数控工艺与编程

A. 轴类零件的数控加工工艺设计与编程

[一]、数控加工工艺设计的主要内容

在进行数控加工工艺设计时，一般应进行以下几方面的工作：数控加工工艺内容的选择；数控加工工艺性分析；数控加工工艺路线的设计。

一、数控加工工艺内容的选择

1、适于数控加工的内容

在选择时，一般可按下列顺序考虑：

（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；

（2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；

（3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。

2、不适于数控加工的内容

（1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容；

（2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；

（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。

二、数控加工工艺性分析

1、尺寸标注应符合数控加工的特点

2、几何要素的条件应完整、准确

3、定位基准可靠

4、统一几何类型及尺寸

三、数控加工工艺路线的设计

1、工序的划分

数控加工工序的划分一般可按下列方法进行：

（1）以一次安装、加工作为一道工序。

（2）以同一把刀具加工的内容划分工序。

（3）以加工部位划分工序。

（4）以粗、精加工划分工序。

2、顺序的安排

顺序安排一般应按以下原则进行：

（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；

（2）先进行内腔加工，后进行外形加工；

（3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。

3、数控加工工艺与普通工序的衔接

[二]、数控加工工艺设计方法

数控加工工序设计的主要任务是进一步把本工序的加工内容、切削用量、工艺装备、定位夹紧方式及刀具运动轨迹确定下来，为编制加工程序作好准备。

一、确定走刀路线和安排加工顺序

走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包括了工步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。确定走刀路线时应注意以下几点：

1、寻求最短加工路线

2、最终轮廓一次走刀完成

3、选择切入切出方向

4、选择使工件在加工后变形小的路线

二、确定定位和夹紧方案

在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题：

（1）尽可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一；

（2）尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹后能加工出全部待加工表面；

（3）避免采用占机人工调整时间长的装夹方案；

（4）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。

三、确定刀具与工件的相对位置

对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。，对刀点往往就选择在零件的加工原点。对刀点的选择原则如下：

（1）所选的对刀点应使程序编制简单；

（2）对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置；

（3）对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置；

（4）对刀点的选择应有利于提高加工精度。

换刀点是为加工中心、数控车床等采用多刀进行加工的机床而设置的，因为这些机床在加工过程中要自动换刀。对于手动换刀的数控铣床，也应确定相应的换刀位置。为防止换刀时碰伤零件、刀具或夹具，换刀点常常设置在被加工零件的轮廓之外，并留有一定的安全量。

四、确定切削用量

编程人员在确定切削用量时，要根据被加工工件材料、硬度、切削状态、背吃刀量、进给量，刀具耐用度，最后选择合适的切削速度。

以下是一个编程实例（所用的华中数控系统）

程序说明

G92X80Z100建立工件坐标系（原点在工件左端面几何中心点处），设起刀点为（80，100）。

M03S500主轴正转，转速500转/分。

M06T0101换第1号刀（外圆粗车刀），准备粗车外圆面。

G00X32Z2刀具从起刀点快速移至循环起点（32，2）。（毛坯直径Ф30）

G71U1R1P100Q200X0.6Z0.3F200G71复合循环粗车工件外圆表面，每次吃刀量1mm（半径值），每次退刀量1mm（半径值），X方向留0.6mm余量（直径值），Z方向留0.3mm余量，精加工程序从N100至N200。

