数控编程解析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了八篇数控编程解析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
数控编程解析范文第1篇
关键词：圆弧螺纹 加工方法 宏程序
中图分类号：TG51 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2013）10-0149-02
在各种机械产品中，带有螺纹的零件应用很广泛。在数控车上常加工的三角螺纹、有标准的刀具，而且也有专门的螺纹车削指令（如：G32、G92、G76等），可以很方便的加工出单头或多头的三角螺纹，对于数控操作者来说没什么难度。近年来数控技术的不断发展对数控操作者的要求也越来越高，特别是在近两年省市大赛中，出现了在非圆曲线表面上加工异形螺纹的新考点，由于牙型形状不定，没有标准车刀，只能用一般刀具加工，给编程增加了困难，令许多选手无从下手，因此异形螺纹的加工方法成为了各大赛指导老师及选手的新课题，下面利用宏程序功能，通过数学模型的建立来分析椭圆面上圆弧螺纹的编程方法。
一、宏程序的应用
在数控程序的编制过程中，数控系统除了提供有一些固定循环指令外，还为用户提供了用户宏程序功能。通过用户宏指令可以实现变量赋值、加减运算、逻辑判断及条件转移等功能，有利于编制特殊轮廓零件的加工程序，减少手工编程时进行的繁琐的数值计算，简化了用户程序，减少了编程的工作量。用户宏程序有以下几个方面的特征：
1.可以在宏程序中使用变量。
2.可以用宏指令对变量进行赋值。
3.可以进行变量之间的演算。
以FANUC数控系统为例，详细分析圆弧螺纹在数控车上的编程与加工方法。
二、加工方法
1.刀具选择
上图中的圆弧螺纹可以使用35°尖刀，但加工的螺纹表面比较粗糙，难以达到要求，如果减少步距，进刀次数过多，加工时间较长，加工效率低，且尖刀只适用牙深较浅的圆弧螺纹，否则加工时会发生干涉。如选用等径的圆弧刀直线进刀车削面积较大，容易产生振动，加工精度很难保证。因此选用直径较小的圆弧刀加工，牙型表面比较光滑，效率高，并适用于牙型较深的螺纹，效果非常好。
2.编程思路
椭圆面上圆弧螺纹，刀具必须既要按R5的圆弧运动，又要按椭圆的轨迹车螺纹，这需要找出圆弧的圆心、圆弧车刀的刀位点和椭圆三者之间的关系，列出逻辑关系式，最后用宏程序解决问题。
四、结束语
以上分析的椭圆面上圆弧螺纹的编程方法，通过实际加工的验证，也是切实可行的，加工质量符合图纸的要求。在异形螺纹的加工过程中，我们要拓宽视野，充分利用宏程序的功能，通过对螺纹形状的分析，合理选用刀具，就能够找到异形螺纹的编程方法。
参考文献
[1]蒋伟、黎胜容.最新全国数控大赛模拟试题及解析——数控车实操篇.北京：机械工业出版社，2012.3.
[2]上海宇龙软件工程有限公司数控教材编写组.数控技术应用教程——数控车床.北京：电子工业出版社，2008.1.
数控编程解析范文第2篇
关键词：UG CAD/CAM；数控教学；数控编程；模拟加工
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）04-0166-02
计算机辅助设计及制造（CAD/CAM）技术已经越来越多地应用在数控加工领域。数控机床品种多，价格昂贵，占地面积大，如果学生的数控机床操作训练完全依赖数控机床进行，投入大、消耗多、成本高，一般高校都难以承担相关投入。而计算机辅助设计及制造（CAD/CAM）技术恰好弥补了以上实训缺陷，学生可用其对数控装置进行仿真操作，满足了教学需求，能使学生达到实际操作训练的目的，并且安全可靠，收到了真实设备操作的教学效果。在实践中，动态的仿真操作使教学过程易教、易学，学生课堂学习兴趣倍增，教学效果显著提高。
UG CAD/CAM的应用
Unigraphics NX（简称UG）是国际上应用最为普遍的集一流计算机辅助设计、辅助制造和辅助工程（CAD/CAM/CAE）为一体的大型软件，是目前市场上功能最齐全的产品设计工具之一，广泛应用于航空、车辆、机械、模具等行业的产品设计、分析和制造。
UG CAM模块向用户提供了当今世界上最好的数控自动编程技术，利用它可根据加工任务生成实用且经过优化的刀具路径轨迹，通过后置处理生成数控程序，将程序输入到数控机床即可用来加工各种零件。其强大的后置处理工具可实现与任何数控机床相结合，是一个高效率、高质量的制造解决方案。因此，我们选择了UG CAD/CAM进行辅助数控教学。学生只需在自己的计算机上安装某一版本的UG NX（如UG NX5.0），就可以完成任意零件的数控模拟加工。
