标题：数控加工编程
数控编程的基本概念
1、数控加工：
2、数控编程：从分析零件的工作图开始，到加工出合格产品的全过程。
3、手工编程：编程过程全部或大部分由手工完成的编程方法称为手工编程。
4、自动编程：编程过程全部或大部分由计算机完成的编程方法称为自动编程。
数控编程的内容和步骤
1.手工编程手工编程过程的框图，如图所示：
  title1、分析零件图样
2、确定工艺过程
3、数值计算：编程误差一般为加工允许误差的1/5～1/10
4、编写零件加工程序
5、制作控制介质
6、程序校验、首件试切
1、熟悉图纸
1）投影、形状、尺寸及技术要求
2）机床选择
2、确定工艺过程
（1）确定工艺基准和夹紧的方式
（2）制定合理的工艺路线和合理安排各工步的顺序
（3）合理地选择刀具和刀柄的类型与规格
（4）合理地选择切削用量（S，F，t）
（5）拟定出工艺路线和刀具卡
在机制工艺中：先粗后精、先面后孔、先基准后其它 数控加工的特点：a 以刀具为中心； b 一次装夹，粗精加工全部完成（力、热对粗精加工的影响很大）
合理选择切削用量：
（1）粗加工：效率优先
精加工：精度优先，兼顾效率
（2） 余量
如： 粗铣----半精铣----精铣
0.6-0.8 0.2-0.4 mm
粗镗----半精镗----精镗
0.4-0.6 0.1-0.2 mm
*有关速度确定：如图所示：
  title
典型刀具卡片：如图所示：[1]
  title
3、数值计算
（1）计算基点的坐标值
（2）计算节点的坐标值
（3）辅助计算
注意事项：
1）编程的误差△P=（1/10-1/5）零件公差
ΔP=f（ Δ a， Δ b， Δ c）
Δ a：逼近的误差 Δ b：插补的误差 Δ c：圆整的误差
2）中间运算精确到0.000001
最后的结果精确到0.001
4、编写加工程序
方法选择
原则：简单零件→手工编程
复杂零件→自动编程
5、仿真与试切
目的：
加工程序在数控机床上进行模拟仿真，通过则只说明加工程序的语法、格式、结构没有问题。
试切成功：用铝坯或别的易切材料进行试切，通过精度检验才能说明加工程序没有问题。所以，试切成功是检验加工程序正确与否的依据。
手工编程优缺点：
优点:主要用于点位加工（如钻、铰孔）或几何形状简单（如平面、方形槽）零件的加工，计算量小，程序段数有限，编程直观易于实现的情况等。
缺点:对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件，刀具轨迹数据计算相当繁琐，工作量大，极易出错，且很难校对，有些甚至根本无法完成。[1]
手工编程举例：
数控钻床编程举例
图纸分析工艺处理
钻孔——攻丝，确定“对刀点O”和“换刀点C”
加工路线：对刀点O—A—B—C（换刀）—B—A—O
脉冲当量： δ=0.01mm/脉冲
切削参数(S)：钻孔880r/min，攻丝170r/min
进给速度(F)：钻孔0.125mm/r=0.125×880=110mm/min
空行程600mm/min
攻丝1.75mm/r= 1.75 × 170=297.5mm/min
如图所示：
  title
数学计算
O（0，0），A（+85，+72）
B（+195，+50），C（+293，+50）
编程：如图所示：[1]  title2.自动编程利用通用的微型计算机及专用的自动编程软件，以人机对话方式确定加工对象和加工条件自动进行运算和生成指令。
常用自动编程软件
UG
CATIA
PRO / E
CIMATRON
MasterCAM
DELCAM
CAXA制造工程师
EdgeCAM
（1）UG
Unigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件，是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件，用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。
UG软件在CAM领域处于领先的地位，产生于美国麦道飞机公司，是飞机零件数控加工首选编程工具。
优点：
1.提供可靠、精确的刀具路径
2.能直接在曲面及实体上加工
3.良好的使用者界面，客户也可自行化设计界面
4.多样的加工方式，便于设计组合高效率的刀具路径
5.完整的刀具库
6.加工参数库管理功能
7.包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割
8.大型刀具库管理
9.实体模拟切削
10.泛用型后处理器等功能
11.高速铣功能
12.CAM客户化模板
应用举例：如图册所示：UG应用图例(5张)
建模（零件图纸）
加工程序生成（工艺、数控系统）
（2）Catia
Catia是法国达索（Dassault）公司推出的产品，法制幻影系列战斗机、波音737、777的开发设计均采用Catia。
CATIA 据有强大的曲面造型功能，在所有的CAD三维软件位居前列，广泛应用于国内的航空航天企业、研究所，以逐步取代UG成为复杂型面设计的首选。
CATIA具有较强的编程能力，可满足复杂零件的数控加工要求。目前一些领域采取CATIA设计建模，UG编程加工，二者结合，搭配使用。
（3）Pro/E
Pro/E 是 美国 PTC （参数技术有限公司）开发的软件，是全世界最普及的三维 CAD/CAM （计算机辅助设计与制造）系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。
Pro/E在我国南方地区企业中被大量使用，设计建模采用PRO-E ，编程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是目前通行的做法。
（4）Cimatron
