数控编程加工概述
数控编程与操作-概述
1.1 数控加工技术概况
数控加工的应用范围（续）
较适应类
在通用机床上加工时极易受人为因素（如：情绪波动、体力强弱、 技术水平高低等）干扰，零件价值又高，一旦质量失控便造成重大 经济损失的零件； 在通用机床上加工时必须制造复杂专用工装的零件 需要多次更改设计后才能定型的零件； 在通用机床上加工需要作长时间调整的零件； 用通用机床加工时，生产率很低或体力劳动强度很大的零件。
100 1000
进给保持
X
空运行 急停 任选程序段
机床锁定
Z 轴锁定
MST 锁定
坐标轴选择
增量倍率
+JOG
快进
-JOG
主轴正转 主轴停 主轴反转
10 20
0
90
数控加 工程序
手摇脉冲发生器
数控加工
1.1 数控加工技术概况
数控加工的特点
具有复杂形状加工能力
数控加工运动的任意可控性使其能够完成复杂形状零件的加工。
数控编程的主要过程
包括：分析零件图样、工艺处理、数学处理、编写程序单、输入 数控系统及程序检验。
1.2 数控编程技术概况
数控编程的主要过程(续)
分析零件图样和工艺处理：
对零件图样进行分析以明确加工的内容及要求、确定加工方案、
选择合适的数控机床、设计夹具、选择刀具、确定合理的走刀路 线及选择合理的切削用量。
PowerMill
Starrag-Heckert
1.2 数控编程技术概况
国内的多轴联动数控加工工艺和编程市场被国外产品价 格垄断和技术封锁
=
法拉利Ts85叶片专用工艺编程软 法拉利叶片专用数控机 床 件 约200万人民币 约200万人民币 意大利 “C.B.Ferrari”(法拉利)公司 叶片专用数控机床+工艺编 程软件 约400万人民币
数控加工编程的概念及方法
数控加工编程的概念及方法数控加工编程是在数控机床上进行零件加工的一种重要方法，通过预先编写数控程序，将加工工艺参数、加工路径、工具轨迹等信息转化为机床控制系统可识别的指令，以实现对工件的自动化加工。
下面，我将从概念、编程思路、编程语言、编程步骤等方面详细介绍数控加工编程的相关知识。
概念：数控加工编程是指将工件加工过程中的几何形状描述、切削工艺参数等信息通过特定的数控编程语言编写成程序，再通过数控机床控制系统对程序进行处理和解释，最终实现对工件的自动化加工。
编程思路：数控加工编程的核心思路是将加工工艺转化为机床控制系统可识别的指令。
一般来说，我们可以采用两种编程思路：手工编程和计算机辅助编程。
手工编程是指通过手动计算来编写数控程序。
在手工编程中，我们需要根据零件的几何形状、切削工艺要求、机床特性等参数，手动计算刀具路径、切削参数等信息，并将其编写成数控程序。
这种编程思路需要编程人员具备较高的数学和机械加工知识。
计算机辅助编程是指利用计算机辅助设计软件（CAD）和计算机辅助制造软件（CAM）来辅助完成数控编程。
通过CAD软件绘制零件的几何形状、进行三维建模，并在CAM软件中进行刀具路径规划、切削参数设置等工作，最终将结果导出为数控程序。
这种编程思路在提高编程效率和准确性方面具有明显优势。
编程语言：常用的数控编程语言包括G代码和M代码。
其中，G代码用来控制刀具的几何路径，包括切削进给、切削速度、切削轨迹等；M代码用来控制机床本身的辅助功能，如冷却液开关、主轴启停等。
编程步骤：进行数控加工编程时，通常需要经过以下步骤：1. 零件几何建模：通过CAD软件绘制零件的几何形状，并进行三维建模。
2. 加工工艺规划：根据零件的几何形状、加工工艺要求等，确定刀具路径、切削参数等信息。
3. 刀具路径规划：通过CAM软件进行刀具路径规划，包括R路径、G路径等。
4. 切削参数设置：根据加工工艺要求，在CAM软件中设置切削速度、进给速度、切削深度等参数。
数控加工总结
数控加工总结导言数控加工是一种利用计算机数控系统控制机床加工零件的方法。
它具有精度高、生产效率高、重复性好等优点，在现代制造业中得到广泛应用。
本文对数控加工的基本概念、加工流程、常见问题及解决方法进行总结和分析，旨在帮助读者更好地理解和应用数控加工技术。
一、数控加工概述数控加工是指通过事先编写好的加工程序，通过计算机数控系统控制机床进行自动化加工的一种加工方式。
相对于传统的手工操作或半自动机械加工，数控加工具有以下优点： - 加工精度高：数控加工通过计算机控制，可以实现高精度的加工，确保零件尺寸的准确性。
- 生产效率高：数控加工可以实现自动化加工，减少人工操作时间，提高生产效率。
- 重复性好：数控加工可以通过程序的方式进行加工，确保每个零件的加工质量和尺寸一致。
- 人工劳动强度低：相较于传统的手工操作，数控加工更加智能化，减少了操作员的劳力负担。
二、数控加工流程数控加工的基本流程包括以下几个步骤： 1. 零件设计：首先需要进行零件的三维设计，使用计算机辅助设计软件进行模型建立。
2. 加工程序编写：根据零件的几何形状和加工要求，编写相应的加工程序。
加工程序包括刀具路径、切削参数等信息。
3. 机床设置：根据加工程序的要求，设置机床的加工参数，包括刀具的安装、工件的夹持等。
4. 加工过程监控：启动数控系统，进行加工过程的监控，保证加工质量和安全。
