数控编程的概念范文

导语：如何才能写好一篇数控编程的概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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数控技术在现代制造技术中的应用，最具代表性的是数控机床，所以数控机床的实训应是整个机械工程实训的重点内容之一，数控机床的实训时间占训练时间的比例应大一些。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和数控加工中心，这3种机床的数量多，具有代表性。对于一台数控机床来说，包括4方面的内容:制造、操作、编程和维修。实训的主要内容以操作、编程和加工简单的零件为主，增加学生的感性认识为主要目的。

1.1合理安排数控机床实训的时间由于机械工程实训总学时的限制，青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多，在训练时间的安排上，数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天，这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术，和普通机床的实训相比，讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2，让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2，使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之，实训的重点虽为实践，数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。

1.2合理安排数控机床实训的内容和方法在数控机床实训中，操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解，只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等，然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一，机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念，它们的作用是什么，必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的，刀具沿程序指令的刀路运动切削工件，刀路的位置必须使用坐标系描述。所以，首先讲清各种坐标系的概念，进而才能讲清对刀等关键的概念，才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成，各有侧重，通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容，重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习，学生可具备基本的编程和操作能力，为了提高学生的实训兴趣和创新意识，可以让学生自己设计一个简单的零件，自己编程，经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字，如“欢迎实习”等。

1.3手工编程和自动编程数控编程分手工编程和自动编程，形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上，应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容，通过手工编程加工简单的小零件，是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展，CAD/CAM在机械加工中的广泛应用，计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制，这部分的内容较多。所以，可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看，边演示边讲解，讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程，然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的，常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。

1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限，数控机床价格较贵，配备的数控机床的种类和数量有限，平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾，可以安排一定的时间，让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排，让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多，时间相对较少，一定要制订详细可行的实训计划，明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然，教师指导学生也会有条不紊，顺利完成实训任务。

2演示教学法的应用

2.1什么是演示教学法由于机械工程实训总学时的限制，学生不可能自己动手操作每一种机床，特别是一些比较危险、贵重和精密的设备，比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾，基于学校的实际情况，采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法，然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法，解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾，还可以给学生打下进一步学习研究的基础。

2.2以电火花线切割为例电火花线切割属于特种加工，特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中，加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同，一般不是采用机械力加工，在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始，应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床，用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时，一定感到吃惊，想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理，举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时，会发现有时有电火花放电，严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹，甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后，再讲电火花线切割的加工原理，学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法，整个过程大约45min。

3多媒体技术在机械工程实训中的应用

随着计算机技术的飞速发展，计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动，但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到，在学生实习完基本的内容后，可利用多媒体技术补充和总结，会起到良好的教学效果。

4结束语

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【关键词】图形自动编程；数控；CAD/CAM

0.引言

数控程序作为将设计转化成现实的信息载体，直接控制机床的切削动作，是数控加工的关键。在制造业中，提高编程质量和效率对降低成本，增强企业竞争能力具有积极意义。在数控车床使用过程中，合适的程序和熟练的操作是保证加工质量和充分发挥机床效率必不可少的两个重要环节，任何一个环节存在问题，都会影响机床性能的发挥和生产效率的提高。

1.机床原点；工件原点；参考点

数控加工中机床坐标系是机床的基本坐标系，机床坐标系的原点也称机床原点或零点，这个原点是机床固有的点，由生产厂家确定，不能随意改变，是其他坐标系和机床内部参考点的出发点。不同数控机床坐标系的原点位置不同。一些数控机床将机床原点设在卡盘中心处（数控车床），还有一些数控机床将机床原点设在机床直线运动的极限点附近（数控铣床）。

用机床坐标系原点计算被加工零件上各点的坐标值并进行编程是很不方便的，在编写零件的加工程序时，常常还选择一个工件坐标系（又称编程坐标系）。工件坐标系是用于确定工件几何图形上各几何要素（如点、直线、圆弧等）的位置而建立的坐标系，是编程人员在编程时使用的。工件坐标系的原点就是工件原点又称编程原点。工件原点是人为设定的，工件坐标系的位置以机床坐标系为参考点，其坐标轴的方向与机床坐标系轴的方向保持一致。

参考点也称基准点，是大多数具有增量位置测量系统的数控机床所必须具有的。它是数控机床工作区确定的一个点，与机床零点有确定的尺寸联系。参考点在各轴以硬件方式用固定的凸块或限位开关实现。机床每次通电后，都要有回参考点的操作，数控装置通过参考点确认出机床原点的位置，数控机床也就建立了机床坐标系。

2.对刀；换刀点；刀位点

对刀点就是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。因为加工程序时从这个点开始编写的，所以又称为程序起点或起刀点。数控加工过程中常常需要换刀，为了避免换刀时碰伤工件，编程时要设置一个换刀点，换刀点可以是某一个固定点，也可以是任意一点。在编程时，合理选择“对刀点”和“换刀点”的位置，则可以有效缩短刀具在对刀和换刀过程中的空行程距离，提高加工效率。

所谓刀位点，在数控加工编程时，往往是将刀具浓缩为一个点，这个点就是刀位点，它是加工程序编制中表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准，对刀时应使对刀点与刀位点重合。一般来说立铣刀、端铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点；球头铣刀的刀位点是球头的球心点；车刀、镗刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心；钻头的刀位点是钻头顶点或钻头底面中心。在编程时是用刀位点来编制刀具轨迹，实际加工的刀具轨迹是由刀具的外轮廓切削工件形成，刀具路径与实际的加工轮廓并非重合，但有一定的变化联系。

3.切入点和切出点

刀具的切入切出点应按以下原则进行。

（1）切入点选择的原则。即在进刀或切削曲面的过程中，要保证刀具不受损坏。一般来说，对粗加工而言，选择曲面内的最高角点作为曲面的切入点，因为该点的切削余量较小，进刀时不易损坏刀具；对精加工而言，选择曲面内某个曲率比较平缓的角点作为曲面的切入点，因为在该点处，刀具所受的弯矩较小，不易折断刀具。

（2）切出点选择的原则。主要应该考虑曲面能够连续完整地进行加工，或者是使曲面加工间的非切削时间尽可能地减短，并使得换刀方便。对于被加工曲面为开放型曲面，用曲面的某角点作为切出点；对于被加工曲面为封闭型曲面，只能用曲面的一个角点作为切出点。

数控铣削平面零件外轮廓时，一般采用立铣刀的侧刃铣削。为了避免在轮廓的切入点和切出点处留下刀痕，刀具切入零件时应考虑切入点和切出点处的程序处理，应沿轮廓外形的延长线切入和切出。延长线可由相切的圆弧和直线组成，这样可以保证加工处的零件轮廓切入点和切出点的处理平滑。

