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数控机床编程入门范文1
【关键词】数控机床加工；中断；修改数控加工程序；再续加工
【Abstract】This paper introduces the method to continue processing after the sudden interruption of the CNC machining process， mainly expounds the CNC machine tool from the beginning of the interrupt position，through the programmer to modify the processing procedures to continue processing.The method eliminates the time of repeated processing and improves the production efficiency.And provides an example of sudden interruption in the process of machining parts.
【Key words】CNC machining；Middle interrupt；Modify CNC machining program；Continue machining
0 引言
我们在数控加工生产过程中，经常会因断刀、报警、停电等原因导致加工中断，如果我们处理完中断事件后，再续加工如果又从头开始再加工的话，就可能造成短则10几分钟，长则10几小时的空加工时间。这明显是不利于生产实际的。对于没有断点恢复功能或者没有专用的“程序再开”[1]软件的数控机床来说，我们就有必要研究因各种原因中断后的再续高效的加工策略。
为了节省加工时间、提高生产效率，最好的办法是从数控机床中断加工的地方开始继续原来的加工。有两种方法可实现这样的再加工：1）利用机床自带的断点恢复功能实现再加工；2）借助于专门开发的“程序再开”专用软件实现自动恢复加工。这两种方法准确、不易出错，但要受到机床或软件所限，存在较大的被动性和不够灵活等的缺点。
而采用修改数控加工程序恢复中断程序的再加工就可避免上述缺点，灵活方便。但需掌握一些方法和技巧，以能正确、安全地实现再加工。本文依据自己本人加工多年的经验，重点阐述两种采用修改数控加工程序恢复中断程序的再加工方法和技巧。
1 数控加工中断再续加工方法1（无三维模型及刀具路径数据时采用）
1.1 数控加工中断再续加工的方法1的三要点：
1.1.1 获取数控机床中断加工时的中断位置相关信息
1）数控机床加工过程中因冷却液无法冷却、或发现对刀错误、断刀、报警或停电造成无法继续加工，必须暂停或停止数控程序继续运行。很多数控机床操作人员无论遇到以上哪种紧急状况，都习惯性去按红色的急停开关，其实在有些紧急情况是没必要的，按下进给保持按键及可。因为有些机床按下急停后，需要数控机床进行重新回零操作。复位键是不能随便按下的，因为按下复位键后，中断位置的很多信息（包括当时的坐标值、程序段号等）将查看不到，导致无法这些重要断点信息。
2）记录数控机床操作面板上显示的程序段号、绝对坐标值和刀号等中断位置的重要信息，确定好安全高度、进给下刀高度、刀具长度补偿值、主轴转速、进给率、冷却液开等。
1.1.2 依据断点位置程序的程序段号搜索出CNC程序中断位置，并确定CNC再续加工程序段号位置
数控机床要恢复从中断位置继续加工，我们的刀具可以直接下到中断位置之前3-5个程序段位置处，即必须有数段程序的重复切削（即有几个程序段运行时，只是看到接触到工件表面，但没有实际切削到工件表面。），以保证工件的表面质量[1]和平衡过渡，且一定要确保刀具在接触工件之前，主轴转速、进给率、冷却液等参数正确。
1.1.3 依据确定好的相关信息修改程序
完整的一个程序文件，必须包含程序头、程序内容、程序尾。我们的在再加工程序需要修改的是从程序头到加工断点位置处的各程序段，以确保各加工参数正确。
1.2 数控加工中断再续加工的方法1应用实例[2]
