编制数控加工工艺过程的步骤

由分析零件图样到程序检验、加工样件的全部过。数控机床程序编制的方法有二种，“对刀点”是指在数控加工时，刀具相对工件运动的起点，也是程序运行的起点，也称谓“程序原点”。

零件程序是写在输入介质上的加工程序，也可以是为计算机准备的输入，经处理后得到加工程序。

工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺流程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。

扩展资料：

机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。

在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。

1．分析零件图 \x0d\\x0d\首先要分析零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等，以便确定该零件是否适合在数控机床上加工，或适合在哪种数控机床上加工。同时要明确加工的内容和要求。 \x0d\\x0d\2．工艺处理 \x0d\\x0d\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。数控加工工艺分析与处理是数控编程的前提和依据，而数控编程就是将数控加工工艺内容程序化。制定数控加工工艺时，要合理地选择加工方案，确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削参数等；同时还要考虑所用数控机床的指令功能，充分发挥机床的效能；尽量缩短加工路线，正确地选择对刀点、换刀点，减少换刀次数，并使数值计算方便；合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳；避免刀具与非加工面的干涉，保证加工过程安全可靠等。有关数控加工工艺方面的内容，我们将在第2章23节及24节中作详细介绍。 \x0d\\x0d\3．数值计算 \x0d\\x0d\根据零件图的几何尺寸、确定的工艺路线及设定的坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，得到刀位数据。对于形状比较简单的零件（如由直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值，如果数控装置无刀具补偿功能，还要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。对于形状比较复杂的零件（如由非圆曲线、曲面组成的零件），需要用直线段或圆弧段逼近，根据加工精度的要求计算出节点坐标值，这种数值计算一般要用计算机来完成。有关数值计算的内容，我们将在第3章中详细介绍。 \x0d\\x0d\4．编写加工程序单 \x0d\\x0d\根据加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿量、机床辅助动作及刀具运动轨迹，按照数控系统使用的指令代码和程序段的格式编写零件加工的程序单，并校核上述两个步骤的内容，纠正其中的错误。 \x0d\\x0d\5．制作控制介质 \x0d\\x0d\把编制好的程序单上的内容记录在控制介质上，作为数控装置的输入信息。通过程序的手工输入或通信传输送入数控系统。 \x0d\\x0d\6．程序校验与首件试切 \x0d\\x0d\编写的程序单和制备好的控制介质，必须经过校验和试切才能正式使用。校验的方法是直接将控制介质上的内容输入到数控系统中，让机床空运转，以检查机床的运动轨迹是否正确。在有CRT图形显示的数控机床上，用模拟刀具与工件切削过程的方法进行检验更为方便，但这些方法只能检验运动是否正确，不能检验被加工零件的加工精度。因此，要进行零件的首件试切。当发现有加工误差时，分析误差产生的原因，找出问题所在，加以修正，直至达到零件图纸的要求。 \x0d\二数控编程的方法 \x0d\\x0d\数控编程一般分为手工编程和自动编程两种。 \x0d\\x0d\1．手工编程 \x0d\\x0d\手工编程就是从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序单、制作控制介质到程序校验都是人工完成。它要求编程人员不仅要熟悉数控指令及编程规则，而且还要具备数控加工工艺知识和数值计算能力。对于加工形状简单、计算量小、程序段数不多的零件，采用手工编程较容易，而且经济、及时。因此，在点位加工或直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛应用。对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面组成的零件，用手工编程就有一定困难，出错的概率增大，有时甚至无法编出程序，必须用自动编程的方法编制程序。 \x0d\\x0d\2．自动编程 \x0d\\x0d\自动编程是利用计算机专用软件来编制数控加工程序。编程人员只需根据零件图样的要求，使用数控语言，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，加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。自动编程使得一些计算繁琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。 \x0d\\x0d\小结： \x0d\\x0d\本章主要讲述了数控设备的产生和发展、数控机床的加工原理、数控加工特点及应用以及数控编程的基础知识。要求读者了解数控设备产生及发展的过程，数控机床的组成以及各部分的基本功能，数控机床的加工特点。掌握数控编程的主要内容及步骤，并能根据零件形状及生产周期选择合适的加工方法。

1．数控铣床一般 *** 作步骤

（l）书写或编程加工前应首先编制工件的加工程序，如果工件的加工程序较长且比较复杂时，最好不要在机床上编程，而采用编程机或电脑编程，这样可以避免占用机时，对于短程序也应写在程序单上。

（2）开机一般是先开机床再开系统，有的设计二者是互锁的，机床不通电就不能在CRT上显示信息。

（3）回参考点对于增量控制系统（使用增量式位置检测元件）的机床，必须首先执行这一步，以建立机床各坐标的移动基准。

（4）调加工程序根据程序的存储介质（纸带或磁带、磁盘），可以用纸带阅读机、盒式磁带机、编程机或串口通信输入，若是简单程序可直接采用键盘在CNC控制面板上输人，若程序非常简单且只加工一件，程序没有保存的必要。可采用MDI方式逐段输人、逐段加工。另外，程序中用到的工件原点、刀具参数、偏置量、各种补偿量在加工前也必须输人。