铣削封闭的内轮廓表面时，若内轮廓曲线允许外延，则应沿切线方向切入切出。若内轮廓曲线不允许外延，刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出，此时刀具的切入切出点应尽量选在能轮廓曲线两几何元素的交点处。当内部几何元素相切无交点时，为防止刀具在轮廓拐角处留下凹口，刀具切入切出点应远离拐角。

4.结束语

数控编程的关键是掌握机床各坐标系和编程时所涉及到各个点的具体含意及相应选择，正确区分和掌握数控机床中“点”的概念和作用是正确、安全使用数控机床的前提，本文中对数控编程中的几个关键点进行了详尽的论述，弄清楚了它们的概念和彼此之间的联系。只要我们善于分析比较，挖掘数控机床中各“点”的异同点，并在实践中加以区分，总结积累优化使用的经验，那么一定会使数控机床的“点”在使用数控技术的提高中发挥巨大的作用。

【参考文献】

[1]栗全庆.图形编程-数控加工自动编程技术的发展方向.组合机床与自动化加工技术，1996.

[2]吴竹溪.数控加工中图形自动编程系统研究.组合机床与自动化加工技术，2002.

[3]王阳，张河新.数控机床图形自动编程系统[J].机床与液压，2000，（03）.

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当前在我国的机械加工产业中，数控编程效果受编程人员的影响比较大。程序质量也参差不齐。劣质的数控编程不仅降低了生产效率，而且也无法保证零部件的加工质量。另外，很多优秀的数控程序无法延续利用，造成资源浪费的同时，提高了管理成本。本文基于以上问题，分析了数控加工工艺标准化的方法，并基于零部件特征分析了相关分类标准，以期为数控加工工艺标准化提供指导。

【关键词】数控加工 工艺 标准化

随着社会的发展和科学技术的进步，当今时代的经济竞争愈发激烈。产业技术的革命使得现代制造业也在发生着巨大的转变。为了满足市场需求，产品生产日渐多样化、个性化，生产技术也逐步向数字化、集成化方向转型。为了增强企业的核心竞争力，在激烈的竞争中谋求生存，数控加工技术成为中国制造业企业大力发展的重要方面。作为相对先进的制造工艺，数控加工技术对我国制造行业和相关领域发展起到了极大的促进作用。而数控代码的优劣决定了数控编程的质量，也决定了产品的加工质量。所以，必须尽快实现数控加工工艺的标准化，提高制造业企业的生产效率和产品质量。

1.数控加工工艺的主要内容

数控加工工艺经过了几十年的发展，理论和实践经验得到不断的完善。在其包含的主要内容方面可以概括为以下几点：

1.1通过对零件的分析研究判断其是否适合在数控机床基础上加工。确定加工工序方案。

1.2设计、分析零件的工程图纸。通过相关技术标准分析，确定零件加工内容和相关技术标准、要求。设计零件的加工方案、工序流程、加工路线等。

1.3对零部件的数控加工工艺进行初步设计。对于工序的划分、确定生产标准、选择生产材料和刀具、参数指标确认、生产方向等问题进行设计确定。

1.4生产试运行并对数控加工工序的程序、流程进行调整。相关的材料、刀具、技术指标等的适当调整。

1.5分析数控编程存在的误差，对误差进行修正和控制。

1.6编制相应的工艺文件，对机床的输入编程进行处理。

2.数控加工工艺的特点

作为制造业生产的自动化加工新技术，数控加工具有高精度、保证零件加工质量等诸多优点。而且其生产效率高的特点使得该技术更符合当前对企业生产的要求。这样一来，数控加工技术就形成了自己独有的特点。

2.1、内容要求具体、详细

对于零部件的工艺参数、技术指标、加工方案等都有事先具体、详细的规划。

2.2、要求更严密而精确

数控加工人为干预少，生产速度快。一条指令的错误就会导致大量产品不合格甚至机床自身的损坏。而且其自适应机制差，难以做出迅速调整。因此，对于数控加工设计的要求更加精细、准确。

2.3、工艺设计过程更具体

工艺设计过程中，必须对零件图形进行相关的数学处理。计算零部件在编程过程中需要的设定值。

2.4、方案与标准结合

对于加工过程中切削用量的选择时，由于无法人为调整和适应，并需将进给速度的考量与零件的形状、加工技术标准结合起来。

2.5、刀具的选取十分关键

由于目前机床缺乏对刀具的补偿机制，刀具与编程一一对应。更换刀具就要重新编程。所以必须综合材料、类型、工艺等多方面选择准确的刀具。

3.数控加工工艺标准化的方法

数控加工工艺的标准化，从概念上讲，就是利用标准化的理论和方法，规范化、一体化处理零件工艺分析、参数设定、工艺选择、刀具确定以及工序流程和加工方向等零部件生产所涉及到的工艺信息。这些也都是数控加工中必须确认的技术要素。标准化的目的就是大量、高效的生产相同或类似要求下的零件。既能防止工艺多样化带来的损失，又能够实现高效率的生产。

数控加工工艺标准化的方法主要有两类：

3.1、典型工艺法

典型工艺法由索克洛夫最先提出。通过将工艺过程标准化，对零部件按照其形状、参数、结构、工艺流程上的相似性标准分组、分类。同组同类零件采用同一种典型工艺。从技术原理上看，对于结构形状确定、批量巨大的零件，如齿轮、轴承等，典型工艺法能够很好的适应。相对与批量不大、结构不标准的零件，典型工艺法的适用范围相对较小。尤其是在面对零部件形状结构差别大、数量不多、类型复杂的生产要求中，典型工艺应用范围更加狭窄。

3.2、成组工艺法

成组工艺概念于1959年提出。通过对于工序的标准化，以零件加工工序中的相同部分或相似部分为分类标准，将工序近似的零件划分成组。以具体情况设计不同的生产工序。获得成组的加工工艺。所以，但从原理上看，成组工艺法能够有效弥补典型工艺法的不足。通过大量的运用和生产实践发现，超过90%的零件都可以利用成组加工的工艺方法进行加工。

4.数控加工工艺标准化的实现

4.1、零部件分类成组

通过对零部件的加工特征进行分析，获得分类覆盖面广、描述高效、简易的加工特征分类，以形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征等多种分类方式对零部件进行分类、重组。在保证不同特征之间存在相互联系的前提下，为后续的成组加工工艺标准设计打下基础。

4.2、设计成组零件的数控加工工艺标准

设计中，遵循加工工序最长、基准优先、先粗后精、加工路线最短、刀具调用次数最少、加工工艺参数规范化的原则对加工工艺标准进行设计。采用复合零件法和复合路线法相结合的方式，取长补短，确立严格精确的制造标准和规范，为后续编程、制造提供有力支持。

4.3、成组工艺信息存储和利用

首先，对零件加工工艺中的数控信息进行分类，对加工工序、加工策略、适用的加工刀具、数控加工的工艺参数等可重用的信息进行筛选和进一步处理。其次，在存储方式的选择上，力求完整、准确的保存可重用信息并能及时、方便的调用、组合。因此，可以选择加工工艺数据库的方式，采用例如Access数据库等技术，进行数据流的管理和运用。

总结

当前，对于数控加工工艺的应用越来越广泛。随着生产效率和生产要求的提高，数控加工工艺的标准化设计和生产也越来越重要。尽管在现实的生产工艺中还存在编程不规范、生产流程不合理等诸多问题。但通过合理的选取标准化方法和管理理念，一定能够良好的实现数控加工工艺的标准化，提高企业的竞争能力。

参考文献：

[1]刘华.数控加工工艺标准化的研究[D].广州大学，2013.