在数控系统为FANUC-0I mate、机床型号为MV-650的数控铣床上加工如图1所示的散热零件，加工中途断电导致中断加工。
1.2.1 抄下了中断时数控机床操作面板显示的相关信息：当前加工行号为N2110，绝对坐标为（X-19.124，Y-9.316，Z-18.718）。
1.2.2 打开原程序并作修改保存
1）找到加工中断位置的程序段号。
加工零件复杂，程序量大，而我们的程序段号只能从1～9999，且编程软件生成的程序段号如下列程序所示，所以在程序中程序段号是循环使用的，我们需找到和断点位置的加工参数一致的程序号。找到断点位置如以下加粗文字。
3）确定新的再续加工起点位置的加工状态。新的再续加工起点位置处的再加工状态是：主轴正转，转速为2500r/min；直线进给率Z向进给率为500mm/min、XY向M给率为1000mm/min；冷却液打开。
4）修改程序并保存。删除已加工过的程序段，修改程序头，确定主轴转速，修改下刀位置坐标，下刀加工深度（Z坐标Z-18.718）及进给速度，保存程序。
2 数控加工中断再续加工方法2（有三维模型及刀具路径数据时采用）
2.1 数控加工中断再续加工的方法2要点
2.1.1 获取数控机床中断加工时的中断位置相关信息
1）数控机床加工过程中因冷却液无法冷却、或发现对刀错误、断刀、报警或停电造成无法继续加工，必须暂停或停止数控程序继续运行。很多数控机床操作人员无论遇到以上哪种紧急状况，都习惯性去按红色的急停开关，其实在有些紧急情况是没必要的，按下进给保持按键及可。因为有些机床按下急停后，需要数控机床进行重新回零操作。复位键是不能随便按下的，因为按下复位键后，中断位置的很多信息（包括当时的坐标值、程序段号等）将查看不到，导致无法这些重要断点信息。
2）记录数控机床操作面板上显示的绝对坐标值和刀号等中断位置的重要信息，确定好安全高度、进给下刀高度、刀具长度补偿值、主轴转速、进给率、冷却液开等。
2.1.2 根据确定好的再加工位置及其状态信息修改加工编程软件（比如UG）的相关加工参数，然后重新计算，再进行后处理，得到新的再加工的新程序。
2.2 数控加工中断再续加工的方法2应用实例[3]
在数控系统为FANUC-0I mate、机床型号为MV-650的数控铣床上加工如图1所示的散热零件，加工中途断电导致中断加工。
1）抄下了中断时控制器面板相关信息：绝对坐标为绝对坐标为（X-19.124，Y-9.316，Z-18.718），确定中断时加工的实际高度为Z-18.718。
2）修改编程软件里的刀具路径参数[4]，进行后处理程序即可直接再续加工。（以UG软件为例）
双击要修改的刀具路径[5]，打开型腔铣对话框，点击图2上的椭圆1切削层按钮，打开图3所示的加工层高度控制对话框，设置完成图3上的起始加工深度-18.71（即设置从Z向-18.71的深度重新开始加工）。设置前的刀具路径如图4，设置后的刀具路径如图5。
3 结束语
本文介绍的方法主要是针对电脑编程的超大程序量的CNC程序。希望能帮助到更多的从事数控加工的企业技术人员解决数控加工中断续再续加工的问题。
【参考文献】
[1]黄河，王时龙，张宝情.大型复杂数控程序再开技术的研究[J].机电一体化，2003（1）：14-19.
[2]宣振宇.数控铣削加工编程实例[M].辽宁科学技术出版社，2010.
[3]展迪优.UG NX 8.0快速入门教程[M].北京：机械工业出版社，2012.
数控机床编程入门范文2
一、了解学生，培养学生学习兴趣
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。
三、重视学生学习能力的培养
数控机床编程入门范文3
关键词：职业院校；数控实践课；教学方法
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）06-0133-02
