘压线圈模具是大型线圈模具。分为一模单压和一模双压两种类型。其中一模双压线圈的模具是创新型产品, 首次进行数控加工, 实现一个模具完成两个线圈的制造。线圈模具的长度接近700mm, 是整体数控加工抠出。毛坯重量223kg, 加工完成的工件重量108kg, 去除材料重量是115kg。去除的材料超过了总重量的一半, 材料利用率低, 如此低的材料利用率只是应用在高精度和高附加值的产品上。一个项目至少要有12 件模具, 一年需要加工5 个以上的类似模具项目, 数量巨大, 切除材料量大, 产品精度高、附加值也高, 优化数控编程提高加工效率非常有意义。

数控编程要实现高速加工, 可以通过多种方法结合来实现: (1) 参数偏置加工策略。利用自定义的参数线进行偏置方法求出光顺连续的刀路。 (2) 模具方式区域清除。依据毛坯进行计算, 避免出现“拐折刀路”和碰撞发生。 (3) 控制轮廓和区域切削方向。保证了切削方向的一致性。 (4) 模具高级偏置刀具由外部向内切削。刀具从外部进入, 避免“踩刀”和“撞刀”。 (5) 进行轮廓光顺。避免拐角突变转向, 实现高速的切削运动。 (6) 赛车线光顺。实现切削量的均匀, 保证切削过程有恒定的切削负载。 (7) 刀路的连接光顺。实现了刀路和刀路之间的连续光顺, 可实现切削的速度恒定。 (8) 控制增加从外侧接近。从外侧接近, 控制进入速度避免碰撞。 (9) 自动检查干涉和过切。确保刀具和机床的安全。 (10) 短连接使用圆形圆弧。切削速度恒定, 实现高速运动。

2 数控加工方法的研究

2.1 一模单压线圈模具

2.1.1 没有优化的常规方法

使用常规通用软件进行编程, 由于刀具路径无法进行轮廓和余量的光顺, 存在大量的拐角突变转向, 根本无法实现高速切削。更没有实现赛车线的光顺来保持高速的进给。 (见图1) 一模单压线圈的模具用时06:10:38, 在实际加工中所有的时间是8 小时。

2.1.2 优化的刀路路径

采用专业软件进行数控编程, 可以实现刀具路径轮廓、赛车线、刀路连接区域的光顺处理, 没有突变转向的拐角, 保证了恒定的高速进给、恒定的切削用量和机床输出功率, 实现了真正意义的高速切削。 (见图2) 一模单压线圈的模具用时02:09:57, 在实际加工中所有的时间是3 小时。节省了5 小时的数控机床加工时间。

2.2 一模双压线圈模具

2.2.1 没有优化的常规方法

采用通用软件进行编程, 由于刀具路径无法进行轮廓和余量的光顺, 存在突变转向的拐角, 无法实现高速切削, (见图3) 双线圈的模具用时12:00:25, 在实际加工中所有的时间是13 小时。

2.2.2 优化刀路路径

采用专用软件进行数控编程, 可以实现刀具路径轮廓和余量的光顺处理, 没有突变的拐角, 实现了真正意义的高速切削。 (见图4) 双线圈的模具用时03:49:20, 在实际加工中所有的时间是5 小时。节省了8 小时的加工时间。

3 结束语

全封闭烘压线圈模具的粗加工序, 共4 件单线圈的模具, 8 件双线圈的模具计算出优化结果:

在一年已知的线圈模具共有五套, 数控加工的时间可以优化节省约420 小时, 数控龙门铣床以单价用271 元/小时计算, 271 元*420 小时=11.38 万元, 经济效益非常可观。

摘要：文章介绍全封闭烘压线圈模具整体数控加工的特点, 研究提高加工效率的方法, 指出高速加工的优势和特点。整体数控加工模具的材料利用率低, 只用在高附加值和高精度的产品中, 对提高产品的加工效率具有重要的意义。

关键词：全封闭烘压线圈模具,高速加工,材料利用率,高精度,加工效率

参考文献