5. 加工调整与修改：根据加工过程中的实际情况，对加工程序进行调整和修改，以达到预期要求。
6. 零件加工完成：经过一系列的加工过程，最终得到符合要求的零件。
三、数控加工常见问题及解决方法在数控加工过程中，常常会遇到一些问题，下面列举几个常见问题并给出相应的解决方法。
1. 加工精度不合格•问题描述：加工出的零件尺寸与要求的尺寸偏差较大。
•解决方法：检查加工程序、刀具磨损情况，调整切削参数，重新编写加工程序。
2. 加工过程中产生震动和噪音•问题描述：加工过程中机床产生明显的震动和噪音。
简述数控编程的概念
简述数控编程的概念
数控编程是指将工件的加工要求转化为数控机床可识别的指令代码的过程。
数控编程是数控加工的关键环节，它决定了加工过程中机床运动轨迹和加工参数的设定，直接影响了加工质量和效率。
数控编程包括以下几个方面：
1. 几何编程：根据工件的形状和尺寸要求，用数学语言描述工件的几何形状和相关数据，包括点、线、弧等几何元素的坐标和尺寸。
2. 运动轨迹编程：根据工件的几何编程结果，确定数控机床刀具的运动轨迹，包括切削运动、进给运动和快速定位等。
3. 加工参数编程：根据工件材料的性质和加工要求，确定数控机床的加工参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。
4. 工艺路径编程：根据工件的几何形状和加工要求，确定数控机床的工艺路径，包括切削刀具的选择、切削顺序等。
数控编程可以通过手工编程和计算机辅助编程两种方式进行。
手工编程需要编写数控指令代码，是传统的编程方式；而计算机辅助编程则借助专业的数控编程软件，通过图形界面和参数输入方式，可以自动生成数控指令代码，提高编程效率和准确性。
数控加工技术概述
刀架）； ➢铣镗钻磨复合—复合加工中心（ATC，动力磨头）； ➢可更换主轴箱的数控机床—组合加工中心；
1.2 数控机床的产生与发展
۞控制智能化
随着人工智能技术的不断发展，并为满足制 造业生产柔性化、制造自动化发展需求，数控 技术智能化程度不断提高，具体体现在以下几 个方面：
3. 数控加工编程基础
３.1 机 床 坐 标 系
３.1.1 机床坐标系和主运动方向 1．标准坐标系的规定
对数控机床中的坐标系和运动方向的命名，ISO标准和我 国JB3052—82部颁标准都统一规定采用标准的右手笛卡儿直 角坐标系，一个直线进给运动或一个圆周进给运动定义一个 坐标轴。
(3)由于机床自动化程度大大提高，减轻了工人劳动强度， 改善了劳动条件
(4)加工能力提高，应用数控机床可以很准确的加工出曲线、 曲面、圆弧等形状非常复杂的零件，因此，可以通过编写 复杂的程序来实现加工常规方法难以加工的零件
1.5 数控系统的组成
现 代 数 控 机 床 一 般 由 数 控 装 置 (NC unit) 、 伺 服 系 统 (servo system) 、 位 置 测 量 与 反 馈 系 统 (feedback system)、辅助控制单元(accessory control unit)和机 床主机(main engine)组成，下图是各组成部分的逻辑结 构简图：
2.6 数控加工原理（续）
•当 F>0 时 ， NC 发 出 移 动 微 指 令 ， 使 控 如 如制何图轴确所向定示控，+制刀X轴具方X由、向OZ至移的A走，动向直一呢线？个OA是步其长理论；轨迹。 •当用F逐<点0比时较，法：N每C走发一出步与移理动论轨微迹指比较令一，下，使 控从制而轴确向定下+一Z步方的向走移向。动一个步长； •当起 于F点是=坐直0标线时（OA，0的，方可0程）以，为规终：点 X定/Z坐=NX标eC/（Z使eXe;,控Ze）制轴向 + X即或：+ZXeZ-方XZe向=0;移动一个步长 这 ① ②样可若 若点点以（（不XX,,ZZ断））在在地直 直趋线 线向上 下方 方终， ，点则 则： ：，ZZ图XXee--中XXZZee，><00;;带 箭 于头是的：折取F线=ZX轨e-X迹Ze是, 机床实际运动的插 补 在 由轨N插迹C判补，断运F算直的过符线程号O中。，A控是制理轴论每移轨动迹一，步之由前于，插先 补运算所取的步长很小，所以可以近 似地认为插补轨迹就是直线OA的理论
2.1 数控编程概述
数控编程概述一、数控编程概述数控编程是数控加工的重要步骤。
在数控机床上加工零件时，要预先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数和走刀运动数据，然后编制加工程序，传输给数控系统，在事先存入数控装置内部的控制软件支持下，经处理与计算，发出相应的进给运动指令信号，通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，进行零件的加工。
数控编程的定义：为了使数控机床能根据零件加工的要求进行动作，必须将这些要求以机床数控系统能识别的指令形式告知数控系统，这种数控系统可以识别的指令称为程序，制作程序的过程称为数控编程。
二、数控编程编制的内容一般的数控机床程序编制主要包括：分析零件图样、确定工艺过程、数学身理、编写加工程序单、制备控制介质、程序校验和首件试切，如图所示。
