数控加工编程
数控加工工艺与编程
坐标轴选择
增量倍率 10 0
90
急停 任选程序段 +JOG 快进 -JOG 主轴正转 主轴停 主轴反转
20
手摇脉冲发生器
通用机床的加工
1.3数控机床的加工原理
工序卡
工艺分析
数控加 工程序
ESC A B C
D E RST
14''
F GH
I
J
彩色 显示器
PgU K L M N O
p
PgD P Q R
1000
空运行 机床锁定 Z 轴锁定 MST 锁定
坐标轴选择
增量倍率 10 0
90
急停 任选程序段 +JOG 快进 -JOG 主轴正转 主轴停 主轴反转
20
手摇脉冲发生器
零件产品 机床加工
(伺服系统) 数控装置
(穿孔纸带等) 程序设计
零件图
介质输入 手动输入 微机直接输入
插补原理与计算机数控系统
1.插补的概念:采用小段直线或圆弧拟合理想轮廓线。
逐点插补法：代数运算法、醉步法 2.插补方法 数字积分法
时间分割法
逐点插补法的四个步骤 1.偏差判别；2.坐标进给；
3.偏差计算；4.终点判别。
(1)直线插补原理偏差Fn≥0在线上)
(2)圆弧插补原理(Fn≥0在圆上)
(3)逐点比较法的象限处理 插补原理——轨迹控制原理。
直线插补： 四个象限有四 组计算公式；
逆时针圆弧插补： 四个象限有四 组计算公式；
顺时针圆弧插补： 四个象限有四 组计算公式；
1.4数控加工的主要应用对象
（1）形状复杂、加工精度高或用数学方法定义的复 杂曲线、曲面。 （2）公差带小、互换性高、要求精确复制的零件。
《数控加工工艺及编程》课程标准、授课计划+教案
《数控加工工艺及编程》课程标准、授课计划+全套教案第一章：数控加工概述1.1 课程目标让学生了解数控加工的定义、特点和应用范围。
让学生掌握数控加工的基本原理和流程。
1.2 教学内容数控加工的定义和分类数控加工系统的组成和工作原理数控加工的特点和优势数控加工的应用领域1.3 教学方法讲授法：讲解数控加工的定义、特点和应用范围。
演示法：展示数控加工系统的组成和工作原理。
1.4 教学资源教材：《数控加工工艺及编程》课件：数控加工系统组成和工作原理的图片和动画1.5 教学评估课堂讨论：让学生分享对数控加工的认识和了解。
课后作业：要求学生总结数控加工的特点和优势。
第二章：数控加工工艺2.1 课程目标让学生了解数控加工工艺的定义和作用。
让学生掌握数控加工工艺的制定方法和步骤。
2.2 教学内容数控加工工艺的定义和作用数控加工工艺的制定方法和步骤数控加工工艺文件的编制和应用2.3 教学方法讲授法：讲解数控加工工艺的定义和作用。
实践法：引导学生参与数控加工工艺的制定和应用。
2.4 教学资源教材：《数控加工工艺及编程》课件：数控加工工艺制定方法和步骤的图片和动画实践项目：让学生参与实际数控加工工艺的制定和应用2.5 教学评估课堂讨论：让学生分享对数控加工工艺的理解和应用经验。
第三章：数控编程基础3.1 课程目标让学生了解数控编程的基本概念和规则。
让学生掌握数控编程的基本指令和语法。
3.2 教学内容数控编程的基本概念和规则数控编程的基本指令和语法数控编程的常用功能指令和编程技巧3.3 教学方法讲授法：讲解数控编程的基本概念和规则。
练习法：让学生进行数控编程的基本指令练习。
3.4 教学资源教材：《数控加工工艺及编程》课件：数控编程基本指令和语法的图片和动画编程练习题：提供给学生进行编程练习的题目3.5 教学评估课堂练习：要求学生完成数控编程的基本指令练习。
课后作业：要求学生编写简单的数控编程程序。
第四章：数控编程实例4.1 课程目标让学生了解数控编程实例的重要性和作用。
数控技术加工中心编程
1．对刀具的要求
决定零件加工质量的重要因素是刀具的正确选择和使用，在 选择刀具材料时，一般尽可能选用硬质合金刀具，精密镗孔等还 可以选用性能更好、更耐磨的立方氮化硼和金刚石刀具。
2．刀具的种类
加工中心使用的刀具包括：铣刀、麻花钻、扩孔钻、锪孔钻、 铰刀、镗刀、丝锥以及螺纹铣刀等。
② 尽量采用气动、液压夹紧装置。
③ 夹具要尽量开敞，夹紧元件的位置应尽量低，给刀 具运动轨迹留有空间。
