数控加工编程方法

数控加工编程方法（共12篇）

数控加工编程方法 篇1

数控技术专业是高职院校普遍开设的专业，目标是培养操作型的技术工人。根据我院专业招生生源的特点并结合学生在企业的就业现状，确定了我院人才培养的目标是培养高级技术应用型的“金领”人才，具体在数控加工与编程方面就是培养具有数控机床加工的高级操作能力，能加工中等复杂零件;具有中等的数控加工工艺和编程能力，能编制较复杂零件的制造工艺和主流型号数控机床的加工程序。

人才培养必须以就业为第一要务，通过以企业的实践过程为任务流程，规划了课程群的理论教学、实践教学、素质教育的三大体系，提出了三大体系在教学中的探索性实践方法。

一、数控加工与编程课程群体系规划

通过典型企业的调研了解企业的技术、生产，以及对员工的岗位人才需求，结合大学人才培养特色，凝炼制订出数控技术专业的人才培养目标和方案，构建支撑课程群体系。制造企业需求的数控加工与编程岗位能力包括识别工程图纸的能力、操作数控机床的能力、数控工艺的制定能力、数控零件的程序编制能力等。

优化整合传统的专业学科基础课、专业课，突出工程应用能力培养的主线地位，构建基于数控加工与编程能力的课程群体系。在理论课体系中，将画法几何、机械制图、AUTOCAD、机械CAD原理、三维软件设计课程整合成机械制图与CAD课程，培养学生的识别工程图纸和制图能力;将公差配合与技术测量、金属切削机床、夹具、刀具、机械制造工艺、机械制造质量学整合成机械制造工艺与实施课程，培养机械加工工艺的编制和加工能力;将数控加工工艺与编程、计算机辅助数控编程整合成数控加工与编程课程，培养典型数控加工工艺编制、数控程序编制和加工能力。在专业选修课程体系中设置数控车(铣)中级工职业技能鉴定培训、数控车(铣)高级工职业技能鉴定培训、数控工艺员鉴定培训、制图员培训、三维建模资格证书培训(UG、SOLIDWORS等系列)等，此类课程为学生考取职业资格等级证书提供相应培训，增加就业资本;选修课程开设模具制造、先进制造技术等数控加工与编程的拓展课。

将实践环节分解成理论课内试验、课程设计、实习和实训等部分。实践环节具体设置为工程测绘和制图、三维建模、金工实习、机械制造基础试验、机械制造工艺与实施课程设计、数控加工与编程试验、数控加工与编程实训、数控加工与编程综合课程设计等。

专业素质教育为学生课程外自修环节，包括数控车床工和铣床工的职业鉴定等级证书、制图员证书、三维设计证书、数控工艺员证书、各种相关竞赛获奖证书、专题讲座等。取得相关学科证书的学生将获得学分加分或课程减免的奖励。

二、课程综合改革措施

1. 实施项目教学法

教学改革过程中以项目教学法为基础，采用企业典型实例作为项目，对一门系统学科利用实际例子由浅入深，层次递进培养工程能力，在这一过程中以企业的产品制造流程为项目实施的标准。教学过程中理论课和课内实验讲授基本事例，先通过理论课布置项目实例，讲述课程要求的能力目标，而后分析完成项目的流程，进行知识点分解，按照流程讲述知识点。

以机械制造工艺与实施课程为例，机械制造中使用的机床、刀具、加工方法等基础知识学生已经在课程群中的金工实习中学习过，在讲述课程理论知识时，简单的理解性知识可以采取布置任务学生自学的方式完成，具体项目及知识点如表1所示。

课程设计与理论课程联合进行，先讲授理论课程，课程中提出课程设计具体要求，设计典型件的工艺流程、夹具、加工装配完成后进行零件加工。在讲授理论课程时，以此夹具上的零件讲授项目的知识点，对难理解的知识点放在课程设计中讲解，此时学生已经系统学习了基础理论，有了一定的实践经验。

2. 以学生能动学习为中心教学

培养学生能动学习能力，比如对于工程识图和制图能力的培养，变大班授课为小班授课，在制图教室授课，教师可以讲课，同时学生可以画图，直接从工程图纸识图开始，将复杂的画法几何知识融入识图和制图过程中。学完理论课后，直接进行机械零件测绘实践，将其画成AUTOCAD二维平面图纸，而后利用UG软件画出三维实体图形，学生能够学有所用。

对于实习实训、职业技能鉴定考证培训等实践类课程，教师分步操作，学生依次训练，教师检查指导评判，最后给出实际零件，学生自主完成，每课有目标，目标必实现。

安排学生自主查找资料解决问题、课后布置理论研究、动手编程和上机操作加工等探索性题目。开放数控机床实验室，接受学生课外实验和创新制作，调动学生能动学习的积极性。鼓励学生参加机械设计制造创新大赛和数控职业技能竞赛，以竞赛的标准培训参赛学生，使学生认识不足，自主寻找差距，能动学习。

3. 加强工程软件应用能力培养

企业广泛使用工程软件数控加工零件，以典型企业使用的应用软件为教学工具，改革教学内容，培养学生的数控加工和编程综合能力。选用的软件有AUTOCAD、UG、VERICUT、VNUC、CAXA工艺图表等，用来进行三维设计、数控加工和仿真等。

4. 企业化情景模拟

建立校企合作模式，除安排学生去企业参观、顶岗实习等形式外，对于学校中的实践环节按照企业情境和生产流程构建。

在数控加工与编程综合课程设计中，组成项目小组，组内按照现代企业岗位部门的设置，分为材料和生产准备、工艺编制、数控程序编制、机床操作加工、产品检验等角色，分别对应于企业内部的生产准备工、工艺员、编程员、数控机床工、检验工等工作岗位。在项目中引入企业先进的管理理念，比如，利用精益生产中的“看板管理”绘制进度流程图和阶段将要完成的工作目标，使团队成员对任务一目了然;加工中执行企业的“6S”现场管理标准;在课程设计和实训中使用的工艺文件按照企业的标准和规范编制。

5. 成绩评定与考核

成绩评定以考核能力为主线，注重对工程职业能力、创新能力的考核。考核具体形式有课上回答、课堂讨论、课后作业、阶段大作业、期中考试、上机练习作业、期末考试、实训报告、实训过程、实训答辩、面试、实操、仿真操作等形式。考核地点有课内、课外、平时、期中、期末、实验、实训、工厂车间、课程设计、CAD/CAM机房等。考核人员由教师、企业教师共同组成。考核成绩向学生公开，同时展示作品和评语。

摘要：为培养高职数控技术专业学生的数控加工与编程能力, 作者提出了数控加工与编程课程群的概念, 以典型制造型企业的岗位能力需求为基础, 以生产过程为任务流程, 规划了课程群的理论教学、实践教学、素质教育的三大教学体系, 提出了在教学中实施综合课程改革的探索性实践方法。

关键词：高职院校,数控技术专业,数控加工与编程课程群,体系规划,课程综合改革措施

参考文献

[1]陈冰.理实一体化教学在数控专业中的实践与应用[J], 职教论坛, 2007, (6) :16-20.

[2]陶勇仿, 商存惠.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究, 2006, (11) :81-83.

[3]卢冰.基于职业技术领域专业群的高职课程体系的建构实践[J].中国大学教学, 2009, (9) :76-78.

数控加工编程方法 篇2

1、学好UG数控编程应具备的知识

CNC编程是一项综合性的技能，要学好，单有热情是不够的，还必须事先学好一定的基础知识，这样才能真正理解并能灵活运用于实际工作。

要能用UG或其他软件进行基本的3D绘图和基本的操作。因为要使刀路优化必须要整理图形、修改图形，有时还要增加或减少辅助线、辅助面。

机械加工及制图的基本知识。这是干好这一行的基础知识，建议大家边工作边学。

能使用Windows操作系统及Office软件。

有初中或初中以上的几何知识。因为本书所阐述的就是几何图形，要多联系所学的几何知识，这样能使问题的理解简单化。

在工厂中，有不少是只具有初中毕业程度的朋友，他们经过了不懈努力，掌握了以上基础知识就到电脑培训班学习UG编程或自学，后来有机会就到工厂从事数控编程，通过努力，最终成为老板眼里的“香饽饽”。

