cnc是什么意思（学CNC主要学什么？）

cnc是什么意思？(数控专业主要学什么？)

之一章知识准备

1.1本章的知识点和学习 ***

本章基于初学者学习UG数控编程时的常见顾虑，回答以下问题:

数控系统的基本概念。

数控程序代码的含义

数控编程技术的发展趋势

模具编程器的编程过程和塑料模具制造过程

给初学者的建议。

这一章是基础，内容多而复杂。新手刚开始学的时候不用完全理解。知道主要内容后，马上学习其他后续内容，以后还有空。再读一遍这一章，加深你的理解。

1.2数控加工的基础知识

1.2.1数控的基本含义

小问题:什么是CNC？什么是电脑锣？数控专业主要学什么？

CNC是英文Computer Numberical Control的缩写，意为“计算机数据控制”，简单来说就是“数控加工”。在珠三角地区，人们称之为“电脑宫”。

数控加工是当今机械制造业的先进加工技术，是一种高效率、高精度、高柔性的自动化加工 *** 。就是把要加工的工件的数控程序输入到机床中，机床会在这些数据的控制下自动加工出符合人的意愿的工件，从而生产出奇妙的产品，从而把艺术家的想象变成现实的商品。数控加工技术可以有效解决模具等复杂、精密、多变的加工问题，完全满足现代化生产的需要。大力发展数控加工技术已经成为我国加快经济发展、提高自主创新能力的重要途径。目前，数控机床的使用在中国越来越普遍。掌握数控机床的编程是充分发挥其功能的重要途径。社会急需大量这样的人才。所以，学好这项技术是很有用的。

本书旨在帮助读者学会使用自动编程软件UG编制数控程序。

本书用UG NX6中文版编写，介绍了NX7新版本在数控编程方面的改进功能。

通过回答学生学习UG数控编程普遍关心的问题为线索，讲解数控加工的原理、UG软件的特点以及模具室程序员的实际编程过程。通过案例分析和讲解，帮助读者把握重点，有效攻克技术难关，尽快适应工作岗位。

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1.2.2数控机床的工作原理

数控机床是如何工作的？怎么用CNC加工模具？

一般来说，数控机床由机床本体、数控系统(数控系统是数控机床的核心，是一种专用计算机)、驱动装置和辅助装置组成。数控系统的基本功能包括输入功能、插补功能和伺服控制。其工作过程是:通过输入功能接收到数控程序后，对操作者在面板上已设定的对刀参数、控制参数、补偿参数等数据进行解码，并进行逻辑运算，转换成一系列逻辑电信号，从而发出相应的指令脉冲控制机床的驱动装置，使机床各轴运动，操作机床实现预期的加工功能。

根据模具设计师客户的产品图纸，设计好3D模具(也叫分模)后，需要对模具图纸进行数控编程。确定刀具尺寸和切削进给方式后，可以用UG编制数控程序。这个NC程序是一个文本文件，其中包含机床可以识别的代码。机床操作人员收到程序清单和数控程序后，需要按要求将工件夹紧在数控机床的工作台上，将刀具安装在主轴上，按要求在机床面板中设置刀具设置参数，根据机床的具体情况修改个别指令，然后通过 *** DNC将数控程序传输到机床上。在这些数控指令的控制下，机床上的刀具运动，其他冷却系统同步工作，从而执行一个又一个程序，加工模具。

1.2.3数控加工工艺的特点

问题:小型数控加工工艺有什么独特之处？

数控加工过程是一种机器友好、资源友好的 *** 加工，也遵守加工切削规律，与普通机床大致相同。由于是将计算机控制技术应用于机械加工的自动化加工，所以具有加工效率高、精度高的特点。加工过程有其独特的特点，如复杂的工作程序和详细的工作步骤安排。

数控加工过程包括刀具的选择、切削参数的确定和切削路线的设计。数控加工工艺是数控编程的基础和核心。只有工艺合理，才能编制出高效率、高质量的数控序列。衡量数控程序质量的标准是:加工时间最短，刀具损耗最小，加工出的工件效果更好。

