前言：中文期刊網精心挑選了數控機床編程入門范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
數控機床編程入門范文1
【關鍵詞】數控機床加工；中斷；修改數控加工程序；再續加工
【Abstract】This paper introduces the method to continue processing after the sudden interruption of the CNC machining process， mainly expounds the CNC machine tool from the beginning of the interrupt position，through the programmer to modify the processing procedures to continue processing.The method eliminates the time of repeated processing and improves the production efficiency.And provides an example of sudden interruption in the process of machining parts.
【Key words】CNC machining；Middle interrupt；Modify CNC machining program；Continue machining
0 引言
我們在數控加工生產過程中，經常會因斷刀、報警、停電等原因導致加工中斷，如果我們處理完中斷事件后，再續加工如果又從頭開始再加工的話，就可能造成短則10幾分鐘，長則10幾小時的空加工時間。這明顯是不利于生產實際的。對于沒有斷點恢復功能或者沒有專用的“程序再開”[1]軟件的數控機床來說，我們就有必要研究因各種原因中斷后的再續高效的加工策略。
為了節省加工時間、提高生產效率，最好的辦法是從數控機床中斷加工的地方開始繼續原來的加工。有兩種方法可實現這樣的再加工：1）利用機床自帶的斷點恢復功能實現再加工；2）借助于專門開發的“程序再開”專用軟件實現自動恢復加工。這兩種方法準確、不易出錯，但要受到機床或軟件所限，存在較大的被動性和不夠靈活等的缺點。
而采用修改數控加工程序恢復中斷程序的再加工就可避免上述缺點，靈活方便。但需掌握一些方法和技巧，以能正確、安全地實現再加工。本文依據自己本人加工多年的經驗，重點闡述兩種采用修改數控加工程序恢復中斷程序的再加工方法和技巧。
1 數控加工中斷再續加工方法1（無三維模型及刀具路徑數據時采用）
1.1 數控加工中斷再續加工的方法1的三要點：
1.1.1 獲取數控機床中斷加工時的中斷位置相關信息
1）數控機床加工過程中因冷卻液無法冷卻、或發現對刀錯誤、斷刀、報警或停電造成無法繼續加工，必須暫?；蛲Ｖ箶悼爻绦蚶^續運行。很多數控機床操作人員無論遇到以上哪種緊急狀況，都習慣性去按紅色的急停開關，其實在有些緊急情況是沒必要的，按下進給保持按鍵及可。因為有些機床按下急停后，需要數控機床進行重新回零操作。復位鍵是不能隨便按下的，因為按下復位鍵后，中斷位置的很多信息（包括當時的坐標值、程序段號等）將查看不到，導致無法這些重要斷點信息。
2）記錄數控機床操作面板上顯示的程序段號、絕對坐標值和刀號等中斷位置的重要信息，確定好安全高度、進給下刀高度、刀具長度補償值、主軸轉速、進給率、冷卻液開等。
1.1.2 依據斷點位置程序的程序段號搜索出CNC程序中斷位置，并確定CNC再續加工程序段號位置
數控機床要恢復從中斷位置繼續加工，我們的刀具可以直接下到中斷位置之前3-5個程序段位置處，即必須有數段程序的重復切削（即有幾個程序段運行時，只是看到接觸到工件表面，但沒有實際切削到工件表面。），以保證工件的表面質量[1]和平衡過渡，且一定要確保刀具在接觸工件之前，主軸轉速、進給率、冷卻液等參數正確。
1.1.3 依據確定好的相關信息修改程序
完整的一個程序文件，必須包含程序頭、程序內容、程序尾。我們的在再加工程序需要修改的是從程序頭到加工斷點位置處的各程序段，以確保各加工參數正確。
1.2 數控加工中斷再續加工的方法1應用實例[2]
在數控系統為FANUC-0I mate、機床型號為MV-650的數控銑床上加工如圖1所示的散熱零件，加工中途斷電導致中斷加工。
1.2.1 抄下了中斷時數控機床操作面板顯示的相關信息：當前加工行號為N2110，絕對坐標為（X-19.124，Y-9.316，Z-18.718）。
1.2.2 打開原程序并作修改保存
1）找到加工中斷位置的程序段號。
