學(xué)好UG數(shù)控編程應(yīng)具備的知識

1、第1章預(yù)備知識1.1本章知識要點及學(xué)習(xí)方法本章以初學(xué)者學(xué)習(xí)U敏控編程時普遍關(guān)心的問題為線索，回答了以下問題: CNC勺基本概念。本章是基礎(chǔ)，內(nèi)容多且繁雜，初學(xué)者開始學(xué)習(xí)不必完全弄懂。了解主要內(nèi)容后，緊接 著學(xué)其他后續(xù)內(nèi)容，日后有空，再讀本章，可以加深理解。1.2數(shù)控加工基本知識1.2.1 CNC的基本含義小疑問 什么是CNC什么是電腦鑼？學(xué) CN(CE要學(xué)什么？CN鳧英文Computer Numberical Control的縮寫，意思是"計算機數(shù)據(jù)控制"，簡單地 說就是“數(shù)控加工”，在珠江三角洲地區(qū)，人們稱為“電腦鑼”。數(shù)控加工是當(dāng)今機械制造中的先進加工技術(shù)，是一種具有高

2、效率、高精度與高柔性特點的自動化加工方法。它是將要加工工件的數(shù)控程序輸入給機床，機床在這些數(shù)據(jù)的控制下自動加工出符合人們意愿的工件，以制造出美妙的產(chǎn)品，這樣就可以把藝術(shù)家的想象變?yōu)楝F(xiàn)實的商品。數(shù)控加工技術(shù)可有效解決像模具這樣復(fù)雜、精密、小批多變的加工問題，充分適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。大力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)已成為我國加速發(fā)展經(jīng)濟、提高自主創(chuàng)新能力的重要途徑。目前我國數(shù)控機床使用越來越普遍，能熟練掌握數(shù)控機床編程，是充分發(fā)揮其功能的重要途徑。社會上急需一大批這樣的人才。因此學(xué)好這門技術(shù)大有用武之地。本書就是幫助讀者學(xué)習(xí)使用自動化的編程軟件UGB編制數(shù)控程序。本書采用UG NX卸文版編寫，同時對 NX

3、醐版本在數(shù)控編程中的改進功能進行介紹。通過對學(xué)員在學(xué)習(xí)U做控編程中普遍關(guān)心的問題為線索進行解答，講解數(shù)控加工的原 理、U欲件特點以及模房編程師的實際編程過程。通過案例分析及講解，幫助讀者掌握重點，有效攻克技術(shù)難點，盡快適應(yīng)工作崗位。1.2.2 CNC機床的工作原理小疑問 數(shù)控加工機床如何工作？ cNa口何加工模具？一般來說，數(shù)控機床由機床本體、數(shù)控系統(tǒng)（CN（d統(tǒng)是數(shù)控機床的核心，是臺專用計算機）、驅(qū)動裝置及輔助裝置等部分組成。而數(shù)控系統(tǒng)的基本功能有輸入功能、插補功能及 伺服控制等。它的工作過程是：通過輸入功能接收到數(shù)控程序后結(jié)合操作員已經(jīng)在面板上設(shè) 定的對刀參數(shù)、控制參數(shù)和補償參數(shù)等數(shù)據(jù)進行

4、譯碼，并進行邏輯運算，轉(zhuǎn)化為一系列邏輯電信號，從而發(fā)出相應(yīng)的指令脈沖來控制機床的驅(qū)動裝置，使機床各軸運動，操作機床實現(xiàn)預(yù)期的加工功能。模具設(shè)計師根據(jù)客戶產(chǎn)品圖，設(shè)計出 3職莫具（也叫分模）后，就需要對模具圖檔進行數(shù) 控編程。確定加工刀具大小、切削走刀方式后，用UC可編出數(shù)控程序。 這個數(shù)控程序是個文本文件，里面是機床能識別的代碼。 機床操作員收到程序單及數(shù)控程序后，就要按要求在數(shù)控機床工作臺上裝夾工件， 在主軸上裝上刀具，按要求對刀，在機床面板中設(shè)定對刀參數(shù)， 根據(jù)機床的具體情況修改個別指令后就通過網(wǎng)絡(luò)DNCE數(shù)控程序傳給機床。機床上的刀具在這些數(shù)控指令的控制下進行切削運動，其他冷卻系統(tǒng)同步工

5、作，這樣一條接著一條的程序都執(zhí)行完，模具就加工出來了。1.2.3 CNC加工工藝的特點小疑問CNCa控加工工藝有何獨特之處？CN傲控加工工藝是機械加工的一種，也遵守機械加工切削規(guī)律，與普通機床的加工工 藝大體相同。由于它是把計算機控制技術(shù)應(yīng)用于機械加工之中的一種自動化加工，因而具有加工效率高、精度高等特點，加工工藝有其獨特之處，工序較為復(fù)雜，工步安排較為詳盡周密。CN傲控加工工藝包括刀具的選擇、切削參數(shù)的確定及走刀工藝路線的設(shè)計等內(nèi)容。CNC數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程的基礎(chǔ)及核心，只有工藝合理，才能編出高效率和高質(zhì)量的數(shù)控程序。衡量數(shù)控程序好壞的標(biāo)準(zhǔn)是：最少的加工時間、 最小的刀具損耗及加工出最佳

