cnc是什么道理（学CNC重要学什么？）

cnc是什么道理（学CNC重要学什么？）

第1章 预 备 知 识

1.1 本章常识重心及进修本领

本章以入门者进修 UG数控编制程序时一致关怀的题目为线索，回复了以次题目：

CNC的基础观念。

数控步调代码的含意

数控编制程序口口网本领的兴盛趋向

模房编制程序师的编制程序进程及塑料像胶胎具创造过程

对入门者的警告。

本章是普通，实质多且繁冗，入门者发端进修不用实足弄懂。领会重要实质后，紧接着学其余后续实质，遥远有空，再课本章，不妨加深领会。

1.2 数控加工基础常识

1.2.1 CNC 的基础含意

小疑义 什么是 CNC？什么是电脑锣？学 CNC重要学什么？

CNC是英文 Computer Numberical Control 的缩写，道理是“计划机数据遏制”，大略地说即是“数控加工”，在珠江三角洲地域，人们称为“电脑锣”。

数控加工是现在板滞创造中的进步加工本领， 是一种具备高功效、 高精度与高柔性特性的机动化加工本领。 它是将要加工作件的数控步调输出给床子， 床子在那些数据的遏制下机动加工出适合人们志愿的作件， 以创造出巧妙的产物， 如许就不妨把艺术家的设想变为实际的商品。 数控加工本领可灵验处置像胎具如许搀杂、 精细、 小批反复无常的加工题目， 充溢符合了新颖化消费的须要。 大举兴盛数控加工本领已变成我国加快兴盛财经、 普及自决革新本领的要害道路。 暂时我国数控床子运用越来越一致， 能流利控制数控床子编制程序， 是充溢表现其功效的要害道路。社会上亟须一大量如许的人才。所以学好这门本领大有蛮横之地。

该书即是扶助读者群进修运用机动化的编制程序软硬件 UG来体例数控步调。

该书沿用 UG NX6华文版编写，同声对 NX7新本子在数控编制程序中的矫正功效举行引见。

经过对学员在进修 UG数控编制程序中一致关怀的题目为线索举行回答，解说数控加工的道理、UG软硬件特性以及模房编制程序师的本质编制程序进程。 经过案例领会及解说， 扶助读者群控制中心，灵验霸占本领难点，尽量符合处事岗亭。

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1.2.2 CNC 床子的处事道理

小疑义 数控加工床子怎样处事？ CNC怎样加工胎具？

普遍来说，数控床子由床子本质、数控体例（ CNC体例是数控床子的中心，是台专用计划机） 、启动安装及扶助安装等局部构成。 而数控体例的基础功效有输出功效、 插补功效及伺服遏制等。 它的处事进程是： 经过输出功效接受到数控步调后贯串操纵员仍旧在面板上设口口网定的对刀参数、 遏制参数和积累参数等数据举行译码， 并举行论理演算， 变化为一系列论理电旗号， 进而发出相映的训令脉冲来遏制床子的启动安装， 使床子各轴疏通， 操纵床子实行预期的加工功效。

胎具安排师按照存户产物图， 安排出 3D胎具（也叫分模） 后， 就须要对胎具图档举行数控编制程序。 决定加工刃具巨细、 切削走刀办法后， 用 UG即可编出数控步调。 这个数控步调是个文本文献， 内里是床子能辨别的代码。 床子操纵员收到步调单及数控步调后， 就要按诉求在数控床子处事台上衣夹作件， 在主光轴上衣上刃具， 按诉求对刀， 在床子面板中设定对刀参数，按照床子的简直情景窜改部分训令后就经过搜集 DNC把数控步调传给床子。床子上的刃具在那些数控训令的遏制下举行切削疏通， 其余冷却体例同步处事， 如许一条接着一条的步调都实行完，胎具就加工出来了。

1.2.3 CNC 加工工艺的特性

小疑义 CNC数控加工工艺有何特殊之处？

CNC数控加工工艺是板滞加工的一种，也按照板滞加工切削顺序，与普遍床子的加工工艺大概沟通。 因为它是把计划机遏制本领运用于板滞加工之中的一种机动化加工， 所以具备加工功效高、 精度高档特性， 加工工艺有其特殊之处， 岁序较为搀杂， 工步口口网安置较为精细精细。

