手工編程是指編程的各個(gè)階段均由人工完成。利用一般的計(jì)算工具，通過(guò)各種三角函數(shù)計(jì)算方式，人工進(jìn)行刀具軌跡的運(yùn)算，并進(jìn)行指令編制。

這種方式比較簡(jiǎn)單，很容易掌握，適應(yīng)性較大。使用于非模具加工的零件。

人工完成零件加工的數(shù)控工藝

分析零件圖紙

制定工藝決策

確定加工路線(xiàn)

選擇工藝參數(shù)

計(jì)算刀位軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)

編寫(xiě)數(shù)控加工程序單

驗(yàn)證程序

手工編程

刀軌仿真

主要用于點(diǎn)位加工(如鉆、鉸孔)或幾何形狀簡(jiǎn)單(如平面、方形槽)零件的加工，計(jì)算量小，程序段數(shù)有限，編程直觀易于實(shí)現(xiàn)的情況等。

對(duì)于具有空間自由曲面、復(fù)雜型腔的零件，刀具軌跡數(shù)據(jù)計(jì)算相當(dāng)繁瑣，工作量大，極易出錯(cuò)，且很難校對(duì)，有些甚至根本無(wú)法完成。

對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的零件需借助計(jì)算機(jī)使用規(guī)定的數(shù)控語(yǔ)言編寫(xiě)零件源程序，經(jīng)過(guò)處理后生成加工程序，稱(chēng)為自動(dòng)編程。

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)不僅向用戶(hù)編程提供了一般的準(zhǔn)備功能和輔助功能，而且為編程提供了擴(kuò)展數(shù)控功能的手段。FANUC6M數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)編程，應(yīng)用靈活，形式自由，具備計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的表達(dá)式、邏輯運(yùn)算及類(lèi)似的程序流程，使加工程序簡(jiǎn)練易懂，實(shí)現(xiàn)普通編程難以實(shí)現(xiàn)的功能。

數(shù)控編程同計(jì)算機(jī)編程一樣也有自己的"語(yǔ)言",但有一點(diǎn)不同的是，現(xiàn)在電腦發(fā)展到了以微軟的Windows為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)全球市場(chǎng).數(shù)控機(jī)床就不同了,它還沒(méi)發(fā)展到那種相互通用的程度，也就是說(shuō)，它們?cè)谟布系牟罹嘣炀土怂鼈兊臄?shù)控系統(tǒng)一時(shí)還不能達(dá)到相互兼容.所以，當(dāng)我要對(duì)一個(gè)毛坯進(jìn)行加工時(shí)，首先要以我們已經(jīng)擁有的數(shù)控機(jī)床采用的是什么型號(hào)的系統(tǒng).

⑴UG

Unigraphics 是美國(guó)Unigraphics Solution公司開(kāi)發(fā)的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一體的三維參數(shù)化軟件，是當(dāng)今最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造的高端軟件，用于航空、航天、汽車(chē)、輪船、通用機(jī)械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。

UG軟件在CAM領(lǐng)域處于領(lǐng)先的地位，產(chǎn)生于美國(guó)麥道飛機(jī)公司，是飛機(jī)零件數(shù)控加工首選編程工具。

提供可靠、精確的刀具路徑

能直接在曲面及實(shí)體上加工

良好的使用者界面，客戶(hù)也可自行化設(shè)計(jì)界面多樣的加工方式，便于設(shè)計(jì)組合高效率的刀具路徑

完整的刀具庫(kù)

加工參數(shù)庫(kù)管理功能

包含二軸到五軸銑削、車(chē)床銑削、線(xiàn)切割

大型刀具庫(kù)管理

實(shí)體模擬切削

泛用型后處理器等功能

高速銑功能

CAM客戶(hù)化模板

Catia是法國(guó)達(dá)索(Dassault)公司推出的產(chǎn)品，法制幻影系列戰(zhàn)斗機(jī)、波音737、777的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)均采用Catia。

CATIA 據(jù)有強(qiáng)大的曲面造型功能，在所有的CAD三維軟件位居前列，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的航空航天企業(yè)、研究所，以逐步取代UG成為復(fù)雜型面設(shè)計(jì)的首選。

CATIA具有較強(qiáng)的編程能力，可滿(mǎn)足復(fù)雜零件的數(shù)控加工要求。一些領(lǐng)域采取CATIA設(shè)計(jì)建模，UG編程加工，二者結(jié)合，搭配使用。