CimatronCAD/CAM系统是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM产品，是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面，优良的三维造型、工程绘图，全面的数控加工，各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。 　
CimatronCAD/CAM系统在国际上的模具制造业备受欢迎，国内模局制造行业也在广泛使用。[1]
（5）Mastercam
Mastercam是美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件，它具有方便直观的几何造型 Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。
Mastercam具有较强的曲面粗加工及的曲面精加工的功能，曲面精加工有多种选择方式，可以满足复杂零件的曲面加工要求，同时具备多轴加工功能。由于价格低廉，性能优越，成为国内民用行业数控编程软件的首选。
（6）DELCAM
FeatureCAM是美国DELCAM公司开发的基于特征的全功能CAM软件，全新的特征概念，超强的特征识别，基于工艺知识库的材料库，刀具库，图标导航的基于工艺卡片的编程模式。全模块的软件，从2~5轴铣削，到车铣复合加工，从曲面加工到线切割加工，为车间编程提供全面解决方案。 DELCAM软件后编辑功能相对来说是比较好的。
近年来国内一些制造企业正在逐步引进，以满足行业发展的需求，属新兴产品。
（7）CAXA制造工程师
CAXA制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一款全国产化的CAM产品，为国产CAM软件在国内CAM市场中占据了一席之地。 作为我国制造业信息化领域自主知识产权软件优秀代表和知名品牌，CAXA已经成为我国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。　
CAXA制造工程师是一款面向二至五轴数控铣床与加工中心、具有良好工艺性能的铣削/钻削数控加工编程软件。该软件性能优越，价格适中，在国内市场颇受欢迎。
（8）EdgeCAM
EdgeCAM是英国Pathtrace公司出品的具有智能化的专业数控编程软件，可应用于车、铣、线切割等数控机床的编程。针对当前复杂三维曲面加工特点，EdgeCAM设计出更加便捷可靠的加工方法 ，目前流行于欧美制造业。英国路径公司正在进行中国市场的开发和运作，为国内的制造业的客户提供更多的选择。
数控加工仿真软件
VERICUT是美国CGTECH公司出品的一种先进的专用数控加工仿真软件。VERICUT 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术，对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的全过程，还能显示出刀柄、夹具,甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来，其效果就如同是在屏幕上观看数控机床加工零件时的录像。
编程人员将各种编程软上生成的数控加工程序导入VERICUT中，由该软件进行校验，可检测原软件编程中产生的计算错误，降低加工中由于程序错误导致的加工事故率。目前国内许多实力较强的企业，已开始引进该软件来充实现有的数控编程系统，取得了良好的效果。3.总结随着制造业技术的飞速发展，数控编程软件的开发和使用也进入了一个高速发展的新阶段，新产品层出不穷，功能模块越来越细化，工艺人员可是在微机上轻松地设计出科学合理并富有个性化的数控加工工艺，把数控加工编程变得更加容易、便捷。[1]
图书信息
出版社: 上海交通大学出版社; 第1版 (2007年6月1日)
丛书名: 21世纪高等职业教育通用教材
平装: 198页
正文语种: 简体中文
开本: 16
ISBN: 9787313038432
条形码: 9787313038432
尺寸: 25.6 x 18.2 x 1.4 cm
重量: 299 g内容简介《数控加工编程》以FANUC系统为例，介绍了各类常用数控机床的加工程序编制方法。全书共分七章，第一章为数控编程基础知识，第二章为数控加工工艺处理，第三章为数控车床加工编程，第四章为数控铣床加工编程，第五章为加工中心的加工编程，第六章为线切割机床加工编程，第七章为自动编程系统概述。《数控加工编程》适用于高职数控、机电或机制类专业教材，也可作为从事数控加工编程的工程技术人员的参考用书。目录1 数控编程基础知识
1.1数控机床概述
1.2程序编制的内容与方法
1.3 数控机床坐标系
1.4 程序结构与格式
1.5 数控编程中的数值计算
2 数控加工工艺处理
2.1 概述
2.2 数控加工工艺处理方法
2.3 数控车床加工工艺基础
2.4 数控铣床加工工艺基础
2.5 加工中心加工工艺基础
3 数控车床加工编程
3.1 数控车床编程基础
3.2 基本编程指令
3.3 刀具补偿功能
3.4 车削固定循环指令
3.5 子程序编程
3.6 螺纹加工指令
3.7 数控车床加工编程实例
4 数控铣床编程
4.1 数控铣床编程基础
4.2 基本编程指令
4.3 刀具尺寸补偿指令
4.4 孔加工固定循环
4.5 数控铣削加工编程实例
5 加工中心的编程
5.1 加工中心的编程基础
5.2 加工中心的编程方法
6 线切割机床编程
6.1 线切割机床概述
6.2 线切割编程方法
6.3 线切割加工工艺
6.4 线切割加工编程举例
7 自动编程系统概述
7.1 自动编程系统概述
7.2 MasterCAM概述
7.3 其他常用CAD/CAM软件介绍
参考文献