數控車床編程技術精選(九篇)

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第1篇：數控車床編程技術范文

關鍵詞：數控車床編程；數控加工；編程技巧；編程原點；編程路徑

中圖分類號：TG659文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）05-0040-02

我國是制造業大國，在新一輪的國際產業結構變革中，我國正逐步成為全球制造業的重要基地之一。數控車床由于具有高效率、高精度和高柔性的特點，在機械制造業中得到日益廣泛的應用，成為目前應用最廣泛的數控機床之一。但是，要充分發揮數控車床的作用，關鍵是編程，即根據不同的零件的特點和精度要求，編制合理、高效的加工程序。下面筆者以西門子802S系統為例，就如何編制合理高效的加工程序進行探討。

一、選擇好編程原點

數控車削編程時，選擇編程原點要盡量滿足程序編制簡單，尺寸換算少，引起的加工誤差小等條件。為了提高零件加工精度，方便計算和編程，在編程時通常將程序原點設定在工件軸線與工件前端面（用的場合最多）、后端面（一般在掉頭裝夾加工時采用）、卡爪前端面的交點上（在增量編程時可采用），盡量使編程基準（工藝基準）與設計、裝配基準重合（見圖1）。值得注意的是，編程原點通常采取G158偏移縱坐標得到，橫坐標一般不偏移，但是在一些特殊情況下可以將編程原點沿橫坐標方向進行適當的偏移，以滿足加工的需要。例如，在加工非圓曲線或大深度圓弧不能利用毛坯切削循環時，可以采用將X軸方向編程原點偏移適當距離結合條件跳轉，可以方便地進行加工。

二、選擇好進給路線

進給路線是刀具在整個加工過程中從對刀點開始，直到結束加工程序后退刀返回該點所經過的路徑（見圖2）。進給路徑也是編程的路徑，是程序編制的重要依據。選擇好進給路線對于數控加工的效率、表面質量以及加工精度都是很重要的。

我在選擇進給路線時主要考慮以下幾個方面：

1．盡量縮短進給路線，提高加工效率。（1）選好循環起點。在循環加工中，根據工件的實際加工情況，將循環起刀點與對刀點（或換刀點）分離，在確保安全和滿足換刀需要的前提條件下，使起刀點盡量靠近工件，減少空走刀行程，縮短進給路線，節省在加工過程中的執行時間；（2）設置好切削循環的參數。例如在西門子802s系統中，使用循環LCYC95時，毛坯余量較大，在兼顧被加工零件的剛性及加工工藝性等要求下，應把循環加工參數R108（切削深度）值設大一些。又如在循環LCYC97中，可以把參數R113（粗切削次數）數值設置小一些。這些都可以減少循環次數、縮短的進給路線，提高生產效率、降低刀具磨損。

2．精加工表面盡量一次連續加工完成。為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，在安排可以一刀或多刀進行的精加工工序時，其零件的最終輪廓應由最后一刀連續加工而成。這時，加工刀具的進退刀位置要考慮妥當，盡量不要在連續的輪廓中安排切人和切出或換刀及停頓，以免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連接輪廓上產生表面劃傷。例如，在圖3所示的φ28圓柱中間有一段凹圓弧R55，由于在西門子802S系統中，毛坯循環不能加工同一段圓柱中間的圓弧，因此，通常是精加工圓柱之后再加工圓弧，這樣，容易在連接處產生刀痕。如果在圓柱的毛坯切削循環時，只采取粗加工，然后在粗加工完圓弧后，圓柱和圓弧表面連續走刀一次精加工完成，就可以保證加工表面質量。

3．保證加工過程的安全性。保證加工過程的安全性，就是要避免刀具與工件相撞、避免刀具與非加工面的干涉。（1）G0指令切忌不可進給到毛坯輪廓尺寸以內，例如，零件毛坯尺寸為φ50×70，則不要用G0X30Z-40這樣的程序段。否則，要產生嚴重的撞刀情形，甚至會損壞車床刀架和進給絲杠；（2）加工溝槽或內孔以及深度圓弧時盡量避免斜線快進和快退。例如加工溝槽時，盡量避免G0X50Z-30這樣的斜線進給的程序段?？梢愿某蒅0X50（沿橫坐標方向快速進給）和G0Z-30（沿縱坐標方向快速進給）兩個程序段。即“G0”指令在快進和退刀（尤其是退刀）時盡量避免“X、Z”同時移動使用，否則容易撞刀和產生干涉；（3）弄清當前工序的毛坯尺寸，在加工過程中，有時容易犯這樣的錯誤，即按零件最終尺寸來編制中間工序的程序，導致進刀或退刀時撞工件。例如，零件某一段的設計尺寸是φ30×70，而中間工序尺寸是φ50×70，如按照最終尺寸即設計尺寸來進給G0X35Z-20，就會產生撞刀，所以在編程時，要時時弄清當前工序的毛坯尺寸。

三、選擇適合的圓弧的加工方法

較淺的圓弧可以一次走刀車削完成，深度圓弧是指凹圓弧的深度較大和凸圓弧的高度較高，這樣在加工時，一次切削掉加工余量則切深（背吃刀量）過大，應采取多次切削的加工方法。為了簡化程序，通常采用條件跳轉的加工方法。例如，深凹圓弧通常采取等玄長加工和等半徑的加工方式。高凸圓弧通常采取仿形法或逼近法的加工方式。在這里，我根據自己在加工過程中的實踐經驗，介紹一種對凹圓弧和凸圓弧都適應的加工方法――G158X坐標原點偏移方法，簡單適應。G158X坐標原點偏移法是讓刀具從工件實際的輪廓外，以平行該輪廓的加工方式多次走刀，逐漸逼近工件實際輪廓，最后精加工時用G158指令取消X坐標軸零點偏移，按工件實際輪廓走刀（這種方法同樣也適用橢圓等非圓曲線加工）。采取這種方法加工圓弧，要與條件跳轉結合使用。例如，對圖4中R10的圓弧面（球面）進行編程。假設毛坯直徑φ45，部分程序段如下：

主程序：

T1M3S600F60

G0X47Z2

R10=18.5

MA1：G158X=R10

AA1

R10=R10-2

IF R10＞＝0.5 GOTOB MA1

G0X50Z100

M5

M0

M3S800F40

G158

G0X25Z2

AA1

G0X50Z100

M5

M2

子程序AA1.SPF：

G1X0Z0

G3X3.6Z-18.66CR=10

G2X40Z-65CR=64.40

G1X40Z-70

M17

四、用好循環和子程序

大余量盡量采用毛坯循環加工和子程序來完成加工，這樣可以化繁為簡，簡化編程。例如，在工件中含有圓

柱、圓弧、寬溝槽、螺紋以及橢圓表面，一般首先采取毛坯循環LCYC95加工單調遞增的圓柱和圓弧表面，然后利用切槽循環LCYC93加工溝槽，再利用螺紋切削循環LCYC97加工螺紋，橢圓曲線不能利用循環加工，要另外編寫子程序來加工。采取循環和子程序可以大大簡化復雜零件的編程，縮短程序段，減少出錯幾率。

在實際的生產操作中，經常會碰到某一固定的加工操作重復出現（如圖5所示）?？梢园堰@部分操作編寫成子程序，事先存入到存儲器中，根據需要隨時調用，使程序編寫變得簡單、快捷。對那些圖形一樣、尺寸不同或工藝路徑一樣，只是位置數據不同的系列零件的編程，可以采用變量編程，減少乃至免除編程時進行煩瑣的數值計算，精簡程序量。

通過以上分析可知，我們在編程中掌握一定的編程技巧，不但可以加工出符合圖紙要求的合格工件，而且能使數控車床能安全、高效地工作，充分發揮了數控車床的作用。數控編程的理論知識關鍵要在實踐加工過程中去理解和檢驗，這次提出以上幾點體會，肯定存在不足之處，希望能起到拋磚引玉的效果。

