數控機床零件編程

① 數控機床的自動編程是怎麼實現的

原理

自動編程是藉助計算機及其外圍設備裝置自動完成從零件圖構造、零件加工程序編制到控制介質制

作等工作的一種編程方法。它的一般過程：首先將被加工零件的幾何圖形及有關工藝過程用計算機能夠識別的形式輸入計算機，利用計算機內的數控編程系統對輸入信息進行翻譯，形成機內零件的幾何數據與拓撲數據；然後進行工藝處理，確定加工方法、加工路線和工藝參數。

通過數學處理計算刀具的運動軌跡，並將其離散成為一系列的刀位數據；根據某一具體數控系統所要求的指令格式，將生成的刀位數據通過後置處理生成最終加工所需的NC指令集；對NC指令集進行校驗及修改；通過通訊介面將計算機內的NC指令集送入機床的控制系統。整個數控自動編程系統分為前置處理和後置處理兩大模塊。

實現自動編程的CAM軟體常用的有UG，PRO/E，MASTERCAM，Powermill，CAXA製造工程師等，可以實現多軸聯動的自動編程並進行模擬模擬。

(1)數控機床零件編程擴展閱讀

我國數控加工及編程技術的研究起步較晚，其研究始於航空工業的PCL數控加工自動編程系統SKC一1。在此基礎上，以後又發展了SKC-2、SKC-3和CAM251數控加工繪圖語言，這些系統沒有圖形功能，並且以2坐標和2.5坐標加工為主。

我國從「七五」開始有計劃有組織地研究和應用CAD/CAM技術，引進成套的CAD/CAM系統，首先應用在大型軍工企業，航天航空領域也開始應用，雖然這些軟體功能很強，但價格昂貴，難以在我國推廣普及。

「八五」又引進了大量的CAD/CAM軟體，如:EUCLID-15、UG、CADDS、I-DEAS等，以這些軟體為基礎，進行了一些二次開發工作，也取得了一些應用成功，但進展比較緩慢。

我國在引用CAD/CAM系統的同時，也開展了自行研製工作。20世紀80年代以後，首先在航空工業開始集成化的數控編程系統的研究和開發工作，如西北工業大學成功研製成功的能進行曲面的3~5軸加工的PNU/GNC圖形編程系統。

北京航空航天大學與第二汽車製造廠合作完成的汽車模具、氣道內復雜型腔模具的三軸加工軟體，與331廠合作進行了發動機葉輪的加工;華中理工大學1989年在微機上開發完成的適用於三維NC加工的軟體HZAPT;中京公司和北京航空航天大學合作研製的唐龍CAD/CAM系統，以北京機床所為核心的JCS機床開發的CKT815車削CAD/CAM一體化系統等。

到了20世紀90年代，響應國家開發自主產權的CAD/CAM的號召，開始了自行研製CAD/CAM軟體的工作，並取得了一些成果，如:

由北京由清華大學和廣東科龍(容聲)集團聯合研製的高華CAD、由北京北航海爾軟體有限公司(原北京航空航天大學華正軟體研究所)研製的CAXA電子圖板和CAXAME製造工程師、由浙江大天電子信息工程有限公司開發的基於特徵的參數化造型系統GSCAD98、由廣州紅地技術有限公司和北京航空航天大學聯合開發的基於STEP標準的CAD/CAM系統金銀花。

由華中理工大學機械學院開發的具有自主版權的基於微機平台的CAD和圖紙管理軟體開目CAD、南京航空航天大學自行研製開發的超人2000CAD/CAM系統等，其中有一些系統已經接近世界水平。雖然我國的數控技術己開展多年，並取得了一定的成效，但始終未取得較大的突破。

從總體來看，先進的是點，落後的是面，我國的數控加工及數控編程與世界先進水平相比，約有10一15年的差距，差距主要包涵以下幾個方面:數控技術的硬體基礎落後，CAD/CAM支撐的軟體體系尚未形成，CAD/CAM軟體關鍵技術落後。

