数控编程入门培训范文

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篇1

在制定教学计划之前，要对学生的现有知识基础及理解接受水平有正确的认识。众所周知，中职生的理论学习能力相对薄弱，学习习惯、理解能力及注意力差，所以对于理论基础的讲解，应力求浅显易懂，用通俗的语言，生动的事例来说明问题。

在入门课上，首先和学生讨论为什么选择数控专业，介绍数控专业美好的就业前景，吸引学生的学习注意力。接着讲解什么是数控技术，笔者先和他们一起回顾了普通车床的加工过程，之后引入数控技术――就是用计算机的控制技术和普通车床的结合，完成进刀和走刀的自动运行。结合学生感兴趣的机器人――也是通过数控技术完成各种动作，通过这个例子学生很容易对数控技术有个清楚的认识。

接下来引入机床的坐标系，讲解数控机床如何控制刀具精确运动，完成加工的。学生都知道，在报道汶川大地震时，精确到经纬度的点，还有精确制导导弹袭击我驻南斯拉夫大使馆，准确击中目标，都是通过地球的坐标系――经纬度。同样道理，让数控机床上的刀具准确完成加工轨迹，也是通过建立坐标系精确找点，引出机床坐标系，学生就非常容易理解了。

下个问题是怎么建立坐标系，建立机床本体和控制系统的联系，即对刀。笔者发现有很多同学甚至学完数控都不清楚为什么要对刀,不了解对刀的重要性。为此，笔者让学生尝试不对刀就运行程序，会产生什么后果。结果很明显，学生就有深刻的认识，以后就不会忘记对刀。通过这种简单的小尝试，比单纯讲解效果好得多。学生入门以后再讲解有关的知识就顺利得多。

二、知识与技能并重

对数控专业学生的培养目标和今后发展所需的知识及技能水平要有清醒的认识。现阶段的培养目标是培养具有吃苦耐劳的职业素质，能够掌握本专业必需的文化基础知识和必备的专业理论知识，能够熟练掌握操作技能，在生产一线从事数控设备的操作、编程、维护等方面工作的中等技术应用人才。通过对部分已就业学生的调查，发现很多学生在就业很短的时间内就跳槽，久而久之脱离了本专业，找不到理想的工作岗位；相反，如果能吃苦耐劳，顺利通过实习期，经过一段时间的努力，不但能很好地系统掌握本专业的技能成为技术骨干，还能享受良好的福利待遇和培训升迁的机会。

目前学生都是90后，吃苦耐劳精神差，但对今后的工作生活有太高的期望值，所以必须要求学生尽可能多的掌握专业知识，学会学习。对《机械制图》《机械基础》《公差与配合》《金属材料与热处理》等理论课，按照老师要求掌握的基本知识，联系生活实例，完全消化吸收为自己的东西，构建自己的知识体系。当然对《数控机床编程与操作》《数控铣床编程与操作》《CAD/CAM辅助设计制造》等专业课更要努力掌握。通过实训，熟练数控加工技能，为尽快地适应工作生活而努力。

篇2

随着我围经济的飞速发展，我国制造业装备的自动化水平在不断提高，数控机床的拥有量及在机床中所占的比重大幅度地增加。如何有效地发挥数控机床的使用效率、提高加工质量一直是人们追求的目标。在进行零件数控加工过程中，零件本身的可加工性和数控程序的质量是影响零件加工质量的关键因素。数控程序投人实际加工之前，都必须进行有效的检验。检验数控程序的方法主要有手工检验、试切检验、轨迹显示和计算机仿真等。其中计算机仿真是近年来发展较快，也足最行之有效的方法。我们在综合分析国内外研究现状的基础，对数控加工仿真的若干关键技术进行了研究，以此为基础建立了数控加工仿真系统并应用到教学中。学生利用此系统可以在计算机上模拟加工环境和数控加工的过程，完成NC程序的校验，发现干涉（主要是刀具与工件之间）和过切现象，修改NC程序，通过实际参与，弥补课堂教学的不足。另外，此系统也可用予生产实际。减少加工失误、返工，缩短研制周期，节约资金，提高产品质量和生产效率。

