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CNC數控UG編程
2022年（nián）12月6日00:39湖南
由於數控加工的複雜性（如不同的機床，不（bú）同的材料，不同的刀具，不同的切削方式（shì），不同的參數（shù）設定等等），數控加（jiā）工/編程要想到達一定水平，必須經過一段比較長的時間。下麵內容是（shì）根（gēn）據工程師在長期實際生產過程中的經驗，總結的數控（kòng）加工工藝、工序、常用刀具參數的選擇、加工過程中的監控等方麵總（zǒng）匯，可供大家參考。
精密加工（gōng）
一、如何對（duì）加工（gōng）工（gōng）序進行劃分？
數控加工工（gōng）序的劃（huá）分一般可按下列方法進行：
（1）刀具集中分（fèn）序法就是（shì）按所用刀具劃分工序，用同一（yī）把刀具加工（gōng）完零（líng）件上所有可以（yǐ）完（wán）成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數,壓（yā）縮空程時間（jiān），減少不必（bì）要的定位誤差。
（2）以加工部位分序法（fǎ）對於加工內（nèi）容很多的（de）零件，可按其結構特點（diǎn）將加工部分分成幾個部（bù）分（fèn），如（rú）內形、外形、曲麵（miàn）或平麵等。一般先加工平麵、定位（wèi）麵，後加工孔；先加（jiā）工簡單的幾何形狀，再加工複（fù）雜的幾（jǐ）何形狀；先加工精（jīng）度較低的部位，再加工精度要求較高的部（bù）位。
精密加工
圖1 變（biàn）速箱工藝示例
（3）以粗、精加（jiā）工分序法對於易發生加工變形的零件，由於粗加工後可能發生的變形而需（xū）要進行校形，故一般來說凡要進（jìn）行粗、精加工的都要將工序分開。
綜（zōng）上所述，在劃分工序時，一（yī）定要視零（líng）件的結構與（yǔ）工藝（yì）性，機床的功能，零件數控加工內容的多少，安裝次數及本單位生產組織狀況靈活掌握。另（lìng）建議采用工序集中的（de）原（yuán）則還是采用工序分散（sàn）的原則，要根據實際情況來確（què）定，但一定力求合理。
二、加工順序的安排應遵（zūn）循什麽原則？
加工順序的安排（pái）應根據零件的結構和毛坯（pī）狀況（kuàng），以及定位夾緊的需要來考慮，重（chóng）點是工件的（de）剛性不被破壞。順序一（yī）般應按下（xià）列原則進行：
(1)上道（dào）工序的（de）加工不能影（yǐng）響下道工序的定位（wèi）與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。
(2)先（xiān）進行（háng）內形內腔加工序，後進行外形加工工（gōng）序。
(3)以相同（tóng）定位、夾（jiá）緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行，以減少重（chóng）複定位次數，換刀（dāo）次數與挪動壓板次（cì）數。
(4)在同一次安裝中進行的（de）多道（dào）工序，應先安排對工（gōng）件剛性破壞（huài）小的工序。
精密加工
圖2 定位原則
三、工件裝夾方式的確定應注意那幾方麵？
在確定（dìng）定位基（jī）準（zhǔn）與夾緊方案時應注意下列三點：
（1）力求設計、工藝、與編程計算的基準統一。
（2）盡量減少裝夾次（cì）數，盡可能做到在一次定（dìng）位後就能加工出全部待加工表麵。
（3）避免采用占（zhàn）機人工調整（zhěng）方案。
（4）夾具要開暢，其定位、夾緊機構不能影響加工中的走刀（dāo）（如產生碰撞），碰到此類情況時，可采用用虎（hǔ）鉗或加（jiā）底板抽螺絲的（de）方式裝夾。
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圖3 基準選擇原則示例
四、如（rú）何確（què）定對刀點比（bǐ）較合理？工件坐標係與編程坐標係有什麽關係（xì）？
1．對刀點可以設在被加工零件的上，但注意（yì）對刀點必須是基準位（wèi）或（huò）已精加工過的部位，有時在第一道工序後對刀點被加工毀壞，會導致第二道工序（xù）和之後的對刀點無（wú）從查找，因此在第一道工序對刀時注意（yì）要在與定位（wèi）基準有（yǒu）相對固定尺（chǐ）寸關係的地方設立一個相對對刀位置，這樣可以根據它們之間（jiān）的相對位置關係找回原對刀點。這個相對對對刀位（wèi）置通常設在機床工作台或夾具上。其選擇原則（zé）如下：