（5）程序的编辑输人的程序若需要修改，则要进行编辑 *** 作。此时，将方式选择开关置于编辑位置，利用编辑键进行增加、删除、更改。关于编辑方法可见相应的说明书。

（6）机床锁住，运行程序此步骤是对程序进行检查，若有错误，则需重新进行编辑。

（7）上工件、找正对刀采用手动增量移动，连续移动或采用手摇轮移动机床。将起刀点对到程序的起始处，并对好刀具的基准。

（8）启动坐标进给进行连续加工一般是采用存储器中程序加工。这种方式比采用纸带上程序加工故障率低。加工中的进给速度可采用进给倍率开关调节。加工中可以按进给保持按钮，暂停进给运动，观察加工情况或进行手工测量。再按下循环启动按钮，即可恢复加工。为确保程序正确无误，加工前应再复查一遍。在铣削加工时，对于平面曲线工件，可采用铅笔代替刀具在纸上面工件轮廓，这样比较直观。若系统具有刀具轨迹模拟功能则可用其检查程序的正确性。

（9） *** 作显示利用CRT的各个画面显示工作台或刀具的位置、程序和机床的状态，以使 *** 作工人监视加工情况。

（10）程序输出加工结束后，若程序有保存必要，可以留在CNC的内存中，若程序太长，可以把内存中的程序输出给外部设备（例如穿孔机），在穿孔纸带（或磁带、磁盘等）上加以保存。

（11）关机一般应先关机床再关系统。

2．数控铣床 *** 作过程中的注意事项

（l）每次开机前要检查一下铣床后面润滑油泵中的润滑油是否充裕，空气压缩机是否打开，切削液所用的机械油是否足够等。

（2）开机时，首先打开总电源，然后按下CNC电源中的开启按钮，把急停按钮顺时针旋转，等铣床检测完所有功能后（下 *** 作面板上的一排红色指示灯熄掉），按下机床按钮，使铣床复位，处于待命状态。

(3）在手动 *** 作时，必须时刻注意，在进行X、Y方向移动前，必须使Z轴处于抬刀位置。移动过程中，不能只看CRT屏幕中坐标位置的变化，而要观察刀具的移动，等刀具移动到位后，再看CRT屏幕进行微调。

(4)在编程过程中，对于初学者来说，尽量少用G00指令，特别在X, Y,Z三轴联动中，更应注意。在走空刀时，应把Z轴的移动与X、Y轴的移动分开进行，即多抬刀、少斜插。有时由于斜插时，刀具会碰到工件而发生刀具的破坏。

(5)在使用电脑进行串口通信时，要做到：先开铣床、后开电脑；先关电脑、后关铣床。

避免铣床在开关的过程中，由于电流的瞬间变化而冲击电脑。

(6)在利用DNC(电脑与铣床之间相互进行程序的输送）功能时，要注意铣床的内存容量，一般从电脑向铣床传输的程序总字节数应小于23kB。如果程序比较长，则必须采用由电脑边传输边加工的方法，但程序段号，不得超过N9999。如果程序段超过1万个，可以借助MASTERCAM中的程序编辑功能，把程序段号取消。

(7）铣床出现报警时，要根据报警号查找原因，及时解除报警，不可关机了事，否则开机后仍处于报警状态。

采用寻边器对刀，其详细步骤如下：

（ 1 ） X 、 Y 向对刀

①将工件通过夹具装在机床工作台上，装夹时，工件的四个侧面都应留出寻边器的测量位置。

②快速移动工作台和主轴，让寻边器测头靠近工件的左侧；

③改用微调 *** 作，让测头慢慢接触到工件左侧，直到寻边器发光，记下此时机床坐标系中的 X 坐标值， 如 -310300 ；

④抬起寻边器至工件上表面之上，快速移动工作台和主轴，让测头靠近工件右侧；

⑤改用微调 *** 作，让测头慢慢接触到工件左侧，直到寻边器发光，记下此时机械坐标系中的 X 坐标值，如 -200300 ；

⑥若测头直径为 10mm ，则工件长度为 -200300-（-310300）-10=100 ，据此可得工件坐标系原点 W在机床坐标系中的 X 坐标值为 -310300+100/2+5= -255300 ；