2、将学到哪些内容

对初学者的建议是可将知识分类学习。

1)一般性了解的内容

CNC的基本工作原理。

CNC加工工艺。

编程的基本知识——NC程序格式及手工编程。

针对机床的后处理制作。

UG NX7在数控编程方面增强的功能介绍。

2)一般性理解的内容

UG软件的编程加工参数介绍。这部分内容可多次阅读，逐步理解。

3)重点掌握各种模件编程步骤

铜公数控编程。

前后模编程。

模胚编程。

数控加工编程方法 篇3

关键词：中职；多媒体教学；项目教学；仿真软件教学；示范教学

中图分类号：G642.4？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0072-02

数控技术的应用性和技能性较强，职业学校培养的是学生毕业后能在生产一线从事数控设备零件操作、工艺编程、设备安装、调试、维修的应用型技术人才，学生的技能很重要，所以以前的传统的理论教学已经不能适应现在的教学要求。故中等职业学校都大量投入实训设备来渗入到学生的教学中去，也把以前传统的采用的黑板的板书通过多媒体技术来给学生形象地展示出来。教师从此从备课笔记向电子教案转变，黑板板书向教学课件转变，课堂搬到车间上的转变等等。本人在讲授《数控设备与编程》时进行了一些尝试和探索。

一、理论讲授——多媒体教学

教师通过语言，主动、系统地向学生讲授知识，是传统的讲课方法。它使学生学到的知识具有系统性，连贯性。数控加工技术基础，数控机床的分类，数控加工工艺基础知识，数控加工编程格式及编程指令等相关知识学习主要通过讲授的方式进行。针对这部分内容都是比较抽象且枯燥的，中职生一般很难接受，如果老师在课堂上拿着书写着板书，侃侃而谈传授给学生，而学生能听进去的却很少，这样的教学效率就比较低，通过在教学活动中引入多媒体技术使课堂的气氛也活跃了起来，学生对数控系统地认识和理解更深入了，对编程指令的具体含义和应用更清楚了，也让枯燥的讲述过程变成了相互的交流。如在数控车和数控铣的编程功能指令讲解中，主要讲解常用的一些指令，但是有些指令功能差不多，学生不能很好区别，在实际应用中感觉茫然，如复合固定循环G71、G72、G73、G70的标准格式和走刀轨迹路线的差异等知识点，学生在理解上往往感觉有难度，不知道哪种零件应该对应用哪种指令，教师可以利用多媒体技术作一个指令介绍、动作分解、功能演示、指令应用的课件进行播放，并用MasterCAM进行实体模拟，使其产生直观、形象、生动、即时等声像效应，使学生从中获得较为深刻的感性认识，从而更好地理解和记忆所学的内容。就这样，使难以理解的重点、难点变得清楚易懂，促进培养了学生的思维能力和解决问题能力，更进一步激发学生的学习热情，提高了课堂教学效果。

二、数控加工工艺和编程——项目教学

学生在初学阶段基础不牢，缺乏实践操作经验，很多学生看到一张零件图纸，却不知道从何下手，通过典型零件分析，把分散的知识点溶入到一个项目中，对知识进行归纳、总结与应用。项目教学可以充分发挥教师的主导性，学生参与的主动性，不仅可以使理论讲授变得生动活泼，具有启发性，而且有利于学生尽快掌握知识，教师可以选择企业加工零件的一些图纸作为典型零件的通过项目教学法指导学生合理编写程序，可以为学生建立一种效仿模式，很快获得相应知识。在教学中严格要求学生在编写程序名、程序指令、程序段及程序格式时，一定要达到程序标准和规范，培养学生掌握正确的编程习惯。本课程在讲授数控加工工艺分析和手工编程时，按数控车削、数控铣削（加工中心）各分别引入了一个典型零件进行综合教学，将数控加工工艺与数控编程内容有机地结合在一起，使学生能清楚认识到自己的学习目标，同时让学生通过所学的方法能对各种类似零件的加工工艺和编程独立分析并能正确编写出程序，起到潜移默化的效果。如数控车削中对于轴类零件加工工艺分析和编程，教师可以由从简单的台阶轴到数控中极甚至高级的轴类工件，由简到难，让学生独立分析加工工艺和编程，熟练掌握本课程的重点和难点内容。同时通过项目教学使学生综合分析问题、解决实际问题的能力也得到了显著提高。

三、数控机床基本操作——仿真软件教学

目前计算机软件普及应用在教学中，数控仿真软件教学也成为数控编程与操作时较为普遍采用的一种方法。数控加工操作教学要涉及数控设备，大量的刀具，毛坯件等，这些因学生的操作水平有限，若直接操作数控设备，刀具和设备会受到损害，严重的话刀具和工件都会报废，一方面影响教学秩序的正常进行，另一方面增加学校的教学成本。而仿真软件就能克服这些缺点。学生可以在计算机上用仿真软件模拟加工，熟练后，再过渡到数控机床操作，这样学生能大胆地在机床上操作，掌握数控机床的基本操作技能，在仿真软件的应用中，教师要和学生强调实践环节和步骤的紧密衔接。教师给学生一张简单的零件图，学生根据所学知识编制出程序，然后直接在计算机上进行仿真加工，通过模拟数控加工环境、加工过程，实现对自己所编加工程序的检测，验证操作的规范，学生在整个操作软件过程通过自己摸索尝试，然后总结，看到自己学习获得的成就，会让学生产生浓厚的学习兴趣。

四、数控机床实践操作技能——示范教学（教学做合一）

《数控设备与编程》是实践性很强的课程，故教学中将理论课与实践课融为一体。《数控设备与编程》中很多知识点必须通过教师示范和亲自实践才能掌握，例：加工零件的模拟运行，刀具的运用和对刀，加工时保证零件的尺寸修改磨耗等，所以教师把课堂搬到实习车间，教师一边讲授，一边在机床操作演示，然后让学生实际操作。这样课堂讲授与动手操作有机结合，使学生对所学知识有一个直观的验证，从而加强学生的理解和实际运用能力，促使学生完成由理论识向实际动手能力的转化，提高教学效率与效果。本课程的教学内容也符合“数控技术职业资格标准”要求，课程体系符合现有数控设备、“职业资格考证”的要求。职业学校让学生能用最短的时间和最有效的方法，使学生掌握某项技能，在学习后能获得“双证”（即毕业证书与职业资格的双证）。在数控机床实践操作技能实训中，把课堂搬到车间，让学生真正能掌握操作技能的训练，理论结合实践，让学生“在学中做，在做中学，做到学做合一”，加强对理论知识的理解，提高实践能力，培养学生自主学习的习惯。

在《数控设备与编程》的教学方法中，教师应从教学过程的各个环节入手，注重学生知识、能力和素质的培养。根据各个教学环节特点合理安排教学方法，注重学生操作技能，学生在毕业之后，就能直接投入到生产线上，而且能独立操作机床，哪怕在实际加工中也能解决一些简单的实际问题。

参与文献：

[1]宣国强.多媒体技术在数控教学中的应用[J].教师，2010，3.

[2]朱鹏超.数控加工技术[M].北京：高等教育出版社，2002，2.

[3]李蓓华.数控机床操作工[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007，2.

[4]李谟树，张钟.数控技术一体化课程教学改革的探索与实践[J].顺德职业技术学院学报，2006，（6）.

数控加工编程教学方法的探讨 篇4

1 介绍本课程研究的对象及内容

在数控机床上加工零件之前, 编程人员必须把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位置、切削参数、以及辅助功能 (主轴的转动、切削液的起停、换刀) 等, 按照数控机床规定的指令代码和程序格式编写成零件加工程序单, 然后输入到机床的数控系统。数控机床才能够按照程序加工零件。数控加工程序的好坏决定了零件的加工质量。数控程序的质量包括:1) 完备性, 即不存在加工残留区域;2) 误差控制, 即表面粗糙度和插补误差控制;3) 加工效率, 即在保证加工精度的前提下加工程序的执行时间;4) 安全性, 即程序对可能出现的让刀、漏刀、撞刀和过切等不良现象的防范措施和效果;5) 工艺性, 包括进/退刀、刀具选择、加工工艺规程规划、切削方式、接刀痕迹控制以及其它工艺参数的设置。

数控编程就是从零件图纸开始到获得数控加工程序的全工作过程。主要包括4大步骤:1) 分析零件图纸和制定工艺方案。就是要明确加工的内容和要求;确定加工方案;选择合适的机床;选择刀具和夹具;确定合理的走刀路线;选择合适的切削用量。2) 数学处理。根据零件的几何尺寸和加工路线等, 计算刀具运动轨迹, 以获得刀位数据。3) 编写零件加工程序。程序编制人员必须使用机床系统地编程指令, 按照规定的程序格式, 逐段编写加工程序。4) 程序校验。程序编写好之后, 在正式加工之前, 需要对所编的程序进行校验。一般通过空运行、图形模拟和首件试切的检验方法。