UG CAD/CAM在数控理论教学中的应用
数控编程就是完成编辑数控代码指令的过程。现在的教学过程大多是利用多媒体课件结合黑板板书来给学生讲解代码指令。学生在初学编程时，由于无法理解数控机床在执行指令时的零件加工走刀情况，对代码指令理解比较片面，甚至难以理解。因此，我们在现有数控教学中引入基于UG CAD/CAM的数控模拟仿真，通过形象逼真的三维数控模拟制造过程，使教学更贴近数控生产实际，帮助学生理解零件加工的走刀情况，掌握代码指令。
我们结合学生感兴趣并熟悉的实例展开教学，例如，编制图1鼠标模型数控铣床加工程序。为了提高教学效率，在备课时可以先使用UG CAD完成零件的三维建模，课堂上再引入UG CAM三维数控模拟制造过程，形象地讲解相关代码指令。鼠标零件图如图1所示，鼠标三维模型图如图2所示。该鼠标的毛坯是个长方体，材料为ZL104，尺寸为100mm×50mm×40mm，其四周侧面和底面已经加工好了，可以作为本次加工的安装面，这样可以对工件上需要加工的几何形状进行分解和统计，其中加工型面包括：顶面1、封闭小凹槽、4个沉头孔、轮廓四周侧面、上下台阶面。
由于篇幅有限，在此只给出鼠标顶面精加工刀轨图和顶面精加工仿真图，分别如图3和图4所示。
要结合模拟过程，将每个动作该用什么指令及其应用格式及应用时该注意的问题详细地板书讲解。最后通过UG CAM的后置处理，生成如图5所示的NC加工程序。
通过上例完整的UG CAM鼠标模型的三维模拟加工过程，能使学生清楚程序的动作顺序，该在什么位置，用什么指令，完成什么内容。经过反复练习，学生能真正掌握编程规律，加深对程序的理解。
UG CAD/CAM在数控
实践教学中的应用
目前，我院有3台数控车床，2台数控铣床和1台加工中心，远远不能满足学生操作实训的需求。因此，我们在有限的实机操作训练外，采用UG CAD/CAM软件让学生进行仿真三维模拟加工。在UG CAD/CAM中，从零件设计图开始，到最终加工程序的产生，可以用如图6所示框图描述。
通过UG CAD/CAM软件让学生进行仿真三维模拟加工训练，能达到如下几个教学目的：（1）增加学生对数控机床的感性认识，减少学生对数控机床的畏惧心理。（2）能使学生掌握数控加工的对刀方法。对刀是数控机床操作最基本也是最重要的操作，对刀不正确容易造成刀具或机床损坏，是学生操作训练的难点。由于仿真操作不存在刀具或机床损坏的问题，学生可放心地反复操作，直至正确熟练地对刀。（3）培养学生数控机床实际操作能力。学生第一次操作机床时都会比较紧张，怕损坏刀具或机床而不敢下刀切削，或由于紧张而产生误操作。通过模拟训练，学生在轻松的环境中进行操作，容易掌握操作过程，熟练后再操作实际机床，就没有紧张心理，操作过程不容易出错。（4）使学生掌握自动编程。对于简单的零件，只需通过手工编程，但对于复杂的零件，应借助计算机来自动编程。通过UG CAD/CAM软件的三维模拟加工训练，就能让学生很好地掌握自动编程的全过程。
我院在数控教学中引入形象直观的三维模拟加工，取得了以下良好的教学效果：（1）丰富了理论教学内容，提高了学生的学习兴趣和效率，取得了立竿见影的效果。（2）对于实践教学，不仅解决了我院日益增加的学生数和有限的数控机床之间的矛盾，而且让学生掌握了零件的自动编程及整个加工过程，同时还让学生掌握了数控机床操作。总之，在教学中引入UG CAD/CAM三维模拟加工，学生上课的兴趣倍增，在理论教学和实践教学中都取得了良好的效果。
参考文献：
[1]夏美娟，舒志兵.CAD/CAM软件技术及其在数控机床中的应用[J].南京工业大学学报，2005，27（2）：101-104.
[2]潘春荣，罗庆生.基于UG软件CAD/CAM功能的应用研究[J].机械设计与制造，2005，（1）：18-19.
[3]沈春根，江洪，朱长顺，等.UG NX 5.0 CAM实例解析[M].北京：机械工业出版社，2007.
[4]修珙理，隋秀凛，王亚萍，等.基于UG的虚拟数控仿真系统的研究[J].机械工程师，2008，（1）：38-39.
[5]张.加工仿真系统软件在数控教学中的应用与研究[J].吉林省教育学院学报，2008，24（8）：119-120.
[6]沈炳宗.数控仿真加工在数控编程及操作教学中的应用[J].漳州职业技术学院学报，2007，9（3）：78-95.
[7]邓奕，彭浩舸，谢骐.CAM后置处理技术研究现状与发展趋势[J].湖南工程学院学报，2003，12（4）：46-49.
[8]赵晓燕，刘志刚.基于UG的数控自动编程软件及其应用[J].一重技术，2007，（6）：91-92.