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一、数控加工技能的构成要素与关联性分析

数控加工是通过加工程序对数控机床的自动化控制，实现机床对工件的自动化加工制造。数控加工技能的构成要素可划分为加工程序的编程能力和数控机床的操作能力。加工程序的编程能力是指把自动化过程写成程序的能力，是思维能力；数控机床的操作能力是指人对机床进行控制的客观行为，是行动能力。加工程序的编程能力和数控机床的操作能力是组成数控加工技能的两个重要因素，两种能力属性截然不同，但两者关联紧密。加工程序的编程能力是基于意识形态的思维能力，与人认知理解知识的维度和深度有关；数控机床的操作能力是基于客观实际的行动能力，与人的情感、态度、责任心等状态有关。一方面，人的行为是生理机能的客观表象，意识形态对人的行为具有一定支配性；另一方面，人的行为感知是思维的信息源，对意识的形成与提高具有促进作用。在常规教学中，教师会通过理论教学培养学生的创新思维，帮助学生掌握相应知识；通过实训教学固化学生的职业行为，形成相关职业技能。常规教学模式把数控加工技能二要素分隔开实施教学，使实训课程教学局限在行为能力的单一要素上，导致教学效能得不到充分发挥。数控加工技能关联的主要要素有哪些？笔者从数控加工概念入手，对数控加工技能要素进行了细化分析。从数控加工概念来看，主要关联要素指向加工程序、数控机床、工件加工要求。从数控加工过程来看，首先关联的是对工件加工信息的认知和确定加工方案，其次关联到加工程序编写，最后关联到数控机床操作，实现工件自动化加工制造。工件加工信息的认知和加工方案是对数控加工知识的运用，前者是对制图知识的运用，后者是对工艺知识的运用。制图知识是系统性的科学知识，《机械制图》是制图知识的学科课程，应在课堂教学中预先完成学习；工艺知识大多是经验的科学总结，《机械制造工艺》是学习各种工件的工艺经验与理论。数控加工实训课程的项目化，即是把工艺知识融合到数控技能训练中，形成项目化实训课程。

二、数控加工实训课程项目化平台分析

笔者认为，通过理解理论课程的要素，我们能更好地理解数控加工实训课程要素。理论教学是传统教学活动，教材是理论教学内容的载体，教室是理论教学活动的主体环境。那么，我们如何理解数控加工实训项目课程？笔者建议，从实训项目课程内容载体和环境载体入手。数控加工实训内容包括很多方面：从内容属性分析、归类数控加工实训内容，可将内容分为操作和认知两类。从数控加工实训分析内容之间的关系，学生在操作中感知、深化对知识的理解，深入理解知识后，又促进和提高学生操作熟练水平。数据加工实训课程项目化的目标是将关联的两种内容融合到一个项目中，学生通过实训课程项目，有效形成数控加工能力。数控加工实训内容的不同属性和关联性告诉我们，实训课程项目内容载体在形式上与教材一样，但其本质不同。传统教材是知识的载体，而实训项目课程“教材”是任务的载体。而项目课程的任务可能是关于操作的表述，也可能是关于认知知识的阐述，内容间不具有系统性。这种任务的文本称为工作页，是数控加工实训课程项目化的内容平台。

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【关键词】数控仿真实验平台;实习教学;改革与探索

我国目前的制造业发展非常迅速，可以说我国在世界上是处于制造业大国的地位，对于数控技术也是逐渐教学和研究的重点，对于数控技术理论上主要就是指利用数字信息来对机床运动进行控制。其中进行的数控加工主要就是将加工数据和工艺参数输入到机床之中。之后就是机床的控制系统将信息进行操作和控制，不断向指挥机床的机电功能转换部件，也就是机床伺服机构发送脉冲信号，这是接受信号的伺服机构对脉冲信号主要就是进行转换处理，最后就是由传动机构驱动机床加工零件。

因此，数控技术中数控加工最关键的就是加工数据和工艺参数如何得到，也就是数控编程的过程。目前在各院校的实习教学中积极地引进数控仿真实验平台就是根据了数控技术的操作特点，更好的提高教学效果。

1.数控实习教学特点

在实习教学过程中，数控技术相关教学内容主要就是数控编程，目前数控编程是处于教学重点的位置，那么数控编程中数控加工产品的精度主要就是取决于加工工艺过程及加工之前的数控编程。

因此，各类院校在安排数控教学内容过程中数控编程教学的重点主要放在两方面，第一方面就是加工工艺路线对零件精度的重要作用。第二个方面就是如何更好的通过程序来实现工艺的优化，保证加工精度。基于此，数控实习教学就产生了以下特点：

1.1 数控实习教学较强的实践性

这里的实践性绝不是目前上依赖书本上的理论知识不能获得加工技巧的方式，是需要通过实践操作形成正确的工艺思维的方式，通过这种方式来获得加工技巧的。不过弊端及时数控设备价格是非常昂贵，成本太大，造成了很多的学校数控设备不足，主要就是教学经费的短缺，阻碍了学生进行实践操作的练习。

1.2 数控实习教学的知识比较抽象

这里所说的知识比较抽象主要指数控编程过程中学生对程序值的改变引起的刀具轨迹变动这些抽象思维的理解是比较费力的，是需要空间想象力的，可以说这些内容是很难描述的。其次就是数控编程的指令比较多，造成了形式过多，学生只是具有空间想象能力还不够，还需要具有着逻辑思维能力。

2.实习教学中运用数控仿真实验平台的改革现状

目前在数控实习教学中所针对的对象很大部分都是处于数控加工的初学阶段。如何帮助这部分学生让他们学会如何将适合零件加工的工艺过程转化为正确有效的数控加工程序就是目前实习教学的重点。目前这部分的学生可以说在编写加工程序方面都不会太复杂，大多数都是为数控车削加工程序或者是简单的数控铣削加工程序，一般来讲采用手动编程就可以完成。

