坎门志成教育数控培训
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技术要求：如图所示，通过三次调用子程序进行循环加工，每次背吃刀深度为0.9mm（半径值）。
加工工艺的确定：
装夹定位：三爪卡盘夹紧定位，工件前端面距卡爪端面距离40mm。
刀具加工起点及工艺路线：确定刀具加工起点及工艺路线。
加工刀具：外圆端面车刀（刀具主偏角93°，刀具材质为高速钢）。
切削用量：主轴转速460r/min，进给速度80mm/min。
数学计算
坐标系建立：以工件后端面与轴线的交点为程序原点。
节点坐标计算：计算各节点的相对位置坐标值。
编程步骤
编程指令：使用华中世纪星数控系统的编程指令。
程序编写：
F、S、T指令
F指令用于指定刀具的进给速度，即刀具在切削过程中相对于工件的移动速度。进给速度的单位可以根据机床的设置和加工要求进行选择，如mm/min或mm/r（对于车床）。合适的进给速度对于保证加工质量和效率非常重要。如果进给速度过快，可能会导致刀具磨损加剧、加工精度下降；如果进给速度过慢，则会降低加工效率。
S指令用于指定主轴的转速。主轴转速的选择取决于工件的材料、刀具的材料和直径等因素。例如，在加工硬度较高的材料时，需要选择较低的主轴转速，以防止刀具过快磨损；而在加工直径较小的刀具时，由于刀具的刚性较差，也需要适当降低主轴转速。
T指令用于选择刀具。在数控加工中，通常会使用多把刀具进行不同的加工工序，如车削加工中的外圆车刀、内孔车刀、切断刀等。T指令可以指定刀具的编号，使机床能够自动换刀（如果机床具备自动换刀功能）或提醒操作人员手动换刀。
三、数控编程的方法
这是最基础且最早期使用的数控编程方法。编程人员需要直接编写G代码和M代码，通过一系列特定的指令来控制机床的运动和工作，例如指示刀具的移动路径、速度、切削用量等操作20。
手工编程的灵活性较高，编程人员能够根据具体的加工需求进行编写。在面对小批量、多品种的加工任务时具有优势，因为可以针对不同的零件特点快速调整程序。
然而，手工编程要求编程人员具备较高的数控知识和编程技巧，需要对数控指令及编程规则非常熟悉，并且要有数控加工工艺知识和数值计算能力。由于所有的编程工作都依赖人工完成，所以编程效率相对较低，在处理复杂零件的编程时工作量较大且容易出错。
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二、UG（Unigraphics）
功能特点：UG Unigraphics是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE功能于一体的三维参数化软件，是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件，用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。它提供可靠、精确的刀具路径，能直接在曲面及实体上加工，具有良好的使用者界面，客户也可自行设计界面，多样的加工方式便于设计组合高效率的刀具路径，还包含完整的刀具库、加工参数库管理功能，涵盖二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割等多种加工类型，并且具有大型刀具库管理、实体模拟切削、泛用型后处理器等功能，还具有高速铣功能。
优势：在处理复杂的三维模型加工时具有很大的优势，其强大的CAD功能可以方便地进行零件的三维建模，然后直接基于模型进行数控编程。在航空航天等高端制造业
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刀具知识
刀具是CNC加工中的关键要素。要熟悉CNC加工中常用的刀具类型，如铣刀（包括立铣刀、球头铣刀、键槽铣刀等）、钻头、车刀等。每种刀具都有其特定的用途，例如立铣刀主要用于平面铣削、轮廓铣削等；球头铣刀适合加工曲面。同时，还需要了解刀具的参数，如刀具的直径、长度、刃数、前角、后角等。刀具的直径会影响加工的精度和效率，较大直径的刀具可以在一次走刀中去除更多的材料，但在加工一些狭小区域时可能无法使用；刀具的前角和后角会影响切削力和刀具的寿命。此外，刀具的材料也很重要，常见的刀具材料有高速钢、硬质合金等，硬质合金刀具具有较高的硬度和耐磨性，适用于高速切削加工。
编程坐标系
在CNC编程中，要建立正确的编程坐标系。编程坐标系包括工件坐标系和机床坐标系。工件坐标系是根据工件的形状和加工要求在工件上建立的坐标系，它的原点通常设置在工件的某个特征点上，如工件的中心、某个角点等。机床坐标系是机床本身固有的坐标系，它是CNC系统进行位置控制的基准坐标系。在编程时，需要将工件坐标系与机床坐标系进行关联，通过对刀操作来确定两者之间的关系。例如，在数控铣床上加工一个矩形零件时，可以将工件坐标系的原点设置在矩形的左下角顶点，然后通过对刀操作将该点在机床坐标系中的位置确定下来，这样在编程时就可以按照工件坐标系中的坐标值来编写加工程序。
CNC编程代码基础（G代码和M代码）
G代码和M代码是CNC编程中的核心指令。G代码主要用于控制刀具的运动轨迹，如直线插补（G01）、圆弧插补（G02、G03）、快速定位（G00）等。例如，G01指令可以使刀具按照指定的速度直线移动到目标位置，在编写平面铣削程序时经常会用到。M代码则主要用于控制机床的辅助功能，如主轴的启动（M03）、停止（M05），冷却液的开（M08）、关（M09）等。掌握G代码和M代码的基本功能和格式是编写CNC程序的关键。不同的CNC系统可能会对G代码和M代码有一些细微的差异，需要根据具体的机床控制系统进行学习和调整。
坐标计算
根据零件的几何形状和工艺要求，进行刀具运动轨迹的坐标计算。在绝对值编程中，需要计算出刀具在编程坐标系中的绝对坐标值；在增量值编程中，需要计算出刀具相对于前一位置的坐标增量。例如，在铣削一个圆形轮廓时，需要根据圆的半径、圆心坐标以及刀具的起始位置计算出刀具在圆周上各个点的坐标值。对于复杂形状的零件，可能需要使用三角函数、几何关系等数学知识进行坐标计算。坐标计算的准确性直接影响到零件的加工精度，因此在计算过程中要仔细认真，并且可以通过软件模拟等方式进行验证9。
刀具半径补偿计算
由于刀具具有一定的半径，在加工轮廓时，如果直接按照零件轮廓编程，会导致加工出来的零件尺寸偏小（外轮廓）或偏大（内轮廓）。因此，需要进行刀具半径补偿计算。刀具半径补偿是通过数控系统根据编程的刀具路径和刀具半径值，自动调整刀具的实际运动轨迹，使得加工出来的零件尺寸符合要求。在编程时，需要根据刀具的半径值和加工方向（顺铣或逆铣）正确设置刀具半径补偿指令，并且在加工过程中要注意刀具半径补偿的建立和取消时机，避免出现过切或欠切现象
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