2 学习本课程的目的和方法

如上所述可见, 学习数控加工编程这门课, 就是为了能够按照零件设计图纸的技术要求编制出零件的加工程序。通过这门课的学习, 学生要掌握数控加工的基本知识;数控编程的基本知识、编程步骤和方法;掌握各种代码的编程方法;掌握数控车床、数控铣床上加工一般零件的手工编程方法, 具有一定的编程能力。

我们在《数控加工编程》中对于编程的学习需要有3个阶段。基础知识的学习;数控编程技术的学习;数控编程与加工练习。学习数控加工编程, 首先应掌握一定的预备知识和技能, 包括:基本的几何知识和机械制图基础、机械加工常识;其次是编程基础知识, 包括:数控加工原理、数控程序知识、数控加工工艺等;还有编程技术, 包括手工编程、自动编程。

在学习过程中, 应注意把编程的一般原理和方法与实际加工和零件的具体运用密切联系起来。并应随时注意在其它课程和生产中遇到的加工问题, 分析如何在数控机床上加工, 做到理论和实际的紧密结合。

3 教学方法

在应试教育模式下步入大学校园的学生, 自主学习能力普遍欠缺, 依赖性的学习习惯依然潜在并具有强劲的势力和巨大的惯性。

好的教学方法, 对于学生学习和掌握所学知识起到事半功倍的效果。本人在数控加工编程课程的教学过程中总结出以下几种教学方法供大家共享。

3.1 机械记忆法

零件加工程序的主体由若干个程序段组成, 程序段由尺寸字、非尺寸字构成, 程序段中字、字符和数据的安排形式的规则称为程序段格式。因此, 首先知识点应该讲清楚、讲透彻, 让学生把每一个指令的含义、用途都明白, 不要有含糊, 这样才能够正确应用指令。其次要求学生必须对数控机床的性能、程序指令、代码及格式十分熟悉, 才能编写出正确的加工程序。

3.2 启发式讲授

学生学习的好坏, 除了教师的因素外, 主要在于其自身的醒悟性、主动性和创造性。因此, 在教学过程中不断启发学生对编程技术的兴趣, 帮助学生处理学习问题。亚历士多德说:“思维自疑问和惊奇始”。创设问题情景, 引导学生强烈的求知欲望。

在教学过程中, 本人经常采用推理式的讲授方法。例如:用我正确的理论推出正确的结论。或者利用学生不正确的方法推出错误的结果。这样, 不仅使学生学得的知识掌握得更牢固, 应用得更灵活。

有比较才有鉴别, 适当的对比可以使人们对事物的认识深化、活化。与实际情况的差别, 进一步推出新的问题, 促进问题的深化。例如:M01和M00、G92和G54～G59 以及M02和M30的区别, 应用场合, 可以帮助学生对指令的理解。

“科学始于问题”。问题是创造性思维的起点, 不能发现问题就谈不上进行创造性思维。在教学过程中多采用提问的形式, 使学生真正成为课堂活动的主体, 调动学生探索问题、研究问题的主动性。课堂提问还能够提高学生的注意力, 达到教学目的。

在启发式教学中, 注重培养学生独立思考问题和发掘问题的能力;在教学过程中由浅入深, 由简单到复杂, 增强学生的理解能力, 鼓励学生在分析问题中充分表现自己, 增强自信, 发挥自己的创造性思维。

3.3 案例教学法

掌握数控编程基本方法, 并在此基础上有更大的提高, 必须进行大量的编程练习和实际操作, 在实际中积累丰富的经验。在《数控加工编程》的教学过程中, 对每一个编程指令都举例说明其编程规则和用法;

近几年来, 以计算机为代表的现代教学技术已在学校广泛应用。计算机系统应用于教学过程的主要方式是计算机辅助教学, 辅助对象主要是学生, 为学生提供教学资料和各种问题, 对学生予以直接帮助。在《数控加工编程》的教学过程中, 采用多媒体教学激发和提高学生的学习兴趣 (提供和解决由直接感觉到形象思维、直觉思维到抽象思维的过渡, 克服学习的厌烦心理) 。例如:播放一些车、铣床加工视频。

学生在理论不健全、不扎实的前提下所作的许多分析和讨论, 往往有一定的盲目性和不切实际性, 有的甚至纸上谈兵, 无谓争论, 因此利用多媒体教学 (数控加工仿真软件对所编程序进行仿真) , 能够看到自己所编程序加工的零件的形状, 就可以找到编程中存在的问题。

3.4 讨论式教学法

三人行必有我师, 讨论课能够使学生加深和运用理论知识, 集思广益、博闻强记。现代教学方法强调在教学过程中师生、生生之间的交流。如在美国等西方国家, 尽管教师常用讲授法来开展教学, 但学生可以随时打断教师的讲授, 提出问题, 发表见解。教师也积极鼓励学生提问和发言, 并与学生一起探讨。讨论时, 在作开课引导后, 其余时间可由学生进行自由谈论。通过讨论, 还可以让学生相互交流各自的学习情况, 介绍自己的分析和研究成果, 使学生能相互启发、相互促进, 从知识运作、技能训练、语言表达、归纳总结等方面得到充分的锻炼和表现。在讨论过程中, 将学生的不同观点分列在黑板上, 及时跟踪记录争论的问题, 使学生通过争论后得出各方都能接受的结论。讨论后, 要进行简短的总结, 提出自己的看法。通过课堂讨论这种方式教学, 使师生之间、学生之间的交流更加密切, 思维更加活跃, 培养了学生探究问题的兴趣、自学能力和独立思考的能力。

3.5 大作业

数控编程这门课抽象、复杂一些。大作业对于巩固、扩大、深化、活化知识有重要作用, 是基本知识的综合应用。在每一个数控机床的编程讲完之后, 留一个典型零件的加工程序的编制。在大作业中很能发现学生的理解错误。在上课举例时很能跟上教的思路, 到自己做的时候就错误百出。一个是单个指令记得很熟, 就是不会用或用错;另外就是对于数控加工工艺过程不太熟悉, 导致了编程路线、加工过程不知所云;第三就是程序不切合实际;还有就是不同数控机床的指令张冠李戴。通过分析大作业中的存在的问题, 对于学生系统掌握知识很有帮助, 而且更容易理解并记住。

3.6 实验

数控编程是实践性很强的一门课。实验对于培养学生操作技能和动手能力非常重要。实践经验也是数控加工编程的重要组成部分, 只能通过实际加工才能获得。通过实验, 可以使学生更能够理解数控机床的性能、什么是对刀、如何对刀、切削参数以及加工路线的选择等和零件加工质量的关系。也只有通过实验, 才能理解的深刻, 能够真确、灵活的应用。在实战学习中才能够增强学生解决问题的能力。因此, 这门课的实验量大, 要做8个实验。在实验中, 采用典型机床加工典型零件的全过程都由学生自己逐渐完成, 实验教师只起指导作用, 这样才能培养学生实践能力和独立完成任务的能力。

如果零件加工程序编制错误或数控机床操作不当就会导致机床被破坏。因此, 数控编程实验分为5个步骤, 首先给出要数控加工的零件的图纸, 图纸上包括各种技术要求, 由学生自己编程;然后学生和实验教师一起检查程序并讨论, 修改程序;第三在认为程序没有问题的情况下图形模拟加工;第四检查程序正确无误后, 使用蜡块在数控机床上加工;以上步骤都正确无误后, 最后才能用工件材料正式在数控机床上进行加工。

通过实验, 使学生加深与发展所学的理论知识, 使学生掌握实验方法, 培养了学生严肃认真的治学态度和独立工作能力。

摘要：数控加工编程是一门专业课, 根据数控加工编程这门课程的特点, 结合本人多年来的教学经验, 利用机械记忆法、启发式教学法、案例教学法、讨论式教学法、大作业和实验等教学方法, 对于提高学生的学习能力、实践能力、工作能力具有重要意义。

关键词：数控加工编程,教学方法,数控机床

参考文献

[1]李希.高等学校教学论[M].兰州:兰州大学出版社, 1991.

[2]向洪, 王雪, 张强.哈佛理念[M].山东:青岛出版社, 2005.

[3]杨诚芳等.论高等工程专科教育[M].北京:中国水利水电出版社, 1996.