6、效果的工件。數(shù)控加工工序是工件整體加工工藝的一部分，甚至是一道工序。它要與其他前后工序 相互配合，才能最終滿足整體機器或模具的裝配要求，這樣才能加工出合格的零件。數(shù)控加工工序一般分為粗加工、中粗清角加工、半精加工及精加工等工步。粗加工要盡量選用較大的刀， 在機床功率或刀具能承受的范圍內(nèi)盡可能用較大切削量快速地 切除大量的工件材料。為了防止粗加工時的切削振動使工件松動，在開粗后應(yīng)該及時校表檢查，必要時重新對刀?？梢栽陂_粗后進行基準(zhǔn)面的精加工光刀，為以后校表檢查做好準(zhǔn)備。對于具有復(fù)雜型腔的工件，由于開粗用了較大刀具， 使得角落處殘存大量的余量，必須用比粗加工時較小的刀具進行二次開粗或清角。加工面積

7、比較大的情況下，為了減少刀具損耗可以進行半精加工。以上各步為了防止過切都必須留足夠多的余量，最后進行精加工工序。一般情況下，盡量在機床上檢驗，合格后才拆下，再準(zhǔn)備下一件加工。1.2.4 CNC刀具的選擇和選購小疑問CNCS用刀具有哪些？如何選擇刀具？1. CNCO具種類常用的數(shù)控銃刀具按形狀分為平底刀、圓鼻刀和球刀3種。(1) 平底刀平底刀也叫平刀或端銃刀，周圍有主切削刃，底部為副切削刃?？梢杂糜陂_粗及清角、 精加工側(cè)平面及水平面。 常用的有ED2d ED19.05 (3/4英寸)、ED1& ED15.875 (5/8英寸)、 ED12 ED10 ED& ED6 ED4 ED3

8、 ED2 ED1.5、ED1、ED0.8及ED0.5等。決End Mill 的第 一個字母；D表示切削刃直徑。一般情況下，開粗時盡量選較大直徑的刀，裝刀時盡可能短，以保證有足夠的剛度，避免彈刀。在選擇小刀時， 要結(jié)合被加工區(qū)域，確定最短的刀鋒長及直身部分長，選擇本公司現(xiàn)有的最合適的刀。如果側(cè)面帶斜度叫斜度刀，可以精加工斜面。(2) 圓鼻刀圓鼻刀也叫平底叫，可用于開粗、平面光刀和曲面外形光刀。一般角半徑為R0.1R8。一般有整體式和鑲刀粒式的刀把刀。鑲刀粒的圓鼻刀也叫“飛刀”，主要用于大面積的開粗及水平面光刀。常用的有 ED30R5 ED25R5 ED16R0.& ED12R0.8及ED

9、12R0.4等。飛刀開粗加 工盡量選大刀，加工較深區(qū)域時，裝刀長度先裝短加工較淺區(qū)域，再裝長加工較深區(qū)域，以提高效率且不過切。(3) 球刀球刀也叫叮，主要用于曲面中光刀及光刀。常用的球刀有BD16R8 BD12R6 BD10R5BD8R4 BD6R3 BD5R2.5(常用于加工流道)、BD4R2 BD3R1.5、BD2R1 BD1.5R0.75 及BD1R0.5。 B是Ball Mill的第一個字母。一般情況下，要通過測量被加工圖形的內(nèi)圓半徑來確定精加工所用的刀具，盡量選大刀光刀、小刀補刀加工。2. 刀具材料在金屬切削加工中，刀具材料也就是切削部分，要承受很大的切削力和沖擊，并受到工件及切屑的

10、劇烈摩擦，產(chǎn)生很高的切削溫度。其切削性能必須要有以下方面。(1) 高的硬度：HRC6我上，至少要高于被加工材料的硬度。(2) 高的耐磨性：通常情況下，材料越硬、組織中碳物越多、顆粒越細、分布越均勻， 其耐磨性就越高。(3) 足夠的強度與韌性。(4) 高的耐熱性。(5) 良好的導(dǎo)熱性。(6) 良好的工藝性和經(jīng)濟性。為了滿足以上要求，現(xiàn)在的數(shù)控刀具一般由以下材料制成：(1) 高速鋼，如 WMoA系列。(2) 硬質(zhì)合金，如YG琦。(3) 新型硬質(zhì)合金，如 YG6A(4) 涂層刀具，如 TiC、TiN、Al 2O3o(5) 陶瓷刀具。在高溫下仍能承受較高的切削速度。(6) 超硬刀具材料。3.刀具的選購

11、現(xiàn)在刀具大多都商品化及標(biāo)準(zhǔn)化， 選購時要索取刀具公司的規(guī)格圖冊， 結(jié)合本廠的加工條件， 選擇耐用度高的刀具， 以確保最佳的經(jīng)濟效益。 如果本廠產(chǎn)品變化不大， 那么刀具種類應(yīng)盡 可能少而精。1.3數(shù)控編程基礎(chǔ)1.3.1編數(shù)控程序的作用小疑問 為什么要編寫數(shù)控程序？因為數(shù)控機床是一種自動化的機床，加工時，是根據(jù)工件圖樣要求及加工工藝過程，將所用刀具及各部件的移動量、速度和動作先后順序、主軸轉(zhuǎn)速、主軸旋轉(zhuǎn)方向、刀頭夾緊、 刀頭松開及冷卻等操作，以規(guī)定的數(shù)控代碼形式編成程序單，輸入到機床專用計算機中。 然后，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的指令進行編譯、運算和邏輯處理后， 輸出各種信號和指令，控制各部分根據(jù)規(guī)定的位