⑶Pro/E是

美國(guó) PTC (參數(shù)技術(shù)有限公司)開(kāi)發(fā)的軟件，是全世界最普及的三維 CAD/CAM (計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造)系統(tǒng)。廣泛用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)和玩具等民用行業(yè)。具有零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開(kāi)發(fā)、數(shù)控加工、造型設(shè)計(jì)等多種功能。

Pro/E在中國(guó)南方地區(qū)企業(yè)中被大量使用，設(shè)計(jì)建模采用PRO-E ，編程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是通行的做法。

CimatronCAD/CAM系統(tǒng)是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產(chǎn)品，是較早在微機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)三維CAD/CAM全功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供了比較靈活的用戶(hù)界面，優(yōu)良的三維造型、工程繪圖，全面的數(shù)控加工，各種通用、專(zhuān)用數(shù)據(jù)接口以及集成化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。CimatronCAD/CAM系統(tǒng)在國(guó)際上的模具制造業(yè)備受歡迎，國(guó)內(nèi)模具制造行業(yè)也在廣泛使用。

美國(guó)CNC公司開(kāi)發(fā)的基于PC平臺(tái)的CAD/CAM軟件，它具有方便直觀的幾何造型 Mastercam提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線(xiàn)、曲面零件。Mastercam具有較強(qiáng)的曲面粗加工及的曲面精加工的功能，曲面精加工有多種選擇方式，可以滿(mǎn)足復(fù)雜零件的曲面加工要求，同時(shí)具備多軸加工功能。由于價(jià)格低廉，性能優(yōu)越，成為國(guó)內(nèi)民用行業(yè)數(shù)控編程軟件的首選。

美國(guó)DELCAM公司開(kāi)發(fā)的基于特征的全功能CAM軟件，全新的特征概念，超強(qiáng)的特征識(shí)別，基于工藝知識(shí)庫(kù)的材料庫(kù)，刀具庫(kù)，圖標(biāo)導(dǎo)航的基于工藝卡片的編程模式。全模塊的軟件，從2~5軸銑削，到車(chē)銑復(fù)合加工，從曲面加工到線(xiàn)切割加工，為車(chē)間編程提供全面解決方案。DELCAM軟件后編輯功能相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較好的。

國(guó)內(nèi)一些制造企業(yè)正在逐步引進(jìn)，以滿(mǎn)足行業(yè)發(fā)展的需求，屬新興產(chǎn)品。

CAXA制造工程師是北京北航海爾軟件有限公司推出一款全國(guó)產(chǎn)化的CAM產(chǎn)品，為國(guó)產(chǎn)CAM軟件在國(guó)內(nèi)CAM市場(chǎng)中占據(jù)了一席之地。作為中國(guó)制造業(yè)信息化領(lǐng)域自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)軟件優(yōu)秀代表和知名品牌，CAXA已經(jīng)成為中國(guó)CAD/CAM/PLM業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者和主要供應(yīng)商。 CAXA制造工程師是一款面向二至五軸數(shù)控銑床與加工中心、具有良好工藝性能的銑削/鉆削數(shù)控加工編程軟件。該軟件性能優(yōu)越，價(jià)格適中，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)頗受歡迎。

英國(guó)Pathtrace公司出品的具有智能化的專(zhuān)業(yè)數(shù)控編程軟件，可應(yīng)用于車(chē)、銑、線(xiàn)切割等數(shù)控機(jī)床的編程。針對(duì)當(dāng)前復(fù)雜三維曲面加工特點(diǎn)，EdgeCAM設(shè)計(jì)出更加便捷可靠的加工方法 ，流行于歐美制造業(yè)。英國(guó)路徑公司正在進(jìn)行中國(guó)市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)作，為國(guó)內(nèi)的制造業(yè)的客戶(hù)提供更多的選擇。

美國(guó)CGTECH公司出品的一種先進(jìn)的專(zhuān)用數(shù)控加工仿真軟件。VERICUT 采用了先進(jìn)的三維顯示及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對(duì)數(shù)控加工過(guò)程的模擬達(dá)到了極其逼真的程度。不僅能用彩色的三維圖像顯示出刀具切削毛坯形成零件的全過(guò)程，還能顯示出刀柄、夾具，甚至機(jī)床的運(yùn)行過(guò)程和虛擬的工廠環(huán)境也能被模擬出來(lái)，其效果就如同是在屏幕上觀看數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)的錄像。

編程人員將各種編程軟上生成的數(shù)控加工程序?qū)隫ERICUTVERICUT中，由該軟件進(jìn)行校驗(yàn)，可檢測(cè)原軟件編程中產(chǎn)生的計(jì)算錯(cuò)誤，降低加工中由于程序錯(cuò)誤導(dǎo)致的加工事故率。目前國(guó)內(nèi)許多實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)，已開(kāi)始引進(jìn)該軟件來(lái)充實(shí)現(xiàn)有的數(shù)控編程系統(tǒng)，取得了良好的效果。

