數控編程范文第1篇
摘 要：《數控編程與加工技術》是一門機械設計制造及自動化以及數控技術專業實踐性很強的核心課程。本文介紹了我?！稊悼鼐幊膛c加工技術》課程教學現狀，以及《數控編程與加工技術》課程一體化教學改革目及思路，闡述了《數控編程與加工技術》課程改革內容，探討了《數控編程與加工技術》理實一體化實施必要條件，為其他專業課程的一體化教學改革提供有益參考。
關鍵詞：數控編程與加工技術 理實一體化 教學改革
1 引言
新疆工程學院2012年由?？圃盒Ｉ秊楸究圃盒：?，確定了應用型本科的辦學方針，以培養應用型人才，隨著近些年的不斷完善，專業人才培養方案以及課程大綱逐漸以應用型人才培養為導向，逐漸培養了一批高水平的應用型人才以及關鍵技術領域應用型人才。
《數控編程與加工技術》是我校機電工程學院機制專業以及數控專業的一門專業核心課，實踐性較強的課程，《數控編程與加工技術》主要內容包括緒論、數控機床結構、數控編程與操作部分，這門課傳統的教學方式：理論講授與實訓操作。理論講授通常為40學時，在多媒體教室進行，實訓操作為3周60學時，在機房和實訓工廠進行，這種教學方式在存在理論和實踐脫節的情況，有些知識點與實際加工應用存在偏差，和工廠生產存在脫節，未能以應用型人才培養為目標，因此，我院這些年積極探索運用理實一體化這一新的教學理念對《數控編程與加工技術》課程進行項目課程改革?！稊悼鼐幊膛c加工技術》理實一體化改革勢在必行。
2 一體化教學改革目標及思路
2.1 《數控編程與加工技術》改革目標
本課程面向新疆工業企業所急需的高素質、技能型的工程技術應用人才，參考職業資格標準，與行業企業合作進行課程開發，遵循學生學習能力培養的基本規律，整合、優化教學內容，由簡到繁、由易到難、循序漸進地設計典型項目和學習任務，利用項目化教學的優勢，實現更高水平的“教、學、做”一體化[1]。在教學中以學生為中心、成果為導向、過程為抓手、項目為載體，使我們的學生能夠在有限的教學時間內學到更多的知識和技能理論知識與實踐操作，提高課堂效率，提升教學的有效性，最終形成項目化育人環境，達成應用型人才培養目標。
2.2 《數控編程與加工技術》改革思路
《數控編程與加工技術》課程重點應該培養學生的數控編程、數控加工工藝和數控機床操作的基本技能。它對學生的編程知識和實踐能力要求很高，傳統教學方法已不能滿足教學的需求。理實一體化就是理論與實踐的結合的教學方法。這種教學方式突破了以往理論環節與實踐環節相分離的情況，教學周期較短，教學環節比較集中，需要在充分了解人才培養方案和課程教學大綱的基礎上，對課程教學內容進行整理和優化，刪除較抽象和理論性強的內容，如數控軌跡控制原理，檢測裝置等，強化數控編程知識點，結合典型的數控加工零件，將相關的數控加工過程知識和編程指令整合到零件加工過程中，在教學環節中，強調充分發揮教師的主導作用，讓師生雙方邊教、邊學、邊做，全程構建素質和技能培養框架。在整個教學環節中，理論和實踐交替進行，沒有固定的先實后理或先理后實，而理中有實，實中有理。突出學生動手能力和專業技能的培養，充分調動和激發學生學習興趣的一種教學方法[2]。
3 《數控編程與加工技術》課程改革內容
3.1 課程內容體系改革
結合數控操作工國家職業標準，將《數控編程與加工技術》課程內容分解成數控車編程與加工以及數控銑編程與加工兩大模塊。數控車編程與加工模塊分為階梯軸加工、圓弧面軸加工、螺紋軸加工以及綜合應用加工;數控銑編程與加工模塊包括平面輪廓銑加工、型腔銑加工[3]。
以法蘭克系統數控車階梯軸加工項目為例。數控車階梯軸是數控車編程與加工的初級環節，也是重要環節，可以將本項目內容分解成3個任務。
任務1：車加工工藝知識（1學時）：本任務主要以理論講解為主，主要講解階梯軸的加工方法，走刀路線的設定、階梯軸主要尺寸計算、刀具的分類及選用、切削用量的設定等內容。
任務2：數控車編程基本知識（5學時）：本任務主要理論講解和軟件仿真練習為主;主要講解編程的基本知識、G01代碼以及G00代碼的格式以及應用;可以通過斯沃數控仿真軟件進行練習。
任務3：車床操作（4學時）：本任務由老師示范操作，學生分組進行操作。主要講解編寫階梯軸零件工藝卡（工序卡、刀具卡、程序單），以及數控車床對刀原理以及操作，由老師示范一次，學生進行分組練習。