加工零件復雜，程序量大，而我們的程序段號只能從1～9999，且編程軟件生成的程序段號如下列程序所示，所以在程序中程序段號是循環使用的，我們需找到和斷點位置的加工參數一致的程序號。找到斷點位置如以下加粗文字。
3）確定新的再續加工起點位置的加工狀態。新的再續加工起點位置處的再加工狀態是：主軸正轉，轉速為2500r/min；直線進給率Z向進給率為500mm/min、XY向M給率為1000mm/min；冷卻液打開。
4）修改程序并保存。刪除已加工過的程序段，修改程序頭，確定主軸轉速，修改下刀位置坐標，下刀加工深度（Z坐標Z-18.718）及進給速度，保存程序。
2 數控加工中斷再續加工方法2（有三維模型及刀具路徑數據時采用）
2.1 數控加工中斷再續加工的方法2要點
2.1.1 獲取數控機床中斷加工時的中斷位置相關信息
1）數控機床加工過程中因冷卻液無法冷卻、或發現對刀錯誤、斷刀、報警或停電造成無法繼續加工，必須暫?；蛲Ｖ箶悼爻绦蚶^續運行。很多數控機床操作人員無論遇到以上哪種緊急狀況，都習慣性去按紅色的急停開關，其實在有些緊急情況是沒必要的，按下進給保持按鍵及可。因為有些機床按下急停后，需要數控機床進行重新回零操作。復位鍵是不能隨便按下的，因為按下復位鍵后，中斷位置的很多信息（包括當時的坐標值、程序段號等）將查看不到，導致無法這些重要斷點信息。
2）記錄數控機床操作面板上顯示的絕對坐標值和刀號等中斷位置的重要信息，確定好安全高度、進給下刀高度、刀具長度補償值、主軸轉速、進給率、冷卻液開等。
2.1.2 根據確定好的再加工位置及其狀態信息修改加工編程軟件（比如UG）的相關加工參數，然后重新計算，再進行后處理，得到新的再加工的新程序。
2.2 數控加工中斷再續加工的方法2應用實例[3]
在數控系統為FANUC-0I mate、機床型號為MV-650的數控銑床上加工如圖1所示的散熱零件，加工中途斷電導致中斷加工。
1）抄下了中斷時控制器面板相關信息：絕對坐標為絕對坐標為（X-19.124，Y-9.316，Z-18.718），確定中斷時加工的實際高度為Z-18.718。
2）修改編程軟件里的刀具路徑參數[4]，進行后處理程序即可直接再續加工。（以UG軟件為例）
雙擊要修改的刀具路徑[5]，打開型腔銑對話框，點擊圖2上的橢圓1切削層按鈕，打開圖3所示的加工層高度控制對話框，設置完成圖3上的起始加工深度-18.71（即設置從Z向-18.71的深度重新開始加工）。設置前的刀具路徑如圖4，設置后的刀具路徑如圖5。
3 結束語
本文介紹的方法主要是針對電腦編程的超大程序量的CNC程序。希望能幫助到更多的從事數控加工的企業技術人員解決數控加工中斷續再續加工的問題。
【參考文獻】
[1]黃河，王時龍，張寶情.大型復雜數控程序再開技術的研究[J].機電一體化，2003（1）：14-19.
[2]宣振宇.數控銑削加工編程實例[M].遼寧科學技術出版社，2010.
[3]展迪優.UG NX 8.0快速入門教程[M].北京：機械工業出版社，2012.
數控機床編程入門范文2
一、了解學生，培養學生學習興趣
在制定教學計劃之前，要對學生的現有知識基礎及理解接受水平有正確的認識。眾所周知，中職生的理論學習能力相對薄弱，學習習慣、理解能力及注意力差，所以對于理論基礎的講解，應力求淺顯易懂，用通俗的語言，生動的事例來說明問題。
在入門課上，首先和學生討論為什么選擇數控專業，介紹數控專業美好的就業前景，吸引學生的學習注意力。接著講解什么是數控技術，筆者先和他們一起回顧了普通車床的加工過程，之后引入數控技術――就是用計算機的控制技術和普通車床的結合，完成進刀和走刀的自動運行。結合學生感興趣的機器人――也是通過數控技術完成各種動作，通過這個例子學生很容易對數控技術有個清楚的認識。
接下來引入機床的坐標系，講解數控機床如何控制刀具精確運動，完成加工的。學生都知道，在報道汶川大地震時，精確到經緯度的點，還有精確制導導彈襲擊我駐南斯拉夫大使館，準確擊中目標，都是通過地球的坐標系――經緯度。同樣道理，讓數控機床上的刀具準確完成加工軌跡，也是通過建立坐標系精確找點，引出機床坐標系，學生就非常容易理解了。
下個問題是怎么建立坐標系，建立機床本體和控制系統的聯系，即對刀。筆者發現有很多同學甚至學完數控都不清楚為什么要對刀,不了解對刀的重要性。為此，筆者讓學生嘗試不對刀就運行程序，會產生什么后果。結果很明顯，學生就有深刻的認識，以后就不會忘記對刀。通過這種簡單的小嘗試，比單純講解效果好得多。學生入門以后再講解有關的知識就順利得多。
二、知識與技能并重
對數控專業學生的培養目標和今后發展所需的知識及技能水平要有清醒的認識?，F階段的培養目標是培養具有吃苦耐勞的職業素質，能夠掌握本專業必需的文化基礎知識和必備的專業理論知識，能夠熟練掌握操作技能，在生產一線從事數控設備的操作、編程、維護等方面工作的中等技術應用人才。通過對部分已就業學生的調查，發現很多學生在就業很短的時間內就跳槽，久而久之脫離了本專業，找不到理想的工作崗位；相反，如果能吃苦耐勞，順利通過實習期，經過一段時間的努力，不但能很好地系統掌握本專業的技能成為技術骨干，還能享受良好的福利待遇和培訓升遷的機會。
