學(xué)好UG數(shù)控編程應(yīng)具備的知識

1、第1章預(yù)備知識1.1本章知識要點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法本章以初學(xué)者學(xué)習(xí)U（數(shù)控編程時(shí)普遍關(guān)心的問題為線索，回答了以下問題： CNC勺基本概念。數(shù)控程序代碼的含義。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢。模房編程師的編程過程及塑膠模具制造流程。對初學(xué)者的忠告。本章是基礎(chǔ)，內(nèi)容多且繁雜，初學(xué)者開始學(xué)習(xí)不必完全弄懂。了解主要內(nèi)容后，緊接 著學(xué)其他后續(xù)內(nèi)容，日后有空，再讀本章，可以加深理解。1.2數(shù)控加工基本知識1.2.1 CNC的基本含義小疑問 什么是CNC什么是電腦鑼？學(xué) CN（主要學(xué)什么？CN（是英文Computer Numberical Control的縮寫，意思是"計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)控制”，簡單地 說就是“數(shù)控加工”，在

2、珠江三角洲地區(qū)，人們稱為“電腦鑼”。數(shù)控加工是當(dāng)今機(jī)械制造中的先進(jìn)加工技術(shù)，是一種具有高效率、高精度與高柔性特點(diǎn)的自動(dòng)化加工方法。它是將要加工工件的數(shù)控程序輸入給機(jī)床，機(jī)床在這些數(shù)據(jù)的控制下自動(dòng)加工出符合人們意愿的工件，以制造出美妙的產(chǎn)品，這樣就可以把藝術(shù)家的想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的商品。數(shù)控加工技術(shù)可有效解決像模具這樣復(fù)雜、精密、小批多變的加工問題，充分適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。大力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)已成為我國加速發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高自主創(chuàng)新能力的重要途徑。目前我國數(shù)控機(jī)床使用越來越普遍，能熟練掌握數(shù)控機(jī)床編程，是充分發(fā)揮其功能的重要途徑。社會(huì)上急需一大批這樣的人才。因此學(xué)好這門技術(shù)大有用武之地。本書就是幫助讀

3、者學(xué)習(xí)使用自動(dòng)化的編程軟件UG來編制數(shù)控程序。本書采用UG NX腫文版編寫，同時(shí)對 NX7新版本在數(shù)控編程中的改進(jìn)功能進(jìn)行介紹。通過對學(xué)員在學(xué)習(xí)UG數(shù)控編程中普遍關(guān)心的問題為線索進(jìn)行解答，講解數(shù)控加工的原 理、UG軟件特點(diǎn)以及模房編程師的實(shí)際編程過程。通過案例分析及講解，幫助讀者掌握重點(diǎn)，有效攻克技術(shù)難點(diǎn)，盡快適應(yīng)工作崗位。1.2.2 CNC 機(jī)床的工作原理小疑問 數(shù)控加工機(jī)床如何工作？ CN（如何加工模具?一般來說，數(shù)控機(jī)床由機(jī)床本體、數(shù)控系統(tǒng)（CN（系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心，是臺專用計(jì)算機(jī)） 、驅(qū)動(dòng)裝置及輔助裝置等部分組成。而數(shù)控系統(tǒng)的基本功能有輸入功能、插補(bǔ)功能及 伺服控制等。 它的工作過程

4、是： 通過輸入功能接收到數(shù)控程序后結(jié)合操作員已經(jīng)在面板上設(shè) 定的對刀參數(shù)、 控制參數(shù)和補(bǔ)償參數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼， 并進(jìn)行邏輯運(yùn)算， 轉(zhuǎn)化為一系列邏輯 電信號， 從而發(fā)出相應(yīng)的指令脈沖來控制機(jī)床的驅(qū)動(dòng)裝置， 使機(jī)床各軸運(yùn)動(dòng)， 操作機(jī)床實(shí)現(xiàn) 預(yù)期的加工功能。模具設(shè)計(jì)師根據(jù)客戶產(chǎn)品圖，設(shè)計(jì)出 3D模具（也叫分模）后，就需要對模具圖檔進(jìn)行數(shù) 控編程。確定加工刀具大小、切削走刀方式后，用UGJ卩可編出數(shù)控程序。 這個(gè)數(shù)控程序是個(gè)文本文件， 里面是機(jī)床能識別的代碼。 機(jī)床操作員收到程序單及數(shù)控程序后， 就要按要求在 數(shù)控機(jī)床工作臺上裝夾工件， 在主軸上裝上刀具， 按要求對刀， 在機(jī)床面板中設(shè)定對刀參數(shù)， 根

5、據(jù)機(jī)床的具體情況修改個(gè)別指令后就通過網(wǎng)絡(luò)DNCE數(shù)控程序傳給機(jī)床。機(jī)床上的刀具在這些數(shù)控指令的控制下進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng)， 其他冷卻系統(tǒng)同步工作， 這樣一條接著一條的程序都 執(zhí)行完，模具就加工出來了。1.2.3 CNC加工工藝的特點(diǎn)小疑問CNC數(shù)控加工工藝有何獨(dú)特之處？CN（數(shù)控加工工藝是機(jī)械加工的一種，也遵守機(jī)械加工切削規(guī)律，與普通機(jī)床的加工工 藝大體相同。 由于它是把計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械加工之中的一種自動(dòng)化加工，因而具有加工效率高、精度高等特點(diǎn)，加工工藝有其獨(dú)特之處，工序較為復(fù)雜，工步安排較為詳盡周密。CN（數(shù)控加工工藝包括刀具的選擇、切削參數(shù)的確定及走刀工藝路線的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。CNC數(shù)控加工工