隨著制造業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控編程軟件的開(kāi)發(fā)和使用也進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的新階段，新產(chǎn)品層出不窮，功能模塊越來(lái)越細(xì)化，工藝人員可是在微機(jī)上輕松地設(shè)計(jì)出科學(xué)合理并富有個(gè)性化的數(shù)控加工工藝，把數(shù)控加工編程變得更加容易、便捷。

PowerMILL是英國(guó)Delcam Plc公司出品的功能強(qiáng)大，加工策略豐富的數(shù)控加工編程軟件系統(tǒng)。采用全新的中文WINDOWS用戶(hù)界面，提供完善的加工策略。幫助用戶(hù)產(chǎn)生最隹的加工方案，從而提高加工效率，減少手工修整，快速產(chǎn)生粗、精加工路徑，并且任何方案的修改和重新計(jì)算幾乎在瞬間完成，縮短85%的刀具路徑計(jì)算時(shí)間，對(duì)2-5軸的數(shù)控加工包括刀柄、刀夾進(jìn)行完整的干涉檢查與排除。具有集成一的加工實(shí)體仿真，方便用戶(hù)在加工前了解整個(gè)加工過(guò)程及加工結(jié)果，節(jié)省加工時(shí)間。

⒈分析零件圖確定工藝過(guò)程

對(duì)零件圖樣要求的形狀、尺寸、精度、材料及毛坯進(jìn)行分析，明確加工內(nèi)容與要求;確定加工方案、走刀路線(xiàn)、切削參數(shù)以及選擇刀具及夾具等。

⒉數(shù)值計(jì)算

根據(jù)零件的幾何尺寸、加工路線(xiàn)、計(jì)算出零件輪廓上的幾何要素的起點(diǎn)、終點(diǎn)及圓弧的圓心坐標(biāo)等。

⒊編寫(xiě)加工程序

在完成上述兩個(gè)步驟后，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的功能指令代碼和程序段格式，編寫(xiě)加工程序單。

⒋將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)

程序的輸入可以通過(guò)鍵盤(pán)直接輸入數(shù)控系統(tǒng)，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)通信接口輸入數(shù)控系統(tǒng)。

⒌檢驗(yàn)程序與首件試切

利用數(shù)控系統(tǒng)提供的圖形顯示功能，檢查刀具軌跡的正確性。對(duì)工件進(jìn)行首件試切，分析誤差產(chǎn)生的原因，及時(shí)修正，直到試切出合格零件。

雖然，每個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的編程語(yǔ)言和指令各不相同，但其間也有很多相通之處.

字與字的功能

1、字符與代碼

字符是用來(lái)組織、控制或表示數(shù)據(jù)的一些符號(hào)，如數(shù)字、字母、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、數(shù)學(xué)運(yùn)算符等。國(guó)際上廣泛采用兩種標(biāo)準(zhǔn)代碼:

1)ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)代碼

2)EIA美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)代碼

⒉字

在數(shù)控加工程序中，字是指一系列按規(guī)定排列的字符，作為一個(gè)信息單元存儲(chǔ)、傳遞和操作。字是由一個(gè)英文字母與隨后的若干位十進(jìn)制數(shù)字組成，這個(gè)英文字母稱(chēng)為地址符。

如:"X2500"是一個(gè)字，X為地址符，數(shù)字"2500"為地址中的內(nèi)容。(FANUC系統(tǒng)中，地址中的值如果帶小數(shù)點(diǎn)，表示是毫米單位，如果不帶小數(shù)點(diǎn)，表示是微米單位。如X2500. 表示X坐標(biāo)2500毫米 X2500 表示X坐標(biāo)2500微米)

⒊字的功能

組成程序段的每一個(gè)字都有其特定的功能含義，以下是以FANUC-0M數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范為主來(lái)介紹的。

⑴順序號(hào)字N

順序號(hào)又稱(chēng)程序段號(hào)或程序段序號(hào)。順序號(hào)位于程序段之首，由順序號(hào)字N和后續(xù)數(shù)字組成。其作用為校對(duì)、條件跳轉(zhuǎn)、固定循環(huán)等。使用時(shí)應(yīng)間隔使用，如N10 N20 N30…… (程序號(hào)只是起標(biāo)記作用，沒(méi)有實(shí)際的意義)