12、移和有順序的動作，加工出各種不同形狀的工件。因此，程序的編制對于數(shù)控機床效能的發(fā)揮影響極大。1.3.2 數(shù)控程序標(biāo)準(zhǔn)小疑問 數(shù)控程序是什么樣子？數(shù)控機床必須把代表各種不同功能的指令代碼以程序的形式輸入數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置進行運算處理，然后發(fā)出脈沖信號來控制數(shù)控機床的各個運動部件的操作，從而完成零件的切削加工。目前數(shù)控程序有兩個標(biāo)準(zhǔn)：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO和美國電子工業(yè)協(xié)會的 EIA。我國采用ISO代碼。1.3.3加工坐標(biāo)系與機械坐標(biāo)系小疑問加工坐標(biāo)系與機械坐標(biāo)系是一回事嗎？大部分立式數(shù)控加工中心或數(shù)控機床規(guī)定：假設(shè)工作臺不動，操作員站在機床前觀察刀具運動，刀具向右為 簾由，向里為Y軸，向上為Z

13、軸，均為右手笛卡兒坐標(biāo)系。機床各軸回零 在某固定點上，此點為機床的機械零點。編程時在工件較方便找正的位置確定的零點為編程零點。模具廠的工件，因開始加工的坯料大多是長方體，一般零點選在工件的對稱中心，也叫“四邊分中”的位置，為 X、洛由的 零點，Z值大多定在最高面處。1.3.4程序代碼在眾多機床系統(tǒng)中，目前常用的數(shù)控程序代碼是 。弋碼。以下為FANUCK統(tǒng)指令中最為常 用的且重要的指令。1.運動指令(1) G9的絕對值編程，G91為相對值編程。(2) G0C刀具按機床設(shè)定的固定速度快速移動，也可寫成G0o如刀具從 A(3.0,6.0,0.0) 走到 B(10.0,12.0,0.0),則程序為 N

14、01G90 G00X10.0 Y12.0 Z0或 N01 G91 G00 X7.0 Y6.0 Z0 。要指出的是，此程序不能用于切削，只能用于快速回刀，而且并不是按F值走直線AB,而是走折線ACB如圖1-1所示。B圖1-1沿AC映速運動要注意：正因為G0時不像計算機里顯示的那樣走直線，所以編程時移刀的安全高度要足夠 高，否則實際加工中可能出現(xiàn)過切，而計算機卻查不出來。(3) G01為按指定速度做直線運動，也可寫成G1。如刀具從 A點(3.0,6.0,0.0)走到 B點(10.0,12.0,0.0)，貝U程序為 N01 G90 G01 X10.0Y12.0 Z0 F500 或 N01 G01 G

15、91 X7.0 Y6.0 Z0 F500。 N01 表示程序段號，可以省略，F(xiàn)50誠示進給速度，每分鐘走 500mm(4) G0功順時針圓弧，G0獲逆時針圓弧，也可寫成 G減G&如圖1-2所示，在X汗面內(nèi)，如刀具從 A點(3.0 , 6.0 , 0.0)沿圓弧順時針方向走到B點(10.0,12.0,0.0) ，半徑為 6.0，圓心為 C2(8.999,6.084,0)，貝U程序為 G90 G02 X10.0 Y12.0 R6.0 或 G90 G02 X10.0 Y12.0 I5.999 J0.084。圖1-2圓弧運動如刀具從B點(10.0,12.0,0.0)沿圓弧逆時針方向走到A點(3

16、.0,6.0,0.0)，半徑為6.0 ,圓心為 C2(8.999,6.084,0)，則程序為 G90 G03 X3.0 Y6.0 R6.0 或G90 G03 X3.0 Y6.0 I-1.001J-5.916。祜示圓弧半徑，I、J、K是圓心相對于起點的相對坐標(biāo)。這些都是模態(tài)指令，如前一程序段已指定，本條相同則可以省略。知識拓展：有些機床的 時旨令可能是非模態(tài)，N誑序就不能輕易省略。 有些機床的I、J、 K要求是圓心絕對坐標(biāo)值，則以上的N誑序就不能正常運行。剛接觸新機床要注意這些問題。2. 坐標(biāo)系設(shè)置G54G59般為6個，但有些新機床可擴展到 G54卜G599。3. 補償指令G41為左補償，G42

17、右補償。沿著刀具前進方向看，刀具在加工軌跡的左邊，就稱作左補償，否則為右補償。G4C取消補償。G4獲刀具長度補償，G4物取消長度補償。4. 輔助功能M0步程序暫停，也可寫成 MQM0偽操作暫停，也可寫成 MioM0功程序停，也可寫成 M2M0新刀具正轉(zhuǎn)，也可寫成 M3M0f刀具停轉(zhuǎn)，也可寫成 M5M0物換刀，也可寫成 M6在加工中心，刀具要根據(jù)在刀架中的排列位置確定第1章預(yù)備知識7刀號。如T5 M06,表示先選擇T5刀，再用機械手將刀裝上刀主軸中。M0新開冷卻油，也可寫成 M8M0馳關(guān)冷卻油，也可寫成 M9M30程序結(jié)束，紙帶倒帶或程序返回開始處。要注意：有些機床要求同一條語句只能有一 個M旨