④ 夹具在机床工作台上的安装位置应确保在主轴的行程范围 内能使工件的加工内容全部完成。
第十八页，编辑于星期五：九点 十分。
⑤ 自动换刀和交换工作台时不能与夹具或工件发生干涉。
⑥ 要考虑拆除定位元件后，工件定位精度的保持问题。
(a) 中心钻
第二十页，编辑于星期五：九点 十分。
(b) 丝锥
(c) 铣刀
第二十一页，编辑于星期五：九点 十分。
(d) 锥柄T型铣刀
(e) 锥柄饺刀
第二十二页，编辑于星期五：九点 十分。
(f) 镗刀
第二十三页，编辑于星期五：九点 十分。
(g) 螺纹铣刀
3．刀柄 刀柄可分为整体式与模块式两类刀柄可分为整体式与模块 式两类。常用的刀柄有：ER弹簧夹头刀柄、强力夹头刀柄、莫 氏锥度刀柄、侧固式刀柄、面铣刀刀柄、钻夹头刀柄 、丝锥夹 头刀柄、镗刀刀柄、增速刀柄、中心冷却刀柄、转角刀柄、多 轴刀柄等。
第十七页，编辑于星期五：九点 十分。
④ 当零件的定位基准与设计基准难以重合时，通过尺 寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的公差范围 ，确保加工精度。
(二) 加工中心夹具的选择和使用
① 一般夹具的选择原则是：在单件生产中尽可能采用 通用夹具；批量生产时优先考虑组合夹具，其次考虑可调 夹具，最后考虑成组夹具和专用夹具。
数控机床的加工工艺及编程步骤
外圆车刀 螺纹车刀
内孔车刀Βιβλιοθήκη 2.2.5 切削用量及刀具的选择
铣削刀具：
方肩 铣刀
整体硬质 合金铣刀
仿形 铣刀
三面刃和 螺纹铣刀
2.2.6 数值计算
1．基点、节点的含义 编程时的数值计算主要是计算零件加工轨迹的尺寸，即计算零件轮廓 基点和节点的坐标，或刀具中心轨迹基点和节点的坐标。 l 数控机床一般只有直线和圆弧插补功能，因此，对于由直线和圆弧组 成的平面轮廓，编程时主要是求各基点的坐标。 基点：就是构成零件轮廓不同几何素线元素的交点或切点。如直 线与直线的交点，直线段和圆弧段的交点、切点及圆弧与圆弧的 交点、切点等。根据基点坐标就可以编写出直线和圆弧的加工程 序。基点的计算比较简单，选定坐标原点以后，应用三角、几何 关系就可以算出各基点的坐标，因此采用手工编程即可。
2.2.5 切削用量及刀具的选择
切削用量包括主轴转速、进给速度和切削深度等。各种机床切削用量的 选择根据数控机床使用说明书、手册，并结合实践经验加以确定。 2．进给速度 进给速度根据零件的加工精度、表面粗糙度和刀具、工件的材 料选择，最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制，并与脉冲 当量有关。在精度要求较高时，进给量应选小一些，一般在 20mm/min一50mm／min范围内选取。 3．切削深度 主要根据机床、刀具、夹具和工件的刚性确定。在机床刚度允许 的情况下，尽量选择较大的切削深度，以提高加工效率。有时为了改 善表面粗糙度和加工精度，要留一点余量，以便最后精加工一次。
在数控加工中，加工路线除了要保 证工件的加工精度、表面粗糙度外， 还要尽量缩短空行程时间，并能简 化程序。
例如在铣削外轮廓时，为防止刀具 在切入，切出时产生刀痕，一般采 用切线切入、切出方式以保证工件 轮廓的光滑过渡，如图2.2.2所示。
数控车削加工编程
螺纹切削时，不能使用G96指令（确保切削正确旳螺距）； 螺纹切削程序应考虑始点坐标和终点坐标旳切入、切出距离；
外螺纹切削：顶径尺寸应不大于螺纹旳公称尺寸0.1-0.2mm； 切削螺纹时，一般需要屡次进刀才干完毕：p106表4-2。
①螺纹车削指令G32
X
10
A（100，100）
M20500；
N20 G40 G96 G99 S100 M03;
N25 T0101 ；
N30 G00 X20 Z2 M08 ；
N40 G01 Z-24 F0.2 ；
XN50 X33.856 Z-36；
N55 X42；
N60 Z-48；
N65 X60 Z-53.196；
Z
N70 X68
4.2 车床数控系统功能
涉及：准备功能、辅助功能及F、S、T功能。
FANUC 0i T 系列数控系统
1、G功能表 见P97表4-1.