⑵準(zhǔn)備功能字G

準(zhǔn)備功能字的地址符是G，又稱(chēng)為G功能或G指令，是用于建立機(jī)床或控制系統(tǒng)工作方式的一種指令。G00~G99

⑶尺寸字

尺寸字用于確定機(jī)床上刀具運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)的坐標(biāo)位置。

其中，第一組 X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 用于確定終點(diǎn)的直線(xiàn)坐標(biāo)尺寸;第二組 A，B，C，D，E 用于確定終點(diǎn)的角度坐標(biāo)尺寸;第三組 I，J，K 用于確定圓弧輪廓的圓心坐標(biāo)尺寸。在一些數(shù)控系統(tǒng)中，還可以用P指令暫停時(shí)間、用R指令圓弧的半徑等。

⑷進(jìn)給功能字F

進(jìn)給功能字的地址符是F，又稱(chēng)為F功能或F指令，用于指定切削的進(jìn)給速度。對(duì)于車(chē)床，F(xiàn)可分為每分鐘進(jìn)給和主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給兩種，對(duì)于其它數(shù)控機(jī)床，一般只用每分鐘進(jìn)給。F指令在螺紋切削程序段中常用來(lái)指令螺紋的導(dǎo)程。

⑸主軸轉(zhuǎn)速功能字S

主軸轉(zhuǎn)速功能字的地址符是S，又稱(chēng)為S功能或S指令，用于指定主軸轉(zhuǎn)速。單位為r/min。

⑹刀具功能字T

刀具功能字的地址符是T，又稱(chēng)為T(mén)功能或T指令，用于指定加工時(shí)所用刀具的編號(hào)，如T01。對(duì)于數(shù)控車(chē)床，其后的數(shù)字還兼作指定刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀尖半徑補(bǔ)償用，如T0101。

⑺輔助功能字M

輔助功能字的地址符是M，后續(xù)數(shù)字一般為1~3位正整數(shù)，又稱(chēng)為M功能或M指令，用于指定數(shù)控機(jī)床輔助裝置的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，如M00~M99。

一個(gè)數(shù)控加工程序是若干個(gè)程序段組成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和數(shù)據(jù)的安排形式。程序段格式舉例:

N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08;

N40 X90; (本程序段省略了續(xù)效字"G01，Y30.2，F(xiàn)500，S3000，T02，M08"，但它們的功能仍然有效)

在程序段中 ，必須明確組成程序段的各要素:

移動(dòng)目標(biāo) :終點(diǎn)坐標(biāo)值X、Y、Z;

沿怎樣的軌跡移動(dòng):準(zhǔn)備功能字G;

進(jìn)給速度:進(jìn)給功能字F;

切削速度:主軸轉(zhuǎn)速功能字S;

使用刀具:刀具功能字T;

機(jī)床輔助動(dòng)作:輔助功能字M。

1)程序開(kāi)始符、結(jié)束符

程序開(kāi)始符、結(jié)束符是同一個(gè)字符，ISO代碼中是%，EIA代碼中是EP，書(shū)寫(xiě)時(shí)要單列段。

2)程序名

程序名有兩種形式:一種是英文字母O(%或P)和1~4位正整數(shù)組成;另一種是由英文字母開(kāi)頭，字母數(shù)字多字符混合組成的程序名(如TEST1 等)。一般要求單列一段。

3)程序主體

程序主體是由若干個(gè)程序段組成的。每個(gè)程序段一般占一行..

4)程序結(jié)束

程序結(jié)束可以用M02或M30指令。一般要求單列一段。

加工程序的一般格式舉例:

% // 開(kāi)始符

O2000 //程序名

N10 G54 G00 X10.0 Y20.0 M03 S1000 //程序主體

N20 G01 X60.0 Y30.0 F100 T02 M08

N30 X80.0

…… .

N200 M30 //程序結(jié)束

% // 結(jié)束符

⑴機(jī)床相對(duì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)定

在機(jī)床上，我們始終認(rèn)為工件靜止，而刀具是運(yùn)動(dòng)的。這樣編程人員在不考慮機(jī)床上工件與刀具具體運(yùn)動(dòng)的情況下，就可以依據(jù)零件圖樣，確定機(jī)床的加工過(guò)程⑵機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定

標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。

在數(shù)控機(jī)床上，機(jī)床的動(dòng)作是由數(shù)控裝置來(lái)控制的，為了確定數(shù)控機(jī)床上的成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)，必須先確定機(jī)床上運(yùn)動(dòng)的位移和運(yùn)動(dòng)的方向，這就需要通過(guò)坐標(biāo)系來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)坐標(biāo)系被稱(chēng)之為機(jī)床坐標(biāo)系。