其优点在于：（1）系统完全模拟真实机床的控制面板和屏幕显现可轻松操作。（2）在虚拟环境下对代码的切削状态进行检验操作安全。（3）用户可看到真实的三维加工仿真过程仔细检查加工后的工件可以更迅速的掌握机床的操作过程，过程逼真。（4）采用虚拟机床替代真实机床进行培训在降低费用的同时获得更佳的培训效果，使用更经济。

数控加工仿真系统具有FUNUC、SIEMENS等众多数控系统功能，学生通过在电脑上操作该软件，能在很短时间内就能掌握数控车、铣及加工中心的操作。可手动编程和加工，教师通过网络教学，监看窗口滚动控制，可随时获得学生信息。在教学中还具有多媒体教学的特点。

首先，由于计算机辅助控制系统是以计算机为媒体开发的，所以它的通用性较强。在屏幕上能够显示和机床操作面板一模一样的界面；以动态的模拟显示代替机床实际运行并且还能够提示操作信息，如编程错误信息和操作失误机床碰撞报警信息等。使数控机床的编程操作易于课堂化教学，从而即节省了机床设备和实习消耗、又大大提高了教学效率。

其次，计算机辅助机床控制系统依据计算机强大的显示功能和全中文的结构设计，并配以丰富多彩、自然友好界面显示，使学生一进入本系统就被深深的吸引，从而能够激发学生学习兴趣和动力。模拟演示功能更为真实可靠，图形大小、颜色、观察视角以及刀具的形状等都可由操作者自行设计以满足不同监控要求。当程序执行时，程序段、坐标值、出错信息以及工件与刀具的相对移动的切削过程同时显示在同一窗口内，使操作者能够一目了然，随时监控机床运行的状态体验真实的加工过程。该系统具有机床规格大小设置，可定义刀具形状、切削用量，如数控铣床上钻头、镗刀、球头刀、圆角刀，数控车床上的外圆刀、镗刀、切刀、螺纹刀，可以实时监控刀具加工轨迹及图形缩放控制。机床外形也可显示并具有关门保护、零件加工后的测量和保存视窗作业的功能。

数控加工仿真系统功能较为完善、适于教学的使用。其中语法诊断和模拟示教功能可以使学生进行人机交互式学习。即由学生输入程序，在模拟运行过程中，系统能及时提供错误信息以及刀具相对移动轨迹的显示以及最终加工的立体效果，再由学生经过简单判断就能很容易的发现和修改程序的错误，从而避免教师直接面对学生的指责伤害学生的自尊，也大大减轻了教师批改学生程序作业时的繁重负担。使教师能够集中精力以帮助学生解决实际问题，保证了教学质量使教学效果得到显著提高。

在操作方面，由于数控加工仿真系统采用了与数控机床操作系统相同的面板和按键功能，并且使用数控加工仿真系统在操作中即使出现人为的编程或操作失误也不会危及机床和人身安全，反而学生还可以从中吸取大量的经验和教训。所以说它是初学者理想的实验、实践工具，只要经过短期的专门训练，学生很快就能够适应数控系统的实际操作方法，从而为以后的技能的进一步深造打下了坚实的基础。由于我们注意到了它在这一方面具有的优越特点，而且根据学校教学改革的要求，我们尽力把它运用到我校无断层教学模式中。比如，我们在数控机床实操训练之前开发了编程模拟操作课程，并且专门编著了《数控机床编程与模拟操作》，在内容上突出了理论和实践的关系，为我校填补了在这一方面的空白。至此，我们将理论与实践有机的结合在一起边讲授边练习，使讲过的知识及时应用于实践中，不但加深了学生对理论知识的理解而且在模拟操作的同时对数控机床的操作方法上也具备了相当水平的实践基础。在教学中边教边学、边学边做、在学中做、在做中学，学生的积极性被调动起来，老师也在繁锁教学活中得到解放和学生一样都感到非常轻松，大大提高了教学效果。学生的编程与操作能力也有了非常明显的效果，在数控等级工考试中合格率达到，学生成绩相当优秀，得到相关老师及校领导一至好评。