这是积极的引进仿真实验平台就是非常有助于学生的实践操作的，数控仿真平台具备着模拟仿真数控系统，有助于学生在虚拟的环境下进行数控编程操作的练习。除此之外，实习教学过程中的学生也需要掌握一定的数控加工知识，这样是可以进一步的帮助学生深入的学习和提高数控技术的专业知识的。一般实习教学阶段的学生可能涉及复杂零件加工程序的编写，如果涉及了就需要采用自动编程的方式来完成了。所以在设计复杂的编程的学生就需要用到了数控仿真实验平台增加的能够进行三维实体建模的CAD软件等系统。这样的立体软件系统不仅是可以模拟仿真，还可以帮助学生在数控实习教学中将知识掌握的更加扎实。不过在实习教学过程中不仅要依赖于数控仿真平台也需要一定的现场实际数控机床的操作经验。这样就可更好的帮助学生理解和掌握数控知识。

3.数控仿真实验平台运用于实习教学的改革意义

积极的将数控仿真实验平台运用到实习教学中是有着重大的改革意义的，目前的数控编程教学抽象枯燥，容易出错且不易检查，实习学生还缺乏着一定的实践经验。积极地运用数控仿真实验平台是可以更好的提高教学效果的，改变枯燥无味的教学内容，形象直观的将教学内容以实物形式呈现出来。有效提高数控编程的教学效果。

而且数控实习教学过程中出现的最重要的，也是目前教师最担心的问题就是学生操作安全，如果积极地利用数控仿真实验平台也可以有效的避免了学生的安全问题，运用的过程中学生可以直观地看到自己编写的程序是否正确，有助于学生及时的发现错误，进行修改。利用模拟仿真建立正确的概念，避免实际工作中操作失误对自身和设备造成的伤害。所以积极利用数控仿真实验平台进行实习教学的辅助教学是可有效地解决实习条件与实习效果之间的矛盾的。有助于数控人才的培养。

参考文献

[1]潘毅.对基于工程应用背景下的数控教学若干问题的探讨[J].

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Abstract： In this paper， combining training requirements of the applied mechanical undergraduates and enterprise job skills， according to the actual teaching situation， teaching reform and practice on NC machining and programming technology course is demonstrated from the aspects such as teaching content， teaching method and appraisal method.

关键词： 教学改革；数控加工与编程技术；应用型本科

Key words： teaching reform；NC machining and programming technology；applied undergraduate

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）10-0285-02

0 引言

数控技术的应用已经得到我国各级政府和企业家的高度重视，数控加工技术已经成为机械加工标志性技术并逐渐得到普及，而数控人才已经成为国家紧缺人才，社会需求巨大。

目前虽然我国各类高等院校加大了培养数控专门人才的力度，但始终不能满足我国数控人才的需求，主要原因之一是教学方法、教学内容和教学模式所培养的学生不能满足企业需求，操作技能不高，实践能力不强，综合应用与创新能力不足。

陕西科技大学机械工程学院在专业建设和教学过程中，摆脱“学科本位”的课程思想，以能力培养为主线，以能力训练为轴心。充分发挥学生学习的主动性，将理论知识和实践技能渗透到一系列的项目教学和实验中。使学生牢固掌握理论知识，熟悉零件的数控加工过程，提高学生的综合能力。

1 教学内容的改革

①解构数控加工与编程技术课程的理论与实践脱节、知识模块相互独立的传统知识体系，把实践与综合应用创新能力的培养融入到相互紧密关联的数控加工工艺、数控加工与编程技术、数控加工综合实验的核心课程中；对课程的内容和实验环节进行重构，实施数控加工工艺-数控加工与编程技术-数控加工综合实验教学模块的系统化串联，即三位一体。

②精选传统内容，强化课程内容的应用型部分。注重编程技术及应用技巧等、实际案例的讲解；注重与机床实际操作、人际互动等相关知识点原理、概念、设置方法等内容的讲解与演示。

③增加CAD/CAM技术在传统编程教学中的比例，强调学生对工具软件的应用能力。增设实验上机环节，给定行业典型零件，要求完成三维建模、工艺规划、程序生成及加工仿真等环节。

④积极扩展新技术应用的内容，使学生及时了解专业前沿动态和应用“热点”，注重课程教学的实用性和前瞻性，合理更新教学内容，改变教学滞后的状况。数控装备的功能复合化、高速切削技术及刀具系统的多样化发展，带来了数控加工工艺的巨大变化，同时也对现代化数控编程技术的改进提出了更高的要求；通过播放日德等先进设备加工视频，查阅资料等，让学生了解数控领域发展的最新动态。

2 突出实验和实践教学

数控加工与编程技术是实践性很强的综合技术，没有实践体验很难获得良好的教学效果。在教学过程中，制订了金工实训数控部分实习指导书、数控加工综合实验指导书、现代加工技术综合实验指导书，以满足学生不同阶段训练需要，对学生进行规范性指导。培养学生独立分析问题、解决问题以及理论联系实际的能力。

在教学设计过程中，把实践教学内容分成三大模块：基础技能、专业技能和综合技能。

基础技能和专业技能阶段，实训工件应完全按教学思想来设计，而不形成产品，遵循由简到繁、由浅入深、循序渐进的教学原则，培养学生全面、扎实的专业基本技能；综合技能阶段，完成实际典型产品的数控综合加工。

①理论教学之后接着进行实践操作（计算机加工仿真实验），充分利用完善的实训条件，强化理论的理解与提高实操的能力，为实际操作数控机床提供了有效训练途径； 教学中，我们利用宇龙数控加工仿真软件，通过数控机床模拟仿真的操作，让学生扮演生产者的角色，在模拟仿真中进行工件的程序编写、程序调试与数控机床的操作，这样学生可以更好理解整个工件的生产过程。

②开设数控加工与现代加工技术两个综合实验，选取制造业中的典型零件，以小组为单位，实现零件的三维造型、工艺规划、程序生成、加工仿真、程序传输、机床操作与加工、零件精度检测等环节，训练学生对数控编程技术及相关工艺知识的综合应用能力。

③在传统的《机械制造技术基础》课程设计中，鼓励学生使用数控装备及工辅具等进行工艺规划，针对方案展开小组讨论和优化，提升学生的团队合作意识以及在传统制造领域应用数控加工与编程技术的能力。

3 教学方法与手段改革

①课程采用“教中学、学中做，学做结合”一体化的教学手段，通过以学生为中心、以数控加工过程为导向的授课方式，项目引领，任务驱动。

以数控铣床编程为例，将原来的内容分解为平面加工、轮廓加工、型腔及孔加工四个模块，分别讲解编程指令、编程技巧、工艺知识等相关内容；在课程实验中分别设置相应的四个模块实验，理论与实践相结合，起到了良好的效果。