例如銑床上，有機(jī)床的縱向運(yùn)動(dòng)、橫向運(yùn)動(dòng)以及垂向運(yùn)動(dòng)。在數(shù)控加工中就應(yīng)該用機(jī)床坐標(biāo)系來(lái)描述。

標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角 坐標(biāo)系決定:

1)伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90°。則大拇指代表X坐標(biāo)，食指代表Y坐標(biāo)，中指代表Z坐標(biāo)。

2)大拇指的指向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向，食指的指向?yàn)閅坐標(biāo)的正方向，中指的指向?yàn)閆坐標(biāo)的正方向。

3)圍繞X、Y、Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A、B、C表示，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向?yàn)閄、Y、Z坐標(biāo)中任意軸的正向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C的正向。

⑶運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定

增大刀具與工件距離的方向即為各坐標(biāo)軸的正方向，下圖為數(shù)控車(chē)床上兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的正方向。

⑴Z坐標(biāo)

Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向是由傳遞切削動(dòng)力的主軸所決定的，即平行于主軸軸線(xiàn)的坐標(biāo)軸即為Z坐標(biāo)，Z坐標(biāo)的正向?yàn)?a style="text-decoration:none;color:#136ec2;" target="_blank">刀具離開(kāi)工件的方向。⑵X坐標(biāo)

X坐標(biāo)平行于工件的裝夾平面，一般在水平面內(nèi)。確定X軸的方向時(shí)，要考慮兩種情況:

1)如果工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則刀具離開(kāi)工件的方向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向。

2)如果刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則分為兩種情況:Z坐標(biāo)水平時(shí)，觀察者沿刀 具主軸向工件看時(shí)，+X運(yùn)動(dòng)方向指向右方;Z坐標(biāo)垂直時(shí)，觀察者面對(duì)刀具主軸向立柱看時(shí)，+X運(yùn)動(dòng)方向指向右方。下圖所示為數(shù)控車(chē)床的X坐標(biāo)。

⑶Y坐標(biāo)

在確定X、Z坐標(biāo)的正方向后，可以用根據(jù)X和Z坐標(biāo)的方向，按照右手直角坐標(biāo)系來(lái)確定Y坐標(biāo)的方向。

機(jī)床原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來(lái)，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。

⑴數(shù)控車(chē)床的原點(diǎn)

在數(shù)控車(chē)床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在卡盤(pán)端面與主軸中心線(xiàn)的交點(diǎn)處。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機(jī)床原點(diǎn)設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。

⑵數(shù)控銑床的原點(diǎn)

主軸下端面中心，三軸正向極限位置。

對(duì)于數(shù)控車(chē)床來(lái)說(shuō)，采用不同的數(shù)控系統(tǒng)，其編程方法也不同。

是規(guī)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的指令，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)又稱(chēng)編程零點(diǎn)。

指令格式:G50 X Z

式中，X、Z為刀尖的起始點(diǎn)距工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在X向、Z向的尺寸。

執(zhí)行G50指令時(shí)，機(jī)床不動(dòng)作，即X、Z軸均不移動(dòng)，系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)X、Z的數(shù)值進(jìn)行記憶，CRT顯示器上的坐標(biāo)值發(fā)生了變化，這就相當(dāng)于在系統(tǒng)內(nèi)部建立了以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。尺寸系統(tǒng)的編程方法:

⒈絕對(duì)尺寸和增量尺寸

在數(shù)控編程時(shí)，刀具位置的坐標(biāo)通常有兩種表示方式:一種是絕對(duì)坐標(biāo)，另一種是增量(相對(duì))坐標(biāo)，數(shù)控車(chē)床編程時(shí)，可采用絕對(duì)值編程、增量值編程或者二者混合編程。

⑴絕對(duì)值編程:所有坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值都是從工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)計(jì)算的，稱(chēng)為絕對(duì)坐標(biāo)，用X、Z表示。

⑵增量值編程:坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值是相對(duì)于刀具的前一位置(或起點(diǎn))計(jì)算的，稱(chēng)為增量(相對(duì))坐標(biāo)。X軸坐標(biāo)用U表示，Z軸坐標(biāo)用W表示，正負(fù)由運(yùn)動(dòng)方向確定。

⒉直徑編程與半徑編程

數(shù)控車(chē)床編程時(shí)，由于所加工的回轉(zhuǎn)體零件的截面為圓形，所以其徑向尺寸就有直徑和半徑兩種表示方法。采用哪種方法是由系統(tǒng)的參數(shù)決定的。數(shù)控車(chē)床出廠時(shí)一般設(shè)定為直徑編程，所以程序中的X軸方向的尺寸為直徑值。如果需要用半徑編程，則需要改變系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)，使系統(tǒng)處于半徑編程狀態(tài)。