随着仿真软件的较快发展，只有在教学当中合理、科学、有效、有选择地利用仿真软件才能使之为教学服务。我们不能把软件仿真作为理想的、真实的模型来认识，而只能将其作为认识事物的中介与桥梁，在教学中必须与实践操作相结合，才能发挥它的最佳教学效果。

参考文献

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（Guangxi College of Modern Technology，Hechi 547000，China）

摘要： 文章以GSK980T车床数控系统为例，基于对刀操作练习、程序编制的实例分析、程序编辑和程序校验等四个方面的分析，初步探讨了如何进行数控车床实践操作入门教学。

Abstract: Taking GSK980T CNC lathe as an example, based on analyzing the tool setting practice, examples of programming, program editing and checking procedures, this paper made preliminary study on how to conduct elementary teaching of practical operation of CNC lathe.

关键词：操作 编程 技能

Key words: operation；programming；skills

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）19-0217-02

0引言

数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。要把学生培养成会识图，能编制出零件的加工程序，把毛坯变成合格工件，是学校培养学生的主要目标。下面以GSK980T车床数控系统为例，谈谈如何进行数控车床实践操作入门教学。

1对刀操作练习

数控车床对刀的过程实质上就是确定其余刀具与基准刀之间的修正量，对刀的方法如下：（以四工位刀架的四把不同刀具的对刀过程为例）。

1.1 定点对刀在相对坐标位置下，让屏幕显示U、W。操作步骤如下：①在手轮方式下。以外圆车刀为基准刀（即第一把车刀）车平工件端面（刀具在Z方向不动），再让W闪动，按取消键清Z的零，车外圆（刀具在X方向不动）让U闪动，按取消键清X零，把刀具移到可以换刀的位置停主轴并测量所车外圆处工件的直径，比如测量值为?准30.22mm记下此数值。②在录入方式下。按程序键翻页至程序段值版面输入T0200按循环启动调第二把刀到当前位置，然后在手轮方式下让刀尖刮外圆（注意刀尖尽量靠工件端面）停主轴再把刀具往端面移让刀尖到达参考点。③按刀补键。翻页至偏置序号为00的版面让光标移至001处按X0输入，Z0输入，（基准刀的偏置量为0）然后把光标移至002处，按X输入，Z输入，第二把刀的刀偏就建立了。④重复2把第三把刀T0300调至当前位置，让主切削刃刮外圆记下当前的X坐标值，再让左刀尖刮端面，把右刀尖调至参考点。⑤重复3把光标移至003处，按X输入、Z输入，第三把刀的刀偏就建立好了。⑥把第一把刀调至当前位置。在手轮方式下把U的坐标值调至（100―外径测量值）即100-30.22=69.78。把W的值调至100。⑦在编辑方式下按程序。让光标至O0001处在自动方式下按单段按循环启动实行N10 G50 X100.0 Z100.0（看下文实例）认坐标，继续按循环启动单段实行到N50段（看下文实例）确认刀具位置无误后取消单段，正式加工。

1.2 刀具的验证对于初学者来说需要验证刀补建立是否正确，步骤如下：在录入方式下。按程序键-翻页至程序段值版面-输入T0101-按循环启动调第一把刀到当前位置，然后在手轮方式下，把刀尖调至参考点，翻页至绝对坐标位置，这时刀尖所在的位置应该为（30.22，0），用同样的方法来验证其他的刀具，所有的刀具刀尖在参考点时的绝对坐标值都应该为（30.22，0）。否则所建立的刀补是错误的，不能对零件进行加工。

2对程序的编制进行实例分析

数控车床主要是加工回转体零件，典型的加工表面不外乎就是外圆柱、外圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。例如，要加工形状如图1所示的零件图，毛坯直径为?准36mm，长度≥100mm，采用手工编程方法比较合适。由于不同的数控系统其编程指令代码有所不同，因此应根据设备类型进行编程。以GSK980TA数控系统为例，应进行如下操作。