②现场教学与教师示范相结合，针对课程中实践性很强的内容，如试切对刀、程序的编辑与调用、安全操作规范的步骤等，安排在工程实训中心进行，达到现场教学与教师示范相结合的教学效果。

③以学生为中心的案例教学方法，教学内容尽量选择有代表性、实用性的案例来进行分析讲评，通过案例教学，教师组织协调，让学生参与讨论，充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神，调动学生的学习兴趣。

④采用多媒体教学，改变以往的“单纯课堂”的传统教学模式。充分利用现代化教学设施和手段，采用启发式、互动式、项目驱动等新的教学模式，对于促进教学改革具有重要意义。

⑤建设网络教学资源，推进网络教学发展。在教学建设中，本院建成了《数控加工与编程技术》省级特色精品课程网站，并在学校BBS上开设数控加工论坛版块，充分利用先进的信息技术、丰富的校园网络资源，构建一种教与学的新模式，进一步提高课程的教学质量。

4 考核评价方式改革

建立能力考核为主的评价体系，改革传统的单一卷面考核和一次性终结考核方式来评定学生成绩的方法。考核由卷面考核和项目过程考核相结合，重点按项目和任务进行过程考核，着重考核学生完成工作任务的实际能力。

任课教师结合学生的日常课堂表现给出评价成绩；根据小组的产品精度检测结果及综合实验报告给出小组实验成绩，结合各小组组长提供的贡献率及答辩表现，给出每个组员的实验成绩；期终采用笔试给出理论考核成绩；上述三者分别以2：4：4的比例给出总评成绩。

5 总结

由于数控技术的飞速发展，《数控加工与编程技术》课程的教学始终处在不断摸索的过程中，我们仍将积极实践与探索，以推动教学改革，提高教学质量。

参考文献：

[1]黄瑞，丁守成，尹小霈.加强实验中心建设，提高大学生创新能力[J].实验技术与管理，2006，23（12）：128-130.

篇7

一、铣车复合加工编程现状

5轴铣车复合加工中心是5轴铣车复合技术的主要载体，要求，也制约着铣车复合加工设备实际生产应用。由于铣车具有铣削、车削和镗削等复合功能，同时配有自动换刀系统和机载测量系统。铣车复合技术是一种在传统机械设计技术和精密制造技术基础上，集成了现代先进控制技术、精密测量技术和CAD/CAM应用技术的先进机械加工工艺技术。5轴铣车复合加工中心相当于1台数控车削中心和1台5坐标加工中心，能够真正地实现一次装夹、全部完工的加工理念，因此其加工范围和功能非常强大，已经成为机械行业发展的前沿技术，其先进的加工工艺理念彻底改变了原有的加工方式。

技术的发展对数控编程技术提出了更高的

铣车复合加工技术的发展对数控编程技术提出了更高的要求，也制约着铣车复合加工设备实际生产应用。由于铣车复合加工投入实际生产的应用时间较短，在没有专业的复合解决方案的情况下，通常是利用通用的NX软件，针对车、铣、钻、镗等工艺内容，分别建立加工模型和规划编程轨迹，通过各自的后置处理生成加工程序，然后工艺人员手工安排调整加工顺序，满足复合加工机床对加工程序的要求。

针对目前铣车复合加工编程现状，本文主要通过介绍NX7.5建模编程软件的同步建模、WAVE、铣车CAM和后置处理等相关功能，简化并解决铣车复合加工编程方法，提高铣车复合加工先进工艺技术的应用水平。

二、铣车复合加工编程解决方案

在NX7.5软件的应用基础上，通过建模方法、编程操作和后置处理的研究和开发，摸索出一套铣车复合加工编程的应用方法，即在一个零件模型上建立车、铣、钻、镗等加工特征，在统一的NX编程环境下，根据加工路线编制车、铣、钻、镗等程序操作轨迹，通过统一的后置处理程序，依照顺序分别生成加工程序。

建模方法主要是通过同步建模和WAVE技术，实现快速建立或更改工序模型特征，提高多工序环境下数据重用，不考虑模型构建的顺序，更改操作是基于实时地尺寸驱动，没有数据的特征回放。编程操作主要是通过建立统一的坐标系，区分车削、铣削几何体，建立铣车加工编程模板，初始化参数，从而实现多特征加工模块的统一。后置处理主要通过集成统一的后置处理程序，实现将不同特征的编程操作处理转换成对应的数控程序，减少不同工艺方法的后置处理开发，提高技术人员的工作效率。

铣车复合加工编程方法中所涉及的建模方法、编程操作和后置处理等关键技术可以通过一张流程图表示，见图1。

三、铣车复合加工编程应用

1.机床描述

5轴铣车加工中心为德国德玛吉公司生产的5轴铣车复合加工中心，控制系统为SINUMERIK 840D SL， X、Y、Z、B 和 C5轴联动控制，具有全自动在线测量系统。该机床结构和坐标系如图2所示，结构主要由床身、回转工作台和斜摆头加工单元组成，其床身为固定部分，回转工作台可实现C轴铣削和主轴车削功能，斜摆头加工单元可实现主轴定向车削加工和5轴联动铣削功能。

2.加工模型

一般而言，机械类零件都是先经过铸造、锻造和焊接等热工艺加工方法后制造的毛坯，然后再经过冷加工工艺完成的，在冷加工的过程中零件的特征变化多为面的偏置和相关面的增加，所以毛坯和零件的特征从形状上看大致相同。这样我们可以通过同步建模技术，根据零件模型绘制毛坯模型，也可以通过毛坯模型构建零件模型。同步建模技术是一种基于特征的建模技术，支持基于历史和独立于历史两种模式。使用同步建模方法进行数据修改特别是后期数据修改，其效率远远高于传统特征建模方式。

NX7.5同步建模包括移动面、拉出面、偏置面、替换面、调整倒（圆）角的大小、调整面的大小、删除面、约束和尺寸等指令。

某工件的毛坯图如图3所示，零件图如图4所示。该零件图是通过图3的毛坯图采用NX同步建模技术变换形成的，在编程加工过程中减少模型坐标系方向不一致导致的平移旋转等变换。