其具体步骤与要求如下：1.分析零件图样首先要对零件图样进行分析，要分析零件的材料、形状、尺寸、精度及毛坯形状和热处理要求等，以便确定该零件是否适宜在数控机床上加工，或适宜在哪台数控机床上加工。
有时还要确定合适的数控机床上加工该零件的哪些工序或哪几个表面。
2.确定工艺过程在认真分析图样的基础上，确定零件的加工方案、工装夹具、定位夹紧方法和走刀路线、对刀点、换刀点，并合理选定机床、工步顺序、刀具及切削用量等。
3.数学处理在工艺处理工作完成后，根据零件的几何尺寸和加工路线设定坐标系，计算数控机床所需的输入数据。
一般数控系统都具有直线插补、圆弧插补和刀具补偿功能。
对于加工由直线和圆弧组成的较简单平面零件，只需计算出零件轮廓的相邻几何元素的交点或切点（称为基点）的坐标值即可。
4.编写加工程序单在完成工艺处理和数值计算工作后，可以编写零件加工程序单。
编程人员根据计算出的运动轨迹坐标值和已制定的加工路线、刀具号、刀具补偿、切削参数及辅助动作，按照所使用数控装置规定使用的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序单。
在程序段之前加上程序的顺序号，在其后加上程序段结束标志符号。
数控加工编程的基础知识
§2-1 数控加工编程概述
二、手工编程的步骤和方法
图纸工艺分析 这一步与普通机床
加工零件时的工艺分 析相同，即在对图纸 进行工艺分析的基础 上，选定机床、刀具 与夹具；确定零件加 工的工艺线路、工步 顺序及切削用量等工 2021/7艺/16 参数等。
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
，若按通常的方法编程，则有一定量的连续程序段在 几处完全重复的出现，则可以将这些重复的程序串， 单独地担出来按一定格式做成子程序，程序中子程序 以处的部分便称为主程序。
子程序可以被多次重复调用。而且有些数控系统中可 以进行子程序的“多层嵌套”，子程序可以调用其它 子程序，从而可以大大地简化编程工作，缩短程序长 度，节约程序存贮器的容量。
2021/7/16
§2-2 数控机床的坐标系
2021/7/16
§2-2 数控机床的坐标系
三.绝对坐标和相对坐标
1．绝对坐标系 所有的坐标值均从同一固定坐标点计量的坐标系。 2．相对坐标系 运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系 （或增量坐标系）。
2021/7/16
以绝对坐标计算：XA=12, YA=15, XB=30, YB=35
2021/7/16
图2-3 卧式升降台铣床
§2-2 数控机床的坐标系
2021/7/16
图2-4 卧式镗床
§2-2 数控机床的坐标系
②当Z轴为铅垂方向 （ 立式主轴）时
a．对于单立柱机床，X 轴的正方向指向右边。
2021/7/16
图2-5 数控铣床
§2-2 数控机床的坐标系
b．对于双立柱机床 （如龙门机床），当 站在操作台一侧从主 轴向左侧立柱看时， X轴的正方向指向右 边。
数控编程技术
在实际数控机床上验证优化方案的可 行性和效果。
实际加工中的问题与解决方案
问题诊断
在实际加工过程中，及时发现并诊断出现的问题，如加工精度超差、 刀具破损等。
问题分析
分析问题产生的原因，如机床误差、刀具磨损、加工程序错误等。
解决方案制定
根据问题分析结果，制定相应的解决方案，如调整机床参数、更换刀 具、修改加工程序等。
数控编程技术的应用领域
机械制造
数控编程技术在机械制造领域应用广 泛，涉及各种机床、刀具、夹具等加 工设备的程序编制。
航空航天
数控编程技术在航空航天领域应用广 泛，涉及各种高精度零件的加工制造。
汽车
数控编程技术在汽车领域应用广泛， 涉及发动机、变速器、底盘等关键零 部件的加工制造。
模具
数控编程技术在模具领域应用广泛， 涉及各种模具的设计和加工制造。
数控编程代码的编写
编写数控编程代码需要具备一定的机 械加工知识和编程技能。首先，根据 零件的加工要求和工艺流程，确定加 工路径和参数；然后，使用相应的编 程软件（如Mastercam、UG等）将 加工要求转化为数控编程语言；最后 ，通过后处理程序将编程语言转化为 机床能识别的代码文件。
数控加工工艺流程
智能数控编程系统在生产中的应用
智能数控编程系统是数控编程技术的未来发展方向之一。通过人工智能、机器学习等技术，智能数控 编程系统能够自动识别零件几何特征、自动生成加工工艺和加工指令，提高数控编程的自动化程度和 精度。
智能数控编程系统在生产中的应用可以实现快速、准确地生成数控程序，减少人工干预和误差，提高 生产效率和加工质量。同时，智能数控编程系统还可以对加工过程进行实时监控和优化，提高生产过 程的智能化水平。
数控编程基础知识点
数控编程基础知识点一、引言数控编程是机械制造领域中一项非常重要的技能，它指导着机床的运动轨迹和加工工艺。
本文将介绍数控编程的基础知识点，帮助读者了解数控编程的概念、基本语法和编写过程。
二、数控编程概述1. 数控编程的定义和作用数控编程是一种通过编写数字化指令来控制机床进行加工的方法。
它可以实现高精度、高效率和复杂形状的加工，广泛应用于各种制造领域。