參考資料來源：網路-自動編程

參考資料來源：網路-自動編程技術

② 急求數控車床編程

第一節數控車床編程基礎
一、數控車編程特點
(1) 可以採用絕對值編程(用X、Z表示)、增量值編程(用U、W表示)或者二者混合編程。

(2) 直徑方向(X方向) 系統默認為直徑編程，也可以採用半徑編程，但必須更改系統設定。

(3) X向的脈沖當量應取Z向的一半。

(4)採用固定循環，簡化編程。

(5) 編程時，常認為車刀刀尖是一個點，而實際上為圓弧，因此，當編制加工程序時，需要考慮對刀具進行半徑補償。

二、數控車的坐標系統
加工坐標系應與機床坐標系的坐標方向一致，X軸對應徑向，Z軸對應軸向，C軸（主軸）的運動方向則以從機床尾架向主軸看，逆時針為＋C向，順時針為－C向，2.1.1所示：

加工坐標系的原點選在便於測量或對刀的基準位置，一般在工件的右端面或左端面上。

.1.1數控車床坐標系

三、直徑編程方式
在車削加工的數控程序中，X軸的坐標值取為零件圖樣上的直徑值，如圖2.1.2所示：圖中A點的坐標值為（30，80），B點的坐標值為（40，60）。採用直徑尺寸編程與零件圖樣中的尺寸標注一致，這樣可避免尺寸換算過程中可能造成的錯誤，給編程帶來很大方便。

.1.2 直徑編程

四、進刀和退刀方式
對於車削加工，進刀時採用快速走刀接近工件切削起點附近的某個點，再改用切削進給，以減少空走刀的時間，提高加工效率。切削起點的確定與工件毛坯餘量大小有關，應以刀具快速走到該點時刀尖不與工件發生碰撞為原則。如圖2.1.3所示。

.1.3切削起始點的確定

五、絕對編程與增量編程
X、Z表示絕對編程，U、W表示增量編程，允許同一程序段中二者混合使用。

.1.4 絕對值編程與增量編程

1.4所示，直線A→B ,可用：

絕對: G01 X100.0 Z50.0;

相對: G01 U60.0 W-100.0;

混用: G01 X100.0 W-100.0;

或 G01 U60.0 Z50.0;

數控車床的基本編程方法
數控車削加工包括內外圓柱面的車削加工、端面車削加工、鑽孔加工、螺紋加工、復雜外形輪廓回轉面的車削加工等，在分析了數控車床工藝裝備和數控車床編程特點的基礎上，下面將結合配置FANUC-0i數控系統的數控車床重點討論數控車床基本編程方法。

一、坐標系設定

③ 簡述數控機床程序編制的內容與步驟

數控機床程序編制的內容：零件加工順序，刀具與工件相對運動軌跡的尺寸數據，工藝參數以及輔助操作等加工信息。

編程步驟：分析零件圖紙及工藝處理，數學處理，編寫零件加工程序單、製作介質，進行程序檢驗。

數控機床主要由輸入/輸出設備、數控裝置、伺服系統、輔助控制裝置、檢測反饋裝置和機床本體組成。

(3)數控機床零件編程擴展閱讀：

編程特點

(1) 可以採用絕對值編程(用X、Z表示)、增量值編程(用U、W表示)或者二者混合編程。

(2) 直徑方向(X方向) 系統默認為直徑編程，也可以採用半徑編程，但必須更改系統設定。

(3) X向的脈沖當量應取Z向的一半。

(4)採用固定循環，簡化編程。

(5) 編程時，常認為車刀刀尖是一個點，而實際上為圓弧，因此，當編制加工程序時，需要考慮對刀具進行半徑補償。

④ 數控機床怎樣進行編程序

數控編程方法

數控機床程序編制（又稱數控機床編程）是指編程者（程序員或數控機床操作者）根據零件圖樣和工藝文件的要求，編制出可在數控機床上運行以完成規定加工任務的一系列指令的過程。具體來說，數控機床編程是由分析零件圖樣和工藝要求開始到程序檢驗合格為止的全部過程。