⒊公制尺寸與英制尺寸

G20 英制尺寸輸入 G21 公制尺寸輸入 (法蘭克)

G70 英制尺寸輸入 G71 公制尺寸輸入 (西門(mén)子)

工程圖紙中的尺寸標(biāo)注有公制和英制兩種形式，數(shù)控系統(tǒng)可根據(jù)所設(shè)定的狀態(tài)，利用代碼把所有的幾何值轉(zhuǎn)換為公制尺寸或英制尺寸，系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，機(jī)床處在公制G21狀態(tài)。

公制與英制單位的換算關(guān)系為:

1mm≈0.0394in

1in≈25.4mm

二、主軸控制、進(jìn)給控制及刀具選用(FANUC-0iT系統(tǒng)) 1.主軸功能S

S功能由地址碼S和后面的若干數(shù)字組成。

⑴恒線(xiàn)速度控制指令G96

系統(tǒng)執(zhí)行G96指令后，S指定的數(shù)值表示切削速度。例如G96 S150，表示車(chē)刀切削點(diǎn)速度為150m/min。

⑵取消恒線(xiàn)速度控制指令G97 (恒轉(zhuǎn)速指令)

系統(tǒng)執(zhí)行G97指令后，S指定的數(shù)值表示主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速。例如G97 S1200，表示主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min。FANUC系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，默認(rèn)G97狀態(tài)。

⑶最高速度限制G50

G50除有坐標(biāo)系設(shè)定功能外，還有主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)定功能。例如G50 S2000，表示把主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)定為2000r/min。用恒線(xiàn)速度控制進(jìn)行切削加工時(shí)，為了防止出現(xiàn)事故，必須限定主軸轉(zhuǎn)速。

⒉進(jìn)給功能F

F功能是表示進(jìn)給速度，它由地址碼F和后面若干位數(shù)字構(gòu)成。

⑴每分鐘進(jìn)給指令G98

數(shù)控系統(tǒng)在執(zhí)行了G98指令后，便認(rèn)定F所指的進(jìn)給速度單位為mm/min(毫米/分鐘)，如G98 G01 Z-20.0 F200;程序段中的進(jìn)給速度是200mm/min。

⑵每轉(zhuǎn)進(jìn)給指令G99

數(shù)控系統(tǒng)在執(zhí)行了G99指令后，便認(rèn)定F所指的進(jìn)給速度單位為mm/r(毫米/轉(zhuǎn))，如G99 G01 Z-20.0 F0.2;程序段中進(jìn)給速度是0.2mm/r。

(一)快速定位指令G00

G00指令使刀具以點(diǎn)定位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)目標(biāo)位置。它只是快速定位，而無(wú)運(yùn)動(dòng)軌跡要求，且無(wú)切削加工過(guò)程。

指令格式:

G00 X(U)_ Z(W)_ ;

其中:

X、Z為刀具所要到達(dá)點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)值;

U、W為刀具所要到達(dá)點(diǎn)距離現(xiàn)有位置的增量值;(不運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)可以不寫(xiě))

二、直線(xiàn)插補(bǔ)指令G01

G01指令是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)命令，規(guī)定刀具在兩坐標(biāo)間以插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)方式按指定的進(jìn)給速度F做任意的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

指令格式:

G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ;

其中:

⑴X、Z或U、W含義與G00相同。

⑵F為刀具的進(jìn)給速度(進(jìn)給量)，應(yīng)根據(jù)切削要求確定。

三、圓弧插補(bǔ)指令G02、G03

圓弧插補(bǔ)指令有順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G02和逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G03兩種。

編程格式:

順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令的指令格式為:

G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;

G02 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;

逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令的指令格式為:

G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;

G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;

其中:

⑴X_ Z_ 是圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)的絕對(duì)值，U_ W_是圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)的增量值。

⑵(半徑法)R是圓弧半徑，以半徑值表示。

當(dāng)圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角≤180°時(shí)，R是正值;

當(dāng)圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角>180°時(shí)，R是負(fù)值。

⑶(圓心法)I、K是圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量，在X(I)、Z(K)軸上的分向量。

⑷選用原則:以使用較方便者(不用計(jì)算，即可看出數(shù)值者)為取舍，當(dāng)同一程序段中同時(shí)出現(xiàn)I、K和R時(shí)，以R為優(yōu)先(即有效)I、K無(wú)效。