2. 数控编程的发展历程随着计算机技术的发展，数控编程也经历了不断的演变。
从最初的人工编程到现在的CAD/CAM软件辅助编程，数控编程已经取得了巨大的进步。
三、数控编程的基本语法1. 坐标系与基准点数控编程中常用的坐标系有绝对坐标系和相对坐标系，通过指定基准点可以确定坐标系的原点。
2. 编程格式与指令数控编程的基本格式包括加工代码、功能代码和补充说明。
各种操作指令可以实现机床的不同运动和功能。
3. 常用指令及其参数常用的指令包括直线插补、圆弧插补、孔加工等，每个指令都有不同的参数设置，如起点坐标、终点坐标、插补方式等。
四、数控编程的编写过程1. 需求分析和工艺设计在进行数控编程前，需要进行需求分析和工艺设计，确定加工工序、加工顺序和刀具选择等。
2. 编写数控程序根据需求和设计，编写数控程序，包括定义坐标系、设定基准点、编写各种指令等。
3. 调试和优化编写完成后，需要进行程序调试和优化，通过软件仿真或实际操作来验证程序的正确性和效果。
五、常见问题及解决方法1. 数控编程中常见的错误和问题在编写数控程序中，常常会出现语法错误、运动轨迹错误等问题，需要通过排查和调试来解决。
2. 数控编程的优化技巧通过合理的编程和优化技巧，可以提高加工效率、加工质量和机床利用率，如减少工具切换、合理分组等。
六、总结数控编程是机械制造领域中必备的技能之一。
本文介绍了数控编程的基础知识点，包括概述、基本语法、编写过程和常见问题等。
希望读者通过学习本文，对数控编程有更深入的了解，并能在实际应用中灵活运用。
数控加工编程的概念方法原理步骤
5.确定合理的切削用量 在工艺处理中必须正确确定切削用量。
刀位轨迹计算
在编写NC程序时，根据零件形状尺寸、加工工艺路线的要求和定义的走刀路径，在适当的工件坐标系上计算零件与刀具相对运动的轨迹的坐标值，以获得刀位数据，诸如几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、几何元素的交点或切点等坐标值，有时还需要根据这些数据计算刀具中心轨迹的坐标值，并按数控系统最小设定单位（如 0.001mm）将上述坐标值转换成相应的数字量，作为编程的参数。
采用APT语言自动编程时，计算机（或编程机）代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算工作，并省去了编写程序单的工作量，因而可将编程效率提高数倍到数十倍，同时解决了手工编程中无法解决的许多复杂零件的编程难题。
交互式CAD/CAM集成系统自动编程是现代CAD/CAM集成系统中常用的方法，在编程时编程人员首先利用计算机辅助设计(CAD)或自动编程软件本身的零件造型功能，构建出零件几何形状，然后对零件图样进行工艺分析，确定加工方案，其后还需利用软件的计算机辅助制造(CAM)功能，完成工艺方案的制订、切削用量的选择、刀具及其参数的设定，自动计算并生成刀位轨迹文件，利用后置处理功能生成指定数控系统用的加工程序。因此我们把这种自动编程方式称为图形交互式自动编程。这种自动编程系统是一种CAD与CAM高度结合的自动编程系统。
编制或生成加工程序清单 根据制定的加工路线、刀具运动轨迹、切削用量、刀具号码、刀具补偿要求及辅助动作，按照机床数控系统使用的指令代码及程序格式要求，编写或生成零件加工程序清单，并需要进行初步的人工检查，并进行反复修改。
程序输入 在早期的数控机床上都配备光电读带机，作为加工程序输入设备，因此，对于大型的加工程序，可以制作加工程序纸带，作为控制信息介质。近年来，许多数控机床都采用磁盘、计算机通讯技术等各种与计算机通用的程序输入方式，实现加工程序的输入，因此，只需要在普通计算机上输入编辑好加工程序，就可以直接传送到数控机床的数控系统中。当程序较简单时，也可以通过键盘人工直接输入到数控系统中。
数控编程入门知识知识要点详解
数控编程入门知识知识要点详解数控编程是现代机械加工技术中的重要组成部分，它将计算机技术与机械加工相结合，提高了生产效率和加工精度。
对于初学者来说，了解数控编程的基本知识和要点是至关重要的。
本文将详细介绍数控编程的入门知识，帮助读者快速掌握数控编程的基本要点。
一、数控编程概述数控编程是指将机械加工工艺过程转化为计算机可以理解和执行的指令，以控制机床在加工过程中的运动、速度和刀具路径等参数。
数控编程主要包括编程语言、指令格式和数控代码等方面。
1.1 编程语言数控编程语言是一种特殊的编程语言，用于描述工件的形状、尺寸和加工过程等信息。
常见的数控编程语言包括G代码和M代码。
G代码用于控制机床的加工动作，例如控制刀具的直线运动、圆弧插补运动等。
G代码通常以字母G开头，后面跟着一串数字和字母组合，代表不同的加工动作。
M代码用于控制机床的辅助功能，例如打开、关闭冷却液、换刀等。
M代码通常以字母M开头，后面也跟着一串数字和字母组合，代表不同的辅助功能。
1.2 指令格式数控编程中的指令格式可以分为若干部分，包括坐标系设置、刀具半径补偿、切削参数、刀具路径等。
不同的机床和加工过程，其指令格式可能有所不同。
1.3 数控代码数控代码是数控编程的最终表达形式，它是编程语言和指令格式的结合体。