數控機床編程步驟

1．分析零件圖樣和工藝要求

分析零件圖樣和工藝要求的目的，是為了確定加工方法、制定加工計劃，以及確認與生產組織有關的問題，此步驟的內容包括：

1. 確定該零件應安排在哪類或哪台機床上進行加工。
2. 採用何種裝夾具或何種裝卡位方法。
3. 確定採用何種刀具或採用多少把刀進行加工。
4. 確定加工路線，即選擇對刀點、程序起點（又稱加工起點，加工起點常與對刀點重合）、走刀路線 、程序終點（程序終點常與程序起點重合）。
5. 確定切削深度和寬度、進給速度、主軸轉速等切削參數。
6. 確定加工過程中是否需要提供冷卻液、是否需要換刀、何時換刀等。

2．數值計算

根據零件圖樣幾何尺寸，計算零件輪廓數據，或根據零件圖樣和走刀路線，計算刀具中心（或刀尖）運行軌跡數據。數值計算的最終目的是為了獲得數控機床編程所需要的所有相關位置坐標數據。

3．編寫加工程序單

常用數控機床編程指令

一組有規定次序的代碼符號，可以作為一個信息單元存貯、傳遞和操作。

坐標字：用來設定機床各坐標的位移量由坐標地址符及數字組成，一般以X、Y、Z、U、V、W等字母開頭，後面緊跟「-」或「-」及一串數字。

准備功能字（簡稱G功能）：

指定機床的運動方式，為數控系統的插補運算作準備由准備功能地址符「G」和兩位數字所組成，G功能的代號已標准化，見表2-3；一些多功能機床，已有數字大於100的指令，見表2-4。常用G指令：坐標定位與插補；坐標平面選擇；固定循環加工；刀具補償；絕對坐標及增量坐標等。

輔助功能字：用於機床加工操作時的工藝性指令，以地址符M為首，其後跟二位數字，常用M指令：主軸的轉向與啟停；冷卻液的開與停；程序停止等。

進給功能字：指定刀具相對工件的運動速度進給功能字以地址符「F」為首，後跟一串字代碼，單位：mm/min（對數控車床還可為mm/r）三位數代碼法：F後跟三位數字，第一位為進給速度的整數位數加「3」，後二位是進給速度的前二位有效數字。如1728mm/min指定為F717。二位數代碼法：F後跟二位數字，規定了與00~99相對應的速度表，除00與99外，數字代碼由01向98遞增時，速度按等比關繫上升，公比為1.12。一位數代碼法：對速度檔較少的機床F後跟一位數字，即0 ~9來對應十種預定的速度。直接指定法：在F後按照預定的單位直接寫上要求的進給速度。

主軸速度功能字：指定主軸旋轉速度以地址符S為首，後跟一串數字。單位：r/min,它與進給功能字的指定方法一樣。

刀具功能字：用以選擇替換的刀具以地址符T為首，其後一般跟二位數字，該數代表刀具的編號。

模態指令和非模態指令 G指令和M指令均有模態和非模態指令之分模態指令：也稱續效指令，一經程序段中指定，便一直有效，直到出現同組另一指令或被其他指令取消時才失效。見表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； 非模態指令：非續效指令，僅在出現的程序段中有效，下一段程序需要時必須重寫（如G04）。

在完成上述兩個步驟之後，即可根據已確定的加工方案（或計劃）及數值計算獲得的數據，按照數控系統要求的程序格式和代碼格式編寫加工程序等。編程者除應了解所用數控機床及系統的功能、熟悉程序指令外，還應具備與機械加工有關的工藝知識，才能編制出正確、實用的加工程序。

4．製作控制介質，輸入程序信息

程序單完成後，編程者或機床操作者可以通過CNC機床的操作面板，在EDIT方式下直接將程序信息鍵入CNC系統程序存儲器中；也可以根據CNC系統輸入、輸出裝置的不同，先將程序單的程序製作成或轉移至某種控制介質上。控制介質大多採用穿孔帶，也可以是磁帶、磁碟等信息載體，利用穿孔帶閱讀機或磁帶機、磁碟驅動器等輸入（輸出）裝置，可將控制介質上的程序信息輸入到CNC系統程序存儲器中。

5．程序檢驗

編制好的程序，在正式用於生產加工前，必須進行程序運行檢查。在某些情況下，還需做零件試加工檢查。根據檢查結果，對程序進行修改和調整，檢查--修改--再檢查--再修改……這往往要經過多次反復，直到獲得完全滿足加工要求的程序為止。