数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。为了增强国际竞争能力，中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。与此同时，劳动力市场出现数控技术应用型人才严重短缺的现象，因此，培养具有真才实学技术工人是摆在我们职业院校面前的一项艰巨的任务。它体现学生对所学专业技能的掌握程度。具体到数控实践课程而言，数控实践是以数控工艺、数控加工刀具、数控编程为基础，数控机床操作技能为主要教学目标的一门实践课程，是高职院校机械类专业，尤其是数控专业教学实践的重要环节。作为一门实践性较强的必修课程，就是让学生在模拟企业的实际工作环境中学习锻炼，这对于学生数控知识的掌握和操作技能的综合应用有着重要的意义。但是如何才能上好这门数控实践课呢？笔者针对高职院校数控加工实践时常用的教学方法进行分析，提出个人的一些见解。
关键的教学方法
每当学生刚接触到一个新的实践环节时，都希望了解其与自身日后就业的关系，也会存在着强烈的好奇心理。因此，讲好第一节入门教育课关系到学生在后面的学习中如何保持学习兴趣，并进一步激发学生在实践中不断开拓的创新思维。作为实践指导教师可以采用以下方法。
兴趣教学法 兴趣是一个人力求认识、掌握某种事物，并经常参与该种活动的心理倾向。学生一但有了学习兴趣，学习就会变成一种享受、一种愉快的实践体验，例如，在正式上课前，指导教师可以先展示一些会吸引学生眼球的由数控机床加工出来的实物。我校在学生第一次上操作课时向学生展示的数控加工模型有坦克、火车头、宝塔、国际象棋等。再充分利用现有的多媒体教学方法，播放一些数控机床如何加工典型零件的录像，同时也制作一些数控机床加工的图片用动画的方式播放出来以帮助学生直接了解实际情况，让学生从一开始就体会到数控加工的优越性，从而激发他们的学习兴趣，调动自主学习的积极性。
关系教学法 介绍目前的实践与以后生产的关系，如在数控实践中先提出问题：精确制导导弹在飞行了数千公里以后误差为什么只有十几米，现在的卫星入轨精度为什么越来越高等。告诉学生，那些精密复杂的零件都是通过数控机床加工出来，数控机床目前在国计民生中已越来越凸显重要性。因此，现在的实践就是为以后工作中实际零件的精确加工打好基础。这让学生还在学校实践阶段时心里就已认识到数控机床对所加工零件尺寸精度保证的重要性。
体验教学法 目前，机电类职业院校大都有校外实习基地，这些基地往往都是一些实力较强的大、中型机械加工企业。在数控实践课开始前，先组织学生参观这些企业。例如，我校的一家校外实习企业某汽轮机股份有限公司，有一台从意大利引进的数控机床价值高达3 000万，但该机床的操作师傅却是一位通过数控大赛锻炼才脱颖而出的1985年出生的年轻人。通过这样的亲身体验，进一步激发学生的学习热情。
实践中如何正确处理各种关系
讲与练的关系 在实践教学过程中，时常会发现当教师在讲授数控机床的操作内容并做演示时，大部分学生有急于动手的心理。为调动和保持学生的学习积极性，也为了上好下一次课，通常教师都采用了循序渐进的教学方法，即教师采取先集中讲解、再让学生自己动手模仿的方式，并交替进行。但由于师资力量的不足和教学效益的要求，各学校不可能采取“一对一”的教学方式。这就要求教师在学生练习时还要做到以下几点，即多巡查、眼要尖、多动脑、多解释、多示范。这样才能充分发挥教师在实践教学中的主导作用。教师要在不断巡视中检查学生的操作姿势和操作方法是否正确规范，在巡查中发现问题并及时解决，在解决问题时不但要讲解细致，而且要进行动作要领的反复示范，对学生练习中存在的共性和个性问题及时总结、指正，并强化要领，从而能够加快学生对所学技能的巩固和掌握。值得注意的是，由于学校教学条件和课程安排等原因的限制，大多采取的是分组教学模式，即根据自身现有设备条件，将班级分成若干个小组，几个学生共用一台数控机床，在整个实践周期内，学生分别轮流操作实践，因此要保证学生操作设备的时间能得到合理分配并且对实践充满激情。对没有轮到操作的学生不让他们闲着无事，不能因实践安排上的问题而对学生学习兴趣造成不良影响。我校的做法是在实践教学过程中，在教师的讲解、指导下，让学生做一些不是很复杂但比较有趣和有纪念意义的零件，学生在实践中一但有了成就感，就能进一步加深对教学内容的理解。对暂时没轮到操作的学生可让他们自己来设计将要加工的纪念零件。这样，学生就会产生自发学习的积极性，让参加实践的学生在每个阶段都有目标，有收获、有压力、有动力。另外，在教学过程中，要把难懂的问题拆开变为易懂的，让易懂的使其更加容易掌握。如数控铣床加工中，以刀具半径左右补偿（G41/G42）的设置来说，难度虽然不大，但是总有一部分学生对刀具半径补偿知识理解不透，在编程中弄反指令造成零件报废。在讲解这部分内容时可以拆分成两个步骤进行描述：判断时要顺着刀具加工前进的方向看，此时，人的站立位应在刀具前进方向的后面；在前进的方向和人的站立位确定了之后，刀具在零件的左边就是左补偿，刀具在零件的右边就是右补偿。通过现场实践，学生立即就能搞懂，并且很快就能熟练使用。
