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CNC數控UG編程
2022年12月6日00:39湖南
由於數控加工的複雜性（如不同的（de）機床，不同（tóng）的材料，不同的（de）刀（dāo）具，不同的切削方式，不同的參數設定等等），數控加（jiā）工/編（biān）程要想到達一定水平，必須經過一段比較長的時間。下麵內容是根據工（gōng）程師在長期實（shí）際生產過程中的經驗，總結的數控加工工藝、工序、常用刀具參數的選擇（zé）、加工過程中的監控等方麵總匯，可供大家（jiā）參考。
精（jīng）密加工
一（yī）、如何（hé）對加工工序進行劃分？
數控加工工序的劃分（fèn）一般可按下列方（fāng）法進行：
（1）刀具集中分序法就是按所用刀具劃分工序，用同一（yī）把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把（bǎ）完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數,壓縮空程（chéng）時間，減少不必要的定位（wèi）誤差。
（2）以加工部位（wèi）分序法對於加工內容很（hěn）多的零（líng）件，可按其結構特點將加工部分分成幾（jǐ）個部（bù）分，如內形、外形、曲（qǔ）麵或平麵等。一般先加工平麵、定位麵，後加（jiā）工孔；先加工簡單的幾（jǐ）何形狀，再加（jiā）工複（fù）雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度（dù）要求（qiú）較高（gāo）的部位。
精密加工
圖1 變速箱工藝示例
（3）以粗、精加工分序法對於易發生加工變形的零件，由（yóu）於粗加工後（hòu）可能發生的變形（xíng）而需要進（jìn）行（háng）校形，故一般來說凡要進（jìn）行粗、精加工（gōng）的都要將（jiāng）工序分（fèn）開。
綜上所述，在劃分工序時（shí），一定要視零（líng）件的（de）結構與工（gōng）藝性，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（líng）活掌握（wò）。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據實際情況來（lái）確定（dìng），但一定力求合理。
二（èr）、加工順序的安排應遵循什麽原則？
加工順序的安排（pái）應根據零件的結構和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來（lái）考慮，重點是工件的（de）剛性不被（bèi）破壞。順序一般應按下（xià）列（liè）原則進行：
(1)上道工序的加工不能影響下道工（gōng）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)先進行內形內腔加工序（xù），後進（jìn）行外形加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方（fāng）式或同一把刀（dāo）加工的工序最好連接進行，以減少重複（fù）定位次數，換刀次數與挪動壓（yā）板次數。
(4)在同一次安裝中進行的多道工序，應先安排對工件剛性破壞小的工（gōng）序。
精密加工（gōng）
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）定位基準與夾緊方（fāng）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（zhuāng）夾次數，盡可能做到在一次定位後就能（néng）加（jiā）工出全部待加工表麵。
（3）避免（miǎn）采用占機（jī）人工調（diào）整方案。
（4）夾具要（yào）開暢，其定位（wèi）、夾緊機構不能影響加工中的走刀（如產生碰撞），碰到此類情況時，可采用用虎鉗（qián）或加底板抽螺絲的方（fāng）式裝夾（jiá）。
精密加工
圖3 基準選擇（zé）原則示例
四（sì）、如何確定對刀點（diǎn）比較合理？工件坐標係與（yǔ）編程（chéng）坐標係有什麽（me）關（guān）係？