6、藝是數(shù)控編程的基礎(chǔ)及核心， 只有工藝合理， 才能編出高效率和高質(zhì)量的數(shù)控程 序。衡量數(shù)控程序好壞的標(biāo)準(zhǔn)是： 最少的加工時(shí)間、 最小的刀具損耗及加工出最佳效果的工 件。數(shù)控加工工序是工件整體加工工藝的一部分，甚至是一道工序。它要與其他前后工序 相互配合，才能最終滿足整體機(jī)器或模具的裝配要求，這樣才能加工出合格的零件。數(shù)控加工工序一般分為粗加工、中粗清角加工、半精加工及精加工等工步。 粗加工要盡量選用較大的刀， 在機(jī)床功率或刀具能承受的范圍內(nèi)盡可能用較大切削量快速地 切除大量的工件材料。 為了防止粗加工時(shí)的切削振動(dòng)使工件松動(dòng)， 在開粗后應(yīng)該及時(shí)校表檢 查，必要時(shí)重新對刀?？梢栽陂_粗后進(jìn)行基準(zhǔn)面的精

7、加工光刀，為以后校表檢查做好準(zhǔn)備。 對于具有復(fù)雜型腔的工件， 由于開粗用了較大刀具， 使得角落處殘存大量的余量， 必須用比 粗加工時(shí)較小的刀具進(jìn)行二次開粗或清角。 加工面積比較大的情況下， 為了減少刀具損耗可 以進(jìn)行半精加工。 以上各步為了防止過切都必須留足夠多的余量， 最后進(jìn)行精加工工序。 一 般情況下，盡量在機(jī)床上檢驗(yàn)，合格后才拆下，再準(zhǔn)備下一件加工。1.2.4 CNC 刀具的選擇和選購小疑問CNC常用刀具有哪些？如何選擇刀具？1. CN(刀具種類常用的數(shù)控銑刀具按形狀分為平底刀、圓鼻刀和球刀3種。( 1 )平底刀 平底刀也叫平刀或端銑刀，周圍有主切削刃，底部為副切削刃。可以用于開粗及清角

8、、 精加工側(cè)平面及水平面。 常用的有 ED20、ED1 9.05( 3/4英寸) 、ED1 6、ED1 5.875( 5/8英寸) 、 ED12 ED10 ED8 ED6 ED4 ED3 ED2 ED1.5、EDI、ED0.8及ED0.5等。E是End Mill 的第 一個(gè)字母；D表示切削刃直徑。一般情況下，開粗時(shí)盡量選較大直徑的刀，裝刀時(shí)盡可能短， 以保證有足夠的剛度，避 免彈刀。在選擇小刀時(shí)， 要結(jié)合被加工區(qū)域， 確定最短的刀鋒長及直身部分長，選擇本公司 現(xiàn)有的最合適的刀。如果側(cè)面帶斜度叫斜度刀，可以精加工斜面。( 2)圓鼻刀圓鼻刀也叫平底R刀,可用于開粗、平面光刀和曲面外形光刀。一般角半

9、徑為R0.1R8。一般有整體式和鑲刀粒式的刀把刀。 鑲刀粒的圓鼻刀也叫 “飛刀”， 主要用于大面積的開粗 及水平面光刀。常用的有 ED30R5 ED25R5 ED16R0.8 ED12R0.8及 ED12R0.4等。飛刀開粗加 工盡量選大刀， 加工較深區(qū)域時(shí)，裝刀長度先裝短加工較淺區(qū)域， 再裝長加工較深區(qū)域，以 提高效率且不過切。(3) 球刀球刀也叫R刀，主要用于曲面中光刀及光刀。常用的球刀有BD16R8 BD12R6 BD10R5BD8R4 BD6R3 BD5R2.5(常用于加工流道)、BD4R2 BD3R1.5、BD2R1 BD1.5R0.75 及BD1R0.5。 B是 Ball Mill

10、 的第一個(gè)字母。一般情況下， 要通過測量被加工圖形的內(nèi)圓半徑來確定精加工所用的刀具，盡量選大刀光刀 小刀補(bǔ)刀加工。2. 刀具材料在金屬切削加工中， 刀具材料也就是切削部分， 要承受很大的切削力和沖擊， 并受到工 件及切屑的劇烈摩擦，產(chǎn)生很高的切削溫度。其切削性能必須要有以下方面。(1) 高的硬度：HRC6以上，至少要高于被加工材料的硬度。( 2)高的耐磨性：通常情況下，材料越硬 組織中碳物越多 顆粒越細(xì) 分布越均勻， 其耐磨性就越高。( 3)足夠的強(qiáng)度與韌性。( 4)高的耐熱性。( 5)良好的導(dǎo)熱性。( 6)良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。為了滿足以上要求，現(xiàn)在的數(shù)控刀具一般由以下材料制成：(1) 高速

11、鋼，如 WMoA系列。(2) 硬質(zhì)合金，如YG3等。( 3)新型硬質(zhì)合金，如 YG6A。( 4)涂層刀具，如 TiC TiN Al 2O3。( 5)陶瓷刀具。在高溫下仍能承受較高的切削速度。( 6)超硬刀具材料。3刀具的選購現(xiàn)在刀具大多都商品化及標(biāo)準(zhǔn)化， 選購時(shí)要索取刀具公司的規(guī)格圖冊， 結(jié)合本廠的加工條件， 選擇耐用度高的刀具， 以確保最佳的經(jīng)濟(jì)效益。 如果本廠產(chǎn)品變化不大， 那么刀具種類應(yīng)盡 可能少而精。1.3 數(shù)控編程基礎(chǔ)1.3.1 編數(shù)控程序的作用小疑問 為什么要編寫數(shù)控程序？因?yàn)閿?shù)控機(jī)床是一種自動(dòng)化的機(jī)床， 加工時(shí)， 是根據(jù)工件圖樣要求及加工工藝過程， 將 所用刀具及各部件的移動(dòng)量、