通過理實一體化改革，減少了枯燥的理論學習，以實際加工應用進行講解，學生更容易理解掌握。
3.2 教學模式改革
為全面提高應用型本科專業課程教學質量， 適應社會崗位（ 群）的需要， 采用項目導向任務驅動的教學方式，課程內容按崗位職業能力要求對學生進行針對性培養，使學生在教學過程中獲得知識和職業技能[5]。
傳統的《數控編程與加工技術》課程教學模式為：理論40-48學時，實訓為60學時（三周），這種方式理論與實踐結合不夠緊密，學生學習效果不佳。目前該課程采用理實一體化方式，集中在4周時間內進行，上課時間放在其他課程理論教學后，不影響其他教學學時。課程各項目學時分配表如表l。
通過課時整合為4周，理論實踐相結合的方式，學生更容易掌握，學習效果顯著提升。
3.3 課程考核改革
傳統的數控編程與加工技術課程考核方式為：理論課中，理論成績占70%，平時成績占30%;實訓課中，實踐操作成績占70%，平時成績占30%;成績為兩門課程的成績，這種考試方式注重學生理論成績的掌握，對學生的實際操作考核不夠全面，為突出應用型人才培養的特點，以及參考國家職業技能證書的考核辦法，提出了新的考核方式：總成績為：理論考核占30%，平時成績占30%，實踐考核占40%。其中，實踐考核以學生的加工操作過程以及加工零件質量進行評定，實踐考核成績取5次過程性考核的平均分，以40%成績記入總成績。
4 理實一體化實施必要條件
4.1 建立數控一體化專用教室
要開展《數控編程與加工技術》項目一體化教學，就必須具備滿足理論教學、又滿足實訓教學的“一體化”教室[4]。理實一體化教室必須具備足夠數量的數控機床、裝有數控仿真軟件的電腦，以及多媒體黑板，只有完善的硬件設施，為學生更好地學習專業知識、掌握數控編程與加工技術專業知識創造了良好的教學環境[5]。
4.2 建設豐富的教學資源庫
要進行理實一體化教學，必須建立豐富的教學資源庫，設計符合我校學生學情的《數控編程與加工技術》課程項目模塊，編寫《數控編程與加工技術》項目化教學教案，制作項目化教學多媒體課件，編寫《數控編程與加工技術》項目化教學內容指導書，編寫《數控編程與加工技術》項目化教學理論試題題庫以及實踐測試題庫。
4.3 專業師資隊伍
教師的實際應用水平是課程改革效果的關鍵之一。應用型人才培養模式，教師不僅要傳遞理論知識，更應當培養學生的職業技能，因此，教師要掌握專業的理論知識，還應當具有一定的實踐水平和職業技能，通過理實一體化課程建設，全程參與課改方案的設計、論證、課程標準制定、工作頁編寫等工作，促進教師專業化成長，建設一支高水平的理實一體化教師隊伍。培養數控類課程相關教師專業技能水平，打造雙師型教師教學團隊[6]。
5 結束語
以上是筆者從事《數控編程與加工技術》課程教學中，對《數控編程與加工技術》課程教學改革的一些探索和思考，要真正達到應用型數控人才的培養目標，培養出高質量、高素質的從事一線生產、制造、服務與管理的應用型人才，就必須將理論與實踐結合起來，深入產、學、研結合，加強培養學生的實踐能力和創新能力，有效的教學改革，不但提高了應用型人才培養質量，也幫助企業節約了用人成本，同時為學生走向后期的工作崗位增加了信心。
基金項目：新疆工程學院校級教學改革立項項目-《數控技術》課程項目化教學研究與實踐（2021gcxyjg10）。
參考文獻：
[1]汪雨蓉.《數控機床編程與操作》課程思政教學研究與探索[J].現代農村科技，2021（10）：81-83.
[2]石從繼，周志鵬.智能制造背景下數控類課程教學改革探索[J].機械管理開發，2021，36（09）：306-307.
[3]楊書婕.基于OBE理念的數控技術專業基礎類課程教學實踐研究[J].黑龍江科學，2021，12（15）：72-73.
[4]顧榮.項目教學法在《數控銑床編程與加工》教學中的運用[J].內燃機與配件，2021（13）：250-251.
[5]陸海強.分析“理實一體化”教學法在數控銑教學中的實踐[J].現代職業教育，2021（25）：124-125.
[6]史紅燕.基于理虛實一體化的“數控加工編程與操作”教學改革研究[J].現代農機，2021（03）：96-97.