数控编程解析范文第3篇
关键词：加工中心；宏程序；椭球面；轨迹方程；高等数学
TG659
一、加工工安排
1.加工中刀具轨迹采用Z向分层法切削；
2.为了避免刀具Z向切入工件里面时，刀具靠近轴心的主刀刃强力挤削而切削热急剧增高，致使主刀刃红硬性变差，刀具快速磨损，切削能力快速下降，导致刀杆摆动幅度增大，然而造成加工表面过切或者残余面积超出参数设定值，工件表面加工出较差的表面粗糙度。因此，采用球刀由下至上的分层切削法加工椭球面比较合理。
从理论上来讲，我们按以上加工方案及要求，采用宏程序编程在三轴数控加工中心或数控铣床上加工椭球面时在各平面内计算的球刀中心轨迹是等距线，可是目前大多数加工椭球面时在各平面内计算的球刀中心轨迹并非是等距线，而是椭圆长短轴分别加球刀半径后的所计算出椭圆近似椭圆的公式，如图2
如图中半椭球方程为： （z>0，a>b>c） 其中a、b、c分别为椭球的长轴、中轴、短轴对于等距线 ，很多宏程序中是采用参数方程为 （r为球刀半径， 为离心角角度变量增值）来计算椭圆的。实际上因为该等距线方程与原椭圆的轴长，刀具半径，离心角均有关，而此公式把球刀半径与椭球半径始终看作球刀中心与椭球中心之间的距离直线来计算椭圆的。可我们发现除了几个象限位置点之外，其余刀位点球刀中心与椭球中心之间并不等于球刀半径加椭球半径的距离直线了。所以这种近似代替在一定条件下会带来较大的形状误差。为此以下通过公式计算推导，求得新公式之后，再采用华中数控系统的编程指令格式进行编程加工彻底消除采用参数方程为 进行计算编程近似等距椭球面的形状误差。
二、数学计算
数控编程解析范文第4篇
关键词:后置处理 逆向转换 数控代码
一、前言
随着国内制造业生产水平的不断提高,数控机床在制造部门的使用越来越普及,这就促进了数控加工技术的不断进步。作为数控编程技术的一种重要技术领域,数控编程后置处理技术一直起着重要的作用,并且和CAM软件一起决定着整体数控编程自动化水平和先进数控机床的使用效率。
我公司自九十年代以来,在装备制造数字化建设方面快速发展,数控设备的规模和普及率有明显的提高。先后引进了Fidia、forest-liné、zimmerman、pama、jobs、Mikron、DMG、SIP、M-torres等国际知名机床厂家的数控设备,既有简单的三座标数控铣床,又有复杂的五座标摆头类龙门铣床、五座标转台类龙门铣床、五座标车铣中心、五座标镗铣中心等加工设备。使我公司的数控加工能力形成了规模,具有综合的飞机产品的加工制造能力。作为先进制造工艺技术,数控编程技术应用水平直接关系到整体数控技术的发展水平和应用水平,关系到整个企业的数字化建设的发展,而数控编程后置软件开发技术又是数控编程技术的重要组成部分,没有成熟的数控后置处理技术支撑,数控编程很难达到自动化、高效率和高可靠性。
1、常规数控机床控制代码处理技术
简单来讲,数控后置处理技术一般是与特性的CAM系统和数控系统直接相关的,它包括正向的后置处理技术和逆向的转换技术。
在数控编程过程中,一般要产生两类文件,刀位文件和代码文件。一般用CAM软件编制数控加工程序时生成的结果文件是一种通用APT命令的刀位文件。这类文件无法直接驱动数控机床运行,必须经过集成在后处理软件中的某种机床特性参数解释才能生专用的数控代码文件。因此,所谓数控后置处理软件就是用于将刀位文件处理成针对数控机床的数控代码文件的处理工具;而数控逆向转换软件则用于将已经存在的某一类型的数控代码文件转换成特定CAM系统支持的刀位文件或直接转换成其它控制系统支持的数控代码文件,用于进一步的仿真验证或者是数据的重利用或将数控代码文件在不同控制系统间移植。
在进行后置处理相关的开发时,需要详细了解数控机床的控制系统类型、运动机构形式、特殊代码需求等内容,然后根据这些需求实施开发工作,一般包括软件框架开发、语法定义、算法分析、特定功能处理、文件读写处理(包括刀位信息的采集、解析、预读、初始角度预判等)等,控制系统和运动机构越复杂,其后置软件的开发难度就越大。对于逆向后置开发同样遵循以上步骤,具有同等的技术难度。
开发人员需要考虑的控制系统问题主要有数控系统命令集(包括各种辅助控制指令和插补指令、固定循环等)、数控机床运动机构、指令优先级定义、指令的模态性以及指令集之间的排斥性以及特殊变换处理(如旋转轴插补优先、局部加工坐标系选定等)。
二、后置处理软件开发设计
对于常规企业用户可直接借用通用后置生成工具进行特定数控机床系统的后置处理软件的定制工作。我们不深入探讨通用后置生成器的应用和开发技术,而是主要论述一般性的专用的后置以及逆向后处理开发技术。
1、软件系统总体结构
我们采用C++ BUILDER 6.0作为开发工具在windows操作系统平台上进行开发工作。
系统规划为数控加工程序后置处理模块、数控加工程序逆向处理模块、数控加工程序仿真模块(借用相应的CAM系统功能)以及软件授权管理模块等功能模块组成,基本搭建出了针对数控编程代码处理的软件平台。
2、数控编程后置处理模块功能开发
对于后置处理模块,一般涉及如下的信息输入:将要处理的刀位文件、针对的数控机床类型、产生的特定数控代码文件。
(1)界面功能规划
在本软件开发中主要应用了c++builder6.0中的TOpenDialog、TEdit、TLabel、TBitBtn、TMainMenu、TComboBox等类型控件。同过TComboBox实现下拉列表框调用不同的数控机床类型实现不同的处理结果,对于刀位文件可以依据类型实现是catia类型还是ug类型刀位文件,当然有必要还可以扩充到其他类型。