数控编程 数控技术 篇5

二．面的分类及加工策略，（水平面，竖直面，平坦面，陡峭面的判断及其加工方法）。

三．UGCAM主要功能应用(平面铣 面铣 型腔铣 固定轴曲面铣 点位加工)。

四．电极的加工程序制作，粗加工，粗加工清角的三种方法（基于层_Cavity，参考刀具，3D_Cavity及其适用场合），精加工，小刀半精加工的二种方法（Zlevel,3D_Cavity）, 小刀精加工及其清角的三种方法(参考刀具，修剪边界，补助实体)等。

五．电极火花的三种放法（缩小图形法，扣刀法，负余量法），刀长检测及碰撞检查。

六．模仁的加工程序制作，淬火做法和非淬火做法，修补形体，做辅助实体，粗

加工及其清角，半精加工及其清角，精加工及其清角，编程工艺安排 特殊情况处理。

七、UG电极设计及电极装配，模具结构知识。

八、UG工程图(出工程图 出电极放电图和程序加工单)

九、UG高级设置(快捷键 工具条 加工模板 刀具库 后处理的设置)

十、UG模具编程实例总结(重点部分)

十一、外挂修改及使用

数控加工编程方法 篇6

关键词：数控加工；自动编程；仿真实验系统；建立模型；绘制模式；模型重构 文献标识码：A

中图分类号：TG659 文章编号：1009-2374（2015）21-0023-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.012

所谓数控加工，主要指的是一个零件按照图纸的要求进行加工的整个过程，在这个加工过程中，需要根据图纸上零件的所有数字化的定义来制定相应的指令，而且能够有效的保障零件在加工中具有较高的精度，对于最终加工成的零件来说，在对这一零件进行检验时，能够更加方便地对零件的整体形状与尺寸进行控制，提高整体的精度。就实际情况来看，当需要进行加工的零件复杂程度与精度要求都十分高时，数控加工便能够更好地发挥出其特点与优势。在实际的操作过程中，无论数控程序编写的多么精细，仍然会有着较多的问题，而且传统的手动编写程序不仅容易出错，而且需要消耗较多的时间。由此可以看出，将自动编程技术引入到数控加工程度中具有较高的意义，能够有效的提高整体数控系统的精度与效率，再加上仿真性的实验，便可以根据不同零件的要求进行模拟加工，具有十分高的实用性。

1 数控加工自动编程系统的构建

1.1 数控加工中自动编程的要求

在数控系统中应用自动编程技术，主要便是将数控技术与计算机技术进行有效结合，通过计算机的思想将数控加工中的各个环节都紧密地结合在一起，所以，在实际应用中一定要将所有的计算机辅助加工软件都联系在一起，比如CAD、CAM等。在数控加工编程中，首先需要做的便是能够有效地识别图纸，对于图纸识别的软件目前应用最广泛的便是AUTOCAD软件，通过使用这一软件来为整体系统进行服务是十分合适的。之后，需要通过这一软件将零件所有的特征进行总结，与数控机床进行结合，所以在加工过程中需要对数制机床有一定的认识与了解，能够熟练地使用数控机床，特别是对于G代码应当有相当清楚的理解。

1.2 数控加工自动编程技术不同模块的功能

在自动编程技术中，需要对整体系统细分成不同的模块，通过这些模块的共同工作来完成整体的工作。

第一，对图形进行分析。这一部分主要指的是通过使用计算机软件对需要加工的零件进行分析，总结出这一零件所具有的特征，将所有的特征进行分类，在加工的时候便可以根据这些特征编写相应的加工工序。

第二，对数据进行相应的处理。在完成对零件特征与信息的收集与整理之后，便需要建成的数据库对这些特征进行分析处理，通过相应的算法生成刀具的运动

轨迹。

第三，将需要的工艺进行输入与分析。对于不同零件的加工来说所需要的工艺也有着一定的差别，所以，需要根据加工工艺的不同将所需要的工艺输入到自动编程的程度当中，以此来确定在加工过程中切削的用量等必需的参数。而且这些参数都需要是临时的，因为每次加工的条件不同所对应的加工参数也不同。

第四，整体自动编程数据库的建立。在自动编程过程中，需要对零件所具有的信息进行处理，而处理的时候便需要从数据库当中得到相应的信息，将这些信息进行重新的组合便能够生成加工零件所对应的加工程序，才能够进行整体的数控加工。

2 数控加工仿真实验系统的构建

在数控加工技术中，通过使用NC来进行切削的仿真主要可以分成两个部分，分别是几何方面的与力学方面的。对于前者切削技术来说，主要是需要考虑一些物理量，这些物理量主要指的便是切削参数与切削力，这两个参数对于走刀来说是十分重要的，可以有效地验证NC程序所具有的正性。对于整个切削技术来说，其需要物理仿真的一种，它的工作过程可以被看作是通过使用动态力学来完成对刀具的预测，以此来完成对各个参数的控制作用，最终完成整体加工过程的优化处理，提高整体加工的精度。

而所谓的几何仿真，则主要是通过使用几何建模的方面来进行的，这种方法最重要的便是利用几何方面的空间与离散的方法来进行计算的，最终达到提高加工精度的效果。

通过对这两个加工技术的比较，通过使用几何的技术能够有效地将零件进行模拟化，并且将模拟化生成的零件的模型输入到整体加工系统当中去，这样一来就能够有效地提高整体加工的效果，使得最终得到的仿真结果与实际要求仅具有较小的差别。本次研究工作便是通过使用这种技术，在原有的CNC的基础上进行了二次开发，从而为工作人员提供一套具有较高操作性与可视性的软件，并且通过相应的算法与模型的建立以提高整体数控加工的精度。另外，本次二次开发所得到的程度具有较高的美观，能够给使用者提供一定的真实感，下文便对这一系统进行介绍。

数控加工仿真模型的建立有以下三个方面：

2.1 建立模型

在计算机图形学中，一般常用三角形网络模型来描述物体。随着零件加工精度要求的提高和加工设备的完善化，三角形网络模型就需要上万个，甚至几十万个三角形面片构成，为了进一步简化数控加工零件模型的动态仿真计算过程、节省大量的存储空间、更好地实现仿真绘制，本文选取零件表面规则三角片化的方法，这样一来，每一个三角片所占的内存空间大大减少，平均每个仅占一个内存空间。

2.2 绘制模型

采用零件表面规则三角片化方法将零件模型建立好以后，利用OpenGL图形函数将所有的三角片进行绘制，加工零件的外观就显现出来了。三角形的顶点就是网络的节点，各节点高度值就是高度缓冲区存储的数值，因此这种建模方法具有方便遍历到每个网络节点的优点，能够快速将所有的三角片绘制完成，能节约一定的实验时间。

2.3 动态仿真的模型重构算法

车削过程就是模型的重构。在车削的系统动态仿真进行车削过程时，先将车削模型转化为铣削模型，就是钢板（宽为2πR、厚为R）冲压成钢柱（半径为R）的一个逆过程，如此就完成车削模型与铣削模型的转化了。要注意，在转化的过程中，也要将车刀的运动轨迹作相同的转换。车削模型与铣削模型统一在一起后，其算法也就是由具体变为一般，代码也得到简化，更易于

实现。

3 结语

在基于通用计算机辅助机械设计软件的平台上，开发面向加工设备的数控自动编程系统，使设计CAD直接面向加工CAM，同时面向加工设备的思想使CAM有了与CAPP、CAE联系的桥梁，使得CAD、CAM、CAPP、CAE能很好地统一起来，有利于计算机集成制造系统的实现。数控加工仿真系统的实现不仅可以用作数控编程人员的培训，让受训人员可以进行实践操作，增强他们的实践能力，减少昂贵的设备投入，还可以在制造企业内部使用，实现快速、精确的数控加工程序仿真，应用价值非常高。

参考文献

[1] 刘晓玮.浅谈数控技术发展趋势[J].科技咨询，2008，（3）.

[2] 吴义荣.我国数控技术与产业的现状、发展趋势及对策[J].CMET液压装备与制造技术，2005，（2）.

[3] 蔣杨永.基于仿真技术的数控实验平台构建及应用

[J].计算机仿真，2003，23（11）.

[4] 清宏计算机工作室.VisualC++编程技巧[M].北京：机械工业出版社，2001.

[5] JonBates，TimTompkins.实用VisualC++6.0 [M].北京：清华大学出版社，2000.

[6] 南京宇航自动化技术研究所.宇航数控车铣加工仿真系统手册[M].