数控代码以文本的形式表示，可以通过计算机软件进行编写和修改。
数控代码是机床执行的指令，决定了机床的运动轨迹和工件的加工结果。
二、数控编程要点了解数控编程的基本概念后，下面将介绍一些入门要点，帮助初学者快速掌握数控编程技巧。
2.1 了解机床坐标系机床坐标系是数控编程的基础，它是用来描述工件在机床上相对位置的坐标系。
常见的机床坐标系包括绝对坐标和相对坐标。
绝对坐标是相对于机床参考点的坐标，通过指定工件的绝对坐标来确定加工位置。
相对坐标是相对于上一次运动终点的坐标，通过指定工件的相对坐标来确定加工位置。
初学者需要熟悉和理解机床坐标系的使用方法，以正确地编写数控代码。
简述数控编程的内容及过程
简述数控编程的内容及过程摘要：1.数控编程的概念与作用2.数控编程的内容2.1 准备数控程序2.2 编写数控语句2.3 编写加工过程指令2.4 编写刀具路径指令2.5 编写数控程序校验与仿真3.数控编程的过程3.1 确定加工工艺3.2 设计数控程序3.3 输入数控程序3.4 调试数控程序3.5 执行数控加工正文：数控编程是现代制造业中至关重要的一环，它通过编写指令来实现对数控机床的控制，进而完成零件的加工。
数控编程不仅体现在技术层面，更是对工艺人员综合素质的考验。
本文将简述数控编程的内容及过程，以期为广大读者提供参考。
一、数控编程的概念与作用数控编程是指根据零件加工图纸，利用计算机编程语言，编写数控程序，控制数控机床完成加工过程。
数控编程的作用在于将人工操作转化为自动化加工，提高生产效率，降低劳动强度，保证加工精度及重复性。
二、数控编程的内容1.准备数控程序准备数控程序是编程的第一步，主要包括了解加工零件的工艺要求、分析加工过程、选择合适的数控系统和刀具等。
2.编写数控语句根据零件加工工艺，编写相应的数控语句。
数控语句包括坐标系设定、运动轨迹、速度控制、刀具补偿等功能。
3.编写加工过程指令加工过程指令主要包括切削过程、进给过程、换刀过程等。
编写时要注意刀具的切削速度、进给速度和切削深度等参数的合理设置。
4.编写刀具路径指令刀具路径指令用于控制刀具在零件上的移动轨迹。
编写时需考虑刀具的行走路径、切削顺序和避让区域等。
5.编写数控程序校验与仿真编写完成后，要对数控程序进行校验和仿真，以确保程序的正确性和安全性。
三、数控编程的过程1.确定加工工艺分析零件图纸，确定加工工艺。
包括加工顺序、切削参数、刀具选择等。
2.设计数控程序根据加工工艺，编写数控程序。
在此过程中，要充分考虑刀具的切削性能、加工过程中的安全性以及加工精度等因素。
3.输入数控程序将编写好的数控程序输入到数控机床的数控系统中。
4.调试数控程序在数控机床上进行调试，检查程序的正确性和安全性。
数控编程概述总结范文
数控编程概述总结范文数控编程是一种在数控机床上执行工作的控制系统，它通过预先编写和存储的指令，将机床的动作和操作自动化执行。
数控编程可以大大提高机床的工作效率和精度，广泛应用于各种工业领域。
本文将对数控编程的基本概念、编程流程和常见编程语言进行总结，以帮助初学者快速入门。
一、数控编程的基本概念数控编程是一种通过编写和存储程序来控制机床工作的方法。
它使用预先定义的指令来指导机床的动作，并通过控制系统将这些指令转化为实际操作。
数控编程的基本概念包括坐标系、补偿、插补、循环、刀具半径补偿等。
1. 坐标系：数控编程使用的坐标系通常为直角坐标系（XYZ坐标系），通过指定轴向的位置和方向来确定机床工具相对于工件的位置。
2. 补偿：数控编程中的补偿可以校正机床工具的误差，包括刀具半径补偿、刀具长度补偿、补偿圆心半径等。
3. 插补：插补是指在数控编程中通过给定的路径和速度，生成平滑的运动轨迹。
常见的插补方式有直线插补、圆弧插补等。
4. 循环：循环是数控编程中的一种重复操作，通过定义初始条件和循环次数，可以实现一些复杂的加工操作。
二、数控编程的编程流程数控编程的编程流程包括加工工艺规程、分析工件特征、确定加工顺序、编写程序和调试程序等步骤。
1. 加工工艺规程：在进行数控编程之前，需要先确定加工工艺规程，包括工件的形状、尺寸和加工要求等。
2. 分析工件特征：根据加工工艺规程，分析工件的特征，确定需要加工的面、刀具轨迹和加工顺序等。
3. 确定加工顺序：根据工件特征和加工要求，确定加工的先后顺序，并进行合理的刀具选型和切削参数的选择。
4. 编写程序：根据上述分析和确定的加工顺序，编写数控程序。
数控程序通常由多个程序段组成，每个程序段包括指令和参数等。
5. 调试程序：编写完数控程序后，需要对程序进行调试，检查程序中可能存在的错误和问题，并进行修正和优化。
三、常见的数控编程语言常见的数控编程语言包括ISO编程语言、G代码和M代码等。
数控加工概述
3) 按数控车床控制系统和机械构造旳档次分 经济型数控车床 全功能数控车床 车削中心。
2．数控铣床与加工中心
图1-6 XK5025型 经济型数控铣床
图1-7 XH714A型立式加工中心
1) 三坐标数控铣床与加工中心
除具有一般铣床旳功能外，还具有加工形状复杂旳二 维和三维轮廓旳能力，相应称为二轴(或2.5轴)加工与三 轴加工。
