广州奇芯-数控编程的灵魂，数控加工程序（上）-奇芯机器人

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2022-10-20 10:00:00

广州奇芯-数控编程的灵魂，数控加工程序（上）-奇芯机器人

数控加工程序，就如数控编程的灵魂。广州奇芯一致致力于打造专业智能装备、数控设备控制系统，使用数控机床加工零件的主要工作是编制零件的数控加工程序。

数控编程过程可归因于对工艺方案的理解、工件夹紧、坐标系的建立、刀具参数的输入、数控程序的输入、程序验证、调整和机床操作。

数控工艺方案是加工的灵魂。对于一般工件，工艺方案的重点是提高效率，降低成本。对于关键部件、重要部件、复杂工件和工艺方案，工艺方案直接关系到零件的加工质量。编程师要在工艺方案上下功夫，总结经验，脚踏实地，认真从每一个细节入手。

明确目标后，进行过程分析，确定相应的过程和步骤，以及关键部位的过程保证措施。同时，还应考虑操作人员的技能水平、现有工艺设备的配置、工具、量具和设备。

数控编程的主要工作内容如下∶

1.零件数控加工工艺分析

根据加工零件的设计图纸和相关技术文件，综合分析材料、毛坯类型、形状、尺寸、精度、表面质量和热处理要求。

零件设计图纸定义了零件的几何形状和结构特征、尺寸及其公差、位置公差、技术要求、材料、热处理要求等。在零件数控编程中，还应了解零件的毛状态，包括毛的类型、规格、形状、热处理状态和硬度，构成数控加工过程分析的主要内容，也决定了零件的技术关键、加工难度、数控编程难度。

在利用上述所有原始信息的基础上，综合考虑其他相关因素，确定合理的数控加工方案和数控加工方法。初步定位和夹紧基准，合理选择机床，确定加工工具和切割量。

2.数控机床及其控制系统性能分析

数控机床的性能分析包括工作台的加工范围、主轴转速范围、机床功率、刀柄类型和规格、刀具系统的组成、夹具与机床的连接方式、数控程序的输入方式等。

首先考虑的是数控机床的工作区域或工作空间是否能满足零件的数控加工要求，零件必须安装在夹具中，所以数控机床应该足够大。零件及其工装夹具的总重量不得超过机床的规定值。

其次，还要掌握和了解数控机床的额定功率、主轴速度和进给速度的限制范围、刀位数量、刀具系统等附件。通常小型数控机床主轴速度高，额定功率低；大型机床主轴速度低，额定功率高。

3.数控系统性能分析

数控系统性能分析包括控制系统类型、坐标系定义、主轴速度范围、进给速度定义、工具识别和编号方法、弧插头要求、轴连接、角控制方法、工具运动（快速运动、直线运动和弧运动）模式；还包括数控程序格式、数控程序语法结构、常见数控编程指令及其使用规则。

控制系统作为数控机床的核心部分，编程人员在规划数控程序时，必须清楚地了解控制系统的标准指令。只有这样，才能使用数控系统的独特功能和科学的编程方法，如加工循环、子程序、宏指令等功能。

建议程序员对数控机床和数控系统有很好的了解，这对编写高水平、高质量的数控程序非常有用和创新。数控系统功能的有效利用和数控程序的质量反映了程序员对数控机床及其数控系统功能的理解。

一个重要的原因是编程师在规划零件数控程序的过程中，包括后续的数控编程，增加了编程师的个人经验和专业知识。

4.零件数控编程数据处理

由于零件设计图纸主要反映了设计人员的设计理念，因此更多地考虑了零件的形状特征、尺寸和零件表面之间的相互位置关系。在零件结构、加工工艺等方面，很少或没有考虑到对加工的影响。这包括以下内容∶

（1）设计基准转换数据处理表现为零件图上的设计基准由反映设计思想的特征元素点、线、面组成，也是建立零件坐标系的依据。加工坐标系的建立过程是将设计基准与零件坐标系联系起来的过程。

加工坐标系作为加工基准，一是考虑设计基准是否适合建立零件加工坐标系，即是否可以根据设计基准建立；如果不合适，如何转换；二是考虑设计基准确定的加工坐标系，位置是否方便纠正；三是考虑坐标系的原点是否简单。

（2）零件加工图形处理主要考虑零件的数控加工技术，对零件图形进行必要的数学处理和数值计算。具体可概括为以下内容∶简化零件图形，提取零件设计图中的曲线和曲面（特征）作为数控加工图；或压缩一些与制造无关的特征，如无加工和无法加工的特征（如孔、槽、圆角、螺纹等）。

这些特征被压缩后，可以明显感觉到直观的编程，提高操作速度，使刀位轨迹合理。根据零件数控加工的要求，重新构建或补充满足要求的零件图形。增加一些加工辅助线或辅助表面，构建刀具轨迹限制边界。

（3）基点、节点和刀位点的计算表明，零件的轮廓曲线由直线、弧、二次曲线等不同的几何元素组成。在编制程序之前，必须计算加工轨迹的一些坐标值，作为程序刀位点的输入数据。数据计算包括基点计算、节点计算等。对于复杂的加工曲线和曲面，必须使用计算机辅助计算。

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2022-10-20 10:00:00