CNC数控加工工艺囊括刃具的采用、 切削参数的决定及走刀工艺道路的安排等实质。 CNC数控加工工艺是数控编制程序的普通及中心， 惟有工艺有理， 本领编出高功效和高品质的数控序。测量数控步调是非的规范是： 最少的加工功夫、 最小的刃具耗费及加工出最好功效的作件。

数控加工岁序是作件完全加工工艺的一局部，以至是一起岁序。它要与其余前后岁序彼此共同，本领最后满意完全呆板或胎具的安装诉求，如许本领加工出及格的零件。

数控加工岁序普遍分为粗加工、中粗清角加工、半粗加工及粗加工等工步。

粗加工要尽管采用较大的刀， 在床子功率或刃具能接受的范畴内尽大概用较大切削量赶快地切除洪量的作件资料。 为了提防粗加工日的切削振荡使作件松动， 在开粗后该当准时校表查看，需要时从新对刀。不妨在开粗保守行基准面包车型的士粗加工光刀，为此后校表查看做好筹备。对于具备搀杂型腔的作件， 因为开粗用了较大刃具， 使得边际处残余洪量的余量， 必需用比粗加工日较小的刃具举行二次开粗或清角。 加工表面积比拟大的情景下， 为了缩小刃具耗费不妨举行半粗加工。 之上各步为了提防过切都必需留充满多的余量， 结果举行粗加工岁序。 普遍情景下，尽管在床子上检查，及格后才拆下，再筹备下一件加工。

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1.2.4 CNC 刃具的采用和收购

小疑义 CNC常用刀具备哪些？怎样采用刃具？

1． CNC刃具品种

常用的数控铣刃具按形势分为平底刀、圆鼻刀和球刀 3种。

（ 1）平底刀

平底刀也叫平刀或端铣刀，范围有主切削刃，底部为副切削刃。不妨用来开粗及清角、粗加工侧平面及程度面。 常用的有 ED20、ED19.05（3/4 英尺） 、ED16、ED15.875（ 5/8 英尺） 、ED12、 ED10、ED8、 ED6、 ED4、 ED3、 ED2、ED1.5、ED1、 ED0.8及 ED0.5等。 E是 End Mill 的第一个假名； D表白切削刃直径。

普遍情景下， 开粗时尽管选较大直径的刀， 装刀时尽大概短， 以保护有充满的刚度， 制止弹刀。 在采用小刀时， 要贯串被加工地区， 决定最短的刀锋长及直身局部长， 采用本公司现有的最符合的刀。

即使侧面带斜度叫斜度刀，不妨粗加工斜面。

（ 2）圆鼻刀

圆鼻刀也叫平底 R刀，可用来开粗、 平面光刀和曲面形状光刀。 普遍角半径为 R0.1～ R8。普遍有整格式和镶刀粒式的刀柄刀。 镶刀粒的圆鼻刀也叫 “飞刀”， 重要用来大表面积的开粗及程度面光刀。常用的有 ED30R5、ED25R5、ED16R0.8、 ED12R0.8及 ED12R0.4等。飞刀开粗加工尽管选大刀， 加工较深地区时， 装刀长度先装短加工较浅地区，再装长加工较深地区， 以普及功效且然而切。

（ 3）球刀

球刀也叫 R刀，重要用来曲面中光刀及光刀。常用的球刀有 BD16R8、BD12R6、BD10R5、BD8R4、BD6R3、BD5R2.5（常用来加工流道） 、BD4R2、BD3R1.5、BD2R1、BD1.5R0.75 及 BD1R0.5。B是Ball Mill 的第一个假名。