2、M、S、T功能 a、常用M功能代码表：表3-2（P89） b、S功能：指定主轴转速（G96、G97） c、T功能：调用刀具 格式举例： T0101；/调用01号刀具，刀具补偿量存储在01号地址中
如图，运动轨迹由A B旳程序：
1）绝对坐标、直径编程：X、Z
G01 X36. Z8. F0.2；
增量坐标、直径编程：U、W
Z
G01 U24. W-20. F0.2；
2）增量坐标、半径编程：U、W
G01 U12. W-20. F0.2；
进刀和退刀
迅速走刀
切削进给 防止撞刀
刀具半径补偿G41、G42
第四章 数控车削加工编程
4.1数控车削编程概述
1、数控车削加工特点
（1）适合加工精度要求高旳零件 （2）适合加工表面粗糙度要求高旳零件
数控编程全
第三节 刀具补偿功能
31
第三节 刀具补偿功能
1.刀具补偿指令 G41——刀具半径左补偿 G42——刀具半径右补偿 G40——刀具半径补偿取消 格式： G41/G42/G40 G00/G01 D_ X(U)_ Z(W)_ (F_)
32
第三节 刀具补偿功能
2.刀尖圆弧半径对加工的影响
33
第三节 刀具补偿功能
40
第四节 车削固定循环
3.4.1 单一形状的固定循环 1.内外直径的切削循环(G90) 直线切削循环: G90 X(U)___Z(W)___F___ ;
41
第四节 车削固定循环
2.锥体切削循环: G90 X(U)___Z(W)___R___ F___ ; 必须指定锥体的 “R” 值。切削功能的用法与直线切削循环 类似 。
数控编程知识简介
➢ 数控编程定义
根据被加工零件的图纸和技术要求、工艺要求 等切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令 和格式编制成加工程序文件。
➢ 常用编程方法
手工编程 自动编程（图形交互式）
1
手工编程
利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人 工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。
这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。 适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程， 对机床操作人员来讲必须掌握。
T0101 G00 X50. Z2.
程序主体
…… G00 X100 Z100
程序结束指令
M30
程序结束符
%
11
基础
1.2 程序指令字 1. 顺序字 N 1）作用 （1）对程序的校对和检索修改； （2）可直观地检查程序； （3）条件转向的目标。
12
数控机床编程是做什么
数控机床编程是做什么数控机床编程是现代制造业中一个至关重要的环节，它是将设计者制作的产品图纸转化为机床可识别的指令代码的过程。
通过数控机床编程，我们可以实现对机床高精度、高效率的控制操作，从而生产出高质量的零部件和产品。
数控机床编程的基本原理数控机床编程的基本原理是根据产品设计图纸，确定加工路径、刀具速度、进给速度等加工参数，将这些信息转化为机器可读懂的代码指令，以便机床能够按照预定的路径、速度进行自动加工。
在整个编程过程中，需要考虑到加工工艺、机床性能、刀具选择等因素，以保证最终加工出来的零件符合设计要求。
数控机床编程的作用数控机床编程的作用主要体现在以下几个方面：1.提高生产效率：数控机床编程可以实现自动化加工，减少人工干预，提高加工效率和精度。
2.降低生产成本：由于数控机床编程可以精准控制加工过程，避免不必要的浪费，从而降低生产成本。
3.优化加工质量：数控机床编程可以根据产品要求精确控制加工路径和参数，确保加工出来的零件质量稳定可靠。
4.提高生产灵活性：数控机床编程可以灵活调整加工程序，适应不同产品的加工需求，提高生产的灵活性和适应性。
数控机床编程的发展趋势随着工业自动化水平的不断提高，数控机床编程也在不断发展演进。
未来，随着人工智能、大数据等技术的应用，数控机床编程将更加智能化、自动化，为制造业带来更大的发展机遇。
在未来的发展中，数控机床编程将更加注重对产品设计的智能化分析，结合全球化的产品定制需求，实现快速生产、高效加工、灵活生产的目标。
同时，随着机器学习、人工智能等技术的应用，数控机床编程有望实现更高水准的自动优化、智能决策，为制造业带来更高效、更智能的生产方式。
在未来的制造业中，数控机床编程将扮演着更为重要的角色，成为实现工业自动化、智能制造的关键一环。
结语通过本文的介绍，我们了解了数控机床编程在现代制造业中的重要性和作用，以及未来的发展趋势。
数控机床编程不仅可以提高生产效率、降低生产成本，还可以优化加工质量、提高生产灵活性，为制造业的发展带来新的机遇和挑战。
数控加工工艺及编程 快速定位指令编程
快速定位1.快速定位G00G00指令是在工件坐标系中以快速移动速度移动刀具到达由绝对或增量指今指定的位置，在绝对指令中用终点坐标值编程，在增量指令中用刀具移动的距离编程。
指令格式：N_G00 X(U)_ Z(W) _；式中X、Z—绝对编程时，目标点在工件坐标系中的坐标：U、W一增量编程时，刀具移动的距离。
（1）G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。
