简述数控铣编程步骤和数控程序各部分组成

数控机床编程步骤

1．分析零件图样和工艺要求

分析零件图样和工艺要求的目的，是为了确定加工方法、制定加工计划，以及确认与生产组织有关的问题，此步骤的内容包括：

确定该零件应安排在哪类或哪台机床上进行加工。

采用何种装夹具或何种装卡位方法。

确定采用何种刀具或采用多少把刀进行加工。

确定加工路线，即选择对刀点、程序起点（又称加工起点，加工起点常与对刀点重合）、走刀路线 、程序终点（程序终点常与程序起点重合）。

确定切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。

确定加工过程中是否需要提供冷却液、是否需要换刀、何时换刀等。

2．数值计算

根据零件图样几何尺寸，计算零件轮廓数据，或根据零件图样和走刀路线，计算刀具中心（或刀尖）运行轨迹数据。数值计算的最终目的是为了获得数控机床编程所需要的所有相关位置坐标数据。

3．编写加工程序单

常用数控机床编程指令

一组有规定次序的代码符号，可以作为一个信息单元存贮、传递和 *** 作。

坐标字：用来设定机床各坐标的位移量由坐标地址符及数字组成，一般以X、Y、Z、U、V、W等字母开头，后面紧跟“-”或“-”及一串数字。

准备功能字（简称G功能）：指定机床的运动方式，为数控系统的插补运算作准备由准备功能地址符“G”和两位数字所组成，G功能的代号已标准化，见表2-3；一些多功能机床，已有数字大于100的指令，见表2-4。常用G指令：坐标定位与插补；坐标平面选择；固定循环加工；刀具补偿；绝对坐标及增量坐标等。

辅助功能字：用于机床加工 *** 作时的工艺性指令，以地址符M为首，其后跟二位数字，常用M指令：主轴的转向与启停；冷却液的开与停；程序停止等。

进给功能字：指定刀具相对工件的运动速度进给功能字以地址符“F”为首，后跟一串字代码，单位：mm/min（对数控车床还可为mm/r）三位数代码法：F后跟三位数字，第一位为进给速度的整数位数加“3”，后二位是进给速度的前二位有效数字。如1728mm/min指定为F717。二位数代码法：F后跟二位数字，规定了与00~99相对应的速度表，除00与99外，数字代码由01向98递增时，速度按等比关系上升，公比为112。一位数代码法：对速度档较少的机床F后跟一位数字，即0 ~9来对应十种预定的速度。直接指定法：在F后按照预定的单位直接写上要求的进给速度。

主轴速度功能字：指定主轴旋转速度以地址符S为首，后跟一串数字。单位：r/min,它与进给功能字的指定方法一样。

刀具功能字：用以选择替换的刀具以地址符T为首，其后一般跟二位数字，该数代表刀具的编号。

模态指令和非模态指令 G指令和M指令均有模态和非模态指令之分模态指令：也称续效指令，一经程序段中指定，便一直有效，直到出现同组另一指令或被其他指令取消时才失效。见表2-3、表2-6 N001 G91 G01 X10 Y10 Z-2 F150 M03 S1500； N002 X15； N003 G02 X20 Y20 I20 J0； N004 G90 G00 X0 Y0 Z100 M02； 非模态指令：非续效指令，仅在出现的程序段中有效，下一段程序需要时必须重写（如G04）。

在完成上述两个步骤之后，即可根据已确定的加工方案（或计划）及数值计算获得的数据，按照数控系统要求的程序格式和代码格式编写加工程序等。编程者除应了解所用数控机床及系统的功能、熟悉程序指令外，还应具备与机械加工有关的工艺知识，才能编制出正确、实用的加工程序。

4．制作控制介质，输入程序信息

程序单完成后，编程者或机床 *** 作者可以通过CNC机床的 *** 作面板，在EDIT方式下直接将程序信息键入CNC系统程序存储器中；也可以根据CNC系统输入、输出装置的不同，先将程序单的程序制作成或转移至某种控制介质上。控制介质大多采用穿孔带，也可以是磁带、磁盘等信息载体，利用穿孔带阅读机或磁带机、磁盘驱动器等输入（输出）装置，可将控制介质上的程序信息输入到CNC系统程序存储器中。

5．程序检验

编制好的程序，在正式用于生产加工前，必须进行程序运行检查。在某些情况下，还需做零件试加工检查。根据检查结果，对程序进行修改和调整，检查--修改--再检查--再修改……这往往要经过多次反复，直到获得完全满足加工要求的程序为止。