零件的毛坯图依次经过同步建模中的偏置曲面、替换面和阵列面等操作，可方便快速地完成零件图的建立，具体操作过程见图5～图7。

传统上将装配模型的概念应用到加工的方法，就是主模型的方法，主模型的概念对于保护设计数据不被破坏非常有用。通过创建加工装配件，将组件加到加工装配件中，加工的数据存储在单独的文件中，避免了重复的建模，并可以实现与主模型同步。但是，在某些情况下，抽取或提升主模型的局部特征，引用到加工装配中，由于建立模型的方法和顺序各异，主模型特征的改变，加工装配中引用主模型的特征有时会造成逻辑关系上混乱，加工装配更新不过来，从而软件报警出错。现在采用Wave关联进行加工装配，具体操作过程见图8，图9为通过Wave技术建立的加工模型。

WAVE链接方法的加工装配，优点是主模型的改变，WAVE链接的加工装配也随之改变，加工所用到的辅助几何和操作中所选择的几何体，都会继承；WAVE链接的加工装配可以在主模型的基础上进行随意编辑，不用提升等操作命令，而主模型还不改变；应用WAVE链接，对于整个工艺流程来说，设计零件发生更改，毛料也随之发生改变，方便快捷。

3.编程操作

传统的数控编程技术是将铣加工与车加工分成2个文件，分别在铣、车操作模板环境下生成数控加工程序。铣车复合加工编程将铣、车数控程序编制统一在一个文件中，统一加工坐标系，通过区分车削、铣削几何体来控制零件、毛坯选择，统一安排铣、车加工顺序，实现铣、车加工操作的建立，具体操作过程见图10～图13。

4.铣车复合后置处理

与数控编程技术相对应，铣车复合加工由于工艺方法复杂、运动部件多以及涉及坐标轴多等原因，一般铣车复合机床都属于5坐标加工中心，从而对于目前的后置处理软件及技术提出了更高的要求。通过摸索NX7.5软件后置处理功能，根据不同的加工方式后置处理自动识别生成加工程序，实现铣车复合加工的铣削、车削、钻削等加工的后置处理。

铣车复合加工中心进行编制后置处理分成4步骤。

（1）创建一个新的2轴车床后置处理程序，见图14。

（2）创建一个新的一摆头一转台5轴铣削后置处理程序，见图15。

（3）创建一个新的铣车复合型的后置处理程序，见图16。

（4）车铣复合后置处理中链接步骤（1）、（2）所创建的后置处理，在车削、铣削的加工方法添加HEAD事件，这样就建立铣车复合加工的后置处理程序，见图17。

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关键字：机械数控加工技术；机械加工；影响

怎样更好的利用机械数控加工技术是当前很多企业关注的问题。目前很多的企业中存在不能完好利用数控机床技术、操刀的位置以及次数不合理、编程的技巧仍不够强等问题，所以解决这些问题的办法就变得非常重要了。但是我们需要事先说明什么数控加工技术。

一、什么是数控加工技术

数控加工技术指的是使用数字控制技术来实现更高效率、更高精度的机械加工。数控加工技术具体指的是，在对产品进行机械加工时，充分的对数字控制技术加以利用，以增强机械加工的质量。

数控加工技术改变了机械加工的概念以及工作方式。而且数控加工技术有效的融合了传统技术以及自身的特有技术，传统技术有计算机技术、机械加工技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术等等；自身的特有技术有高效率和高精度的加工技术、自动化技术等等。

由此可见，数控加工技术主要是对计算机技术加以利用来进行控制与管理，按照提前设置好的工作方式以及程序来有效的对机械设备加以控制，并让机械设备提前设置好的工作方式以及程序来对各种工件进行加工。与机械传统的加工方式相比，数控加工技术的灵活性更高，而且操作也更便捷。与此同时，因为现在的微电子技术的发展进程十分快，我们在数控加工技术中应用微电子技术，会使其加工质量、工作稳定性、工作模式、工作效率等等所具有的功能全部得到更高的提升。现在，数控技术的理念已经得到了大部分工业行业的推崇以及认可，机械加工领域也一样。在今天，随着数字控制技术、计算机技术、微电子技术、数据编程理论与技术的不断完善和成熟，数控加工技术在机械加工领域的发展将会更好，而我们也要为其做出努力。

二、对数控机床加工有影响的因素

（一）操刀的位置以及次数不合理

在使用数控车床批量生产时，尤其是进行大批量生产时，可以在保证加工生产产品质量以及加工稳定性的前提下，增强加工的效率是非常有效的一项得到更多经济效益的方法。在使用数控车削进行产品加工时，可以选择使用简便的换刀方式，这也是减少加工成本、缩短换刀辅助时间以及减低机床磨损的一项非常有效的方法和途径。对换刀点设置进行改进是达到以上目的所进行的比较有效的尝试之一。所以，在选择夹具、安排走刀路线、刀具排列的使用顺序以及位置等方面都得进行优化设计，精细分析。对换刀点设置进行改进，有利于降低运行成本，增强加工效率。

（二）不能完好的利用数控机床

我国当前的机械制造业已经应用了很长一段时间的机械数控加工技术了，而且大部分的企业所购置的机械数控加工设备，比如说数控机床等等都因为环境因素或者是人为因素在一定程度上造成了机械的折旧。并且不管操作工人怎样遵守设备相关的操作规范或者是做好设备的保养、维修工作，这种折旧都是存在的，都会在一定程度上促使设备的精密度降低，从而阻碍了机械数控加工技术正常的发挥。

所以，为了确保机械数控加工技术所生产产品的质量，定期的检修机械数控设备就变得极为重要了。只要定时或者是不定时的对设备进行检修，设备的加工精密度才可能得到保障，机械数控设备本身的工作效率才有可能提高最高，械数控加工技术本身的实用优越性才能够被充分的利用出来。

（三）编程的技巧仍不够强

机床的工作效率会受到程序效率的影响，因此对编程质量进行优化是一项非常好的数控机床提高工作效率的方法。第一，熟悉机床所的指令，对机床的功能进行充分的开发，寻找效果高的加工、编程方法。第二，积极地推广计算机编程，提高程序自身的可靠性，提高计算机的切削模拟，进而取消或者是减少数控铣床所花费的调试程序时间。第三，合理的编程，减低机床走空刀的几率。

三、促使数控机床加工效率提升的措施

（一）科学化管理数控机床

如今所使用的数控机床与常规机床是有很大差别的，因此这二者应当区别开来，而且这两者的管理经验与方法也应当分开，否则就会给数控机床带来毁灭性的损害。通过多家企业的数控机床管理经验，我们可以总结出：通常企业可使用集中式管理办法来管理数控机床，有条件的企业还可以使用一些比较先进的手段，比如说计算机集中式管理手段。计算机集中式管理方法指的是使用计算机技术采集以及整合数控机床加工生产作业的相关信息，然后再通过网络进行共享，则数控加工技术人员就可以在网络上进行会议、办公以及交流了，大大的降低了生产加工前所需的准备时间，提高了企业的生产效率，优化了物流路线。

