数控加工编程技巧

赵篇材．数控编程中的工艺规则问题研究．机械工艺师， ００ ２０ ，
为了保证零件的加工精度和表面粗糙度， 一般应留一点余量进行精加工。
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河北Ｉ业大学成人教育学院学报
２０ ０ ３年
下面检查． 劝 在每个单调区间端点的符号： ｆ（
一 万一 ＜ ， （）＝＋ ０ ｉ ｘ ｍ ０ ｌ ｆ（）二 ｃ ．（ 万）＝ 万 一 ＞ ，万）＝ ６ Ｉ ｌ ｆ ｉ 二 一 ． 一 ｎ ｏ ｆ ６ １ ． ０ｆ
成为数控加工的关健 ，本文从几个方面论述了数控加工编程的技巧。
关健词 数控加工；编程技巧； 加工工艺； 随着数控机床在我国机械制造业的广泛应用，作为数控加工前提的数控编程显得尤其重要。优秀 的加工程序、科学的工艺路线，不仅能减少编程时间、缩短加工周期、大幅度提高加工效率， 并且易 于操作和提高加工质量。因此如何合理地编制数控加工程序成为数控加工的关键。
＋ 仪１
ｌ ｆ（ ） ｉ ｍ 二
从而所给方程有三个实根， 分别位于 （ ｗ ，一 、（ 石 ， 、（ ，＋ 一 石） 一 石） 石 ０）内。 ０
参考文献
１ 龚冬保等．高等数学典型题解法 ・ 技巧 ・ 注释．西安：西安交通大学出版社，１９ ９７
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参考文献
王贤坤著．机械 ＣＤ ＣＭ技术、 Ａ ／Ａ 应用与开发．机械工业出版社
第２ 期 张建辉等
数控加工编程技巧
但是这种方式耗费工时太长， 且表面质量不高。考虑如图 ２ ）的方案，用锥形刀或在磨刀仪上磨 （ ｂ 出所需的锥形角，经过粗、精加工，即可用较少的时间铣出所需的斜面。再例如， 单纯铣或铣槽的简
单小型零件，选择数控铣床要比加工中心好。 ５ ２ 走刀路线的选择 ． 合理的走刀路线不但可以提高生产效率，而且可提高咖工质量。一般情况下，走刀路线的安排可
所用 Ｃ Ｍ软件的功能。 Ａ 加工零件的有关信息：材料、尺寸大小、零件轮廓形状的复杂程度、精度要求。
收稿日期：２０ － － ， 张建辉 男 １７ 年生 助教 ０３ １ ２ ９４
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３ 选择恰当的编程方法
数控程序编制的方法有两种：即手工编程和自动编程。 手工编程是指编制零件加工程序的各个步骤，即从零件图分析及工艺处理、数值计算、编写程序 单直至程序检验， 均由人工一步一步完成。这要求编程人员不仅要熟翻数控代码及编程规则， 而且还 要具备机械加工工艺知识和数值计算能力。对于点位加工或几何形状不太复杂的零件， 程序编制计算 比较简单， 程序段不多， 一般都采用手工编程的方法。 自 动编程即使用计算机编制数控加工程序， 编程人员将工件的形状、尺寸、走刀路线、工艺参数
５４ ． ． 切削速度，（ ／ ｉ 。 １ ｍ ｍｎ 与刀具耐用度的关系密切。随着， ） 的增大， 刀具耐用度急剧下降，
故。 的选择主要取决于刀具耐用度。在数控机床刚度允许的情况下，粗加工时取较大的切削速度，以 减少走刀次数，提高生产率；而在精加工时取较小的切削速度以获得较好的表面质量。主轴转速 ｎ （ ｍｎ ｒ ｉ ／ ）可根据公式： 二／ ｘ ０ ｎ ｖ （ｄ １０ 来确定。式中，ｄ ｉ ） ０ ｒ 为刀具直径或工件直径 （ 。 。 。）
２ 数控编程的准备工作
作为一个编程人员，要充分利用现有的编程软件及设备，编制出合理适用的数控加工程序，必须
了解以下内容 ： 机床的原点位置、各坐标的行程及运动干涉区、自动换刀装置的运动方式和占用的空间、夹具和
工件的安装位置等。 机床操作方法、主轴的转速范围和加工特点。 所用刀具的性能和切削加工工艺的有关知识。
应采用 自动编程方法。
４ 采用刀具补偿功能简化编程
在零件的加工过程中， 刀具的磨损、 重磨甚至更换经常发生， 应用刀补值的变化可以完全避免当
刀具磨损、重磨或换刀时需重新修改程序的工作。编程者在编制加工程序时，忽略不同尺寸的刀具对
编程数值的影响，在程序中只给出刀补的指令及偏置号 ，在实际加工时输人刀具的具体实际数值即 可。对于半径补偿可用实际刀具半径代替假设刀具半径；对于长度补偿，将实际使用刀具的长度与假
计的具体内容将贯穿数控编程的始终。如果工艺设计安排不当， 则不能很好地体现数控加工的优势。
工艺处理涉及的问题很多，编程人员需要注意以下几方面的问题。
５ １ 加工方案的确定 ．
图２ ）周向循环铣削 （）成型铣削 （ ａ 图２ ｂ 为了充分发挥数控机床的功能，在确定加工方案时应考虑数控机床使用的合理性及经济性。一个 零件往往可能有多种加工方案。例如， 某些二维轮廓的侧面可能是高度不太大的斜面，如果单纯从技 术上考虑，可利用三坐标联动数控铣床经过循环走刀铣出该轮廓，如图２ ） （ ，用平头立铣刀加工。 ａ
对刀点，也称程序原点或加工原点，它是编程的起始点和终止点。它的正确选取直接影响到所加