參考文獻

[1]宋放之．數控工藝培訓教程[M]．清華大學出版社，2003，（8）．

[2]鄒新宇．數控編程[M]．清華大學出版社．

第2篇：數控車床編程技術范文

關鍵詞： 數控車床編程教學 切入點 手工編程

數控車削加工是數控加工中應用最廣泛、最基本的加工方法之一。它主要通過程序控制自動完成內外圓柱面、圓錐面、弧面、螺紋等工序的切削加工。數控車床編程是數控車削加工的基礎和重要步驟，程序的優劣決定了零件加工質量的高低。根據零件的復雜程度，數控車床編程分為手工編程和自動編程，手工編程是自動編程的基礎，自動編程中許多核心經驗都來自手工編程，掌握手工編程技術對掌握CAM軟件的使用方法、正確使用數控設備、理解自動編程設計原理具有重要意義。本文以手工編程為例，探討數控車床編程教學的切入點。

一、從狠抓普通車床技能訓練切入，為數控車床編程教學打好基礎。

對初學者來說，普通車床的操作更直接，感受更直觀。第一學年，我們按1：1的比例安排普通車床加工工藝與普通車床操作技能訓練課程，使學生全面、系統地了解、學習普通車床的結構、規格、性能；掌握刀具的分類、幾何角度、刃磨方法；牢記切削用量的含義及選擇原則；熟練掌握內外圓柱面、圓錐面、弧面、螺紋的加工方法及刀具的運動軌跡；根據零件圖，會制定零件的加工工藝……另外，在普通車床加工中，若出現不正常現象，則可以采取措施，避免出現不良后果。通過系統學習，學生熟悉了車削加工的全過程，為數控車床編程教學打下了堅實的基礎。

二、以“必需、夠用”為原則切入，整合教學內容，提高教學效率。

沒有門檻的中等職業教育，生源特點是：總體入學成績下降，大多數學生初中階段的文化基礎差，接受能力、分析能力、思維能力偏低，惰性、厭學心理嚴重，一旦學習上遇到困難，就會因自卑而放棄。針對這些特點，我們在教學內容的組織、教學環節的設置上狠下工夫，本著“必須、夠用”的原則，刪繁就簡，以就業為導向，從實際出發，因材施教，將每個知識點的教學重點放在“是什么”，“怎么用”上，引學生入門，助學生進步。

1.利用視覺沖擊，激發學生的好奇心。

絕大多數學生沒有接觸過數控車床，不知道什么叫“數控”，對數控編程、數控加工有神秘感。在學習初，我們組織學生觀看數控加工錄像，安排學生去車間參觀，將他們在普通車床上加工過的零件置于數控車床，重新編程加工，通過這種視覺沖擊，激發他們的好奇心與求知欲。

2.從學生熟悉的內容切入。

在課堂上，展示學生在普通車床上加工的零件，要求學生對照圖紙，回憶該零件的加工過程，制定該零件的加工工藝，告訴學生，將該零件的加工路線，包括每一個工步，如進刀、切削、退刀、回刀，用相應的指令代碼及規定的指令格式寫出來，這個過程就是編程。以這種方式引出數控編程的概念及數控編程的步驟，學生易于理解，樂于接受。

3.以“點”帶“面”。

不同的數控系統，指令代碼的含義、指令格式、編程方法不同，教學中，以應用較廣泛的一種系統如FANUC系統為主，向學生講清編程指令的含義、應用范圍，當學生掌握該系統的編程方法，能應用該系統指令自如編寫零件的加工程序后，再逐步向其他系統擴展，并作橫向對比，這樣，學生可掌握每個系統的編程特點，不易混淆。

4.重點講解基礎指令。

數控指令是程序構成的基本單元，也是數控車床操作的主要對象。數控車床加工的零件，不管形狀多么復雜，刀具的運動軌跡可歸納為兩類：一類是直線運動（G01），一類是弧線運動（G02/G03）。只要學生掌握了這三個指令的格式、參數代碼的含義、應用特點、編程方法、編程注意事項，其他指令如G32、G90、G92、G71、G73、G76等學習起來就較為容易。因此，我們將數控編程教學重點放在這三個指令的教學上，循序漸進，引導學生理解指令的作用是什么，指令怎么用，達到學懂、會用的目的。

三、從數控加工仿真軟件切入，實現“教、學、做”一體化教學。

數控編程有很強的操作性，要求有大量的實際操作輔助教學，增強學生的感性認識。學校購置的設備數量有限，每個學生上機操作的機會不多。因此，我們利用仿真軟件實現每個學生上機操作的愿望。

仿真軟件是在計算機上模擬仿真數控車床操作、工件加工、工件測量等動態數控加工全過程，使學生掌握數控車床的基本操作方法，感受機床的運行特性，為實際操作奠定堅實的基礎。

1.“教、做”一體化。

仿真軟件提供了與實際數控機床完全相同的操作面板、按鍵功能、屏幕顯示。授課時，通過投影儀將仿真數控機床投影到大屏幕上，教師利用仿真軟件邊講理論邊演示，如回零、工作方式的選擇、程序的編輯與修改、對刀、補償設定、輸入輸出操作，使學生有身臨其境的感覺，這樣，把枯燥的理論知識落實在機床操作中，老師講一段操作一下機床，學生看得逼真，理解得透徹，學習興趣漸濃。

2.“學、做”一體化。

仿真軟件實現了數控機床手工編程的過程模擬和加工過程的圖形模擬。首先，學生可將自己編寫的程序輸入仿真車床，檢驗程序是否正確，刀具的運動軌跡是否合理，及時發現問題，不斷調試加工程序，補償超差尺寸，直觀感受數控加工的過程與結果。其次，改變紙質作業的傳統模式，要求課堂練習、課后作業均用仿真軟件完成，最大限度地滿足學生的動手欲望。

第3篇：數控車床編程技術范文

Abstract: The NC program is the information carrier making the design into reality. It's also control the machine's cutting action directly and it is the key of numerical processing. As the rapid development of computer technology, computer numerical control and CAD/CAM software update day by day. The performance of them is more perfect and the function is more powerful. They're also the development direction of machine-building industry. But the application level of numerical control technology and CAD / CAM technology in China's manufacturing industry is still very low.

關鍵詞：圖形自動編程；數控；CAD/CAM

Key words: graphic automatic programming；numerical control；CAD/CAM

中圖分類號：TH17文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2011）28-0041-02

1 國外發展狀況

數控程序作為將設計轉化成現實的信息載體，直接控制機床的切削動作，是數控加工的關鍵。在制造業中，提高編程質量和效率對降低成本，增強企業競爭能力具有積極意義。

數控機床的數控代碼程序最初是采用手工編制的。手工編程首先需根據被加工零件圖紙和選定的加工工藝，手工計算出機床加工所需的各種輸入數據，然后根據數控系統要求的數控代碼格式編寫程序清單。根據該程序單，一方面將程序指令通過各種方式輸人至數控機床中，另一方面同機床調整檔一起交給操作工人，作為機床調整的依據。

回顧數控自動編程的發展，它是以數控機床的發展揭開序幕的。1952年，美國麻省理工學院（MIT）伺服機構實驗室成功研制出第一臺數控銑床，并于1957年投入使用。之后，數控機床以其高的生產率，高的加工精度，高的適應性與靈活性以及易于與CAD銜接而形成CAD/CAM緊密結合的一體化等優點，特別適應小批量，多品種，形狀復雜的產品需要，而得到迅速發展。

為解決數控加工的編程問題，世界各國研究了上百種語言，其中以50年代美國麻省理工學院開發的一種專門用于機械零件的數控編程語言APT（Automatically Programmed Tool）最具有代表性。APT編程是把用APT語言編寫的程序輸入計算機，由內部的編譯系統自動生成數控加工指令。該編程方法是在分析零件加工工藝的基礎上，根據零件圖紙和數控語言手冊，用具有一定語法格式的語言編寫源程序，輸人到計算機，經編程系統翻譯、處理成刀具位置數據（Cutting Location Data-CLDATA），最后經后置處理產生出符合數控機床要求的加工程序。

長期以來，人們設想不用語句描述刀具軌跡，而通過直接描述被加工工件的尺寸和形狀來自動產生數控程序，這就開始了計算機圖形輸入和圖形自動編程的研究。1963年，MIT的I.E. Su therland提出了“人機對話圖形通訊系統”，并推出了二維SKETCHPAD系統，這就為圖形輸入零件形狀的自動編程提供了可能。

由于計算機技術的迅速發展，計算機圖形處理能力有了很大提高，借助良好的軟件開發平臺，可充分利用CAD軟件的圖形編輯功能，一種可以直接將零件的幾何圖形信息自動轉化為數控加工程序的全新計算機輔助編程技術-圖形自動編程技術便應運而生。這種計算機編程技術將圖形軟件發展推進到一個新的時代，使得計算機圖形處理水平提高到一個新的臺階。

