2020-12-30

随着工业化信息社会的发展，数控机床被广泛应用。数控​‌‌机床是按照事先编制好的加工程序自动的对工件进行加工的高效自动化设备。在数控机床上加工零件时，要预先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数和走刀运动数据，然后编制加工程序，传输给数控系统，在事先存入数控装置内部的控制软件支持下，经处理和计算，发出相应的进给运动指令信号，通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，进行零件的加工。一般的数控机床程序编制严格按照以下步骤进行：分析零件图样、确定工艺过程、数学处理、编写加工程序、程序校验和首件试切。

第一步，分析零件图

首先要对零件图样进行分析。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。

第二步，确定工艺过程

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，正确的选择对刀点、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。

第三步，数学处理

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。

第四步，编写程序单

在完成工艺处理和数值计算工作后，可以编写零件加工程序单。编程人员根据计算出的运算轨迹坐标值和已制定的加工路线、刀具号码、刀具补偿、切削参数以及辅助动作，按照所使用数控装置规定使用的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序单。在程序段之前加上程序的顺序号，在其后加上程序段结束标志符号。编程人员要熟悉数控机床的性能、程序指令代码以及数控机床加工零件的过程，才能编写出正确的加工程序。

第五步，程序校验和首件试切

编写的程序单，必须经过校验和试切才能正式使用。校验的方法是直接把程序单中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，不能检查出由于刀具调整不当或编程计算不准而造成的工件误差的大小和加工出工件的具体情况。因此，要对零件的首件试切进行切削检查，不仅可查出程序单的错误，还可以知道加工精度是否符合要求。当发现有加工误差时，分析误差产生的原因，找出问题所在，或者修改程序单，或者采取尺寸补偿等措施，直至达到零件图纸的要求。

来源：对钩网整理

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