數控編程范文第2篇
摘要：在工業零件的機械加工中，孔加工應用的范圍較大?？准庸さ木戎苯雨P系到零件自身的質量，所以在孔加工中，應該詳細了解孔的用途以及相關設計要求，在保證加工質量的基礎上，可以通過工藝和技術的改進來提高孔的加工質量。文章首先闡述了數控銑削機床孔加工工藝，然后對孔加工的精度控制進行了分析，為促進數控機床孔加工工藝的改進和提升提供參考。
關鍵詞：數控機床;孔加工;加工工藝;精度
Key words： CNC machine tool;hole processing;processing technology;precision
0 引言
在機械設備組裝的過程中，大部分機械零件的連接基本都是需要機械孔進行固定和拼接。但是孔的用途不同，大小和形狀也有所不同，所以在加工時需要不同的加工工藝，加工精度的控制方式也不相同。數控銑削機床與普通機床在孔加工中雖然加工方法和加工工藝都比較相似，但是由于數控機床為自動化加工方式，所以在制定加工工藝時需要考慮到影響孔加工精度的因素，然后有針對性的制定改進措施。在實際加工中，工件的材料不同，孔的用途不同，所采用的加工方式和使用的工具都有很大的差異性，所以需要結合具體情況具體分析，切實保證孔加工質量。在數控銑削機床的孔加工過程中，需要設計出孔加工模塊，專門負責孔加工工藝，通過對刀具的管理能夠獨立完成孔系加工。數控銑削機床刀具的性能參數以及加工時的工序等，都會對孔加工的精度有所影響，所以在實際加工中，應該認真核對每個環節，切實保證孔加工質量，為促進我國機械制造業的進一步發展奠定良好的條件。
1 數控銑削機床孔加工工藝
1.1 數控銑削機床鉆孔加工工藝
鉆孔是孔加工中較為常見的加工工藝，在利用數控銑削機床進行孔加工的過程中，需要根據相應的設計標準來調整孔的深度和鉆頭的直徑。如果鉆孔的尺寸較大，選擇硬質合金扁鉆較為合適，在剛度上能夠達到加工要求。在鉆孔加工中通常會采用普通的標準麻花鉆，且一般不會設置鉆套進行方向引導。在鉆孔的過程中，麻花鉆很容易因為兩切削刃受力不均而發生鉆孔偏斜的現象。為了提高鉆孔加工精度，可以提高兩切削刃的刃磨精度，同時要保證兩切削刃的長度處于一致，頂角與鉆頭軸心線處于對稱的工作狀態。為了保證鉆孔加工的效率，可以對麻花鉆進行相應的處理，在鉆頭表面進行涂層處理，能夠顯著提升鉆頭的抗粘結性和耐磨損性，斷屑效果也會有所提升，降低軸向切削力，同時還可以延長鉆頭的使用壽命。如果鉆孔的直徑在20～60mm之間，可以選擇硬質合金淺孔鉆，在鉆桿的芯部設置冷卻通道，在前部設置排屑槽，鉆頭外緣處的刀片應該具有較強的耐磨性，鉆芯附近的刀片應該有較強的韌性，既能夠提高加工效率，又能夠保證加工精度，這種加工工藝在箱體類的鉆孔加工中應用較為廣泛[1]。
1.2 數控銑削機床鉸孔加工工藝
鉸孔加工主要是利用鉸刀切除工件孔壁上多余的金屬層，以此來提升孔加工的精度和孔表面的平滑度。因為鉸刀的刀齒數量較多，切削余量小，切削阻力小，導向性好，加工精度高，所以在鉆孔或擴孔完成后，對于提升孔壁的加工精度會較好的效果。鉸孔一般會采用數控銑削機床的浮動鉸刀進行加工，在鉸孔加工過程中所產生的誤差，大多是因為刀具安裝不精準以及刀桿的徑向跳動所致。但是浮動鉸刀在自動化加工狀態下，能夠自動完成誤差補償，刀桿會根據加工狀態不斷自我調整。為了保證鉸孔加工過程中的穩定性，一般會在鉸前孔口的位置設置倒角，這樣浮動鉸刀的定心會更加精準，誤差也會大大降低。為了保證鉸孔加工的效率和質量，要保證有適宜的鉸削余量，避免因為鉸削余量過大而增加刀齒的切削負荷，從而導致孔壁表面粗糙度增加，同時也會加劇鉸刀的磨損。而鉸削余量過小，則會影響到對上道工序殘留變形的糾正，鉸削精度無法達到預期的效果。為了避免鉸削時碎屑粘附刀刃，應該使用切削液沖洗掉碎屑，同時還能夠降低工件和鉸刀的溫度，防止熱變形[2]。
1.3 數控銑削機床鏜孔加工工藝
鏜孔加工一般是對已經預加工過的模具進行擴大孔的操作，其工藝特點是被加工的模具旋轉，然后刀具做進給運動。這種加工方式能夠保證孔的軸心與機床主軸軸心的一致性，從而提升加工的精度。鏜孔加工工藝相對較難，因為其不能在加工中調整下刀量，也不能靠調節數控機床按鈕來更改加工直徑，所以只能通過調整組織和全自動補償功能來控制加工精度。在鏜孔加工中，主要是采用懸臂加工的方式，所以在加工過程中要保證兩刃或者兩刃鏜刀頭對稱性良好，在加工時保證徑向切削力的平衡性，以此來降低孔加工中出現振動，提高孔加工精度[3]。
2 數控銑削機床孔加工精度控制
2.1 鉆孔加工精度控制
提高鉆孔加工精度。鉆孔加工是孔加工的第一道工序，會直接影響到孔加工的整體質量，同時作為下道工序開展的前提和基礎，數控銑削機床轉孔加工過程中需要注意刀具的選擇和加工流程的控制。在孔加工過程中，鉆孔加工作為首道工序，鉆孔加工精度會對孔加工整體質量帶來直接的影響，同時也是下道工序實施的基礎。因此在數控銑削機床孔加工時，需要合理選擇刀具，并控制好加工流程。在鉆孔加工作業時，宜選擇高速鋼鉆頭和硬質合金鉆頭，而且在具體安裝之前，還需要保證鉆頭的比直性。通常情況下工作人員宜在平面臺上平放鉆頭，并用手輕轉鉆頭，對鉆頭的具體情況進行觀察，判斷鉆頭的比直度，當鉆頭與平板接觸區域透光不均勻時，則表明鉆頭為彎鉆頭，不允許在鉆孔加工作業中進行處理。同時還要對鉆頭兩個主切削刃的對稱性進行分析，對著光舉起鉆頭，并對兩條主切削刃的長度進行觀察，需要重要關注棱邊交接處的高度。當高度不相等時，則應該修磨切削刃，確保兩主切削刃保持良好的對稱狀態，這樣對鉆出孔直徑的擴張區域具有較好的限制作用[4]。