（二）选择合适的削刀具也可以增强机械数控加工技术的效率与水平。国内外大部分的数控机床正在向着大功率化、高速化以及高刚性化的方向发展，这种趋势提高了对数控机床刀具本身的要求，需要达到承受住速度非常快的切削加工作业但是自身不能有比较大的性能损伤要求。因此，在对刀具进行选择时，可以选择硬质合金刀具替代高速钢刀具。而且经济能力比较强的企业可以与实际情况相结合选择立方氮化硼刀具、陶瓷刀片等耐磨性能比较强的刀具。只要刀具的性能得到了保证，机械数控加工技术自身的效率以及水平才可以得到更大的提高。

总结：寻求增强械数控加工技术效率以及水平的方法，不但有利于提高企业自身的生产效率，拓宽企业的发展前景，还有利于制造行业向着高效化、科技化以及高新化的方向发展，进而增强综合竞争力。所以我们一定要定期的维修和养护机械数控加工设备、提高编码的技巧、合理的选择刀具、科学化管理数控机床等等，这有这样，制造企业才能够真正的降低生产成本、增强加工效率，进而增强竞争力。

参考文献：

[1]谢国明.基于NX3的平面铣削优势编程策略及应用[J].制造技术与机床.2006（06）.

[2]武欣竹，杨继盛.传统加工与数控加工的合理衔接[J].装备制造技术.2008（09）.

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关键词：数控加工中心；FANUC系统；G54；编程；操作

一、引言

随着我国科学技术的高速发展，机械制造技术也发生了深刻的变化，以数控技术为核心的先进制造技术正在逐步取代传统的机械制造技术。要实现培养大批既有专业理论知识，又具有专业操作技能的复合型、实用型、现代型的数控技术加工人才这一目标，实践环节显得尤为重要。2002年省教育厅和湖北工业大学共同投资，购入一批数控设备，如何充分利用先进的教学设施，运用先进的实训设备，以先进的教学手段来达到目的，下面结合笔者多年来在实习教学及生产科研一线的实践经验，来谈谈加工中心编程与操作的做法和体会。

二、提出要求

第一，了解加工中心的组成、功能及特点；掌握手工编程和计算机辅助编程的基本原理；能够准确操作、使用和维护机床；能够排除加工中心的常见故障。

第二，在数控编程与加工的实际工作中掌握正确的操作方法，在操作中逐步养成良好的习惯，形成工程概念。

三、了解加工中心的组成、特点及CNC工作流程

在学习编程和操作之前必须了解加工中心的组成、该数控系统的特点及系统的优势、机床加工范围、性能指标等知识。湖北工业大学选用了FV-1000A三轴联动立式加工中心，采用FANUC0M控制系统。从操作角度而言可分为3大部分：机床操作面板部分、MDI键盘面板、CRT软件。

要完成一项工作需要哪些步骤，需要了解CNC的工作流程（见图1），这样才有利于自己对数控的理解。有了一定的理论基础，就可以在实践加工过程中少走弯路、做得更好。

四、掌握数控编程

数控加工技术水平的提高，除了与数控机床的性能和功能相关外，数控加工工艺与数控程序也起着相当重要的作用。加工程序的编制工作是数控机床使用最重要的一环，因为程序编制的优势直接影响数控机床的正确使用和数控加工特点的发挥。

拿到一张图纸应先仔细分析该零件该如何加工，不要急于编程，应选择好的工序。数控编程的内容：分析零件图纸、确定加工工艺过程；计算走刀轨迹、得出刀位数据；编写零件加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试加工。

编程分为手工编程和自动编程。由于这是一门实践性非常强的课程，在基础阶段，应以手工编程为主，选择一些较简单的零件（轮廓、挖槽、孔、面铣）进行编程加工。多交流、多探讨、反复练习、及时总结，使自己能熟练运用数控工艺方法，积累编程经验。只有这样才能步步为营，一课一得，养成耐心和严谨的作风，才能为进一步学习自动编程，如复杂曲线轮廓、三维曲面等复杂型面的自动编程加工打下坚实的基础。由于数控机床本身的价值、精度、自动化程度较高，机床加工过程是靠编制程序来自动完成的，一但失误造成事故，有可能损坏机床。只有养成良好的习惯，有了扎实的基本功，才能避免错误出现，发生事故。

五、熟练掌握加工中心的操作

操作加工中心要遵循一系列基本操作与步骤来进行。FANUC有多种数控系统，但操作方法基本相同。操作者在操作机床前，必须查阅机床操作规程及相关手册，操作时要细心，及时观察机床的运转，发现异常立即停机检查。合理操作是确保零件加工质量和防止发生事故的重要保障。由于数控系统CNC是一种软件，不能进入相应界面，实训学生就无法进行机床操作，让机床完成所要求的工作。所以先应以通俗易懂的方法让学生上手，再逐步加深讲课内容。

第一，机床操作面板和MDI面板的操作。

一是机床作业前启动与作业后关机操作规程。

二是机床操作面板各功能模式的使用―原点复归、手轮、寸动、快速移动、MDI、编辑、自动运行等。

第二，G54工件坐标系的设定：使用寻边器分中、对刀仪对刀确定工件坐标原点。

第三，刀具补偿值的确定与赋值：半径补偿与长度补偿值的设定。

第四，程序的输入，检查和修改。

第五，程序预演、调用程序，机床自动加工。

第六，零件检测及分析。

第七，注意事项。

一是进入操作界面一般先进行“三步曲”操作，即选择机床操作面板部分选择MDI键盘面板中相对应的6个功能键之一选择CRT相关软件。系统即可进入相应的工作界面。

二是G54分中对刀过程影响着工件的加工质量，选择刀位点要遵循方便数学处理和简化程序编制；在机床上容易找正，在加工中便于检查；引起的加工误差要小。零件加工较复杂、加工时间较长时，要事先预留第二基准以备用。Z轴坐标最好先以工作台对刀，数据备案后，再在工件上对刀。

三是对FANUC系统而言，输入程序段中数值时，不可省略小数点。

四是刀具补偿号与刀具补偿值一一对应。可防止出现过切、欠切和撞刀事件的发生。补偿值的测量及输入工作由一人完成，严禁多人同时操作。

五是由于FV-1000A采用了FANUC-0M系统，其内存较小，应尽量减少机台存储程序的个数、容量，提高加工中心的搜索、运行效率。

通过手动模式下各功能练习，熟悉机床的运动、辅助功能的使用、刀具系统及加工过程；通过编辑区的练习，熟悉数控系统的操作界面，程序管理工作；通过加工练习，掌握设定G54工件坐标系，设定刀具补正，按操作规程和步骤进行机床的数控加工；通过检测及分析，提出改进工艺规程的方法，优化加工程序，培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力。

六、结束语

综上所述，在学习过程中由单项到综合，逐步深入，做到由浅入深，由表及里。实践证明，在教学和生产过程中采用以上方法和步骤收到了一定效果，学生在老师的指导下完成了零件加工，提升了自己对数控技术这门课的兴趣；使自己能全面、周到地考虑零件加工全过程，正确合理地编制零件的加工程序，同时也培养认真负责的工作态度、严谨的工作作风及良好的工作习惯。

参考文献：

1、友嘉精密机械有限公司培训中心.友嘉CNC加工中心学习手册[Z].