2.1 确定加工路线按先主后次，先粗后精的加工原则确定加工路线，采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工，再精加工，然后加工螺纹，最后切断。

2.2 装夹方法和对刀点的选择采用三爪自定心卡盘自定心夹紧，工件伸出长度为90mm左右，对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点，也作为工件坐标系的原点。

2.3 选择刀具根据加工要求，选用三把刀，1号为粗（精）加工外圆车刀，2号为车螺纹刀，3号为切槽刀（切断刀）。对刀的同时把端面加工出来。

2.4 确定切削用量车外圆，粗车主轴转速为500r/min，进给速度为F80，精车主轴转速为1000r/min，进给速度为F50，车螺纹时，主轴转速为200r/min。

2.5 建立工件坐标系并把各个交点（或切点）的坐标值标出。

2.6 程序编制

O0001

N10 G50 X100.0Z100.0N280 M05

N20 M03 S800N290 M00

N30 M08 N300 M03 S200

N40 T0101 N310 M08

N50 G00 X38.0 Z2.0N320 T0100

N60 G94 X0 Z0 F50 N330 T0202

N70 G71 U1.0 R0.5 N340 G00 X18.0 Z2.0

N80 G71 P90 Q140 U0.6 W0.2 F80N350 G76 P040260 Q60 R0.02

N90 G00 X16.0 N360 G76 X13.84 Z-15.0 P1080 Q300 F2.0

N100 G01 Z-20.0 N370 G00 X100.0 Z100.0

N110 G02 X22.0 Z-35.0 R30.0 N380 M09

N120 G01 X24.0 Z-65.0 N390 M05

N130 G03 X29.985 Z-68.0 R3.0N400 M00

N140 G01 X29.985 Z-80.0 N410 M03 S200

N150 G00 X100.0 Z100.0N420 M08

N160 M09N430 T0200

N170 M05N440 T0303

N180 M00N450 G00 X32.0 Z-74.95

N190 M03 S1500N460 G75 R0.5

N200 M08N470 G75 X 15.0 Z-75.95 P1000Q1000 F20

N210 G00 X32.0 Z2.0 N480 G75 X0 Z-74.95 P1000 Q1000 F20

N220 G70 P90Q140 F50N490 G00 X100.0 Z100.0

N230 G90 X15.8 Z-15.0 F50 N500 M09

N240 G00 X18.0 Z0 N510 M05

N250 G90 X16.0 Z-1.5 R-1.5 F50N520 T0300

N260 G00 X100.0 Z100.0N530 T0101

N270 M09N540 M30

2.7 对程序进行说明①采用定点对刀，程序的开头必须用G50作为第一程序段，目的是认坐标。②N180M00为程序无条件暂停。目的是粗加工完后测量工件的外径值。该值应为公差范围内加上所留的余量值。如果测量值大或小了，都必须调整否则尺寸精度不能保证。如果尺寸大了，比如大0.08mm，针对这个程序来说（定点对刀）调整的方法如下：按位置键，在相对坐标下，此时的坐标值应（69.78，100），那么在手轮方式下把第一把刀的刀尖坐标值变为[（69.78-0.08=69.70），100]，如果尺寸小了，比如小0.03mm，针对这个程序来说调整的方法如下：按位置键，在相对坐标下，此时的坐标值应（69.78，100），那么在手轮方式下把第一把刀的刀尖坐标值变为[（69.78+0.03=69.81），100]，无论是大或小了，通过调整后把光标移至N10 G50 X100.0Z100.0前，然后在自动方式下按单段按循环启动重新认坐标。再把光标移至N190 M03 S1000 前，在自动方式下 按循环启动 进行精加工。③N360 G76 X13.84 Z-15.0 P1080 Q300 F2.0中的X13.84是根据普通三角形螺纹理论计算出的螺牙底径值，加工出来的螺纹一般是不合格的。④N400M00是程序无条件暂停。目的是测量螺纹是否合格一般用螺纹量规来验证。如果通规和止规都能够通过，那么螺纹无法调整只能报废，下个工件的螺牙底径值要取大些，一般不会出现这样的情况。如果通规能够通过，止规不能通过，说明螺纹合格。如果通规和止规都不能通过，说明螺纹底径大了，需要调整。方法如下：先修改N360 G76 X13.84 Z-15.0 P1080 Q300 F2中的X13.84，比如把X13.84改为X13.64，然后把光标调至N300 M03 S200前，在自动方式下，按循环启动重新加工螺纹。采用这样的方法，一直修改尺寸到螺纹合格为止。然后按循环启动继续往下加工。⑤如果在生产中进行首件试加工后，进行批量生产，就必须在N170N180N280N290N390N400前加/实行跳段加工。不过加工过程中随时要对零件的尺寸精度进行监控。