理论与实践的关系 目前的教学安排，大多是采取先讲授数控编程、数控工艺等的理论课，间隔一段时间或一个学期再上实践课，这样往往会造成学生在实践过程中对讲授过的理论知识产生模糊、混淆甚至遗忘。这种理论课与实践课脱节的教学方法已经严重影响了实践课的教学效果，实践课教师必须带领学生复习编程指令、加工工艺、数学计算等理论知识，造成了已经有限的实践课时间又被人为地浪费掉。为此，我校现已采取了理论实践一体的教学模式，主要是增加实践课时，将编程等理论课放到实践课中进行，即采取理论—实践—再理论—再实践的教学方法，或者采取实践—理论—再实践—再理论的教学方法。在两种方法的选择上，具体根据学生的实际情况而定。对于有些零件的加工可由不同的方法来完成时，教师先抛砖引玉，然后让学生自己去思考、讨论，将讨论结果向教师汇报。这样，可激发学生的创造思维以及对已学知识的灵活运用，使学生通过独立思考来获取知识。
教材与实践的关系 选好上课教材，适应新的教学需求。既然要求学生具备运用教材和资料解决问题的能力，那么，同时也要求学校选择适用的教材满足学生的需求，在此应当注意选取学生可以自学且图文并茂的教材为宜。由于各个学校采购的数控设备不尽相同，数控系统也是种类繁多，而市面上现有的数控机床操作教材很大一部分是基于单一系统的，如法那克系统和西门子系统；而华中、广数等其他数控系统的教材和资料较少，而且目前高职院校大部分在用的教材在内容介绍上比较相似，缺乏必要的图片和关键部分的详细解释，造成学生在没有教师指导的情况下不太看得懂。理论课选用的教材拿到实践课中时，又因缺少详细的机床操作系统介绍而大打折扣。有些校本教材在介绍了机床的操作系统时，又对理论编程弱化，甚至有些教材还将数控车、数控铣分开成两本，结果就造成了学生在上实践课时通常要带多本教材，同时这也是一种间接浪费。一体化教学应该是职业院校发展的一种趋势，一种好的教材应当是适应这一发展趋势的同时，还必须是包含了大部分院校现有的数控系统介绍，对不同的系统在刀具补偿方式、简单的参数设置与调整、固定循环格式上的具体差别都要通过学生易懂的方法体现出来，如采用图片的形式一一展示等，既让学生在学习时一目了然，也可避免造成教学上的失误，消除安全隐患。在教材的结构形式上，合理设置章节和目录，让学生在目录的引导下能够很快地找到解决问题的具体方法。好教材的好处就是对于难度不大，教材中有明确解决方法的问题，教师不一定要全程示范或直接解答，可以引导学生在教材中寻找相关内容。如我校现在选用的《数控机床操作与编程技能实训教程》一书就包括了上述要求。“授之以鱼，不如授之以渔。”让学生学会读书，学会运用资料，带着目标去解决问题，让学生在自主学习中体验成功的愉悦，学生才能不断提高学习效率。
结语
在当前教学改革的形势下，我们要把实践课上好，首先就要备好课，并且要具备丰富的专业知识和较高的专业技术水平。我们既要重视实践教学方法的研究，更要加强对学生学法的引导，注意上好第一节操作实践课，并且通过实践课使学生养成良好的操作习惯，为今后走向社会打下扎实的基础。另外，要多培养学生的独立思考的能力，让学生自己动脑解决实践操作中遇到的难题，锻炼学生的动手、动脑能力以适应社会发展的需要。在实践操作中，理论知识与实际要紧密结合，要采用多样化的教学手段来激发学生的学习兴趣，提高实践课的教学效果。
参考文献：
[1]马建富.职业教育学[M].上海：华东师范大学出版社，2008.
[2]卜匀，刘海生，刘学江.数控实践教学管理方法探讨[J].考试周刊，2011（52）.
[3]朱学超.高职院校数控实训实践教学的实践与探索[J].实验室研究与探索，2008（3）.
