数控机床零件编程

① 数控机床的自动编程是怎么实现的

原理

自动编程是借助计算机及其外围设备装置自动完成从零件图构造、零件加工程序编制到控制介质制

作等工作的一种编程方法。它的一般过程：首先将被加工零件的几何图形及有关工艺过程用计算机能够识别的形式输入计算机，利用计算机内的数控编程系统对输入信息进行翻译，形成机内零件的几何数据与拓扑数据；然后进行工艺处理，确定加工方法、加工路线和工艺参数。

通过数学处理计算刀具的运动轨迹，并将其离散成为一系列的刀位数据；根据某一具体数控系统所要求的指令格式，将生成的刀位数据通过后置处理生成最终加工所需的NC指令集；对NC指令集进行校验及修改；通过通讯接口将计算机内的NC指令集送入机床的控制系统。整个数控自动编程系统分为前置处理和后置处理两大模块。

实现自动编程的CAM软件常用的有UG，PRO/E，MASTERCAM，Powermill，CAXA制造工程师等，可以实现多轴联动的自动编程并进行仿真模拟。

(1)数控机床零件编程扩展阅读

我国数控加工及编程技术的研究起步较晚，其研究始于航空工业的PCL数控加工自动编程系统SKC一1。在此基础上，以后又发展了SKC-2、SKC-3和CAM251数控加工绘图语言，这些系统没有图形功能，并且以2坐标和2.5坐标加工为主。

我国从“七五”开始有计划有组织地研究和应用CAD/CAM技术，引进成套的CAD/CAM系统，首先应用在大型军工企业，航天航空领域也开始应用，虽然这些软件功能很强，但价格昂贵，难以在我国推广普及。

“八五”又引进了大量的CAD/CAM软件，如:EUCLID-15、UG、CADDS、I-DEAS等，以这些软件为基础，进行了一些二次开发工作，也取得了一些应用成功，但进展比较缓慢。

我国在引用CAD/CAM系统的同时，也开展了自行研制工作。20世纪80年代以后，首先在航空工业开始集成化的数控编程系统的研究和开发工作，如西北工业大学成功研制成功的能进行曲面的3~5轴加工的PNU/GNC图形编程系统。

北京航空航天大学与第二汽车制造厂合作完成的汽车模具、气道内复杂型腔模具的三轴加工软件，与331厂合作进行了发动机叶轮的加工;华中理工大学1989年在微机上开发完成的适用于三维NC加工的软件HZAPT;中京公司和北京航空航天大学合作研制的唐龙CAD/CAM系统，以北京机床所为核心的JCS机床开发的CKT815车削CAD/CAM一体化系统等。

到了20世纪90年代，响应国家开发自主产权的CAD/CAM的号召，开始了自行研制CAD/CAM软件的工作，并取得了一些成果，如:

由北京由清华大学和广东科龙(容声)集团联合研制的高华CAD、由北京北航海尔软件有限公司(原北京航空航天大学华正软件研究所)研制的CAXA电子图板和CAXAME制造工程师、由浙江大天电子信息工程有限公司开发的基于特征的参数化造型系统GSCAD98、由广州红地技术有限公司和北京航空航天大学联合开发的基于STEP标准的CAD/CAM系统金银花。

由华中理工大学机械学院开发的具有自主版权的基于微机平台的CAD和图纸管理软件开目CAD、南京航空航天大学自行研制开发的超人2000CAD/CAM系统等，其中有一些系统已经接近世界水平。虽然我国的数控技术己开展多年，并取得了一定的成效，但始终未取得较大的突破。

从总体来看，先进的是点，落后的是面，我国的数控加工及数控编程与世界先进水平相比，约有10一15年的差距，差距主要包涵以下几个方面:数控技术的硬件基础落后，CAD/CAM支撑的软件体系尚未形成，CAD/CAM软件关键技术落后。

参考资料来源：网络-自动编程

参考资料来源：网络-自动编程技术

② 急求数控车床编程

第一节数控车床编程基础
一、数控车编程特点
(1) 可以采用绝对值编程(用X、Z表示)、增量值编程(用U、W表示)或者二者混合编程。

(2) 直径方向(X方向) 系统默认为直径编程，也可以采用半径编程，但必须更改系统设定。

(3) X向的脉冲当量应取Z向的一半。

(4)采用固定循环，简化编程。

(5) 编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为圆弧，因此，当编制加工程序时，需要考虑对刀具进行半径补偿。

二、数控车的坐标系统
加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致，X轴对应径向，Z轴对应轴向，C轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为＋C向，顺时针为－C向，2.1.1所示：

加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。

.1.1数控车床坐标系

三、直径编程方式
在车削加工的数控程序中，X轴的坐标值取为零件图样上的直径值，如图2.1.2所示：图中A点的坐标值为（30，80），B点的坐标值为（40，60）。采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致，这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误，给编程带来很大方便。

