數控編程的學習心得論文
數控編程的學習心得論文
【摘 要】介紹入門學習數控編程應該掌握的的一些基本知識點和學習方法，對幾種常用數控機床的一些基本編程要點和技巧做些簡短說明以及對學好學精數控編程這門技術應該作何前期準備的一個簡單論述。
為廣大初學者學習數控編程技術提供一些基本學習方法。
【關鍵詞】數控編程;學習;數控機床
隨著我國制造業快速發展，數控機床以具有自動化程度高、生產率高、柔性好、加工精度高、加工質量穩定、易于建立與計算機間的通信聯絡、容易實現群控和良好的經濟效益等優點，迅速的占領制造業的市場。
對于機械制造專業的學生來講，今后畢業將從事的行業很可能是數控加工行業。
因此學好數控加工技術對于今后的就業就有著更加重要的意義。
筆者在此提出自己在學習和實際操作數控機床時的一些心得體會以供廣大初學者參考。
一、數控機床的加工原理
學習數控加工技術首先得弄清數控加工的工作原理。
首先將被加工零件圖上的幾何信息和工藝信息數字化，即將刀具與工件的相對運動軌跡、加工過程的切削速度、進給速度、工件和刀具的交換、冷卻液的開關等信息都按規定的代碼和格式編成加工程序，接著將該程序送到數控系統;數控系統則按照程序的要求，先進行相應的運算、處理，然后發出控制命令是個坐標軸、主軸及輔助動作相互協調，實現刀具與工件間的相對運動實現零件的加工。
二、數控加工中涉及的坐標系
數控機床上各個運動執行部件的動作都是由數控驅動單元(CNC裝置)控制的。
因此為了建立各個運動部件相對于機床的相對位置的量化關系可借助坐標系來實現。
這個坐標系是機床出廠是生產廠家已經確定的稱為機床坐標系，建立機床坐標系的原點稱之為機床原點或零點。
參考點是機床上坐標系中一個固定不變的位置點。
通常將參考點與機床坐標系原點設置為同一點，所以有些機床上回參考點操作也叫回零點操作。
在數控編程中通常以零件圖上某一點來建立坐標系進行編程，這個點稱之為工件編程零點，這個坐標系稱為工件坐標系。
建立工件坐標系的目的在于方便和簡化編程。
三、數控編程的方法
數控編程的方法主要有兩種：一是手工編程;二是自動編程。
兩種編程方法各有優缺點和適用于不同的加工范圍。
手工編寫的程序具有程序簡單精煉、易于讀懂、程序調整容易、適用于編寫比較簡單的零部件的加工程序，但是手工編程難以實現復雜曲面的加工。
而自動編程是指用計算機來編制數控加工程序，自動編程的效率高、正確性好、操作安全可靠、能實現手工編程無法實現的復雜曲面的加工，但自動編程編寫的程序比較冗長、不精煉、有些情況下走到軌跡不是很合理比較耗費工時，所以編程人員要根據零件實際情況選擇合理對的編程方式。
四、常用機床的編程
(1)數控車床編程。
數控車削加工過程中通常會用到車削循環指令，車削循環指令主要有簡單車削循環指令和復合循環車削指令，而簡單車削循環指令與復合車削循環指令里面又各包含幾種不同的車循循環指令。
面對不同的車削循環指令究竟該用哪一種合理，依賴于學習者對各種車削循環指令的走刀軌跡及走刀特點有一定的了解才能做出合理的選擇。
對于車削比較細長的工件而用到尾座和頂尖時，編寫加工程序時應謹慎選擇退刀和換刀的位置防止刀架與頂尖或是尾座發生碰撞。
另外在車削錐面和圓弧時由于刀位點的變動，往往會造成過切或欠切的現象，可借助刀尖半徑補償功能來消除此類加工誤差。
(2)數控銑床編程。
數控銑主要用于加工平面類、變斜角類、曲面類、箱體類零件。
數控銑床在加工過程中實際是控制刀具中心軌跡來實現銑削加工的，因此若不采取措施直接編程加工，所加工的零件在尺寸方面必然達不到圖紙的要求。
決解這個問題的方法主要有兩種：一是編程時在相應的尺寸上加上或減去一個刀具半徑，二是運用刀具半徑補償功能來補償一個刀具半徑。
在建立刀補的過程中刀具首先運動到程序中指定的目標位置，然后再根據刀具半徑補償中儲存的數據相對與原軌跡偏離一個距離，所以在建立刀具半徑補償時建立刀補的距離必須大于刀具半徑。