12、速度和動(dòng)作先后順序、主軸轉(zhuǎn)速、主軸旋轉(zhuǎn)方向、刀頭夾緊、 刀頭松開及冷卻等操作， 以規(guī)定的數(shù)控代碼形式編成程序單， 輸入到機(jī)床專用計(jì)算機(jī)中。 然 后，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的指令進(jìn)行編譯、 運(yùn)算和邏輯處理后， 輸出各種信號和指令，控制各 部分根據(jù)規(guī)定的位移和有順序的動(dòng)作， 加工出各種不同形狀的工件。 因此， 程序的編制對于 數(shù)控機(jī)床效能的發(fā)揮影響極大。1.3.2 數(shù)控程序標(biāo)準(zhǔn)小疑問 數(shù)控程序是什么樣子？數(shù)控機(jī)床必須把代表各種不同功能的指令代碼以程序的形式輸入數(shù)控裝置， 由數(shù)控裝置 進(jìn)行運(yùn)算處理， 然后發(fā)出脈沖信號來控制數(shù)控機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的操作， 從而完成零件的 切削加工。目前數(shù)控程序有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：國

13、際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO和美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)的 EIA。我國采用ISO代碼。1.3.3 加工坐標(biāo)系與機(jī)械坐標(biāo)系小疑問 加工坐標(biāo)系與機(jī)械坐標(biāo)系是一回事嗎？大部分立式數(shù)控加工中心或數(shù)控機(jī)床規(guī)定： 假設(shè)工作臺不動(dòng)， 操作員站在機(jī)床前觀察刀 具運(yùn)動(dòng)，刀具向右為 X軸，向里為丫軸，向上為Z軸，均為右手笛卡兒坐標(biāo)系。機(jī)床各軸回零 在某固定點(diǎn)上，此點(diǎn)為機(jī)床的機(jī)械零點(diǎn)。編程時(shí)在工件較方便找正的位置確定的零點(diǎn)為編程零點(diǎn)。模具廠的工件， 因開始加工的坯料大多是長方體，一般零點(diǎn)選在工件的對稱中心，也叫“四邊分中”的位置，為 X、丫軸的 零點(diǎn)，Z值大多定在最高面處。134程序代碼G弋碼。以下為FANU係統(tǒng)指令中最為常在眾多

14、機(jī)床系統(tǒng)中，目前常用的數(shù)控程序代碼是用的且重要的指令。1 運(yùn)動(dòng)指令(1) G90為絕對值編程，G91為相對值編程。(2) GOC為刀具按機(jī)床設(shè)定的固定速度快速移動(dòng)，也可寫成GO。如刀具從 A(3.0,6.0,0.0) 走到 B(10.0,12.0,0.0),則程序?yàn)?N01 G90 G00X10.0 Y12.0 Z0或 N01 G91 GOO X7.0 Y6.0 Z0 。要指出的是，此程序不能用于切削，只能用于快速回刀，而且并不是按F值走直線AB而是走折線ACB如圖1-1所示。C* X圖1-1沿ACB快速運(yùn)動(dòng)要注意：正因?yàn)镚00并不像計(jì)算機(jī)里顯示的那樣走直線，所以編程時(shí)移刀的安全高度要足夠 高

15、，否則實(shí)際加工中可能出現(xiàn)過切，而計(jì)算機(jī)卻查不出來。(3) G01為按指定速度做直線運(yùn)動(dòng)，也可寫成G1。女口刀具從 A點(diǎn)(3.0,6.0,0.0)走到 B點(diǎn)(10.0,12.0,0.0)，則程序?yàn)?N01 G90 G01 X10.0Y12.0 Z0 F500 或 N01 G01 G91 X7.0 Y6.0 Z0 F500。 N01 表示程序段號，可以省略，F(xiàn)500表示進(jìn)給速度，每分鐘走 500mm(4) G02為順時(shí)針圓弧，G03為逆時(shí)針圓弧，也可寫成 G2或G3o如圖1-2所示，在XY平面內(nèi)，如刀具從 A點(diǎn)(3.0 , 6.0 , 0.0)沿圓弧順時(shí)針方向走到 B點(diǎn) (10.0,12.0,0.

16、0)，半徑為 6.0，圓心為 C2(8.999,6.084,0)，則程序?yàn)?G90 G02 X10.0 Y12.0R6.0 或 G90 G02 X10.0 Y12.0 I5.999 J0.084。圖1-2圓弧運(yùn)動(dòng)如刀具從B點(diǎn)(10.0,12.0,0.0)沿圓弧逆時(shí)針方向走到A點(diǎn)(3.0,6.0,0.0)，半徑為6.0 ,圓心為 C2(8.999,6.084,0)，則程序?yàn)?G90 G03 X3.0 Y6.0 R6.0 或G90 G03 X3.0 Y6.0 I-1.001J-5.916 。 R表示圓弧半徑，I、J、K是圓心相對于起點(diǎn)的相對坐標(biāo)。這些都是模態(tài)指令，如前一程序段已指定，本條相同則可以