2.2 提高鉸孔加工精度
鉸削是保證孔加工精度的重要階段，在鉸孔加工過程中，為了提高加工精度，主要可從控制主軸跳動和降低鉸刀誤差兩個方面入手。為了控制主軸跳動，在鉸孔加工前，需要用百分表檢測主軸的徑跳狀況，如果跳動頻率處于允許范圍內，則可進行孔加工，如果跳動頻率超過允許的范圍，則需對鉸刀進行修磨處理。在數控銑削機床主軸徑跳次數滿足孔加工要求后，則需要檢查鉸刀的誤差值，確保刀柄處的鉸刀中心定位精度，提高加工流暢的可靠性[5]。
2.3 合理安排數控走刀路線
利用數控銑削機床加工孔時，在具體機械運作路線方面要合理安排。通過定位加工位置，在鉆孔位置處做好加工機械的安裝工作，在具體加工孔時，通常會在孔底動作，返回后至起始工作平面后則需要快速退回至初始點。實際數控機床損傷編輯時具有相對固定的格式，但通常以對坐標位置確定編程為主，通過合理對加工孔的位置進行確定，并完成坐標值的編入工作，控制加工孔的深度和孔底作業時間，還要針對加工機械進給速度進行控制，合理設置運作循環次數。在具體進行孔加工作業時，在針對加工機械進給路線確定時，一般需要對最短路線和精確定位的平衡進行綜合考量，避免出現最短加工路線導致的反向間隙引入而對孔的位置精確度帶來不利影響。因此需要合理選擇與實際相切合的路線，這樣可以有效的實現對誤差的有效控制，進一步促進加工精確度的提升。而且在最短路線原則與精確定位之間發生沖突時，如果對精確度要求較高時，則需要將提高加工孔位置的精確度作為優先考慮的對象。針對加工效率具有較高要求的情況下，需要將選擇最短路線作為優先選擇，這樣可以減少加工時間[6]?？准庸ぢ肪€如圖1所示。
加工圖示孔系有圖1（a）、圖1（b）所示兩種進給路線，經過比較發現，圖1（a）所示路線最短，定位最快速，加工效率最高。
如圖2所示，鉆零件上的十個孔時有兩種路線：路線一為1→2→3→4→5→10→9→8→7→6;路線二為：1→2→3→4→51→2→3→4→5起點→6→7→8→9→10。按路線一鉆孔時，孔1～5的定位方向是從左到右，而孔10～6的定位方向是從右到左，上下兩排孔的定位方向相反，X向的反向間隙會使定位誤差增加，從而影響孔10～6的定位精度;按照路線二加工時，則孔1～10的定位方向一致，避免了反向間隙的引入。
在實際加工作業過程中，通常情況下操作平面（R平面）處于加工位置上方2～5mm處，初始平面位置一般處于加工位置上方50mm處。而且加工機械返回過程為了實現效率最高化，需要對返回平面進行確定。在具體選擇過程中還要對操作機械的工作環境進行綜合考慮，由于加工部位結構相對復雜，而且孔較多，因此要根據具體情況，確保退回過程中加工機械與被操作模具不會出現碰撞而導致工件損壞。在確保工作路線安全的同時，還要盡可能的減少空行時間。
如圖3（a）加工單孔的路線。刀具先從初始平面快速移動到參考平面（R平面），然后工作進給加工孔，后快速退回到初始平面。如圖3（b）所示：在加工多孔時的路線。刀具快速移動到參考平面（R面），然后工作進給加工孔，后快速退回到參考平面，再橫向移動去加工下一個孔，直到最后一個孔加工完成刀具快速退回到初始平面。
孔加工時通常要考慮刀具導入量和超越量，如圖4所示。兼顧考慮加工精度和加工效率，加工已加工平面時導入量（ΔZ1）一般取3～5mm;加工毛坯表面時，一般取5～8mm;攻螺紋時導入量要取得大些，一般取5～10mm?？准庸こ搅浚é2）一般在加工瞳孔時使用，即加工結束時刀尖超過孔底的距離。鉆通孔時，超越量一般取Zp+（1～3mm）（Zp為鉆尖高度，通常取鉆頭直徑的30%左右）;絞通孔時，超越量一般取3～5mm;鏜通孔時，超越量一般取1～3mm;攻螺紋時，超越量一般取5～8mm。
2.4 其他控制方式
在數控銑削機床的孔加工中，因為是自動化加工方式，所以可以采用智能化的方式來提高加工精度，比如自動補償技術，通過程序設置等方式都可以進行動態調整。此外，還應該加強對機床和刀具的日常維護和保養，減少或者避免因為機械誤差而影響到加工精度。
3 結語
對于機械零部件的孔加工，利用數控銑削機床加工的頻率較高，因為加工效率高，加工質量好，所以孔加工的精度相對較高。但是由于工件的選材不同，用途不同，所以在實際加工中，會受到各種因素的影響而降低加工精度?？准庸ぞ戎苯記Q定了零件的質量，對于我國工業的發展也會產生一定的影響。利用數控銑削機床進行孔加工的過程中，可以總結出影響加工精度的因素，然后在工藝和刀具等方面進行改進，不斷提升加工水平。
參考文獻：
[1]高波，薛浩，田曉光.數控銑床關于孔加工的研究分析[J].數字技術與應用，2019，37（04）：3-4.