普遍情景下， 要经过丈量被加工图形的内圆半径来决定粗加工所用的刃具， 尽管选大刀光刀、小刀补刀加工。

2．刃具资料

在非金属切削加工中， 刃具资料也即是切削局部， 要接受很大的切削力和报复， 并遭到作件及切屑的激烈冲突，爆发很高的切削温度。其切削本能必需要有以次上面。

（ 1）高的硬度： HRC62之上，起码要高于被加工资料的硬度。

（ 2）高的耐磨性：常常情景下，资料越硬、构造中碳物越多、颗粒越细、散布越平均，其耐磨性就越高。

（ 3）充满的强度与韧性。

（ 4）高的耐热性。

（ 5）杰出的导热性。

（ 6）杰出的工艺性和财经性。

为了满意之上诉求，此刻的数控刃具普遍由以次资料制成：

（ 1）高速钢，如 WMoAl系列。

（ 2）硬质合金，如 YG3等。

（ 3）新式硬质合金，如 YG6A。

（ 4）涂层刃具，如 TiC 、 TiN、 Al 2O3 。

（ 5）陶瓷刃具。在高温下仍能接受较高的切削速率。

（ 6）超硬刃具资料。

3．刃具的收购

此刻刃具大多都商品化及规范化， 收购时要给予刃具公司的规格图册， 贯串本厂的加工前提，采用耐费用高的刃具， 以保证最好的财经效率。 即使本厂产物变革不大， 那么刃具品种应尽大概少而精。

1.3 数控编制程序普通

1.3.1 编数控步调的效率

小疑义 干什么要编写数控步调？

由于数控床子是一种机动化的床子， 加工日， 是按照作件图样诉求及加工工艺进程， 将所用刃具及各元件的挪动量、速率和举措先后程序、主光轴转速、主光轴回旋目标、刀头夹紧、刀头松开及冷却等操纵， 以规则的数控代码情势作出步调单， 输出到床子专用计划机中。 而后，数控体例按照输出的训令举行编写翻译、 演算和论理处置后， 输入百般旗号和训令， 遏制各局部按照规则的位移和有程序的举措， 加工出百般各别形势的作件。 所以， 步调的体例对于数控床子功效的表现感化极大。

1.3.2 数控步调规范

小疑义 数控步调是什么格式？

数控床子必需把代办百般各别功效的训令代码以步调的情势输出数控安装， 由数控安装举行演算处置， 而后发出脉冲旗号来遏制数控床子的各个疏通元件的操纵， 进而实行零件的切削加工。

暂时数控步调有两个规范： 国际规范化构造的 ISO和美利坚合众国电子产业协会的 EIA。我国沿用ISO代码。

1.3.3 加工坐标系与板滞坐标系

小疑义 加工坐标系与板滞坐标系是一回事吗？

大局部立式数控加工重心或数控床子规则： 假如处事台不动， 操纵员站在床子前查看刃具疏通，刃具向右为 X轴，向里为 Y轴，进取为 Z轴，均为右手笛卡儿坐标系。床子各轴回零在某恒定点上，此点为床子的板滞零点。

编制程序时在作件较简单找正的场所决定的零点为编制程序零点。 胎具厂的作件， 因发端加工的

坯料大多是圆锥体，普遍零点选在作件的对称重心，也叫“四边分中”的场所，为 X、Y轴的

零点， Z值大多定在最高面处。

1.3.4 步调代码

在稠密床子体例中， 暂时常用的数控步调代码是 G代码。 以次为 FANUC体例训令中最为常用的且要害的训令。

1．疏通训令

（ 1） G90为一致值编制程序， G91为对立值编制程序。

（ 2） G00为刃具按床子设定的恒定速率赶快挪动，也可写成 G0。

如刃具从 A(3.0,6.0,0.0) 走到 B(10.0,12.0,0.0) ，则步调为 N01 G90 G00 X10.0 Y12.0 Z0或N01 G91 G00 X7.0 Y6.0 Z0 。

要指出的是，此步调不许用来切削，只能用来赶快回刀，并且并不是按 F值走曲线 AB，而是走折线 ACB，如图 1-1 所示。

图 1-1 沿 ACB赶快疏通

要提防： 正由于 G00并不像计划机里表露的那么走曲线，以是编制程序时移刀的安定莫大要充满高，要不本质加工中大概展示过切，而计划机却查不出来。

（ 3） G01为按指定速率做曲线疏通，也可写成 G1。

如刃具从 A点 (3.0,6.0,0.0) 走到 B点 (10.0,12.0,0.0) ，则步调为 N01 G90 G01 X10.0 Y12.0 Z0 F500 或 N01 G01 G91 X7.0 Y6.0 Z0 F500 。N01表白步调段号，不妨简略， F500表白进给速率，每秒钟走 500mm。

