白象数控速成培训班
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一、优化的目标
提高加工效率
通过优化程序格式，可以减少不必要的刀具空行程，使刀具运动路径更加合理。例如在加工一个有多个孔的零件时，合理规划刀具从一个孔到另一个孔的路径，避免刀具的迂回运动。如果不进行优化，刀具可能会在孔与孔之间做一些不必要的长距离移动，增加加工时间。
优化切削参数的设置也可以提高加工效率。在保证加工质量的前提下，适当提高进给速度和主轴转速，可以缩短加工时间。这需要根据刀具、工件材料以及机床性能等因素进行精确调整。
提高加工精度
精确的程序格式有助于提高加工精度。例如，在进行圆弧插补加工时，准确的圆心坐标和半径数据输入可以保证加工出的圆弧形状精度。如果程序格式存在错误或者数据不精确，可能会导致圆弧形状偏差，影响零件的装配和使用性能。
优化程序还可以减少由于程序执行过程中的误差累积而导致的精度问题。例如，在连续的切削加工中，如果程序段之间的衔接不合理，可能会造成刀具在切换程序段时产生微小的停顿或者偏差，通过优化程序格式可以使程序段之间的过渡更加平滑。
T0707 (调用刀具7)
G00 X25 Z-85 (快速定位到X25, Z-85)
G01 X25 Z-100 F50 (切断，进给速度50mm/min)
G00 X100 Z100 (快速返回安全位置)
M05 (主轴停止)
M30 (程序结束). 盘类零件
零件描述：毛坯为φ55㎜×18㎜盘料，φ12 + 0.05㎜内孔及倒角和左右两端面已加工过，材料为45钢。
工艺方案：采用阶梯切削路线编程法，刀具每次运动的位置都需编入程序。
刀具选择：根据加工要求选择合适的刀具
数控车床手工编程基础教程
一、编程的基本概念
数控车床编程是使用数字形式的指令代码来描述被加工零件的工艺过程、零件尺寸和工艺参数等，从而控制数控车床进行加工操作的过程。在手工编程中，这些指令代码需要编程人员手动编写，而不像自动编程那样由计算机软件自动生成。这就要求编程人员对数控车床的工作原理、加工工艺以及各种编程指令有深入的理解。
其中：
X、Z为刀具所要到达点的绝对坐标值；
U、W为刀具所要到达点距离现有位置的增量值；（不运动的坐标可以不写）
二、直线插补指令G01
G01指令是直线运动命令，规定刀具在两坐标间以插补联动方式按指定的进给速度F做任意的直线运动。
指令格式：
G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ；
其中：
⑴X、Z或U、W含义与G00相同。
⑵F为刀具的进给速度（进给量），应根据切削要求确定。
三、圆弧插补指令G02、G03
圆弧插补指令有顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03两种。
编程格式：
顺时针圆弧插补指令的指令格式为：
G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;
G02 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;
逆时针圆弧插补指令的指令格式为：
G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;
G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;
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一、数控车床编程实例
简单轴类零件编程
假设要加工一个直径为
Φ
30
�
�
Φ30mm，长度为
50
�
�
50mm的轴类零件，毛坯为直径
Φ
35
�
�
Φ35mm的棒料。加工工序为：先进行粗车，留
0.5
�
�
0.5mm的精加工余量，然后进行精车。
首先确定编程坐标系，将编程原点设置在零件的右端面中心。选择刀具，粗车刀为T01，精车刀为T02。
以下是使用FANUC数控系统的编程示例：
粗车程序（O1001）：
N10 G50 X100 Z100;（设定坐标系，定义换刀点位置）
N20 M03 S500;（主轴正转，转速为500r/min）
N30 T0101;（选择粗车刀，并调用刀具补偿）
N40 G00 X36 Z2;（快速定位到粗车起始点）
N50 G99 G01 Z - 50 F0.2;（以
0.2
�
