NC加工编程.doc

1.NC加工编程 随着数控加工技术的普及，技术市场上对NC编程人员的需求量也呈现出 快速增长的势头。从技术特点上看，NC编程比三维造型更程式化，即它的实现 过程相对来说更模式化一些。 然而，要想成为一个优秀的NC编程人员也并非一件易事。高水平的NC程 序员应当具备以下的条件： （1）掌握一定的基础知识，包括数控机床基本结构、 NC加工基本原理、机械加 工工艺及必要的CAD基础等； （2）全面地理解和掌握 NC编程的基本过程和关键技术。 （3）熟练运用一种CAD/CAM软件； （4）有丰 富的实际加工经验。 有时， 还需要掌握一些相关学科的知识和经验 （如模具等）。 数控编程种类较多，如数控铣、车、钻等。由于其中以三坐标数控铣最为 常用，因此将予以重点介绍。在以后的文章中，如无特别说明则NC编程均指对 三坐标数控铣加工的编程。 应当指出的是，NC编程是一门经验性很强的技术，仅靠书面的学习是远 远不够的，更重要的是在实践中不断总结和提高。 本文主要介绍NC编程的一般技术要求、操作过程和技术要点。 2 NC程序的质量标准 程序的质量标准 我们认为，判别一个NC程序员水平的依据主要有以下几条： NC程序的质量； NC编程的工作效率； NC编程的可靠性和规范化程度（包括工艺规划、数据文件管理、 保存和交接的规范化程度等）。 其中，NC程序的质量是衡量NC程序员水平的关键指标，其判定标准又可归 纳为： （1）完备性：即不存在加工残留区域。 （2）误差控制：包括插补误差控制、残余高度（表面粗糙度）控制等。 （3）加工效率：即在保证加工精度的前提下加工程序的执行时间。 （4）安全性：指程序对可能出现的让刀、漏刀、撞刀及过切等不良现象的 防范措施和效果。 （5）工艺性：包括进退刀设置、刀具选择、加工工艺规划（如加工流程及 余量分配等）、切削方式（刀轨形式选择）、接刀痕迹控制以及其它 各种工艺参数（如进给速度、主轴转速、切削方向、切削深度等）的 设置等。 （6）其它：如对机床及刀具的损耗程度、程序的规范化程度等。 不管采用什么CAD/CAM软件，NC编程的基本过程及内容大同小异。可由 图1表示： C AD 造型 加工对象设置 加工工艺分析和规划 刀具设置 参数设置 加工工艺参数设置 刀轨计算 切削方式设置 仿真校验 后处理 图1 CAD造型是NC编程的前提和基础，NC编程人员也往往需要掌握一定的三 维造型技术，如在模具加工中构造分型面等。 加工工艺分析和规划包括：（1）加工工序安排，即从粗加工到精加工的 流程及加工余量分配；（2）加工分区规划，即对同一产品分区域进行加工的工 艺规划；（3）对加工方式的规划，如刀具选择、切削方式（刀轨形式）选择等。 工艺分析在原则上决定了NC程序的质量。 参数设置可视为对工艺分析和规划的具体实施，它构成了利用CAD/CAM 软件进行NC编程的主要操作内容，直接影响NC程序的生成质量。参数设置的内 容较多， 其中加工对象设置是指用户通过交互手段指定被加工的几何体或其中的 加工分区、毛坯、避让区域等。刀具设置是针对每一个加工工序设置相应的刀具 参数。加工工艺参数设置包括对进退刀位置及方式、切深（切削深度）、行间距、 加工余量、安全高度、进给速度及主轴转速等。切削方式设置用于指定刀轨的类 型及相关参数（包括切削方向）。 在完成参数设置后， 即可将设置结果提交CAD/CAM系统进行刀轨的计算。 为确保程序的安全性，必须对生成的刀轨进行仿真校验。校验的方式可采 用对刀轨轨迹进行逐行（层）观察，或进行仿真加工直接在计算机屏幕上观察加 工效果。 后处理实际上是一个文本编辑处理过程，其作用是将计算出的刀轨（刀位 运动轨迹）以规定的标准格式转化为NC代码并输出保存。 4 NC编程的技术要点 编程的技术要点 在NC编程的过程中，难度较大且对加工质量有重要影响的技术要点有： （1）残余高度的控制。由于现有的CAD/CAM软件对残余高度缺乏自动控 制手段，需要程序员根据加工对象的具体情况进行控制（见上期《曲面数控加工 编程中的残余高度控制》）。 （2）进给速度、切深、主轴转速等参数的设置与加工材料特性、机床特 性、刀具特性等诸多因素相关，对程序员的加工经验要求较高。 （3）切削方式及进退刀方式对加工效果有较大影响，且设置灵活多样， 是需要重点掌握的另一技术要点。 为保证程序的质量和可靠性，在编程工作中应注意以下几点： （1）要保持严谨细致的工作作风，对每个设置参数都应反复确认，刀轨 计算完成后必须进行仿真校验； （2）NC编程操作应规范化模式化。即根据企业的特定条件制定出NC编 程的技术规程，将各操作环节中具有共性的部分（如加工工艺、刀具等）模