1．對刀點可以設在被加工零件的上，但注意對刀點必須是（shì）基準位或已精加工過的（de）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（gōng）序和之後的對刀點（diǎn）無從查找，因此在第一道工序（xù）對刀時注意（yì）要在與定位（wèi）基準有相對固定尺寸關係的地（dì）方設立一個相對對刀位置，這樣可以（yǐ）根據它們之間的相對位置關係找回原對（duì）刀點（diǎn）。這個相對對對刀位置通常設（shè）在機床工作台或夾具（jù）上。其選擇原（yuán）則如下：
①找正容（róng）易。
②編程方便。
③對刀誤差小（xiǎo）。
④加工時檢查方便。
2. 工件坐標係的原點位置是由操作者自己設定的，它在工件裝（zhuāng）夾完畢（bì）後，通過對刀確定，它反映的是工件與機床（chuáng）零點之間的距（jù）離位置關係。工件坐標係一旦固定，一般不作改變。工件坐標係與編程（chéng）坐標係兩者必須統一，即在加工時（shí），工件坐標係和編程坐標係是一致的。
精密加工
圖4
五、如何選擇走刀（dāo）路線？
走刀路線是指（zhǐ）數控（kòng）加工過程（chéng）中刀具相（xiàng）對於被加工件的運（yùn）動軌跡和方向。加工路線的合理選擇是非常重要的，因為它與零件的加工精度和表麵質（zhì）量密（mì）卻相（xiàng）關。在確定走刀路線是主（zhǔ）要考慮下列幾點（diǎn）：
①保證零件的加工精度要求。
②方便數值計算，減少編（biān）程工作（zuò）量。
③尋求最短加工路線，減少空刀時間以提高加工效率。
④盡量減少程序段數。
⑤保證工（gōng）件輪（lún）廓表麵加工後的粗糙（cāo）度的要求，最（zuì）終輪廓應安排最後一走刀連（lián）續加工出來。
⑥刀具的進退刀（dāo）（切入與切出）路線也要認真考慮（lǜ），以盡量減少（shǎo）在輪廓處停刀（切削（xuē）力突然變化造（zào）成彈性變（biàn）形）而留下刀痕，也要避免在輪（lún）廓麵上（shàng）垂直下刀而劃（huá）傷工件。
精密加工
圖5
六（liù）、如何在加工過程中監控與（yǔ）調整？
工件在找正及程（chéng）序調試完成之後，就可進入自動加工階段。在自動加工（gōng）過程中，操作（zuò）者要對切削的過程進行監控，防止出（chū）現非正（zhèng）常（cháng）切削造成（chéng）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．加工過程監控粗加工主要考慮的是工（gōng）件表麵的多餘餘量的快（kuài）速切除。在機床自動加工過程中，根據設定的切削用量（liàng），刀具（jù）按預定的（de）切削軌跡自動切削。此時操作者應注意（yì）通過切削負荷（hé）表觀察自（zì）動加工過（guò）程中的切（qiē）削負荷變化情況，根據（jù）刀具的承受（shòu）力狀況，調整切削（xuē）用（yòng）量，發揮機床的最大效率。
2．切削過程中切削聲音的監控在自（zì）動切削過程中，一般開始（shǐ）切削時，刀具切削工件的聲音是（shì）穩（wěn）定的、連續的、輕快的，此時機床的運（yùn）動是平穩的。隨著切削過程的進行，當工件上有（yǒu）硬質點或（huò）刀具磨損或（huò）刀具送夾等原因後，切削（xuē）過程出現不穩定，不穩定的表現是切（qiē）削聲音發生（shēng）變化，刀具與工件之（zhī）間會出現相互撞擊（jī）聲，機床會出現震動。此時應及時（shí）調整（zhěng）切削用量及切削條件，當（dāng）調整效果不（bú）明（míng）顯時，應暫停機床，檢查（chá）刀具及工件狀（zhuàng）況。
3．精加工過程監（jiān）控精加工，主要（yào）是保證工（gōng）件的加工尺寸和加工表麵質量，切削速度較高，進給量較大。此時應（yīng）著重注意積屑瘤（liú）對加工表麵的影（yǐng）響，對於型腔加工，還（hái）應注意拐角處加工過切與讓刀。對於上述問題的解決，一是要注意調整切（qiē）削（xuē）液的噴淋位置，讓加工表麵時刻處於最佳]的（de）冷卻條件；二是要（yào）注意觀察工件的已加工麵質量（liàng），通（tōng）過調整（zhěng）切（qiē）削用量，盡（jìn）可能避免質量的變化。如調整仍無明顯效果，則應停機檢察原程序編得（dé）是否合理。