作者简介：左薇（1984-），女（仡佬族），贵州遵义人，岳阳职业技术学院助教，研究方向：机械及其自动化。

一种数控车加工曲面的编程方法 篇7

目前在数控车削加工中, 普遍使用刀尖半径补偿的方法编制锥面、圆弧面及曲面时, 就会避免造成过切或欠切现象, 可有效保证加工精度, 但必须明确数控车刀刀尖方向及刀尖半径补偿是左补偿还是右补偿。

而在一些没有刀尖半径补偿功能的数控车床中, 并且在一些特定的形状不能使用刀尖半径补偿功能的情况下, 在加工过程中只能采用不使用刀尖半径补偿编程才能保证加工精度, 此种方法对操作者的技能要求不高但必须掌握一定的编程技巧。

1 刀尖圆弧半径在加工过程中对工件的影响

目前使用的数控车刀基本上都是机夹刀, 刀尖均有圆角, 并且已经标准化:0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1.2, 1.6, 2.4等。数控车床是按刀尖对刀的, 在实际加工中对刀刀尖的位置是一个假想刀尖, 编程时是按假想刀尖轨迹编程, 即工件轮廓与假想刀尖重合。

加工件在车削内外圆柱面、端面时是由X轴或Z轴的对刀点在切削, 所以实际切削刃的轨迹与工件轮廓轨迹一致, 无形状误差产生;而在车削锥面或圆弧面时, 实际起作用的切削刃却是刀尖圆弧各切点, 而不是X轴或Z轴的对刀点在切削, 如果不使用刀尖半径补偿编程加工就会引起加工表面形状误差, 在正象限———欠切, 负象限———过切, 并在45°和135°方向上为最大值, 在0°和90°方向上为0 (见图2所示) , 曲面亦是如此。

2 加工曲面不使用刀尖半径补偿的编程方法

以我公司一零件的曲面为例如图3中粗实线所示, 此曲线由3段圆弧、1段锥面和1段竖直线组成。精车时使用数控车刀为35度内孔车刀, 使用的数控车刀刀尖半径R为0.4mm。在编程时如果不采用刀尖半径补偿编程或相应合理的编程方法, 则会容易出现实际加工轮廓 (图3中的细实线) 与图纸要求零件的轮廓 (图3中的粗实线) 差距很大, 尤其是新学编程的人员易出现类似的问题。

针对以上问题, 介绍一种不采用刀尖半径补偿而借用绘图软件编程的方法, 编制过程方便、快捷、准确, 以下是借用绘图软件针对曲面编程的具体步骤:1) 利用绘图软件按图纸要求绘制出图形如图4中的1#粗实线, 此曲线为零件的实际加工轨迹, 也是图纸要求零件轮廓;2) 将1#线整体等距偏置0.4mm得到3#虚线;3) 将3#虚线沿X轴方向平移-0.4mm得到4#虚线;4) 将4#虚线沿Z轴方向平移+0.4mm得到2#细实线, 此线为最终假想编程点P的编程轨迹;5) 在绘图软件中验证编程轨迹与实际加工轨迹关系是否正确, 如图5所示;6) 利用绘图软件根据2#细实线采点编程。

以SIEMENS802D为例编制程序如下:

上述方法, 在数控车床中适用于各种不规则曲面的程序编制, 但在绘图编制程序时有以下几个方面需要注意:1) 使用绘图软件绘制零件图时, 必须是1∶1比例绘制, 绘图的编程原点必须与实际加工时对刀的原点保持一致;2) 图4所示图形由1#粗实线到3#虚线等距偏置的距离必须是当前使用的数控车刀刀尖圆弧半径R;3) 图4所示图形由3#虚线到4#虚线、4#虚线到2#细实线平移距离必须是当前使用的数控车刀刀尖圆弧半径R, 具体平移的方向见图6所示。

3 结语

本文介绍了一种数控车床加工曲面的编程方法, 有效的解决了一些年代较早并不具备刀尖半径补偿功能的数控车床的曲面编程问题、编程时易出现刀尖所在象限判断错误问题以及数控车中特殊曲面的编程问题, 是一种较简便较实用的编程方法。

摘要：本文介绍了一种数控车床在加工曲面时, 不使用刀尖半径补偿并借助绘图软件的编程方法。

关键词：绘图软件,轨迹,刀尖半径,编程

参考文献

[1]谢晓红主编.数控车削编程与加工技术[M].电子工业出版社.

[2]赵勇.对于数控车刀刀尖圆弧半径补偿的认识[J].机械仪表, 2009.

数控加工编程方法 篇8

随着数控加工技术不断发展, 高性能高效率的加工中心的应用也逐渐普及。手工编程是加工中心初学者必须掌握的内容, 而圆弧加工的编程方法是掌握手工编程的重要环节之一。如何熟练掌握圆弧加工的编程方法与技巧, 对提高编程者的编程能力有着重要的意义。通过几年的加工中心实际应用和教学实践, 笔者将自己的体会和经验总结出来, 希望对读者有所启发。

1 编程内容概述

1.1 加工中心教学设备

辛辛那提系统四轴联动立式加工中心, 采用主轴式换刀方式。如图1所示。

1.2 圆弧加工编程指令介绍

圆弧加工常用指令有两个, 分别是顺时针圆弧加工G02和逆时针圆弧加工G03, 而本系统加工中心的编程方法中, 增加了G01模式下加工四分之一圆弧的方法。由于加工圆弧的形状 (四分之一圆、半圆、整圆) 不同, 所选用的加工方法也非常灵活, 熟练掌握各种用法, 有助于我们提高手工编程的效率及加工速度。下面以G02指令为例, 分别介绍四分之一圆、半圆、整圆的编程方法。

(1) 四分之一圆弧加工如图2a所示。

分别以图2a所示为编程起点和终点, 下面给出四分之一圆弧加工方法的程序段, 不含刀具半径补偿。

具体对比以上三种编程方法不难发现, 方法一在G01的模式下就可以加工圆弧, 圆弧半径用R表示, X、Y坐标为圆弧两切线的交点坐标。方法二在G02的模式下加工圆弧, 圆弧半径用P表示, X、Y坐标为圆弧的终点坐标。方法三在G02的模式下加工圆弧, I、J为圆心坐标, X、Y坐标为圆弧的终点坐标。其中方法一较为简便。

(2) 半圆弧加工如图2b所示。

分别以图2b所示为编程起点和终点, 下面给出半圆弧加工方法的程序段, 不含刀具半径补偿。

可以看出半圆弧加工的编程方法只有两种, 分别是四分之一圆弧加工的方法二和方法三, 注意半圆弧不能在G01的模式下进行加工。

(3) 整圆加工如图3所示。以图3所示为编程起点和终点, 下面给整圆加工方法的程序段, 不含刀具半径补偿。

从给出的程序段可以知道, 整圆的编程方法有两种。方法一较为简便, 方法二是将一个圆分成两个半圆的加工方法进行编程。

2 圆弧加工程序的优化与技巧

在编程过程中, 根据图纸的情况, 结合圆弧编程的各种方法, 使加工程序尽量优化。下面通过典型零件编程举例, 巩固掌握圆弧加工程序的编制与优化。本图例的形状包括四分之一圆弧加工、半圆加工以及整圆加工, 读者注意观察参考程序中加粗标注的程序行和注释。

如图4所示零件, 加工毛坯材料为50×50×28mm的LY12硬铝, 要求按图示要求编写加工程序。选择零件中心为编程原点, 水平向右的方向为X的正向, 垂直纸面向上的方向为Z的正向, 工件的上表面定为Z0。

2.1 加工零件工艺安排

(1) 用液压虎钳装夹零件, 用试切法对刀, 找出毛坯中心点坐标, 铣平零件上表面, 将毛坯中心和毛坯上表面设为G92的原点。 (2) 加工路线是:铣平面→粗铣44×44的外轮廓→粗铣48×48的外轮廓→粗铣Φ18圆槽→钻中心孔→钻Φ6孔→精铣44×44的外轮廓→精铣48×48的外轮廓→精铣Φ18圆槽。

2.2 加工刀具参数采用

加工采用的刀具参数如表1所示。

2.3 加工程序编制

手工编程参考程序 (表2) 。

需要说明的是, 以上第二、第三、第四段程序的粗精加工程序用同一个程序, 但在粗加工之后精加工之前, 必须把刀具半径补偿值、主轴转速、进给速度、刀具号码改为精加工的参数值。

3 结束语

我们在加工中心应用的教学实践中, 运用圆弧加工的各种编程方法, 引导学生不断地探索和改进, 调动了学生的学习兴趣, 取得了良好的教学效果。

摘要：本文针对辛辛那提系统加工中心圆弧加工手工编程的各种方法进行了讨论, 并举例将各种编程方法应用到加工程序中, 分析对比并编写加工程序, 探索优化圆弧加工手工编程的技巧。

关键词：辛辛那提,圆弧加工,手工编程

参考文献

[1]焦红卫.不同平面内圆弧加工指令的教学技巧浅说[J].职业教育研究, 2012 (09) .

[2]陈艳辉, 唐思远, 龙志军, 谭赞良, 邓小红.数控车削中刀尖圆弧半径对加工的影响[J].科技资讯, 2006 (10) .