G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。
（2）G00指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定，所以快定移动速度不能在地址下中规定。
快移速度可由而板上的快速修调按钮修正，机床操作面松上的快速移动修调倍率由0%~100%。
（3）在执行G00指令时，由于各轴以各自的速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因此联动直线轴的合成轨迹不一定是直线，操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。
常见G00运动轨迹如图1所示，从A点到B点常有以下两种方式：直线AB、折线AEB。
图1 G00定位轨迹图（4）G00为模态功能，可由G01、G02、G03等功能注销。
目标点位置坐标可以用绝对值，也可以用相对值，甚至可以混用。
如果目标点与起点有一个坐标值没有变化，此坐标值可以省略。
例如，需将刀具从起点S快速定位到目标点P，如图2所示，其编程方法如表1所示。
图2 绝对、相对、混合编程实例表1 绝对、相对、混合编程方法表在后面的编程中，目标点坐标值编程使用方法相同。
如图3(a)所示，刀尖从换刀点（刀具起点）A快进到B点，准备车外圆：其G00的程序段如图3（b）所示。
G00功能实例程序G00 X30 Z2绝对坐标编程G00 U-30 W-29.2相对坐标编程a）程序段b）走刀步骤图3 G00功能实例。
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。
数控铣削加工编程
数控铣削加工编程
数控铣削加工编程，简称CNC编程，在现代制造业中已成为一项重要的技术。
CNC编程是一种利用计算机来控制数控铣床执行加工操作的技术。
因其高效、精度高、可重复性强等优点，被广泛应用于制造业的各个领域，例如航空、汽车、船舶、电子等。
CNC编程需要掌握的知识点包括机床操作、数学知识、材料学、CAD设计和计算机编程等。
CNC编程的程序是由一系列指令组成的，它们控制着数控铣床上加工工具的动作。
这些指令包括插补指令、运动控制指令、曲线运动指令和其他的一些控制指令等。
CNC编程需要掌握的核心技术包括：数控编程语言掌握、数学运算及几何知识、机床特性及工艺技术掌握、CAD/CAM
软件应用及知识体系的建立以及数控加工的实际操作和调整技能等，需要对机床工作原理和实际操作有充分的理解，具备较强数学思维能力和分析能力，能够快速准确地进行计算和分析。
在进行CNC编程时，需要先制定工作计划，明确加工零件的要求和工作参数，编写程序，然后将程序导入数控铣床的控制系统中。
在加工过程中，需要根据实际情况进行调整和调试，确保加工质量符合要求。
CNC编程具有很多优点，例如提高了加工效率，降低了人为干扰的影响，提高了加工精度和稳定性，减少了人工操作的劳动强度和工作时间等。
同时，由于CNC编程具有高度一致性和可重复性，因此可以缩短制造周期，提升产能。
总之，CNC编程是现代制造业中必不可少的一项技术，它在工业制造、航空航天、汽车制造、电子制造等领域中得到了广泛的应用。
掌握CNC编程技术，对于从事这些行业工作的人员来说，是一项必要的技能。
数控加工编程及操作
数控加工编程及操作数控加工是一种利用数控机床进行加工的技术。
数控机床通过计算机程序控制其动作，实现对工件进行精确的加工。
与传统的手动操作相比，数控加工具有更高的精度和效率。
本文将介绍数控加工的编程和操作过程。
首先，数控加工的编程是指利用计算机程序来规划和控制数控机床的加工过程。
编程的目的是为了实现工件的精确加工，并且可以实现复杂的形状和轮廓。
数控编程通常使用G代码和M代码。
G代码表示数控机床的运动轨迹，比如移动、旋转和切削等操作。
M代码表示机床的辅助功能，比如冷却剂的喷射、刀具的换刀等。
编程过程中还需要设置刀具的参数，比如刀具的直径、长度和切削速度等。
编程的第一步是根据工件的要求，确定加工的流程和步骤。
然后根据机床的特性和刀具的性能，选择合适的切削条件。
接下来，根据工件的图纸，绘制切削路径和刀具的位置。
这可以通过计算机辅助设计（CAD）软件来完成。
然后，将图纸转换为数控编程语言，比如G代码。
在编写程序时，需要考虑到刀具的运动轨迹和余量的大小，以确保工件的精度和表面光洁度。
编写好程序后，还需要对程序进行检查和优化。
这包括检查程序中的错误和冲突，并进行数字仿真和模拟加工。
数字仿真可以模拟实际加工过程，以便发现潜在的问题。
模拟加工还可以测试刀具路径和切削参数等，以找到最佳的加工方案。
完成程序后，需要将程序传输到数控机床进行加工。
这可以通过计算机网络或存储介质来实现。
在传输过程中，还需要考虑数据的完整性和准确性，以确保加工过程的精度和可靠性。
在传输完成后，将程序加载到数控机床，并按照程序指令进行操作。
在数控加工的操作过程中，需要注意安全和维护。
操作人员应该穿戴好防护设备，并熟悉机床的操作规程。
在操作过程中，需要监控机床的运行状态和刀具的磨损情况。
一旦发现异常，应及时停机检修，以防止事故的发生。
总之，数控加工是一种高精度和高效率的加工技术。