G00X80Z100粗车外圆表面结束，快速退刀至起刀点（即换刀点）。

T0100取消1号刀的刀偏值。

M06T0202换第2号刀（外圆精车刀），准备精车外圆面。

S800转速调高至800转/分。（精车时转速S应提高，进给F应降低）

N100G00X6Z2精车开始，刀具从起刀点移至（6，2）处。注：将倒角Z向延长2，则X=12-2-4=6（X为直径值）

G01X11.8Z-1F100直线进给加工倒角。注：M12螺纹处外圆加工至11.8(较螺纹外径小0.2)，进给降为F100。

Z-20精车螺纹处外圆(螺纹退刀槽暂不加工)。

X14精车端面

X16Z-21精车倒角

Z-28.5精车Ф16外圆

X24Z-43.428精车30度锥面。注：锥面左端节点坐标（24，-43.428）

N200Z-70精车Ф24外圆至-70处（较工件延长5mm）。（中间槽和左端外圆及倒角暂不加工）。精加工结束。

G00X80快速退刀至X80处

Z100快速退刀至起刀点。

T0200取消2号刀的刀偏值。

M06T0404换第4号刀（切槽刀）。设刀头宽为3mm（具体加工应测量刀宽）。

准备切螺纹槽和中间槽。

S500转速调为500

G00X18Z-20快速移至螺纹槽左侧（18，-20）处。

G01X9.3F50加工螺纹槽至X9.3（槽底直径9，留下0.3余量）。

G00X18快速退刀至X18处。

X14Z-17快速移至（14，-17）处，此时右刀尖在（14，-14处），准备加工倒角。

G01X10Z-19加工倒角

X9切槽至槽底

Z-20往左加工去除前面切槽所留下的0.3余量，这样整个槽底不会因两刀切槽而留下接刀痕。

G00X26快速退刀至X26，准备加工中间槽。

Z-55快速移至Z-35（中间槽左侧面处）。

G01X20.3切槽至X20.3（槽底直径19.975，留下0.325余量）。注：不对称公差取中间值。

G00X26快速退刀至X26

Z-53快速移至Z-33（中间槽右侧面处，此时右刀尖在（26，-30处）。

G01X19.975切槽至槽底（X19.975）

Z-55往左加工去除前面切槽所留下的0.325余量，这样整个槽底不会因两刀切槽而留下接刀痕。

G00X80快速退刀至X80处

Z100快速退刀至起刀点。

T0400取消4号刀的刀偏值。

M06T0303换第3号刀（螺纹刀），准备加工螺纹。

注：M12螺纹为粗牙螺纹，经查表螺距为1.75，牙深=1.75×1.3=2.275（直径值），分四刀加工，每刀吃刀深度的直径值分别为：1、0.8、0.4、0.18。