⑦同理可测得工件坐标系原点 W 在机械坐标系中的 Y 坐标值。

（ 2 ） Z 向对刀

①卸下寻边器，将加工所用刀具装上主轴；

②将 Z 轴设定器（或固定高度的对刀块，以下同）放置在工件上平面上；

③快速移动主轴，让刀具端面靠近 Z 轴设定器上表面；

改用微调 *** 作，让刀具端面慢慢接触到 Z 轴设定器上表面，直到其指针指示到零位；

⑤记下此时机床坐标系中的 Z 值，如 -250800 ；

⑥若 Z 轴设定器的高度为 50mm ，则工件坐标系原点 W 在机械坐标系中的 Z 坐标值为 -250800-50-（30-20）=-310800 。

（ 3 ）将测得的 X 、 Y 、 Z 值输入到机床工件坐标系存储地址中（ 一般使用 G54-G59 代码存储对刀参数 ）。

4、注意事项

在对刀 *** 作过程中需注意以下问题：

（ 1 ）根据加工要求采用正确的对刀工具，控制对刀误差；

（ 2 ）在对刀过程中，可通过改变微调进给量来提高对刀精度；

（ 3 ）对刀时需小心谨慎 *** 作，尤其要注意移动方向，避免发生碰撞危险；

（ 4 ）对刀数据一定要存入与程序对应的存储地址，防止因调用错误而产生严重后果。

二、刀具补偿值的输入和修改

根据刀具的实际尺寸和位置，将刀具半径补偿值和刀具长度补偿值输入到与程序对应的存储位置。

需注意的是，补偿的数据正确性、符号正确性及数据所在地址正确性都将威胁到加工，从而导致撞车危险或加工报废。

数控机床的出现是工业一大进步的表现,它能较好的解决复杂、精密、小批、多变的零件加工问题,是一种灵活的、高效率的自动化机床。程序编制人员在利用数控机床加工时,首先得进行工艺分析。根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床,制定加工方案,确定零件的加工顺序,各工序所用刀具,夹具和切削用量等。下面就为大家介绍下数控机床是如何制定加工步骤的：

一、机床的合理选用

在数控机床上加工零件时考虑的因素主要有：毛坯的材料和类、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。在选用机床时需要保证加工零件的技术要求，同时能提高效率。

二、数控加工零件工艺性分析

数控加工工艺性分析涉及面很广，通常需要零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则。零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸，并且构成零件轮廓的几何元素的条件应充分，图样上的零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。这种标注方法既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，使得效益提高。

三、加工方法的选择

加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及生产设备等实际情况。

四、加工方案确定的原则

零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。确定加工方案时，首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。

五、工序步骤的划分

在数控机床上加工零件工序可以比较集中，在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。首先应根据零件图样，考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作，若不能则应决定其中哪一部分在数控机床上加工，哪一部分在其他机床上加工，即对零件的加工工序进行划分。

六、零件的安装与夹具的选择

零件的安装力求设计、工艺与编程计算的基准统一，避免采用占机人工调整式加工方案，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定，夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要开敞其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等)。

七、刀具的选择与切削用量的确定

刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量、进给量。

八、切削油的选用

切削油在整个加工过程中起到保护刀具和提高加工效率的作用。通常选用切削油时需要根据工件的材质、设备的类型、工艺方法、刀具性能等因素来决定使用哪一种切削油。另外，除了以上直接因素外也需要切削油的其他性能符合要求，如抗氧化性能、防锈性能、冷却性能等。

九、加工路线的确定

在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线，要求定位精度较高，定位过程尽可能快。除此之外还要确定刀具轴向的运动尺寸，其大小主要由被加工零件的孔深来决定，但也应考虑一些辅助尺寸，如刀具的引入距离和超越量。

数控机床程序编制的内容：零件加工顺序，刀具与工件相对运动轨迹的尺寸数据，工艺参数以及辅助 *** 作等加工信息。

编程步骤：分析零件图纸及工艺处理，数学处理，编写零件加工程序单、制作介质，进行程序检验。

数控机床主要由输入/输出设备、数控装置、伺服系统、辅助控制装置、检测反馈装置和机床本体组成。

扩展资料：

编程特点

(1)可以采用绝对值编程(用X、Z表示)、增量值编程(用U、W表示)或者二者混合编程。

(2)直径方向(X方向)系统默认为直径编程，也可以采用半径编程，但必须更改系统设定。

(3)X向的脉冲当量应取Z向的一半。

(4)采用固定循环，简化编程。

(5)编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为圆弧，因此，当编制加工程序时，需要考虑对刀具进行半径补偿。

参考资料：

数控编程的步骤有五步，分别是分析零件图、确定流程、数学处理、编写程序列表、程序验证和第一次切割

1分析零件图。需要对零件的材料、形状、尺寸、精度、批次、坯料形状、热处理要求进行分析，以确定零件是否适合在数控机床上加工，或哪种数控机床适合加工。

2确定流程，在分析零件图的基础上，进行工艺分析，确定加工方法（如夹具、夹紧定位方法等）、加工路线（如刀具设定点、换刀点、进给路线）和切削参数（主轴转速、进给速度、回进给）

3数学处理，根据零件图的几何尺寸、确定的加工路线和设定的坐标系，计算出零件粗加工和精加工轨迹，得到刀具位置数据。对于形状简单的零件（如直线、圆弧组成的零件）的轮廓加工，需要计算两个几何图元的起点、终点、圆弧中心、交点或切线点的坐标。

4编写程序列表，完成加工和数值计算后，可编写零件加工程序。根据计算出的作业轨迹坐标值及所建立的加工路线、刀具编号、刀具补偿、切削参数及辅助动作，编程人员按所用数控规定的功能指令码和程序块格式逐条编制加工程序设备。

5程序验证和第一次切割，必须检查和测试程序表，才能使用。验证方法是将程序清单的内容直接输入数控系统，让机器闲置运行，以检查机器的运动轨迹是否正确。

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