每种数控系统或机床根据编程特性提供多种选择模式,对于某车铣复合机床,可以进行普通非5轴联动、5轴向量编程、5轴BC角编程模式3种方法,为使用者提供了最大的选择性。其它的后置也相应的提供了不同的选项功能,如角度超限检查、对于转台类机床是否全角度行程处理,是否采用B样条编程等。
在后处理过程中还有可以进行统计功能(加工最大行程、最大角度、加工时间统计等)、加工程序报表(与EXCEL集成)等。
(2)、具体的数据流处理
针对每一种特定数控机床的处理可用以下数据流程图表达。
数控后置处理数据流程图
(3)处理算法分析
在此次开发中,重点是针对五轴数控机床的运动机构算法分析。
两个回转轴均为工作台,第四轴转动影响第5轴的方位;
一个转轴为工作台,另一个为主轴头,两者互为独立;
两个回转轴均为主轴头,第4轴转动会影响第5轴的方位。
2D线切割及4轴线切割
对于多轴数控机床代码文件,最重要的就是多轴角度的处理算法定
义和特殊方向、多解的选择和判断等。
对于角度计算,APT文件中任意一个坐标点和矢量方向都能求解出几组值,怎样确定当前最适合的一组角度值是最重要的,一般采用角度变化最小原则。同时,在特殊情况下(如机床运动角度达到限程,需要调整)需要进一步的进行判断和智能化调整。具体算法略。
对于刀位点计算,5轴机床控制系统过去转头类是转心数据,转台类是机床坐标系数据,现在由于机床控制系统功能增强,基本采用加工坐标系数据,简化了后处理;车铣复合类数控机床根据加工需要,需进行局部坐标系转换、轴向坐标数据优先等特殊处理;对于4轴线切割机床,还要综合考虑机床的基面高度、线架高度等特性才能处理出符合机床结构和控制特性的代码。
3、数控代码逆向转换模块功能开发
数控代码逆向转换,是将存在的数控代码文件通过特定的机床逆向后置算法转换为通用的CAM软件刀位接口文件。其应用需求是现有的数控代码数据获取/转换移植以及现有CATIA v5软件实现的G代码刀位输入转换准确性差,且无法实现多轴加工等特性。
由于具体的语法对应结构关系与以上后置处理相似,这里不详述。
4、软件授权信息管理模块功能开发
同样我们在项目开发中考虑了版权保护的问题,主要的实施途径
是对网卡信息进行加密处理产生密钥,然后在软件运行时进行密钥匹配。
三、后置开发工作对数字化建设的重要意义
对于企业的数字化建设离不开各种数字化制造设备,如我们常说的数控铣床、车床、镗床等等。后置软件工具是这些数字化设备与上游的CAD/CAM软件系统之间的桥梁和纽带,没有一个强大、高效、稳定的后置处理平台,就无法高效发挥数字化设备的优势。因此,关注后置处理技术的发展,跟踪、掌握最新的数控后置技术并应用与实践,打通企业设计制造数据流的关键技术之一。
参考文献:
(1)数控加工理论与编程技术刘雄伟等编著机械工业出版社
数控编程解析范文第5篇
关键词：数控加工；半径补偿；刀具
中图分类号：TG659 文献标识码：A
1 刀具半径补偿
1.1 半径补偿及长度补偿
因为刀具总是有一定的刀具半径或刀尖的圆弧半径，所以在零件轮廓加工过程中刀位点运动轨迹并不是零件的实际轮廓，它们之间相差一个刀具半径，为了使刀位点的运动轨迹与实际轮廓重合，就必须偏移一个刀具半径，这种偏移称为刀具半径补偿。刀具长度补偿，是为了用于刀具轴向的进给补偿，它可以使刀具在轴向的实际进刀量比程序给定值增加或减少一个补偿值，而不必考虑刀具的实际长度以及各把刀具不同的长度尺寸，使刀具顶端到达编程位置而进行的刀具位置补偿，编程人员不必计算刀具的实际中心轨迹，只需根据工件的轮廓计算出图纸上各点的坐标值然后编出程序，再把刀具半径作为补偿量放在半径补偿寄存器里。数控装置能自动计算出刀具中心轨迹，不管刀具半径如何变化，我们只需更改刀具半径补偿值，就可以控制工件外形尺寸的大小，对上述程序基本不用作修改。
1.2 数控加工中半径补偿的作用主要有一下几点:
1.2.1 简化编程。
1.2.2 控制刀具磨损。
1.2.3 同一程序或数模实现粗精加工。
1.2.4 可同一程序或数模实现凸凹模制造。
1.2.5 半径补偿解决主要用于试切对刀形成的虚拟刀位点轨迹和实际圆弧球面切削点不同造成形状误差.解决的办法:即取一和实际切削点距离不变的点(刀尖圆弧圆心)为编程轨迹.因虚拟刀位点和圆弧中心的距离为一个刀尖半径，所以采用补偿刀尖半径的方法可以解决形状误差问题。
2 刀具半径补偿的过程
2.1 刀补的建立：刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。
2.2 刀补进行：执行有G41、G42指令的程序段后，刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏置量。
2.3 刀补的取消：刀具离开工件，刀具中心轨迹要过渡到与编程重合的过程。
3 刀具半径补偿量的指定
数控系统的刀具半径补偿就是将计算刀具中心轨迹的过程交由数控系统执行，编程员假设刀具的半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程。因此，这种编程方法也称为对零件的编程，而实际的刀具半径则存放在一个可编程刀具半径偏置寄存器中。在加工过程中，数控系统根据零件程序和刀具半径自动计算刀具中心轨迹，完成对零件的加工。当刀具半径发生变化时，不需要修改零件程序，只需修改放在刀具半径偏置寄存器中的刀具半径值，或者选用存放在另一个刀具半径偏置寄存器中的刀具半径所对应的刀具即可。