S400转速调为400。注：螺纹加工时转速S=1200/螺距-80（经验公式）。

G00X14Z2快速移至螺纹加工循环起点（14，2）处。

G82X11Z-17F1.75第一刀螺纹加工，吃刀深度的直径值为：1mm。

G82X10.2第二刀螺纹加工，吃刀深度的直径值为：0.8mm。

G82X9.8第三刀螺纹加工，吃刀深度的直径值为：0.4mm。

G82X9.62第四刀螺纹加工，吃刀深度的直径值为：0.18mm。

G82X9.62走一刀螺纹加工空刀。

G00X80Z100快速退刀至起刀点。

T0300取消3号刀的刀偏值。

M06T0404换第4号刀（切槽刀），准备加工左端Ф20圆柱面、倒角和切断工件。

S500转速调为500。

G00X26Z-68快速移至(26，-68)处，此时右刀尖在Z-65处，即工件右端面处。

G01X16F30切槽至X16，为后面倒角作准备。

G00X26快退至X26

Z-65快移至Z-65（即右移一个刀宽位）。

G01X20.3切槽至X20.3（槽底直径20.025，留下0.275余量）。注：不对称公差取中间值。

G00X26快退至X26

Z-63快移至Z-63，此时右刀尖在Z-60处，即肩台处。

G01X20.025切槽至槽底X20.025

Z-67往左加工至Z-67，此时右刀尖在Z-64处，准备加工倒角。

X18Z-68加工倒角

X0切断工件

G00X80快退至X80

Z100快退至起刀点

T0400取消4号刀的刀偏值

M05主轴停转

M02程序结束

B. 如何学习数控加工工艺编程与操作的

首先我要强调一下，如果能数控编程各种语言，那么你在社会人才竞争中就非常有优势。
目前在国内制造业对数控加工高速增长的需求形势下，数控编程技术人才出现了严重短缺，数控编程技术已成为就业市场上的需求热点。
一、学好数控编程技术需要具备以下几个基本条件：
（1）具有基本的学习资质，即学员具备一定的学习能力和预备知识。
（2）有条件接受良好的培训，包括选择好的培训机构和培训教材。
（3）在实践中积累经验。
二、学习数控编程技术，要求学员首先掌握一定的预备知识和技能，包括：
（1）基本的几何知识（高中以上即可）和机械制图基础。
（2）基础英语（高中以上即可）。
（3）机械加工常识。
（4）基本的三维造型技能。
三、选择培训教材应考虑的因素包括：
（1）教材的内容应适合于实际编程应用的要求，以目前广泛采用的基于CAD/CAM软件的交互式图形编程技术为主要内容。在讲授软件操作、编程方法等实用技术的同时也应包含一定的基础知识，使读者知其然更知其所以然。
（2）教材的结构。数控编程技术的学习是一个分阶段不断提高的过程，因此教材的内容应按不同的学习阶段进行合理的分配。同时，从应用角度对内容进行系统的归纳和分类，便于读者从整体上理解和记忆。
四、数控编程的学习内容和学习过程基本可以归纳为3个阶段：
第1阶段：基础知识的学习，包括数控加工原理、数控程序、数控加工工艺等方面的基础知识。
第2阶段：数控编程技术的学习，在初步了解手工编程的基础上，重点学习基于CAD/CAM软件的交互式图形编程技术。
第3阶段：数控编程与加工练习，包括一定数量的实际产品的数控编程练习和实际加工练习。
五、学习方法与技巧
同其他知识和技能的学习一样，掌握正确的学习方法对提高数控编程技术的学习效率和质量起着十分重要的作用。下面是几点建议：
（1）集中精力打歼灭战，在一个较短的时间内集中完成一个学习目标，并及时加以应用，避免进行马拉松式的学习。
（2）对软件功能进行合理的分类，这样不仅可提高记忆效率，而且有助于从整体上把握软件功能的应用。
（3）从一开始就注重培养规范的操作习惯，培养严谨、细致的工作作风，这一点往往比单纯学习技术更为重要。
（4）将平时所遇到的问题、失误和学习要点记录下来，这种积累的过程就是水平不断提高的过程。
六、如何学习CAM
交互式图形编程技术的学习（也就是我们常说的CAM编程的要点）可分三个方面：
1、是学习CAD/CAM软件应重点把握核心功能的学习，因为CAD/CAM软件的应用也符合所谓的“20/80原则”，即80%的应用仅需要使用其20%的功能。
2、是培养标准化、规范化的工作习惯。对于常用的加工工艺过程应进行标准化的参数设置，并形成标准的参数模板，在各种产品的数控编程中尽可能直接使用这些标准的参数模板，以减少操作复杂度，提高可靠性。
3、是重视加工工艺的经验积累，熟悉所使用的数控机床、刀具、加工材料的特性，以便使工艺参数设置更为合理。

需要特别指出的是，实践经验是数控编程技术的重要组成部分，只能通过实际加工获得，这是任何一本数控加工培训教材都不可能替代的。虽然本书充分强调与实践相结合，但应该说在不同的加工环境下所产生的工艺因素变化是很难用书面形式来表述完整的。
最后，如同学习其他技术一样，要做到“在战略上藐视敌人，在战术上重视敌人”，既要对完成学习目标树立坚定的信心，同时又脚踏实地地对待每一个学习环节。
所以，只要你对数控编程感兴趣，本人严重支持你去学它，前途无量啊。