特別（bié）注意的是，在暫停（tíng）檢查或停機檢查時，要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機，突然（rán）的主軸停轉，會（huì）使工（gōng）件表麵產生刀（dāo）痕（hén）。一般應在刀（dāo）具離開切（qiē）削狀態時，考（kǎo）慮停機。
4.監控（kòng）刀具的質量（liàng）很大程度決定了工（gōng）件的加工質量。在自動加工切削過程中，要通過聲音監控、切削時間控製、切削過程中暫停檢查、工件表（biǎo）麵分析等方法（fǎ）判斷刀具的（de）正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據加工要求，對刀具及時處理，防止發生由刀具未及時處理（lǐ）而產生的加工質量問題。
七、如何合理選擇加工刀具？切削用量有幾大要素？有幾種材料的刀具？如何確定刀具的轉（zhuǎn）速、切削速度（dù）、切削寬度？
精（jīng）密加工
1．平麵銑削時應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般（bān）銑削時，盡量采用二次走刀加工，第一（yī）次走刀最好用（yòng）端銑（xǐ）刀粗銑，沿工件表麵連續走刀。每次走刀寬度推薦至（zhì）為刀具直徑的60%--75%。
2．立銑刀和鑲硬質合金刀片的端（duān）銑刀主（zhǔ）要（yào）用（yòng）於加工凸台、凹槽和箱口麵。
3．球刀、圓刀（亦稱圓鼻刀）常用於加（jiā）工曲麵和變斜角（jiǎo）輪廓外形。而球刀多用於半精加工和精加工。鑲硬質合金刀具的圓刀多用於開粗。
4.切削用量有三大要（yào）素：切削深（shēn）度、主軸轉速和進給速度。切削（xuē）用量的選擇總體原則是：少切削、快進給（gěi）(即切削深度小，進給速度快)。
5.按材（cái）料分類，刀具一般分為普通硬質白鋼刀(材料為高速鋼)，塗層刀（dāo）具(如鍍鈦等)，合金刀具(如鎢鋼、氮化硼刀具（jù）等)。
八、加工程序（xù）單有什麽作用（yòng）?在加（jiā）工程序單中應包括什麽內容？
精密（mì）加工（gōng）
1.加工程序單是數控加工工藝設計的內容之一，也是需要操作者遵守、執行的規程，是加工程序的具體說明，目的是讓操作者（zhě）明確程序的內容、裝夾和定位（wèi）方式、各個加（jiā）工程（chéng）序所選（xuǎn）用的刀具既應注意的問題等。
2.在加工（gōng）程序單裏，應包括：繪圖和編程文件名，工件名稱，裝夾草圖，程序名，每個程序所使用的刀具、切削的最大深度，加（jiā）工性質（如粗（cū）加工（gōng）還是精加工），理論加工時間（jiān）等。
九、數控編程前要做何準備？
精密（mì）加工（gōng）
在確定加工工藝後，編程前要了解：
1、工件裝（zhuāng）夾方式；
2、工件毛胚的大小（xiǎo）——以便確定加工的範圍或是否需要多次裝夾；
3、工件的材料——以便選擇加工（gōng）所使用何（hé）種刀具；
4、庫存的刀具有哪些——避免在加工時（shí）因無此刀具要修改程（chéng）序，若一定要用到此刀具，則可以提（tí）前準備。
十、在編（biān）程中安全高度的設定有什麽原則？
安（ān）全高度的設定（dìng）原則：一（yī）般高過刀具的最高麵。或者將（jiāng）編程零點設在最高麵，這樣（yàng）也可以最大限度避免撞刀的危險。
十一、刀具路徑編出（chū）來之後，為什麽還要進行後（hòu）處理？
因為不同的機床所能認到的地址碼和NC程序（xù）格式不同，所以要針對所使用的機床選擇正確的後處理格式才能保證編出來的程序可以運行。
十二、什麽是DNC通訊？
精密加工
程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種，CNC是（shì）指程序通過媒體介質（如（rú）軟盤，讀帶機，通訊線等）輸送到機床的存儲器存儲起來，加工時從存儲器裏調出程序來進行加工。由於存儲器的容量受大小的限製，所以當程序大的時候可采用DNC方式進行加工，由於DNC加工時機床直接從控製（zhì）電腦讀取程序（也（yě）即是邊送邊做），所以不（bú）受存儲器的容量受大小的限製。