编程和操作是数控加工过程中的重要环节，需要仔细规划和控制。
通过合理的编程和操作，可以实现工件的精确加工，并提高生产效率。
数控加工的编程方法
数控加工的编程方法
数控加工的编程方法主要有以下几种：
1. 手工编程：即操作员手动输入G代码、M代码和其他相关指令来完成加工过程。
这种方法适用于简单的加工任务，但对于复杂的零件加工可能较为繁琐和容易出错。
2. CAM编程：通过计算机辅助制造（CAM）软件进行编程，将CAD绘制的零件模型转换为数控机床可以识别的机器指令。
CAM编程可以实现自动生成刀具路径、刀补、切削参数等功能，大大提高了编程的效率和准确性。
3. 数据编程：将加工零件的参数、尺寸、形状等数据输入数控机床中，机床可以根据这些数据自动生成加工程序。
这种方法通常适用于具有一定规律性的零件加工，可以减少编程的工作量。
4. 高级编程语言：利用专门的数控编程语言（如APT、ISO、G-code）进行编程。
这些语言使用一系列字符编码来描述加工过程中的各种操作，操作员需要熟悉这些语言的语法和指令，才能正确编写加工程序。
不同的编程方法在不同的场景下有各自的优劣势，操作员可以根据加工要求和自己的熟练程度选择合适的编程方法。
随着技术的发展，CAM编程已经成为数控
加工的主流方法，因为它可以大大提高编程的效率和准确性。
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。
数控加工编程基础
1.1 数控加工概述
《 1.1.1 数控加工原理和特点
数 控
1．数控加工原理
上 一
编 程
页
采用数控机床加工零件时，只需要将零件图形和
与 工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式，编成程序 下
操 作 代码输入到机床控制系统中，再由其进行运算处理后
一 页
》 胡
转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机床各部件
》 胡
1959年美国K&T公司开发成功了带刀库，能自动
结
毅 进行刀具交换，一次装夹中即能进行多种加工功能的 光 数控机床，这就是数控机床的新种类——加工中心。
束
第1章 数控加工编程基础
1968年英国首次推出柔性制造系统FMS。
《
1974年微处理器开始用于机床的数控系统中，从
数
上
控 此CNC快速发展。
《 数
脉冲，那么其进给速度应为：20 000×0.002/0.5=80
上
控 mm/min。
一
编
页
程
加工时的进给速度由程序代码中的F指令控制，但
与 实际进给速度还是可以根据需要作适当调整的，这就 操 作 是进给速度修调。修调是按倍率来进行计算的，如程
下 一 页
》 胡
序中指令为F80，修调倍率调在80%挡上，则实际进给
结
毅 数控机床已成为无人控制工厂的基本组成单元。 光
束
第1章 数控加工编程基础
我国在20世纪70年代初期，当时是采用分立元件，
性能不稳定，可靠性差。
《 数
1980年在引进、消化、吸收国外先进技术的基础
上
控 上，北京机床研究所又开发出BS03经济型数控和
数控加工编程课程设计
数控加工编程课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握数控加工编程的基本原理和方法，了解数控系统的组成和功能。
技能目标要求学生能够熟练使用数控编程软件，进行简单的数控加工编程和调试。
情感态度价值观目标要求学生树立正确的职业观念，培养团队合作意识和创新精神。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求，我们将目标分解为具体的学习成果。
学生将通过本课程的学习，能够理解和运用数控加工编程的基本概念和原理，熟练使用数控编程软件进行编程和调试，提高实际操作能力。
同时，学生将培养团队合作意识和创新精神，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容根据课程目标，我们选择和了以下教学内容：1.数控加工编程的基本原理和方法：包括数控编程的基本概念、编程语言和编程步骤等。
2.数控系统的组成和功能：包括数控机床、数控系统和数控编程软件等。
3.数控编程软件的使用：包括软件的界面操作、编程语言和编程实例等。
4.数控加工编程的调试和优化：包括程序的调试方法、加工参数的优化等。
我们将按照以下教学大纲进行教学：1.数控加工编程的基本原理和方法：第1-3章。
2.数控系统的组成和功能：第4-6章。
3.数控编程软件的使用：第7-9章。
4.数控加工编程的调试和优化：第10-12章。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，我们将采用多种教学方法：1.讲授法：通过讲解和演示，向学生传授数控加工编程的基本原理和方法。
2.讨论法：通过小组讨论和问题解答，培养学生的思考和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解数控系统的应用和编程技巧。
4.实验法：通过实际操作数控编程软件和数控机床，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《数控加工编程教程》。
2.参考书：《数控加工编程原理与应用》。