[2]尚佳策，衛煒，黃斌達，趙一鳴，仲慶龍.基于加工特征的舵機殼體孔系特征數控加工編程技術[J].組合機床與自動化加工技術，2020（07）：93-97，101.
[3]唱曉東，陶華萍，傅煜.薄壁鋼機匣精密孔系的加工工藝改進[J].機械工程與自動化，2020（05）：123-125.
[4]蘇慶雙，趙孟利，付仕，李超，徐兆江.五軸數控機床叉形件孔加工優化及CATIA實現途徑[J].精密制造與自動化，2020（03）：53-57，64.
[5]孫義婷，王玉琳.叉車電液控制閥孔加工機床的數控化再制造[J].現代制造工程，2020（03）：142-146.
[6]趙小亮，凌宏.五軸聯動數控機床NAS試件的孔位置精度超差研究[J].科技與創新，2019（20）：26-28.
數控編程范文第3篇
計算機輔助設計 (CAD) 是人和計算機相結合、各盡所長的新型設計方法。包括分析和綜合兩方面的內容。
計算機輔助制造 (CAM) 是數控 (NC) 技術發展的必然需求, 它為解決復雜曲面加工編程問題提供了非常有效的途徑, 它是利用CAD產生的幾何模型, 借助于相關的程序自動生成用于控制數控機床進行加工的數控程序。CAM的應用取代了傳統手工編程方法, 提高了編程的精度和效率。
CAD與CAM的有機集成而形成的CAD/CAM系統, 整個設計和制造過程中通過數據共享來使用公用數據庫中的數據, 既提高了工作效率, 又降低了出錯的可能性。
2 圖形交互式自動編程的步驟
2.1 零件的幾何建模
對于基于圖紙以及型面特征點測量數據的復雜形狀零件數控編程, 其首要環節是建立被加工零件的幾何模型。
2.2 加工方案與加工參數的合理選擇
數控加工的效率與質量有賴于加工方案與加工參數的合理選擇, 其中刀具、刀軸控制方式、走刀路線和進給速度的優化選擇是滿足加工要求、機床正常運行和延長刀具壽命的前提。
2.3 刀具軌跡生成
刀具軌跡生成是復雜形狀零件數控加工中最重要的內容, 能否生成有效的刀具軌跡直接決定了加工的可能性、質量與效率。刀具軌跡生成的首要目標是使所生成的刀具軌跡能滿足無干涉、無碰撞、軌跡光滑、切削負荷光滑并滿足要求、代碼質量高。同時, 刀具軌跡生成還應滿足通用性好、穩定性好、編程效率高、代碼量小等條件。
2.4 數控加工仿真
由于零件形狀的復雜多變以及加工環境的復雜性, 要確保所生成的加工程序不存在任何問題十分困難, 其中最主要的是加工過程中的過切與欠切、機床各部件之間的干涉碰撞等。對于高速加工, 這些問題常常是致命的。因此, 實際加工前采取一定的措施對加工程序進行檢驗并修正是十分必要的。數控加工仿真通過軟件模擬加工環境、刀具路徑與材料切除過程來檢驗并優化加工程序, 具有柔性好、成本低、效率高且安全可靠等特點, 是提高編程效率與質量的重要措施。
2.5 后置處理
后置處理是數控加工編程技術的一個重要內容, 它將通用前置處理生成的刀位數據轉換成適合于具體機床數據的數控加工程序。其技術內容包括機床運動學建模與求解、機床結構誤差補償、機床運動非線性誤差校核修正、機床運動的平穩性校核修正、進給速度校核修正及代碼轉換等。因此后置處理對于保證加工質量、效率與機床可靠運行具有重要作用。
3 典型的CAD/CAM軟件
3.1 Master CAM軟件
Master CAM軟件是美國CNC Software INC研發的基于PC平臺的CAD/CAM系統, 其銷售量高居全球第一。這是專為復雜外形及曲面加工所設計的最經濟有效的CAD/CAM工具軟件, 它在造型功能、加工功能、仿真模擬、顯示屏幕以及數據接口等領域均有上乘表現, 包括美國在內的各工業大國皆一致采用此系統, 作為設計、加工制造的標準。它可以幫助用戶輕松構建2D或3D圖形, 并可以通過設置刀具路徑及參數來加工出用戶需要的成品。它所構建的圖形全部適用于Master CAM中的兩軸至五軸銑削模塊、車銑復合加工模塊以及線切割等模塊, 也可以與其他的CAD軟件的輸出圖形兼容, 例如DXF、IGES、STL、STA文件等。Master CAM不僅提供可靠與精確的刀具路徑, 更讓NC程序設計師可以輕而易舉地設計出最具效率的加工程序。