18、令，最后一個才起作用。為了保險起見，可把要加入的M旨令分作不同的NCM句。其他不常用的代碼不再介紹，如果今后工作中要用到，可參考機床說明書。1.3.5程序舉例任務(wù)：加工出如圖1-3所示外形的模具。用ED評底刀光刀加工的刀具路徑為：1 234, 11,先用數(shù)學(xué)方法計算各個節(jié)點的坐標(biāo)及圓弧半徑，然后根據(jù) G弋碼規(guī)律編制各直線或圓弧段的數(shù)控程序，如圖 1-4所示。圖1-3待加工圖形圖1-4加工路線圖形所編程序為刀心軌跡，具體如下（斜體字為對數(shù)控程序語句的解釋）：% （程序開頭符號）O001 （程序號。如果采取DN送，則可以省略）N0010 G40 G17 G90 G49 G80 （N0010程序段號

19、，G40取消補償，G1準(zhǔn)擇X呼面，G90色對值編程，G49 取消長度補償，G8（M消鉆孔循環(huán)）N0020 G91 G28 Z0.0 （機床回參考點，G91相對值編程，G2劍歸機械零點便于換刀）：0030 T01 M06（換刀，將編號為1號的刀自動裝上主軸。此功能對于加工中心才有用，對于普通數(shù)控銳 機床，這一段和上一段由操作員刪除）N0040 G0 G54 X19.343 Y48. S2200 M03 （G0刀具快速運動到以 G5幼零點的 1 （19.3431, 48., 0）, M0兜 軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為S2200/每分鐘）N0050 G43 Z10. H01 （G4水度補償，H01長度補償值，同

20、時快速下降到 Z10.位置，省略XY明在乂傷向 不動。如果首次加工需加入G01 F200Q操作員通過調(diào)倍率開關(guān)使刀具以可控進給速度 F2000勺百分率 下降）N0060 Z3.N0070 G1 Z0.0 F1250. M08 （M0珊冷卻油，按進給 F125碇刀）N0080 G3 X25. Y44. I5.657 J2.（逆時針走圓弧進刀到 2）N0090 G1 X38.（切削直線到3）8工廠數(shù)控編程技術(shù)實例特訓(xùn)（UG NX皈）N0100 G2 X54. Y28. I0.0 J-16.（切削走順時圓弧到 4）N0110 G1 Y12.（切削直線到5）N0120 G2 X38. Y-4. I-1

21、6. J0.0（切削走順時 圓弧到 6）N0130 G1 X12.（切削直線到7）N0140 G2 X-4. Y12. I0.0 J16.（切削走順時圓弧到 8）N0150 G1 Y28.（切削直線到9）N0160 G2 X12. Y44. I16. J0.0（切削走順時圓弧到 10）N0170 G1 X25.（切削直線到2）N0180 G3 X30.657 Y48. I0.0 J6.（切削退出到 11）N0190 G1 Z3.（慢速提刀到Z3.0,省略XY明在X勿向不動）N0200 G0 Z10.（快速提刀到 Z10.0）N0210 M02（程序結(jié)束）蹬程序結(jié)束符號）手工編程時，要根據(jù)圖紙計

22、算出各段原始圖形的端點坐標(biāo)，并且按圖紙輪廓編程。程序中加入G41 （左補償）或G42（右補償）指令，加工時要在機床控制面板的補償值中輸入所用刀具 的半徑作為最終補償值參數(shù)?？梢杂媒馕鰩缀蔚霓k法計算各節(jié)點及圓弧參數(shù)，也可以在 AutoCAD其他軟件中調(diào)出電子工程圖，直接測量點坐標(biāo)、圓弧半徑或圓心坐標(biāo)數(shù)據(jù)。手工編程大多用于2滸面編程的情況，而對于3成其是自由曲面的數(shù)控程序，就必須借用高級算法編程語言，如Fortran、砒言等，進行等距曲面數(shù)模刀具中心點計算，再排列走刀加工軌跡路線，最后輸出生成N誑序。這些就相當(dāng)于開發(fā)一個如U（樣的數(shù)控編程軟件，工作量大且復(fù)雜。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的數(shù)控編程人員只需

23、要弄懂?dāng)?shù)控代碼的含義，會運用U毒軟件的數(shù)控編程功能，就可以完成數(shù)控編程的工作，而不需要過多考慮軟件的計算原理及計算過程。1.3.6編程軟件簡介小疑問 復(fù)雜程序怎么編？編程軟件有哪些？究竟哪個好用？隨著技術(shù)的進步，3功勺數(shù)控編程一般很少采用手工編程，而使用商品化的CAD/CA嗽件。CAD/CA曜計算機輔助編程系統(tǒng)的核心，主要功能有數(shù)據(jù)的輸入/輸出、加工軌跡的計算及編 輯、工藝參數(shù)設(shè)置、加工仿真、數(shù)控程序后處理和數(shù)據(jù)管理等。目前，在我國深受用戶喜歡的、數(shù)控編程功能強大的軟件有Mastercam、UG Cimatron、PowerMILL CAX傍。各軟件對于數(shù)控編程的原理、圖形處理方法及加工方法都