17、省略。知識拓展：有些機(jī)床的R指令可能是非模態(tài)，NC程序就不能輕易省略。 有些機(jī)床的I、J、 K要求是圓心絕對坐標(biāo)值，則以上的NC程序就不能正常運(yùn)行。剛接觸新機(jī)床要注意這些問題。2. 坐標(biāo)系設(shè)置G54G59-般為6個(gè)，但有些新機(jī)床可擴(kuò)展到 G54A G599。3. 補(bǔ)償指令G41為左補(bǔ)償，G42為右補(bǔ)償。沿著刀具前進(jìn)方向看， 刀具在加工軌跡的左邊， 就稱作左補(bǔ)償， 否則為右補(bǔ)償。G4Q為取消補(bǔ)償。G43為刀具長度補(bǔ)償，G49為取消長度補(bǔ)償。4. 輔助功能MOQ為程序暫停，也可寫成 M0M0偽操作暫停，也可寫成 M1M02為程序停，也可寫成 M2M03為刀具正轉(zhuǎn)，也可寫成 M3M05為刀具停轉(zhuǎn)，也

18、可寫成 M5M06為換刀，也可寫成 M6在加工中心，刀具要根據(jù)在刀架中的排列位置確定 第1章預(yù)備知識7刀號。如T5 M06，表示先選擇T5刀，再用機(jī)械手將刀裝上刀主軸中。M0助開冷卻油，也可寫成 M8M09為關(guān)冷卻油，也可寫成 M9M30為程序結(jié)束，紙帶倒帶或程序返回開始處。要注意：有些機(jī)床要求同一條語句只能有一 個(gè)M指令，最后一個(gè)才起作用。為了保險(xiǎn)起見，可把要加入的M旨令分作不同的NC語句。其他不常用的代碼不再介紹，如果今后工作中要用到，可參考機(jī)床說明書。程序舉例任務(wù)：加工出如圖1-3所示外形的模具。用ED8平底刀光刀加工的刀具路徑為：1 t 2 t411，先用數(shù)學(xué)方法計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)及圓

19、弧半徑，然后根據(jù) G代碼規(guī)律編制各直線或圓弧段的數(shù)控程序，如圖1-4所示。圖1-3待加工圖形圖1-4加工路線圖形所編程序?yàn)榈缎能壽E，具體如下（斜體字為對數(shù)控程序語句的解釋）：% （程序開頭符號）O001 （程序號。如果采取DN傳送，則可以省略）N0010 G40 G17 G90 G49 G80 （N0010程序段號，G40取消補(bǔ)償，G17選擇XY平面，G9（絕對值編程，G49 取消長度補(bǔ)償，G8（取消鉆孔循環(huán)）N0020 G91 G28 ZO.O （機(jī)床回參考點(diǎn)，G91相對值編程，G28回歸機(jī)械零點(diǎn)便于換刀）:0030 T01 M06（ 換刀，將編號為 1號的刀自動(dòng)裝上主軸。此功能對于加工中心

20、才有用，對于普通數(shù)控銑 機(jī)床，這一段和上一段由操作員刪除 ）N0040 GO G54 X19.343 Y48. S2200 M03 （GO刀具快速運(yùn)動(dòng)到以 G54為零點(diǎn)的 1（19.3431 , 48. , 0）, M0：主 軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為S2200/每分鐘）N0050 G43 Z10. H01 （G43長度補(bǔ)償，H01長度補(bǔ)償值，同時(shí)快速下降到 Z10.位置，省略XY說明在XY方向 不動(dòng)。如果首次加工需加入G01 F200Q操作員通過調(diào)倍率開關(guān)使刀具以可控進(jìn)給速度 F2000勺百分率 下降）N0060 Z3.N0070 G1 Z0.0 F1250. M08 （M08開冷卻油，按進(jìn)給 F125

21、0走刀）N0080 G3 X25. Y44. I5.657 J2.（逆時(shí)針走圓弧進(jìn)刀到 2）N0090 G1 X38. （切削直線到 3）8工廠數(shù)控編程技術(shù)實(shí)例特訓(xùn)（UG NX版）N0100 G2 X54. Y28. I0.0 J-16.（切削走順時(shí)圓弧到 4）N0110 G1 Y12. （切削直線到 5）N0120 G2 X38. Y-4. I-16. J0.0（切削走順時(shí) 圓弧到6）N0130 G1 X12. （切削直線到 7）N0140 G2 X-4. Y12. I0.0 J16.（切削走順時(shí)圓弧到 8）N0150 G1 Y28. （切削直線到 9）N0160 G2 X12. Y44.

22、I16. J0.0（切削走順時(shí)圓弧到 10）N0170 G1 X25. （切削直線到 2）N0180 G3 X30.657 Y48. I0.0 J6.（切削退出到 11）N0190 G1 Z3.（慢速提刀到Z3.0，省略XY說明在XY方向不動(dòng)）N0200 G0 Z10. （快速提刀到 Z10.0）N0210 M02（程序結(jié)束）%（程序結(jié)束符號 ）手工編程時(shí)， 要根據(jù)圖紙計(jì)算出各段原始圖形的端點(diǎn)坐標(biāo)， 并且按圖紙輪廓編程。 程序中加 入G41 （左補(bǔ)償）或G42（右補(bǔ)償）指令，加工時(shí)要在機(jī)床控制面板的補(bǔ)償值中輸入所用刀具 的半徑作為最終補(bǔ)償值參數(shù)?？梢杂媒馕鰩缀蔚霓k法計(jì)算各節(jié)點(diǎn)及圓弧參數(shù)，也可以

