數控加工基本知識1、CNC的基本含義小疑問---什麽是CNC？什麽是電腦鑼？學CNC主要學什麽？CNC是英文ComputerNumbericalControl的縮寫,意思是“計算機數據控制”,簡單地說就是“數控加工”,在珠江三角洲地區,人們稱為“電腦鑼”.數控加工是當今機械制造中的先進加工技術,是壹種具有高效率、高精度與高柔性特點的自動化加工方法.它是將要加工工件的數控程序輸入給機床,機床在這些數據的控制下自動加工出符合人們意願的工件,以制造出美妙的產品,這樣就可以把藝術家的想象變為現實的商品.數控加工技術可有效解決像模具這樣復雜、精密、小批多變的加工問題,充分適應了現代化生產的需要.大力發展數控加工技術已成為我國加速發展經濟、提高自主創新能力的重要途徑.目前我國數控機床使用越來越普遍,能熟練掌握數控機床編程,是充分發揮其功能的重要途徑.社會上急需壹大批這樣的人才.因此學好這門技術大有用武之地.2、CNC機床的工作原理小疑問---數控加工機床如何工作？CNC如何加工模具？壹般來說,數控機床由機床本體、數控系統（CNC系統是數控機床的核心,是臺專用計算機）、驅動裝置及輔助裝置等部分組成.而數控系統的基本功能有輸入功能、插補功能及伺服控制等.它的工作過程是：通過輸入功能接收到數控程序後結合操作員已經在面板上設定的對刀參數、控制參數和補償參數等數據進行譯碼,並進行邏輯運算,轉化為壹系列邏輯電信號,從而發出相應的指令脈沖來控制機床的驅動裝置,使機床各軸運動,操作機床實現預期的加工功能.模具設計師根據客戶產品圖,設計出3D模具（也叫分模）後,就需要對模具圖檔進行數控編程.確定加工刀具大小、切削走刀方式後,用UG即可編出數控程序.這個數控程序是個文本文件,裏面是機床能識別的代碼.機床操作員收到程序單及數控程序後,就要按要求在數控機床工作臺上裝夾工件,在主軸上裝上刀具,按要求對刀,在機床面板中設定對刀參數,根據機床的具體情況修改個別指令後就通過網絡DNC把數控程序傳給機床.機床上的刀具在這些數控指令的控制下進行切削運動,其他冷卻系統同步工作,這樣壹條接著壹條的程序都執行完,模具就加工出來了.3、CNC加工工藝的特點小疑問---CNC數控加工工藝有何獨特之處？CNC數控加工工藝是機械加工的壹種,也遵守機械加工切削規律,與普通機床的加工工藝大體相同.由於它是把計算機控制技術應用於機械加工之中的壹種自動化加工,因而具有加工效率高、精度高等特點,加工工藝有其獨特之處,工序較為復雜,工步安排較為詳盡周密.CNC數控加工工藝包括刀具的選擇、切削參數的確定及走刀工藝路線的設計等內容.CNC數控加工工藝是數控編程的基礎及核心,只有工藝合理,才能編出高效率和高質量的數控程序.衡量數控程序好壞的標準是：最少的加工時間、最小的刀具損耗及加工出最佳效果的工件.數控加工工序是工件整體加工工藝的壹部分,甚至是壹道工序.它要與其他前後工序相互配合,才能最終滿足整體機器或模具的裝配要求,這樣才能加工出合格的零件.數控加工工序壹般分為粗加工、中粗清角加工、半精加工及精加工等工步.粗加工要盡量選用較大的刀,在機床功率或刀具能承受的範圍內盡可能用較大切削量快速地切除大量的工件材料.為了防止粗加工時的切削振動使工件松動,在開粗後應該及時校表檢查,必要時重新對刀.可以在開粗後進行基準面的精加工光刀,為以後校表檢查做好準備.對於具有復雜型腔的工件,由於開粗用了較大刀具,使得角落處殘存大量的余量,必須用比粗加工時較小的刀具進行二次開粗或清角.加工面積比較大的情況下,為了減少刀具損耗可以進行半精加工.以上各步為了防止過切都必須留足夠多的余量,最後進行精加工工序.壹般情況下,盡量在機床上檢驗,合格後才拆下,再準備下壹件加工.4、CNC刀具的選擇和選購小疑問---CNC常用刀具有哪些？如何選擇刀具？1）CNC刀具種類常用的數控銑刀具按形狀分為平底刀、圓鼻刀和球刀3種.（1）平底刀平底刀也叫平刀或端銑刀,周圍有主切削刃,底部為副切削刃.可以用於開粗及清角、精加工側平面及水平面.