上述编程步骤中的各项工作，主要由人工完成，这样的编程方式称为“手式编程”。在各机械制造行业中，均有大量仅由直线、圆弧等几何元素构成的形状并不复杂的零件需要加工。这些零件的数值计算较为简单，程序段数不多，程序检验也容易实现，因而可采用手工编程方式完成编程工作。由于手工编程不需要特别配置专门的编程设备，不同文化程度的人均可掌握和运用，因此在国内外，手工编程仍然是一种运用十分普遍的编程方法。

数控铣床圆编程时IJ就是圆心相对于圆弧起点的相对值。

其中I相对于X，J相对于Y。

举例：

走一个直径100的圆，假设圆心位置上的X方向相对于圆弧起点是正50，Y方向是负40。

程序：G03 （G02）I50 J-40 R100

注意：

如果圆弧终点的XY坐标就是起点，可以省略，如果I和J等于0也同样可以省略，R为0无意义。

扩展资料

数控铣床的主要功能：

（1）点位控制功能：

数控铣床的点位控制主要用于工件的孔加工，如中心钻定位、钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和镗孔等各种孔加工 *** 作。

（2）连续控制功能：

通过数控铣床的直线插补、圆弧插补或复杂的曲线插补运动，铣削加工工件的平面和曲面。

（3）刀具半径补偿功能：

如果直接按工件轮廓线编程，在加工工件内轮廓时，实际轮廓线将大了一个刀具半径值；在加工工件外轮廓时，实际轮廓线又小了一个刀具半径值。使用刀具半径补偿的方法，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具中心偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出符合图纸要求的轮廓。

利用刀具半径补偿的功能，改变刀具半径补偿量，还可以补偿刀具磨损量和加工误差，实现对工件的粗加工和精加工。

（4）刀具长度补偿功能：

改变刀具长度的补偿量，可以补偿刀具换刀后的长度偏差值，还可以改变切削加工的平面位置，控制刀具的轴向定位精度。

（5）固定循环加工功能：

应用固定循环加工指令，可以简化加工程序，减少编程的工作量。

（6）子程序功能：

如果加工工件形状相同或相似部分，把其编写成子程序，由主程序调用，这样简化程序结构。引用子程序的功能使加工程序模块化，按加工过程的工序分成若干个模块，分别编写成子程序，由主程序调用，完成对工件的加工。这种模块式的程序便于加工调试，优化加工工艺。

数控铣床加工范围：

（1）平面加工：

数控机床铣削平面可以分为对工件的水平面（XY）加工，对工件的正平面（XZ）加工和对工件的侧平面（YZ）加工。只要使用两轴半控制的数控铣床就能完成这样平面的铣削加工。

（2）曲面加工：

如果铣削复杂的曲面则需要使用三轴甚至更多轴联动的数控铣床。

数控铣床的装备：

（1）夹具：

数控铣床的通用夹具主要有平口钳、磁性吸盘和压板装置。对于加工中、大批量或形状复杂的工件则要设计组合夹具，如果使用气动和液压夹具，通过程序控制夹具，实现对工件的自动装缷，则能进一步提高工作效率和降低劳动强度。

（2）刀具：

常用的铣削刀具有立铣刀、端面铣刀、成形铣刀和孔加工刀具。

参考资料：

毛坯为70㎜×70㎜×18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图2-23所示的槽，工件材料为45钢。

选择机床设备：根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用XKN7125型数控立式铣床。

选择刀具：现采用φ10㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。

确定切削用量：切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

确定工件坐标系和对刀点：在XOY平面内确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-23所示。 采用手动对刀方法（ *** 作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O作为对刀点。

编写程序：按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。 考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完，则为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。

该工件的加工程序如下（该程序用于XKN7125铣床）：

N0010 G00 Z2 S800 T1 M03

N0020 X15 Y0 M08

N0030 G20 N01 P1-2；调一次子程序，槽深为2㎜

N0040 G20 N01 P1-4；再调一次子程序，槽深为4㎜

N0050 G01 Z2 M09

N0060 G00 X0 Y0 Z150

N0070 M02；主程序结束

N0010 G22 N01；子程序开始

N0020 G01 ZP1 F80

N0030 G03 X15 Y0 I-15 J0

N0040 G01 X20

N0050 G03 X20 YO I-20 J0

N0060 G41 G01 X25 Y15 ；左刀补铣四角倒圆的正方形

N0070 G03 X15 Y25 I-10 J0

N0080 G01 X-15

N0090 G03 X-25 Y15 I0 J-10

N0100 G01 Y-15

N0110 G03 X-15 Y-25 I10 J0

N0120 G01 X15

N0130 G03 X25 Y-15 I0 J10

N0140 G01 Y0

N0150 G40 G01 X15 Y0；左刀补取消

N0160 G24；主程序结束

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