C. 数控铣零件加工工艺及数控编程

和数控编程技术是最重要的技术之一，
本文主要对模具加工所使用的动模板进行CNC加工，采用西门子系统对动模板进行数控编程加工。首先是对工件进行加工工序的确定，并且进行工艺分析，装夹方式的选择，切削用量的确定。再对刀具进行了选择。然后就工艺路线进行编程加工。
当前数控加工的重点发展方向是无图化生产、单件高精度并行加工、少人化无人化加工，这就要求数控机床能满足高速、高动态精度、高刚性、热稳定性、高可靠性、网络化以及与之配套的控制系统，最重要的是模具三维型面加工特别注重机床的动态性能国内已有一些公司引进了高速铣床，并开始应用。国内机床厂陆续开发出一些准高速的铣床，并正开发高速加工机床。
数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展。
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
.1数控机床的优点
数控机床采用了计算机数控（ Computerized Nuinerically Control ）系统，因此也称为计算机数控机床或 CNC 机床。数控机床作为一种新型的自动化机床、在具有高自动程度的同时还具有广泛的通用性。
这是因为数控机床都具有以下一些共同的优点：
（1）数控机床能缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率。最佳切削参数和最佳走刀路线的合理使用，能够大大地缩短加工时间，提高生产率。
（2）数控机床按照程序自动加工，不需要人工干预，而且还可以利用软件进行校正及补偿。因此，使用数控机床进行生产，可以保证零件的加工精度。稳定产品质量。
（3）只要改变程序，就能改变数控机床刀具与工件之间的相对运动轨迹，就可以加工不同的零件，使数控加工具备了广泛的适应性和较大的灵活性。从而能够完成很多普通机床难以完成或者不能加工的、具有复杂型面的零件的加工。
（4）许多数控机床能够实现生产加工过程中的自动换刀，使得零件一次性装夹之后，数控机床就能完成零件的多个加工部位的加工，真正实现了一机多用，大节省了设备和厂房面积。生产者可以精确计算生产成本，并对生产进度进行合理的安排，从而在一事实上程度上可以加速资金的周转，切实提高经济效益。
（5）在一般情况下，数控机床在加工生产过程中不需要特别的专用夹具，普通的通用夹具就能满足数控加工的要求。与普通机床相比，使用数控机床进行生产时，专用夹具设计制造和存放的费用可以大大的减少。
（6）运用数控机床进行生产，能够大减轻工人的劳动强度。
1.2数控机床的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面：
1．2.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。
在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。
在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。
为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。
1.2 .2轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。
当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。
在EMO2001展会上，新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。
1.2.3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
网络化数控装备是近两年国际着名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些着名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如在EMO2001展中，日本山崎马扎克（Mazak）公司展出的“CyberProction Center”（智能生产控制中心，简称CPC）；日本大隈（Okuma）机床公司展出“IT plaza”（信息技术广场，简称IT广场）；德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（开放制造环境，简称OME）等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
1.2.4 重视新技术标准、规范的建立
如前所述，开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划，并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。
数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准，即采用G，M代码描述如何（how）加工，其本质特征是面向加工过程，显然，他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此，国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649（STEP－NC），其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程，乃至各个工业领域产品信息的标准化。
STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命，对于数控技术的发展乃至整个制造业，将产生深远的影响。首先，STEP-NC提出一种崭新的制造理念，传统的制造理念中，NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下，NC程序可以分散在互联网上，这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次，STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸（约75％）、加工程序编制时间（约35％）和加工时间（约50％）。
目前，欧美国家非常重视STEP-NC的研究，欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1～2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEP Tools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者，他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(Super Model)，其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。
数控加工是对学生完成课程后，对机械加工工艺过程、数控加工工艺和夹具结构进一步了解的练习性的实践环节，是学习深化与升华的重要过程，是对学生综合素质与工程实践能力的培养。

D. 数控机床加工程序的编制步骤

数控机床加工程序的编制步骤如下：

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。

网络——数控机床程序编制

E. 什么是数控编程数控编程分为哪几类

在完成工艺分析并获得坐标的基础上，将确定的工艺过程、工艺参数、刀具位移量与方向以及其他辅助动作，按走刀路线和所用数控系统规定的指令代码及程序格式编制出程序单，经验证后通过MDI、RS232C接口、USB接口、DNC接口等多种方式输入到数控系统，以控制机床自动加工。这种从分析零件图纸开始，到获得数控机床所需的数控加世闭庆工程序的全过程叫做数控编程。

数控编程的方法主要分为两大类：手工编搜握程和自动编程。

1．手工编程

手工编程是指由人工完成数控编程的全部工作，包括零件图纸分析、工艺处理、数学处理、程序编制等。

2．自动编程

自动编程是指由计算机来完成数控编程的大部分或全部工作，如数学处理态游、加工仿真、数控加工程序生成等。

自动编程方法种类很多，发展也很迅速。根据信息输入方式及处理方式的不同，主要分为语言编程、图形交互式编程、语音编程等方法。

F. 数控加工与工艺编程以后具体的工作是什么

数控加工编程工作的主要内容是分析加工工艺，编写加工程序。所以编程员的任务就是分析工艺然后编程！
工艺就是让你画图来表达整件活的
一步一步
2着合一那会让自己更明白的
做的时间长了就了解拉
个人认为工艺好点
它需要你把各个东西都得了解啊