（ 4） G02为顺时针圆弧， G03为顺时针圆弧，也可写成 G2或G3。

如图 1-2 所示，在 XY平面内，如刃具从 A点 (3.0 ，6.0 ， 0.0) 沿圆弧顺时针目标走到 B点(10.0,12.0,0.0) ，半径为 6.0 ，重心为 C2(8.999,6.084,0) ，则步调为 G90 G02 X10.0 Y12.0R6.0 或 G90 G02 X10.0 Y12.0 I5.999 J0.084 。

图 1-2 圆弧疏通

如刃具从 B点 (10.0,12.0,0.0) 沿圆弧顺时针目标走到 A点(3.0,6.0,0.0) ，半径为 6.0 ，

重心为 C2(8.999,6.084,0) ，则步调为 G90 G03 X3.0 Y6.0 R6.0 或 G90 G03 X3.0 Y6.0 I-1.001 J-5.916 。 R表白圆弧半径， I 、 J、 K是重心对立于开始的对立坐标。

那些都是模态训令，如前一步调段已指定，本条沟通则不妨简略。

常识拓展： 有些床子的 R训令大概利害模态， NC步调就不许简单简略。 有些床子的 I 、J、

K诉求是重心一致坐标值， 则之上的 NC步调就不许平常运转。 刚交战新床子要提防那些题目。

2．坐标系树立

G54～ G59普遍为 6个，但有些新床子可扩充到 G540～G599。

3．积累训令

G41为左积累， G42为右积累。 沿着刃具进步目标看， 刃具在加工轨迹的左边， 就称作左积累，

要不为右积累。 G40为废除积累。 G43为刃具长度积累， G49为废除长度积累。

4．扶助功效

M00为步调休憩，也可写成 M0。

M01为操纵休憩，也可写成 M1。

M02为步调停，也可写成 M2。

M03为刃具正转，也可写成 M3。

M05为刃具停转，也可写成 M5。

M06为换刀，也可写成 M6。在加工重心，刃具要按照在刀架中的排诸位置决定

第 1 章 预 备 知 识 7

刀号。如 T5 M06，表白先采用 T5刀，再用板滞手将刀装上刀主光轴中。

M08为开冷却油，也可写成 M8。

M09为关冷却油，也可写成 M9。

M30为步调中断，纸带倒带或步调归来发端处。要提防：有些床子诉求同一条语句只能有一

个M训令，结果一个才起效率。为了保障起见，可把要介入的 M训令分作各别的 NC语句。

其余不常用的代码不复引见，即使此后处事中要用到，可参考床子证明书。

1.3.5 步调举例

工作：加工出如图 1-3 所示形状的胎具。

用ED8平底刀光刀加工的刃具路途为： 1→ 2→ 3→ 4, 11，先用数学本领计划各个节点的坐标

及圆弧半径，而后按照 G代码顺序体例各曲线或圆弧段的数控步调，如图 1-4 所示。

图1-3 待加工图形图 1-4 加工道路图形

所编步调为刀心轨迹，简直如次（斜体字为对数控步调语句的证明）：

% ( 步调发端标记 )

O001 (步调号。即使采用 DNC传递，则不妨简略 )

N0010 G40 G17 G90 G49 G80 (N0010 步调段号， G40 废除积累， G17采用 XY平面， G90一致值编制程序， G49废除长度积累， G80废除钻孔轮回 )

N0020 G91 G28 Z0.0 ( 床子回参考试场点， G91 对立值编制程序 ，G28回归板滞零点便于换刀 )

:0030 T01 M06( 换刀，将编号为 1号的刀机动装上主光轴。此功效对于加工重心才有效，对于普遍数控铣床子，这一段和上一段由操纵员简略 )

N0040 G0 G54 X19.343 Y48. S2200 M03 (G0刃具赶快疏通到以 G54为零点的 1(19.3431 ， 48.， 0)， M03主光轴正转，转速为 S2200/每秒钟 )

N0050 G43 Z10. H01 (G43长度积累， H01长度积累值，同声赶快低沉到 Z10.场所，简略 XY证明在 XY目标不动。即使初次加工需介入 G01 F2000，操纵员经过调倍率电门使刃具以可控进给速率 F2000的百分率低沉 )

N0060 Z3.