数控机床编程入门范文4
《数控机床电气控制及PLC》课程特点：《数控机床电气控制及PLC》课程是辽宁装备职业技术学院，机械工程学院，数控技术专业（维修方向）的一门专业基础课程，课程开设在第3学期。主要讲授数控机床的电气结构，电器元件原理及结构，数控机床的电气原理图识读，数控机床的常见接触继电器控制电路，数控机床PLC编程，数控机床主轴驱动系统和进给驱动系统的原理等内容。目前该课程的教学现状是：《数控机床电气控制及PLC》课程是一门理论实践一体化课程，理论课和实训课由同一名老师担任，学生都是由高考统招来的，作为高职的学生，高考成绩都不高，学生的特点是学习兴趣很强，但是缺乏学习方法，容易半途而废。《数控机床电气控制及PLC》这门课程有大量的实训课程，学生上实训课程的表现是，学生的学习兴趣很强，但是在做实训的时候不知道应该从何入手，老师讲解多遍也是无济于事，听不懂。让学生自己做实训的时候，只有少数的同学可以完成实训，多数的学生干坐了一节课。根据这种现象我校经过不断思索、论证、实践，总结出了这套“示范-实训-考核”的教学方法，通过实践证明，这套教学方法可以将学生很好的组织起来，降低了理解实训的难度，通过这套方法可以使学生百分之百的完成实训。由于实训课和理论课是相关的，实训课的教学效果好了，理论课的授课效果也得到了提高。
二、“示范-实训-考核”教学法的教育学、心理学理论依据
现代教育观认为在教育活动中，学生居于主体地位，教师起主导作用。教学是一个以学生为中心有机的整体。教学的最终目的是学生学会了什么，而不是老师教了什么，教学过程中教师采取什么样的教学方法，必须综合考虑各方面因素，要考虑学生有没有兴趣，如何使学生保持并引导好这种兴趣。“示范-实训-考核”教学法就考虑了学生的心理状态，同时又顾及了其它的因素，因而它符合观代教育观的要求。首先，实训课的项目本身都是学生感兴趣的项目，学生在上实训课的时候都是兴趣很高的，但是由于对于学生来说实训项目入门很难，多数学生觉得无从下手，做实训的兴趣就减弱了，最后干脆不做了，说说话，玩玩手机白过了一节课。教育学告诉我们，兴趣影响着人们所从事活动的效果。兴趣是最好的老师。教学活动中，教师的首要任务是要让学生对所学课程产生浓厚持久的学习兴趣。“示范-实训-考核”教学法，一开始便注重了对学生兴趣的培养。它从能引起学生兴趣的示范入手，让所有的学生在老师示范的带领下，从容的跨过了实训入门的门槛，让实训以一种全新的形式展现给学生并赋予它新的内容，使教学得以顺利实施，取得满意的教学效果。
三、“示范-实训-考核”教学方法的含义及实施过程
“示范-实训-考核”教学法，是基于课堂组织基础上，以提高课堂教学效果为目的，注重调动学生学习主动性，指导学生掌握实训内容的一种教学方法。该教学法把考核贯串于整个课程教学过程。实施过程分三步完成，即“示范降低门槛，实训融会贯通，考核点燃激情”。具体实施就是在实训课一开始，先由老师来讲解和实训相关的基础知识，学生在上课之前对实训项目是很感兴趣的，但是由于自身的基础比较差，对于电路的理解比较困难，如果没有老师对基础知识进行讲解，学生理解起来是比较困难的。接下来是示范，可以教师自己演示，也可以老师在旁边指导请两名同学来为大家演示。这样学生在了解原理的基础上，又看到了同学的演示，自己在做实训的时候就没有问题了。第三步是让学生自己做实训，装备学院的实训设备在辽宁省来说已经算是比较多的了，但是也不能保证每名同学一台实训设备，上实训课的时候一般是两名学生一台设备，这样一名同学做另一名同学就容易偷懒，因此在做实训前要做好分工，一名同学在做实训的时候，另一名同学要完成实训报告册，这样两名同学都有事情可以做。第四步就是要做好考核，考核即是对教学效果的一种检测，也可以给学生一种成就感。完成实训并通过考核的学生，在做下一次的实训的时候就会产生更大的兴趣。没有通过考核的学生，也知道了自己错在哪儿，下次也不会再犯相同的错误。
四、存在的问题和改进措施
数控机床编程入门范文5
关键词：NX 复杂曲面零件 数控加工自动编程
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（b）-0050-02
随着人们物质生活水平的不断改善和提高，用户对产品的要求不再仅限于满足基本功能，同时对产品的外观、实用性等方面也提出了更高的个性化要求，如何能够在较短的时间内将用户需求转化为实际的产品成为当前企业是否能够在市场中立足的关键因素，正因为如此，数控加工技术得到了广泛应用。
目前在很多制造企业，数控编程仍然采用传统的手动编程模式，编程效率低下，程序质量受编程人员知识水平的限制较多，且容易产生人为错误。而针对复杂曲面零件时，很难通过人工实现数控程序的编写，但目前很多个性化产品均是由各类复杂曲面构成，这就需要借助NC自动编程技术实现数控程序的自动编制。基于此，该文以复杂曲面零件为研究对象，基于NX_CAM模块，对数控加工自动编程中的刀具选择、加工参数设置、导轨生成及校验、后置处理等一系列关键环节进行了研究，以期缩短编程周期、降低编程质量。