⑸I為0或K為0時(shí)，可省略不寫(xiě)。

⑹若要插補(bǔ)一整圓時(shí)，只能用圓心法表示，半徑法無(wú)法執(zhí)行。若用半徑法以?xún)蓚€(gè)半圓相接，其真圓度誤差會(huì)太大。

⑺F為沿圓弧切線(xiàn)方向的進(jìn)給率或進(jìn)給速度。

培訓(xùn)目標(biāo)

培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要，德、智、體全面發(fā)展，具有扎實(shí)的數(shù)控機(jī)床加工專(zhuān)業(yè)知識(shí)，有較強(qiáng)的動(dòng)手能力，能在生產(chǎn)一線(xiàn)的智能、技能型操作崗位上，從事數(shù)控加工和數(shù)控設(shè)備操作與管理的人才。

主要課程

機(jī)械制圖、公差配合與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)、金屬材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、工程力學(xué)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)、機(jī)床夾具、金屬切削原理與刀具、機(jī)械制造工藝學(xué)、電工電子基礎(chǔ)及操作技能、鉗工技能培訓(xùn)數(shù)控車(chē)床加工技術(shù)、數(shù)控銑床加工中心加工技術(shù)、電火花加工技術(shù)、AutoCAD、PRO/E三維造型與設(shè)計(jì)、UG三維設(shè)計(jì)與數(shù)控編程、MASTERCAM三維設(shè)計(jì)與數(shù)控編程、數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維護(hù)。

從事生產(chǎn)管理、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)控編程與加工操作、數(shù)控設(shè)備安裝、調(diào)試與操作、數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修、改造及售后服務(wù)等工作。

第一、可以選擇的就是數(shù)控操作工，經(jīng)過(guò)數(shù)控實(shí)習(xí)和數(shù)控操作培訓(xùn)的學(xué)生都可以勝任，但是這個(gè)工作崗位競(jìng)爭(zhēng)的壓力最大，任何一所工科的高職都有這個(gè)專(zhuān)業(yè)，還不要說(shuō)中職以及技校的學(xué)生。目前我國(guó)機(jī)加工行業(yè)的數(shù)控操作崗位已基本達(dá)到飽和。有的學(xué)生跟我說(shuō)他們的同學(xué)，也就初中畢業(yè)，干數(shù)控操作比他們?cè)缥辶?，都是熟練工了，工資也可以，因此覺(jué)得很沒(méi)有希望。我跟他們講，要比的不是眼前，而是以后的發(fā)展。

第二、數(shù)控編程員。很多的機(jī)加工企業(yè)都采用自動(dòng)編程來(lái)生成數(shù)控加工程序，因此需要學(xué)習(xí)CAM軟件。不同的單位使用不同的CAM軟件，種類(lèi)多種多樣，但是大體上加工的方法都類(lèi)似，所以必須學(xué)好一個(gè)。但是做數(shù)控編程員要求很高，責(zé)任也很大，因此要求有豐富的加工經(jīng)驗(yàn)。這樣的話(huà)，對(duì)于剛剛走出校門(mén)的學(xué)生，馬上做這個(gè)崗位不現(xiàn)實(shí)。必須經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的鍛煉，短則一兩年，長(zhǎng)的話(huà)得三五年。

第三、數(shù)控維修人員或者叫售后服務(wù)人員。這個(gè)崗位的要求更高，是數(shù)控方面最缺乏的。不僅要求有豐富機(jī)械知識(shí)，還要有豐富的電氣知識(shí)。如果選擇了這個(gè)方向，可能會(huì)很辛苦(比如經(jīng)常出差)，要不斷的學(xué)習(xí)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)。這個(gè)崗位需要得到的鍛煉更多，因此達(dá)到熟練的時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，但是回報(bào)也會(huì)比較豐厚。

第四、數(shù)控銷(xiāo)售人員。這個(gè)崗位的報(bào)酬是最豐厚的，而要求掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)并不那么多，但是要求有出眾的口才以及良好的社交能力，不是一般人能干的。

第五、相近專(zhuān)業(yè)的也可以選擇:機(jī)械設(shè)計(jì)方面如繪圖人員,做機(jī)械設(shè)計(jì)師、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師;加工工藝管理或者現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員、機(jī)械設(shè)計(jì)人員(機(jī)械工程師)數(shù)控機(jī)床操作工、機(jī)械設(shè)備維修工、機(jī)械設(shè)備銷(xiāo)售員、程序編制員、機(jī)械工藝員、檢查員、生產(chǎn)管理員。

在國(guó)內(nèi)制造業(yè)對(duì)數(shù)控加工高速增長(zhǎng)的需求形勢(shì)下，數(shù)控編程技術(shù)人才出現(xiàn)了嚴(yán)重短缺，數(shù)控編程技術(shù)已成為就業(yè)市場(chǎng)上的需求熱點(diǎn)。