3.1 手动输入程序时,按以下步骤进行操作：按[编辑]按钮――[程序]按钮――输入O****文件名――[EOB]，可以找到同名原文件或对新文件进行编辑的区域，逐段输入程序，每段程序的结束――[EOB]键换行，整个程序输入完成后，按存盘键[STO]。若对程序的字进行插入，修改。删除操作，可用[插入INS].[修改ALT].[删除DEL]进行。

3.2 用计算机通讯输入程序连接数控系统与计算机的通讯接口，设定好传输参数后：选择[编辑]方式-按[程序]按钮-输入O**** 文件名-使计算机处于输出状态-按[输入IN]键，此时程序从计算机传输到数控系统。

3.3 调出程序应用当要调出程序进行应用时，按以下步骤操作：选择[编辑]方式（当需要对程序进行修改时）或选择[自动加工]方式（当需要运行加工程序时）-按[程序]键-输入程序名O****即可调出需要的程序进行应用。

3.4 程序的删除需要删除已存的程序时：选择[编辑]方式-按[程序]键-输入O****文件名-按[DEL]件即可删除该程序。当需要删除全部已存的程序时：选择[编辑]方式-按[程序]键-输入O-9999文件名-按[DEL]件即可删除全部程序。

4程序校验

对于初学者来说，不知道自己所编制的程序是否正确，可以在 LCD上检查加工的轨迹及加工形状，具体操作方法如下：

①在自动方式下按机床锁住和辅助功能锁住（M.S.T代码指令不执行）。②连续按两次[设置]键――翻页至图形功能。③按[循环启动]进行图形模拟（其中按S键则进行作图状态，按T键则进行停止作图状态，按R键则清除已绘出的图形）。

5结束语

要实现数控加工，入门教学是关键。本文虽然只对GSK980T车床数控系统操作技能及编程技能的进行实训指导，但它具有一定的代表性。如今，我院数控专业学生通过培训后所车制的钢质工件，尺寸精度，位置精度和表面粗糙度都符合图纸尺寸要求。

参考文献：

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1 引言

在航空制造工业中，大多数机械加工都是数控机床加工制造，数控加工技术已经是航空制造企业的核心竞争力，作为先进的制造工艺，数控加工技术主要体现在数控加工设计人员的设计水平。数控加工中数控程序的编程设计人员显得非常关键，人员的因素会导致数控加工的结果千差万异。数控加工程序的设计质量直接影响着零部件的建工质量，设计较差的数控程序严重降低了数控加工的生产效率，程序的复用性较差，造成零部件毛料的浪费，有时还会因为程序设计的质量问题导致机械加工中出现生产安全事故。

数控加工如何提高数控程序的复用性，如何提高数控加工的效率和加工质量是数控加工中迫切需要解决的问题。本文主要针对这个问题，在数控加工中把工艺进行标准化，主要是对数控加工设计软件标准化、加工工艺参数标准化、加工刀具标准化和加工策略标准化，通过这个方法来提高航空制造企业的零部件加工质量和生产效率。