1 NX数控加工自动编程一般方法
基于NX的数控加工自动编程，是以NX为平台，基于零件实体三维模型，通过在软件界面中交互操作，指定相应的加工方法、加工刀具、加工工艺参数后，生成刀位轨迹文件，在此基础上经后置处理操作，将刀位轨迹转化为数控代码。
2 基于NX的刀位轨迹文件生成
2.1 零件数控加工方案分析
数控加工方案设计是数控加工自动编程的前置环节，旨在规划和指导整个数控编程过程中，为生成合理、高效的数控加工程序打基础。数控加工方案设计主要包括制定符合零件外形和精度要求的数控加工方法、数控工艺路线，选取合适的数控加工刀具、机床以及工艺参数等。一般而言，可以根据零件的几何外形信息及生产批量，拟定多个数控加工方案，最终选择最优的方案指导整个数控加工过程。
以某鼠标零件为例，该零件的尺寸为96 mm×56 mm×32 mm，其顶面为自由曲面，侧面为直纹面，一般在机加工过程中，通常需要遵循粗、精加工的分段加工原则，结合鼠标零件几何外形尺寸和外形特征形态，可先用型腔铣开粗整个鼠标外形，开粗刀具为φ6平底立铣刀，该工序预留0.5 m的加工余量；鼠标零件顶面精度要求较高，可采用半精加工和精加工两道工序，其中半精加工采用φ6R2球头铣刀，铣削方法为固定轴曲面轮廓铣，该道工序预留0.3 mm的加工余量，精加工采用φ4R2球头铣刀，铣削方法为固定轴曲面轮廓铣；鼠标零件的侧面使用φ4R2球头铣刀，基于等高轮廓铣方法加工完成。
2.2 加工坐标系的确定
加工坐标系旨在标定代加工零件几何体加工过程中，在数控机床上的位置和数控加工中，数控程序的原点一般需要与加工坐标系的原点重合。
NX中的加工坐标系对应的坐标轴分别为XM、YM、ZM，其中，刀轴矢量方向默认为ZM，亦可指定其他坐标轴作为刀轴矢量方向，此外，加工坐标系的原点即是机床上的对刀点。NX中设定加工坐标系的具体指令是加工环境下“操作导航器”中，几何视图菜单中的“MCS”选项。这里的MCS即是加工坐标系Machining Coordinate System的s写。
2.3 创建程序组
NX中的程序组旨在实现对各类加工操作的管理，程序组决定了不同操作的执行顺序，根据2.1节制定的数控加工方案，分别建立ROUGH_MOUSE、SEMIFINISH_TOP、FINISH_TOP、FINISH_SIDE4个程序组。
2.4 创建刀具组
刀具是数控切削的关键环节，刀具的种类、参数设置是否合理将直接对数控加工过程产生重要的影响。在NX中，有专用的刀具创建器实现刀具的创建，其中，铣刀创建器可分为5参数、7参数、10参数铣刀，球形铣刀等。根据2.1节制定的加工方案，分别建立φ5平底立铣刀、φ5R1球头铣刀、φ3R1球头铣刀。
2.5 创建加工几何体组
NX中的加工几何体只要用于指定加工对象和加工部位，此外，还可指定加工时的安全平面和下限平面，保证加工时的安全性。
2.6 创建加工方法
加工方法是为粗加工、半精加工、精加工指定具体的加工公差、余量以及切削步距、进给速度等参数，NX中铣削加工方法有MILL_ROUGH、MILL_SEMI_FINISH、MILL_FINISH和DRILL_METHOD这4种，在该文中，由于没有孔加工工序，因此，只需创建MILL_ROUGH、MILL_SEMI_FINISH和MILL_FINISH这3种加工方法。
2.7 创建操作
在NX中，每一个操作相当于一个加工工步，其中包含了该加工工步执行时需要的所有操作信息和操作参数，每一个操作都需要指定相应的切削参数和非切削参数，进而完成整个操作的创建。
2.8 刀位轨迹文件的生成和显示
在完成上述设置的基础上，NX即可自动生成鼠标零件的刀轨，其中，刀具运动路径、刀具轴线和刀具进给路径分别用蓝色、黄色和红色线条表示。
3 后置处理
刀轨文件中包含了刀具运动的中心轨迹坐标以及加工参数等信息，但这些信息并不能直接被机床伺服系统所识别。在实际生产中，每类机床对应的数控系统可能存在差异，对应的其控制指令也会有所不同，因此，就必须根据机床数控系统的具体要求，将刀轨文件转化为对应的数控加工程序。
在NX中，使用Post Processing功能转换刀位轨迹，该方法需要选定机床后置处理文件。NX系统给出了一些除机床控制系统的后置处理文件，这其中包括西门子、法兰克、海德汉等厂商的数控系统。该文选用四门子840d数控系统作为实际加工的数控系统，在NX中的Post Processing模块中可直接选用该系统的后置处理文件，实现对刀位轨迹的文件的转化，最终生成数控程序代码。
4 结语
数控加工自动编程是实现产品数字化高效生产的重要组成部分，该环节周期和质量将直接决定产品研发的周期和效率，该文基于NX_CAM模块，探究了复杂曲面零件的数控加工自动编程技术，在实际操作过程中，应根据零件本身的特点，合理设置加工方法、加工参数、加工刀具等，以提高数控加工程序的质量。
参考文献
[1] 吴竹溪，谢友宝，高延峰.数控加工自动编程系统设计[M].北京：航空工业出版社，2006.