23、在AutoCAD或其他軟件中調(diào)出電子工程圖，直接測量點(diǎn)坐標(biāo)、圓弧半徑或圓心坐標(biāo)數(shù)據(jù)。手工編程大多用于2平面編程的情況，而對于3尤其是自由曲面的數(shù)控程序， 就必須借用高 級算法編程語言，如Fortran、C語言等，進(jìn)行等距曲面數(shù)模刀具中心點(diǎn)計(jì)算，再排列走刀加工軌跡路線，最后輸出生成NC程序。這些就相當(dāng)于開發(fā)一個(gè)如 UG樣的數(shù)控編程軟件， 工作 量大且復(fù)雜。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的數(shù)控編程人員只需要弄懂?dāng)?shù)控代碼的含義，會(huì)運(yùn)用U毋軟件的數(shù)控編程功能，就可以完成數(shù)控編程的工作，而不需要過多考慮軟件的計(jì)算原理及計(jì)算過程。1.3.6 編程軟件簡介小疑問 復(fù)雜程序怎么編？編程軟件有哪些？究竟哪個(gè)好用？隨著技術(shù)

24、的進(jìn)步，3的數(shù)控編程一般很少采用手工編程，而使用商品化的CAD/CA軟件。CAD/CA是計(jì)算機(jī)輔助編程系統(tǒng)的核心，主要功能有數(shù)據(jù)的輸入/輸出、加工軌跡的計(jì)算及編 輯、工藝參數(shù)設(shè)置、加工仿真、數(shù)控程序后處理和數(shù)據(jù)管理等。 目前，在我國深受用戶喜歡的、數(shù)控編程功能強(qiáng)大的軟件有 M astercam 、 UG、 Cimatron 、 PowerMILL、CAXJ等。各軟件對于數(shù)控編程的原理、圖形處理方法及加工方法都大同小異， 但各有特點(diǎn)。因每種軟件都不是十全十美，對于用戶來說，不但要學(xué)習(xí)其長處，也要深入了 解它們的短處，這樣才能應(yīng)用自如。Mastercam是美國CNC Software , Inc公

25、司開發(fā)的基于 PC平臺的CAD/CA軟件，最新版本為 Mastercam X4 ，優(yōu)點(diǎn)如下：第 1 章 預(yù) 備 知 識 9（1）研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)加工功能的歷史悠久。（2）該軟件能及時(shí)推出各種新的加工功能。（3）該軟件對系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境要求較低。（4）可以實(shí)現(xiàn)DN（加工。DNC（直接數(shù)控）是指用一臺計(jì)算機(jī)直接控制多臺數(shù)控機(jī)床，其技 術(shù)是實(shí)現(xiàn)CAD/CA的關(guān)鍵技術(shù)之一。（5）利用Mastercam的Communi功能進(jìn)行通信，而不必考慮機(jī)床的內(nèi)存不足問題。經(jīng)大量的實(shí)踐表明，用 Mastercam軟件編制復(fù)雜零件的加工程序較為方便，而且能對加工過 程進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，真實(shí)反映加工過程中的實(shí)際情況，是非常優(yōu)秀的C

26、AD/CA軟件。不足之處是：繪圖功能沒有 UG Pro/E及SolidWorks那樣強(qiáng)大；新功能有時(shí)不夠穩(wěn)定。Cimatron是以色列Cimatron軟件有限公司開發(fā)的世界著名的 CAD/CA軟件，它針對模具制造 行業(yè)提供了全面的解決方案。Cimatron軟件產(chǎn)品是一個(gè)集成的 CAD/CA產(chǎn)品，在一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)環(huán)境下， 使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫， 用戶可以完成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 零件設(shè)計(jì)， 輸出設(shè)計(jì)圖紙， 可以根據(jù)零件的三維模型進(jìn)行手工或自動(dòng)的模具分模，再對凸、凹模進(jìn)行自動(dòng)的NC加工，輸出加工用的NC弋碼。優(yōu)點(diǎn)是：基于知識的加工；基于毛坯殘留的加工；實(shí)現(xiàn)完整意義上的刀具載荷的分析與速率調(diào)整優(yōu)化； 功能豐

27、富、完善、安全和高效的高速銑削加工。不足之處是 在模具加工中自動(dòng)化功能有待完善和發(fā)展。PowerMILL是一款獨(dú)立運(yùn)行的世界領(lǐng)先的 CAMR統(tǒng)，它是Delcam的核心多軸加工產(chǎn)品。 PowerMILL可通過IGES VDA STL和多種不同的專用直接接口接收來自任何CA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。優(yōu)點(diǎn)是：刀路穩(wěn)定； 五軸高速加工功能強(qiáng)大； 計(jì)算速度較快， 同時(shí)也為使用者提供了極大的 靈活性。不足之處是添加輔助線或輔助面不太方便。CAX堤 Computer Aided X Allia nce-Alwaysa step Ahead （X： tech no logy , product , soluti onand

28、 service）的縮寫，是聯(lián)盟合作的領(lǐng)先一步的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與服務(wù)。它是依托北京 航空航天大學(xué)的科研實(shí)力，由北航海爾開發(fā)出的中國第一款完全自主研發(fā)的CAD產(chǎn)品。它是國人的驕傲， 優(yōu)點(diǎn)是按照中國人的思維和界面設(shè)計(jì)軟件， 易學(xué)易用。 不足之處是普及程度不 高。本書主要介紹UG軟件在模具數(shù)控編程中的應(yīng)用，幫助讀者學(xué)會(huì)用UGS行數(shù)控編程，并努力用于實(shí)際工作之中，提高自己的價(jià)值。1.3.7 典型數(shù)控機(jī)床控制面板介紹作為CN（數(shù)控編程員，首先要了解自己所編的程序是如何運(yùn)行的，所以有必要學(xué)會(huì)某一種數(shù) 控機(jī)床的操作，如果有條件，最好是能正確實(shí)際操機(jī)達(dá)到一定程度的水平，再學(xué)數(shù)控編程， 這樣可以使所編程序切合實(shí)