2 数控加工工艺标准化

数控加工工艺标准化主要包括数控加工设计软件标准化、加工工艺参数标准化、加工刀具标准化和加工策略标准化等四个方面。具体如图1所示，下面详细阐述这四个方面。

图1 数控加工工艺标准化系统框图

2.1 数控加工设计软件标准化

目前机械数控加工设计软件非常多，不同软件之间的兼容性较差。在不同的设计软件上进行移植费时费力，在不同的设计软件上进行程序转换和移植，会增加数控设计程序的管理难度和出错概率，导致严重的人力资源浪费和效率低下。在航空制造企业内部对数控加工设计软件进行标准化，将会很好的解决不同软件平台程序移植问题。在企业内部根据实际设计软件使用情况及软件通用性，选用通用性和使用率较高的数控设计软件作为企业的标准数控加工设计软件，在企业内部使用唯一指定的数控加工设计软件，将会大大提升数控加工程序设计效率和设计质量，加快新员工的培训快速入门，使新员工能够快速上手进行数控加工程序设计，提高设计人员的设计效率。

2.2 加工工艺参数标准化

数控加工中，不同的设计人员会选取不同的加工工艺参数，因人而异，这样导致不同设计人员设计出来的数控加工程序加工出来的零部件参数会有差异，这样不利于零部件的质量提升，大大降低了机械制造产品的竞争力。在企业内部，对不同加工零部件的加工工艺参数进行标准化，工艺参数根据企业实际需要和机械制造的发展方向，对每一类零部件的数控加工参数进行合理化、标准化优化设计，将优化后的分门别类工艺参数制造成数控加工工艺参数标准手册，让设计人员有章可循，严格按照数控加工工艺标准手册进行数控设计，提高设计的通用性和兼容性。

2.3 加工刀具标准化

目前的数控机床大部分没有对刀具的补偿反馈，需要刀具和数控编程一一对应来进行数控加工设计制造，更换刀具需要对既有数控程序进行重新编程，数控机床的加工刀具的选取非常关键，选用不同的刀具用同样的数控加工设计程序会制造出大不同的零部件。针对机械加工需求，综合制造材料、零部件类型和数控加工工艺分门别类进行刀具标准化，对刀具的材料、刀具的几何尺寸、刀具的切削参数进行归一化。加工某个零部件直接选取进行标准化后的刀具，在机械加工刀具标准化手册中都会有详细的说明和具体数控编程设计。经过刀具标准化后，可以防止数控设计人员错误的将刀具参数设置错误，会大幅提高数控设计人员的设计效率和设计质量。

2.4 加工策略的标准化

数控加工工艺策略是数控加工中最为重要的部分，与数控加工的程序设计和零部件的机械加工质量都密切相关。加工策略的选取将直接影响数控机床的使用效率和加工零部件的精度。数控加工的策略主要包括加工策略模型选择、加工切削参数设置、切削参数的优化、走刀路线匹配、工序步骤设计等。数控切削参数主要是切削速度、切削深度、切削宽度和给进量的标准化。对工序的设计划分、工序的优先级、工序的设计路径、工艺生产路线选择等也是加工策略标准化需要考虑的方面。对加工策略的标准化，将会大幅提高加工零部件的质量和精度。

3 结语

数控加工中加工工艺的标准化可以提高数控设计程序的通用性和鲁棒性，使数控程序的复用性更好，缩短了机械零部件的制造周期，提高了产品的设计质量和制造精度，大幅提高生产效率和经济效益，降低企业的制造成本。针对目前机械加工中存在的数控设计质量不高，数控设计程序的通用性太差，数控加工的零部件精度不高，如何提高数控加工的效率和加工质量，在数控加工中引入工艺进行标准化概念，通过对数控加工设计软件标准化、加工工艺参数标准化、加工刀具标准化和加工策略标准化等四个方面的标准化改造，大幅提高数控设计的质量和效率，进而提高机械加工零部件的精度和加工质量。通过工厂实际检验，在进行数控加工工艺标准化改造后，数控加工质量提高14%，数控设计加工的效率提高21%，对企业的经济效益提升明显。

参考文献：