目前學生都是90后，吃苦耐勞精神差，但對今后的工作生活有太高的期望值，所以必須要求學生盡可能多的掌握專業知識，學會學習。對《機械制圖》《機械基礎》《公差與配合》《金屬材料與熱處理》等理論課，按照老師要求掌握的基本知識，聯系生活實例，完全消化吸收為自己的東西，構建自己的知識體系。當然對《數控機床編程與操作》《數控銑床編程與操作》《CAD/CAM輔助設計制造》等專業課更要努力掌握。通過實訓，熟練數控加工技能，為盡快地適應工作生活而努力。
三、重視學生學習能力的培養
數控機床編程入門范文3
關鍵詞：職業院校；數控實踐課；教學方法
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）06-0133-02
數控技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎；數控技術的應用是提高制造業的產品質量和勞動生產率必不可少的重要手段，是關系到國家戰略地位和體現國家綜合國力水平的重要標志。為了增強國際競爭能力，中國制造業開始廣泛使用先進的數控技術。與此同時，勞動力市場出現數控技術應用型人才嚴重短缺的現象，因此，培養具有真才實學技術工人是擺在我們職業院校面前的一項艱巨的任務。它體現學生對所學專業技能的掌握程度。具體到數控實踐課程而言，數控實踐是以數控工藝、數控加工刀具、數控編程為基礎，數控機床操作技能為主要教學目標的一門實踐課程，是高職院校機械類專業，尤其是數控專業教學實踐的重要環節。作為一門實踐性較強的必修課程，就是讓學生在模擬企業的實際工作環境中學習鍛煉，這對于學生數控知識的掌握和操作技能的綜合應用有著重要的意義。但是如何才能上好這門數控實踐課呢？筆者針對高職院校數控加工實踐時常用的教學方法進行分析，提出個人的一些見解。
關鍵的教學方法
每當學生剛接觸到一個新的實踐環節時，都希望了解其與自身日后就業的關系，也會存在著強烈的好奇心理。因此，講好第一節入門教育課關系到學生在后面的學習中如何保持學習興趣，并進一步激發學生在實踐中不斷開拓的創新思維。作為實踐指導教師可以采用以下方法。
興趣教學法 興趣是一個人力求認識、掌握某種事物，并經常參與該種活動的心理傾向。學生一但有了學習興趣，學習就會變成一種享受、一種愉快的實踐體驗，例如，在正式上課前，指導教師可以先展示一些會吸引學生眼球的由數控機床加工出來的實物。我校在學生第一次上操作課時向學生展示的數控加工模型有坦克、火車頭、寶塔、國際象棋等。再充分利用現有的多媒體教學方法，播放一些數控機床如何加工典型零件的錄像，同時也制作一些數控機床加工的圖片用動畫的方式播放出來以幫助學生直接了解實際情況，讓學生從一開始就體會到數控加工的優越性，從而激發他們的學習興趣，調動自主學習的積極性。
關系教學法 介紹目前的實踐與以后生產的關系，如在數控實踐中先提出問題：精確制導導彈在飛行了數千公里以后誤差為什么只有十幾米，現在的衛星入軌精度為什么越來越高等。告訴學生，那些精密復雜的零件都是通過數控機床加工出來，數控機床目前在國計民生中已越來越凸顯重要性。因此，現在的實踐就是為以后工作中實際零件的精確加工打好基礎。這讓學生還在學校實踐階段時心里就已認識到數控機床對所加工零件尺寸精度保證的重要性。
體驗教學法 目前，機電類職業院校大都有校外實習基地，這些基地往往都是一些實力較強的大、中型機械加工企業。在數控實踐課開始前，先組織學生參觀這些企業。例如，我校的一家校外實習企業某汽輪機股份有限公司，有一臺從意大利引進的數控機床價值高達3 000萬，但該機床的操作師傅卻是一位通過數控大賽鍛煉才脫穎而出的1985年出生的年輕人。通過這樣的親身體驗，進一步激發學生的學習熱情。
實踐中如何正確處理各種關系
講與練的關系 在實踐教學過程中，時常會發現當教師在講授數控機床的操作內容并做演示時，大部分學生有急于動手的心理。為調動和保持學生的學習積極性，也為了上好下一次課，通常教師都采用了循序漸進的教學方法，即教師采取先集中講解、再讓學生自己動手模仿的方式，并交替進行。但由于師資力量的不足和教學效益的要求，各學校不可能采取“一對一”的教學方式。這就要求教師在學生練習時還要做到以下幾點，即多巡查、眼要尖、多動腦、多解釋、多示范。這樣才能充分發揮教師在實踐教學中的主導作用。教師要在不斷巡視中檢查學生的操作姿勢和操作方法是否正確規范，在巡查中發現問題并及時解決，在解決問題時不但要講解細致，而且要進行動作要領的反復示范，對學生練習中存在的共性和個性問題及時總結、指正，并強化要領，從而能夠加快學生對所學技能的鞏固和掌握。