3.多媒体资料：数控编程软件的操作演示视频、数控系统的组成和功能的动画等。
数控加工中心编程方法
数控加工中心编程方法数控加工中心编程是指利用计算机编程软件，根据零件的几何特征和加工要求，生成数控机床所需要的加工程序的过程。
数控编程是数控加工的核心环节之一，是将设计师的设计意图转化为数控机床能够识别和执行的指令和数据的过程。
数控加工中心是一种多功能、高精度的加工设备，广泛应用于航空航天、汽车、模具、机械等行业。
编程是数控加工中心操作的关键，一般常见的编程方法有手工编程、自动编程和图形编程等。
以下将对这些编程方法进行详细介绍。
1. 手工编程：手工编程是指由程序员根据零件的图纸、工艺要求和加工能力等编写加工程序的过程。
手工编程需要掌握数控机床的工作原理、加工工艺和编程语言等知识，编程过程中需使用数学计算和代码输入等技巧。
手工编程的优点是灵活性高、适用性广，但需要编程人员具备较高的技术水平和经验。
2. 自动编程：自动编程是指利用专门的数控编程软件，根据零件的CAD模型和相关参数，自动生成数控机床所需要的加工程序的过程。
自动编程的优点是高效、精确，能够快速生成加工程序并减少人为因素带来的错误。
自动编程适用于批量生产、复杂零部件的加工，并能够通过算法优化加工路径、减少切削时间和刀具磨损等。
3. 图形编程：图形编程是将零件的CAD模型与数控机床的控制系统相连接，通过图形界面进行交互式编程的过程。
在图形编程中，程序员可以通过鼠标点击、拖拽或绘图工具等方式，直观地生成加工程序。
图形编程的优点是操作简单、易学易用，能够减少编程的复杂性和错误。
图形编程适用于简单零部件的加工，尤其适用于初学者和非专业人士。
无论采用哪种编程方法，数控加工中心编程的核心是生成一系列的加工指令，包括刀具半径补偿、坐标系变换、进给速度和切削速度等。
编程过程中需要关注切削力、刀具磨损和工件变形等因素，以保证零件加工的精度和表面质量。
同时还需要根据加工工艺和机床特点，选择合适的刀具、切削参数和加工路径等。
此外，数控编程中还需要考虑安全性和可维护性等因素。
数控加工编程实例
16..编写下图零件的精加工程序。
工件坐标系原点建在工件右端面中心。
O0001N05 T0101N10M03S800N15G00X14Z5N20G01Z0F0.1N25X16Z-1N30Z-15N35G03X26Z-20R5N40G01Z-27N45G02X34Z-35R10N50G01Z-50N60G00X50Z50M05N65M0219.编写下图零件的精加工程序。
割刀宽度为5mm,工件坐标系原点建在工件右端面中心。
O0004N10 T0101N20 S500 M03N30 G00 X20Z5N40 G01Z0F0.3N50 X23.85Z-2N60 Z-30N70 X28N80 Z-65N90 X32N100 G00X50Z50M05N110 T0202N120 M03S300N130 G00X30Z-30N140 G01X18N150 G04X2N160 G01X30N170 G00X50Z50M05N180 T0303N190 M03S800N200 G00X32Z5N210 G92X22.85Z-27F1.5N220 X22.25N230 X22.05N240 X21.99N250 G00X50Z50M05N260 M301，华中数控车床编程如下:%9002N10 G92 X40 Z5（设立坐标系，定义对刀点的位置）N20 M03 S400 （主轴以400r/min旋转）N40 G00 X0 （刀到中心，转速升高，直到主轴到最大限速）N50 G01 Z0 F60 （工进接触工件）N60 G03 U24 W-24 R15 （加工R15 圆弧段）N70 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5 圆弧段）N80 G01 Z-40 （加工Φ26 外圆）N90 X40 Z5 （回对刀点）N100 M30 （主轴停、主程序结束并复位）华中数控车床编程如下%9098 主程序:%9098 （主程序程序名）N1 G54 G00 X24 Z1 （使用G54坐标系）N2 G01 Z0 M03 F100（移到子程序起点处、主轴正转）N3 M98 P9099 L6（调用子程序，并循环6 次）N4 G00 X24 Z1 （返回对刀点）N6 M05 （主轴停）N7 M30 （主程序结束并复位）再编%9099子程序文件:%9099 （子程序名）N1 G01 U-18 F100 （进刀到切削起点处，注意留下后面切削的余量）N2 G03 U14.77 W-4.923 R8（加工R8 园弧段）N3 U6.43 W-39.877 R60 （加工R60 园弧段）N4 G02 U2.8 W-28.636 R40（加工切R40 园弧段）N5 G00 U4 （离开已加工表面）N6 W73.436 （回到循环起点Z 轴处）N7 G01 U-11 F100 （调整每次循环的切削量）N8 M99 （子程序结束，并回到主程序）。