29、際。常用的典型數(shù)控系統(tǒng)有 FANUC（日本）、SIMEMEN&德國）、FAGOFR西班牙）、HEIDENHAIN （德國）、MITSUBISH（日本）等公司的數(shù)控系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品，它們在數(shù)控行業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位。我國數(shù)控產(chǎn)品以華中數(shù)控、航天數(shù)控為代表，也將高性能數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化。 如圖1-5所示為某一個(gè)FANU係統(tǒng)的控制面板。10工廠數(shù)控編程技術(shù)實(shí)例特訓(xùn)（UG NX6版）圖1-5 控制面板 其中，各功能鍵的作用如下。（1）位置功能鍵POS在CRTh顯示當(dāng)前位置坐標(biāo)值。（2）程序功能鍵PRGRM在編輯（EDIT）方式下，進(jìn)行存儲(chǔ)器的編輯、顯示；在手動(dòng)數(shù)據(jù)輸 入（MDI）方式下，可方便用戶手工輸

30、入數(shù)控指令；在自動(dòng)方式（ AOTO下，進(jìn)行程序和指 令顯示。（3） 刀具補(bǔ)償功能鍵 MENU/OF SET坐標(biāo)系、補(bǔ)償量及變量的設(shè)定與顯示，包括G54 G55 等工件坐標(biāo)系、刀具補(bǔ)償量和 R變量的設(shè)定等。（4）參數(shù)設(shè)置功能鍵OPR/ALARM在CRT操作面板上顯示和報(bào)警顯示。（5） 圖形功能鍵AUX/GRAPH結(jié)合擴(kuò)展功能軟鍵可進(jìn)入動(dòng)態(tài)刀路顯示、坐標(biāo)顯示以及刀具路 徑模擬等有關(guān)功能。1.3.8 數(shù)控機(jī)床操作要領(lǐng)及注意事項(xiàng)下面以如圖 1-6 所示的典型數(shù)控銑床的機(jī)床操作面板為例說明操作要領(lǐng)。圖 1-6 操作面板（ 1 ）電源接通。要檢查各電表是否正常、氣壓表是否正常、油水儀表是否正常。如無問題

31、可按POWER ON鈕接通電源，幾秒鐘后機(jī)床自檢，CRT顯示坐標(biāo)。如出現(xiàn)報(bào)警信息，先自己分析排除，解決不了的，立即報(bào)告上級請專業(yè)人員處理。如正?？蛇M(jìn)行接下來的操作。（ 2）機(jī)床回參考零點(diǎn)，手動(dòng)或自動(dòng)，以便使機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）分析數(shù)控程序單，對照編程圖形，了解整個(gè)走刀情況、對刀方式及裝夾方式；準(zhǔn)備刀 具、量具及夾具；在機(jī)床上按要求裝夾工件。（4） 工件分中找正，將工件坐標(biāo)系零點(diǎn)的機(jī)械值輸入到G54 G55等存儲(chǔ)器。（5） 裝上刀具對刀，將長度補(bǔ)償值輸入到H值。第 1 章 預(yù) 備 知 識 11（6）復(fù)制數(shù)控程序，根據(jù)現(xiàn)有的刀號、補(bǔ)償號修改程序的頭部及尾部。（ 7 ）開高壓氣吹風(fēng)。（8）在DN（狀

32、態(tài)下通過DN（網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)控程序。（ 9）一開始要慢慢進(jìn)刀，等待刀切入工件時(shí)，切削平穩(wěn)正常時(shí)才將進(jìn)給倍率開關(guān)調(diào)到正常速度。調(diào)轉(zhuǎn)速開關(guān)，使聲音洪亮，切削平穩(wěn)時(shí)為止。根據(jù)要求確定合適的轉(zhuǎn)速S及進(jìn)給F,使每刃切削量達(dá)到合理高效的要求。（10）如果加工鋼件，開粗時(shí)要密切關(guān)注刀粒的磨損程度，發(fā)現(xiàn)有問題要及時(shí)調(diào)整或更換。（11） 要對自己所使用的機(jī)床精度、刀具轉(zhuǎn)動(dòng)精度及加工誤差有所了解， 要和編程員密切溝 通，使光刀時(shí)留足夠多的余量。（12） 加工完成要在機(jī)床上對照編程圖形進(jìn)行測量。如不合格，要分析原因。要通過調(diào)整編程余量重新編程或調(diào)整補(bǔ)償數(shù)再加工，直到合格為止。合格后才拆下。清理機(jī)床， 準(zhǔn)備加工下一件。1

33、.3.9 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢根據(jù)國內(nèi)外的有關(guān)資料得知，當(dāng)今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向如下: 具有更高精度、更高速度的高速機(jī)床不斷地普及、發(fā)展和完善。多功能化并配有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的各類加工中心在多個(gè)CPI和分級中斷控制方式下可實(shí)現(xiàn)“前臺加工，后臺編輯”，還可實(shí)現(xiàn)多臺機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，對多臺機(jī)床進(jìn)行群控。采用人工智能專家診斷系統(tǒng)，對機(jī)床進(jìn)行自我控制、自診斷、自修復(fù)，以實(shí)現(xiàn)無人化作業(yè)。CAD/CAPP/CA集成技術(shù)的運(yùn)用使編程不再依賴于編程員個(gè)人水平的高低而是直接從數(shù)據(jù)庫 調(diào)用成熟的工藝參數(shù)。通過改進(jìn)結(jié)構(gòu)，機(jī)床的可靠性能大大提高?？刂葡到y(tǒng)的小型化。但是目前只有少數(shù)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)部分工廠可達(dá)到以上水平。在我國要全面達(dá)到