值得注意的是，由于學校教學條件和課程安排等原因的限制，大多采取的是分組教學模式，即根據自身現有設備條件，將班級分成若干個小組，幾個學生共用一臺數控機床，在整個實踐周期內，學生分別輪流操作實踐，因此要保證學生操作設備的時間能得到合理分配并且對實踐充滿激情。對沒有輪到操作的學生不讓他們閑著無事，不能因實踐安排上的問題而對學生學習興趣造成不良影響。我校的做法是在實踐教學過程中，在教師的講解、指導下，讓學生做一些不是很復雜但比較有趣和有紀念意義的零件，學生在實踐中一但有了成就感，就能進一步加深對教學內容的理解。對暫時沒輪到操作的學生可讓他們自己來設計將要加工的紀念零件。這樣，學生就會產生自發學習的積極性，讓參加實踐的學生在每個階段都有目標，有收獲、有壓力、有動力。另外，在教學過程中，要把難懂的問題拆開變為易懂的，讓易懂的使其更加容易掌握。如數控銑床加工中，以刀具半徑左右補償（G41/G42）的設置來說，難度雖然不大，但是總有一部分學生對刀具半徑補償知識理解不透，在編程中弄反指令造成零件報廢。在講解這部分內容時可以拆分成兩個步驟進行描述：判斷時要順著刀具加工前進的方向看，此時，人的站立位應在刀具前進方向的后面；在前進的方向和人的站立位確定了之后，刀具在零件的左邊就是左補償，刀具在零件的右邊就是右補償。通過現場實踐，學生立即就能搞懂，并且很快就能熟練使用。
理論與實踐的關系 目前的教學安排，大多是采取先講授數控編程、數控工藝等的理論課，間隔一段時間或一個學期再上實踐課，這樣往往會造成學生在實踐過程中對講授過的理論知識產生模糊、混淆甚至遺忘。這種理論課與實踐課脫節的教學方法已經嚴重影響了實踐課的教學效果，實踐課教師必須帶領學生復習編程指令、加工工藝、數學計算等理論知識，造成了已經有限的實踐課時間又被人為地浪費掉。為此，我校現已采取了理論實踐一體的教學模式，主要是增加實踐課時，將編程等理論課放到實踐課中進行，即采取理論—實踐—再理論—再實踐的教學方法，或者采取實踐—理論—再實踐—再理論的教學方法。在兩種方法的選擇上，具體根據學生的實際情況而定。對于有些零件的加工可由不同的方法來完成時，教師先拋磚引玉，然后讓學生自己去思考、討論，將討論結果向教師匯報。這樣，可激發學生的創造思維以及對已學知識的靈活運用，使學生通過獨立思考來獲取知識。
教材與實踐的關系 選好上課教材，適應新的教學需求。既然要求學生具備運用教材和資料解決問題的能力，那么，同時也要求學校選擇適用的教材滿足學生的需求，在此應當注意選取學生可以自學且圖文并茂的教材為宜。由于各個學校采購的數控設備不盡相同，數控系統也是種類繁多，而市面上現有的數控機床操作教材很大一部分是基于單一系統的，如法那克系統和西門子系統；而華中、廣數等其他數控系統的教材和資料較少，而且目前高職院校大部分在用的教材在內容介紹上比較相似，缺乏必要的圖片和關鍵部分的詳細解釋，造成學生在沒有教師指導的情況下不太看得懂。理論課選用的教材拿到實踐課中時，又因缺少詳細的機床操作系統介紹而大打折扣。有些校本教材在介紹了機床的操作系統時，又對理論編程弱化，甚至有些教材還將數控車、數控銑分開成兩本，結果就造成了學生在上實踐課時通常要帶多本教材，同時這也是一種間接浪費。一體化教學應該是職業院校發展的一種趨勢，一種好的教材應當是適應這一發展趨勢的同時，還必須是包含了大部分院?，F有的數控系統介紹，對不同的系統在刀具補償方式、簡單的參數設置與調整、固定循環格式上的具體差別都要通過學生易懂的方法體現出來，如采用圖片的形式一一展示等，既讓學生在學習時一目了然，也可避免造成教學上的失誤，消除安全隱患。在教材的結構形式上，合理設置章節和目錄，讓學生在目錄的引導下能夠很快地找到解決問題的具體方法。好教材的好處就是對于難度不大，教材中有明確解決方法的問題，教師不一定要全程示范或直接解答，可以引導學生在教材中尋找相關內容。如我校現在選用的《數控機床操作與編程技能實訓教程》一書就包括了上述要求?！笆谥贼~，不如授之以漁。”讓學生學會讀書，學會運用資料，帶著目標去解決問題，讓學生在自主學習中體驗成功的愉悅，學生才能不斷提高學習效率。
結語
在當前教學改革的形勢下，我們要把實踐課上好，首先就要備好課，并且要具備豐富的專業知識和較高的專業技術水平。我們既要重視實踐教學方法的研究，更要加強對學生學法的引導，注意上好第一節操作實踐課，并且通過實踐課使學生養成良好的操作習慣，為今后走向社會打下扎實的基礎。另外，要多培養學生的獨立思考的能力，讓學生自己動腦解決實踐操作中遇到的難題，鍛煉學生的動手、動腦能力以適應社會發展的需要。在實踐操作中，理論知識與實際要緊密結合，要采用多樣化的教學手段來激發學生的學習興趣，提高實踐課的教學效果。
參考文獻：
[1]馬建富.職業教育學[M].上海：華東師范大學出版社，2008.
