怎样学习数控编程序

数控编程的内容与步骤

在普通机床上加工零件时，首先应由工艺人员对零件进行工艺分析，制定零件加工的工艺规程，包括机床、刀具、定位夹紧方法及切削用量等工艺参数。同样，在数控机床上加工零件时，也必需对零件进行工艺分析，制定工艺规程，同时要将工艺参数、几何图形数据等，按规定的信息格式记录在控制介质上，将此控制介质上的信息输入到数控机床的数控装置，由数控装置控制机床完成零件的全部加工。我们将从零件图样到制作数控机床的控制介质并校核的全部过程称为数控加工的程序编制，简称数控编程。数控编程是数控加工的重要步骤。理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样要求的合格零件，同时应能使数控机床的功能得到合理的利用与充分的发挥，以使数控机床能安全可靠及高效地工作。

一般来讲，数控编程过程的主要内容包括：分析零件图样、工艺处理、数值计算、编写加工程序单、制作控制介质、程序校验和首件试加工

数控编程的具体步骤与要求如下：

1．分析零件图

首先要分析零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等，以便确定该零件是否适合在数控机床上加工，或适合在哪种数控机床上加工。同时要明确加工的内容和要求。

2．工艺处理

在分析零件图的基础上，进行工艺分析，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（如对刀点、换刀点、进给路线）及切削用量（如主轴转速、进给速度和背吃刀量等）等工艺参数。数控加工工艺分析与处理是数控编程的前提和依据，而数控编程就是将数控加工工艺内容程序化。制定数控加工工艺时，要合理地选择加工方案，确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削参数等；同时还要考虑所用数控机床的指令功能，充分发挥机床的效能；尽量缩短加工路线，正确地选择对刀点、换刀点，减少换刀次数，并使数值计算方便；合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳；避免刀具与非加工面的干涉，保证加工过程安全可靠等。有关数控加工工艺方面的内容，我们将在第2章23节及24节中作详细介绍。

3．数值计算

根据零件图的几何尺寸、确定的工艺路线及设定的坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，得到刀位数据。对于形状比较简单的零件（如由直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值，如果数控装置无刀具补偿功能，还要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。对于形状比较复杂的零件（如由非圆曲线、曲面组成的零件），需要用直线段或圆弧段逼近，根据加工精度的要求计算出节点坐标值，这种数值计算一般要用计算机来完成。有关数值计算的内容，我们将在第3章中详细介绍。

4．编写加工程序单

根据加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿量、机床辅助动作及刀具运动轨迹，按照数控系统使用的指令代码和程序段的格式编写零件加工的程序单，并校核上述两个步骤的内容，纠正其中的错误。

5．制作控制介质

把编制好的程序单上的内容记录在控制介质上，作为数控装置的输入信息。通过程序的手工输入或通信传输送入数控系统。

6．程序校验与首件试切

编写的程序单和制备好的控制介质，必须经过校验和试切才能正式使用。校验的方法是直接将控制介质上的内容输入到数控系统中，让机床空运转，以检查机床的运动轨迹是否正确。在有CRT图形显示的数控机床上，用模拟刀具与工件切削过程的方法进行检验更为方便，但这些方法只能检验运动是否正确，不能检验被加工零件的加工精度。因此，要进行零件的首件试切。当发现有加工误差时，分析误差产生的原因，找出问题所在，加以修正，直至达到零件图纸的要求。

数控编程的方法

数控编程一般分为手工编程和自动编程两种。

1．手工编程

手工编程就是从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序单、制作控制介质到程序校验都是人工完成。它要求编程人员不仅要熟悉数控指令及编程规则，而且还要具备数控加工工艺知识和数值计算能力。对于加工形状简单、计算量小、程序段数不多的零件，采用手工编程较容易，而且经济、及时。因此，在点位加工或直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛应用。对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面组成的零件，用手工编程就有一定困难，出错的概率增大，有时甚至无法编出程序，必须用自动编程的方法编制程序。

2．自动编程

自动编程是利用计算机专用软件来编制数控加工程序。编程人员只需根据零件图样的要求，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。自动编程使得一些计算繁琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。有关自动编程的内容，将在第7章中作详细的介绍。