①找正容易（yì）。
②編程方便（biàn）。
③對刀誤（wù）差（chà）小。
④加（jiā）工時檢查（chá）方便。
2. 工件坐標係的原點位（wèi）置是由操作者自己設定的，它在工件（jiàn）裝夾完畢後（hòu），通過對刀確定，它反映的（de）是工件與機床零點之間的（de）距離位置關係。工（gōng）件坐標係一（yī）旦固定，一般不作改變（biàn）。工（gōng）件坐標係與編程（chéng）坐標係（xì）兩者必須（xū）統一，即在加工（gōng）時，工件坐標係和編程坐標係是一致的。
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圖4
五、如何選擇走刀路線？
走刀路線是指數控加工過程中（zhōng）刀具相對於被（bèi）加工件的運動軌跡和方向。加工路線的合理選擇是非常（cháng）重要的（de），因為它與零件的加工精度和表麵質量密卻相關（guān）。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點：
①保證零件的加工精度要求。
②方便數值計算，減（jiǎn）少編程工作量。
③尋求最短加工路線（xiàn），減少空刀時間（jiān）以提高（gāo）加（jiā）工效率。
④盡量減少程序段數。
⑤保證工（gōng）件輪廓表麵加工後的粗糙度的要（yào）求，最終輪廓應安（ān）排最後一走刀連續加工出來。
⑥刀具的（de）進退（tuì）刀（切入與切出（chū））路線也要（yào）認真考慮，以盡（jìn）量減少在輪廓處停刀（dāo）（切削力突然變（biàn）化造成彈性變形）而（ér）留下刀痕，也（yě）要避免在輪廓（kuò）麵上垂直（zhí）下刀而劃傷工件。
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圖（tú）5
六、如何在加工過程中監控與調整？
工件（jiàn）在找正及程序調試完成之後，就可進（jìn）入自（zì）動加工階段。在自動加工過程中，操作者要對（duì）切削的過程進行（háng）監控，防止出現非正常切削造成工件質量問題及其它事故。
精密加工
對切削過程進行監控主要考慮以下幾個方（fāng）麵：
1．加工過程監控粗（cū）加工主要考慮的（de）是工件表麵的多（duō）餘餘量的快速切除。在機床自動加工過程中，根據設定的切削用量，刀具按預定（dìng）的切削軌跡自動切削。此時操作者應注意通過切削負荷表觀察（chá）自動（dòng）加工過程中的切削負荷變化情況（kuàng），根據刀具的承（chéng）受（shòu）力狀況（kuàng），調整切削用量，發（fā）揮機床的最（zuì）大效率。
2．切削過程中切（qiē）削聲音的監控在自動切削過（guò）程中，一（yī）般開始切削時，刀具切削工件的聲音是（shì）穩定的、連續的、輕快的（de），此（cǐ）時機床的運動（dòng）是平穩的。隨著切削過程的進行，當工件上有硬質點（diǎn）或刀具磨損或刀（dāo）具送夾等原因後，切削過（guò）程出現不穩（wěn）定，不穩定的表現是切削聲音發生變化，刀具與工件之間會（huì）出現相互撞擊聲，機床會出現震動。此時應及時調整切（qiē）削用量及切削條件，當調整（zhěng）效果不（bú）明顯時，應暫停機床（chuáng），檢查刀具及工件狀況。
3．精加工過程監控精加工，主要是保證工件的加工尺寸和加工表（biǎo）麵質量，切削速度較高，進（jìn）給量（liàng）較大。此時應著重注意積屑瘤對加工表麵的影（yǐng）響，對於型腔加工，還應注意拐角處加工過切與讓刀。對於上述（shù）問題的解決，一是要注意（yì）調整切削液的噴（pēn）淋位置，讓加工表麵時刻處於最佳]的冷卻條件；二是要注意觀察工（gōng）件的已加工麵質量，通過調整（zhěng）切削（xuē）用（yòng）量，盡可能（néng）避免質量的變（biàn）化。如調整仍無明（míng）顯效果，則應停機檢察原程序編得是否合理。
特別注意的（de）是，在（zài）暫停檢查或（huò）停機檢查時（shí），要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機，突然的主軸停（tíng）轉，會使（shǐ）工件表麵產生刀痕。一般應（yīng）在刀具離開切削狀態（tài）時，考慮停機。