[2]卜勻，劉海生，劉學江.數控實踐教學管理方法探討[J].考試周刊，2011（52）.
[3]朱學超.高職院校數控實訓實踐教學的實踐與探索[J].實驗室研究與探索，2008（3）.
數控機床編程入門范文4
《數控機床電氣控制及PLC》課程特點：《數控機床電氣控制及PLC》課程是遼寧裝備職業技術學院，機械工程學院，數控技術專業（維修方向）的一門專業基礎課程，課程開設在第3學期。主要講授數控機床的電氣結構，電器元件原理及結構，數控機床的電氣原理圖識讀，數控機床的常見接觸繼電器控制電路，數控機床PLC編程，數控機床主軸驅動系統和進給驅動系統的原理等內容。目前該課程的教學現狀是：《數控機床電氣控制及PLC》課程是一門理論實踐一體化課程，理論課和實訓課由同一名老師擔任，學生都是由高考統招來的，作為高職的學生，高考成績都不高，學生的特點是學習興趣很強，但是缺乏學習方法，容易半途而廢?！稊悼貦C床電氣控制及PLC》這門課程有大量的實訓課程，學生上實訓課程的表現是，學生的學習興趣很強，但是在做實訓的時候不知道應該從何入手，老師講解多遍也是無濟于事，聽不懂。讓學生自己做實訓的時候，只有少數的同學可以完成實訓，多數的學生干坐了一節課。根據這種現象我校經過不斷思索、論證、實踐，總結出了這套“示范-實訓-考核”的教學方法，通過實踐證明，這套教學方法可以將學生很好的組織起來，降低了理解實訓的難度，通過這套方法可以使學生百分之百的完成實訓。由于實訓課和理論課是相關的，實訓課的教學效果好了，理論課的授課效果也得到了提高。
二、“示范-實訓-考核”教學法的教育學、心理學理論依據
現代教育觀認為在教育活動中，學生居于主體地位，教師起主導作用。教學是一個以學生為中心有機的整體。教學的最終目的是學生學會了什么，而不是老師教了什么，教學過程中教師采取什么樣的教學方法，必須綜合考慮各方面因素，要考慮學生有沒有興趣，如何使學生保持并引導好這種興趣。“示范-實訓-考核”教學法就考慮了學生的心理狀態，同時又顧及了其它的因素，因而它符合觀代教育觀的要求。首先，實訓課的項目本身都是學生感興趣的項目，學生在上實訓課的時候都是興趣很高的，但是由于對于學生來說實訓項目入門很難，多數學生覺得無從下手，做實訓的興趣就減弱了，最后干脆不做了，說說話，玩玩手機白過了一節課。教育學告訴我們，興趣影響著人們所從事活動的效果。興趣是最好的老師。教學活動中，教師的首要任務是要讓學生對所學課程產生濃厚持久的學習興趣。“示范-實訓-考核”教學法，一開始便注重了對學生興趣的培養。它從能引起學生興趣的示范入手，讓所有的學生在老師示范的帶領下，從容的跨過了實訓入門的門檻，讓實訓以一種全新的形式展現給學生并賦予它新的內容，使教學得以順利實施，取得滿意的教學效果。
三、“示范-實訓-考核”教學方法的含義及實施過程
“示范-實訓-考核”教學法，是基于課堂組織基礎上，以提高課堂教學效果為目的，注重調動學生學習主動性，指導學生掌握實訓內容的一種教學方法。該教學法把考核貫串于整個課程教學過程。實施過程分三步完成，即“示范降低門檻，實訓融會貫通，考核點燃激情”。具體實施就是在實訓課一開始，先由老師來講解和實訓相關的基礎知識，學生在上課之前對實訓項目是很感興趣的，但是由于自身的基礎比較差，對于電路的理解比較困難，如果沒有老師對基礎知識進行講解，學生理解起來是比較困難的。接下來是示范，可以教師自己演示，也可以老師在旁邊指導請兩名同學來為大家演示。這樣學生在了解原理的基礎上，又看到了同學的演示，自己在做實訓的時候就沒有問題了。第三步是讓學生自己做實訓，裝備學院的實訓設備在遼寧省來說已經算是比較多的了，但是也不能保證每名同學一臺實訓設備，上實訓課的時候一般是兩名學生一臺設備，這樣一名同學做另一名同學就容易偷懶，因此在做實訓前要做好分工，一名同學在做實訓的時候，另一名同學要完成實訓報告冊，這樣兩名同學都有事情可以做。第四步就是要做好考核，考核即是對教學效果的一種檢測，也可以給學生一種成就感。完成實訓并通過考核的學生，在做下一次的實訓的時候就會產生更大的興趣。沒有通過考核的學生，也知道了自己錯在哪兒，下次也不會再犯相同的錯誤。
四、存在的問題和改進措施
數控機床編程入門范文5
關鍵詞：NX 復雜曲面零件 數控加工自動編程
中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（b）-0050-02
