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CNC數（shù）控UG編程
2022年12月6日00:39湖南（nán）
由於數控加工的（de）複雜性（xìng）（如不同的（de）機床，不同的（de）材料，不同的刀具，不同的切削（xuē）方式，不同的參數設定等等（děng）），數控加工/編程要想到達一定水平，必須經過一段比（bǐ）較長的時間。下麵內容（róng）是根據工程師在（zài）長（zhǎng）期實際生產過程中的經驗，總結的數（shù）控加工工藝（yì）、工序、常用刀具參數（shù）的選擇、加（jiā）工過程中的監控等方（fāng）麵總匯，可供大家參考。
精密加（jiā）工（gōng）
一、如何對加工工序進行劃分？
數控加工工序的（de）劃分一般可按下列方法進行：
（1）刀具集中分（fèn）序法就是按所用（yòng）刀具劃分工序，用同一把（bǎ）刀具加工完零（líng）件上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它（tā）部位。這（zhè）樣可減少換刀次數,壓縮空程（chéng）時間，減少不必（bì）要的定位（wèi）誤差。
（2）以加工部位分序法（fǎ）對於加工內容很多（duō）的零件，可按其結構特（tè）點將加工（gōng）部分分成幾個部（bù）分，如內形（xíng）、外形、曲麵或平麵等。一般先加工平麵、定位麵，後加工孔；先加工簡單的幾何形狀，再加工複雜的（de）幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要（yào）求較高的部位。
精密（mì）加工（gōng）
圖1 變速箱（xiāng）工藝示例
（3）以粗（cū）、精加工分序法對於（yú）易發生加工變形的零（líng）件，由（yóu）於粗加工後可能（néng）發生的變形而需要進行校形，故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分（fèn）開。
綜上所述，在劃分（fèn）工序時（shí），一定要視零件（jiàn）的結構與工藝性，機床的功（gōng）能，零件數控加工內容的（de）多少，安裝次數及本單位生產組織（zhī）狀況靈活掌握。另建（jiàn）議采（cǎi）用工序（xù）集中的（de）原則還是采（cǎi）用工序（xù）分散（sàn）的原則，要根（gēn）據實際情況來確（què）定，但一定力求合理。
二、加（jiā）工順序的安排應遵循什麽原則？
加工順序的安排應根據零件的結構和毛（máo）坯狀況，以及定位夾緊的需要來考慮（lǜ），重點是工件的剛性不被破壞（huài）。順序一般（bān）應按下列原則（zé）進行（háng）：
(1)上道工序的（de）加工不能影響（xiǎng）下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機（jī）床加工工序的也要綜合考慮。
(2)先進行內（nèi）形內腔加工序，後進行外形加工工序。
(3)以相同（tóng）定位、夾緊方（fāng）式或同一把（bǎ）刀加工的工序最好連接進行，以減少重複定位次數，換刀次數與挪動壓板（bǎn）次數。
(4)在同一次安（ān）裝中進行的（de）多道（dào）工序，應先安排對工件剛性破壞小（xiǎo）的工序。
精密加工
圖2 定位原則
三、工件裝（zhuāng）夾（jiá）方式（shì）的確定應注意那幾方麵？
在確（què）定定位（wèi）基準（zhǔn）與夾緊（jǐn）方案時應注（zhù）意下列（liè）三點：
（1）力求（qiú）設計、工藝、與編程計算的基準統一。
（2）盡（jìn）量減少裝夾次數，盡可能做到在一次定位後就能加（jiā）工出全部（bù）待加工表麵。
（3）避（bì）免（miǎn）采用占（zhàn）機人工調整方案。
（4）夾具要開暢，其定位、夾緊機構不（bú）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（hǔ）鉗或加底板（bǎn）抽螺絲的方式裝夾。
精密加工（gōng）
圖3 基準選擇原則（zé）示例
四、如何確（què）定對刀點比較合理？工件坐標（biāo）係與（yǔ）編程坐標係有什麽關（guān）係？
1．對刀點可以設在被加工零（líng）件的上，但注（zhù）意（yì）對刀點必須是基準位或已精加工過的部位，有時（shí）在第一道工（gōng）序後對刀點被加工毀壞，會導致第二道工序和之後的對刀點無（wú）從查找，因此在第一道工（gōng）序對（duì）刀（dāo）時注（zhù）意要在與定位基（jī）準有相對固定尺寸關係的地方（fāng）設立（lì）一個相對對刀位置，這樣可（kě）以根據它們之間的相對位置關係（xì）找回原對刀點。這（zhè）個相對對（duì）對刀位置通（tōng）常設在機床工作台或夾具上。其選擇原則（zé）如下：
①找正容易。
②編程（chéng）方便。
③對刀誤差小。
④加工時檢查方便。
2. 工件坐標係的原點位置（zhì）是由操作者自己設定的（de），它在工件裝夾完畢後，通過對刀確定，它反映的是（shì）工件與機床零點之間的距離位置關係。工件坐標係（xì）一（yī）旦固（gù）定，一般不（bú）作改變。工件坐標係與編程坐標係兩者必須統（tǒng）一，即在加工時，工件坐標（biāo）係和（hé）編程（chéng）坐標係是一（yī）致的。
精密加（jiā）工（gōng）
圖4
五、如何選擇走刀路線？
走刀（dāo）路線（xiàn）是（shì）指數控加工過程中（zhōng）刀具相（xiàng）對於被加工件的（de）運動軌跡和方向。加工路線的合理選擇是非常重要的，因（yīn）為它（tā）與零件的（de）加工精度和表麵質量密卻相關。在確定走刀路線是主要考慮下（xià）列幾點：
①保證零件（jiàn）的加工精度要求。
②方便數值計算，減少編程工作量（liàng）。
③尋求最短（duǎn）加（jiā）工路線，減少空刀時（shí）間以提高加工效率。
④盡量減少程序段（duàn）數。
⑤保證工件輪廓表麵加工（gōng）後的粗糙度的要求，最終輪廓應安排最後一走刀連續（xù）加工出來。
⑥刀（dāo）具的進退刀（切入與切出）路線也要認（rèn）真考慮，以盡量減少在輪廓處停刀（切削（xuē）力突然變化造成彈性變形）而留下刀痕，也（yě）要避免在輪（lún）廓麵上垂直下刀而劃傷工件。
精密加工
圖5
六、如何在加工過程中監控與調整（zhěng）？
工件在（zài）找正及程序調試完成之後，就可進入自動加工階段。在（zài）自動加工過程中（zhōng），操作者要對切削的過程進行監控，防止出現非（fēi）正常切削造成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麵：
1．加工過程監控粗加工主要考慮的是工件表麵的多餘餘量（liàng）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），刀具按預定（dìng）的切削軌跡（jì）自動切削。此時操作者應注意通過切削（xuē）負荷表觀察自動加（jiā）工過程中的切削負荷變化情況，根據刀具的承受力狀況，調整切削（xuē）用量，發揮機床的最（zuì）大效率（lǜ）。
2．切削過程中切削聲音的監控在自動切削過（guò）程中，一（yī）般開始切削時（shí），刀具切削工件的聲音是穩定的、連（lián）續的、輕快的（de），此時（shí）機床的運動是平穩的。隨著切削（xuē）過程（chéng）的進行（háng），當工件上（shàng）有硬質點或刀具磨損或刀具送（sòng）夾等原因後，切削（xuē）過程出現不穩定，不穩定的表現是（shì）切削（xuē）聲音發生變化，刀具與工件之間會出現相互撞擊聲，機床會出現震動。此時應及時調整切削用量及切削條件，當調整效果不明顯（xiǎn）時，應暫停機床（chuáng），檢查（chá）刀具及工件狀況。
3．精加工過程監控精加工，主要是保證工件的加工尺寸和加（jiā）工表（biǎo）麵質量，切削速度較高，進給量較大。此時應著重注意積屑瘤對加工表麵的影響，對於型腔加工，還應注意拐角處加（jiā）工過切與讓刀。對於上述問題的解決，一是要注意調整切削（xuē）液的噴淋位置，讓加工表（biǎo）麵時（shí）刻處於最佳]的冷卻（què）條件；二（èr）是要注意觀察工件的已加工麵（miàn）質量，通過調整切削用量，盡（jìn）可能避免質量的變化。如調整仍無（wú）明顯效果，則應停機檢察原程序編得是否合理。
特別注意的是，在暫停檢查或停機（jī）檢（jiǎn）查時（shí），要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機，突（tū）然的主軸停轉，會使工（gōng）件表（biǎo）麵產生刀痕（hén）。一般應在刀具離開切削狀態（tài）時，考慮（lǜ）停機。
4.監控刀具的質量（liàng）很大程（chéng）度決定了工件的加（jiā）工質量。在自動加工（gōng）切削過程中，要通過聲音監控、切削時間（jiān）控製、切（qiē）削過程中暫停（tíng）檢查（chá）、工件表麵分析等方（fāng）法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據（jù）加工要求，對刀具及時處理，防止發生由刀具未及時處理而產生的加工（gōng）質量問題。
七、如（rú）何合理選擇（zé）加工刀具？切削（xuē）用量有（yǒu）幾大要素？有（yǒu）幾種材料的刀具（jù）？如何確定刀具的轉速、切削速度、切削寬度？
精密加工
1．平麵銑削時應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時，盡量采用二次走刀加工，第一次走刀最（zuì）好用端銑刀粗銑，沿（yán）工件表麵連續走刀。每（měi）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（hé）金刀片的端銑刀主（zhǔ）要用於加（jiā）工凸台、凹槽和箱口麵。
3．球刀、圓刀（亦稱圓鼻刀）常用於加工曲麵（miàn）和變斜角輪（lún）廓外形。而球刀多用於半精加工和精加工。鑲硬（yìng）質（zhì）合金刀具（jù）的圓刀多用於開粗。
4.切削用量有三大要素：切削深度、主軸（zhóu）轉速和進（jìn）給速度。切削用量的選擇總體原則是：少切削、快進給(即切削深度小，進給速度快)。
5.按材料分類，刀具一般分為普通硬質白鋼刀(材料（liào）為高速鋼)，塗層刀具(如鍍鈦（tài）等)，合金刀具(如鎢鋼（gāng）、氮化硼刀具等)。
八、加工程序單有什麽作（zuò）用?在加工程（chéng）序單中（zhōng）應包括什麽（me）內容？
精密加工
1.加工程（chéng）序單是數（shù）控加（jiā）工工藝設計的內容之一（yī），也是需要操作者遵守、執行的（de）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、裝夾和定位方式、各個加工程序所選用的（de）刀具既應注意（yì）的問（wèn）題等。
2.在加工程序單裏，應包括：繪圖和編程文件名，工件名稱，裝夾草圖，程（chéng）序名，每個程（chéng）序所使用的刀具、切削的最大深度（dù），加工性質（如（rú）粗加（jiā）工還是精加工），理論加工時間等。
九、數控編程前要做何準備？
精密（mì）加工
在確（què）定加工工藝後，編程前要（yào）了解：
1、工（gōng）件裝夾方式；
2、工件毛胚的大小——以便確定加工的範（fàn）圍或是否（fǒu）需要多次裝（zhuāng）夾；
3、工件的材料——以便選擇加工所使用何種刀具；
4、庫存的刀具有哪（nǎ）些——避免在加工時因無此刀具要修改程序，若一定（dìng）要（yào）用到此刀具，則可以提前（qián）準備。
十（shí）、在編程中安全高度的設定有什麽原則？
安全（quán）高度的（de）設定原則：一般高過刀具的最高麵。或者將編程零點設在最高麵，這樣也可以最（zuì）大限度避（bì）免撞刀的危險。
十一、刀具路徑編出（chū）來之後，為什麽還（hái）要進行後處理？
因為不同的機床所能認到的地址碼和NC程序格（gé）式不同，所以要針對所使用的機床選擇（zé）正確的後處理格式才能保證編出來的程（chéng）序可以運行。
十二、什麽是DNC通訊？
精（jīng）密（mì）加工
程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種，CNC是指（zhǐ）程序通過媒體介質（如軟盤，讀帶機，通訊線等）輸送到機床的存儲器存儲（chǔ）起來，加（jiā）工（gōng）時從存儲器（qì）裏調出程序來進行（háng）加工。由於存儲器的容量受大小的限製，所以當程序大（dà）的時候可采用DNC方式進行（háng）加工，由於DNC加工時機床直接從控製電腦讀取程（chéng）序（也即是邊送邊做），所以不受存（cún）儲器的容量受大小的限製。