.1.2 直径编程

四、进刀和退刀方式
对于车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如图2.1.3所示。

.1.3切削起始点的确定

五、绝对编程与增量编程
X、Z表示绝对编程，U、W表示增量编程，允许同一程序段中二者混合使用。

.1.4 绝对值编程与增量编程

1.4所示，直线A→B ,可用：

绝对: G01 X100.0 Z50.0;

相对: G01 U60.0 W-100.0;

混用: G01 X100.0 W-100.0;

或 G01 U60.0 Z50.0;

数控车床的基本编程方法
数控车削加工包括内外圆柱面的车削加工、端面车削加工、钻孔加工、螺纹加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工等，在分析了数控车床工艺装备和数控车床编程特点的基础上，下面将结合配置FANUC-0i数控系统的数控车床重点讨论数控车床基本编程方法。

一、坐标系设定

③ 简述数控机床程序编制的内容与步骤

数控机床程序编制的内容：零件加工顺序，刀具与工件相对运动轨迹的尺寸数据，工艺参数以及辅助操作等加工信息。

编程步骤：分析零件图纸及工艺处理，数学处理，编写零件加工程序单、制作介质，进行程序检验。

数控机床主要由输入/输出设备、数控装置、伺服系统、辅助控制装置、检测反馈装置和机床本体组成。

(3)数控机床零件编程扩展阅读：

编程特点

(1) 可以采用绝对值编程(用X、Z表示)、增量值编程(用U、W表示)或者二者混合编程。

(2) 直径方向(X方向) 系统默认为直径编程，也可以采用半径编程，但必须更改系统设定。

(3) X向的脉冲当量应取Z向的一半。

(4)采用固定循环，简化编程。

(5) 编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为圆弧，因此，当编制加工程序时，需要考虑对刀具进行半径补偿。

④ 数控机床怎样进行编程序

数控编程方法

数控机床程序编制（又称数控机床编程）是指编程者（程序员或数控机床操作者）根据零件图样和工艺文件的要求，编制出可在数控机床上运行以完成规定加工任务的一系列指令的过程。具体来说，数控机床编程是由分析零件图样和工艺要求开始到程序检验合格为止的全部过程。

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：

1. 确定该零件应安排在哪类或哪台机床上进行加工。
2. 采用何种装夹具或何种装卡位方法。
3. 确定采用何种刀具或采用多少把刀进行加工。
4. 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）。
5. 确定切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。
6. 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、传递和操作。

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：用于机床加工操作时的工艺性指令，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1.12。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，编程者或机床操作者可以通过CNC机床的操作面板，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。

数控机床编程中的代码

数控机床编程编制过程

把图纸上的工程语言变为数控装置的语言，并把它记录在控制介质上。

数控机床编程的主要内容

1. 分析图样、确定工艺过程：进行零件工艺分析，确定加工路线、切削用量等工艺参数。
2. 数值计算：对形状简单的零件（如直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，计算几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两元素的交点或切点的坐标值等；对形状复杂的零件（如非圆曲线、曲面组成的零件），用直线段或圆弧段逼近，由精度要求计算出节点坐标值，这种情况可用计算机完成数值计算。
3. 编写零件加工程序单编程人员根据数控系统规定的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序单。
4. 程序校验与首件试切在有CRT图形显示屏的数控机床上，用模拟刀具与工件切削过程的方法进行检验，此方法只能检验出运动轨迹是否正确，不能查出被加工零件的加工精度，因此，要进行零件首件试切。

数控机床编程程序段格式

每个程序段是由程序段编号，若干个指令（功能字）和程序段结束符号组成。

需要说明的是，数控机床的指令格式在国际上有很多标准，并不完全一致。而随着数控机床的发展，不断改进和创新，其系统功能更加强大和使用方便，在不同数控系统之间，程序格式上存在一定的差异，因此，在具体进行某一数控机床编程时，要仔细了解其数控系统的编程格式，参考该数控机床编程手册。

数控代码

国际标准化组织码：ISO代码

美国电子工业协会标准码：EIA代码

两者表示的符号相同，但编码孔的数目和排列位置不同。其特点为：

1. EIA码为补奇代码，第5列为补奇列；ISO代码为补偶码，第8列为补偶列。
2. ISO代码有特征可寻，数字码在第5、6列都有孔，字母码在第7列都有孔；EIA代码无特征。
3. ISO比EIA代码信息量大。

常用的数控标准有以下几方面：

1. 数控的名词术语；
2. 数控机床的坐标轴和运动方向；
3. 数控机床的字符编码（ISO、EIA）
4. 数控编程的程序段格式；
5. 准备功能（G代码）和辅助功能（M代码）；
6. 进给功能、主轴功能和刀具功能。

我国许多数控标准与ISO标准一致。

数控程序结构

数控程序由程序编号、程序内容和程序结束段组成。例如：

O 001 程序编号

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 ; 程序内容

N005 X28.0 Y30.0 ;