早在1965年，美國洛克西德飛機制造公司首先組織了一個專門小組進行圖形自動編程軟件的研制，并于1972年以CAD/CAM為名正式投入使用。CAD/CAM系統基本解決了APT語言存在的抽象而不直觀問題。進入80年代后，各種圖形自動編程系統軟件大量涌現，其編程復雜度也從70年代的2.5維發展到3維、4維和5維以上多坐標加工中心的數控編程，以及復雜雕塑曲面工件的數控編程。進入90年代后，國內外的商品化圖形自動編程軟件更是大量涌現。如美國Unigraphics Solutions Inc.的UGII， Cnc Software公司的MASTERCAM，ParametricT echnologyC orporation公司的PRO/ENGINEERING，英國Delcam的POWERMILL和ArtCAM，德國Open Mind公司的HYPERCAM和HyperMILL等。

隨著制造業的發展，中小批量生產的趨勢日益增強，對數控機床的柔性和通用性提出了更高的要求。目前正朝標準化開放體系結構的方向前進。就結構形式而言，當今世界上的數控系統大致可分為4種類型：

①傳統數控系統如FANUC0系統、MITSUBISHIM 50系統、Siemens810系統等。這是一種專用的封閉體系結構的數控系統。目前，這類系統還是占領了制造業的大部分市場。但由于開放體系結構數控系統的發展，傳統數控系統的市場正在受到挑戰，己逐漸減小。

②“PC嵌入NC”結構的開放式數控系統如FANUC18i，1 6i系統、Siemens 840D系統、Num1060系統、AB 9/360等數控系統。用戶無法介入數控系統的WIL。這類系統結構復雜、功能強大，但價格昂貴。

③“NC嵌入PC”結構的開放式數控系統它由開放體系結構運動控制卡十PC機構成。這種運動控制卡通常選用高速DSP作為CPU，這種開放結構運動控制卡被廣泛應用于制造業自動化控制各個領域.如美國Delta Tau公司用PMAC多軸運動控制卡構造的PMAC-NC數控系統、日本MAZAK公司用三菱電機的MELDASMAGIC 64構造的MAZATROL 640 CNC等。

④SOFT型開放式數控系統這是一種最新開放體系結構的數控系統。它提供給用戶最大的選擇和靈活性，與前幾種數控系統相比，SOFT型開放式數控系統具有最高的性能價格比，因而最有生命力。其典型產品有美國MDSI公司的Open CNC。德國PowerA utomation公司的PA8000NT等。

2 國內發展狀況-存在問題

隨著計算機技術的發展，建立在CAD/CAM一體化基礎上的數控自動編程技術日益成熟，并且代表了以后機械制造業的發展方向。但是，目前我國數控自動編程軟件的技術水準及其應用和開發普遍存在著一些缺點和不足，主要表如下：

2.1 大多數圖形自動編程軟件造型功能弱，不具備工藝處理能力。

2.2 價格昂貴。我國多中小型企業，渴望使用新技術，以提高企業的效率與效益。他們普遍反映市場上的數控自動編程軟件價格太過昂貴，體系龐大復雜，使用困難。目前，尚沒有供這些中小型企業所使用的自動編程系統。

2.3 使用不方便。由于西文顯示，內容繁雜，操作不便，即使是大學本、專科畢業生，也要經過專門訓練才能正確使用。這種情況限制了其在國內的推廣與應用。

2.4 大多數企業的數控設備沒有充分發揮其功能甚至有些企業買回的數控機床幾乎是一臺專用機床，其程序在國外已編好，回來后從未修改或更新，完全喪失了其柔性。我國企業中的大多數數控設備為中低檔數控系統，這些系統自身缺乏相應的自動編程功能。目前，也沒有與之相適應的經濟型自動編程系統出現。

2.5 產品單一。缺乏適用于廣大中小企業及一些特殊行業（如石材加工行業）的簡化的集成系統以及車間級產品。我國一些特殊行業的企業，經過多年發展，迫切需要在其行業中引入新技術，以推動行業的進步。但尚未開發出適合于其行業特點的數控自動編程系統。這些特殊行業包括模具制造業與石材加工業。

總體來看，我國在以圖形自動編程技術為核心的CAD/CAM技術方面仍然較為落后，無論從開發水平，商品化、市場化水平還是應用狀況來看都與發達國家存在較大差距，我國自己的以圖形自動編程為核心的CAD/CAM軟件開發前景不容樂觀。

3 未來發展趨勢

從總體看，針對中、小型企業普遍使用的經濟型三坐標數控機床、撞銑加工中心或石材加工機械，研究一種實用的，融零件快速造型、簡單的工藝處理與數控編程為一體的，適用于微機系統的圖形自動編程系統。這種產品應當是一種車間級（而不是企業級）的系統，目的是為我國中小企業提供一種價格低廉，先進而又實用的圖形自動編程軟件，使他們能夠盡快利用新技術，提高產品競爭力。

使用圖形技術的自動編程，計算機輔助首先由設計師進行一部分設計，生產設計圖紙；程序員在分析的基礎上處理的一部分，直接參與互動與平面設計規劃過程，并自動從數據庫中進行檢索，形成數據處理，信息處理系統的圖形界面設計過程數據的自動計算工具軌跡，該工具會生成位置的數據，最后由NC后處理程序產生的?？梢陨蒒C程序在計算機屏幕上或繪圖儀的軌跡仿真和動態仿真，以檢查程序生成的正確性和合理性。

這種編程方法是直接對零件的幾何形狀，沒有復雜的數學計算，不使用特定的語言來描述零件的形狀，直觀，簡便，準確，便于檢查是它的具體特點。因此，“自動編程的圖形技術”已成為在國內外的CAD / CAM數控編程的常用的方法。

參考文獻：

[1]栗全慶.圖形編程-數控加工自動編程技術的發展方向.組合機床與自動化加工技術，1996.

[2]吳竹溪.數控加工中圖形自動編程系統研究.組合機床與自動化加工技術，2002.

[3]王陽,張河新.數控機床圖形自動編程系統[J].機床與液壓,2000,(03).

[4]張振宇等.基于AutoCAD平臺及其開發工具的數控自動編程系統的實現.甘肅工業大學學報，2001.

[5]黃國權.數控車床微機自動編程軟件研究[J].應用科技,2000,(08).

[6]郭成操,江書勇.圖形自動編程系統的設計[J].成都電子機械高等專科學校學報,2004,(03).

第4篇：數控車床編程技術范文

編程 工藝分析 能力

在《數控車削編程》的教學過程中，我從知識與能力的轉化入手，傳授數控編程知識的同時，注重學生確定整體思路、處理細節問題、比較分析以及應用等能力的培養，摸索出一套適合學生能力發展的教學經驗，能夠讓學生在輕松中學習到正確的編程方法和技巧。

一、前言

數控車床是目前使用最廣泛的數控機床之一。數控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉體零件。通過數控加工程序的運行，可自動完成內外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋、端面等工序的切削加工，并能進行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產效率，特別適合于復雜形狀回轉類零件的加工。

目前，數控編程技術是數控加工技術應用中關鍵環節之一，也是目前CAD／CAPP／CAM 系統中最能明顯發揮效益的環節之一，它在實現設計加工自動化、提高加工精度和加工質量、縮短產品研制周期等方面發揮重要作用。迫于實際生產的強烈需要，國內外對數控編程技術進行了廣泛的研究并取得了豐碩的成果并在機械制造工業、航空工業、汽車工業等領域有著廣泛的應用。

隨著機械行業的飛速發展，數控加工以獨有的優勢在機械行業中得到了廣泛的使用，致使數控人員需求緊缺日益突出。因此，培養既懂理論又會操作的技能型數控人員是當前職業學校的緊迫任務。

二、抓住教學重點，著重培養學生確定整體思路的能力

數控編程的主要內容包括：分析加工要求并進行工藝設計，以確定加工方案，選擇合適的機床、刀具、夾具，確定合理的走刀路線及切削用量等；建立工件的幾何模型，計算加工過程中刀具相對工件的運動軌跡或機床運動軌跡；按照數控系統可接受的程序格式，生成零件加工程序，然后對其進行驗證和修改，直到合格的加工程序。