隨著人們物質生活水平的不斷改善和提高，用戶對產品的要求不再僅限于滿足基本功能，同時對產品的外觀、實用性等方面也提出了更高的個性化要求，如何能夠在較短的時間內將用戶需求轉化為實際的產品成為當前企業是否能夠在市場中立足的關鍵因素，正因為如此，數控加工技術得到了廣泛應用。
目前在很多制造企業，數控編程仍然采用傳統的手動編程模式，編程效率低下，程序質量受編程人員知識水平的限制較多，且容易產生人為錯誤。而針對復雜曲面零件時，很難通過人工實現數控程序的編寫，但目前很多個性化產品均是由各類復雜曲面構成，這就需要借助NC自動編程技術實現數控程序的自動編制?；诖?，該文以復雜曲面零件為研究對象，基于NX_CAM模塊，對數控加工自動編程中的刀具選擇、加工參數設置、導軌生成及校驗、后置處理等一系列關鍵環節進行了研究，以期縮短編程周期、降低編程質量。
1 NX數控加工自動編程一般方法
基于NX的數控加工自動編程，是以NX為平臺，基于零件實體三維模型，通過在軟件界面中交互操作，指定相應的加工方法、加工刀具、加工工藝參數后，生成刀位軌跡文件，在此基礎上經后置處理操作，將刀位軌跡轉化為數控代碼。
2 基于NX的刀位軌跡文件生成
2.1 零件數控加工方案分析
數控加工方案設計是數控加工自動編程的前置環節，旨在規劃和指導整個數控編程過程中，為生成合理、高效的數控加工程序打基礎。數控加工方案設計主要包括制定符合零件外形和精度要求的數控加工方法、數控工藝路線，選取合適的數控加工刀具、機床以及工藝參數等。一般而言，可以根據零件的幾何外形信息及生產批量，擬定多個數控加工方案，最終選擇最優的方案指導整個數控加工過程。
以某鼠標零件為例，該零件的尺寸為96 mm×56 mm×32 mm，其頂面為自由曲面，側面為直紋面，一般在機加工過程中，通常需要遵循粗、精加工的分段加工原則，結合鼠標零件幾何外形尺寸和外形特征形態，可先用型腔銑開粗整個鼠標外形，開粗刀具為φ6平底立銑刀，該工序預留0.5 m的加工余量；鼠標零件頂面精度要求較高，可采用半精加工和精加工兩道工序，其中半精加工采用φ6R2球頭銑刀，銑削方法為固定軸曲面輪廓銑，該道工序預留0.3 mm的加工余量，精加工采用φ4R2球頭銑刀，銑削方法為固定軸曲面輪廓銑；鼠標零件的側面使用φ4R2球頭銑刀，基于等高輪廓銑方法加工完成。
2.2 加工坐標系的確定
加工坐標系旨在標定代加工零件幾何體加工過程中，在數控機床上的位置和數控加工中，數控程序的原點一般需要與加工坐標系的原點重合。
NX中的加工坐標系對應的坐標軸分別為XM、YM、ZM，其中，刀軸矢量方向默認為ZM，亦可指定其他坐標軸作為刀軸矢量方向，此外，加工坐標系的原點即是機床上的對刀點。NX中設定加工坐標系的具體指令是加工環境下“操作導航器”中，幾何視圖菜單中的“MCS”選項。這里的MCS即是加工坐標系Machining Coordinate System的s寫。
2.3 創建程序組
NX中的程序組旨在實現對各類加工操作的管理，程序組決定了不同操作的執行順序，根據2.1節制定的數控加工方案，分別建立ROUGH_MOUSE、SEMIFINISH_TOP、FINISH_TOP、FINISH_SIDE4個程序組。
2.4 創建刀具組
刀具是數控切削的關鍵環節，刀具的種類、參數設置是否合理將直接對數控加工過程產生重要的影響。在NX中，有專用的刀具創建器實現刀具的創建，其中，銑刀創建器可分為5參數、7參數、10參數銑刀，球形銑刀等。根據2.1節制定的加工方案，分別建立φ5平底立銑刀、φ5R1球頭銑刀、φ3R1球頭銑刀。
2.5 創建加工幾何體組
NX中的加工幾何體只要用于指定加工對象和加工部位，此外，還可指定加工時的安全平面和下限平面，保證加工時的安全性。
2.6 創建加工方法
加工方法是為粗加工、半精加工、精加工指定具體的加工公差、余量以及切削步距、進給速度等參數，NX中銑削加工方法有MILL_ROUGH、MILL_SEMI_FINISH、MILL_FINISH和DRILL_METHOD這4種，在該文中，由于沒有孔加工工序，因此，只需創建MILL_ROUGH、MILL_SEMI_FINISH和MILL_FINISH這3種加工方法。
2.7 創建操作
在NX中，每一個操作相當于一個加工工步，其中包含了該加工工步執行時需要的所有操作信息和操作參數，每一個操作都需要指定相應的切削參數和非切削參數，進而完成整個操作的創建。