⑴具有基本的學(xué)習(xí)的能力，即學(xué)員具備一定的學(xué)習(xí)能力和預(yù)備知識(shí)。

⑵有條件接受良好的培訓(xùn)，包括選擇好的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和培訓(xùn)教材。

⑶在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)。

⑴基本的幾何知識(shí)(高中以上即可)和機(jī)械制圖基礎(chǔ)。

⑵基礎(chǔ)英語(yǔ)。

⑶機(jī)械加工常識(shí)。

⑷基本的三維造型技能。

⑴教材的內(nèi)容應(yīng)適合于實(shí)際編程應(yīng)用的要求，以廣泛采用的基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術(shù)為主要內(nèi)容。在講授軟件操作、編程方法等實(shí)用技術(shù)的同時(shí)也應(yīng)包含一定的基礎(chǔ)知識(shí)，使讀者知其然更知其所以然。

⑵教材的結(jié)構(gòu)。數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)是一個(gè)分階段不斷提高的過(guò)程，因此教材的內(nèi)容應(yīng)按不同的學(xué)習(xí)階段進(jìn)行合理的分配。同時(shí)，從應(yīng)用角度對(duì)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的歸納和分類(lèi)，便于讀者從整體上理解和記憶。

第1階段:基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，包括數(shù)控加工原理、數(shù)控程序、數(shù)控加工工藝等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。

第2階段:數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)，在初步了解手工編程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)學(xué)習(xí)基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術(shù)。

第3階段:數(shù)控編程與加工練習(xí)，包括一定數(shù)量的實(shí)際產(chǎn)品的數(shù)控編程練習(xí)和實(shí)際加工練習(xí)。

同其他知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)一樣，掌握正確的學(xué)習(xí)方法對(duì)提高數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量起著十分重要的作用。下面是幾點(diǎn)建議:

⑴集中精力打殲滅戰(zhàn)，在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)集中完成一個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，并及時(shí)加以應(yīng)用，避免進(jìn)行馬拉松式的學(xué)習(xí)。

⑵對(duì)軟件功能進(jìn)行合理的分類(lèi)，這樣不僅可提高記憶效率，而且有助于從整體上把握軟件功能的應(yīng)用。

⑶從一開(kāi)始就注重培養(yǎng)規(guī)范的操作習(xí)慣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng)，這一點(diǎn)往往比單純學(xué)習(xí)技術(shù)更為重要。

⑷將平時(shí)所遇到的問(wèn)題、失誤和學(xué)習(xí)要點(diǎn)記錄下來(lái)，這種積累的過(guò)程就是水平不斷提高的過(guò)程。

交互式圖形編程技術(shù)的學(xué)習(xí)(也就是我們常說(shuō)的CAM編程的要點(diǎn))可分三個(gè)方面:

⒈是學(xué)習(xí)CAD/CAM軟件應(yīng)重點(diǎn)把握核心功能的學(xué)習(xí)，因?yàn)镃AD/CAM軟件的應(yīng)用也符合所謂的"20/80原則"，即80%的應(yīng)用僅需要使用其20%的功能。

⒉是培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的工作習(xí)慣。對(duì)于常用的加工工藝過(guò)程應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)設(shè)置，并形成標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)模板，在各種產(chǎn)品的數(shù)控編程中盡可能直接使用這些標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)模板，以減少操作復(fù)雜度，提高可靠性。

⒊是重視加工工藝的經(jīng)驗(yàn)積累，熟悉所使用的數(shù)控機(jī)床、刀具、加工材料的特性，以便使工藝參數(shù)設(shè)置更為合理。

需要特別指出的是，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是數(shù)控編程技術(shù)的重要組成部分，只能通過(guò)實(shí)際加工獲得，這是任何一本數(shù)控加工培訓(xùn)教材都不可能替代的。雖然本書(shū)充分強(qiáng)調(diào)與實(shí)踐相結(jié)合，但應(yīng)該說(shuō)在不同的加工環(huán)境下所產(chǎn)生的工藝因素變化是很難用書(shū)面形式來(lái)表述完整的。

最后，如同學(xué)習(xí)其他技術(shù)一樣，要做到"在戰(zhàn)略上藐視敵人，在戰(zhàn)術(shù)上重視敵人"，既要對(duì)完成學(xué)習(xí)目標(biāo)樹(shù)立堅(jiān)定的信心，同時(shí)又腳踏實(shí)地地對(duì)待每一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。