此工具軟件具有下列幾個特點:提供可靠與精確的刀具路徑;可以直接在曲面及實體上加工;提供多樣加工方式;提供完整的刀具庫及加工參數數據庫;擁有多種后置處理功能, 適合用來生成適用的NC程序。
3.2 Pro/ENGINEER軟件
Pro/ENGINEER自從1988年問世以來, 已發展成為當今世界最普及的三維CAD/CAM系統之一, 廣泛應用于電子、機械、模具、工業設計、汽車、航空航天、家電和玩具等各行各業。Pro/ENGINEER是一個全方位的三維產品設計開發軟件, 集成了零件設計、產品裝配、模具開發、數控加工、鈑金件設計、鑄造件設計、造型設計、逆向工程、自動測量、機構仿真、應力分析和產品數據庫管理等多種功能。
3.3 UG軟件
UG是UNIGRAPHIC的簡稱, 它起源于美國麥道飛機公司, 以CAD/CAM一體化而著稱, 可以支持不同的硬件平臺。它由CAD、CAE、仿真、質量保證、開發工具、軟件接口、CAM及鈑金加工等部分組成。該軟件已廣泛應用于機械、模具、汽車及航空領域, 它常用于注射模、鈑金成形模及沖模設計與制造上。
CAD部分:包含特征造型 (Feature Modeling) 、曲線 (Curve) 、草圖 (Sketch) 、自由成形特征及曲面 (Free Form Feature) 、繪圖 (Drafting) 、裝配 (Assembly) 、鈑金 (Sheet Metal) 等模塊。在此部分可以進行3D線框造型、3D實體造型、2D工程繪圖、工程裝配及檢驗、鈑金設計等。
CAM部分:包含一般加工 (Point-To-Point) 、NC銑削加工 (Planer-Mill、Cavity Mill、Fixed-Mill等) 、NC車削加工 (Lathe-Rough、Lathe-Thread、Lathe-Drill等) 、線切割 (Wire-EDM) 等模塊。在此部分根據CAD生成的模型或從外部輸入的CAD模型, 選擇相應的加工方法、刀具、工藝參數等, 生成加工刀具位置源文件 (CLSF) , 再經過后置處理成對應機床的加工程序即可使用。
CAE部分:包含有限元分析、機構分析等模塊。在此部分能夠對各種不同的設計方案進行快速的工作模擬, 進行結構解析和運動特性解析, 預測產品性能及功能。
3.4 CAXA系列軟件
CAXA是北京航空航天大學海爾軟件有限公司面向我國工業界推出的全中文界面的, 包括數控加工、工程繪圖、注射模設計、注塑工藝分析、數控機床機床通信等一系列CAD/CAM/CAE軟件的品牌名稱。主要包括以下幾種。
CAXA制造工程師 (CAXA-ME) :面向加工中心的CAM軟件, 該軟件具有強大的造型功能, 可快速建立復雜的三維模型, 具有靈活多樣的加工方式?？焖偕杉庸ぼ壽E。通用后置處理適用于各種數控系統。支持三坐標測量機, 具有數控代碼反讀和真實感仿真功能。
CAXA注射模具設計 (CAXA-IMD) :注射模專業CAD軟件。該軟件提供注射模標準模架和零件庫, 以及塑料、模具材料和注射機等的設計參數庫?？呻S時查詢、檢索;并能自動換算型腔尺寸, 對模具進行各種計算。
CAXA注射工藝設計 (CAXA-IPD) :是與美國C-MOLD公司合作開發的面向注塑行業的CAE軟件。采用國際CAE技術, 通過科學的分析方法和簡便操作, 可預測注塑工藝過程, 確定優化的注塑工藝參數, 達到優化設計的目的。
CAXA線切割 (CAXA-WEDM) :數控線切割機床的CAM軟件, 可以交互式繪制需切割的圖形, 自動生成帶有復雜形狀輪廓的兩軸線切割加工軌跡。輸出3B或G代碼, 支持快、慢走絲線切割機床的編程加工。
4 CAD/CAM數控編程系統的功能使用方法及應用過程
4.1 熟悉系統的功能與使用方法
1) 了解系統的功能框架。對于CAD/CAM數控系統首先應了解其總體功能框架, 包括造型設計、二維工程繪圖、裝配、模具設計、制造等功能模塊, 以及每一個功能模塊所包含的內容, 特別應關注造型設計中的草圖設計、曲面設計、實體造型以及特征造型的功能, 因為這些是數控加工編程的基礎。
2) 了解系統的編程能力。對于一個數控編程系統, 應了解其編程能力的編程能力。