在《數控車削編程》的教學過程中，我注重培養學生樹立編程一個整體的思路，有了這個思路，然后設計編程的步驟，一步一步的把握好每個細節，并對每個細節容易出錯的問題進行一一說明。在傳授學生編程整體思路的過程中，我緊緊把握了五個環節，五個步驟。

五個環節是：(1)看，看零件圖樣。(2)算，計算各軌跡點的坐標值。(3)編，編寫程序清單。(4)輸，程序輸入數控機床。(5)驗，校驗程序和仿真軌跡以及首件試加工，加工后對工件檢測。

五個步驟是：(1)進行工藝分析。在程序編制前，應先對零件進行工藝分析，根據圖樣要求、毛坯及前道工序加工情況，確定工藝方案及加工路線，其次根據加工要求，進行刀具的選擇，切削用量的選擇，所有這些工藝知識都要融入程序中。(2)建立工件坐標系。設定工件原點，確定三個坐標軸。工件原點的選擇是任意的，但是選擇原點時應有利于程序的編制、有利于數值計算。(3)確定刀具運動軌跡。按選擇好的加工方案，加工順序，加工路線，確定刀具運動的軌跡，并寫出各點坐標值。(4)編寫程序清單。按照已確定好的刀具運動軌跡，根據所用系統，參考編程手冊，編寫加工程序清單。(5)校驗程序、試切首件。為了避免在實際加工中出現意外，要求在實際加工前做好程序的校驗和調試工作。將所使用的刀具或加工毛坯情況，刀具的運動軌跡，加工部位的背吃刀量等操作以仿真模擬的方式描繪出來。按照上述這五個步驟逐一做好，這樣學生整體思路不會亂，提高編程的速度和正確率。

二、注重理論實際相結合，在實操中培養學生處理細節的能力

1.看清小數點的有無

在數控裝置內部默認的最小單位通常是以微米為單位的，當編寫程序的時候，有些指令中有小數點和無小數點表示的單位不同，如表示長度時有小數點單位是毫米(1.0=1.00mm)．無小數點則是微米(1=0.001mm)；延時指令中，有小數點時延時時間為秒，無小數點時延時間為毫秒，所以我們一定要看清。

2.選擇起刀點和退刀點的位置

在考慮毛坯尺寸的前提下，為保證起始點的精度，起刀點不能選得太近，但也不能選得太遠，太遠會加長空程時間，延長工時，降低效率，提高成本。退刀時也要留有一定的余量，以防止刀具與工件發生碰撞。

3.確定倒角起刀點的坐標

為保證倒角的起始點加工質量和精度，起刀點要留有余量。通過簡單計算準確求取出倒角起始點Z 向、X 向的坐標值。

4.把握螺紋加工的端點距離

由于車螺紋起始時有一個加速過程，結束前有一個減速過程，在這段距離中，螺距不可能保持均勻，因此車螺紋時，兩端必須設置足夠的升速進刀段和減速退刀段即引入距離和超越距離。

5.考慮切斷刀的寬度

由于切斷刀都有一定的寬度，一般為2～3mm，所以切槽時，槽的寬度一定要大于或等于切斷刀的刀寬，才能實現槽的加工。

6.運用直角退刀的技巧

退刀時，為防止刀具與工件發生碰撞，盡量采用直角退刀。

上述細節問題編程時都應處理好，就可以防止程序出現問題，保證工件的自動加工。

三、典型實例分析

數控車床主要是加工回轉體零件，典型的加工表面不外乎外圓柱、外圓錐、螺紋、圓弧面、切槽等。由于不同的數控系統其編程指令代碼有所不同，因此應根據設備類型進行編程。

以華中HNC-21/22T數控系統系統為例進行編程。

零件圖工藝分析

（1）技術要求分析。如圖1-1所示，零件包括圓柱面、圓椎面、圓弧、螺紋、溝槽、倒角等。零件材料為45#鋼。

（2）確定裝夾方案、定位基準、加工起點、換刀點。毛坯為棒料，用三爪自定心卡盤夾緊定位。工件零點設在工件右端面，加工起點和換刀點可以設為同一點。

（3）制定加工工藝路線，確定刀具及切削用量。

2.數值計算

（1）設定程序原點，以工件右端面與軸線的交點為程序原點建立工件坐標系。

第5篇：數控車床編程技術范文

關鍵詞：數控機床 模擬加工 差別分析

數控機床的發展已經成為了衡量一個國家和地區工業生產能力的標準，成型的數控技術是制造業進一步實現柔性化、自動化、集成化成批生產的設備基礎。最近幾年， 一些技能培訓學校都在引進大批的數控機床，他們的目的就是為了讓學員能夠掌握一些數控機床的知識和操作技能。不過由于數控車床的價格都比較昂貴， 所以這些技術培訓學校在購買數控車床之后，再配置一些相應的模擬仿真的軟件，這樣就能大大降低實際教學的成本，而且還能增強實際教學的效果，既保障了教學的安全又能夠減輕師生的勞動強度。

1 模擬加工的功能設計方案

1.2模擬機床環境的構建

數控車床的加工設計模塊，它不同于數控加工最根本的地方就是，在模擬加工過程中不需要考慮機床內部的所有傳動裝置和相應的所有伺服裝置。只是通過軟件的設計對數控機床具體的每一個零部件進行了實體造型， 利用軟件三維造型庫中的幾何實體的交、并運算構建機床的模擬加工的模型，然后將其導出成一個標準三維數據格式的STL。在具體程序運行的實際過程中都是利用提取STL的具體文件進行對其裝配的，這樣就可以組合形成一個比較完整的加工機床的本體三維模塊。模擬加工流程圖如圖1所示。

1.2 動態仿真的實現

因為很多的車削工件的毛坯都是屬于回轉體，而且很多都是用于加工的回轉表面。因此在選擇了基于整個三角網格的模擬方法，構建所有的需要加工的工件毛坯的實際模型，我們通常都是利用0penGL和VC++進行編程的，將所需工件的毛坯外表面離散成一些均勻的點陣，然后把這些點陣根據規律所構造成的三角形網格，就可以取得工件的毛坯三角網格模型。如果三角網格的密度比較大，那么我們的仿真效果就會越明顯；如果三角網格的密度比較小，那么我們的仿真效果就不會很成功。所以說，三角網格的實際密度要有一個相對嚴格的執行標準，其精度的高低直接影響著整個仿真效果的好與壞。模擬刀具每走一步，就要在當前的具置將刀具所在的實際區域進行涂色。毛坯相互對稱的地方也設置一把相同的刀具，不過一般情況下刀具與背景色一致，這樣就可以同步地進行涂色，其顯示效果就如同毛坯在旋轉中被對稱地切削成形。

2 仿真加工與數控加工工藝

數控加工工藝在數控模擬加工中的作用反映在工件的數控加工程序中，包括的內容有機床主軸轉速、加工中刀具或工件的進給速度、背吃刀量等內容。加工中工件毛坯的設置、工件材料的選擇、裝夾方式等內容確定后，在選定的模擬數控機床上輸入編輯好的工件數控程序，進行數控仿真加工。在加工過程中無法檢驗所選擇的加工工藝參數和加工方法對加工的工件的表面粗糙度、形狀以及工件尺寸的影響。模擬加工過程中加工工藝與加工參數不影響加工工件的最終效果，只要選擇的加工進給路線、所設定的刀具補償量正確，則加工的工件的尺寸精度就能夠達到設計要求。但是，只有真實加工才是檢驗加工工藝參數和機床系統以及工件受力變形對加工精度的影響，才能調試出合理的工件數控加工程序和各項補償參數值。另外，模擬加工的精度一般是固定不變的。實際數控機床的加工精度是變化的。如刀具磨損的變化，工件受力的波動，機床受力的變化等，這些都將影響到加工工件的精度。

3 數控機床的加工

在模擬數控機床上可以完成數控加工程序的校驗工作，通過模擬數控加工可以檢驗數控加工程序，通常仿真加工的工件尺寸符合要求，這表明所編寫的數控加工程序理論上符合圖紙的加工尺寸要求。接下來的工作是在數控機床上完成真實工件的加工，工件毛坯為實際的毛坯件，不能用替代件。對首件的加工是檢驗加工過程，加工系統的受力變形和加工工藝參數的依據。通過對首件的加工，檢驗所加工的工件的各項指標，找出存在的問題。對于可調參數進行重新選擇與設定，調整數控加工程序相關語句的內容，重新試加工直到加工的工件符合圖紙要求。但是這還不夠，還需要小批量加工以確定加工系統的穩定性。對于批量生產此時才可以算作程序調試結束。