2.8 刀位軌跡文件的生成和顯示
在完成上述設置的基礎上，NX即可自動生成鼠標零件的刀軌，其中，刀具運動路徑、刀具軸線和刀具進給路徑分別用藍色、黃色和紅色線條表示。
3 后置處理
刀軌文件中包含了刀具運動的中心軌跡坐標以及加工參數等信息，但這些信息并不能直接被機床伺服系統所識別。在實際生產中，每類機床對應的數控系統可能存在差異，對應的其控制指令也會有所不同，因此，就必須根據機床數控系統的具體要求，將刀軌文件轉化為對應的數控加工程序。
在NX中，使用Post Processing功能轉換刀位軌跡，該方法需要選定機床后置處理文件。NX系統給出了一些除機床控制系統的后置處理文件，這其中包括西門子、法蘭克、海德漢等廠商的數控系統。該文選用四門子840d數控系統作為實際加工的數控系統，在NX中的Post Processing模塊中可直接選用該系統的后置處理文件，實現對刀位軌跡的文件的轉化，最終生成數控程序代碼。
4 結語
數控加工自動編程是實現產品數字化高效生產的重要組成部分，該環節周期和質量將直接決定產品研發的周期和效率，該文基于NX_CAM模塊，探究了復雜曲面零件的數控加工自動編程技術，在實際操作過程中，應根據零件本身的特點，合理設置加工方法、加工參數、加工刀具等，以提高數控加工程序的質量。
參考文獻
[1] 吳竹溪，謝友寶，高延峰.數控加工自動編程系統設計[M].北京：航空工業出版社，2006.
[2] 余英良.數控加工編程及操作[M].北京：高等教育出版社，2005.
數控機床編程入門范文6
關鍵詞：數控加工仿真系統軟件
實訓教學
教學模式
中圖分類號：TG659 TP391.9
文獻標識碼：B
文章編號：1002-2422(2010)03-0048-03
1數控加工仿真系統軟件的特點
數控加工仿真系統軟件是結合機床廠家實際加工制造經驗與高校教學訓練一體所開發的一種機床控制虛擬仿真系統軟件。學生在微機平臺上運行此軟件進行仿真操作，會達到同真實設備一樣的操作教學效果，可以滿足大批量學生教學需求。系統還可以依據不同的客戶要求進行設計，尤其適于初學者的入門訓練。
1，1數控加工仿真系統軟件的優點
(1)實訓基地建設投入資源少，卻能做到一人一機操作，有利于提高了學生實際操作能力。
(2)可以使學生達到接近實物操作的訓練，并且安全可靠。
(3)能使抽象問題形象化，操作訓練過程中允許出錯。
(4)通過動態的仿真操作使教學過程易教、易學，教學效果顯著提高。
1，2數控加工仿真系統軟件的不足
(1)參數設置具有隨意性。
(2)學生無法通過仿真軟件體會真實的加工環境。
(3)不利于學生嚴謹、認真的工作態度養成。
(4)先入為主，易淡薄安全意識。
為使學生能夠獨立而正確的操作數控機床打下真實的基礎，在數控加工仿真系統軟件環境下的實訓教學，既要充分發揮數控加工仿真系統軟件的優點，更要正確認識其缺點。
2數控加工仿真系統軟件環境下教學研究
采用數控加工仿真系統軟件環境上機實訓前，教師要以就業為導向科學地設計實訓教學內容，可把實訓內容分為3個模塊來安排。一是基礎模塊：主要講解實訓教學最常用的FANUC數控系統中的數控車床、數控銑床、加工中心的編程方法、操作及應用，這是所有學生必須掌握的教學重點。二是提高模塊：主要講解實訓教學EMENS數控系統的編程與操作，進一步加強學生對不同數控系統機床編程方法的了解與應用。三是拓展模塊：學習一些目前常用的國產系統，如華中、廣數等系統的編程與操作方法來拓寬學生的知識面。將數控加工仿真系統軟件環境中數控實訓教學模式歸納如圖1所示。
2，1運用數控加工仿真系統軟件，采納激發引導型教學方法
在數控仿真教學中，激發學生技能操作的積極性變被動為主動。首先抓住新生第一次實訓，結合學科特點，介紹數控編程知識的實用價值，有意識地讓學生了解數控編程與今后工作的密切關系，了解所學專業知識主要和數控編程及操作有著緊密的聯系。從歷屆學生中挖掘具有實用價值的，能激發學習動機、學習熱情和學生興趣的典型事例，充分展現數控編程及操作的價值，使更多的學生對數控編程產生濃厚的興趣。
2，2運用數控加工仿真系統軟件，循序漸進提高數控編程與操作能力