4.監控刀具的質量很大（dà）程度決定了工件的加工質量（liàng）。在自動加（jiā）工（gōng）切（qiē）削過程中，要通過聲音監（jiān）控、切削時間控製、切削過程中暫停檢查、工件表麵分析等方（fāng）法判斷刀具的正（zhèng）常磨損（sǔn）狀況及（jí）非正常（cháng）破損狀況。要根（gēn）據（jù）加工要求，對刀具及時處理，防止發生由刀具（jù）未及（jí）時處理而產（chǎn）生的加（jiā）工質量問題。
七、如何合理選擇加工刀具？切削用量有幾（jǐ）大要素？有幾種材料的刀具？如何確定刀具的轉速、切削速度、切削寬度（dù）？
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1．平麵銑削時應（yīng）選用不重磨硬質（zhì）合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時，盡量采用二（èr）次走刀加工，第（dì）一次走刀最好用端銑刀粗銑（xǐ），沿工件表麵連（lián）續走刀。每次走（zǒu）刀寬度（dù）推（tuī）薦至為刀具直徑的60%--75%。
2．立銑刀（dāo）和鑲硬（yìng）質合金刀片的端銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱（xiāng）口麵。
3．球刀、圓刀（亦稱圓鼻刀）常用於加工曲麵和變（biàn）斜角輪（lún）廓外形。而球刀多用於半精加工和精加工（gōng）。鑲硬質合金刀具的圓刀多用於（yú）開粗。
4.切削用量有（yǒu）三大要素：切削深度、主軸轉速和進給速度。切削用量（liàng）的選擇總體原則是：少切削、快進給(即切削深度小，進給速度快)。
5.按材料分類，刀具一般分為普（pǔ）通硬質白鋼刀(材料為高速鋼)，塗層刀具(如鍍鈦等)，合金刀具(如鎢鋼、氮化硼刀具等)。
八、加工程序單有什麽作用?在加工程序單中應包括什麽內（nèi）容？
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1.加工（gōng）程序單是數控加工工藝設計的內容之一，也是需要操作者遵（zūn）守、執行的規程，是加工程（chéng）序的具體說明，目的是讓操作（zuò）者明確程序的內容、裝夾和定位方式、各個（gè）加工程序所選用的（de）刀具既應注意的問題等。
2.在加工程序單裏，應包括：繪圖和編程文件名，工件名稱，裝夾草圖，程序（xù）名（míng），每個程（chéng）序所使用的刀（dāo）具、切削的最大深度，加工性質（如粗加工還是精加工），理論加（jiā）工時間等。
九、數控編程前要做何（hé）準備（bèi）？
精密加工
在確（què）定加工工藝後，編程（chéng）前要了解：
1、工（gōng）件裝夾方式（shì）；
2、工件毛胚的大小——以便確定加工的範圍或是（shì）否需要多次裝夾；
3、工件的材料——以便選（xuǎn）擇加工所使用何種刀具；
4、庫存的刀具有哪些——避免在加工時因無此刀具要修改程序，若一定要用到此刀具，則可以（yǐ）提前準備（bèi）。
十（shí）、在（zài）編程中（zhōng）安全高度（dù）的設定有什麽原則（zé）？
安全高度的設定原則：一般（bān）高過刀具的最高麵。或者將編程零點設在最高麵，這樣也可以（yǐ）最大限度避免撞刀的危險。
十一、刀具路徑編出（chū）來之後，為什麽還要進行（háng）後處理？
因為（wéi）不同的機床所能認到的地址碼（mǎ）和NC程序格式不同，所（suǒ）以要針對所使用的機床（chuáng）選擇（zé）正（zhèng）確的（de）後處（chù）理格式才能保證編出來的程序可以運行（háng）。
十二、什麽是DNC通訊？
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程序輸（shū）送的方式（shì）可分為CNC和DNC兩種，CNC是指程序通過媒體介質（如軟盤，讀帶機，通訊線等）輸送（sòng）到機床的存儲器存儲起來（lái），加工時從存儲器裏調出程序（xù）來進行加工。由於存（cún）儲器的容量受大小（xiǎo）的限製，所以當（dāng）程序大的時候（hòu）可采用DNC方式進行加工，由於DNC加工時機床（chuáng）直接從控製電腦讀取程序（也即是邊送邊做），所以不受存儲器的容量受大小的限製。