�
/
�
0.2mm/r的进给速度粗车外圆）
N60 X40;（退刀）
N70 G00 Z2;（快速返回起始高度）
N80 X32;（定位到下一次粗车的起始直径）
N90 G01 Z - 50;
N100 X36;
N110 G00 Z2;
N120 X28;
N130 G01 Z - 50;
N140 X32;
N150 G00 Z2;
N160 M05;（主轴停止）
N170 T0100;（取消刀具补偿）
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数控车床编程入门软件工具介绍
数控车床编程常用的软件工具如下：
CAM软件：
Mastercam：是如今珠三角最常用的一种软件，最早进入中国大陆，很多CNC师傅都在使用。它集画图和编程于一身，绘制线架构最快，缩放功能最好。对于数控车床编程来说，它可以将设计好的零件模型转换为数控车床能够识别的代码。在复杂形状的3D加工方面提供了强大的支持，并且通过用户友好的界面和大量的自定义工具路径选项，有效地桥接了设计与制造之间的鸿沟。例如在加工具有复杂曲面的零件时，Mastercam能够准确地生成刀具路径，提高加工效率和精度 25。
GibbsCAM：广泛应用于制造行业，能够提供从设计模型到生成可供数控机床识别的代码的功能。它在数控车加工编程中有着良好的表现，具有一定的智能化功能，可以根据零件的几何形状和加工要求自动生成较为合理的刀具路径，减少编程人员的工作量。
Edgecam：也是一款常用的CAM软件，它与CAD软件有着较好的集成性，可以直接处理如AutoCAD、SolidWorks生成的模型文件。在数控车床编程中，能够根据不同的加工工艺要求，如车削、钻孔、螺纹加工等，生成相应的数控程序，并且可以对刀具路径进行优化，提高加工质量。
3D建模图绘制在现代CNC编程中越来越重要。通过3D建模，可以更直观地展示零件的形状和结构，并且为数控编程提供更准确的模型数据。在进行3D建模时，要掌握不同的建模方法，如实体建模、曲面建模等。
对于实体建模，可以从基本的几何实体（如长方体、圆柱体、球体等）开始构建零件的主体结构，然后通过布尔运算（如求和、求差、求交等）来组合或切除不同的实体部分，形成最终的零件模型。例如，在设计一个带有内部腔体的机械零件时，可以先创建一个长方体作为零件的外部轮廓，然后创建一个圆柱体作为要切除的内部腔体部分，通过布尔求差运算得到带有内部腔体的零件模型。
曲面建模则适用于复杂曲面形状的零件，如汽车车身外壳、飞机机翼等。在曲面建模中，要掌握曲线的创建和编辑方法，以及曲面的生成方法，如放样曲面、扫掠曲面等。
三、熟练CNC代码的修改与手动编写
代码的基本结构与语法
要熟练修改和手动编写CNC代码，首先要了解代码的基本结构和语法。CNC代码由一系列的指令组成，每个指令都有特定的格式和功能。例如，G代码指令前面通常会有一个G字母，后面跟着数字和参数，如G01 X10.0 Y20.0 F100，表示刀具以直线插补的方式移动到坐标点（X = 10.0，Y = 20.0），进给速度为100mm/min。
M代码指令也有类似的格式，如M03 S1000表示启动主轴正转，转速为1000r/min。在编写代码时，要按照正确的语法规则进行书写，包括指令的顺序、参数的格式等。例如，坐标值的表示方法要符合机床的要求，有些机床可能要求使用小数点编程，有些则可能不要求。
根据加工需求编写代码
在实际加工中，要根据零件的形状、加工工艺和机床的性能等因素编写CNC代码。对于简单的零件，如平面铣削的矩形零件，可以按照先粗加工后精加工的顺序编写代码。在粗加工时，选择较大的切削深度和进给速度，以快速去除多余的材料；在精加工时，减小切削深度和进给速度，提高加工精度。
例如，对于一个长100mm、宽50mm、厚10mm的矩形零件，在铣削加工时，粗加工代码可能是：G00 X0 Y0 Z5.0（快速定位到起始点上方5mm处）；G01 Z - 3.0 F50（以50mm/min的进给速度下刀3mm进行粗加工）；G01 X100.0 F100（沿X方向直线铣削，进给速度为100mm/min）；G01 Y50.0；G01 X0；G01 Y0；而精加工代码可能会调整切削深度和进给速度，如G01 Z - 5.0 F30（下刀5mm进行精加工，进给速度为30mm/min），然后重复上述直线铣削的指令。
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