常用的有ED20、ED19.05（3/4英寸）、ED16、ED15.875（5/8英寸）、ED12、ED10、ED8、ED6、ED4、ED3、ED2、ED1.5、ED1、ED0.8及ED0.5等.E是EndMill的第壹個字母；D表示切削刃直徑.壹般情況下,開粗時盡量選較大直徑的刀,裝刀時盡可能短,以保證有足夠的剛度,避免彈刀.在選擇小刀時,要結合被加工區域,確定最短的刀鋒長及直身部分長,選擇本公司現有的最合適的刀.如果側面帶斜度叫斜度刀,可以精加工斜面.（2）圓鼻刀圓鼻刀也叫平底R刀,可用於開粗、平面光刀和曲面外形光刀.壹般角半徑為R0.1～R8.壹般有整體式和鑲刀粒式的刀把刀.鑲刀粒的圓鼻刀也叫“飛刀”,主要用於大面積的開粗及水平面光刀.常用的有ED30R5、ED25R5、ED16R0.8、ED12R0.8及ED12R0.4等.飛刀開粗加工盡量選大刀,加工較深區域時,裝刀長度先裝短加工較淺區域,再裝長加工較深區域,以提高效率且不過切.（3）球刀球刀也叫R刀,主要用於曲面中光刀及光刀.常用的球刀有BD16R8、BD12R6、BD10R5、BD8R4、BD6R3、BD5R2.5（常用於加工流道）、BD4R2、BD3R1.5、BD2R1、BD1.5R0.75及BD1R0.5.B是BallMill的第壹個字母.壹般情況下,要通過測量被加工圖形的內圓半徑來確定精加工所用的刀具,盡量選大刀光刀、小刀補刀加工.2）刀具材料在金屬切削加工中,刀具材料也就是切削部分,要承受很大的切削力和沖擊,並受到工件及切屑的劇烈摩擦,產生很高的切削溫度.其切削性能必須要有以下方面.（1）高的硬度：HRC62以上,至少要高於被加工材料的硬度.（2）高的耐磨性：通常情況下,材料越硬、組織中碳物越多、顆粒越細、分布越均勻,其耐磨性就越高.（3）足夠的強度與韌性.（4）高的耐熱性.（5）良好的導熱性.（6）良好的工藝性和經濟性.為了滿足以上要求,現在的數控刀具壹般由以下材料制成：（1）高速鋼.圖1-1沿ACB快速運動要註意：正因為G00並不像計算機裏顯示的那樣走直線,所以編程時移刀的安全高度要足夠高,否則實際加工中可能出現過切,而計算機卻查不出來.（3）G01為按指定速度做直線運動,也可寫成G1.如刀具從A點(3.0,6.0,0.0)走到B點(10.0,12.0,0.0),則程序為N01G90G01X10.0Y12.0Z0F500或N01G01G91X7.0Y6.0Z0F500.N01表示程序段號,可以省略,F500表示進給速度,每分鐘走500mm.（4）G02為順時針圓弧,G03為逆時針圓弧,也可寫成G2或G3.如圖1-2所示,在XY平面內為某壹個FANUC系統的控制面板.圖1-5控制面板其中,各功能鍵的作用如下.（1）位置功能鍵POS：在CRT上顯示當前位置坐標值.（2）程序功能鍵PRGRM：在編輯（EDIT）方式下,進行存儲器的編輯、顯示；在手動數據輸入（MDI）方式下,可方便用戶手工輸入數控指令；在自動方式（AOTO）下,進行程序和指令顯示.（3）刀具補償功能鍵MENU/OFSET：坐標系、補償量及變量的設定與顯示,包括G54、G55等工件坐標系、刀具補償量和R變量的設定等.（4）參數設置功能鍵OPR/ALARM：在CRT操作面板上顯示和報警顯示.（5）圖形功能鍵AUX/GRAPH：結合擴展功能軟鍵可進入動態刀路顯示、坐標顯示以及刀具路徑模擬等有關功能.5數控機床操作要領及註意事項下面介紹典型數控銑床的機床操作面板的操作要領.（1）電源接通.要檢查各電表是否正常、氣壓表是否正常、油水儀表是否正常.如無問題可按POWERON按鈕接通電源,幾秒鐘後機床自檢,CRT顯示坐標.如出現報警信息,先自己分析排除,解決不了的,立即報告上級請專業人員處理.如正常可進行接下來的操作.（2）機床回參考零點,手動或自動,以便使機床正常運轉.（3）分析數控程序單,對照編程圖形,了解整個走刀情況、對刀方式及裝夾方式；準備刀具、量具及夾具；在機床上按要求裝夾工件.