在教學過程中一開始設計較簡單的零件圖樣，教師先進行示范性操作，同時提醒學生認真觀察，掌握操作要領。當機床的模擬切削聲響起來，切屑飛濺，毛坯隨著刀具的加工變成圖樣要求的工件后，學生的好奇心和求知欲極度膨脹，此時也恰是讓學生動手操作，進行模仿的最佳時機。當學生獨立完成，興奮不已時，及時表揚學生所取得的成績，發現學生的閃光點，鼓勵學生勇于戰勝自己，激發每位學生的學習自信心，挖掘學生的內在潛能。當學生激動的情緒趨于平靜時，及時引導學生積極地思考，工件為什么會變成與圖樣尺寸一樣?機床為什么會自己加工?這樣也就順理成章導出：機床由計算機控制，計算機由程序控制，程序是由技術人員編寫的。顯然，學生處在一種循序漸進的體驗中學習，既激發了學生的主動性，又培養了學習知識的能力。
2，3運用數控加工仿真系統軟件，營造情景教學氛圍
在教學過程中，經常有意識地設置“陷阱”：故意少編一個程序段、參數輸入錯誤等。如發生撞刀現象，致使工件車不出，讓學生自己找出失敗的原因。在運用數控加工仿真系統軟件教學中應創設讓學生嘗試“挫折”考驗的情境，以此來磨煉學生堅強的意志品質，使學生體驗到只有經過艱苦努力，獲得的成功才更有價值，從而產生足夠的自信和克服挫折的勇氣。當學生真正排除了故障后，就會在“山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村”的情感中體驗學習的成就感。既獲取了知識，又培養了堅韌的意志，這種經受挫折、克服挫折的教育在潛移默化中也是幫助學生增強信心的重要一環。將會讓學生獲益終生。
2，4運用數控加工仿真系統軟件，提高學生解決實際問題、獨立工作能力
教師應十分重視數控加工仿真在教學中的應用方法，擺正數控加工仿真在教學中的位置，既不能完全依賴數控加工仿真而放棄教師在教學中的引導作用，也不能在教學中教師唱獨角戲。在上機前教師應利用數控加工仿真系統進行相關操作演示，并在學生上機時進行巡回指導。學生在計算機上應用數控加工仿真軟件進行編程與操作，遇到問題反復調試、相互探討。有時可通過網絡交互協作討論，模擬解決實際問題。顯然，學生更快更好的掌握數控專業技能的同時，又培養了學生自學能力、解決實際問題的能力、獨立工作能力和團隊協作能力。
2，5運用數控加工仿真系統軟件，教學中還應構建多元評價體系
教學評價直接影響學生學習的主動性和積極性，所以評價要做到：第一，合理且有一定的彈性。答案不能限制太死，只要合理就行，如一些仿真操作中學生實施方案的可行性討論，實際操作過程中加工線路等。第二，既要評價技能操作結果，又要評價技能操作的過程。對在技能操作中學生的積極參與表現出來的良好個性品質要給予充分的鼓勵、肯定、嘉獎。第三，轉換評價的主客體關系，對學生在實訓過程中的技能操作情況及結果不僅僅由教師來評，還可以讓學生自評或互評。如加工線路的制定、某些圖樣的理解、坐標點的計算，可采用學生討論評價的方式，在研討中發現問題，得出正確結果。就這樣，運用數控加工仿真系統軟件教學中構建多元評價體系，學習的主動性、積極性也就自發地調動出來了。
3數控仿真系統軟件環境中數控實訓教學的改進措施
社會上需要的數控技術人才，要有扎實的理論基礎又要有過硬的操作水平，即對機床操作熟練又能進行工藝分析編制加工程序，更要有一定的真刀真槍加工水平。當今，隨著仿真軟件的快速發展，雖然仿真軟件與實際加工的差距越來越小，但是兩者之間始終還有差距存在，二者不能混為一談、相互替代。在實訓教學中要揚長避短，注重發揮優勢，改進不足；
首先，教師應首先明確仿真軟件與實際機床的區別，并引導學生進行相互比較，時刻注意這些差距，使學生認識到仿真軟件的不足，并進行有針對性的訓練，而不是完全依賴仿真軟件。在有限條件下盡可能多進行從圖紙的工藝性分析到編程加工的實操練習，利用數控仿真軟件進行初期感性訓練和基本程序與指令代碼的練習。
其次，在應用數控加工仿真系統軟件時，重視安全教育，規范化操作，讓學生養成良好的機床保養與維護知識。專項進行刀具知識的系統學習，讓學生正確理解刀具參數含義，進行正確選用并能掌握磨刀技術。
最后，應用數控加工仿真系統軟件時，要滲透和回憶前面所學的普通機床的基本操作過程，并將二者加以比較。數控加工仿真系統軟件的使用主要定在熟悉面板操作等加工過程，并且在仿真教學過程中穿插現場教學，而不能把整個實訓教學活動過多地放在仿真軟件訓練上。
只有在教學中科學、合理、有效的利用仿真軟件，將仿真訓練與真刀真槍上機床操作訓練有機結合起來，才能發揮仿真教學的最佳效果，使實訓教學真正達到事半功倍。