程序調試之后，在生產的過程中要根據加工過程中的工件的尺寸和表面粗糙度的變化情況，改變刀具磨耗量的輸入值，根據加工的工件表面粗糙度提出更換刀具的周期。同時對于操作者要實時觀察機床的運行和在線檢測工件，及時調整刀具的磨耗補償值和更換刀具等，才能保證加工的工件符合要求。因此學好真實機床的操作是最終學好數控機床操作的關鍵，而且要多練才能掌握。

4 結束語

隨著模擬數控機床仿真系統的改進與發展，數控加工的具體工藝與數控加工的具體編程技術已經逐漸走向了成熟和完善。模擬加工是理論研究的結果，而數控加工則是真實加工過程中的工藝參數的具體反應，只有將兩者很好的結合起來，才能取得事半功倍的效果。模擬仿真加工是數控加工的基礎，也是減小數控機床操作失誤和事故的必由之路。在模擬的數控加工過程中，模擬的數控機床和具體的控制系統都和實際中的機床相差無幾，只是通過軟件技術將數控機床的所有功能設置到了計算機的仿真之中。從程序的輸入再到工件毛坯的具體設置、器件出爐、刀具選擇、機床選擇、設備安裝、仿真加工、測量檢驗等，都包括在數控模擬加工的所有軟件之中。數控加工工藝，加工中使用的刀具、夾具、操作機床和調試加工程序的內容在模擬加工中都會涉及，有的內容可以直接應用于實際加工中，有的內容需要在實際的加工中不斷地調整與改進。

參考文獻

第6篇：數控車床編程技術范文

課程設計總體采用基于項目的方法展開，首先改革課程設計的內容，將理論與實踐相結合，設計過程包括理論設計、仿真加工和實際加工三大部分。課程設計應體現綜合性、探索性，根據培養方案和課程體系統一規劃內容設計，將數控加工工藝與編程課程中的提高部分、實踐性比較強部分、理論深奧難于理解需要配合實踐才能掌握的部分放到課程設計中學習。課程設計要體現先進性，探索使用數控加工領域的新技術、新工藝，緊跟企業先進的工程應用技術，掌握數控加工與編程的發展方向。按照典型企業典型零件的實際制造程序規劃課程設計流程，課程設計分為零件設計與建模、夾具設計、數控加工工藝設計、數控編程、數控加工仿真、零件加工等階段環節。采用基于項目的方法開展設計，通過查閱數字化制造的資料，提出數字化綜合制造的課程設計項目方案，利用三維設計軟件設計數控加工零件，制定詳細的工藝規程，設計工藝裝備，進行工藝裝備制造、結構零件數控加工程序編制、零件試切加工和現場問題處理、零件的檢驗、數控工藝和數控程序修改完善。數控加工的硬件設備是數控加工工藝與編程課程設計的基礎支撐，所使用的主要儀器設備為:(1)數控車床4臺，用于零件數控車削加工，機床的數控系統為FANUC0i、華中數控HNC－21T、SIE-MENS802s;(2)數控銑床3臺，用于零件數控銑削加工，機床的數控系統為FANUC15、華中數控HNC－21M、SIE-MENS840D;(3)數控線切割機床1臺，用于精密外形、異型孔、窄縫和槽的加工;(4)數控電火花加工機床1臺，用于精密孔和型面的加工;(5)電鋸1臺，用于零件毛坯的下料加工;(6)數控三坐標測量機1臺，用于零件的數字化測量;(7)CAD/CAM綜合實訓室1個，配備微機70臺，用于零件數字化設計造型、零件夾具設計、數控加工工藝規程設計、數控加工程序編制、數控加工程序仿真、數控程序DNC傳輸、數控CMM測量機測量數據處理;(8)鋁合金棒料、鋁合金板材、塑料棒、塑料板若干，用于零件的試切加工和正式加工;(9)游標卡尺、千分尺、高度尺、角度尺、螺紋量規、標準量塊、標準塞規、表面粗糙度樣塊和表面粗糙度儀，用于零件的規范尺寸檢測。工程軟件在數控加工制造過程中發揮著重要作用，是數控加工和編程技術的工具，工作人員對軟件的應用能力在一定程度上反映了數控加工工藝與編程應用的技術水平。通過對近幾年學生的就業企業和欲培植的產業企業就業客戶群進行調研，從而掌握了典型企業所使用的數控加工工程軟件情況，形成了基于企業實踐的工程軟件培養方案，以企業的工程實踐環境為綜合課程體系的支撐，構建了集成數控加工制造系統，具體使用的軟件以及應用如表1所示。

項目實施

1.過程組織CDIO(C:Conceive，構思;D:Design，設計;I:Imple-ment，實施;O:Operate，運行)是由美國麻省理工學院、瑞典皇家技術學院、瑞典查爾姆斯技術學院、瑞典林克平大學四所工程大學合作開發的工程教育新模式。具體項目課程設計的實施流程如圖1所示。選定企業的實際零件作為項目，所選項目應難度適中，盡量選擇多工藝、多編程考核點的項目，以利于綜合能力的培養，項目應注重多學科知識點的融合。在項目構思階段，將學生分成若干項目組。分組首先采用學生自我組合方式，而后教師根據學生情況進行微調，組內學員的分配按照近似的課程學習排名合理搭配，善于動手和善于思考的學生合理搭配，使每個組內的人員盡量平衡。每個項目組分為4個小組，各組由3～4人組成，分別為數控加工零件和夾具設計、數控加工工藝設計、數控程序編制、零件制造和檢驗。這4個小組類似于制造型企業的工程設計、工藝設計、數控編程、制造和檢驗部門。每個小組設組長1名，由組內人員民主產生，負責組內的項目任務安排及組間協調。在項目開始階段，教師首先要布置任務，講述課程設計的目的、內容、實驗分組、總體時間安排、現有資源設備情況以及成績考核方法，而后分組進行設計。在課程設計時間安排上采用2周集中設計，在形式上采用教室理論設計、CAD/CAM機房和實驗室開放使用相結合的方式。每天實驗開始時，組長總結上一天的成績和不足，提出本次設計的任務安排，大家共同討論，形成可行性方案和具體分工，將任務具體落實并實行。在執行過程中互相配合、團結協作。組長每天記錄完成情況，并按指導教師的需求，不定期地當面匯報項目完成情況，組長根據組內的工作情況向教師提出集中指導需求申請。指導教師也要不定期地到現場，對學生的設計情況進行檢查指導，并記錄學生的完成情況。教師還應針對學生所存在的共性問題，采取集中傳授的方法講解，或采取啟發式方式，給學生布置探索性問題，以利于學生思考，也可以組織學生討論，對研究方向和方法提出建議。每小組在各子階段項目完成后提出階段性總結報告，總結項目的完成情況和不足，提出下一個階段的目標要求，整個項目完成后由各組組長匯總階段報告，形成項目總結報告。對于項目中涉及的新技術、新工藝和工程軟件的使用情況，教師提出原則和可行性研究方向，學生自主探索完成。項目進行過程中，應按照企業的管理理念，每組設置任務分配和完成展板，以利于設計的進行。

2.項目評價項目評價是項目實施的最后階段，在基于CDIO的課程設計中意義重大。數控加工工藝與編程綜合課程設計的目的側重于學生工程技能的培養，激發學生獨立思考和創新能力，同時培養團隊協作精神。項目評價首先要考查團隊整體的表現能力，其次要分清個人在團隊中的具體貢獻度。在集體項目中評價個人能力是關系設計能否取得滿意效果的關鍵，通過項目評價可以督促每名學生能夠真心投入設計，而不是簡單抄襲他人的設計成果。最終評價成績由四部分組成，其中平時成績占20%，實驗報告占20%，答辯占20%，互評占40%。平時成績包括出勤、教師現場打分、進度完成情況;設計報告包括每天設計報告書、總結報告書，報告書要求用計算機軟件排版打印，注意言簡意賅、圖文并茂;答辯是指在機床邊和CAD/CAM實驗室口試或利用PowerPoint制作的幻燈片進行演講答辯，課程設計指導教師團隊針對答辯表現以及回答問題情況給出成績，其間包含現場操作實際設備加工和演示軟件的環節;互評包括不同項目組成員互評成績、同一項目組內各小組互評成績、各小組之間互評成績、組長和組員互評成績等。每個項目組和項目組內小組的團體成績將直接影響到個人成績的優劣，互評結果將考慮組員在小組內的貢獻權重。評價結果應做到“公平、公開、公正”，即客觀給出分數，肯定貢獻，促進學習。

