一、基礎知識點
- 1、從零件圖開始，到獲得數控機床所需控制介質的全過程稱為程序編制，程序編制的方法有手工編程和自動編程。
- 2、數控機床實現插補運算較為成熟並得到廣泛應用的是直線插補和圓弧插補。
- 3、自動編程根據編程信息的輸入與計算機對信息的處理方式不同，分為數控語言編程（APT語言）、交互式圖形編程。
- 4、數控機床由程序載體、輸入裝置、數控裝置、伺服系統、檢測裝置、機床本體等部分組成。
- 5、數控機床按控制運動軌跡可分為點位控制、點位直線控制和輪廓控制等幾種。按控制方式又可分為開環控制、閉環控制和半閉環控制等。
- 6、刀具主要幾何角度包括前角、后角、刃傾角、主偏角和副偏角。
- 7、刀具選擇的基本原則：安裝調整方便、剛性好、耐用度和精度高；在滿足加工要求的前提下，儘量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。
- 8、刀具選擇應考慮的主要因素有：被加工工件的材料、性能，加工工藝類別，加工工件信息，刀具能承受的切削用量和輔助因數。
- 9、銑削過程中所選用的切削用量稱為銑削用量，銑削用量包括銑削寬度、銑削深度、銑削速度、進給量。
- 10、銑刀的分類方法很多，若按銑刀的結構分類，可分為整體銑刀、鑲齒銑刀和機械夾固式銑刀。
- 11、加工中心是一種帶刀庫、自動換刀裝置的數控機床。
- 12、FMC由加工中心和自動交換工件裝置所組成。
- 13、切削加工時，工件材料抵抗刀具切削所產生的阻力稱為切削力。
- 14、工件材料的強度和硬度較低時，前角可以選得大些；強度和硬度較高時，前角選得小些。
- 15、常用的刀具材料主要有高速鋼、硬質合金鋼、陶瓷、立方碳化硼、金剛石等。
- 16、影響刀具壽命的主要因素有；工件材料、刀具材料、刀具的幾何參數、切削用量。
- 17、斜楔、螺旋、凸輪等機械夾緊機構的夾緊原理是利用機械摩擦的自鎖來夾緊工件。
- 18、一般機床夾具主要由定位元件、夾緊元件、對刀元件、夾具體等四個部分組成。根據需要夾具還可以含有其它組成部分，如分度裝置、傳動裝置等。
- 19、切削運動就是在切削過程中刀具與工件的相對運動，這種運動有重疊的軌跡。切削運動一般是金屬切削機床通過兩種以上運動單元組合而成，其一是產生切削力的運動稱為主運動，剩下的運動單元保證切削工作連續進行而稱為進給運動。
- 20、切削用量三要素是指切削速度、進給量、背吃刀量。
- 21、對刀點既是程序的起點，也是程序的終點。為了提高零件的加工精度，對刀點應儘量選在零件的設計基準或工藝基準上。
- 22、在數控加工中，刀具刀位點相對於工件運動的軌跡稱為加工路線。
- 23、在輪廓控制中，為了保證一定的精度和編程方便，通常需要有刀具長度和半徑補償功能。
- 24、在銑削零件的內外輪廓表面時，為防止在刀具切入、切出時產生刀痕，應沿輪廓切向方向切入、切出，而不應法向方向切入、切出。
- 25、粗加工時，應選擇大的背吃刀量、進給量，合理的切削速度。
- 26、精加工時，應選擇較小背吃刀量、進給量，較大的切削速度。
- 27、在實際的生產中，可採用以下措施防止、抑制積屑瘤的生成。 控制切削速度、降低進給量、增大刀具前角、使用切削液、減小前刀面的粗糙度、降低工件材料的塑性。
- 28、用壓板夾緊工件時，螺栓應儘量靠近工件；壓板的數目一般不少於兩塊。
- 29、切削用量中對切削溫度影響最大的是切削速度，其次是進給量，而切削深度影響最小。
- 30、為了降低切削溫度，目前採用的主要方法是切削時衝注切削液。切削液的作用包括冷卻作用、潤滑作用、、防鏽作用和清洗作用。
- 31、切削液的種類很多，一般有：乳化液、切削油、壓縮空氣。粗加工與精加工追求重點不一樣，故切削液的選擇重點也不同。簡言之：粗加工一般以乳化液為主要切削液，主要起冷卻作用。而精加工以切削油為重點對象，目的是追求良好的潤滑效果。
- 32、在切削塑性金屬材料時，常有一些從切屑和工件上帶來的金屬“冷焊”在前刀面上，靠近切削刃處形成一個硬度很高的楔塊，該楔塊即積屑瘤。
- 33、在切削過程中，工件上形成三個表面：①待加工表面；②加工表面；③已加工表面。
- 34、數控機床中的標準座標系採用笛卡兒直角座標系，並規定增大刀具與工件之間距離的方向為座標正方向。
- 35、數控機床座標系三座標軸X、Y、Z及其正方向用右手定則判定，X、Y、Z各軸的迴轉運動及其正方向+A、+B、+C分別用右手螺旋法則判斷。
- 36、每個脈衝信號使機床運動部件沿座標軸產生一個最小位移叫脈衝當量。
- 37、與機床主軸重合或平行的刀具運動座標軸為Z軸，遠離工件的刀具運動方向為Z軸正方向。
- 38、X座標軸一般是水平的，與工件安裝面平行，且垂直Z座標軸。
- 39、粗銑平面時，因加工表面質量不均，選擇銑刀時直徑要小一些。精銑時，銑刀直徑要大，最好能包容加工面寬度。