24、大同小異， 但各有特點。因每種軟件都不是十全十美，對于用戶來說，不但要學(xué)習(xí)其長處，也要深入了 解它們的短處，這樣才能應(yīng)用自如。Mastercam是美國CNC Software , Inc公司開發(fā)的基于 P坪臺的CAD/CA嗽件，最新版本為 Mastercam X4 ,優(yōu)點如下： 第1章預(yù)備知識9(1) 研發(fā)團隊開發(fā)加工功能的歷史悠久。(2) 該軟件能及時推出各種新的加工功能。(3) 該軟件對系統(tǒng)運行環(huán)境要求較低。(4) 可以實現(xiàn)DN。日工。DNC(直接數(shù)控)是指用一臺計算機直接控制多臺數(shù)控機床，其技 術(shù)是實現(xiàn)CAD/CAMJ關(guān)鍵技術(shù)之一。(5) 利用Mastercam的Communi勃能進行通

25、信，而不必考慮機床的內(nèi)存不足問題。經(jīng)大量的實踐表明，用 Mastercam軟件編制復(fù)雜零件的加工程序較為方便，而且能對加工過 程進行實時仿真，真實反映加工過程中的實際情況，是非常優(yōu)秀的CAD/CA嗽件。不足之處是：繪圖功能沒有 UG Pro/E及SolidWorks那樣強大；新功能有時不夠穩(wěn)定。Cimatron是以色列Cimatron軟件有限公司開發(fā)的世界著名的CAD/CA嗽件，它針對模具制造行業(yè)提供了全面的解決方案。Cimatron軟件產(chǎn)品是一個集成的 CAD/CAIM"品，在一個統(tǒng)一的系統(tǒng)環(huán)境下，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，用戶可以完成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、零件設(shè)計，輸出設(shè)計圖紙，可以根據(jù)零件的

26、三維模型進行手工或自動的模具分模，再對凸、凹模進行自動的N0日工，輸出加工用的NC弋碼。優(yōu)點是：基于知識的加工；基于毛坯殘留的加工；實現(xiàn)完整意義上的刀具載荷的分析與速率調(diào)整優(yōu)化；功能豐富、完善、安全和高效的高速銃削加工。不足之處是在模具加工中自動化功能有待完善和發(fā)展。PowerMILL是一款獨立運行的世界領(lǐng)先的 CA席統(tǒng)，它是Delcam的核心多軸加工產(chǎn)品。 PowerMILL可通過IGES VDA STL和多種不同的專用直接接口接收來自任何CAD(統(tǒng)的數(shù)據(jù)。優(yōu)點是：刀路穩(wěn)定；五軸高速加工功能強大；計算速度較快，同時也為使用者提供了極大的靈活性。不足之處是添加輔助線或輔助面不太方便。CAX建

27、Computer Aided X Alliance-Always a step Ahead (X： technology , product , solution and service ,)的縮寫，是聯(lián)盟合作的領(lǐng)先一步的計算機輔助技術(shù)與服務(wù)。它是依托北京 航空航天大學(xué)的科研實力，由北航海爾開發(fā)出的中國第一款完全自主研發(fā)的CAD"品。它是國人的驕傲，優(yōu)點是按照中國人的思維和界面設(shè)計軟件，易學(xué)易用。不足之處是普及程度不局。本書主要介紹U敏件在模具數(shù)控編程中的應(yīng)用，幫助讀者學(xué)會用U礎(chǔ)行數(shù)控編程，并努力用于實際工作之中，提高自己的價值。1.3.7典型數(shù)控機床控制面板介紹作為CN傲控編程員，

28、首先要了解自己所編的程序是如何運行的，所以有必要學(xué)會某一種數(shù) 控機床的操作，如果有條件，最好是能正確實際操機達到一定程度的水平，再學(xué)數(shù)控編程， 這樣可以使所編程序切合實際。常用的典型數(shù)控系統(tǒng)有 FANUC(日本)、SIMEMENS德國)、FAGOR西班牙)、HEIDENHAIN(德國)、MITSUBISHI日本)等公司的數(shù)控系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品，它們在數(shù)控行業(yè)中占據(jù)主導(dǎo) 地位。我國數(shù)控產(chǎn)品以華中數(shù)控、航天數(shù)控為代表，也將高性能數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化。如圖1-5所示為某一個FANUC統(tǒng)的控制面板。10工廠數(shù)控編程技術(shù)實例特訓(xùn)(UG NX皈) 圖1-5控制面板其中，各功能鍵的作用如下。(1) 位置功能鍵POS在

29、CRTh顯示當(dāng)前位置坐標(biāo)值。(2) 程序功能鍵PRGRM在編輯(EDIT)方式下，進行存儲器的編輯、顯示；在手動數(shù)據(jù)輸入(MDI)方式下，可方便用戶手工輸入數(shù)控指令；在自動方式( AOTO下，進行程序和指 令顯示。(3) 刀具補償功能鍵 MENU/OF SET坐標(biāo)系、補償量及變量的設(shè)定與顯示，包括G54 G55等工件坐標(biāo)系、刀具補償量和R變量的設(shè)定等。(4) 參數(shù)設(shè)置功能鍵OPR/ALARM在CRTI作面板上顯示和報警顯示。(5) 圖形功能鍵AUX/GRAPH結(jié)合擴展功能軟鍵可進入動態(tài)刀路顯示、坐標(biāo)顯示以及刀具路 徑模擬等有關(guān)功能。1.3.8數(shù)控機床操作要領(lǐng)及注意事項下面以如圖1-6所示的典型

30、數(shù)控銃床的機床操作面板為例說明操作要領(lǐng)。圖1-6操作面板(1) 電源接通。要檢查各電表是否正常、氣壓表是否正常、油水儀表是否正常。如無問題可按POWER ON鈕接通電源，幾秒鐘后機床自檢，CRTE示坐標(biāo)。如出現(xiàn)報警信息，先自己分析排除，解決不了的，立即報告上級請專業(yè)人員處理。如正常可進行接下來的操作。(2) 機床回參考零點，手動或自動，以便使機床正常運轉(zhuǎn)。(3) 分析數(shù)控程序單，對照編程圖形，了解整個走刀情況、對刀方式及裝夾方式；準(zhǔn)備刀具、量具及夾具；在機床上按要求裝夾工件。(4) 工件分中找正，將工件坐標(biāo)系零點的機械值輸入到G54 G55§存儲器。(5) 裝上刀具對刀，將長度補償值

31、輸入到H值。第1章預(yù)備知識11(6) 復(fù)制數(shù)控程序，根據(jù)現(xiàn)有的刀號、補償號修改程序的頭部及尾部。(7) 開高壓氣吹風(fēng)。(8) 在DN猷態(tài)下通過DNO絡(luò)傳送數(shù)控程序。(9) 一開始要慢慢進刀，等待刀切入工件時，切削平穩(wěn)正常時才將進給倍率開關(guān)調(diào)到正常速度。調(diào)轉(zhuǎn)速開關(guān)，使聲音洪亮，切削平穩(wěn)時為止。根據(jù)要求確定合適的轉(zhuǎn)速S及進給F,使每刃切削量達到合理高效的要求。(10) 如果加工鋼件，開粗時要密切關(guān)注刀粒的磨損程度，發(fā)現(xiàn)有問題要及時調(diào)整或更換。(11) 要對自己所使用的機床精度、刀具轉(zhuǎn)動精度及加工誤差有所了解，要和編程員密切溝通，使光刀時留足夠多的余量。(12) 加工完成要在機床上對照編程圖形進行測

32、量。如不合格，要分析原因。要通過調(diào)整編程余量重新編程或調(diào)整補償數(shù)再加工，直到合格為止。合格后才拆下。清理機床，準(zhǔn)備加工下一件。1.3.9數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢根據(jù)國內(nèi)外的有關(guān)資料得知，當(dāng)今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向如下：具有更高精度、更高速度的高速機床不斷地普及、發(fā)展和完善。多功能化并配有自動換刀機構(gòu)的各類加工中心在多個CP&日分級中斷控制方式下可實現(xiàn)“前臺加工，后臺編輯"，還可實現(xiàn)多臺機床聯(lián)網(wǎng)，對多臺機床進行群控。采用人工智能專家診斷系統(tǒng)，對機床進行自我控制、自診斷、自修復(fù)，以實現(xiàn)無人化作業(yè)。CAD/CAPP/CAM成技術(shù)的運用使編程不再依賴于編程員個人水平的高低而是直接從數(shù)據(jù)庫 調(diào)用

33、成熟的工藝參數(shù)。通過改進結(jié)構(gòu)，機床的可靠性能大大提高。控制系統(tǒng)的小型化。但是目前只有少數(shù)發(fā)達國家和地區(qū)部分工廠可達到以上水平。在我國要全面達到上述水平， 還需要科技人員經(jīng)過很長時間的努力。我們的工程技術(shù)人員必須立足于各公司目前的現(xiàn)狀，學(xué)好數(shù)控技術(shù)，才能充分發(fā)揮設(shè)備的功效，努力提高生產(chǎn)效率和應(yīng)用水平。1.3.10 先進制造技術(shù) 小疑問 先進制造技術(shù)發(fā)展了，將來 cnCi程員會失業(yè)嗎？將計算機技術(shù)運用于工程制造，這是工業(yè)界的一次革命。現(xiàn)代制造除了數(shù)控加工外，還有很多先進的制造手段先后出現(xiàn)，如立體光固化（SLA）、熔融沉積造型（FDM、分層實體制造（LOM、選擇性激光燒結(jié)（SL0、三維打印（3DP）

34、等，最有發(fā)展前途的12工廠數(shù)控編程技術(shù)實例特訓(xùn)（UG NX皈） 是SLAB光快速成型技術(shù)。SLA敷光快速成型技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)及制模行業(yè)中，它是利用計算機軟件把產(chǎn)品 3C0 （一般轉(zhuǎn)化為ST頃:件格式）按水平面切成一系列截面，計算機控制激光頭按照產(chǎn)品截 面圖向感光樹脂照射，導(dǎo)致它凝固成約0.1mm勺薄層。這樣一層接著一層凝固，就形成一個與3D圖相同的立體零件。目前，這項技術(shù)主要用于快速首板（也叫手板）的制造。對于金屬 成型也已出現(xiàn)，但成本高，精度差，還處于試驗階段，未能普及。所以未來相當(dāng)長的一段時 間內(nèi)，至少20年內(nèi)，數(shù)控加工仍是制模行業(yè)的主要加工手段。知識拓展：SL舶俗稱RP,現(xiàn)主要

