黄岩数控机床技术培训
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二、数控编程的坐标系统 理解数控编程中的坐标系统是至关重要的。数控机床通常采用笛卡尔坐标系，包括X、Y、Z三个坐标轴。对于数控车床，Z轴通常为平行于机床主轴的坐标轴，X轴为水平方向且垂直于Z轴的坐标轴。在编程时，需要明确刀具相对于工件的坐标位置。 例如，在一个简单的车削加工中，要将刀具定位到工件的某个位置开始加工。如果采用绝对坐标编程，需要明确刀具在X、Z方向相对于工件原点（通常设定在工件的某个特定位置，如右端面与轴心线的交点）的坐标值；如果采用相对坐标编程，则是相对于刀具当前位置的坐标增量。
三、数控编程的步骤
分析零件图
首先要确定零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等。比如加工一个航空航天领域的高精度零件，材料可能是钛合金，形状复杂，尺寸精度要求极高，批量可能较小。根据这些因素判断零件是否适合在数控机床上加工，以及适合在哪种数控机床上加工。
工艺处理
在分析零件图的基础上进行工艺分析，确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等）、加工路线（如对刀点、换刀点、进给路线）及切削用量（如主轴转速、进给速度和背吃刀量等）等工艺参数。例如在加工一个轴类零件时，可能采用三爪自定心卡盘装夹，对刀点设置在工件右端面与轴心线的交点，根据刀具和工件材料确定合适的主轴转速、进给速度和切削深度等。
数学处理
对于一些复杂形状的零件，需要进行数学计算。例如在加工圆弧、曲线等形状时，要计算出相关的坐标点。这可能涉及到一些几何数学知识，如计算圆弧的圆心坐标、半径等，以确保刀具能够准确地沿着所需的路径进行加工。
三、数控编程的方法
手工编程
手工编程是指编程人员根据零件图纸的要求，通过人工计算刀具轨迹、坐标点等，然后按照数控系统规定的编程格式编写数控程序。手工编程适用于简单零件的加工，如轴类、盘类零件等。在手工编程过程中，编程人员需要对零件的加工工艺有深入的了解，包括确定加工顺序、选择刀具、计算切削参数等。例如，对于一个简单的轴类零件，编程人员需要计算出每个加工表面的起点和终点坐标，然后使用G01指令编写直线切削的程序段。手工编程虽然效率较低，但对于编程人员理解数控编程原理和机床运动控制非常有帮助，并且在一些简单的加工场合仍然广泛应用3。
自动编程
自动编程是利用计算机辅助编程软件，根据零件的三维模型或二维图纸，自动生成数控程序的方法。自动编程软件可以自动计算刀具轨迹、避免刀具干涉、优化切削参数等，大大提高了编程效率和质量。适用于复杂零件的加工，如模具、叶轮等。自动编程软件通常具有强大的图形界面，可以直观地显示零件模型、刀具路径和加工仿真结果。编程人员只需要输入零件的几何信息、加工要求等参数，软件就可以自动生成数控程序。目前市场上有许多自动编程软件，如MasterCAM、PowerMILL、UG NX等，它们在不同的加工领域和行业中得到广泛应用
中国大学MOOC（慕课）平台
《数控技术与编程》：这门课程是机械设计制造及其自动化、机械电子工程等机械类各专业的专业必修主干课。课程以数控机床为对象，研究数字控制系统的工作原理、组成及其在数控机床上的应用。通过学习这门课程，学生能够具有一定的机械加工工艺分析和数控编程的能力，掌握典型数控机床的基本操作技能。课程内容侧重于基础知识、基础理论以及基本分析方法的讲授，同时也注重数控加工技能的基本训练。在课程中，会有专业的教师进行详细讲解，并且提供课程资料、作业练习、答疑等教学服务，有助于学习者系统地学习数控编程知识29。
《数控编程与加工技术》：该课程让学习者在学习当中感受到数控于心、制造于形、魅力于人。课程主题围绕数控加工工艺编制、数控加工程序编写和数控加工规范操作展开。在编制工艺部分，学习者能学会编制零件最佳数控加工工艺为数控编程提供依据；在编写程序部分，可学会手动和自动编制准确的数控加工程序来控制数控机床实现自动加工零件；在规范操作部分，能够学会安全规范操作数控机床加工零件。此外，课程在教学全过程中融入思想政治教育，实现德技融合，最终培养新时代大国工匠的目标。学习结束后，学习者需通过相关的数控1 + X职业技能等级证书的考核。
Coursera平台