在进行数控加工前，必须预先设置好刀具半径补偿量。刀具半径经补偿量的指定，通常由有关代码指定刀具补偿号，并在代码补偿号中输入刀具半径补偿量，刀具补偿号必须与刀具编号相对应。在加工中，如果没有更换刀具，则该刀具号的补偿量一直有效。
4 使用刀具半径补偿注意事项
4.1 察视角要从补偿平面的法线正向往负向看，假设工件不动，刀具运动，延着刀具运动的方向看过去，如果需要刀具偏向左边就是左补，反之右补。
4.2 具半径补偿的建立与取消，只有在移动指令G00或G01下才能生效。
4.3 具半径补偿的建立与取消，应在辅助程序段中进行，不能编程在轮廓加工的程序段上，这是需要特别注意的地方。具体就是进刀线EF和退刀线BA与加工轮廓EDCB必须是各自独立的五条线，进刀线和退刀线不能是加工轮廓的延伸线，否则产生过切。
4.4 刀线和退刀线的长度必须大于刀具半径，否则也产生过切。
4.5 具半径的补偿值存储在指定的寄存器中，当刀具半径补偿值发生变化时，只需要修改寄存器中的刀具半径值即可，不需要修改程序。因此，利用刀具半径补偿功能编写的轮廓加工程序，与刀具半径无关。
5 刀具半径补偿程序编制中的数学处理
5.1 程序编制中的数学处理
根据被加工零件图样，按照已经确定的加工工艺路线和允许的编程误差，计算数控系统所需要输入的数据，称为数学处理。数学处理一般包括两个内容：根据零件图样给出的形状，尺寸和公差等直接通过数学方法（如三角、几何与解析几何法等），计算出编程时所需要的有关各点的坐标值；当按照零件图样给出的条件不能直接计算出编程所需的坐标，也不能按零件给出的条件直接进行工件轮廓几何要素的定义时，就必须根据所采用的具体工艺方法、工艺装备等加工条件，对零件原图形及有关尺寸进行必要的数学处理或改动，才可以进行各点的坐标计算和编程工作。
5.2 选择编程原点
从理论上讲编程原点选在零件上的任何一点都可以，但实际上，为了换算尺寸尽可能简便，减少计算误差，应选择一个合理的编程原点。铣削加工的编程原点。编程原点选定后，就应把各点的尺寸换算成以编程原点为基准的坐标值。为了在加工过程中有效的控制尺寸公差，按尺寸公差的中值来计算坐标值。零件图样零件的轮廓是由许多不同的几何要素所组成，如直线、圆弧、二次曲线等，各几何要素之间的连接点称为基点。基点坐标是编程中必需的重要数据。
刀尖半径补偿是在加工平面内，沿进给方向看，根据刀尖位置在编程轨迹左边／右侧判断来区分的。加工平而的判断，与观察方向即第而轴方向有关。数控机床的刀尖半径补偿方向。由于数控程序是针对刀具上的刀位点进行编制的，因此对刀时使该点与程序中的起点重合。在没有刀具圆弧半径补偿功能时，按哪点编程，则该点按编程轨迹运动，产生过切或少切的大小和方向因刀尖圆弧方向及刀尖位置方向而异。当有刀具圆弧半径补偿功能时须定义上述参数，其中刀尖位置方向号从0至9有10个方向号。当按假想刀尖A点编程时，刀尖位置方向因安装方向不同、从刀尖圆弧中心到假想刀尖的方向，有8种刀尖位置方向号可供选择，并依次设为1一8号：当按刀尖圆弧中心O点编程时，刀尖位置方向则设定为O或9号。该方向的判断也与第三轴有关，为数控车床的刀尖安装方向。刀尖半径补偿的加入是执行G41或G42指令时完成的，当前面没有G41或G42指今时，可以不用G40指令，而且直接写入G41或G42指令即可；发现前面为G41或G42指令时，则先应指定G40指令取消前面的刀尖半径补偿后，在写入G41或G42指令，刀尖半径补偿的取消是在G41或G42指令后面，加G41指令完成。
总结
刀具半径刀具补偿在数控加工中有着非常重要的作用，灵活、合理地运用刀补值并结合刀补原理正确编制程序是保证数控加工有效性、准确性的重要因素。生产实践表明灵活应用刀具半径补偿功能，合理设置刀具半径补偿值，在数控加工中有着重要的意义。它给我们的编程和加工带来很大的方便，能大大地提高工作效率。
参考文献
[1]方沂等.数控机床的编程与操作[M].国防工业出版社，1999.
[2]李家杰等.数控机床编程与操作实用教程[M].东南大学出版社，2005.
数控编程解析范文第6篇
关键词：数控维修；教学；虚拟机床
前言
数控市场对人才的需求已不仅仅局限于数控操作、数控编程，对技术含量更高的数控维修人才越来越重视，数控技术涉及到机械、液压、电气、计算机、编程等多个领域，不仅要求具有扎实的理论基础，并且要有熟练的操作技能，而维修水平的高低在一定程度上也决定了机床的利用率和使用寿命，应用到数控技术的模具、汽车、装备制造、航空航天等行业对数控人才更是求贤若渴。在这一发展背景下，传统的数控维修教学方法也要适当做以调整，不仅要及时对新技术加以研究，更要加大对学生实训实操教学的力度，增加实践机会，巩固理论知识，提高动手能力。此时，虚拟数控机床的发展为数控维修教学带来了新的生机，使用虚拟技术解决了因机床不足而致使的教学实践难的问题，无论对于增强学生实训还是提高教学效果，都是不可忽视的有效助力。
1.当前数控维修教学中存在的问题