3.拓展學習為鞏固已經學習的知識，教師還要布置一定的作業，以便于學生課后練習和掌握;適當介紹些在企業生產實踐中有關復雜零件加工和編程技術的新技術，開拓學生視野;在數控加工仿真和編程方面布置些可行的研究課題，由有興趣和精力的學生在課后業余時間自主完成。針對具體項目可布置如下的可拓展性題目:(1)數控車床和銑床加工零件的誤差來源有哪些，如何提高數控車床和銑床加工零件的質量和效率;(2)在復雜結構件的加工過程中，筋條的上頂面可以使用哪些方法加工，在利用CAM軟件編制程序的過程中如何實現;(3)數控五坐標銑床的結構形式有哪些特點，數控銑床五坐標零件的程序如何進行編制，數控五坐標機床如何進行后置處理;(4)市場上主流的數控加工仿真軟件有哪些，各有哪些優缺點和適用范圍;(5)數控技術在機械制造行業還有哪些應用，哪些領域與你學過的課程相關，如何編制數控加工程序。

第7篇：數控車床編程技術范文

[關鍵詞]：中等職業教育 數控仿真系統 分組學習

當前，我國現代化建設進程不斷加快，數控技術的廣泛應用給傳統制造生產方式、產品結構和產業結構帶來了深刻的變化，數控人才也成為市場的急需人才，如何又快又好的培養出即掌握數控編程技術，又熟悉數控操作的技能型人才，已成為當前中等職業教育面臨的主要問題之一，運用數控加工仿真系統結合實際機床操作是解決這一問題的有效途徑。

一、傳統數控教學情況分析

1、數控機床成本較高、投入較大

數控機床是集高速化、高精度化、功能復合化及控制智能化為一體的機床，型號眾多，操作系統種類繁雜，而且數控車床、數控加工中心價格相對普通機床要高出很多，這些設備成本高，更新快，對于一般的中等職業學校來說很難承擔得起。

2、數控機床消耗較大

數控機床精度高，靈敏度高，操作過程中一旦出現失誤，有可能造成機床精度降低或者報廢。對于中職學校來說，學生大都是初學者，操作過程中難免出現疏忽錯誤，機床自動運行時，容易造成設備損壞甚至人身事故。

3、數控編程驗證困難

傳統的數控教學方法是，教師先講解指令，然后學生編程，對于學生編出的程序正確與否，全憑教師批改來驗證。而且學生如果要更好的學習編程，須加大練習數量，這時學習的結果未必都能得到驗證，降低學生學習的積極性。

4、數控實操教師任務量大

傳統數控教學是將學生分成5～6人一組，由老師帶領在實訓機床前，對著操作面板、按鈕逐一講解，全班若30人，教師需要講解5～6遍，實訓基地環境嘈雜，須得保證每名學生都聽到講解內容，因此教師勞動量巨大，浪費課程時間多，且并不能保證每名學生在課堂上都能親自動手練習，教學效果大大打了折扣。

為了解決以上問題，在降低成本、改進教學方法，改善教學手段的基礎上，引進數控仿真系統。

二、數控仿真系統的特點及實際應用

數控加工仿真系統是基于虛擬現實的仿真軟件。九十年代初，源自美國的虛擬技術是一種富有價值的工具，它可提升傳統產業的層次，挖掘其潛力。虛擬現實技術在改造傳統產業上的價值體現于：用于產品設計與制造，可以降低成本，避免新產品開發的風險；用于產品演示，可借多媒體效果吸引顧客、爭取訂單；用于培訓，可用“虛擬設備”來增加員工的操作熟練程度，提高培訓效率和成本。

目前，國內數控仿真系統主要有：上海宇龍、北京斐克、廣州超軟、南京宇航等。筆者所在的學校采用了上海宇龍軟件工程有限公司的數控加工仿真系統。該系統可以實現對數控車床、數控銑床及數控加工中心加工全過程的仿真，其中包括毛坯、夾具、刀具的定義與選用，零件基準測量和設置，數控程序輸入、編輯和調試，加工仿真以及各種加工錯誤檢測功能。數控仿真系統具有如下特點：

1、數控仿真系統可以彌補數控設備、資金的不足

中等職業學校不能一一配備十幾萬甚至數十萬的數控加工設備，但可以利用現有的微機室，再花幾萬元購置一套數控仿真系統，這樣學生就可以每人一機，同樣能夠滿足教學要求。我校利用現有的微機室又購買了一個有40個節點的數控仿真軟件，可以同時滿足40名學生同時上機操作，使學生很快上手，大大提高了學習效率。

2、數控仿真系統降低數控實訓費用

在仿真系統上教學，沒有實際的機床、刀具、材料及能源的消耗，特別是初學者，若直接在機床上操作，出現誤操作是不可避免的，這樣加速了昂貴機床的損耗，甚至使機床報廢，也能避免學生出現安全隱患。而在學生熟悉了正確的仿真系統操作之后，再到真實的機床上操作，大大降低了操作的失誤率，也降低了能耗。

3、利用數控仿真系統教學，教學效果形象生動，教學成果驗證便利

比如“對刀”過程，以往教學在課堂黑板上繪圖演示，學生總覺得枯燥抽象，不能理解刀具是如何運動，工件又是如何移動，如果通過仿真系統進行演示教學，刀具和工件的運動軌跡一目了然，同時學生還可以自己動手同步練習，加深了學習內容的印象，更激發了學習興趣，真正做到理論和實踐統一。

諸如以前學生對自己所編的程序正確與否只能通過教師批改作業來發現，這種方法教師檢查程序需逐個程序段查閱，內容多且繁瑣，一些在機床上無法通過的書寫錯誤也不易查出，而這些問題在實際編程中是十分必要的，如果運用數控仿真系統，學生可自行運行程序進行檢查，自己發現問題，自己思考解決。

再如工件坐標和機床坐標、G指令、M指令等的講解都可以利數控仿真系統實現同步教學，使抽象內容形象化，大大提高了教學質量。

4、利用數控仿真系統教學，減少了教師工作強度，促進了師生互動交流

指導教師在講解編程指令運用時，每講完一個指令及其應用舉例，就可以利用“紅蜘蛛”教學控制軟件將習題從教學機發送到學生機上，讓學生自行動手練習、調試?？梢圆捎梅纸M學習，將學生分成5～6人一組的學習小組，每一小組調試出一個結果，完后各小組進行比較，驗證最終結果正確與否，教師最終發送標準答案讓其對照，并分析每小組成果正誤利弊，表揚答案正確的學生，并引導學生進行下一步思索，讓其思考該項目還有哪些缺點和不足，從而促進其創新能力的提高。在師生互動教學過程中，真正做到“教——學——做”一體化教學，讓學生積極參與到教學活動中去，這樣，學生的學習效果和處理問題的能力得到了提高。

三、運用數控仿真系統需注意的問題及應對方法

1、數控仿真系統只是加工過程的模擬，而非真實的加工現場，沒有機床運行的聲音及切屑的排出等，學生沒有實際切削加工的感受。因此，容易忽視切削用量的選擇、刀具的選用及零件的裝夾等，對此教師應引起足夠的重視，在教授數控仿真系統時，應強調實際操作時的注意事項。

2、數控仿真系統只能作為初級培訓工具，讓學生快速的熟悉數控機床操作流程及步驟，方便驗證程序編寫的正誤，它是提高數控學習的一種輔助手段，而不能拋開實際機床的學習。因此，在教學中應合理安排仿真教學和實操教學的時間，充分發揮數控仿真系統在教學中的應用，做到仿真教學既客觀又科學。

四、結語

數控仿真系統在中職數控教學理論教學中廣泛應用，大大提高了學生課堂學習的興趣，改善了教學師的教學質量，很大程度上幫助學生了解和掌握數控機床的操作過程，為學生實習操作打下了良好的基礎，起到了事半功倍的效果，值得廣泛推廣和應用。