34、上述水平，還需要科技人員經(jīng)過很長時(shí)間的努力。我們的工程技術(shù)人員必須立足于各公司目前的現(xiàn)狀，學(xué)好數(shù)控技術(shù)，才能充分發(fā)揮設(shè)備的功效，努力提高生產(chǎn)效率和應(yīng)用水平。1.3.10 先進(jìn)制造技術(shù) 小疑問 先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展了，將來 CN（編程員會(huì)失業(yè)嗎？ 將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用于工程制造，這是工業(yè)界的一次革命?，F(xiàn)代制造除了數(shù)控加工外，還有很多先進(jìn)的制造手段先后出現(xiàn)，如立體光固化（SLA）、熔融沉積造型（FDM、分層實(shí)體制造（LOM、選擇性激光燒結(jié)（SLS、三維打?。?DP）等，最有發(fā)展前途的12工廠數(shù)控編程技術(shù)實(shí)例特訓(xùn)（UG NX6版）是SLA激光快速成型技術(shù)。SLA激光快速成型技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)及制模行

35、業(yè)中，它是利用計(jì)算機(jī)軟件把產(chǎn)品 3D圖（一般轉(zhuǎn)化為STL文件格式）按水平面切成一系列截面，計(jì)算機(jī)控制激光頭按照產(chǎn)品截 面圖向感光樹脂照射，導(dǎo)致它凝固成約0.1mm勺薄層。這樣一層接著一層凝固，就形成一個(gè)與3D圖相同的立體零件。目前，這項(xiàng)技術(shù)主要用于快速首板（也叫手板）的制造。對于金屬 成型也已出現(xiàn)，但成本高，精度差，還處于試驗(yàn)階段，未能普及。所以未來相當(dāng)長的一段時(shí) 間內(nèi)，至少20年內(nèi)，數(shù)控加工仍是制模行業(yè)的主要加工手段。知識拓展：SLA也俗稱RP,現(xiàn)主要用于快速手板制造。開發(fā)產(chǎn)品時(shí)可以先找來類似的產(chǎn)品用激光3D掃描，生成3D圖，修改產(chǎn)品外形，然后轉(zhuǎn)化為 STL文件格式，用此文件就可以制作快速手

36、板。完成后再進(jìn)行外觀絲 印噴油，裝上電子元件就成為有實(shí)際功能的仿真機(jī)交由客戶在市場上推廣、宣傳或展覽以尋求訂單。這樣可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。1.4 模房編程師的編程過程1.4.1 CNC 團(tuán)隊(duì)的運(yùn)作流程首先接收客戶產(chǎn)品設(shè)計(jì)的 3D圖，進(jìn)行制模及注塑的可行性分析，若無問題就進(jìn)行模具設(shè)計(jì)， 分模得到模具3D圖及鑲件銅公圖，根據(jù)這些3D圖進(jìn)行數(shù)控CN（編程，生成數(shù)控CN（程序，傳送 給數(shù)控CN車間，加工模件，如圖 1-7所示。模具設(shè)計(jì) 分模接收客戶產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖資料及 PO數(shù)空編程 數(shù)控CN（加工備料可行性評估NGOK圖 1-7 CNC 編程加工流程1.4.2 數(shù)控程序質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)小疑問什么樣的NC程序

37、才算最好?衡量數(shù)控程序好壞的標(biāo)準(zhǔn)是：最少的加工時(shí)間、最小的刀具損耗及加工出最佳效果的工件。 這3項(xiàng)指標(biāo)是相互矛盾的，但又相互依存，需要在實(shí)踐中找到其平衡點(diǎn)，達(dá)到效益最佳化。1.4.3 規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化在編程中的作用及意義 在一個(gè)車間可以根據(jù)總公司的質(zhì)量政策來建立一系列標(biāo)準(zhǔn)工作制度，規(guī)定圖形的命名規(guī)則、 數(shù)控程序的命名規(guī)則、 刀具切削參數(shù)的選取規(guī)范、 工件檢查標(biāo)準(zhǔn)及裝夾定位規(guī)范等， 大家共 同遵守，可以避免很多錯(cuò)誤。可以在U3建立標(biāo)準(zhǔn)模板，建立公共的工藝參數(shù)。使編程質(zhì)量不再依賴于編程員個(gè)人水平的 高低而是直接從數(shù)據(jù)庫調(diào)用成熟的工藝參數(shù)。 發(fā)揮集體的聰明才智， 提高效率減少出錯(cuò)。 小 提示：本書模擬

38、了某一 CN車間的數(shù)控編程的運(yùn)作過程來介紹工作情況。圖形命名是ugbook-章節(jié)號-順序號，如ugbook-2-1.prt為第2章第一個(gè)圖例。NC程序命名是K-順序號數(shù)字及字母（AZ）,字母用到Z以后再進(jìn)位，如K-03Z.ptp的下一條就是K-04A.ptp。其他如刀具等內(nèi) 容將在各章節(jié)中分別說明，請閱讀時(shí)注意。1.5 塑料模具制造1.5.1 制模流程首先接收客戶產(chǎn)品圖形，評估報(bào)價(jià)，接收 P0（即訂單）后就確定開模；緊接著就進(jìn)行模 具設(shè)計(jì)、訂料、數(shù)控編程、數(shù)控加工、 EDM電火花放電加工、ED戲切割加工、模件拋光（也 叫省模）、組裝模件、試模及交板給客戶等，如圖 1-8所示。1.5.2 CNC