1.1数控系统落后我国高校的数控机床平台配置的多为国内经济型、普及型的数控系统，缺乏高端系统，数控系统的类型相对单一，随着数控行业的发展，数控机床越来越复杂化，中、高档数控机床逐渐应用推广，由此教学现用的数控系统显出其劣势，已不能满足当前数控行业发展的教学需要，数控系统的多样化以及机床功能的复合化是未来数控教学应当注意的重点。1.2设备配置短缺数控维修教学中一个重要的环节就是让学生实际操作，这需要学校建立相应的数控机床实验室，提供机床、功能部件等实验设备器材，配备实验室需要场地较大，功能部件的种类又相对繁多，价格也不低，对于资金的需求很大，如果学校没有雄厚的资金支持，那么建立实验室就成为空谈，硬性设备配置不足，在很大程度上会影响实训教学，制约了学生实践能力的提升。1.3实训教学不足①拆装实训不足。目前许多高校实训课程都有教授机床部件的拆装，但是拆装实训课程中所用的部件多是淘汰下来的或者是有故障的产品，并且部件较为滞后，品种也不多，这样一来学生所接触到的机床部件与实际市场发展中应用的部件相差甚远，即使学生学会了课程上的部件拆装，走出学校后也无法实际应用于工作岗位，那么这种实训对于学生来说其实是没有任何实际意义的；②电气连接实训不足。数控机床技术需要学生熟悉掌握电气技术，在实训操作中，数控系统与伺服系统的连接需要反复插拔电缆，多次的反复插拔极易对电缆连接处造成影响，甚至会影响到数控系统的操作稳定性，并且反复插拔还会造成导线等相关材料的过度消耗，造成资源浪费，并且维修起来也需要大量的时间和工具，一一进行排查，这些都在一定程度上影响了学生的动手操作率；③传感检测器实验不足。目前高校的数控机床实验室多用作数控系统和机床的调试方面，而对于数控机床的传感检测涉猎甚少，偶尔有学校涉及到这方面，也尚处在论证和建设阶段，机床的传感检测元器件是机床精度的重要保证，也是故障频发的一个源头，因此加强学生对于机床传感检测器的培训势在必行。
2.虚拟数控机床概述
虚拟数控机床技术就是借助于计算机虚拟制造的执行单元。这种技术可以在计算机上以仿真加工的形式模拟真实生产环境，通过计算机的屏幕将机床全面、逼真的显现出来，让学生更直观的理解和掌握机床系统模式、生产流程、加工环境，并且虚拟数控能够及时捕捉故障信息和生产疏漏，以便于对加工工艺的合理性、稳定性、加工精度进行相应的评估和预测，降低生产风险，提高生产效率。数控机床相较于真实机床对于数控维修教学来说具有很大优势，能够有效降低传统数控机床操作的危险性，并且成本耗费小，微元处理可行性高，其仿真功能所呈现出的效果并不亚于真实化模拟，并且教学方式灵活贴切，学生也乐于主动深入研究。
3.虚拟数控机床在数控维修教学中的应用
3.1辅助理论教学数控机床的功能日益复合化，这类中高档的机床构件、工作原理、装配也日益复杂，传统的教学课件以及flas已经不能满足清晰展现机床的需要，这对于学生理解掌握理论基础带来了一定的困难，而虚拟数控机床以及功能部件可以通过计算机来以任何角度旋转、展示，进行逼真的三维动画解析，能够让学生充分观察机床内部结构和原理，加深学生对知识的理解与掌握。3.2辅助拆装实训机床部件的实际拆装实训需要大量、多种类的零部件，实际的拆装操作对于部件的损毁风险较高，对学校来说也是不小的资金压力，而虚拟拆装可以通过计算机来进行机床整体、零部件的拆装模拟，并且可以反复强化，不仅锻炼了学生的动手能力，同时也降低了拆装实训的成本投入。3.3辅助电气连接实训机床电气连接的实训主要是完成电器柜的连接，通过虚拟数控机床，学生可以自行完成电气布局规划，选择元器件，连接导线完成电气连接，并且虚拟系统还设置了虚拟的万用表和示波器，学生在完成电气连接后可以检测线路是否正常以及进行电气故障排查。虚拟电气连接能够有效缓解实训中电气耗材量大，资源浪费的现象。3.4辅助机床故障诊断故障诊断是数控维修教学中的重要环节，一般情况下在故障诊断中需要利用计算机对数控机床进行检查，由计算机显示诊断信息，学生可以通过分析相关的数据信息及时找到机床的故障之处并加以诊断和维修，并且通过虚拟机床可以对机床的参数进行设置和调试，提高学生对机床的维护、维修能力。总之，随着虚拟技术的不断发展，虚拟数控机床在数控维修教学中应用也越来越普遍，基于其便捷性以及可操作性，对于学生来说通过虚拟机床能够强化理论知识，加深对机床构造、原理、功能的掌握，提高实践动手能力，这对于数控维修教学是十分必要的。
参考文献：
数控编程解析范文第7篇
关键词：数控工艺；手工编程；八卦阵零件工艺
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-
站在生产第一线的角度，数控加工技术是具有高柔性、高精度、高效率的特点。在加工操作中力求简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；但如能灵活利用数控机床的用户宏程序来编程，对一些特殊部位的加工，可大大提高编程效率和加工速度，并且能避免走空刀的现象。用户宏程序是多数数控系统所具备的编程系统，也是数控手工编程中常用的技巧。用户宏程序允许使用变量进行算术运算和逻辑运算，并有条件分支，可进行循环或跳转。应用程序可以大大减少计算工作量，简化加工程序的良好效果。
在生产中能否加工出合格的产品，工艺的编排是非常关键的，特别是配合件对工艺更需要有一番研究，在编程中，对一些工艺问题（如刀具的选择、对刀点的确定、加工路线的设计等）合理地加以处理，制定数控加工方案，是实际加工中能否加工出质量合格的产品的重要因素。数控加工工艺的主要内容包括：加工图样的分析及数学处理、工件坐标系、对刀点和换刀点的建立、刀具的选择与使用、装夹工艺方案的选择、切削条件的确定、走刀路线的确定及优化等问题。
1 问题的提出
近期，为迎接全国数控技能大赛广东选拔赛，我们几个老师和学生一直处在紧张的训练中，不管是上班时间，还是周六、日休息时间，也不管是白天，还是晚上，一直都在为我们的目标努力着。通过一两个月的强化训练，我们的理论水平和实际操作水平大大提高，大家都感觉收获很大。然而，练习到后期我们发现水平一直只停留在一个线上，怎么干都干得不是很如意，质量问题不断出现。例如下面这个图是中山选拔赛的一个零件。