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关键词：数控车床 撞车原因 操作分析

中图分类号：TG5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（c）-0073-01

数控车床的应用越来越广泛，已经深入到了经济发展的各个产业。随着数控车床的应用，撞车事故也是屡见不鲜，成为数控车床发展中常见的问题。数控车床造价高昂，一旦发生撞车，就会使车床的刀具发生损害，严重的话会降低车床的精度，使得机床部分受损，甚至还会让车床直接报废。有的工人还因此付出了惨重的代价。提高车床的工作效率，降低车床的撞车率，已经成为重点问题。

1 数控车床撞车原因分析

1.1 编程问题引起撞车

变成不当就会造成车床工作中的碰撞，引起撞车，主要有以下的原因。

第一，车削内孔进退刀问题。在内孔车刀加工工件的时候，使用G00指令直接移动到目标点，刀具就会发生碰撞。

第二，在加工沟槽结束实行退刀的时候，刀具需要快速退回，走斜线就会和零件台阶发生碰撞。在绝大部分的操作过程中，G00指令执行的时候，刀具走折现，就会和工件发生碰撞。

第三，退刀的时候，没有及时取消刀具补偿。在系统工作中，一般都是先执行补偿命令。在执行的过程中，要先恢复机床坐标以后才能执行其他，这样就会发生碰撞。

1.2 编程的数据不符合要求或者错误

一些数控车床使用的是小数点编程，小数点编程能够避免刀具和工件的碰撞，但是在实际中，很有可能发生操作人员粗心，将小数点编程写错，或者是写成了不符合要求的编程，就会导致撞车。

也有可能是操作人员混淆概念造成的撞车。例如：在G71、G72执行中，要求单边切深的切削深度，而很多人会把切削深度和直径编程混淆，增加了切削深度，刀具在执行过程中就会使得切深太大。这种后果很严重，打刀是最轻的，损害电动刀架会产生很严重的后果。

还有的操作人员理论不扎实，对于编程指令不熟悉，对G70、G71、G73等指令没有明确的认识。尤其是在遇到G70和G73组合使用的时候，就会产生错误，造成刀具回程过程中发生和工件的碰撞。

1.3 换刀点位置不合适

换刀点选用有严格的原则，要选在尾座和工件之间的位置，靠近工件，工作的时候不能触碰到尾座、工件和车床的任何位置。但是在实际中，经常出现换刀点距离尾座、工件或者是机床部位太近的状况，刀架很容易和机床、工件发生碰撞。

1.4 错误的回参考点方式

在实际中，操作人员忽略了操作面板的仔细观察，操作过程中，不看屏幕，操作方式开关没有选在正确的位置，而是放在了手动方式，这样就会导致会参考点的坐标顺序发生变化，率先回到了Z轴，造成了数控车床的碰撞。

1.5 操作不当造成的撞车

操作人员的操作手续也会影响数控车床的运行状况。很多撞车都是由于操作人员操作不当造成的。操作人员不正当的操作有以下几种：（1）不在起始位置启动程序。启动程序的时候要将刀架放在原位启动，在开始上班的时候，一般操作人员都会仔细检查。发生故障很有可能是在中途暂停以后的启动，这个时候操作人员没有注意检查，造成了撞车。（2）在刀架起始位置、程序中途位置启动机床。这种方法会造成穿孔带的机床中途暂停以后，没有记住移动纸带的位置；还有可能暂停以后，存储程序运转的数控机床没有按下“复位”按钮。（3）手动操作不正规，按下快速按钮撒手的时候太慢，采用手动脉冲发生器移动刀具弄错了方向，致使刀具撞上了工件。（4）由于没有注意最长的刀具，在自动运转和手动操作的时候，都很有可能发生撞车。（5）刀具补偿值出入大。修正工件尺寸的时候，需要手动输入刀具补偿值，很容易出现粗心问题，致使刀具和工件发生碰撞。

1.6 刀具、设备、毛坏等原因造成的撞车

输入刀具补偿号的时候，调错了或者是输入错了，都会导致刀具和工件撞车。若是毛坏太大，会造成很深的吃刀。设备因为年久或者缺少维护保养，也会发生刀片自动脱落、削倒突然损坏的现象。

2 数控车床防止撞车办法

坐标值直接关系到刀具的运动轨迹，必须好好校对。可以让一个人计算坐标值，另一个人校对的办法避免，也可以将坐标纸放大进行校对。如果有模拟刀具运动轨迹的能力，最好是提前进行刀具运动轨迹模拟，这样可以仔细的观察到刀具的实际轨迹。

2.2 增强操作员的专业水平

操作员必须具备较高的专业水平，掌握编程方面的基础理论知识，能够仔细认真的完成编程过程中的细小操作，能够熟练的掌握编程的要求和规则，熟记常见操作的数据，对于数控车床本身要有清楚的认识，熟悉车床的性质和规格，仔细阅读机床使用说明书，减少理论上的差错。

编程直接影响了数控机床的操作过程，因此编程一定要进行详细的校对工作。要将编程和内存程序、穿孔带、程序单校对、计算值校对都认真完成，必要时候可以让两个人实施多次校对，确保编程无误。尤其是要注意编程中的小数点校对、正负值校对，避免数字上的差错。

2.4 使用绝对位置检验器车床

绝对位置检验器车床最主要的特点是，即使刀架不在起始位置，也不会影响数控车床的启动。这种先进的数控机床已经应用到了我国车床产业中，感应同步器等设备的加入改进了原来车床的缺点，只要操作员在停止工作以后将机床放在跳步指令无效状态，就可以了。再次进行启动的时候，刀具即使不在原来的位置，也不会和工件碰撞，提高了车床的效率。

3 结语

致使数控车床发生撞车的原因很多，主要是编程和操作上的失误引起的撞车。编程人员在编程过程中严肃认真，操作人员加强数控车床的专业技能，谨慎的进行操作，能够有效的减少撞车发生的频率，提高车床加工的效率。

参考文献

[1] 薛君英.浅谈数控机床加工过程中的“撞车”问题[J].装备制造技术，2011（9）：52-53.