数控加工过程是工件整个加工过程的一部分，甚至是一道工序。它必须与其他前后工序配合，最终满足整机或模具的装配要求，才能加工出合格的零件。

一般数控加工工序分为粗加工、中粗清角、半精加工和精加工。

粗加工要选择较大的刀具，在机床功率或刀具能承受的范围内，以较大的切削量，尽可能快地切掉大量的工件材料。为了防止粗加工时工件因切削振动而松动，粗加工后要及时检查工作台，必要时要重新对刀。粗加工后可以用光刀精加工基准面，为以后的校准和检验做准备。对于复杂型腔的工件，由于使用较大的刀具进行粗加工，拐角处留有大量余量，因此需要使用比粗加工小的刀具进行二次粗加工或拐角清理。当加工面积比较大时，为了减少刀具损耗，可以进行半精加工。为了防止过切，以上步骤必须留有足够的余量，最后进行精加工工序。一般情况下，在机床上试着检验一下，合格后拆下来，再准备下一块加工。

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1.2.4数控工具的选择和购买

小型数控常用工具有哪些？如何选择刀具？

1.数控工具类型

常用的数控铣刀按形状分为三种:平底刀、圆头刀、球头刀。

(1)平底刀

平底刀，也称为平刀或端铣刀，其周围有一个主切削刃，底部有一个辅助切削刃。可用于粗加工和边角清理，精加工侧面平面和水平面。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和ED0.5等。e是End Mill的之一个字母；d代表切削刃直径。

一般情况下，粗加工时尽量选择直径较大的刀，装刀时尽量短，保证足够的刚性，避免跳刀。在选择刀具时，需要结合加工区域确定最短的刀片长度和直线长度，选择本公司现有最合适的刀具。

如果边上的坡叫坡刀，就可以精加工坡了。

(2)圆头刀

圆鼻刀又称平底R刀，可用于粗切、平面激光刀、曲面激光刀。一般角半径为R0.1~ R8。一般有整体式和镶纹式刀柄。刀口圆鼻刀也叫“飞刀”，主要用于大面积粗加工和水平光面刀。常用的有ED30R5、ED25R5、ED16R0.8、ED12R0.8和ED12R0.4等。用飞刀粗加工，尽量选择大刀。加工较深的区域时，应先缩短刀长加工较浅的区域，再加长加工较深的区域，以提高效率，不至于过切。

(3)球形刀

球刀也叫R刀，主要用于激光刀和曲面激光刀。常用的球刀有BD16R8，BD12R6，BD10R5，BD8R4，BD6R3，BD5R2.5(常用于加工转轮)，BD4R2，BD3R1.5，BD2R1，BD1.5R0.75，BD1R0.5是b球磨机的首字母。

一般情况下，需要通过测量加工图形的内圆半径来确定精加工所用的刀具，尽量选择大刀、光刀、小刀进行补刀。

2.切削工具材料

在金属切削中，刀具材料即切削部分承受着很大的切削力和冲击力，并受到工件和切屑的强烈摩擦，导致切削温度很高。其切割性能必须具备以下几个方面。

(1)高硬度:HRC62以上，至少高于被加工材料的硬度。

(2)耐磨性高:一般来说，材料越硬，组织中碳越多，颗粒越细，分布越均匀，耐磨性越高。

(3)足够的强度和韧性。

(4)高耐热性。

(5)良好的导热性。

(6)良好的工艺性和经济性。

为了满足上述要求，当今的数控工具一般由以下材料制成:

(1)高速钢，如WMoAl系列。

(2)硬质合金，如YG3等。

(3)新型硬质合金，如YG6A。

(4)涂层工具，如TiC、TiN和Al 2O3。

(5)陶瓷刀具。在高温下仍能承受高切削速度。

(6)超硬刀具材料。

3.刀具的选择

现在大部分工具都商业化了，标准化了。购买时要索要工具公司的规格图集。结合我厂的加工条件，您应该选择耐用度高的刀具，以保证更佳的经济效益。如果我厂产品变化不大，刀具种类尽量少。

1.3数控编程基础

1.3.1数控编程的作用

为什么要写数控程序？

因为数控机床是自动机床，在加工过程中，根据工件图样和加工工艺的要求，刀具和部件的动作、速度和动作顺序，主轴转速、主轴旋转方向、刀头夹紧、刀头松开和冷却等。，以指定的CNC代码形式编译成程序表，输入机床的专用计算机。然后数控系统对输入的指令进行编译、计算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制各部分按照规定的位移和顺序动作加工各种不同形状的工件。因此，编程对数控机床的效率有很大的影响。