參考文獻：

[1]上海宇龍數控仿真系統說明書

第8篇：數控車床編程技術范文

關鍵詞： 數控車床 刀具補償 原理和應用 誤差

1.引言

數控車床在改變加工對象時，除了重新裝卡零件和更換刀具外，只需更換零件加工程序即可加工出所要求的零件，而不需要對車床進行復雜的調整，具有很高的工藝適應性及靈活性。刀具補償的實現是十分重要，它不僅對被加工零件的質量影響巨大，而且可以決定著機床功效的發揮和安全生產的順利進行。所以無論是手工編程或計算機輔助編程，在編制加工程序時，選擇合理的確定刀具補償，是提高加工質量和加工效率的前提。

2.刀具補償的意義和類型

刀具補償功能是用來補償刀具實際安裝位置（或實際刀尖圓弧半徑）與理論編程位置（或刀尖圓弧半徑）之差的一種功能。使用刀具補償功能后，改變刀具，只需要改變刀具位置補償值，而不必變更零件加工程序。刀具補償分為刀具位置補償（即刀具偏移補償）和刀尖圓弧半徑補償兩種功能。

3.刀具位置補償

3.1刀具位置補償值定義

工件坐標系設定是以刀具基準點（以下簡稱基準點）為依據的，零件加工程序中的指令值是刀位點（刀尖）的位置值。刀位點到基準點的矢量，即刀具位置補償值。

3.2刀具位置補償基準

3.2.1刀具位置補償基準設定

當系統執行過返回參考點操作后，刀架位于參考點上，此時刀具基準點與參考點重合。刀具基準點在刀架上的位置，由操作者設定。一般可以設在刀夾更換基準位置或基準刀具刀位點上。有的機床刀架上由于沒有自動更換刀夾裝置，此時基準點可以設在刀架邊緣上；也有用第一把刀作為基準刀具，此時基準點設在第一把刀具的刀位點上，如圖2-2-1所示。

圖2-2-1

3.2.2刀具位置補償方式

分為絕對補償和相對補償兩種方式。

1）絕對補償

當機床回到機床零點時，工件坐標系零點，相對于刀架工作位上各刀刀尖位置的有向距離。當執行刀偏補償時，各刀以此值設定各自的加工坐標系。如圖所示。補償量可用機外對刀儀測量或試切對刀方式得到。

2）相對補償

在對刀時，確定一把刀為標準刀具，并以其刀尖位置A為依據建立工件坐標系。這樣，當其他各刀轉到加工位置時，刀尖位置B相對標刀刀尖位置A就會出現偏置，原來建立的坐標系就不再適用，因此應對非標刀具相對于標準刀具之間的偏置值Δx、Δz進行補償，使刀尖位置B移至位置A。標準刀具偏置值為機床回到機床零點時，工件坐標系零點相對于工作位上標準刀具刀尖位置的有向距離。

3.2.3刀具位置補償類型

刀具位置補償可分為刀具幾何形狀補償（G）和刀具磨損補償（W）兩種，需分別加以設定。刀具幾何形狀補償實際上包括刀具形狀幾何偏移補償和刀具安裝位置幾何偏移補償，而刀具磨損偏移補償用于補償刀尖磨損。

3.2.4刀具位置補償代碼

刀具位置補償功能是由程序段中的T代碼來實現。T代碼后的4位數碼中，前兩位為刀具號，后兩位為刀具補償號。刀具補償號實際上是刀具補償寄存器的地址號，該寄存器中放有刀具的幾何偏置量和磨損偏置量（X軸偏置和Z軸偏置）。刀具偏移號有兩種意義，既用來開始偏移功能，又指定與該號對應的偏移距離。當刀具補償號為00時，表示不進行刀具補償或取消刀具補償。

4.刀尖圓弧半徑補償

4.1理想刀具和實際刀具

理想刀具是具有理想刀尖A的刀具。但實際使用的刀具，在切削加工中，為了提高刀尖強度，降低加工表面粗糙度，通常在車刀刀尖處制有一圓弧過渡刃；一般的不重磨刀片刀尖處均呈圓弧過渡，且有一定的半徑值；即使是專門刃磨的“尖刀”，其實際狀態還是有一定的圓弧倒角，不可能絕對是尖角。因此，實際上真正的刀尖是不存在的，這里所說的刀尖只是一“假想刀尖”。

4.2刀具半徑補償意義

數控程序是針對刀具上的某一點即刀位點，按工件輪廓尺寸編制的。車刀的刀位點一般為理想狀態下的假想刀尖點或刀尖圓弧圓心點。但實際加工中的車刀，由于工藝或其他要求，刀尖往往不是一理想點，而是一段圓弧。當加工與坐標軸平行的圓柱面和端面輪廓時，刀尖圓弧并不影響其尺寸和形狀，但當加工錐面、圓弧等非坐標方向輪廓時，由于刀具切削點在刀尖圓弧上變動，刀尖圓弧將引起尺寸和形狀誤差，造成少切或多切。這種由于刀尖不是一理想點而是一段圓弧，造成的加工誤差，可用刀尖圓弧半徑補償功能來消除。如圖3-2-1所示。

圖3-2-1

4.3刀具半徑補償類型

（1）刀具半徑左補償。從垂直于加工平面坐標軸的正方向朝負方向看過去，沿著刀具運動方向（假設工件不動）看，刀具位于工件左側的補償為刀具半徑左補償。用G41指令表示。

（2）刀具半徑右補償。從垂直于加工平面坐標軸的正方向向負方向看過去，沿著刀具運動方向（假設工件不動）看，刀具位于工件右側的補償為刀具半徑右補償。用G42指令表示。

4.4刀具半徑補償的執行過程

（1）刀具半徑補償的建立。刀具補償的建立使刀具中心從與編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏離一個刀尖圓弧半徑。刀補程序段內必須有GOO或G01功能才有效，偏移量補償必須在一個程序段的執行過程中完成，并且不能省略。

（2）刀具半徑補償的執行。執行含G41、G42指令的程序段后，刀具中心始終與編程軌跡相距一個偏移量。G41、G42指令不能重復規定使用，即在前面使用了G41或G42指令之后，不能再直接使用G42或G41指令。若想使用，則必須先用G40指令解除原補償狀態后，再使用G42或G41，否則補償就不正常了。

（3）刀具半徑補償的取消。在G41、G42程序后面，加入G40程序段即是刀具半徑補償的取消。如圖表示取消刀具半徑補償的過程。刀具半徑補償取消G40程序段執行前，刀尖圓弧中心停留在前一程序段終點的垂直位置上，G40程序段是刀具由終點退出的動作。數控車床采用刀尖圓弧半徑補償進行加工時，如果刀具的刀尖形狀和切削時所處的位置不同，刀具的補償量與補償方向也不同。因此假想刀尖的方位必須同偏置值一起提前設定。車刀假想刀尖的方向是從刀尖R中心看理論刀尖的方向，由刀具切削時的方向決定。系統用T表示假想刀尖的方向號，假想刀尖的方向與T代碼之間的關系。

5.結語

刀具補償功能的作用主要在于簡化程序，即按零件的輪廓尺寸編程。在加工前，操作者測量實際的刀具長度、半徑和確定補償正負號，作為刀具補償參數輸入數控系統，使得由于換刀或刀具磨損帶來刀具尺寸參數變化時，雖照用原程序，卻仍能加工出合乎尺寸要求的零件。此外，刀具補償功能還可以滿足編程和加工工藝的一些特殊要求。

參考文獻：

［1］晏初宏.數控加工工藝與編程［M］.北京：化學工業出版社，2004.

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［3］羅學科，張超英.數控機床編程與操作實訓［M］.北京：化學工業大學出版社，2004.