上述編程步驟中的各項工作，主要由人工完成，這樣的編程方式稱為「手式編程」。在各機械製造行業中，均有大量僅由直線、圓弧等幾何元素構成的形狀並不復雜的零件需要加工。這些零件的數值計算較為簡單，程序段數不多，程序檢驗也容易實現，因而可採用手工編程方式完成編程工作。由於手工編程不需要特別配置專門的編程設備，不同文化程度的人均可掌握和運用，因此在國內外，手工編程仍然是一種運用十分普遍的編程方法。

數控機床編程中的代碼

數控機床編程編制過程

把圖紙上的工程語言變為數控裝置的語言，並把它記錄在控制介質上。

數控機床編程的主要內容

1. 分析圖樣、確定工藝過程：進行零件工藝分析，確定加工路線、切削用量等工藝參數。
2. 數值計算：對形狀簡單的零件（如直線和圓弧組成的零件）的輪廓加工，計算幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩元素的交點或切點的坐標值等；對形狀復雜的零件（如非圓曲線、曲面組成的零件），用直線段或圓弧段逼近，由精度要求計算出節點坐標值，這種情況可用計算機完成數值計算。
3. 編寫零件加工程序單編程人員根據數控系統規定的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序單。
4. 程序校驗與首件試切在有CRT圖形顯示屏的數控機床上，用模擬刀具與工件切削過程的方法進行檢驗，此方法只能檢驗出運動軌跡是否正確，不能查出被加工零件的加工精度，因此，要進行零件首件試切。

數控機床編程程序段格式

每個程序段是由程序段編號，若干個指令（功能字）和程序段結束符號組成。

需要說明的是，數控機床的指令格式在國際上有很多標准，並不完全一致。而隨著數控機床的發展，不斷改進和創新，其系統功能更加強大和使用方便，在不同數控系統之間，程序格式上存在一定的差異，因此，在具體進行某一數控機床編程時，要仔細了解其數控系統的編程格式，參考該數控機床編程手冊。

數控代碼

國際標准化組織碼：ISO代碼

美國電子工業協會標准碼：EIA代碼

兩者表示的符號相同，但編碼孔的數目和排列位置不同。其特點為：

1. EIA碼為補奇代碼，第5列為補奇列；ISO代碼為補偶碼，第8列為補偶列。
2. ISO代碼有特徵可尋，數字碼在第5、6列都有孔，字母碼在第7列都有孔；EIA代碼無特徵。
3. ISO比EIA代碼信息量大。

常用的數控標准有以下幾方面：

1. 數控的名詞術語；
2. 數控機床的坐標軸和運動方向；
3. 數控機床的字元編碼（ISO、EIA）
4. 數控編程的程序段格式；
5. 准備功能（G代碼）和輔助功能（M代碼）；
6. 進給功能、主軸功能和刀具功能。

我國許多數控標准與ISO標准一致。

數控程序結構

數控程序由程序編號、程序內容和程序結束段組成。例如：

O 001 程序編號

N001 G92 X40.0 Y30.0 ;

N002 G90 G00 X28.0 T01 S800 M03 ;

N003 G01 X-8.0 Y8.0 F200 ;

N004 X0 Y0 ; 程序內容

N005 X28.0 Y30.0 ;

N006 G00 X40.0 ;

N007 M02 ; 程序結束段

程序編號

採用程序編號地址碼區分存儲器中的程序，不同數控系統程序編號地址碼不同，如O、P、%等。

程序內容

由若干個程序段組成，每個程序段由一個或多個指令字構成，每個指令字由地址符和數字組成，它代表機床的一個位置或一個動作，每一程序段結束用「；」號。

程序結束段

以程序結束指令M02或M30作為整個程序結束的符號

⑤ 數控車床的編程是什麼

數控車床編程指的是在數控加工領域內，給數控機床輸入特定的指令，使其完成特定軌跡或者特定形狀的加工。

數控車床編程方法

1、手工編程

由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數值計算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗。適用於點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，但是，非常費時，且編制復雜零件時，容易出錯。

2、自動編程

使用計算機或程編機，完成零件程序的編制的過程，對於復雜的零件很方便。

3、CAD/CAM

利用CAD/CAM軟體，實現造型及圖象自動編程。最為典型的軟體是MasterCAM，其可以完成銑削二坐標、三坐標、四坐標和五坐標、車削、線切割的編程。

數控車床編程主要內容

1、淬硬工件的加工

在大型模具加工中，有不少尺寸大且形狀復雜的零件。這些零件熱處理後的變形量較大，磨削加工有困難，而在數控車床上可以用陶瓷車刀對淬硬後的零件進行車削加工，以車代磨，提高加工效率。

2、高效率加工

為了進一步提高車削加工的效率，通過增加車床的控制坐標軸，就能在一台數控車床上同時加工出兩個多工序的相同或不同的零件。

⑥ 數控車床怎麼編程

操作面板上－按程序－按編輯－然後輸入代碼就可以啦！這是廣數的。

⑦ 數控機床上常用的編程方法有哪些

一、M指令（或輔助功能）
輔助功能是用地址字
M
及二位數字表示的它主要用於機床加工操作時的工藝性指令其特點是靠繼電器的通、斷來實現其控制過程。
二、F
指令（進給功能）
F
指令是表示進給速度，進給速度是用
7
母
F
和其後面的若干數字來表示的
1
）每分鍾進給(
G94)
系統在執行了
G94
指令後再遇到
F
指令時，便認為
F
所指定的進給速度單位為
m
/
m
舊或
in
/
min
，並一直有效，直至系統又執行了含有
G95
的程序段，則
094
被否定，而
G95
發生作用。
2
）每轉進給(G95)
若系統執行了含有
G95
的程序段，則再遇
3lJ
「指令所指定的進給速度單位為
mm
/
r
或
in
/
r
。要取消
G95
狀態，必須重新指定
G94
。註：
G94
、
G95
為模態功能，可相互注銷，
G94
為預設值。
三、T指令（刀具功能）
刀具功能主要用於系統對各種刀具的選擇．它是由地址下和其後的四位數字表示。其中前位為選擇的刀具號，後兩位為選擇的刀具偏置號。每一刀具加工結束後必須取消其刀偏偏置值。即將後兩位數設為00，取消刀具偏置值。例如：O0001：N01
G92
X50
Z50
N02
M06
T0101：（用01號刀加工，刀具偏號為01）
N03
G00
G90
Z40：刀具偏號也可為02，則T指令應為：T0102）
N04
G01
X40230
F100；
N05
G00
X50
Z50
T0100：（取消01號刀偏）N06
M02
註：1、要求在絕對編程指令段中取消刀偏值
2、取消刀偏值時必須同時有X、Z軸方向的位移
四、S
指令（主軸功能）
主軸功能主要是表示主軸旋轉速度
3
加轉／每分鍾它是由
S
和其後的數字組成。例如
S
以刃表示主軸轉速。

⑧ 什麼是數控車床編程

把零件的圖紙尺寸，工藝路線，等內容，用數控系統能夠接受的數字和文字代碼表示出來，這些信息通過輸入介質傳輸到數控系統，數控系統再根據內部的編譯器將這些信息轉化為控制機床各個部件動作的信號，從而完成零件的加工。這種從零件圖到編製成加工程序的過程為數控機床的程序編制，即數控編程。加工代碼被稱為G代碼。還有控制機床輔助動作的M,T,S,代碼。一個完整的零件加工程序由程序號、程序體和程序結束三部分組成，程序體由若干條指令組成，每個指令又由字母、數字、符號組成。指令格式是一條指令中字的排列順序和表達方式。不同的數控系統有不同的程序段格式，數控系統按照其規定的指令格式來解析程序指令。直徑編程和半徑編程：(1)直徑編程:採用直徑編程時，數控程序中X軸的坐標值即為零件圖上的直徑值。
(2)半徑編程:採用半徑編程，數控程序中X軸的坐標值為零件圖上的半徑值。考慮使用上的方便，一般採用直徑編程。CNC系統預設的編程方式為直徑編程。