这个件加工难度比较大，因为它是一个配合件，有许多的配合尺寸，有些地方需要完成单面的加工后再配合起来，再加工另外一个面和孔，这样通过多次翻边，基准不断变换，配合尺寸就难以保证，而且由于有曲面看起来表面粗糙度也没那么好。
2 零件配合尺寸不合格的原因与分析
我们对工件进行了实际测量。
以上图中①②③处发现尺寸过大，其中①处为30.04mm，②处为118.08mm，③处为118.06mm，通过认真观察发现是由于件1和件2配合错位造成的。
根据以上出现的问题从以下几方面查找原因：
（1）从程序上来看FF1A从单件来测量两个118±0.02和一个30±0.02的尺寸都在公差范围，说明程序没有任何问题。
（2）从对中上来看：单个八卦阵的外形轮廓是配合好坏的关键所在，如果一个八卦阵的位置往一个方向有所偏移那么就会造成底下连带部分的整体偏移，在加上错位后的尺寸就会更大，这正是造成我们检测时尺寸过大的原因。
（3）从工艺上来看：这个零件看上去确实是很复杂，顶面、底面、侧面都需要加工，而且形状曲里拐弯，要把它加工完成，而且要达到加工精度，那是需要多次装夹，工艺不对会造成有的地方无法加工，有的地方位置偏离，从而造成尺寸误差。
3 解决的措施
要想把此工件做得配合尺寸精确，配合间隙符合要求，表面粗糙度光亮，我认为必须从以下两个方面去解决。
3.1 调整加工工艺，巧用对刀方法，保证尺寸精度
此零件一眼看上去，好像从任何地方加工都一样，只要能把外形和尺寸达到要求就行，问题是在加工的过程中，首先是要考虑如何装夹，加工完第一个面后这两个工件如何配合在一起，哪些尺寸须单个加工，哪些尺寸须配合后再加工才能保证尺寸。
值得注意和重视的是顶面外形轮廓和底面外形轮廓的对中问题，也就是外形轮廓衔接的精度问题，衔接得好，配合尺寸精度就会高，配合间隙就会小，衔接得不好，配合间隙就会大或者扭曲变形，尺寸精度就达不到要求，所以如何找正中心是关键，也就是如何对刀的问题。因为反过来进行加工对刀的话，上部有相当一部分余量挡住了被测轮廓，不便于进行直接分中，只能通过间接对刀的方法去解决。
解决的办法是：Y方向的对刀直接用分中棒在钳口上对，注意分中时数值的加减。前提是钳口必须是通过效验与X轴平行的。X轴的对中方法是在侧方借用其它比较标准的工量具靠上工件的精加工面，利用分中棒间接的对刀，数值的计算要注意把辅助物和工件计算的中心的一半以及分中棒的半径计算在内，否则很容易出现偏差。Z轴的对刀应该更具技术含量，它对好刀之后加工出来的零件需保证Z方向的尺寸每个地方都是相等的，但这往往很难在一次对刀后达到，需要多次调整。减少调整的一个关键点就是让已精加工面垂直XOY面。也可以在留有一定余量的前提下事先加工表面，测量出工件四点的高度，高的地方通过敲击来调整，最后再精加工一次，直到符合要求为止。
竖着加工侧面。此处保证10在中差稍偏上，即10.02～10.03mm，但不能超差，为的是能够与另一件顺利地配进去，此处间隙是否配合得好除10的尺寸外，很重要的就是装夹工件时的垂直度。要保证配合后底平面的平行度（亦即错位），10尺寸的位置对刀必须得准确，否则相差
太大。
配合后加工顶面。先是用麻花钻钻两个Ф8的孔，因为要保证孔的质量，所以可以用绞刀，但此处的处理技巧可以用铣刀直接扩孔，并且能达到很好的定位精度和孔的表面粗糙度。为了减少换刀应在加工完顶部球面和加工8-8±0.02处的槽时一次性加工，这样加工量少，而且可以去掉毛刺。接着是加工顶部八卦阵的外形轮廓，利用合金刀具进行粗加工和精加工，保证Z向的尺寸，前提是打表垂直。然后是加工曲面，先粗加工后精加工，保证总高30±0.02的尺寸。最后是加工槽，用矩阵或旋转均匀分布各槽，采用斜下刀的方法加工，为了保证表面粗糙度，刀具采用Ф8，S3000，F700。
3.2 利用手工编程宏程序加工曲面，科学合理使用加工参数，提高表面粗糙度
加工一个规则的曲面可以有多种编程方法，但每一种方法加工出来的效果是不一样的，也就是表面粗糙度不一样的，当然谁都会选择一种最好的方法来加工。此处用等角度的宏程序加工球面比三角函数等Z值加工球面的方法优越得多，可以解决前面粗糙度太大的问题。
用等角度所编的宏程序如下（法那克系统，精加工程序）：
3.3 结果与分析
我们应用分析后提出的解决措施对此件进行了再一次的加工，通过准确的测量，118±0.02mm，79±0.02mm，69±0.02mm，2-R6，R10，R20尺寸精度能够完全达到要求，配合不但能够顺利地配进去，而且配合间隙也相当好，曲面上的表面粗糙度也非常光滑，看上去就是个非常漂亮的工件，达到了预期的效果（如图5），解决了先前问题百出的状况。唯一不足的就是外形轮廓表面稍微有点刮伤，以后在加工装夹时稍注意就是。
图5
4 结语
加工一个看上去非常复杂的零件，只要通过认真的分析，抓住影响工件质量的关键所在，在实际加工中正确操作加工就能够避免一些质量问题。如加工图样的分析及数学处理、工件坐标系的正确建立、刀具的选择与使用、装夹及加工工艺方案的选择以及应用相关的手工编程宏程序来解决加工中出现的问题等。
参考文献
[1] 第一届全国数控技能大赛组委会决赛试题解析与点评
[J].制造技术与机床，2008，（3）.
[2] 卓良福，邱道权.全国数控技能大赛经典加工案例集锦[M].武汉：华中科技大学出版社.