第9篇：數控車床編程技術范文

【關鍵詞】數控模具專業 學習興趣

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A

【文章編號】0450-9889（2015）03B-0117-02

隨著國家和地方政府對中職學校建設的整合與投入加大，國家重點建設示范中職學校的各國家重點、地區重點專業的教學設備和實訓場所都有飛躍性的改善。因筆者所在中職學校推進國家重點示范中職學校建設的需要，有機會到別的國家重點示范中職學校（如玉林農機學校、北海市中等職業技術學校、廣西機電工程學校、廣西高級技工學校等）進行考察與交流學習。在交流中，大家常常提到一個現象：現在國家重點示范中職學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業的教學設備（普通車床、普通銑床、數控車床、數控銑床、加工中心機床、數控線切割機床、數控電火花成型機床、鉆床、磨床和刨床等）都比較完善了，但是此專業的學生除了少部分比較認真學習外，大部分是混日子――不想學習。本人對此作了進一步調查，調查結果是：很多中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業學生學習興趣不高現象很普遍。

一、分析中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業學生學習興趣不高原因

（一）社會用工現象因素影響

中國制造業經過一段快速發展階段后進入一個調整期，處于回落狀態，很多大型企業工廠出現不景氣現象，效益下滑。如玉柴、柳工等一線工人的績效工資普遍下降，與當前一些勞動密集型的電子廠、玩具廠等的流水線一線工人相比沒有優勢。這樣的現實與中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業學生當初選擇專業時期望畢業后的高工資工作形成巨大反差，覺得學好專業技能對今后就業沒有多大優勢，因而對學習興趣不高。從調查隨機抽取的中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業對學習沒有興趣的60名學生中分析，此因素有15名，占總人數的四分之一。

（二）當前制造業就業崗位因素的影響

在制造業生產自動化程度越來越高的趨勢下，很多企業工廠崗位大體分為三個部分：一是一線工人，二是設計編程人員，三是管理人員。中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業就業定位是培養有專業技術的高級工人，學生畢業后將面臨如下現實：1.從事一線工人工作，不能突出他們的專業優勢。一線工人不需要門檻，沒有專業知識的人經過一兩周的生產線的崗位操作培訓就可以了。2.從事設計編程人員工作，他們沒有優勢。設計編程人員涉及知識面廣、崗位少，其主要面向相關專業的大專本科畢業生招聘。3.從事管理人員工作，他們更沒有優勢了。此外，在一些小規模的五金模具廠，中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業的學生剛進廠一般從事學徒工作，工資低、強度大，很多學生不愿意做。學生當初選擇數控技術應用專業和模具設計與制造專業時，大部分是沖著將來就業高薪水、好崗位來的，結果了解到現實不是想象的那樣，大大打擊了學生的學習主動性和積極性。從調查隨機抽取的中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業對學習沒有興趣的60名學生中分析，此因素有20名，占總人數的三分之一。

（三）當前教學方式的影響

1.一味強調專業技能對學生今后就業的重要性，忽視其他因素

當前中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業教學一味強調專業技能對學生今后就業的重要性，忽視其他因素。如各種項目教學、技能競賽開展得紅紅火火，效果不理想：少部分學習能力強的學生認真學而已，大部分是混日子。在此教學觀念的影響下，學生認為專業技能學得好才有用，而不意識到將來就業的競爭是技能、職業道德、法律意識及轉崗能力和適應能力等綜合能力的競爭。一旦他們專業技能比別人差就失去學習動力，在校期間變成混日子等待畢業的行為狀態。從調查隨機抽取的中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業對學習沒有興趣的60名學生中分析，此因素有15名，占總人數的四分之一。

2.片面強調教育作用而忽視學生個體差異因素

把教育神化，片面強調教育作用而忽視學生個體差異性。教育是教師與學生雙方面起作用的，單單強調教師的作用而忽略學生的因素是片面的。特別是當前的形勢下，中職學校學生入學沒有門檻，學生的因素顯得更突出。入學沒有門檻是一把雙刃劍，一方面為更多初中畢業沒有升入高中的學生提供繼續學習的機會，為社會培養更多的技能型人才。這也是中國發展職業教育的目的。另一方面，因為入學沒有門檻，學生自身素質參差不齊。很多學生是中考競爭的失敗者，他們的接受能力、理解能力和適應能力相對比較差。在學習專業技能知識時，當他們發現自己接受能力比較差而學得比較慢時容易自卑。他們覺得自己再認真學習還是比別人差，對將來就業也沒有幫助。一旦他們認為努力學習沒有用，就會出現厭學現象。此時教師越是強調學好專業技能的重要性，他們越自卑，結果事與愿違，陷入厭學的惡性循環。從調查隨機抽取的中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業對學習沒有興趣的60名學生中分析，此因素有10名，占總人數的六分之一。

二、改進措施

（一）幫助學生進行職業生涯規劃，培養他們學習興趣

讓學生了解到中國畢竟是一個制造大國，盡管目前制造業處于一個調整期，但是其今后的發展還是需要更多的有專業技能的人才的，工作環境和待遇也將會有所改善的。幫助學生進行職業生涯規劃鼓勵學生把目標放長遠一些。多一種專業技能，將來就業多一種選擇、多一次機會。

以某學生的第一階段規劃為案例：

我會利用在學校這段時間學好語文、數學、法律基礎等學科，努力打好文化基礎，重點學好數控模具專業相關的理論和專業技能，提高自身素質。以先進人物為榜樣，激勵自己，樹立學習自信心，在畢業前考取數控機床操作工中級證書及專業相關等級證書。本階段我為自己制定以下目標。

學習目標：本期間我要不斷努力學習數控模具專業相關的理論和專業技能，學習和加強與人溝通能力，促使自己順利地考取數控機床操作工中級證書及專業相關等級證書。

能力目標：在職中的專業技能培訓中，我能獨立完成老師布置的實訓加工項目，能夠自己分析加工工藝，熟練編程，自己加工工件。

實施措施：

（1）上課專心聽講，實訓認真操作，作好相關筆記，參加數控模具專業技能培訓。

（2）學好數控加工工藝知識和數控機床的操作、數控自動編程、手工編程技術課程，學好數學和機械制圖，學好三維CAD/CAM軟件課程，如UG、PRO/E等，以助于自己熟練各種工件圓弧的計算等技術要點，同時加強編程練習。

（3）利用課余時間閱讀一些關于數控專業的書籍。

通過制定職業生涯規劃，讓學生有學習目標，從而調動學習的主動性和積極性，激發他們的學習興趣。

（二）引導學生排除負面情緒影響，提高他們的學習興趣

當前中職學校生源大部分是初中成績比較差的，他們在學習上遇到挫折后容易受到負面情緒影響，從而出現自暴自棄行為。發現學生這種情況時，應及時主動找他們溝通，引導學生排除負面情緒影響。例如：當學生反映專業課程學不懂時，了解他們在哪一方面知識或技能不懂（如數控車床加工的對刀方法不會，銑床分中對刀法不會，手工編程的某些G代碼指令不會，自動編程時候不會建?；蚝筇幚聿粫?，制定加工工藝不合理等）；及時的組織他們和相關的專業教師來一起探討怎樣的授課方式才讓他們比較容易明白，有針對性地去解決，幫助他們提高學習的興趣。此外，筆者嘗試過：對不同層次的學生采取不同的項目教學，布置不同難度的技能訓練項目，并督促他們完成相關的技能訓練項目，讓他們養成認真學習的習慣。這對提高學生的的學習興趣，特別是后進生的學習興趣比較有效。目前在三線類城市就讀的學生在學習上最缺的就是別人特別是教師的表揚與肯定。因此在教學過程中善于發掘他們的閃光點，對他們在學習中的進步給予肯定，讓他們有成就感從而激發他們學習熱情。同時，豐富學生在校生活，組織和鼓勵學生多參與班級或學校的集體活動，這樣既鍛煉他們的團體合作能力和組織能力，又對消除學生負面情緒影響有幫助。從調查隨機抽取的中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業對學習沒有興趣的60名學生經過方法引導以后，又恢復學習熱情的有56名，占總人數的93%。

（三）建立合理的評價機制，做到有的放矢

經過方法引導以后，一般是過完一年級上半學期以后，如果發現學生還是對學習沒有興趣，就該對其進行合理的評價，找出其對學習沒有興趣的原因。如果學生在了解數控技術應用專業和模具設計與制造專業特點和將來的就業方向后，又經過一段時間的實踐學習，還是對學習沒有興趣；可以考慮建議其轉到他感興趣和特長的專業。學生智力存在多元化與個體差異，有的學生在學習此專業沒有優勢和興趣，但在學習別的專業有優勢和興趣。正確引導他們，讓他們發揮自己的長處。從調查隨機抽取的中等職業學校數控技術應用專業和模具設計與制造專業對學習沒有興趣的60名學生經過方法引導以后，還是沒有效果最后建議其轉專業的有4名，占總人數的7%。