3) 熟悉系統的用戶界面及輸入方式。系統是在圖形交互方式下工作, 還是在命令交互方式下工作;系統是否具備批處理能力等。
4) 了解系統的文件管理方式。對于一個零件的編程, 最終要得到的是能在指定的數控機床上完成該零件加工的正確的數控程序, 該程序是以文件形式存在的。在實際編程時, 往往還要構造一些中間文件, 如零件模型 (或加工單元) 文件、工作過程文件 (日志文件) 、幾何元素 (曲線、曲面) 文件、刀具文件、刀位文件、數控機床數據文件等, 應該熟悉系統對這些文件的管理方式及它們之間的關系。
4.2 分析加工零件
1) 分析待加工表面。一般來說, 在一次加工中, 只需對加工零件的部分表面進行加工。這一步驟的內容是:確定待加工表面及其約束面, 并對其幾何定義進行分析, 必要的時候需對原始數據進行一定的預處理, 要求所有幾何元素的定義具有唯一性。
2) 確定加工方法。根據零件毛坯形狀以及待加工表面及其約束面的幾何形態, 并根據現有機床設備條件, 確定零件的加工方法及所需的機床設備和工夾量具。
3) 確定編程原點及編程坐標系。一般根據零件的基準面 (或孔) 的位置以及待加工表面在毛坯上選擇一個合適的編程原點及編程坐標系 (也稱為工件坐標系) 。
4.3 對待加工表面及其約束面進行幾何造型
這是上機編程的第一步。對于CAD/CAM數控編程系統來說, 一般可根據幾何元素的定義方式, 在前面零件分析的基礎上, 對加工表面及其約束面進行幾何造型。
4.4 選擇合理的刀具
一般來說, 可根據加工方法和加工表面及其約束面的幾何形態選擇合適的刀具類型及刀具尺寸。但對于有的復雜曲面零件, 則需要對加工表面及其約束面的幾何形態進行數值計算, 根據計算結果才能確定刀具類型和刀具尺寸。這是因為, 對于一些復雜曲面零件的加工, 希望所選擇的刀具加工效率高, 同時又希望所選擇的刀具符合加工表面的要求, 且不與非加工表面發生干涉或碰撞。由于在某些情況下, 加工表面及其約束面的幾何形態數值計算很困難, 只能根據經驗和直覺選擇刀具, 這時, 便不能保證所選擇的刀具一定是合理的, 在刀具軌跡生成之后, 需要進行一定的刀位驗證。
4.5 刀具軌跡生成及刀具軌跡編輯
對于CAD/CAM數控編程系統來說, 一般可在所定義加工表面及其約束面 (或加工單元) 上確定其外法向矢量方向, 并選擇一種走刀方式, 根據所選擇的刀具 (或定義的刀具) 和加工參數, 系統將自動生成所需的刀具軌跡。所要求的加工參數包括:安全平面、主軸轉速、進給速度、線性逼近誤差、刀具軌跡間的殘留高度、切削深度、加工余量、進刀段長度及遲刀段長度等。當然, 對于某一加工方式來說, 只要求部分加工參數。一般來說, 數控編程系統對所要求的加工參數都有一個缺省值。刀具軌跡生成以后, 如果系統具備刀具軌跡顯示及交互編輯功能, 則可以將刀具軌跡顯示出來。如果有不太合適的地方, 可以在人工交互方式下對刀具軌跡進行適當的編輯與修改。刀具軌跡計算的結果存放在刀位文件 (.cls) 之中。
4.6 刀位驗證
如果系統具有刀位驗證的能力, 對可能過切、干涉與碰撞的刀位點, 采用系統提供的刀位驗證手段進行檢驗。
值得說明的是, 刀位驗證大量用到曲面求交算法, 計算時間比較長, 最好是在批處理方式下進行, 檢驗結果存放在刀位驗證文件之中, 供分析和圖形顯示用。
4.7 后置處理
根據所選用的數控系統, 調用其數控系統特性文件, 運行數控編程系統提供的后置處理系統, 將刀位文件轉換成數控加工程序。
摘要：CAM編程是當前最先進的數控加工編程方法, 它利用計算機以人機交互圖形方式完成零件幾何形狀計算機化、軌跡生成與加工仿真到數控程序生成全過程, 操作過程形象生動, 效率高、出錯幾率低。而且還可以通過軟件的數據接口共享已有的CAD設計結果, 實現CAD/CAM集成一體化, 實現無圖紙設計制造。
關鍵詞：計算機輔助,CAD/CAM,數控編程
參考文獻
[1] 趙國增.機械CADCAM.機械工業出版社, 2008.
[2] 龐恩泉.CAD/CAM數控編程技術一體化教程.山東大學出版社, 2009.