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XXXX大学《数控加工工艺与编程》课程设计说明书学院：航空制造工程学院专业：机械设计制造及其自动化课程名称：《数控加工工艺与编程》课程设计学生姓名：XXX 学号：XXXXXXXX设计题目：铣削零件的数控加工工艺与编程设计起迄日期:2XXXX指导教师:XXX上交资料要求：1、电子文档：零件的模型与工程图文档、 NC文件、设计说明书word稿等2、设计说明书纸质打印稿等（与电子档相同）【摘要】数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。
数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。
数控机床是现代加工车间最重要的装备。
在数控编程中，工艺分析和工艺设计是至观重要的，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备、刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。
在编程过程中，还要对一些工艺问题（如对刀点，换刀点，刀具补偿等）做相应处理。
因此程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项十分重要的工作。
本文根据铣削零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，对该零件进行了数控加工工艺设计，并编制了工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片等。
UG NX软件是由美国UGS公司推出的功能强大的CAD/CAM/CAE软件系统，其内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图输出，到生产加工成品的全过程，应用范围涉及航天、汽车、机械、造船、通用机械、数控加工、医疗器械和电子等诸多领域。
由于它具有强大二完美的功能，UG近几年几乎成为三维CAD/CAM领域的一面旗帜好和标准，它在国外大学院校里已成为学习工程类专业必修课程，也成为工程技术人员必备的技术。
关键词：工艺分析；刀具；切削用量；加工程序；加工仿真目录一、课程设计概念 (3)二、设计目的及要求 (3)三、设计具体要求 (4)四、加工工艺 (6)五、仿真加工 (7)六、工程图 (20)七、设计总结 (21)八、参考文献 (22)一、课程设计概述《数控加工工艺与编程》课程设计是机械设计制造及自动化专业的必修课设之一，它可以提高学生的动手能力，丰富学生的理论知识。
是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。
通过《数控加工工艺与编程》课程设计的学习，要求学生能够独立设计箱体和型腔壳体类零件，能独立完成零件的实体造型，绘制工程图，并能够合理的选择卡具和加工设备，分析加工工艺，独立完成数控编程，生成NC代码，最终完成零件的加工。
本课程设计不仅提高了学生的设计能力，绘图能力，编程能力，还可以锻炼其机床操作能力，对今后的工作和学习打下坚实的基础。
二、设计目的及要求1、设计目的通过本次课程设计，了解并掌握利用UG软件对零件进行结构设能力，计算机绘图能力及掌握计算机辅助制造过程和方法，培养自动编程的技能。
掌握数控机床进行机械加工的基本方法，巩固数控加工编程的相关知识，将理论知识与实际工作结合起来，并最终达到能够独立从事数控加工程序编制的工作能力。
2、设计要求根据本任务提供的零件图及相关技术要求，用UG软件完成零件设计，工程图绘制，零件工艺分析，加工工艺卡的编制，数控加工程序的编制，最后用FANUC 0i数控机床加工出所设计的零件。
三、设计具体要求1、绘制零件图了解该零件在部件或总成中的位置和功用，以及部件或总成对该零件提出的技术要求；找出其要求和技术关键，并在下面拟定工艺规程时予以考虑；对所加工的零件进行结构工艺分析，分析其结构特点；检查所给零件图的完整习惯和正确性，完成该零件图的实体结构设计并按照机械制图标准会自绘零件图。
2、编制零件数控加工工艺规程在对零件进行详细分析的基础上，按照数控加工工艺确定原则，确定整个零件的加工工艺规程，确定毛坯，确定加工的工艺基准；拟定零件的工艺路线，包括确定各加工表面的加工方法、正确划分加工阶段、合理安排加工工序的顺序、选择工装、刀具、量具，并对其加工工艺参数进行确定；确定对刀点和换刀点。
3、确定夹具及夹紧方案对某一道相对复杂的工序，在确定定位装夹方案的基础上，选择一个合适的夹具，完成本工序的加工。
该夹具应具有定位可靠，装卸方便、操作安全方便省力、夹紧可靠且适当等特点，适合于数控机床的加工使用。
4、确定零件设计原点与加工原点对将进行数控加工的工序，确定加工零点、换刀方式，确定其编程坐标系，并最终通过绘制数控加工编程坐标系的方式予以明确、标识对刀点和换刀点。
5、编制零件加工工艺并编制数控加工程序参照数控加工编程坐标系图，按照数控加工工艺规程，采用自动编程方式对该工序进行数控程序的编制，生成NC代码，并在数控仿真软件上进行调试。
6、编写课程设计说明书。
设计说明书需打印：正文：宋体五号，固定行距23；设计结果包括：设计任务书，设计思路，设计步骤，零件三维建模与工程图设计，零件的加工工艺过程设计，基于UG的数控加工编程设计（包括：工件坐标系与毛坯的设定，刀具的设定，加工方法的设定（粗、半精和精加工等），编程过程中的相关参数设定，生成数控加工轨迹并分析，加工模拟的仿真，后处理生成N加工代码。