而且建立與取消刀補必須在G01和G00上進行。
在有些情況下為了防止在加工零件表面留下進刀痕跡可選擇圓弧切入切出的方式進行進刀。
另外通過修改刀具半徑補中存儲的數值還可實現粗精加工。
當數控機床用到多把刀進行加工時，在對刀的過程中只有第一把刀的X、Y、Z三個方向都要進行對刀操作其它刀具只需進行Z方向對刀操作即可。
(3)數控加工中心的編程。
數控加工中心主要用于加工形狀復雜、工序多、精度要求比較高的工件。
數控加工中心與數控車數控銑最大區別在于數控加工中心有刀庫和自動換刀裝置。
對于不同規格的加工中心擁有不同數量刀具的刀庫，故刀具從刀具庫轉到換刀位所需要的時間有長有短，因此在編寫換刀指令時也比較靈活。
例如：當刀具返回到換刀點的時間小于從刀具庫選刀的時間，為提高生產效率減少等待換刀的時間可將選刀動作指令編寫在換刀指令之前，在銑削的同時進行選刀。
另外加工中心通常用長度補償指令來設置Z向零點。
所以在設定工件坐標系時通常僅僅在X、Y兩個方向上進行零點偏置，Z向不進行偏置采取直接置零。
當機床換上加工刀具后用塊規找正Z向，讀取塊規松緊合適時機床坐標系的Z值減去塊規高度后將其輸入到刀具長度補償值中，實現Z向零點的設定。
通常情況下在編寫加工中心加工程序時應以工序集中原則進行編寫。
五、數控仿真的應用
實踐是檢驗真理的唯一標準。
掌握了一定的數控編程技術理論基礎后，不進行實際操作只在紙上談兵也是不行的。
初學者直接在數控機床上進行操作練習，難免會因不熟練或誤操作而導致造成機床設備的損壞。
而且對于一個初學者來講也不可能有較多的實際上機操作練習的機會。
數控仿真則提供了一個很好的學習平臺供學習者來進行模擬上機操作。
初學者有足夠的時間和機會在數控仿真軟件進行各種數控機床的操作練習，并且初學者可通過仿真來實際感受加工環境、刀具毛坯的安裝、切削加工過程、觀察各種指令的走刀軌跡。
另外數控仿真同樣可對加工程序進行快速精確的校驗，以防止加工時出現干涉碰刀現象。
在數控仿真上進行模擬操作幾乎與實際機床上的操作是一樣的，因此它在一定程度上可以達到佷好的操作練習的目的。
六、進一步學習數控的必要準備
前面提到過對于一些比較復雜的曲面單靠人工進行編程往往是比較困難的，運用一些編程軟件進行自動編程可很好的解決這一難題。
因此要想學好、學精數控編程這一門技術僅僅學習人工編程是遠遠不夠的，還得學習一些自動編程的知識，兩者結合在一起用才行。
目前我國應用的比較多自動編程軟件有：國產的CAXA、美國的Pro/Engineer、UG CAD/CAM系統、Mastercam、以色列的CIMATRON等軟件，這些自動編程軟件在自動編程過程比較重要的一步是對零件進行幾何建模。
所以學習者在學好手工編程的基礎上還得學習當今一些主流編程的基本建模方法和技巧。
雖然當今的數控技術發展的比較完善各種功能的加工指令也比較齊全。
但是隨著產品的不斷更新換代，這些指令可能滿足不了某些特殊零件的加工要求。
而數控系統為用戶提供了宏程序功能，用戶可根據自己的加工要求來對數控系統的功能進行拓展。
故學習一定的用戶宏程序知識對于今后在數控行業的發展還是很有必要的。
一個優秀的數控編程技術人員應不僅滿足編寫出零件輪廓的加工程序，還應做到所編寫的程序加工效率高、工藝性好、工藝參數選用合理、加工出來的零件合格率高、刀具壽命長、加工過程對機床壽命影響小。
另外學好數控編程技術并不僅僅在于一朝一夕的努力刻苦學習，必須通過長期堅持不懈的努力鉆研和實際操作經驗的積累才能培養出優秀的數控技術人才。
參 考 文 獻
[1]彭永中，張永春.數控技術[M].北京航空航天大學出版社
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