数控编程解析范文第8篇
关键词：自动化控制；工厂运行；故障诊断
引言
随着我国近年来经济的不断发展，人们的生活质量有了极大的改善。社会中各个领域和人们的生活，对于工厂运行都有着不同的需求度，工厂运行以及电力系统的建设，是维持人类进步的主要动力，所以工作人员需要做好电气工程的管理，这样才能使电力系统处于安全稳定的运行状态，这样才能满足现代社会发展和人们的需求。工厂运行自动化控制技术的建设对于我国的发展来说极为重要，旭日工程是开展在厦门地区的一个电气自动化建设工程，其主要是在企业内推广电气自动化控制技术，来使整个企业的发展质量得到提升，使电力系统的技术水平得到升高，而在该工程内将电气自动化作为主要的引导方向，尽可能减少了人工在整个工程中的应用量，使工程整体呈现自动化的特征，这对于工厂运行的发展来说极为重要。
1电气自动化在工厂运行中的应用策略
1.1设备调度
工厂运行中，设备调度是电气自动化在电气工程中一个主要的应用方向，一方面来说，应用合理的电气自动化控制技术能够使整个电器行业的发展质量得到进一步的优化，尤其是在进行设备调度时，对于各项功能都能起到一定的强化作用，通过设备调度的自动化应用，能够使整个电气工程的发展质量得到提升，在系统和设备运行过程中，电器的自动化控制技术还能够与现在市场上的生产需求相结合，通过合理的分析与监控，能够了解网络中用电的特征，并且给予相应的处理。这样能够使电器在运行过程中的稳定性得到提升。针对电气自动化来说，电气工程项目的实践是保证其质量的关键，而值得注意的是，由于我国近年来城市建设的不断发展，电气工程在实践过程中存在的问题也较多，为了满足我国城市化发展的需求，各种新型的电气自动化在市场上也得到了更为广泛的应用，但相关工作人员如果缺乏对这类新型系统的认知，就会导致在运行过程中出现各种问题，最终会导致电气自动化的质量受到影响，严重时还有可能导致安全方面出现极大的问题，所以必须要针对这种状况引起相关工作人员的重视并开展有效的管理，使电气工程项目的运行得到有效的提升。
1.2故障诊断
将电力自动化控制技术应用于电气工程相关设备的故障排查方面，也具有十分重要的优势。电气工程的整个系统在运行过程中想要保持其稳定就需要获得设备的强大支撑，而越复杂的自动化设备，在运行过程中所需要的各种部件和设备也较多，想要使这类设备保持完整且良好的运行，对于自动化系统来说是一个不小的考验。自动化控制技术应用于整个系统的监控中，能够使相关的数据得到有效的监控，通过对数据进行监控，能够帮助相关工作人员了解其中存在的问题，并且同时还可以将智能化技术应用于其中，帮助工作人员及时发现各种异常数据和不良生，想这样能够使工作人员进入现场进行排查和分析，尽快确认故障的精确位置并判断最终的诱发因素，还能够借此为基础应用智能技术对整个系统或故障相关的关联系统进行快速诊断，这样能够提升自动化检修的处理成效。
1.3电力电气自动化
一方面来说电力电气自动化在应用过程中能够对设备进行有效且科学的分析，并且还能够根据现场的运行状况和运行工艺围绕着无功补偿效能对其进行科学有效的配置，并且还可以引入相关的电容器开展辅助支撑同时有效的管理，还能够帮助相关工作人员对于电路电压容量进行有效且全面的检测，并且做好有关负载的全面监控，这样能够保证电容器的电容量符合系统的运行需求，在无功补偿中也可以针对整个系统的负荷运行等合理机制动态的开展无功补偿措施并确定相应的补偿方式，这样能够有助于使补偿的处理效果得到进一步的提升。
2在智能技术中的应用
（1）智能化技术在数控系统中的应用。计算机技术的迅速进展促使智能化技术获得持续的进展，因为智能化技术可以对整个系统和有关设施提供更优良的技术支撑，因此在电气自动化控制中使用更普遍。数控系统中包括很多品种，并触及的专业领域也很多。如点位型使用层面关于智能化技术的使用则很广泛。对于点位型数控系统的应用期间是固定的。从全面生产运转的方面解析，该过程要着单板机和全功能数控共同完成，应用了智能化技术之后，可以很好提高该两种运行设备的工作效率并同时提高生产效率。（2）智能化技术在闭环控制系统中的应用。电气自动控制包含了诸多的控制形式：现场手动控制、全自动化启动等等。电气自动化控制系统应用了智能化技术对有关程序实行闭环控制，并控制了调节器和测量速度。采用智能化技术控制全自动启动时，用联合泵所的运转程序和时间等数据，选取科学合理的方式启动开机泵，同时于屏幕中设置，做好全自动化开启。当下，在实际的电气自动化控制中，多数应用智能化技术联合传统控制系统的形式，进而达到调节以及控制系统的目的。（3）智能化技术在开关量控制中的应用。可编程控制器则是应用虚拟电器取代常规的机械继电器，通常用此定义。由于虚拟继电器对应时长不长，忽略的同时，不影响环保。所以可编程的控制器使用在开关的控制中很合适。关于断路器的使用中，通常是用继电器实行控制，速度则很慢，不可以实时对可编程控制器进行控制，忽略反应时间，可以对断路器实行掌控。对于自动交换的系统中也可以应用可编程的控制器，其有着很好的优点，把要执行的指令很快执行于另一个设备中，该过程且不会对设备造成损害，并且操纵也很简便快速。此外，可编程控制器的系统不但能很好降低辅助开关的数目，还能把许多个断路信号集合起来完成集中控制信号的目的。（4）智能化技术关于其他范畴的应用。智能化技术在其他范畴中的使用还很多，包含顺序控制、空气压缩环节微机监控系统、机械电气控制等。在顺序控制中，很好促使电气自动化系统运转时间减少；在空气压缩环节微机监控系统中，能明显提高故障信息收集的精确度；在机械电气控制系统中，显著提高控制的精确度，并使故障的发生率明显下降。