四、加工工艺1、毛坯机械加工中，需要根据零件的特性和功能确定毛坯的种类。
毛坯的种类包括铸铁、锻件、型材、挤压件、冲压件以焊接组合件等，这里我们采用毛坯为50mm×50mm×17mm的45钢。
2、机床以及夹具选择数控加工机床主要的规格的尺寸与工件的轮廓尺寸相适应，小工件选择小型机床，大工件选择大型机床，同时，还要考虑零件的加工要求精度合理使用机床设备。
夹具分为虎钳，工艺板和直接装夹，要根据加工工件的加工部位以及加工深度来选择夹具。
此处我们选择数控机床为XKA715，所以用夹具为平口钳装夹。
3、刀具选择刀具是数控加工重要的工艺内容之一，它不仅直接影响着机床的加工效率，而且能保证加工质量。
与传统的加工方面相比，数控机床对刀具的要求更高，不仅要求刀具的精度，刚度，耐用度，而且要求尺寸稳定，安装调试方便因此对于零件的材料和加工需求，选择合适材料的刀十分重要。
根据零件的需要，比如槽宽、槽深、零件材料等工件尺寸选择合适尺寸的刀具也是重要的环节。
一般的平面、槽或者孔都采用立铣刀、端面铣刀以及合适大小的钻头，对于一些变斜角轮廓或者主体型面的加工，常使用球头铣刀、环形铣刀、锥形刀等等，刀具数量也根据工件工艺合适选择，以合理、数量小为原则，减少机床。
的换刀时间，增加机床加工效率。
此处零件根据工艺，需要选择Ф4mm的高速平头铣刀。
4、加工工艺分析这个零件为凸台类的零件，要求精度不是很高，通过设计图纸确定加工工艺，做到基面先行，先粗后精，先主后次，工序集中等原则。
五、仿真加工1、进入加工环境。
选择菜单开始--加工命令，选择“要创建的CAM环境设置”中“ mill contour”确认后进入加工环境。
2、创建机床坐标系及安全平面（1）进入几何视图。
选择“几何视图”，在工序导航器中双击“MCS_MILL”,进入机床坐标系的创建，（2）其中指定MCS中选择最上表面的圆心为机床坐标点，以该平面向上偏移10的平面为安全平面。
3、创建部件几何体（1）在工序导航器中双击“MCS MILL”下的“WORKPIECE”,在指定部件中选择整个实体为部件几何体（2）在指定毛坯中选择“包容块”。
4、创建刀具1（1）选择“创建刀具”命令，类型选择“mill_contour”,刀具子类型选择“mill”的第一个刀具，在刀具下拉列表中选择“NONE”选项，并命名为“D6R1”确定。
（2）确定后出现下图所示的截面，将直径改为6，底角圆半径为1，刀具号为1，其他默认，然后确定。
5、创建工序1（1)选择下拉菜单插入--工序命令，系统会出现“创建工序”(2)确定加工方法。
在“类型”中选择“mill_contour”在工序类型中选择“CAVITY_MILL”,在程序中选择“PROGRAM”刀具选择“D6R1”,几何体选择“WORKPIECE_1”,方法选择“METHOD”,其他采用默认值，确定后，如下图所示（3）指定部件选择整个零件，指定面边界是底座上平面。
（4）设置刀具路径参数，其中切削方式选择“跟随部件”；步距选择“刀具平直百分比”，在“平面直径百分比”中输入“50”，全局每刀深度输入“2”，其他默认。
（5）设置切削参数。
其中余量参数设置如下图所示，其他为默认值。
（6）设置非切削参数。
都采用默认值。
（7）设置进给率和速度。
主轴速度为1200，在进给率的切削输入250，其他默认。
（8）生成刀路轨迹并仿真。
点击操作中的第一个按钮生成刀路轨迹，之后点第三个按钮仿真加工。
如下图所示。
6、创建工序2（1）选择下拉菜单插入--工序命令，系统会出现“创建工序”(2)确定加工方法。
在“类型”中选择mill_contour”在工序类型中选择“CAVITY_MILL”,刀具选择“D6R1”,几何体选择“WORKPIECE_1”,方法选择“METHOD”,其他采用默认值，确定后，如下图所示（9）指定部件选择整个零件，指定面边界是底座上平面。
（10）设置刀具路径参数，其中切削方式选择“跟随部件”；步距选择“刀具平直百分比”，在“平面直径百分比”中输入“50”，毛坯距离输入“2”，其他默认。
（11）设置切削参数。
其中余量参数设置如下图所示，其他为默认值。
（12）设置非切削参数。
都采用默认值。
（13）设置进给率和速度。
主轴速度为2000 ，在进给率的切削输入250，其他默认。
（14）生成刀路轨迹并仿真。
点击操作中的第一个按钮生成刀路轨迹，之后点第三个按钮仿真加工。
如下图所示。
7、创建刀具2（1）选择“创建刀具”。
在“类型”中，选择“drill”，在刀具子类型中选择“DRILLING_TOOL”,名称输入“Z4”,确定。
（2）在钻刀直径中输入4，刀具号输入2，其他默认8、创建工序3（1）选择“创建工序”，在类型中选择“drill”，工序子类型中选择“DRILLING”,刀具选择“Z4”，几何体选择“WORKPIECE_1”，确定。
（2）确定后出现“钻”对话框。
指定孔，点击进去，点到点几何体，单击“选择”，然后选择四个底座圆；指定顶面，选择底座上表面；指定底面选择零件底面。
（3）设置循环控制参数。
在循环类型中选择“标准钻”，单击编辑按钮。
确定，再单击“depth-模型深度”中“模型深度”确定后，在选择“Rtrcto-无”，单击“距离”输入5，确定（4）生成刀轨并仿真。
单击操作中的第一个按钮，生成刀轨。
单击第三个按钮确定反正加工。