❖单位：mm/脉冲 如0.001mm/P
❖ 脉冲当量旳大小与数控系统旳水平有关。 0.05～0.001
❖ 脉冲产生：运动控制指令（自动）、按键触 发或 手摇脉冲发生器（手动操作）
3、进给速度与速度修调
进给速度：单位时间内坐标轴移动旳距离。 （加工时刀具相对于工件旳移动速度）
单位：mm/min mm/r 速度修调：经过修调倍率对速度进行适量 修调。 ❖数控机床在加工过程中能经过速度修调实时调 整进给速度和主轴转速，便于加工。
半闭环伺服系统
3.按控制系统功能水平分类 可分为低、中、高三个档次
1）控制系统CPU旳档次：8位低 16、32位中 64位高
2）辨别率和进给速度 ： 辨别率 进给速度
10µm 8-10m/min 低
1µm
10－20m/min 中
0.1µm 15－20m/min 高
3）坐标联动功能：
2轴联动、3轴联动、3轴2联动、4轴联动、5轴联动
4）通信功能
低档数控系统一般无通信功能； 中档有RS232C或可供DNC（直接数控）旳通信接口； 高档系统有RS422A或支持MAP(自动化协议）旳高性能
通信接口，具有联网功能。
5) 显示功能
低： 发光二极管LED显示屏，单色液晶LCD显示 仅有字符显示功能旳CRT（阴极射线管）显示屏
数控程序编辑概述
YX ZX∆图(c)所示的零件为陀罗转子的示意图，其加工顺序为先加工左边部分，然后加工右边。
若采用图(c ′)的方法，当处在轴向进刀时，切削力会陡增而且排屑不畅，极易引起崩刃。
图(c ″)的方法，切削截面由大逐渐减小，排屑流畅，切削条件大为改善；由于没有单独的轴向进刀，程序段数可减少一半，实践证明，此法行之有效。
❑ 平面轮廓零件的加工方法这类零件常用NC 铣床加工。
在编程时则应注意，为保证加工平滑，应增加切入和切出程序段，若平面轮廓为数控机床所不具备插补功能的曲线时，则应先采用NC 机床所具备的插补线型（直线、圆弧）去逼近该零件的轮廓。
❑ 空间轮廓表面的加工方法空间轮廓表面的加工可根据曲面形状、机床功能、刀具形状以及零件的精度要求，有不同加工方法。
➢ 三轴两联动加工-----“行切法”。
以X 、Y 、Z 轴中任意两轴作插补运动，另一轴（轴）作周期性进给。
这时一般采用球头或指状铣刀，在可能的条件下，球半径应尽可能选择大一些，以提高零件表面光洁度。
方法加工的表面光洁度较差。
➢ 三轴联动加工下图为内循环滚珠螺母的回珠器示意图。
其滚道母线SS 为空间曲线，可用空间直线4 3 2 1先用直线程序进行粗加工，再按零件轮廓进行精加工可先按图中的方法进行1~4次粗加工，再精加工成形。
cC ′χ C ″χ χ+X +X+Y ¡¯+Z+Y+Z +Y+C+Z¡¯+A+B+C+X+Y+Z +A+B+X ¡¯正方向指向右边。
➢Z轴垂直（立式）：单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；双立柱机床(龙门机床)，从刀具向左立柱看时，X轴的正方向指向右边。
❑在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。
❑Y坐标❑利用已确定的X.Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。
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第1章数控编程加工概述本章导读数控加工工艺分析和规划数控编程刀具材料和选择原则如何合理区分加工区域的粗精加工 前后模数控编程注意事项铜公拆分要点和经验总结1.1 数控加工工艺合理确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的作用。
数控加工工艺问题的处理与普通加工工艺基本相同，在设计零件的数控加工工艺时，首先要遵循普通加工工艺的基本原则和方法，同时还必须考虑数控加工本身的特点和零件编程要求。
1.1.1 加工工艺过程和特殊要求1．加工工艺过程数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。
2．加工工艺的特殊要求（1）由于数控机床较普通机床的刚度高，所配的刀具也较好，因而在同等情况下，所采用的切削用量通常比普通机床大，加工效率也较高。
因此，选择切削用量时要充分考虑这些特点。
（2）由于数控机床复合化程度越来越高，因此，工序相对集中是现代数控加工工艺的特点，明显表现为工序数目少，工序内容多，并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序，所以数控加工的工序内容要比普通机床加工的工序内容复杂。
（3）由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装夹方式和夹具时，要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。
1.1.2 加工工艺分析和规划加工工艺分析和规划主要从加工对象及加工区域规划、加工路线规划和加工方式规划3方面考虑。