[2] 余英良.数控加工编程及操作[M].北京：高等教育出版社，2005.
数控机床编程入门范文6
关键词：数控加工仿真系统软件
实训教学
教学模式
中图分类号：TG659 TP391.9
文献标识码：B
文章编号：1002-2422(2010)03-0048-03
1数控加工仿真系统软件的特点
数控加工仿真系统软件是结合机床厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件。学生在微机平台上运行此软件进行仿真操作，会达到同真实设备一样的操作教学效果，可以满足大批量学生教学需求。系统还可以依据不同的客户要求进行设计，尤其适于初学者的入门训练。
1，1数控加工仿真系统软件的优点
(1)实训基地建设投入资源少，却能做到一人一机操作，有利于提高了学生实际操作能力。
(2)可以使学生达到接近实物操作的训练，并且安全可靠。
(3)能使抽象问题形象化，操作训练过程中允许出错。
(4)通过动态的仿真操作使教学过程易教、易学，教学效果显著提高。
1，2数控加工仿真系统软件的不足
(1)参数设置具有随意性。
(2)学生无法通过仿真软件体会真实的加工环境。
(3)不利于学生严谨、认真的工作态度养成。
(4)先入为主，易淡薄安全意识。
为使学生能够独立而正确的操作数控机床打下真实的基础，在数控加工仿真系统软件环境下的实训教学，既要充分发挥数控加工仿真系统软件的优点，更要正确认识其缺点。
2数控加工仿真系统软件环境下教学研究
采用数控加工仿真系统软件环境上机实训前，教师要以就业为导向科学地设计实训教学内容，可把实训内容分为3个模块来安排。一是基础模块：主要讲解实训教学最常用的FANUC数控系统中的数控车床、数控铣床、加工中心的编程方法、操作及应用，这是所有学生必须掌握的教学重点。二是提高模块：主要讲解实训教学EMENS数控系统的编程与操作，进一步加强学生对不同数控系统机床编程方法的了解与应用。三是拓展模块：学习一些目前常用的国产系统，如华中、广数等系统的编程与操作方法来拓宽学生的知识面。将数控加工仿真系统软件环境中数控实训教学模式归纳如图1所示。
2，1运用数控加工仿真系统软件，采纳激发引导型教学方法
在数控仿真教学中，激发学生技能操作的积极性变被动为主动。首先抓住新生第一次实训，结合学科特点，介绍数控编程知识的实用价值，有意识地让学生了解数控编程与今后工作的密切关系，了解所学专业知识主要和数控编程及操作有着紧密的联系。从历届学生中挖掘具有实用价值的，能激发学习动机、学习热情和学生兴趣的典型事例，充分展现数控编程及操作的价值，使更多的学生对数控编程产生浓厚的兴趣。
2，2运用数控加工仿真系统软件，循序渐进提高数控编程与操作能力
在教学过程中一开始设计较简单的零件图样，教师先进行示范性操作，同时提醒学生认真观察，掌握操作要领。当机床的模拟切削声响起来，切屑飞溅，毛坯随着刀具的加工变成图样要求的工件后，学生的好奇心和求知欲极度膨胀，此时也恰是让学生动手操作，进行模仿的最佳时机。当学生独立完成，兴奋不已时，及时表扬学生所取得的成绩，发现学生的闪光点，鼓励学生勇于战胜自己，激发每位学生的学习自信心，挖掘学生的内在潜能。当学生激动的情绪趋于平静时，及时引导学生积极地思考，工件为什么会变成与图样尺寸一样?机床为什么会自己加工?这样也就顺理成章导出：机床由计算机控制，计算机由程序控制，程序是由技术人员编写的。显然，学生处在一种循序渐进的体验中学习，既激发了学生的主动性，又培养了学习知识的能力。
2，3运用数控加工仿真系统软件，营造情景教学氛围