工零件的精度和坐标点计算的难易，编程时应首先选择对刀点。应遵循下列原则： 使编程简单方便；
应尽量选择零件的设计基准或工艺基准为对刀点，以提高零件的加工精度。如孔定位的零件应选
择孔的中心作为对刀点；对称的零件，应选择零件的上表面中心或底面中心作为对刀点；不规则形状 的零件，宜选择设计基准为对刀点；加工路线形成封闭时，则应以加工精度较高的表面为对刀点； 对刀点在机床上容易找正 ，方便加工和换刀。 ５ ４ 合理切削用，的确定 ．
５ ４ ２ 进给 ． ． 速度ｏ（／ｉ ： 根 零件的 精度 表面 糙度要 及刀 工件 料来 ｆ ｍ ） 应 据 ｍ ｎ ｏ ｆ 加工 和 粗 求以 具和 材 选择。 般 一 原则是 粗加工时 取大值、 精加工时取小值。 加工零件表面 要求低时，ｆ 选择得大 质量 ｏ可
些。
５ ４ ３ 切削深度ｔ ｍ ： ． ． （ ） 在机床、工件和刀具刚度允许的情况下， 就等于加工余量。 ｍ ｔ
０ ， 证明：因ｆ ）的定义域为 Ｄ二 （ （ ｘ 一 ，＋０）
ｘ ３２ ３， ＝ （ ＝ ｆ（）的驻点： ｉ ｝ ， ， ｝ ｘ ０ ｘ二一 ａ 二＝－ ｆ － ａ 而ｆ （） ｘ一 ａ 令ｆ ） 得． 二
用上述ｆ ）的驻点分割ｆ ）的定义域 Ｄ 得． 劝 的单调区间如下： （ ｘ （ ｘ ， ｆ（
定值之差输人到Ｃ ‘ Ｎ 的Ｄ 存储器中即可。 也就是应用刀补值的改变适应刀具的变化， 在不改变原有
程序的情况下，满足加工要求。 由此，编程中巧用刀补值则可以使加工程序简化，实现同一程序、同一把刀具、不同的切削余量
来完成零件的加工。
５ 合理设计加工工艺
数控加工是在数控程序的控制下完成的，而程序的编制则要在工艺设计方案指导下进行，工艺设
从而所给方程有三个实根，分别位于 （ ｃ ， 一 一 ｏ 扔
下面再举一例： （ ＝ ｘ 例２ 设有三次方 ｆ 二 二一ａ＋ｂ ０ 其中ａ ＇ 试证明ｆ ） ０有三个实 ： 程．（）二， ３ ２ 二 ， ｘ ＞ ， ２ ａ， ０ ｂ＜
根。
、（ 万， 、 万，十 ）内 一 万） （ ０ 。
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Ｖ ｌ１ Ｎ ． ｏ． ８ ｏ ２ ｏ Ｔ ｃ ｎｌ ｆ 卜 ｏ ｃ
数控加工编程技巧
张建辉 王 兰 李庆芝 谷永茂
１ 河北工业大学 天津 ３８３ ） ０１０
摘 要 数控加工可获得精度高、质量德定的产品，因而在机械制造领城得到了 越来越
广泛的应角， 数控编程是应用数控机床进行零件加工的前提，因而如何合理地编制数控程序
切削 量主 包括数 机床的 速 、 速 ｆ 切削 度ｔ 合理 要 用 控 切削 度， 进给 度ｏ 和 深 等。 选择切削 用量的 原
则是：粗加工时， 一般以提高生产效率为主； 半精加工和精加工时， 应在保证加工质量的前提下， 兼 顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
１ 数控编程的一般步骤
数控编程就是编程人员根据零件工作图纸的要求， 将零件的工艺过程、工艺参数、刀具位移蚤与
方向以及其它辅助动作 （ 换刀、冷却、夹紧等） ，按运动顺序和所用机床规定的指令代码及程序格式 编成数控制加工程序的过程。数控编程的步骤可用图 １ 方框图表示。
图１ 数控编程步骤方框图
从以下几方面考虑： 保证零件的加工精度和表面粗糙度；
尽量缩短走刀路线， 减少空行程和换刀次数，提高生产率，并保证安全可靠； 有利于数值计算，减少程序和编程工作量。例如，铣削轮廓零件时，＿具应沿工件的切向方向切 刀
人， 可得到良 好的工件表面粗糙度， 如图３ ）所示。而刀具沿工件的径向方向切人会在交接处产 （ ａ
生刀痕 ，如图 ３（ｂ ）所示。
手
径向切入
－
工
工
．
切向切入
图 ３ ） （ ａ 图 ３ ） （ ｂ ５ ３ 正确的选择对刀点 ．
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理后， 输出工件的加工程序，进行打印、存盘，或通过通信电缆和接口将程序输出到数控机床的过 程。对于轮廓形状复杂的零件， 特别是空间曲面零件以及程序量很大，计算相当繁琐易出错， 难校对 的零件，还有一些立体的曲面型工件， 其数值计算更是复杂而难度大，手工编制程序难以完成， 甚至 是无法实现的。因此为缩短生产周期， 提高生产效率， 较少出错率， 解决各种复杂零的加工问题， 就
劣
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正一Βιβλιοθήκη 石０（ 石， 一 石）
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单调增加
单调增加
下面检查． 劝 在每个单调区间端点的符号： ｆ（
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一 ， ．（ 石）二ｂ 石＞ ， ．（ ２一ａ ０ ０ ｆ一 ２＋ａ ０ ｆ石＝ｂ ２石＜ ， ２