1.3.2数控程序标准

小疑NC程序长什么样？

数控机床必须将代表各种功能的指令代码以程序的形式输入到数控装置中，由数控装置进行处理，然后发出脉冲信号控制数控机床各运动部件的运行，从而完成零件的切割。

目前数控程序的标准有两个:国际标准化组织的ISO和美国电子工业协会的EIA。中国采用ISO编码。

1.3.3加工坐标系和机械坐标系

小问题:加工坐标系和机械坐标系一样吗？

大多数立式数控加工中心或数控机床规定，如果工作台不动，操作者站在机床前面观察刀具的运动，刀具的右轴为X轴，内轴为Y轴，上轴为Z轴，都是右手笛卡尔坐标系。机床各轴在一个固定点回零，这个点就是机床的机械零点。

编程时，在工件更便于对中的位置确定的零点就是编程零点。由于开始加工，模具厂中的工件

大部分毛坯是长方体。一般情况下，零点选择在工件的对称中心，也称为“四边中心”位置，即X轴和Y轴。

零点和Z值大多设置在更高的表面。

程序代码

在许多机床系统中，目前常用的数控程序代码是g代码。以下FANUC系统指令是最常用和最重要的指令。

1.运动指令

(1) G90为绝对值编程，G91为相对值编程。

(2) G00是指刀具以机床设定的固定速度快速运动，也可以写成G0。

如果刀具从A(3.0，6.0，0.0)移动到B(10.0，12.0，0.0)，程序为N01 G90 G00 X10.0 Y12.0 Z0或N01G91G00X7.0Y6.0Z0

需要指出的是，这个程序不能用于切削，只能用于快速退刀，而且不是按F值走直线AB，而是走折线ACB，如图1-1所示。

图1-1 ACB沿线的快速运动

注意:由于G00并不像电脑中显示的那样走直线，所以编程时的换刀安全高度要足够高，否则实际加工中可能会出现过切，但电脑检测不出来。

(3) G01是以规定速度做直线运动，也可以写成G1。

如果刀具从A点(3.0，6.0，0.0)到B点(10.0，12.0，0.0)，程序为N01 G90 G01 X10.0 Y12.0 Z0 F500或N01 G01 G91 X7.0 Y6.0 Z0 F500。N01表示程序段号，可以省略，F500表示进给速度，每分钟500mm。

(4) G02是顺时针圆弧，G03是逆时针圆弧，也可以写成G2或G3。

如图1-2所示，在XY平面上，如果刀具沿圆弧从A点(3.0，6.0，0.0)顺时针移动到B点(10.0，12.0，0.0)，半径为6.0，圆心为C2(8.999，6.084，0)，则程序为G90G02x10.0Y10

图1-2圆周运动

如果刀具沿圆弧逆时针从B点(10.0，12.0，0.0)到A点(3.0，6.0，0.0)，半径为6.0，

如果圆心是C2(8.999，6.084，0)，则程序为G90 G03 X3.0 Y6.0 R6.0或G90 G03 X3.0 Y6.0 I-1.001 J-5.916。r代表圆弧半径，I，J，K是圆心相对于起点的相对坐标。

这些都是模态指令。如果已经指定了前一个程序段，则该程序段可以省略。

知识拓展:有些机床的R指令可能是无模式的，所以不能轻易省略NC程序。我j，

如果k是圆心的绝对坐标值，上面的NC程序就不能正常运行。接触新机床要注意这些问题。

2.坐标系设置

一般有六个G54~ G59，但有些新机床可以扩展到G540~G599。

3.补偿说明

G41是左补偿，G42是右补偿。沿刀具前进方向看，刀具在加工路径的左侧，称为左补偿。

否则就是对的补偿。G40是补偿的取消。G43是刀具长度补偿，G49是长度补偿取消。

4.辅助功能

M0是程序暂停，或者可以写成m0。

M0是操作暂停，或者可以写成M1。

M0是程序停止，或者可以写成M2。

M0是指刀具向前旋转，也可以写成M3。

M0指的是刀架，或M5。

M0指的是工具变化，也可以写成M6。在加工中心中，刀具应根据在刀架中的排列位置来确定。

之一章知识的准备7

刀号例如T5 M06表示先选择T5刀，然后用机械手把刀装在刀轴上。

M08是开式冷却油，也可以写成M8。

M09为冷却油，也可写成M9。

M30是程序的结尾，磁带倒带或程序返回到开头。注意:有些机床在同一个句子中只需要一个语句。

m指令，最后一个生效。为了安全起见，要添加的M指令可以分成不同的NC语句。

其他不常用的代码就不介绍了。如果你想在以后的工作中使用它们，请参考机床手册。

程序示例

任务:将模具加工成图1-3所示的形状。

ED8平底刀的刀具轨迹为:1→ 2→ 3→ 4，11。首先，用数学 *** 计算每个节点的坐标。

和圆弧半径，然后根据g代码规则，编制各直线或圆弧段的数控程序，如图1-4所示。

图1-3待加工图图1-4加工路线图

编译后的程序是刀具中心轨迹，如下(斜体是对NC程序语句的解释):