1．加工区域规划加工区域规划是将加工对象分成不同的加工区域，分别采用不同的加工工艺和加工方式进行加工，目的是提高加工效率和质量。
常见的需要进行分区域加工的情况有以下几种。
❑加工表面形状差异较大，需要分区加工。
如加工表面由水平面和自由曲面组成。
显然，对于这两种类型可采用不同的加工方式以提高加工效率和质量，即对水平面部分采用平底刀加工，刀轨的行间距可超过刀具半径，一般为刀具直径的60%～75%，以提高加工效率。
而对曲面部分应使用球刀加工，行间距一般为0.08～0.2mm，以保证表面光洁度。
❑加工表面不同区域尺寸差异较大，需要分区加工。
如对较为宽阔的型腔可采用较大的刀具进行加工，以提高加工效率，而对于较小的型腔或转角区域使用大尺寸刀具不能进行彻底加工，应采用较小刀具以确保加工到位。
❑加工表面要求精度和表面粗糙度差异较大时，需要分区加工。
如对于同一表面的配合部位要求精度较高，需要以较小的步距进行加工，而对于其他精度和光洁度要求较低的表面可以以较大的步距加工以提高效率。
.❑为有效控制加工残余高度，针对曲面的变化采用不同的刀轨形式和行间距进行分区加工。
2．加工路线规划在数控工艺路线设计时，首先要考虑加工顺序的安排，加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位安装与夹紧的需要来考虑，重点是保证定位夹紧时工件的刚性和利于保证加工精度。
加工顺序安排一般应按下列原则进行。
❑上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，要综合考虑。
❑加工工序应由粗加工到精加工逐步进行，加工余量由大到小。
❑先进行内腔加工工序，后进行外形加工工序。
❑尽可能采用相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序连接进行，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。
❑在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。
另外，数控加工的工艺路线设计还要考虑数控加工工序与普通工序的衔接，数控加工的工艺路线设计常常仅是几道数控加工工艺过程，而不是指毛坯到成品的整个工艺过程。
由于数控加工工序常常穿插于零件加工工艺过程中，因此在工艺路线设计中一定要全面，瞻前顾后，使之与整个工艺过程协调吻合。
如果衔接得不好就容易产生矛盾，最好的解决办法是建立下一个工序向上一工序提出工艺要求的机制，如要不要留加工余量，留多少，定位面与定位孔的精度要求及形位公差，对校形工序的技术要求，对毛坯的热处理状态要求等。
目的是达到相互能满足加工需要，且质量及技术要求明确，交接验收有依据。
3．加工方式规划加工方式规划是实施加工工艺路线的细节设计。
主要内容如下。
❑刀具选择：为不同的加工区域、加工工序选择合适的刀具，刀具的正确选择对加工质量和效率有较大的影响。
❑刀轨形式选择：针对不同的加工区域、加工类型、加工工序选择合理的刀轨形式，以确保加工的质量和效率。
❑误差控制：确定与编程有关的误差环节和误差控制参数，保证数控编程精度和实际加工精度。
❑残余高度的控制：根据刀具参数、加工表面质量确定合理的刀轨行间距，在保证加工表面质量的前提下，可以提高加工效率。
❑切削工艺控制：切削工艺包括了切削用量控制（包括切削深度、刀具进给速度、主轴旋转方向和转速控制等）、加工余量控制、进退刀控制、冷却控制等诸多内容，是影响加工精度、表面质量和加工损耗的重要因素。
❑安全控制：包括安全高度、避让区域等涉及加工安全的控制因素。
工艺分析规划是数控编程中较为灵活的部分，受到机床、刀具、加工对象（几何特征、材料等）等多种因素的影响。
从某种程度上可以认为工艺分析规划基本上是加工经验的体现，因此要求编程人员在工作中不断总结和积累经验，使工艺分析和规划更符合其实际工件的需要。
4．工件装夹注意事项在确定定位基准与夹紧方案时应注意下列3点。
❑力求设计、工艺与编程计算的基准统一。
. .❑尽量减少装夹次数，尽可能做到一次定位后就能加工出全部待加工表面，避免采用占机人工调整方案。
❑夹具要开畅，其定位、夹紧机构不能影响加工中的走刀（如产生碰撞），碰到此类情况时，可采用用虎钳或加底板抽螺丝的方式装夹。
5．对刀点的确定对刀点可以设在被加工零件上，但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位，有时在第一道工序后对刀点被加工毁坏，会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找，因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相对对刀位置，这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。
这个相对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上。
选择原则如下。
❑找正容易。
❑编程方便。
❑对刀误差小。
❑加工时检查方便、可靠。
1.2 数控编程刀具数控刀具选择和切削用量确定是数控加工工艺中的重要一环，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。
数控加工的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工特点，能够正确选择刀具及切削用量。
1.2.1 数控刀具形状（1）平底刀：也叫平刀或端铣刀，如图1-1（a）所示，主要用于开粗、平面光刀、外形光刀和清角。
（2）圆鼻刀：也叫牛鼻刀，如图1-1（b）所示，主要用于开粗、平面光刀和外形光刀，常加工硬度较高的材料，如718、738和S136等。
常用圆鼻刀的刀角半径为R0.2～R1。
（3）球头刀：也叫球刀或R刀，如图1-1（c）所示，主要用于曲面光刀或流道加工，不对平面开粗或光刀。
（4）飞刀：如图1-1（d）所示，主要用于大面积的开粗、平面光刀和陡峭面光刀等。
常用飞刀有φ30R5、φ20R4、φ16R0.8/R0.4和φ12R0.4。
...平底刀（a ） 圆鼻刀 （b ） 球头刀 （c ） 飞刀 （d ）图1-1 刀具形状1.2.2 数控刀具直径和长度选择（1）大工件尽量使用大直径的刀具，以提高刀具的加工效率和刚性。
曲面光刀和清角时，根据参考曲面凹陷和拐角处的最小半径值选择刀具。
开粗先采用大直径刀具，以提高效率，再采用小直径刀具进行二次开粗，二次开粗的目的是清除上一步开粗的残余料。
（2）在保证刀具刚性的前提下，刀具装夹长度依曲面形状和深度来确定，一般比加工范围高出2mm，防止出现刀具与工件相互干涉。
（3）选择小直径刀具要注意切削刃（刃长）长度。
直径小于φ6时，刀具切削刃的直径与刀柄直径不一致，一般刀柄直径为φ6，切削刃与刀柄之间形成锥形过渡，加工区域狭窄、深度较大时，可能出现刀柄与工件干涉。
1.2.3 数控刀具要求数控铣床能兼作粗精铣削，因此粗铣时，要选强度高、耐用度好的刀具，以满足粗铣时大吃刀量、大进给量的要求。
精铣时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。
此外，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹刀片。
夹紧刀片的方式要选择得比较合理，刀片最好选择涂层硬质合金刀片。
以下几点罗列了对选择数控刀具的要求。
（1）要有较高的切削效率。
（2）要有较高的精度和重复定位精度。
（3）要有较高的可靠性和耐用度。
（4）实现刀具尺寸的预调和快速换刀。
（5）具有完善的模块式工具系统。
（6）建立完备的刀具管理系统。
（7）要有在线监控及尺寸补偿系统。
1.2.4 数控刀具特点（1）刚性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及热变形小。
（2）互换性好，便于快速换刀。
（3）寿命高，切削性能稳定、可靠。
（4）刀具尺寸便于调整以减少换刀时间。
（5）能断屑和卷屑，利于切屑排除。
（6）系列化、标准化，有利于编程和刀具管理。
1.2.5 数控刀具材料刀具的选择是根据零件材料种类、硬度，以及加工表面粗糙度要求和加工余量等已知条件来决定刀片的几何结构（如刀尖圆角）、进给量、切削速度和刀片牌号等。
数控刀具材料有高速钢（分为W系列高速钢和Mo系列高速钢）、硬质合金（分为钨钴类、钨钛钴类和钨钛钽（铌）钴类）、陶瓷（纯氧化铝类（白色陶瓷）和TiC添加类（黑色陶瓷））、.立方碳化硼和聚晶金刚石。
一般工厂使用最多的就是高速钢（白钢刀）和硬质合金刀具，与其他几类刀具相比，价格相对比较便宜。
❑高速钢刀具：刀刃锋利，易磨损，价格便宜，主要用于加工材料硬度较底的工件，如45#、铜公或外形光刀等。
❑硬质合金刀具：硬而脆，耐高温，主要用于加工硬度较高的工件，如前模、后模、镶件、行位或斜顶等。
硬质合金刀具需较高转速加工，否则容易崩刀。
而且加工效率和质量比高速钢刀具好。
1.2.6 数控刀具选择原则（1）根据被加工零件的表面形状选择刀具：若零件表面较平坦，可使用平底刀或飞刀进行加工；若零件表面凹凸不平，应使用球刀进行加工，以免切伤工件。
（2）根据从大到小的原则选择刀具：刀具直径越大，所能切削到的毛坯材料范围越广，加工效率越高。
（3）根据曲面曲率大小选择刀具：通常针对圆角或拐角位置的加工，圆角位越小选用的刀具直径越小，且通常圆角位的加工选用球刀。
（4）根据粗、精加工选择刀具：粗加工时强调获得最快的开粗过程，则刀具的选用偏向于大直径的平底刀或飞刀。
精加工强调获得好的表面质量，此时应选用相应小直径的平底刀（飞刀）或球刀。
1.2.7 数控刀具选择刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一。
选择刀具通常要考虑机床的加工性能、工序内容和工件材料等因素。
选取刀具时，要使刀具的尺寸和形状相适应。
刀具选择应考虑的主要因素如下。
（1）被加工工件的材料和性能，如金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。