- 40、在數控銑床上加工整圓時，為避免工件表面產生刀痕，刀具從起始點沿圓弧表面的切線方向進入，進行圓弧銑削加工；整圓加工完畢退刀時，順著圓弧表面的切線方向退出。
- 41、數控機床使用的刀具必須有較高的強度和耐用度。
- 42、銑削平面輪廓曲線工件時，銑刀半徑應小於工件輪廓的最小凹圓半徑。
- 43、走刀路線是指加工過程中，刀具刀位點相對於工件的運動軌跡和方向。
- 44、機床參考點通常設置在機床各軸靠近正向極限的位置。
- 45、機床接通電源後的回零操作是使刀具或工作臺退離到機床參考點。
- 46、編程時可將重複出現的程序編程子程序，使用時可以由主程序多次重複調用。
- 47、一個完整的數控加工程序由程序名、程序體和程序結束三部分組成
- 48、使用返回參考點指令G28時，應取消刀補，否則機床無法返回參考點。
- 49、在返回動作中，用G98指定刀具返回初始平面；用G99指定刀具返回R點平面。
- 50、加工中心孔加工刀具 有鑽孔刀具、擴孔刀具、鏜孔刀具、鉸孔刀具等。
二、程序指令
1、FANUC車床指令
G代碼
M代碼
2、銑床和加工中心指令
數控指令包括準備功能指令G功能、輔助功能指令M功能、刀具功能指令T功能、主軸功能指令S功能、進給功能指令F功能。常用指令有：
G00 定位 G00 IP…
G01 直線插補 G01 IP…F…
G02 圓弧插補CW順時針
G03 圓弧插補CCW反時針
G04 暫停
G15 極座標指令取消
G16 極座標指令
G17 選擇XY平面
G18 選擇ZX平面
G19 選擇YZ平面
G20 英寸輸入
G21 毫米輸入
G27 返回參考點檢測 G27 IP…
G28 返回參考點 G28 IP…
G29 從參考點返回 G29 IP…
G30 返回第2、3、4、參考點 G30 IP…
G40 07 取消刀尖R補償 G40 XU--Z(W)--I-- K--
G41 刀尖R補償左
G42 刀尖R補償右
G43 正向刀具長度補償 G43 Z… H…
G44 負向刀具長度補償 G44 Z.. .H…
G49 刀具長度補償取消
G50 比例縮放取消
G51 比例縮放有效 G51 X.. Y.. Z…P..
G52 局部座標系設定 G52 IP…
G53 選擇機床座標系 G53 IP…
G54 選擇工件座標系1
G55 選擇工件座標系2
G56 選擇工件座標系3
G57 選擇工件座標系4
G58 選擇工件座標系5
G59 選擇工件座標系6
G68 座標旋轉/三維座標轉換 G68 X…Y…R…
G69 座標旋轉取消/三維座標轉換取消
G73 排屑鑽孔循環 G73 X… Y… Z…R… Q… F… K…
G74 左旋攻絲循環 G74 X… Y… Z…R… P… F… K…
G76 精鏜循環 G76 X… Y… Z…R… Q…P… F… K…
G80 固定循環取消/外部操作功能取消
G81 鑽孔循環、鍃鏜循環或外部操作功能 G81 X… Y… Z… R… F… K…
G82 鑽孔循環或反鏜循環 G82 X… Y… Z… R…P… F… K…
G83 排屑鑽孔循環 G83 X… Y… Z… R…Q… F… K…
G84 攻絲循環 G84 X… Y… Z… R…P…Q… F… K…
G85 鏜孔循環 G85 X… Y… Z… R… F… K…
G86 鏜孔循環 G86 X… Y… Z… R… F… K…
G87 反鏜循環 G87 X… Y… Z… R…Q… P….F… K…
G88 鏜孔循環 G88 X… Y… Z… R…P….F… K…
G89 鏜孔循環 G89 X… Y… Z… R…P….F… K…
G90 絕對值編程 G90 IP…
G91 增量值編程 G91 IP…
G92 設定工件座標系或最大主軸速度鉗制 G92 IP…
G94 每分進給 G94 F…
G95 每轉進給 G95 F…
G96 恆表面速度控制 G96 S…
G97 恆表面速度控制取消 G97 S…
G98 固定循環返回到初始點
G99 固定循環返回到R點M00 程序停止
M02 程序結束
M03 主軸順時針旋轉
M04 主軸逆時針旋轉
M05 主軸停止
M08 冷卻液打開
M09 冷卻液關閉
M30 程序結束並返回
M98 調用子程序 例如 ：M98P0032007；調用O2007子程序3次
M99 子程序結束
三、編程舉例
1、車床
實驗題1：
毛坯：60*200
T0101：外圓車刀，Tool 2，刀片：三角形
N10 T0101 G99 S600 M03；換1號刀，加刀補，每轉進給速度，主軸正轉，轉速600r/min
N20 G00 X80 Z100；車刀快速移動至X80，Z100
N30 Z4； 車刀移動至Z4處