%(程序开始符号)

O001(程序编号。如果采用DNC传输，可以省略)

N010G40G17G90G49G80 (N0010程序段号，G40取消补偿，G17选择XY平面，G90绝对值编程，G49取消长度补偿，G80取消钻孔循环)

N0020 G91 G28 Z0.0(机床返回参考点，G91相对值编程，G28返回机械零点方便换刀)

:0030 T01 M06(更换刀具，并自动将1号刀具安装在主轴上。该功能仅对加工中心有用。对于普通数控铣床，本段和上一段由操作者删除)

n 0040g 0 g54x 19.343y 48.2200m 03(G0刀具以G54为零点快速移动到1 (19.3431，48.0)，M03主轴正转，转速为S2200/ min)

N0050 G43 Z10。H01 (G43长度补偿，H01长度补偿值，同时快速下降到Z10。位置，省略XY表示不在XY方向移动。如果之一次加工需要G01 F2000，操作者将通过比率调节开关，按可控进给速度F2000的百分比降低刀具)

N0060 Z3。

0070g1z0.0F1250.m08(打开m08中的冷却油，按进给F1250进给)

N0080g3x25.y44.i5.657j2 .(逆时针取圆弧进给至2)

G1 X38号公路0090号。(将直线切割成3)

8工厂数控编程技术实例实训(UG NX6版)

0100G2X54。Y28。I0.0J-16。(将圆弧切割为4)

G1 Y12街110号。(将直线切割成5)

N012优优资源网0 G2 X38。Y-4。16号州际公路。J0.0(将圆弧切割为6)

G1 X12街130号。(将直线切割成7)

0140g2x-4.y12.i0.0j16 .优优资源网(切割时圆弧到8)

G1 Y28街0150号。(将直线切割成9)

0160g2x12.y44.i16.j0.0(切割时弧度为10°)

0170g1x25。(将直线切割成2)

0180g3 x30.657y48.i0.0j6 .(切至11)

G1 Z3街190号。(慢慢将切刀升至Z3.0，省略XY表示它不会在XY方向移动)

N0200 G0 Z10。(快速将刀举至Z10.0)

0210m02(程序结束)

%(程序结束符号)

手工编程时，根据图纸计算每个原始图形的端点坐标，根据图纸轮廓编程。在程序中添加G41(左补偿)或G42(右补偿)指令，在加工过程中，在机床控制面板的补偿值中输入作为最终补偿值参数的刀具半径。可以用解析几何的 *** 计算出各节点和圆弧的参数，也可以在AutoCAD或其他软件中调出电子工程图，直接测出点坐标、圆弧半径或中心坐标数据。

2D平面编程多采用手工编程，但对于3D数控程序，尤其是自由曲面，需要借用高级算法编程语言，如Fortran、C等，计算等距曲面数模刀具的中心点，然后安排切削的路径，最后输出NC程序。这些就相当于开发一个UG之类的数控编程软件，繁琐复杂。

随着技术的发展，现在的数控程序员只需要理解数控代码的含义，就可以利用UG等软件的数控编程功能来完成数控编程工作，不需要过多考虑软件的计算原理和过程。

编程软件介绍

如何用小问题编译一个复杂的程序？编程软件有哪些？哪个好用？

随着技术的发展，三维数控编程很少使用手工编程，而是使用商用CAD/CAM软件。CAD/CAM是计算机辅助编程系统的核心。其主要功能包括数据输入/输出、加工路径计算与编辑、工艺参数设置、加工仿真、数控程序后置处理和数据管理。

目前有Mastercam、UG、Cimatron、PowerMILL、CAXA等，在国内深受用户欢迎，具有强大的数控编程功能。每种软件的数控编程原理、图形处理 *** 和加工 *** 相似，但各有特点。因为每一种软件都不是完美的，用户不仅要学习它们的长处，还要深刻了解它们的短处，这样才能运用自如。

Mastercam是美国CNC软件公司开发的基于PC的CAD/CAM软件。最新版本是Mastercam X4，其优点如下: