数控加工经验手册整理版仅供参考.docx

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数控加工经验手册整理版仅供参考

数控加工典型问答

今明科技王寅飞

由于数控加工的复杂性（如不同的机床，不同的材料，不同的刀具，不同的切削方式，不同的参数设定等等），决定了从从事数控加工（无论是加工还是编程）到到达一定水平，必须经过一段比较长的时间，此手册是本实验室的工程师在长期实际生产过程中总结出来的、有关数控加工工艺、工序、常用刀具参数的选择、加工过程中的监控等方面的一些经验总汇，可供大家参考.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

一.问：

如何对加工工序进行划分？

答：

数控加工工序的划分一般可按下列方法进行：

（1）刀具集中分序法就是按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。

在用第二把刀、第三把完成它们可以完成的其它部位。

这样可减少换刀次数,压缩空程时间，减少不必要的定位误差。

聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

（2）以加工部位分序法对于加工内容很多的零件，可按其结构特点将加工部分分成几个部分，如内形、外形、曲面或平面等。

一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位。

残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

（3）以粗、精加工分序法对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生的变形而需要进行校形，故一般来说凡要进行粗、精加工的都要将工序分开。

酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

综上所述，在划分工序时，一定要视零件的结构与工艺性，机床的功能，零件数控加工内容的多少，安装次数及本单位生产组织状况灵活掌握。

另建议采用工序集中的原则还是采用工序分散的原则，要根据实际情况来确定，但一定力求合理。

彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

二．问：

加工顺序的安排应遵循什么原则？

答：

加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位夹紧的需要来考虑，重点是工件的刚性不被破坏。

顺序一般应按下列原则进行：

謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。

（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。

（2）先进行内形内腔加工序，后进行外形加工工序。

（3）以相同定位、夹紧方式或同一把刀加工的工序最好连接进行，以减少重复定位次数，换刀次数与挪动压板次数。

厦礴恳蹒骈時盡继價骚。

（4）在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏小的工序。

三．问：

工件装夹方式的确定应注意那几方面？

答：

在确定定位基准与夹紧方案时应注意下列三点：

（1）力求设计、工艺、与编程计算的基准统一。

（2）尽量减少装夹次数，尽可能做到在一次定位后就能加工出全部待加工表面。

（3）避免采用占机人工调整方案。

（4）夹具要开畅，其定位、夹紧机构不能影响加工中的走刀（如产生碰撞），碰到此类情况时，可采用用虎钳或加底板抽螺丝的方式装夹。

茕桢广鳓鯡选块网羈泪。

四．问：

如何确定对刀点比较合理？

工件坐标系与编程坐标系有什么关系？

1．对刀点可以设在被加工零件的上，但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位，有时在第一道工序后对刀点被加工毁坏，会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找，因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相对对刀位置，这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。

这个相对对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上。

其选择原则如下：

鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。

1）找正容易。

2）编程方便。

3）对刀误差小。

4）加工时检查方便、可靠。

2.工件坐标系的原点位置是由操作者自己设定的，它在工件装夹完毕后，通过对刀确定，它反映的是工件与机床零点之间的距离位置关系。

工件坐标系一旦固定，一般不作改变。

工件坐标系与编程坐标系两者必须统一，即在加工时，工件坐标系和编程坐标系是一致的。

籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。

五．问：

如何选择走刀路线？

走刀路线是指数控加工过程中刀具相对于被加工件的运动轨迹和方向。

加工路线的合理选择是非常重要的，因为它与零件的加工精度和表面质量密却相关。

在确定走刀路线是主要考虑下列几点:

預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。

1）保证零件的加工精度要求。

2）方便数值计算，减少编程工作量。

3）寻求最短加工路线，减少空刀时间以提高加工效率。

4）尽量减少程序段数。

5）保证工件轮廓表面加工后的粗糙度的要求，最终轮廓应安排最后一走刀连续加工出来。

6）刀具的进退刀（切入与切出）路线也要认真考虑，以尽量减少在轮廓处停刀（切削力突然变化造成弹性变形）而留下刀痕，也要避免在轮廓面上垂直下刀而划伤工件。

渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。

六．问：

如何在加工过程中监控与调整？

工件在找正及程序调试完成之后，就可进入自动加工阶段。

在自动加工过程中，操作者要对切削的过程进行监控，防止出现非正常切削造成工件质量问题及其它事故。

铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。

对切削过程进行监控主要考虑以下几个方面：

1．加工过程监控粗加工主要考虑的是工件表面的多余余量的快速切除。

在机床自动加工过程中，根据设定的切削用量，刀具按预定的切削轨迹自动切削。

此时操作者应注意通过切削负荷表观察自动加工过程中的切削负荷变化情况，根据刀具的承受力状况，调整切削用量，发挥机床的最大效率。

擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。

2．切削过程中切削声音的监控在自动切削过程中，一般开始切削时，刀具切削工件的声音是稳定的、连续的、轻快的，此时机床的运动是平稳的。

随着切削过程的进行，当工件上有硬质点或刀具磨损或刀具送夹等原因后，切削过程出现不稳定，不稳定的表现是切削声音发生变化，刀具与工件之间会出现相互撞击声，机床会出现震动。

此时应及时调整切削用量及切削条件，当调整效果不明显时，应暂停机床，检查刀具及工件状况。

贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。

3．精加工过程监控精加工，主要是保证工件的加工尺寸和加工表面质量，切削速度较高，进给量较大。

此时应着重注意积屑瘤对加工表面的影响，对于型腔加工，还应注意拐角处加工过切与让刀。

对于上述问题的解决，一是要注意调整切削液的喷淋位置，让加工表面时刻处于最佳]的冷却条件；二是要注意观察工件的已加工面质量，通过调整切削用量，尽可能避免质量的变化。

如调整仍无明显效果，则应停机检察原程序编得是否合理。

坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。

特别注意的是，在暂停检查或停机检查时，要注意刀具的位置。

如刀具在切削过程中停机，突然的主轴停转，会使工件表面产生刀痕。

一般应在刀具离开切削状态时，考虑停机。

蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。

（4）刀具监控刀具的质量很大程度决定了工件的加工质量。

在自动加工切削过程中，要通过声音监控、切削时间控制、切削过程中暂停检查、工件表面分析等方法判断刀具的正常磨损状况及非正常破损状况。

要根据加工要求，对刀具及时处理，防止发生由刀具未及时处理而产生的加工质量问题。

買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。

七．问：

如何合理选择加工刀具？

切削用量有几大要素？

有几种材料的刀具？

如何确定刀具的转速，切削速度，切削宽度？

綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。

（一）1．平面铣削时应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。

一般铣削时，尽量采用二次走刀加工，第一次走刀最好用端铣刀粗铣，沿工件表面连续走刀。

每次走刀宽度推荐至为刀具直径的60%--75%。

驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。

2．立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。

3．球刀、圆刀（亦称圆鼻刀）常用于加工曲面和变斜角轮廓外形。

而球刀多用于半精加工和精加工。

镶硬质合金刀具的圆刀多用于开粗。

猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。

（二）切削用量有三大要素：

切削深度,主轴转速和进给速度.切削用量的选择总体原则是:

少切削,快进给（即切削深度小,进给速度快）

（三）.按材料分类,刀具一般分为普通硬质白钢刀（材料为高速钢）,涂层刀具（如镀钛等）,合金刀具（如钨钢,氮化硼刀具等）.锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。

附录:

一些常用刀具使用参数的参考值（以加工45#钢为例）

1．普通平底白钢刀

所用刀具为普通白刚刀时，每一刀在深度方向的切深h推荐值：

h=φ/4～φ/5,例如，一把φ16的白刚平底铣刀，它的每刀切深推荐值约为3—4mm之间。

構氽頑黉碩饨荠龈话骛。

其它参数如下：

刀具直径（mm）

转速（rpm）

进给（mm/min）

φ25

230--250

75--100

φ16

350---400

75--100

φ12

500--550

50--100

φ10

550--600

50--75

φ8

600--650

50--75

φ6

750--800

50--75

φ5

800--850

50

φ4

850--900

50

φ

1000

50

2．1．普通球刀（精加工）

φ16R8

800--900

250--300

φ12R6

1000--1100

250--300

φ10R5

1100--1200

300--350

φ8R4

1200-1300

300--350

φ6R3

1300--1500

300-350

φ5R2.5

1500-1700

150--200

φ4R2

1700--1800

150--200

φ3R1.5

1800--1900

100--150

φ2R1

2000

100

常用开粗硬质合金刀（镶刀片类）

品牌

型号

推荐切深h（mm）

推荐转速rpm

推荐进给mm/min

SECO、三菱

φ32R6

0.7—0.8

1200

800---1200

SECO、三菱

φ30R5

0.5—0.7

1250

800---1200

SECO、三菱

φ16R0.8

0.3---0.5

1800-2000

750---1200

常用精加工硬质合金刀

品牌

型号

推荐刀间距（MM）

推荐转速rpm

推荐进给mm/min

SECO、三菱

φ25R12.5

0.4---0.5

1800

750---1200

SECO、三菱

φ16R8

0.3—0.4

2000--2200

750---1200

SECO、三菱

φ12R6

0.2—0.3

2250--2300

750---1000

SECO、三菱

φ10R5

0.15-0.25

2500--2650

500---750

八、问：

加工程序单有什么作用?

在加工程序单中应包括什么内容？

答：

（一）加工程序单是数控加工工艺设计的内容之一，也是需要操作者遵守、执行的规程，是加工程序的具体说明，目的是让操作者明确程序的内容、装夹和定位方式、各个加工程序所选用的刀具既应注意的问题等。

輒峄陽檉簖疖網儂號泶。

（二）在加工程序单里，应包括：

绘图和编程文件名，工件名称，装夹草图，程序名，每个程序所使用的刀具、切削的最大深度，加工性质（如粗加工还是精加工），理论加工时间等。

尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。

下面是加工程序单的样板，供大家参考：

数控加工程序单

模具编号：

JM120

图纸编号：

JM120-A

工件名称：

JM120鼠标模型

编程人员：

XXX

编程时间：

2000.1.1

操作者：

XXX

开始时间：

2000.1.2

完工时间：

1.3

检验：

XXX

检验时间：

XXX

文件档名：

D:

\MCAM8\

MC8\JM120-

A.MC8

序号

程序名

加工方式

刀具

切削深度

理论加工进给/时间

备注

1．

SB1.NC

曲面挖槽

φ10（平）

Z=-22.7

500/32min

开粗。

2.

SB2.NC

外围铣削

φ10（平）

Z=-23

300/3min

精加工

3

SB3.NC

平行铣削

φ8R4

Z=-23

500/31min

半精加工

4.

SB4.NC

平行铣削

φ2R1

Z=-23

500/1h04min

精加工

庄夹示意图：

1.工件用虎钳装夹，摆放方向如左图；工件顶面高于钳口至少23MM.

2．X、Y分中，Z一工件顶面为

零点。

九、问：

数控编程前要做何准备？

答：

在确定加工工艺后，编程前要了解：

1、工件装夹方式；2、工件毛胚的大小----以便确定加工的范围或是否需要多次装夹；3、工件的材料----以便选择加工所使用何种刀具；4、库存的刀具有哪些----避免在加工时因无此刀具要修改程序，若一定要用到此刀具，则可以提前准备。

识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。

十、问：

在编程中安全高度的设定有什么原则？

答：

安全高度的设定原则：

一般高过岛屿的最高面。

或者将编程零点设在最高面，这样也可以最大限度避免撞刀的危险。

凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。

十一、问：

刀具路径编出来之后，为什么还要进行后处理？

答：

因为不同的机床所能认到的地址码和NC程序格式不同，所以要针对所使用的机床选择正确的后处理格式才能保证编出来的程序可以运行。

恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。

十二.问：

什么是DNC通讯？

答：

程序输送的方式可分为CNC和DNC两种，CNC是指程序通过媒体介质（如软盘，读带机，通讯线等）输送到机床的存储器存储起来，加工时从存储器里调出程序来进行加工。

由于存储器的容量受大小的限制，所以当程序大的时候可采用DNC方式进行加工，由于DNC加工时机床直接从控制电脑读取程序（也即是边送边做），所以不受存储器的容量受大小的限制。

鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。

十三、问：

如何识别NC程序？

答：

要识别NC程序，必须要数控系统的基本功能有了解，下面是地址码和一些G、M等代码的含义

地址码的含义

功能

地址

意义

程序号

顺序号

准备功能

O

N

G

程序的编号指令

顺序编号（程序段编号）

指令动作方式

坐标字

X、Y、Z

A、B、C、U、V、W

R

I、J、K

坐标轴地址

附加轴地址

圆弧半径地址

圆弧中心坐标地址

进给速度

主轴功能

刀具功能

F

S

T

进给速度指令

主轴旋转速度指令

刀具编号指令

辅助功能

M

B

辅助功能指令

工作回转（分度）指令

补偿号

暂停

程序号指定

重复次数

参数

H、D

P

P

L

P、Q、R

补偿号指令

暂停时间指令

子程序指令

子程序、固定循环、重复次数指令

固定循环、参数指令

数控系统的基本功能

1．准备功能

准备功能指令由字母“G”和其后的2位数组成。

从G00至G99可有100种。

该指令的作用，主要是指定数控机床的运动方式，为数控系统的察布运算做好准备，所以在程序段中G指令一般位于坐标字指令的前面。

G指令有非模态代码和模态代码之分。

非模态代码只在所规定的程序段中有效，模态代码一旦被执行，则一直有效，直到同一组的G代码出现或被取消为止。

不同组的G代码可以放在同一程序段中，而且与顺序无关。

不同数控系统G代码种类会有所差别，但绝大部分是相同的。

下表为FAUNC0-MC系统（目前市面最常见的系统）G指令的具体含义。

FAUNC0-MC系统G指令

G码

群

功能

G00☆

01

快速定位（快速进给）

G01☆

直线切削（切削进给）

G02

圆弧切削CW

G03

圆弧切削CCW

G04

00

暂停、正确停止

G09

正确停止

G10

资料设定

G11

资料设定取消

G15

17

极坐标指令取消

G16

极坐标指令

G17☆

02

XY平面选择

G18

ZX平面选择

G19

YZ平面选择

G20

06

英制输入

G21

米制输入

G22☆

00

内藏行程检查功能ON

G23

内藏行程检查功能OFF

G27

原点复位检查

G28

原点复位

G29

从参考原点复位

G30

从第二原点复位

G31

跳跃功能

G33

01

螺纹切削

G39

00

转角补正圆弧插补

G40☆

07

刀具半径补正取消

G41

刀具半径补正左侧

G42

刀具半径补正右侧

G43

刀具长补正+方向

G44

刀具长补正-方向

G45

00

刀具位置补正伸长

G46

刀具位置补正缩短

G47

刀具位置补正2倍伸长

G48

刀具位置补正2倍缩短

G49

08

刀具长补正取消

G50

11

缩放比例取消

G51

缩放比例

G52

14

特定坐标系设定

G53

机械坐标系选择

G54☆

工件坐标系统1选择

G55

工件坐标系统2选择

G56

工件坐标系统3选择

G57

工件坐标系统4选择

G58

工件坐标系统5选择

G59

工件坐标系统6选择

G60

00

单方向定位

G61

15

确定停止模式

G62

自动转角进给率调整模式

G63

攻牙模式

G64

切削模式

G65

12

自设程式群呼出

G66

自设程式群状态呼出

G67☆

自设程式群状态取消

G68☆

16

坐标系旋转

G69

坐标系旋转取消

G73

09

高速啄式深孔钻循环

G74

反攻牙循环

G76

精镗孔循环

G80☆

固定循环取消

G81

钻孔循环，点钻孔循环

G82

钻孔循环，反镗孔循环

G83

啄式钻孔循环

G84

攻牙循环

G85

镗孔循环

G86

反镗孔循环

G87

G88

镗孔循环

镗孔循环

G89

镗孔循环

G90☆

03

绝对指令

G91☆

增量指令

G92

00

坐标系设定

G94

05

每分钟进给

G95

未使用

G96

13

周速一定控制

G97

周速一定控制取消

G98

04

固定循环中起始点复位

G99

固定循环中R点复位

注：

1。

☆记号的G代码在电源开时是这个状态。

对G20和G21,保持电源关以前的G代码。

G00、G01、G90、G91可用参数设定选择。

2．群00的G码不是状态G码。

他们仅在所指定的单步有效。

3.如果输入的G码一览表中未列入的G码，或指令系统中无特殊功能的G码会显示警示（NO。

010）.

4.在同一单步中可指定几个G码。

同一单步中指定同一群G码一个以上时，最后指定的G码有效。

5.如果在固定循环模式中指定群01的任何G代码，固定循环会自动取消，成为G80状态。

但是01群的G码不受任何固定循环的G码的影响。

2.辅助功能

辅助功能也称M功能，它是用来指令机床辅助动作及状态的功能。

M功能代码常因机床生产厂家以及机床的结构的差异和规格的不同而有所差别。

下表为FAUNC0-MC系统M指令的具体含义。

M码功能说明

M00

程序暂停

M01

选择性停止

M02

程序结束且重置

M03

主轴正传

M04

主轴反转

M05

主轴旋转停止

M06

主轴自动换刀

M08

主轴冷却水开

M09

关闭冷却水

M19

主轴定位

M29

刚性攻牙

M30

程式结束重置且回到程序起点

M98

呼叫子程序

M99

返回主程序

3.主轴功能

主轴功能也称主轴转速功能或S功能，它是用来指令机床主轴转速的功能。

S功能用地址S及其后的数字来表示，在编程时除用S代码指令主轴转速外，还要用M代码指令主轴的旋转方向。

如：

M03S1000表示主轴以每分钟1000转的速度顺时针转动。

4.刀具功能

刀具功能也称T功能，它是用来选择刀具的功能。

T功能用地址T及后面的数字表示。

例如：

T1M06表示自动换取第一把刀。

其中“1”表示所要换取的刀号。

5.进给功能

进给功能也称为F功能，它是用来指令切削进给速度的功能。

F功能用地址F及其后的数字来表示。

F功能的单位为MM/MIN或IN/MIN。

一般用MM/MIN表示。

例如：

G01X250Y100F1000表示主轴以每分钟1000毫米的速度从原来的位置运动到坐标为（250，100）的点。

例子：

%

01234（程序名）

N01G92X0Y0Z0;（在原点设定坐标系）

N02G90G00Z250.0T11M6;（换11号刀）

N03S30M03;（主轴顺转，转速为30RPM）

N04G99G81X400.0Y-350.0Z-153.0R-97.0F120;（快速定位至X400.0Y-350.0,以F=120的进给钻孔，孔深-153，复归到Z=-97.0的位置）

N05Y-550;（快速定位至X400.0Y-550,重复上面的操作）

。

。

。

。

。

。

N25G28X0Y0M5;（原点复归，主轴停止）

N26M30;（程序结束）

%