35、用于快速手板制造。開發(fā)產(chǎn)品時可以先找來類似的產(chǎn)品用激光3D掃描，生成3C,修改產(chǎn)品外形，然后轉(zhuǎn)化為 STL文件格式，用此文件就可以制作快速手板。完成后再進行外觀絲 印噴油，裝上電子元件就成為有實際功能的仿真機交由客戶在市場上推廣、宣傳或展覽以尋求訂單。這樣可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。1.4模房編程師的編程過程1.4.1 CNC團隊的運作流程首先接收客戶產(chǎn)品設(shè)計的 3D圖，進行制模及注塑的可行性分析，若無問題就進行模具設(shè)計，分模得到模具3D圖及鑲件銅公圖，根據(jù)這些3D®進行數(shù)控CN陶程，生成數(shù)控CN遂序，傳送 給數(shù)控CN尊間，加工模件，如圖 1-7所示。模具設(shè)計 分模接收客戶產(chǎn)品設(shè)計圖資

36、料及 PCB控編程 數(shù)控CN6口工備料可行性評估NGOK 圖1-7 CNC編程加工流程1.4.2數(shù)控程序質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)小疑問什么樣的N誑序才算最好？衡量數(shù)控程序好壞的標(biāo)準(zhǔn)是：最少的加工時間、最小的刀具損耗及加工出最佳效果的工件。這3項指標(biāo)是相互矛盾的，但又相互依存，需要在實踐中找到其平衡點，達到效益最佳化。1.4.3規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化在編程中的作用及意義在一個車間可以根據(jù)總公司的質(zhì)量政策來建立一系列標(biāo)準(zhǔn)工作制度，規(guī)定圖形的命名規(guī)則、數(shù)控程序的命名規(guī)則、刀具切削參數(shù)的選取規(guī)范、工件檢查標(biāo)準(zhǔn)及裝夾定位規(guī)范等，大家共同遵守，可以避免很多錯誤。可以在u（建立標(biāo)準(zhǔn)模板，建立公共的工藝參數(shù)。使編程質(zhì)量不再依賴于編

37、程員個人水平的 高低而是直接從數(shù)據(jù)庫調(diào)用成熟的工藝參數(shù)。發(fā)揮集體的聰明才智，提高效率減少出錯。 小提示：本書模擬了某一 CN奪間的數(shù)控編程的運作過程來介紹工作情況。圖形命名是ugbook-章節(jié)號-順序號，如ugbook-2-1.prt為第2章第一個圖例。NO序命名是K-順序號數(shù)字及字母（AZ）,字母用到Z以后再進位，如K-03Z.ptp的下一條就是K-04A.ptp。其他如刀具等內(nèi) 容將在各章節(jié)中分別說明，請閱讀時注意。1.5塑料模具制造1.5.1制模流程首先接收客戶產(chǎn)品圖形，評估報價，接收PO（即訂單）后就確定開模；緊接著就進行模具設(shè)計、訂料、數(shù)控編程、數(shù)控加工、ED如火花放電加工、EDWI

38、切割加工、模件拋光（也叫省模）、組裝模件、試模及交板給客戶等，如圖 1-8所示。1.5.2 CNC在制模中的重要性在整個制造流程中可以清楚地看到，CNCm工是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)問題，延誤時間，那么整個制模周期就會拉長，模具就不能按時試模，不能按時向客戶交付，影響很大。CNC加工占整個加工工作量的比例很大，所以CN冼制模中是非常重要的。而CNC§序的好壞直接 對CNC勺加工效率、加工效果及制模成本影響很大，所以各模廠的老板一般都不惜重金聘請 高水平的CNC程工程師。模具設(shè)計 分模 接收客戶資料及PO數(shù)控編程數(shù)控CN0口工ED盹火花加工EDW 線切割加工 普通加工備料 模具裝配 試模，改

39、模，向客戶復(fù)板 圖1-8制模流程1.6對初學(xué)者的忠告小疑問 只有初中文化程度，能學(xué)好 CN(M?1.6.1學(xué)好U或控編程應(yīng)具備的知識CNCI程是一項綜合性的技能，要學(xué)好，單有熱情是不夠的，還必須事先學(xué)好一定的基礎(chǔ)知 識，這樣才能真正理解并能靈活運用于實際工作。要能用U俄其他軟件進行基本的3D繪圖和基本的操作。因為要使刀路優(yōu)化必須要整理圖形、 修改圖形，有時還要增加或減少輔助線、輔助面。Windows作系統(tǒng)及Office軟件。因為本書所闡述的就是幾何圖形，要多聯(lián)系所學(xué)的幾何知識，這樣能使問題的理解簡單化。在工廠中，有不少是只具有初中畢業(yè)程度的朋友，他們經(jīng)過了不懈努力， 掌握了以上基礎(chǔ)知識就到電腦