（4）工件分中找正,將工件坐標系零點的機械值輸入到G54、G55等存儲器.（5）裝上刀具對刀,將長度補償值輸入到H值.（6）復制數控程序,根據現有的刀號、補償號修改程序的頭部及尾部.（7）開高壓氣吹風.（8）在DNC狀態下通過DNC網絡傳送數控程序.（9）壹開始要慢慢進刀,等待刀切入工件時,切削平穩正常時才將進給倍率開關調到正常速度.調轉速開關,使聲音洪亮,切削平穩時為止.根據要求確定合適的轉速S及進給F,使每刃切削量達到合理高效的要求.（10）如果加工鋼件,開粗時要密切關註刀粒的磨損程度,發現有問題要及時調整或更換.（11）要對自己所使用的機床精度、刀具轉動精度及加工誤差有所了解,要和編程員密切溝通,使光刀時留足夠多的余量.（12）加工完成要在機床上對照編程圖形進行測量.如不合格,要分析原因.要通過調整編程余量重新編程或調整補償數再加工,直到合格為止.合格後才拆下.清理機床,準備加工下壹件.6（雲藝帆UG編程青木老師）數控技術的發展趨勢根據國內外的有關資料得知,當今數控技術的發展方向如下：1）具有更高精度、更高速度的高速機床不斷地普及、發展和完善.2）多功能化並配有自動換刀機構的各類加工中心在多個CPU和分級中斷控制方式下可實現“前臺加工,後臺編輯”,還可實現多臺機床聯網,對多臺機床進行群控.3）采用人工智能專家診斷系統,對機床進行自我控制、自診斷、自修復,以實現無人化作業.4）CAD/CAPP/CAM集成技術的運用使編程不再依賴於編程員個人水平的高低而是直接從數據庫調用成熟的工藝參數.5）通過改進結構,機床的可靠性能大大提高.6）控制系統的小型化.但是目前只有少數發達國家和地區部分工廠可達到以上水平.在我國要全面達到上述水平,還需要科技人員經過很長時間的努力.我們的工程技術人員必須立足於各公司目前的現狀,學好數控技術,才能充分發揮設備的功效,努力提高生產效率和應用水平.小疑問---先進制造技術發展了,將來CNC編程員會失業嗎？將計算機技術運用於工程制造,這是工業界的壹次革命.現代制造除了數控加工外,還有很多先進的制造手段先後出現.2、CNC在制模中的重要性在整個制造流程中可以清楚地看到,CNC加工是關鍵環節,壹旦出現問題,延誤時間,那麽整個制模周期就會拉長,模具就不能按時試模,不能按時向客戶交付,影響很大.CNC加工占整個加工工作量的比例很大,所以CNC在制模中是非常重要的.而CNC程序的好壞直接對CNC的加工效率、加工效果及制模成本影響很大,所以各模廠的老板壹般都不惜重金聘請高水平的CNC編程工程師.9對初學者的忠告小疑問---只有初中文化程度,能學好CNC嗎？1、學好UG數控編程應具備的知識CNC編程是壹項綜合性的技能,要學好,單有熱情是不夠的,還必須事先學好壹定的基礎知識,這樣才能真正理解並能靈活運用於實際工作.要能用UG或其他軟件進行基本的3D繪圖和基本的操作.因為要使刀路優化必須要整理圖形、修改圖形,有時還要增加或減少輔助線、輔助面.機械加工及制圖的基本知識.這是幹好這壹行的基礎知識,建議大家邊工作邊學.能使用Windows操作系統及Office軟件.有初中或初中以上的幾何知識.因為本書所闡述的就是幾何圖形,要多聯系所學的幾何知識,這樣能使問題的理解簡單化.在工廠中,有不少是只具有初中畢業程度的朋友,他們經過了不懈努力,掌握了以上基礎知識就到電腦培訓班學習UG編程或自學,後來有機會就到工廠從事數控編程,通過努力,最終成為老板眼裏的“香餑餑”.2、將學到哪些內容對初學者的建議是可將知識分類學習.1）壹般性了解的內容CNC的基本工作原理.CNC加工工藝.編程的基本知識——NC程序格式及手工編程.針對機床的後處理制作.UGNX7在數控編程方面增強的功能介紹.2）壹般性理解的內容UG軟件的編程加工參數介紹.這部分內容可多次閱讀,逐步理解.3）重點掌握各種模件編程步驟銅公數控編程.前後模編程.模胚編程.行位編程.
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