N0070 G1 Z0.0 F1250. M08 (M08开冷却油，按进给 F1250走刀 )

N0080 G3 X25. Y44. I5.657 J2. (顺时针走圆弧进刀到 2)

N0090 G1 X38. (切削曲线到 3)

8 工场数控编制程序本领范例特别训练（ UG NX6版）

N0100 G2 X54. Y28. I0.0 J-16. (切削走顺时圆弧到 4)

N0110 G1 Y12. ( 切削曲线到 5)

N0120 G2 X38. Y-4. I-16. J0.0( 切削走顺时 圆弧到 6)

N0130 G1 X12. ( 切削曲线到 7)

N0140 G2 X-4. Y12. I0.0 J16. (切削走顺时圆弧到 8)

N0150 G1 Y28. ( 切削曲线到 9)

N0160 G2 X12. Y44. I16. J0.0 ( 切削走顺时圆弧到 10)

N0170 G1 X25. ( 切削曲线到 2)

N0180 G3 X30.657 Y48. I0.0 J6. ( 切削退出到 11)

N0190 G1 Z3. ( 慢速提刀到 Z3.0，简略 XY证明在 XY目标不动 )

N0200 G0 Z10. ( 赶快提刀到 Z10.0)

N0210 M02(步调中断 )

%( 步调中断标记 )

细工编制程序时， 要按照图纸计划出各段原始图形的端点坐标， 而且按图纸表面编制程序。 步调中介入G41（左积累）或 G42（右积累）训令，加工日要在床子遏制面板的积累值中输出所用刃具的半径动作最后积累值参数。不妨用领会好多的方法计划各节点及圆弧参数，也不妨在AutoCAD或其余软硬件中调出电子工程图，径直丈量点坐标、圆弧半径或重心坐标数据。

细工编制程序大多用来 2D平面编制程序的情景， 而对于 3D更加是自在曲面包车型的士数控步调， 就必需滥用高档算法编制程序谈话， 如Fortran 、C谈话等， 举行等距曲面数模刃具重心点计划， 再陈设走刀加工轨迹道路， 结果输入天生 NC步调。 那些就十分于开拓一个如 UG如许的数控编制程序软硬件， 处事量大且搀杂。

跟着本领的兴盛， 此刻的数控编制程序职员只须要弄懂数控代码的含意， 会应用 UG等软硬件的数控编制程序功效，就不妨实行数控编制程序的处事，而不须要过多商量软硬件的计划道理及计划进程。

1.3.6 编制程序软硬件简介

小疑义 搀杂步调如何编？编制程序软硬件有哪些？毕竟哪个好用？

跟着本领的超过， 3D的数控编制程序普遍很少沿用细工编制程序，而运用商品化的 CAD/CAM软硬件。CAD/CAM是计划机扶助编制程序体例的中心， 重要功效罕见据的输出 / 输入、 加工轨迹的计划及编纂、工艺参数树立、加工仿真、数控步调后处置和数据处置等。

暂时，在我国深受用户爱好的、数控编制程序功效宏大的软硬件有 Mastercam、UG、 Cimatron ，PowerMILL、 CAXA等。各软硬件对于数控编制程序的道理、图形处置本领及加工本领都并行不悖，但各有特性。 因每种软硬件都不是完美无缺， 对于用户来说， 不只要进修其优点， 也要深刻领会它们的缺点，如许本领运用自在。

Mastercam是美利坚合众国 CNC Software ，Inc 公司开拓的鉴于 PC平台的 CAD/CAM软硬件，最新本子为Mastercam X4 ，便宜如次：