CAXA在数控编程技术中的应用探讨摘要结合数控系统的编程方法介绍了CAXA制造工程师软件的工艺加工过程。强调了CAD/CAM在现代制造技术中的地位及重要作用。关键词CAXA制造工程师；自动编程；G代码 一、引言所谓数控编程就是把零件的工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移量等信息用数控语言记录在程序单上，并经校核的全过程。现阶段，数控程序的编制一直采用手工编程，这种方法适用于几何形状不太复杂的零件的平面加工、直线加工、回转体加工及点位加工等。这种方法比较简单，编程速度快，代码简单。但是对于几何形状比较复杂、包含不规则曲面的加工，采用手工编程就相当困难了。由于几何形状复杂，刀位点难以准确把握，对轨迹的计算量也相当大，而且在程序完成后，要花费大量时间进行程序的调试，占用机床工时。近年来，随着计算机的快速普及，CAD/CAM技术研究和软件开发得到很好的发展，CAM软件也日益成熟，图形处理功能得到了很大的提高。通过CAM软件，可以实现对任意复杂零件的建模及轨迹生成，直到自动生成NC程序，实现了自动编程。一个好的数控编程系统，已经不是一种仅仅是绘图，做轨迹，出加工代码，也是一种先进的加工工艺的综合，先进加工经验的记录、继承和发展。CAXA制造工程师是一套非常优秀的国产数控编程系统，它集CAD、CAM于一体，功能强大，工艺性好，代码质量高，以其强大的造型功能和加工功能备受广大用户的赞誉，在全国数控技能大赛中更被指定为大赛用软件。二、基于CAXA制造工程师的工艺加工过程CAXA制造工程师是一个曲面、实体相结合的CAD／CAM一体化的国产CAM软件，是一款基于三维的零件设计、制造和分析的软件包。其制造功能模块主要具有以下特点：(1)数据的唯一性、相关性，即如果对一个零件模型进行了修改，与此零件相关的装配图、零件图等都会自动更新。(2)具有强大的加工环境设计能力：能够模拟加工条件，建立三维的组装式夹具装配、刀具装配和加工毛坯系列；采用图形交互式人机对话方式；有多种进刀方式，可自动生成加工刀具路径；能进行铣削、镗削、钻削、车削、铰孔和线切割等多种加工。能图形化显示刀具路径；屏幕模拟实际切削过程，显示材料去除过程和进行刀具干涉检查；提供完整的工艺过程信息。可提供刀具装配、安装和使用信息，可提供夹具安装和使用信息以及机床的使用、工艺参数设置等信息。下面介绍基于CAXA制造工程师的技术支持，及其在数控机床上进行零件加工工艺的分析与加工过程。1、工件模型造型设计利用CAXA制造工程师提供的基本绘图指令：直线，圆弧以及椭圆线等功能和拉伸、除料、孔制作等实体造型功能，可以将设计元素加工混合，进行三维加工数据的建模，用曲线、曲面和实体表达实体工件。在对零件造型过程中，可以直接使用软件提供的三维设计，也可以利用两维制图中的参数线等元素，引入到CAXA建模中，实现CAD数据的准确交换，完成满足数控加工的三维数据模型，实现复杂零件的三维实体造型设计。2、加工方案设计对以上零件的三维建模进行分析，按工艺方案的要求，根据零件毛坯、夹具装配之间空间几何关系，筛选最适用的加工方法。对实体造型进行进一步的工艺分析，根据加工性质修改增补造型，根据加工特点以及加工能力，确定需要加工的三维实体面，再分析实体的组成情况，拟定刀具的进入路径、切削路径、退出路径。3、生成加工轨迹根据需加工零件的形状特点及工艺要求，利用CAXA制造工程师提供的曲面、导动、参数线、投影和等高等加工方法，灵活选定需要加工的实体部分，输入相关的数据参数和要求，通过快速图形显示，生成刀具轨迹和刀具切削路径。针对实体不同加工性质和加工特点的部位，采用不同的加工方法而生成的粗加工和精加工轨迹。编程人员可以根据实际需要，灵活选择加工部位和加工方法。加工轨迹生成后，利用刀位编辑、轨迹的连接和打断编辑及参数修改功能对相关轨迹进行编辑修改。运用轨迹仿真功能，即屏幕模拟实际切削过程，显示材料去除过程和进行刀具干涉检查、检验生成的刀具轨迹是否满足要求，查看切削后的工件截面，确保不会出现过切，以改进刀具轨迹。4、生成G代码数控编程的核心工作就是生成刀具轨迹，然后将其离散成刀位点，经后置处理产生数控加工程序。当加工轨迹生成后，按照当前机床类型的配置要求，把已经生成的刀具轨迹自动转化成合适的数控系统加工G代码，即CNC数控

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