《数控编程》教学方法的研讨 篇9

关键词：数控车床,对刀,教学方法

0 引言

前苏联教育学家苏霍姆林斯基曾指出:“一个人到学校上学, 不仅为了获得一份知识的行囊, 而主要应该是获得多方面的学习能力, 学会思考。”他也说过:“教师在课堂上要做两件事:一是教给学生一定范围的知识;二是要使学生变得越来越聪明。学生是否变得越来越聪明, 关键在于教师是否愿意和善于抓住智力训练, 而智力训练的核心是思维训练。”可见教师在给学生传授知识的同时, 如何调动学生思维的主动性, 将思维活动贯穿于学生学习活动的始终, 发展他们的思维是多么重要。

1 营造思维的氛围, 使思维成为学生的一种需求

心理学告诉我们:“需求”产生动机, 动机激发活动, 人又在活动中创造世界, 创造自身, 思维是人脑对客观事物的本质属性和内部规律的间接和概括的反映。要使学生在学知识的过程中能动脑, 教师必须想办法创设思维的情境, 营造思维的氛围, 引发学生的无意注意, 使学生想动脑, 乐动脑, 从而使思维得到较大的发展。

1.1 激疑

亚里斯多德曾经说过:“思维自疑问和惊奇开始。”有经验的老师, 即使在已知的事物中, 也能揭示出引出学生疑问的那个方面, 而这种疑问又使学生感到惊奇。例如:在讲述“数控车床”——用计算机以数字信号控制的车床时, 可提出下列问题:平时印象中计算机只是打打字、上上网, 它怎么会控制机床呢?又是怎么控制的呢?控制的机床原理如何等等, 使学生心中产生一系列疑团, 要解答这些疑团, 就必须认真去听这一堂课, 认真思考每一个问题, 因而产生了思维的意识。

1.2 激趣

为了使学生的智力得到发展, 就必须使他们有对知识的渴求, 有发自内心的学习的愿望, 使他们希望自已成为发现者、研究者、探索者, 故在教学中应想方设法为学生提供丰富的感性材料, 激发学生探索事物的浓厚兴趣。

如在讲述数控车床加工时, 利用多媒体播放数控车床加工产品碟片, 引导学生观看加工过程。在学生亲眼目睹数控车床加工过程后, 有了较强的新奇感时, 趁机引导学生思考:为什么现在大多数企业都使用数控机床?运用数控机床加工有哪些优势呢?数控机床又是怎样加工产品的?学生的思维一下子活跃起来。经过他们的讨论与分析, 很快就掌握了数控机床的加工特点——精度高、生产效率高、可减轻工人的劳动强度等等。

1.3 引导学生展开想象

想象与思维的关系非常密切, 可以这样说, 没有想象, 就不会有创造。学生的学习是一种创造性的活动, 需要借助想象才能更好地理解和掌握课本上的知识, 同时发展创造性思维, 为将来有更大的作为打下良好的基础。如在讲述完数控车床对刀的方法、作用后, 组织学生充分发挥联想:数控机床为什么能准确控制车刀的运动轨迹呢?控制车刀运动的数控指令有哪些呢?

直接给学生传授科学知识, 学生未必印象深刻, 如果改变方法, 让学生自己去猜, 去想象, 反而兴趣浓厚, 时常还会互相争论, 达成共识, 教师再加以点拨, 学生听得格外认真, 这样的做法不但能调动学生思维积极性、学习积极性, 提高课堂效率, 还能激发学生的创新意识, 发展学生的创造性思维, 满足学生好表现的心理, 想象成功了的同学还有一种强烈的成就感与自豪感, 无形中培养了学生的进取精神。

1.4 搭桥

实践证明, 当课堂上所讲的知识里既包含一定“份额”的已知内容, 又包含一定“份额”未知内容时, 才能唤起学生思考的兴趣。如在讲述外圆切削循环G90时, 先复习已学G01的指令格式。

G01 X_Z_F_;运动轨迹是一条起点到终点的直线, 如图1。为了节省编程时间, 是不是有一条指令能够实现连续的四个动作呢?如图2, 引出新课外圆切削循环G90。这样通过教师在旧知识与新知识之间的牵线搭桥, 出现了半新半旧的材料, 学生经过努力是能答出来的, 故为思维活动的开展打下了良好的基础。良好的开端等于成功的一半, 学生注意力集中了, 思维活动开始了, 学习的效率也大大提高。

2 优化思维训练的方法, 使学生的思维多层面发展

“营造思维的氛围”是激发学生“想”的动机, 有了活动的愿望, 智力活动也就开始了。那么学生想什么呢?怎样去想呢?想多少呢?这是教师下一步该考虑的问题, 在教学中注意了如下几个方面。

2.1 明确目标

智力种种要素发展的一个共同的要求, 是加强相应活动的“有意性”“目的性”, 解决问题的思维过程——发现问题、提出问题、解决问题, 每一个步骤都受思考的目标所制约。故在教学中应让学生先明确问题的目标, 然后再进行探索活动。这样可使学生克服思维的盲目性, “想”有目标, “思”有方向。如预习数控车床对刀内容后, 提出思考的目标, 这样学生就能沿着一定的方向思考, 得出正确的结论, 而不胡思乱想, 真正做到自已探索, 自已思考, 从中获得新知。

2.2 注意难度适当

著名的教育家赞科夫说过:“学生的智力就象肌肉一样, 若不给予适当的负担, 它就会萎缩退化”, 适当的难度是激发学生学习兴趣, 刺激智力发展的一条客观规律, 有经验的教师总爱用一些有一定份量的问题“憋憋”学生, 给学生一定的压力, 让他们去动脑筋, 这个“憋”的过程就是增加信息量开发智力的过程, 每“憋”一个问题, 学生的智力就前进一步。

如用数控仿真软件来讲述数控车床对刀方法时, 教师并不直接完成这个操作, 而引导学生先动手操作, 虽然这样的做法对学生有一定的难度, 但学生的积极性很高, 气氛非常活跃, 尽管学生操作过程并不完整, 但由于有了思考作基础, 教师再引导他们操作的步骤和方法, 故学长进快, 思层次高, 激发了学生的创新意识, 培养了学生的创造性思维。

2.3 注意问题的适当新颖

著名教育家皮亚杰在《智力的起源》一书中说中:“一个人既不注意太熟悉的东西, 因这已经司空见惯了, 他也不太注意那些太不熟悉的东西, 因为和他的‘图式’中任何东西都没有联系……。”引起学生感兴趣的, 能刺激他们积极思考的是“新颖”的, 有一定难度的内容, 是他们不懂, 但经过一定的努力可以掌握的内容。

如用数控仿真软件模拟外圆切削循环G71的加工轨迹, 引导学生推理得出外圆切削循环G71的加工特点。这样又培养了学生的类比推理与归纳推理的方法, 促进了他们逻辑思维的发展。

2.4 充分利用熟悉的东西

“熟能生巧”, 巧中出奇, 奇是智慧, 出奇是熟练的产物所发, “熟中出智”是认识发展的一条客观规律。如学完数控车床对刀方法后, 学生对对刀的步骤和目的有了明确认识, 可引导学生讨论分析假设工件坐标系要偏移时, 该如何操作呢?在已学知识的基础上再经过思考后, 学生的认识水平也由感性上升到了理性, 分析问题的能力得到了进一步提高, 同时学会了从现象出发, 探求本质的科学探索方法。

总之, 较好地处理了传授知识与发展能力的辩证统一的关系。在教师的引导下, 学生充分感知, 积极思考, 自动探究, 充分调动他们学习的积极性, 使学生的思维能力得到了充分的发挥与锻炼, 课堂效率也大大提高, 真正做到了寓“思”于“学”, 达到了掌握“知”, 发展“能”的目的, 符合素质教育的要求。

参考文献

[1]黄克孝.职业和技术教育课程概论[M].上海:华东师范大学出版社, 2001.

[2]袁晓洲.两年制数控技术人才的4阶段培养模式[J].湖北职业技术学院学报, 2004 (2) :11-12.

[3]张健, 杜海军.高等职业院校数控技术教育课程体系改革浅谈[J].十堰职业技术学院学报, 2001 (6) .

数控加工编程方法 篇10

1 攻丝加工

1.1 攻丝加工的方法

攻丝加工是利用丝锥进行螺纹加工,其加工过程和传统方法相同,在加工进给和退出时要保证丝锥转一转在进给方向进给一个螺距,属于成型刀具加工,刚性攻丝,其加工过程都是由数控铣床自动控制,生产效率和质量得到了提高, 程序编制简单方便。攻丝属于比较困难的加工工序,因为丝锥几乎是被埋在工件中进行切削,其每齿的加工负荷比其它刀具都要大,并且丝锥沿着螺纹与工件接触面非常大,切削螺纹时它必须容纳并排除切屑,所以一般只有小直径、小螺距的螺纹采用攻丝加工的方法。一般情况下M6—M16、螺距小于2 mm的精度不高的内螺纹较适合在数控铣床上采用攻丝加工。

1.2 攻丝加工的程序编制

攻丝加工的编程指令为G84攻丝循环指令,其格式为:

G84 X__ Y__ Z__ R__ F__

其中X、Y为螺纹孔中心的坐标,Z为螺纹孔底深度的坐标,R为参考点平面的位置,F为进给速度,其值为主轴转速和螺距乘积。G84攻丝循环指令的加工动作过程为:(1)位,丝锥快速运行至工件安全平面;(2)位,丝锥快速移动到参考点平面;(3)位,攻丝加工至孔深尺寸;(4)位,在孔底主轴反转;(5)位,退出到参考点平面,准备加工下一孔,或快速退至工件安全平面。

如图1所示零件,加工M10粗牙内螺纹,工件材料为LY12铝合金,螺纹深度10 mm,螺距为1.5 mm,选择主轴转速100 r/min,进给速度150 mm/min,Φ8.5 mm螺纹底孔已加工完成,以工件上表面中心为工件原点,程序如下:

01

G54 G90 G00 Z60;

M03 S100;

X-30 Y0;

G99 G84 X-30 Y0 Z-13 R5 F150

G98 X30

M05;

M30;

2 铣削加工

2.1 螺纹铣削的方法

其加工方法是利用数控铣床螺旋线插补功能进行铣削,在XY轴进行圆弧插补的同时,Z轴进行直线插补进给。采用单刃螺纹铣刀铣削螺纹时,其走刀轨迹为螺旋线,主轴转速和进给量与螺纹的螺距无关,这与一般螺纹加工中保证进给量与转速的对应关系有着本质区别,其加工的速度和进给量可以进行实时的调控,以达到最佳的切削效果和加工质量。

2.2 螺纹铣削的特点

对于采用数控铣削方式加工螺纹,它的特点就是用同一把刀具可以加工具有不同螺距、不同直径、左旋和右旋不同的螺纹,在加工中可以通过修改刀具半径补偿值来调整每次进刀深度,进行多次切削,以实现粗、精加工分开,达到螺纹加工的尺寸和质量,尤其对于大直径中小螺距的螺纹孔,此方法具有更大的优越性。

螺纹铣削加工与传统螺纹加工方式相比, 在加工精度、加工效率方面具有极大优势,且加工时不受螺纹结构和螺纹旋向的限制,对于不允许有过渡扣或退刀槽结构的螺纹,采用传统的车削方法或丝锥、板牙很难加工,但采用数控铣削却十分容易实现。另外,螺纹铣刀的耐用度是丝锥的十多倍甚至数十倍,而且在数控铣削螺纹过程中,对螺纹直径尺寸的调整极为方便,这是采用丝锥、板牙难以做到的。

2.3 螺纹铣削的程序编制

如图2所示零件,加工M42X1.5-7H深24 mm的螺纹,工件材料为45#钢调质,硬度为HRC24～28,刀具采用可换刀片的ϕ25 mm单刃螺纹铣刀,如图3所示,其螺纹加工的关键是螺纹加工进给方向和切削用量的选择。

以FANUC 0i Mate-MC数控系统为例,其螺旋线插补功能由 G02/G03指令实现,编程格式为:

G02/G03 X__ Y__ I__ J__ Z__ F__;

程序中G02代表沿顺时针方向螺旋线插补;G03代表沿逆时针方向螺旋线插补;X__Y__Z__代表螺旋线插补的终点坐标;I__J__代表螺旋线的轴心坐标相对于螺旋线起点坐标在X、Y方向对应的坐标增量,一条指令一次实现一个整圆的螺旋线插补[1]。在实际加工中,若要实现多圈的螺旋线插补则可通过子程序或宏程序来编程,选择从上向下铣削或从下向上铣削都可以完成螺纹的加工,为了采用顺铣的方式,右旋螺纹要从下向上铣,如图4所示,1表示进给方向,2表示螺旋线插补方向,3表示主轴旋转方向,这样有利于排屑,可以预防切屑的堆积和减小刀具磨损,保证加工质量。切削参数可选V=70 m/min,单齿进给量0.035 mm/r,主轴旋转速度n=900 r/min,进给速度F=32 mm/min,铣削深度通过修改刀具半径值D01分三次逐步达到,可先设定为12.9 mm,再设为12.6 mm,最后设为12.5 mm,加工完后使用螺纹塞规检测其是否到尺寸。

(1) 用子程序编程加工螺纹

以增量方式把螺纹加工插补一圈的过程编写为子程序,然后进行若干次调用,实现整个螺纹的加工,此程序需调用子程序16次,程序如下:

主程序

01

G54 G90 G00 G40 Z60.0;

M03 S900;

X0 Y0;

Z10.0;

G01 Z-29.0 F200;

G41 G01 X21.0 Y0 D01 F32;

M98 P160002;

G90 G40 G01 X0 Y0;

Z10.0 F300;

G00 Z60.0;

M05;

M30;

子程序

02

G91 G03 I-21.0 Z1.5;

M98;

(2) 用宏程序编程加工螺纹

用宏程序变量编程和循环功能可实现螺旋线终点坐标的自动变化和螺纹加工的连续性进行,程序中只需设定一个变量#1,其初始赋值为1.5 mm,即螺距大小,因为每进行一整圈螺旋线插补后其终点Z坐标变化一个螺距,只要根据螺旋线起点坐标和加工圈数即可求得实际终点的Z坐标值,而利用宏程序循环功能可实现螺旋线插补的自动进行,从而实现螺纹的整体加工,程序如下:

03

G54 G90 G00 G40 Z60.0;

M03 S900;

X0 Y0;

Z10.0;

G01 Z-29.0 F200;

G41 G01 X21.0 Y0 D01 F32;

#1=1.5;

N10 G03 I-21.0 Z[-29.0+#1];

#1=#1+1.5;

IF [#1 LE 24.0]G0T0 10;

G40 G01 X0 Y0;

Z10.0 F300;

G00 Z60.0;

M05;

M30;

3 结束语

由于在数控铣床上采用攻丝和铣削方式加工螺纹有着显著的特点和诸多的优势以及广泛的适用范围,目前一些类型的螺纹生产已较广泛地采用了数控铣床加工和铣削工艺。

摘要：应用数控铣床进行螺纹加工已经成为非常重要和广泛使用的螺纹加工手段,基于此介绍了在数控铣床上攻丝和铣削加工螺纹的方法,分析了攻丝和铣削加工螺纹的特点、适用范围,加工刀具、工艺参数的选择及其编程技巧、编程加工的实现。

关键词：螺纹,数控铣床,方法,编程

参考文献

数控车床加工编程的常规分析 篇11

关键词： 数控车床 加工程序编制 常规分析

数控车床在工作过程中根据事先编制的程序，结合相关计算机技术、光电技术、液压技术等自动完成对工件的精密加工。因此数控程序成为加工目标与加工过程之间的重要纽带，理想的数控程序是工件质量的重要保证，也是评价加工技术水平的重要指标，是提高车床安全性和高效性的根本措施，因此数控车床加工程序编制是工件加工的重中之重。

1.数控车床编程

数控车床的编制程序是一组按照工艺要求编写的加工指令的集合，数控编程贯穿加工全过程，从分析零件图样开始，到产品质量检验合格结束。在实际编程过程中，学生需要根据图样和文件要求，编制能完成该零件加工的计算机指令。由于实际情况不同，零件加工程序的编制方法分为手工编程和自动编程，手工编程需要根据相关文件要求和图样需求由人工完成，目前手工编程已发展成为成熟的编程方式，建立完善的技术体系。

2.加工程序的基本编制方案

2.1分析图样

零件图样分析过程中，主要目的是分析零件加工的工艺路线，制定相应的加工步骤，选择合适的刀具和切削量，根据实际需求对图样上的尺寸进行修改优化，在优化过程中，可以充分利用CAD软件进行绘图，利用相关查询命令并予以记录。

通过对零件图样的分析，发现尺寸公差，对尺寸精度进行确定，选择合适的刀具和机床的运动参数，包括切削深度、主轴转速、进给量等。由于加工零件一般比较复杂，因此需要根据零件的实际加工情况进行适当优化调整，利用机床操作面板上的倍率开关，合理配置切削用量。

2.2优化走刀方案

从刀具对刀点到返回点并结束加工程序经过的全部路线称为走刀路线，走刀路线的确定是数控车床加工程序编制的核心，实际应用中，精加工程序的走刀路线一般沿零件的轮廓开始，走刀路线的重点是对粗加工的路线进行确定。零件加工编程的重点是将走刀路线控制在最短，以节省加工时间，降低刀具的磨损程度，提高加工效率。