N40 G73 U10 W2 R4；粗車循環，X向切除的總餘量10mm半徑值，Z方向切除的總餘量為2mm,粗車循環的次數為4
N50 G73 P60 Q150 U2 W0.2 F1；加工輪廓從60行開始，150行結束，X加工餘量2，Z加工餘量0.2，進給率1mm/轉
N60 G00 X0；開始車輪廓，快速至X0
N70 G01 Z0；直線插補到Z0
N80 G03 X40 Z-20 R20；逆時針圓弧插補
N90 G01 X50；直線插補
N100 W-20；直線插補
N110 G02 U0 W-25 R20；順時針圓弧插補
N120 G01 W-10；直線插補
N130 G03 U0 W-24 R20；逆時針圓弧插補
N140 G01 W-10；直線插補
N150 X65；直線插補,輪廓結束
N160 G70 P60 Q150 F1；精車循環
N170 G00 Z100；快速移動至Z100
N180 M30；程序結束並返回程序起點
實驗題2：
毛坯：100*200
T0101：外圓車刀，Tool 1 刀片：三角形
T0202：割刀，刀片寬度3，Tool 6
T0303：螺紋刀，Tool 3
N10 T0101 G99 S1000 M03 換1號刀，加刀補，每轉進給速度，主軸正轉，轉速1000r/min
N20 G00 X102.0 Z100.0 快速移動
N30 Z2.0快速移動Z2,循環起點
N40 G71 U2.0 R1.0粗加工循環，X每次切深2，退刀量1
N50 G71 P60 Q130 U1.0 W0.5 F0.1 加工輪廓從60行開始，130行結束，X加工餘量1mm，Z加工餘量0.5mm，進給率0.1mm/轉
N60 G00 X0 精加工輪廓開始
N70 G01 Z0
N80 X30.0 C1.5
N90 Z-36.0
N100 G02 X58.0 W-30.0 R45.0
N110 G01 X80.0 R5.0
N120 W-20.0
N130 X102.0輪廓結束
N140 G70 P60 Q130 F0.1 精加工循環
N150 G00 X102.0 Z100.0
N160 T0202
N170 G00X31.0 Z-36.0車削退刀槽
N180 G01 U-4.0 F0.1
N190 U4.0
N200 G00 X102.0 Z100.0
N210 T0303 換刀
N220 G00 X34.0 Z6.01移至車螺紋的起點處
N230 G92 X29.2 Z-35.0 F3.0 車螺紋深至X29.2，導程為3mm
N240 X28.6車螺紋深至X28.6
N250 X28.2車螺紋深至X28.2
N260 X28.04車螺紋深至X28.04
N270 G00 X34.0 Z7.52 移至第二次螺旋線的起點處
N280 G92 X29.2 Z-35.0 F3.0車螺紋深至X29.0，進給率取導程3
N290 X28.6
N300 X28.2
N310 X28.04
N320 G00 X102.0 Z100.0
N330 M30
實驗題3：
毛坯：68*200 T0101：外圓車刀，Tool 1
T0202：割刀，寬度10，Tool 6
T0303：螺紋刀，Tool 3
N10T0101G99M03；
N20G00X70Z100；
N30X0Z0；車削外圓
N40G01X68C4F0.1；車C4倒角
N50Z-60；
N60G00X70；外圓結束
N70Z100；
N80T0202；換二號刀
N90G00X70Z-60；車削退刀槽
N100G01X60F0.1；
N110X70；
N120G00X70Z100；
N130T0303；換三號刀
N140G00X70Z10；循環起點
N150G76P030560Q100R0.1；複合螺紋切削循環，精加工次數3，螺紋Z向退尾長度為5，刀尖角度60，最小切深0.1，精加工餘量為0.1
N160G76X60.56Z-55P3720Q1800F6；X60.56Z-55螺紋根部終點的座標值，螺紋牙型高度為3.72mm，第一次切削深度為1.8mm，螺紋導程為6mm
N170G00X70Z100；
N180M30；
四、銑床編程
1、根據零件圖，確定加工路線，選擇合適刀具，進行基點計算，編寫數控程序。
提示：
(1)刀具選擇：φ20高速鋼立銑刀、φ10高速鋼立銑刀、φ12高速鋼麻花鑽。
(2)編寫凹槽加工的子程序，然後旋轉座標系兩次調用。G68/G69
(3)孔加工採用極座標編程。G16/G15
2、其毛坯為四周已加工的鋁錠,凸臺外輪廓已粗銑,鑽孔已完成。試編寫凸臺外輪廓精銑和鉸孔的加工程序。
刀具：
① Ø16立銑刀 主軸:600r/min 進給速度:100mm/min
② 鉸孔Ø8mm鉸刀 主軸:200r/min 進給速度:24mm/min
刀具半徑補償:D01 長度補償H01