N006 G00 X40.0 ;

N007 M02 ; 程序结束段

程序编号

采用程序编号地址码区分存储器中的程序，不同数控系统程序编号地址码不同，如O、P、%等。

程序内容

由若干个程序段组成，每个程序段由一个或多个指令字构成，每个指令字由地址符和数字组成，它代表机床的一个位置或一个动作，每一程序段结束用“；”号。

程序结束段

以程序结束指令M02或M30作为整个程序结束的符号

⑤ 数控车床的编程是什么

数控车床编程指的是在数控加工领域内，给数控机床输入特定的指令，使其完成特定轨迹或者特定形状的加工。

数控车床编程方法

1、手工编程

由人工完成零件图样分析、工艺处理、数值计算、书写程序清单直到程序的输入和检验。适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件，但是，非常费时，且编制复杂零件时，容易出错。

2、自动编程

使用计算机或程编机，完成零件程序的编制的过程，对于复杂的零件很方便。

3、CAD/CAM

利用CAD/CAM软件，实现造型及图象自动编程。最为典型的软件是MasterCAM，其可以完成铣削二坐标、三坐标、四坐标和五坐标、车削、线切割的编程。

数控车床编程主要内容

1、淬硬工件的加工

在大型模具加工中，有不少尺寸大且形状复杂的零件。这些零件热处理后的变形量较大，磨削加工有困难，而在数控车床上可以用陶瓷车刀对淬硬后的零件进行车削加工，以车代磨，提高加工效率。

2、高效率加工

为了进一步提高车削加工的效率，通过增加车床的控制坐标轴，就能在一台数控车床上同时加工出两个多工序的相同或不同的零件。

⑥ 数控车床怎么编程

操作面板上－按程序－按编辑－然后输入代码就可以啦！这是广数的。

⑦ 数控机床上常用的编程方法有哪些

一、M指令（或辅助功能）
辅助功能是用地址字
M
及二位数字表示的它主要用于机床加工操作时的工艺性指令其特点是靠继电器的通、断来实现其控制过程。
二、F
指令（进给功能）
F
指令是表示进给速度，进给速度是用
7
母
F
和其后面的若干数字来表示的
1
）每分钟进给(
G94)
系统在执行了
G94
指令后再遇到
F
指令时，便认为
F
所指定的进给速度单位为
m
/
m
旧或
in
/
min
，并一直有效，直至系统又执行了含有
G95
的程序段，则
094
被否定，而
G95
发生作用。
2
）每转进给(G95)
若系统执行了含有
G95
的程序段，则再遇
3lJ
“指令所指定的进给速度单位为
mm
/
r
或
in
/
r
。要取消
G95
状态，必须重新指定
G94
。注：
G94
、
G95
为模态功能，可相互注销，
G94
为缺省值。
三、T指令（刀具功能）
刀具功能主要用于系统对各种刀具的选择．它是由地址下和其后的四位数字表示。其中前位为选择的刀具号，后两位为选择的刀具偏置号。每一刀具加工结束后必须取消其刀偏偏置值。即将后两位数设为00，取消刀具偏置值。例如：O0001：N01
G92
X50
Z50
N02
M06
T0101：（用01号刀加工，刀具偏号为01）
N03
G00
G90
Z40：刀具偏号也可为02，则T指令应为：T0102）
N04
G01
X40230
F100；
N05
G00
X50
Z50
T0100：（取消01号刀偏）N06
M02
注：1、要求在绝对编程指令段中取消刀偏值
2、取消刀偏值时必须同时有X、Z轴方向的位移
四、S
指令（主轴功能）
主轴功能主要是表示主轴旋转速度
3
加转／每分钟它是由
S
和其后的数字组成。例如
S
以刃表示主轴转速。

⑧ 什么是数控车床编程

把零件的图纸尺寸，工艺路线，等内容，用数控系统能够接受的数字和文字代码表示出来，这些信息通过输入介质传输到数控系统，数控系统再根据内部的编译器将这些信息转化为控制机床各个部件动作的信号，从而完成零件的加工。这种从零件图到编制成加工程序的过程为数控机床的程序编制，即数控编程。加工代码被称为G代码。还有控制机床辅助动作的M,T,S,代码。一个完整的零件加工程序由程序号、程序体和程序结束三部分组成，程序体由若干条指令组成，每个指令又由字母、数字、符号组成。指令格式是一条指令中字的排列顺序和表达方式。不同的数控系统有不同的程序段格式，数控系统按照其规定的指令格式来解析程序指令。直径编程和半径编程：(1)直径编程:采用直径编程时，数控程序中X轴的坐标值即为零件图上的直径值。
(2)半径编程:采用半径编程，数控程序中X轴的坐标值为零件图上的半径值。考虑使用上的方便，一般采用直径编程。CNC系统缺省的编程方式为直径编程。