2.3 G指令调用

编程过程中，按照直线、斜线、圆弧等几何要素的独立性，编制出不同的加工程序，学生的主观意愿是对程序段长度进行控制，保证程序简洁，降低程序出错概率，以最短的程序段完成零件加工，提高加工效率。

由于数控车床具有直线和圆弧插补的功能，在排除非圆弧曲线后，可以利用零件的集合要素和工艺路线控制编制程序的段数，必须将程序段控制在最少。因此，编制过程中必须利用合理的G指令，减少程序段，在编制过程中灵活运用。

2.4安排回零路线

有些零件的加工轮廓较为复杂，为了降低加工程序的出错率，简化计算过程，便于学生核对，加工过程中每一刀完成后都要执行“回零”指令，返回对刀点的位置后，再继续执行后续程序。

3.加工程序编制案例

3.1提出问题

实操训练中需要加工如图1所示的零件。

零件材料为45钢，毛坯棒料长95mm，直径Φ25mm。加工过程的重点内容如下：零件图样分析；走刀路线的最短化设计；G指令减少程序命令；切削量的选择；其他细节问题。

3.2分析问题

3.2.1图样分析

按照图1所示零件图，该零件的加工内容有端面、外圆、倒角、圆弧、普通螺纹、外沟槽。

该零件采用一次装夹加工完成，在图纸上设置相应的坐标系，设在零件右端面，装夹直径Φ25mm的外圆，结合相关工艺要求，车平端面，对刀后设置相应的工件原点。为了便于精加工，将此端面作为加工面。

换刀点设置在（X100，Z100）位置。

为了确保零件尺寸精度，优化加工工艺，需要分析尺寸公差要求。在数控切削中，机床的机械振动会影响零件的形状和位置，如果零件沿Z轴运动方向与主轴轴线不平行，则零件的圆柱度将不能保证，垂直度公差将无法保证。因此编程过程中，应提前进行技术处理，选择合适的刀具和切削量。该零件尺寸公差取中间值，并在加工过程中严格控制。

3.2.2走刀路线和G指令的确定

该零件加工走刀路线和G指令确定如下：

①装夹Φ25的外圆表面，伸出长度80mm，根据实际工艺需求，按照相应步骤加工零件右侧的轮廓，依次加工Φ12外圆、Φ15外圆、Φ17外圆、Φ21外圆、R2圆弧（本过程采用G71命令）；

②对步骤①中的各轮廓进行精加工（本过程采用G70命令）；

③加工3×1.5的槽（本过程采用G94命令）；

④加工零件中的螺纹部分（本过程采用G76命令）；

⑤对Φ13的外圆、R3圆弧和1×45°的倒角进行加工（本过程采用G94和G72命令）；

⑥对步骤⑤中的各轮廓进行精加工（本过程采用G70命令）。

3.2.3选择刀具、确定切削量

3.3解决问题

通过对零件图的分析，确定走刀路线和相关G指令，并确定刀具和切削量。该零件的部分编程指令如下。

O0001；

T0101S800M3；主轴正转

……

G00X26Z2；粗加工定位

G71U1.5R0.5；外圆粗加工

……

G02X21W-2R2；凹圆弧加工

T0202；更换精加工车刀

……

G94X11Z-15R-1.5F8；0.5×45°的倒角

T0303；更换螺纹刀

……

G94X19R2；倒角1×45°

……

G70P30Q40；精加工13×10槽

……

4.程序编制过程中的细节问题

4.1分步考虑零件的粗精加工

数控车床在零件加工过程中可分为粗加工和精加工阶段，不同加工模式获得的加工效率不同，并且在不同加工模式下走刀路线和刀具的运行都不同。在程序编制过程中，必须重视粗加工和精加工的差异，避免加工过程中切削力的变化导致零件变形，降低加工精度。

4.2选择合理的编程尺寸

为了保证程序编制顺利进行，需要对编程尺寸进行优化，实际生产过程中，往往会遇到零件尺寸小于车床的最小编程单位，此时需要遵循四舍五入原则，保证编程尺寸接近实际零件尺寸。

4.3合理利用切断面倒角

实际加工过程中，对切断面倒角的利用十分普遍，为了避免掉头倒角，方便切削加工，可以利用切断面的位置优势对切断和倒角同时进行加工。为了避免操作中出现失误，需要重视刀具的引入点和刀宽等细节。

4.4编程过程中尽量满足各点重合

为了避免基准偏移，降低零件的加工误差，编程时需要将编程的原点、设计基准和对刀点位置重合起来。一般情况下，若图样上的零件尺寸与编程尺寸的基准存在偏差，则必须将图样中的基准尺寸换算成坐标系中的标准尺寸，当需要变动某个数据时，需要对相关参数进行重新计算后再进行下一步编程工作。

根据相关编程程序可以看出，零件加工全过程都有严格标准和要求，对每个加工步骤都进行明确规定。实际编程过程中，需要先对工件图样进行详细分析，在制定好合理加工工艺的基础上，再计算相关加工尺寸，确定合理的走刀路径，选择刀具和切削量，按照数控车床的相关规定，严格进行尺寸方面的汇总，将编程工作细化，充分发挥数控车床的加工优势。

参考文献：

[1]乔龙阳.数控车床加工梯形螺纹解析[J].现代仪器仪表，2013（18）：47.

[2]李文，吴海，苏保照等.数控车床程序编制[J].华北工业大学，2015，43（4）：19.

数控加工编程方法 篇12

关键词：数控车削,提高加工效率,刀具路径,巧妙运用G73与G75指令编程,减少走空刀

在实践当中经常遇到车削一些外形尺寸在X方向并不单调的铸件、锻件, 这时若用G71指令编程, 难以达到加工要求, 我们通常用G73封闭切削循环指令来进行编程, 但这一指令在使用过程当中常常出现走大量空刀的现象, 这极大的延长了加工时间, 降低了加工效率。文章以一个加工酒杯外轮廓的实例进行分析, 通过巧妙运用G75和G73指令编程来减少走空刀的时间, 提高加工效率, 希望能带给数控编程初学者一些启发, 给相关技术人员一些参考。

1 案列分析

如图1是我们将要加工的零件, 毛坯尺寸为￠30*50棒料 (材质为45#钢) 。 (1) 加工要求:将该零件外轮廓车削到符合图纸尺寸要求, X向留精加工余量0.5毫米。 (2) 使用数控系统:FANUC oi Mate TC数控系统。 (3) 工件坐标系原点及换刀点:以工件右端面与主轴中心线的交点作为工件坐标系原点。 (4) 换刀点:换刀点设置在X100 Z100处。 (5) 使用刀具:如表所示。

该零件在X方向尺寸变化并非单调, 因此用G71指令加工不可行, 只能用G73指令来进行编程。R6、R7.62圆弧段曲率较大, 故只能使用外圆尖刀来加工, 考虑到3号尖刀刀具强度低, 切削厚度不能太大, 在此我们把每次切深定为2mm (双边值) 。加工顺序为车端面-粗车外圆-车外轮廓至成型-精车, 若单纯采用G73指令编程, 加工程序如下:

在加工时我们会发现刀具经常切削不到工件表面, 空刀特别多, 完成此零件加工需要约12分钟, 另外, 加工外轮廓时3号尖刀担负了绝大部分任务, 容易磨损, 加工精度得不到保障, 需要频繁更换刀片, 因此加工效率较低。考虑到G73指令为仿形加工, 我们可以在留足精加工余量的前提下先加工好外圆柱面后用车槽刀在图1所示剖面线区域车出一个适当大小的凹槽, 最后调用G73指令加工。加工顺序为车端面-粗车外圆-车槽-车外轮廓至成型-精车, 加工程序如下:

在使用改进后的程序进行加工时, 我们会很明显发现3号外圆尖刀在加工过程当中走空刀的时间少了很多, 在相同的转速和进给条件下, 加工同一零件耗时仅需8分钟左右, 效率提高了约30%, 同时3号外圆尖刀的加工任务也大为减轻, 更换刀片的时间延长了一倍左右, 加工效率有了很大提升。

2 结束语

在实际加工数控零件时, 我们应根据零件各自的构造特点, 巧妙运用G75和G73指令编程, 优化刀具路径, 兼顾不同刀具的特点, 在实际生产当中取得事半功倍的效果, 有效提升经济效益。

参考文献

[1]FANUC Series Oi Mate-TC操作说明书[Z].

[2]于辉.数控加工工艺及刀具[M].北京:北京理工大学出版社, 2009.

[3]姚屏, 徐伟.数控车削编程与加工[M].北京:电子工业出版社, 2011.