數控編程范文第4篇
1 宏程序簡介
隨著數控技術的發展, 現在先進的數控系統不僅向用戶編程提供了一般的準備功能和輔助功能, 而且為編程提供了擴展數控功能的手段, 宏程序的出現為此類圖形的編程提供了很好的解決辦法。把用某一組命令構成的功能像子程序一樣存儲在存儲器中, 將存儲的功能用某一個命令代表, 只根據寫入的代表命令就能執行其功能。把存儲的一組命令叫用戶宏程序主體, 把代表命令叫用戶宏程序命令。也可省略用戶宏程序主體而簡稱宏程序。用戶宏程序由于使用變量、算術和邏輯運算及條件轉移, 使得編制相同加工操作的程序更方便, 更容易, 可將相同加工操作編為通用程序, 使用時加工程序可用一條簡單指令調出用戶宏程序, 和調用子程序完全一樣。用戶宏程序的最大特點是在用戶宏程序主體中, 可以進行變量問題的運算。用宏命令可以給變量設定實際值。
2 宏程序運用實例
宏程序用公式來加工零件, 若沒有現成公式就用數學方法擬合成經驗公式。如果不運用宏程序, 需要逐點算出曲線上的點, 然后慢慢來用直線逼近, 如果是個光潔度要求很高的工件, 就要計算很多的點。應用宏程序則只要把公式輸入到系統中, 給出Z坐標和步長值, 就能自動算出X坐標并進行切削加工。
2.1 有數學公式的圖形
例1.如圖1所示, 橢圓方程為:
毛坯為φ32×100, 刀具:外圓車刀 (kr′=300) 。
橢圓部分的加工程序為:
G90G90G54G40;
M03S600T0101;
G01X#1Z#2;
G00X40Z2M8;
G01X0F60;
Z0;
WHILE[#2GE0]D01;
2.2 無數學公式的圖形
如圖2所示, 該曲線方程未知, 只是標注了10個點的坐標 (坐標值略) , 如果用直線指令編程, 加工出來的曲線不光順, 有明顯折點。如果加工要求表面很高的工件, 則需要插補計算非常多的點, 工作量過大且效果不好;應用宏程序則工作量大幅減少, 加工出來的曲線光順、表面光潔。
步驟1.用最小二乘法擬合得到經驗公式:
步驟2.編程 (程序略)
#150= (6 0-3 1.5) /2=1 6 (最大切深量)
#1 03= (初值為5 0, 終值為-50, 步距值為0.5, 控制Z向坐標) ;
#106=#150+2*#105 (刀尖點的X值) ;
#107=#103-50 (刀尖點的Z值, 編程原點與工件原點) 。
3 結語
宏程序編程, 介于手工編程與圖形交互式自動編程之間, 應用靈活, 形式自由, 具備了計算機高級語言的表達式, 邏輯運算及類似的程序流程, 使加工程序簡練易懂, 實現普通編程難以實現的功能。
摘要：對于數控車削中的一些曲線輪廓編程, 不能使用G代碼或者編程異常復雜, 可以使用宏程序編程。本文通過典型實例探討了一些非圓曲線輪廓使用宏程序編程的方法和技巧。
關鍵詞：數控車削,編程,宏程序
參考文獻
[1] 袁鋒.全國數控大賽試題精選[M].北京:機械工業出版社, 2005.
數控編程范文第5篇
PMC的編碼編程方法就是, 兩個信號組合用一位輸出來表示, 四個信號用兩位輸出來編碼表示, 八個信號用三位輸出來編碼表示, 以此類推。例如異或門功能實現, 兩個信號用一個輸出來表示, 低電平, 我們編程用常閉信號, 高電平, 我們用常開信號, 怎樣來實現這異或功能, 就來尋找表格中輸出有高電平項, 來編寫梯形圖。如圖1所示, 這樣編碼方式很容易書寫梯形圖。
一、FANUC數控系統工作模式G代碼
FANUC數控系統采用G43中位5位來進行編碼, 如表1所示。這里有7種工作模式, FANUC數控系統用了5位編寫7種工作代碼, 例如編輯工作模式是00011, FANUC數控系統只要查到G43寄存器G43.7, G43.5, G43.2, G43.1, G43.0對應是00011, 系統就處于編輯狀態。G43.0這位梯形圖如何編寫, 選出G43.0輸出高電平項, 與工作模式切換一起完成梯形圖。如圖2所示。其它位的編碼可以按G43.0方式編寫。
二、梯形圖編寫解碼
數控機床工作模式常用轉換開關, 8種工作模式以內, 常用3位格雷碼轉換開關, 出來是一個3位格雷碼, 如何完成格雷碼解碼成對應模式梯形圖編程, 輸入是高電平用常開觸點, 輸入是低電平用常閉觸點, 找出工作模式R1.0是高電平選項, 編寫梯形圖如圖4所示。其它工作模式解碼PMC編寫可參照工作模式R1.0編程。
數控機床PMC常常處于這種功能框圖編碼, 解碼編寫梯形圖, 編碼是把輸入信號并起來, 解碼是把輸入信號串起來, 只要掌握這種編寫規律, 編寫梯形圖時就輕而易舉。
摘要：數控機床操作模式不會超過8種模式, 如何讓系統知道處于何種工作狀況, PMC是如何進行編程, 使機床處于當前需要工作狀態。這里介紹工作模式PMC編程處理的。
關鍵詞：編碼,解碼,格雷碼,二進制碼
參考文獻
[1] 楊學智, 楊繪弘, 胡任祥.基于主軸電機電流檢測的數控機床保護系統研究[J].黑龍江科學, 2018, 9 (18) :52-53.
[2] 徐海, 徐慶波.基于工業以太網的數控機床監控方法研究[J].機床與液壓, 2018, 46 (14) :123-127.