在教学过程中，经常有意识地设置“陷阱”：故意少编一个程序段、参数输入错误等。如发生撞刀现象，致使工件车不出，让学生自己找出失败的原因。在运用数控加工仿真系统软件教学中应创设让学生尝试“挫折”考验的情境，以此来磨炼学生坚强的意志品质，使学生体验到只有经过艰苦努力，获得的成功才更有价值，从而产生足够的自信和克服挫折的勇气。当学生真正排除了故障后，就会在“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”的情感中体验学习的成就感。既获取了知识，又培养了坚韧的意志，这种经受挫折、克服挫折的教育在潜移默化中也是帮助学生增强信心的重要一环。将会让学生获益终生。
2，4运用数控加工仿真系统软件，提高学生解决实际问题、独立工作能力
教师应十分重视数控加工仿真在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真而放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中教师唱独角戏。在上机前教师应利用数控加工仿真系统进行相关操作演示，并在学生上机时进行巡回指导。学生在计算机上应用数控加工仿真软件进行编程与操作，遇到问题反复调试、相互探讨。有时可通过网络交互协作讨论，模拟解决实际问题。显然，学生更快更好的掌握数控专业技能的同时，又培养了学生自学能力、解决实际问题的能力、独立工作能力和团队协作能力。
2，5运用数控加工仿真系统软件，教学中还应构建多元评价体系
教学评价直接影响学生学习的主动性和积极性，所以评价要做到：第一，合理且有一定的弹性。答案不能限制太死，只要合理就行，如一些仿真操作中学生实施方案的可行性讨论，实际操作过程中加工线路等。第二，既要评价技能操作结果，又要评价技能操作的过程。对在技能操作中学生的积极参与表现出来的良好个性品质要给予充分的鼓励、肯定、嘉奖。第三，转换评价的主客体关系，对学生在实训过程中的技能操作情况及结果不仅仅由教师来评，还可以让学生自评或互评。如加工线路的制定、某些图样的理解、坐标点的计算，可采用学生讨论评价的方式，在研讨中发现问题，得出正确结果。就这样，运用数控加工仿真系统软件教学中构建多元评价体系，学习的主动性、积极性也就自发地调动出来了。
3数控仿真系统软件环境中数控实训教学的改进措施
社会上需要的数控技术人才，要有扎实的理论基础又要有过硬的操作水平，即对机床操作熟练又能进行工艺分析编制加工程序，更要有一定的真刀真枪加工水平。当今，随着仿真软件的快速发展，虽然仿真软件与实际加工的差距越来越小，但是两者之间始终还有差距存在，二者不能混为一谈、相互替代。在实训教学中要扬长避短，注重发挥优势，改进不足；
首先，教师应首先明确仿真软件与实际机床的区别，并引导学生进行相互比较，时刻注意这些差距，使学生认识到仿真软件的不足，并进行有针对性的训练，而不是完全依赖仿真软件。在有限条件下尽可能多进行从图纸的工艺性分析到编程加工的实操练习，利用数控仿真软件进行初期感性训练和基本程序与指令代码的练习。
其次，在应用数控加工仿真系统软件时，重视安全教育，规范化操作，让学生养成良好的机床保养与维护知识。专项进行刀具知识的系统学习，让学生正确理解刀具参数含义，进行正确选用并能掌握磨刀技术。
最后，应用数控加工仿真系统软件时，要渗透和回忆前面所学的普通机床的基本操作过程，并将二者加以比较。数控加工仿真系统软件的使用主要定在熟悉面板操作等加工过程，并且在仿真教学过程中穿插现场教学，而不能把整个实训教学活动过多地放在仿真软件训练上。
只有在教学中科学、合理、有效的利用仿真软件，将仿真训练与真刀真枪上机床操作训练有机结合起来，才能发挥仿真教学的最佳效果，使实训教学真正达到事半功倍。