Coursera平台上也有一些数控编程相关的课程。这些课程通常由国际知名院校或教育机构提供，具有国际化的视野和教学资源。虽然课程内容可能会因提供者的不同而有所差异，但一般都会涵盖数控编程的基础理论知识、编程实践、数控机床操作等方面的内容。通过在Coursera平台上学习数控编程课程，学习者可以接触到不同的教学方法和理念，拓宽自己的知识面。同时，Coursera平台提供的课程证书也可以为学习者的职业发展增加竞争力。
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手工编程的优势在于它的经济性和及时性，对于简单的零件，手工编程可以快速完成，并且不需要额外的软件支持。然而，对于复杂零件的手工编程，由于计算量大、容易出错，且可能无法编出程序，因此在这种情况下，自动编程方法更为适用。
学习资源
对于希望学习数控编程手工编程的人来说，可以参考相关的教材和教程。例如，《数控手工编程》一书详细介绍了数控编程的基础知识、数控车床加工程序编制、数控铣床加工程序编制等内容，适合高等院校相关专业学生以及从事数控加工与编程工作的工程技术人员参考。
此外，一些职业培训课程也提供了数控编程手工编程的学习机会，例如某培训班提供的课程就包括了数控编程、铜公的设计等内容，强调学员的动手能力，以便学员毕业后能够直接从事相关工作。
综上所述，数控编程手工编程是一种重要的编程技能，尽管在面对复杂零件时可能不如自动编程方法高效，但它仍然在某些领域有着广泛的应用。通过系统的学习和实践，可以掌握这一技能并在实际工作中灵活运用
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自动编程：
自动编程是利用计算机辅助软件来生成数控程序的方法20。编程人员只需根据零件图样的要求，使用数控语言输入相关参数，然后由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单。生成的加工程序可以通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。
这种编程方式适用于大批量、单一品种的加工。它能够大大提高编程的效率，快速生成高质量的数控程序，减少了人工计算和编写代码的工作量，降低了出错的概率。同时，借助软件的功能可以对加工过程进行优化，例如选择最佳的刀具路径、切削参数等。
图形化编程：
这是一种较为直观的编程方式。编程人员可以通过图形界面直接绘制零件的几何形状或者导入零件的CAD模型，然后在图形上指定加工工艺信息，如加工区域、刀具路径方向、切削参数等。
图形化编程降低了编程的难度，不需要编程人员深入掌握复杂的代码指令，使得编程过程更加直观、可视化。它适合于一些对编程不太熟悉但具有一定加工工艺知识的人员使用，并且在一些简单零件的编程上能够快速生成程序。但是，对于复杂的加工工艺和特殊的加工要求，可能需要结合其他编程方式或者进行进一步的手动调整。
在数控编程中，坐标数据决定了刀具的运动轨迹。对于加工精度要求较高的零件，坐标数据必须精确输入。例如在加工航空航天零件时，微小的坐标误差可能导致零件报废。
要根据零件图纸的尺寸标注准确地确定坐标值，并且要考虑到机床坐标系和工件坐标系之间的转换关系。
参数数据精确
除了坐标数据，其他参数如进给速度、主轴转速、切削深度等也需要精确设定。例如，进给速度F值的设定会影响加工表面质量和加工效率。如果F值过大，可能导致加工表面粗糙；如果F值过小，则会降低加工效率。根据刀具材料、工件材料以及加工要求等因素，精确计算和设定这些参数是非常重要的。
常见的数控编程程序格式类型
一、字地址格式
概念与组成
如果一个程序段是由若干个英文字母且每个字母后面附有数字，则这种程序格式称为字地址格式。英文字母称为字地址，英文字母及其后面的数字组成数控字，简称字，字的含义由头一个字地址确定，每个字表示一种功能。例如数控车床编程格式：NGXZFSTMEOB。在这个格式中，N代表程序段序号，G代表准备功能，X、Z代表坐标轴，F代表进给速度，S代表主轴转速，T代表刀具号，M代表辅助功能等 3。
特点与优势
不需要的字或与上一程序段相同的字均可不写。例如，在连续的几个加工动作中，如果主轴转速不变，就不需要在每个程序段都重复编写主轴转速的指令。这可以简化程序编写，减少程序的冗余度。
字的顺序稍有出入时不影响各字的功能。这为编程人员提供了一定的灵活性，在编写程序时可以根据自己的习惯或者加工工艺的逻辑顺序来安排字的顺序。
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