40、培訓(xùn)班學(xué)習(xí) U誑程或自學(xué)，后來有機會就到工廠從事數(shù)控編程，通過努力，最終成為老板眼里的“香傅傅”。1.6.2將學(xué)到哪些內(nèi)容本書對初學(xué)者的建議是可將知識分類學(xué)習(xí)。1. 一般性了解的內(nèi)容CNC勺基本工作原理。CNg工工藝。nCS序格式及手工編程。UG NX布數(shù)控編程方面增強的功能介紹。2. 一般性理解的內(nèi)容UGM牛的編程加工參數(shù)介紹。這部分內(nèi)容可多次閱讀，逐步理解。3. 重點掌握各種模件編程步驟1.6.3如何學(xué)好本書所用模具結(jié)構(gòu)的術(shù)語，以珠江三角洲地區(qū)制模師傅對模具的普遍叫法為主，這些用語是現(xiàn)實模具工廠中技術(shù)人員交流的工作語言，對于希望在此地工作和交流的人士及初學(xué)者來說，很有必要了解、學(xué)習(xí)。同時本

41、書對其含義以及在教科書的叫法進行了必要的對比解釋。 對于初學(xué)者建議要認真學(xué)習(xí)理論，靈活聯(lián)系實際。本書所用的案例是普通CNCL床的加工，可以幫助讀者學(xué)習(xí)編程過程，讀者不能死搬硬套，一定要結(jié)合本公司具體的機床、加工材料、 刀具、冷卻等加工條件，可適當(dāng)調(diào)整轉(zhuǎn)速、進給速度、切削深度、步距等切削參數(shù)，以求發(fā) 揮刀具最大或設(shè)備的切削效能。對于有一定基礎(chǔ)的讀者， 建議針對本書案例， 結(jié)合配套光盤中的視頻， 對重點內(nèi)容反復(fù) 練習(xí)，至少3遍以上，并且能夠舉一反三、觸類旁通。1.6.4編程員的職業(yè)道德職業(yè)道德是規(guī)范約束從業(yè)人員活動的行為準(zhǔn)則，是整個社會道德的組成部分，是從事一定職業(yè)勞動的人們，在特定的工作和勞動中

42、以其內(nèi)心信念和特殊社會手段來維持的心理意 識、行為原則和行為規(guī)范的總和，是一種內(nèi)心的、非強制性的約束機制。CN傲控編程員作為近年來興起的新職業(yè)，其從業(yè)人員必須遵守一定的道德規(guī)范，這樣才能 有利于企業(yè)、有利于社會，最終使從業(yè)者本人受益。編程員的職業(yè)道德如下：(1) 愛崗敬業(yè)，忠于職守。做不到這一點的人，不管技術(shù)有多好，能耐有多大，跳槽 到多么好的企業(yè)，老板都不會歡迎，本人做得會很不順心。(2) 誠實守信，辦事公道。對于本行業(yè)來說，日常工作出現(xiàn)錯誤在所難免，如果是由 自己的原因出錯，應(yīng)該勇于承認，努力改善。(3) 要遵守廠規(guī)廠紀(jì)，多和上司及同事溝通，團結(jié)協(xié)作，服從領(lǐng)導(dǎo)，努力工作，配合 企業(yè)完成生產(chǎn)

43、任務(wù)。嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、工作流程規(guī)范。(4) 積極學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)，努力用于實踐，提高工作效率。不斷總結(jié)經(jīng)驗、不斷 學(xué)習(xí)、不斷提高。1.6.5新入行人員如何面對招工考試當(dāng)今社會各行各業(yè)競爭激烈，出現(xiàn)大學(xué)生畢業(yè)就業(yè)難的問題。每個人都會面臨找工作、 選擇職業(yè)的過程。但是事情再難，總有很多人能找到自己滿意的工作，享受成功的快樂。欲從事數(shù)控編程員的人應(yīng)在招工考試前、考試中及考試后下一些工夫以便能如愿以償。當(dāng)然，首先要學(xué)好真本事， 掌握一定的知識技能和工作水平，有與要找的工作要求一致的專業(yè)水平，這樣才能穩(wěn)操勝券。招工考試也叫見工。 人才市場上，應(yīng)準(zhǔn)備一份和要找工作性質(zhì)相符的簡歷， 著重介紹自 己工作的

44、經(jīng)歷。首先看到簡歷的人大多是人事部門的工作人員，并不一定是專業(yè)人士， 所以不宜過多講述專業(yè)術(shù)語， 要通俗易懂，讓別人一看就知道你干過這個工作， 并有能力干好本 公司的同樣工作，主要是贏得面試機會。一旦贏得面試機會，應(yīng)事先了解所應(yīng)聘公司的經(jīng)營情況、 生產(chǎn)的產(chǎn)品特點、所應(yīng)聘職位 的工作要求、應(yīng)試時將會使用何種軟件， 做到心中有數(shù)。另外，要準(zhǔn)時赴約，如不能按時到， 應(yīng)事先聯(lián)系，確定新日期。到達公司，免不了要進行各種形式的考試。一般都是給應(yīng)試人員一個圖， 要求在限定時間完成編程或拆銅公， 以測試應(yīng)聘人員是否做過這項工作，工作經(jīng)驗如何。這些圖不一定很復(fù)雜，但一般都包含了一些要考察的難點及重點。企業(yè)招人的目的是要求所招之人能不經(jīng)過培