39、 在制模中的重要性在整個(gè)制造流程中可以清楚地看到， CN（加工是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)問題，延誤時(shí)間， 那么整個(gè)制模周期就會(huì)拉長，模具就不能按時(shí)試模，不能按時(shí)向客戶交付，影響很大。CNC加工占整個(gè)加工工作量的比例很大， 所以CNCE制模中是非常重要的。 而CN（程序的好壞直接 對CNC勺加工效率、加工效果及制模成本影響很大，所以各模廠的老板一般都不惜重金聘請 高水平的CN（編程工程師。模具設(shè)計(jì) 分模 接收客戶資料及PO數(shù)控編程數(shù)控CNC加工ED電火花加工EDW 線切割加工 普通加工備料 模具裝配 試模，改模，向客戶復(fù)板圖1-8制模流程1.6對初學(xué)者的忠告小疑問 只有初中文化程度，能學(xué)好 CN（嗎？

40、學(xué)好U鐵控編程應(yīng)具備的知識CN（編程是一項(xiàng)綜合性的技能，要學(xué)好，單有熱情是不夠的，還必須事先學(xué)好一定的基礎(chǔ)知 識，這樣才能真正理解并能靈活運(yùn)用于實(shí)際工作。要能用UG或其他軟件進(jìn)行基本的3D繪圖和基本的操作。因?yàn)橐沟堵穬?yōu)化必須要整理圖形、 修改圖形，有時(shí)還要增加或減少輔助線、輔助面。機(jī)械加工及制圖的基本知識。這是干好這一行的基礎(chǔ)知識，建議大家邊工作邊學(xué)。能使用Windows操作系統(tǒng)及Ofice軟件。有初中或初中以上的幾何知識。因?yàn)楸緯U述的就是幾何圖形，要多聯(lián)系所學(xué)的幾何知識，這樣能使問題的理解簡單化。在工廠中，有不少是只具有初中畢業(yè)程度的朋友，他們經(jīng)過了不懈努力， 掌握了以上基礎(chǔ)知識就到電

41、腦培訓(xùn)班學(xué)習(xí) U（編程或自學(xué)，后來有機(jī)會(huì)就到工廠從事數(shù)控編程，通過努力，最終成為老板眼里的“香餑餑”。將學(xué)到哪些內(nèi)容本書對初學(xué)者的建議是可將知識分類學(xué)習(xí)。1. 一般性了解的內(nèi)容CNC勺基本工作原理。CN（加工工藝。編程的基本知識 NC程序格式及手工編程。針對機(jī)床的后處理制作。UG NX7在數(shù)控編程方面增強(qiáng)的功能介紹。2. 一般性理解的內(nèi)容UG軟件的編程加工參數(shù)介紹。這部分內(nèi)容可多次閱讀，逐步理解。3 重點(diǎn)掌握各種模件編程步驟銅公數(shù)控編程。前后模編程。模胚編程。行位編程。163如何學(xué)好本書所用模具結(jié)構(gòu)的術(shù)語，以珠江三角洲地區(qū)制模師傅對模具的普遍叫法為主，這些用語是現(xiàn)實(shí)模具工廠中技術(shù)人員交流的工作

42、語言，對于希望在此地工作和交流的人士及初學(xué)者來說，很有必要了解、學(xué)習(xí)。同時(shí)本書對其含義以及在教科書的叫法進(jìn)行了必要的對比解釋。 對于初學(xué)者建議要認(rèn)真學(xué)習(xí)理論，靈活聯(lián)系實(shí)際。本書所用的案例是普通CN（機(jī)床的加工，可以幫助讀者學(xué)習(xí)編程過程，讀者不能死搬硬套，一定要結(jié)合本公司具體的機(jī)床、加工材料、 刀具、冷卻等加工條件，可適當(dāng)調(diào)整轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、切削深度、步距等切削參數(shù)，以求發(fā) 揮刀具最大或設(shè)備的切削效能。對于有一定基礎(chǔ)的讀者， 建議針對本書案例， 結(jié)合配套光盤中的視頻， 對重點(diǎn)內(nèi)容反復(fù) 練習(xí)，至少3遍以上，并且能夠舉一反三、觸類旁通。164編程員的職業(yè)道德職業(yè)道德是規(guī)范約束從業(yè)人員活動(dòng)的行為準(zhǔn)則，

43、是整個(gè)社會(huì)道德的組成部分，是從事一定職業(yè)勞動(dòng)的人們，在特定的工作和勞動(dòng)中以其內(nèi)心信念和特殊社會(huì)手段來維持的心理意 識、行為原則和行為規(guī)范的總和，是一種內(nèi)心的、非強(qiáng)制性的約束機(jī)制。CN（數(shù)控編程員作為近年來興起的新職業(yè)，其從業(yè)人員必須遵守一定的道德規(guī)范，這樣才能 有利于企業(yè)、有利于社會(huì)，最終使從業(yè)者本人受益。編程員的職業(yè)道德如下：（1）愛崗敬業(yè)，忠于職守。做不到這一點(diǎn)的人，不管技術(shù)有多好，能耐有多大，跳槽 到多么好的企業(yè)，老板都不會(huì)歡迎，本人做得會(huì)很不順心。（2）誠實(shí)守信，辦事公道。對于本行業(yè)來說，日常工作出現(xiàn)錯(cuò)誤在所難免，如果是由 自己的原因出錯(cuò)，應(yīng)該勇于承認(rèn)，努力改善。（3）要遵守廠規(guī)廠紀(jì)，

44、多和上司及同事溝通，團(tuán)結(jié)協(xié)作，服從領(lǐng)導(dǎo)，努力工作，配合 企業(yè)完成生產(chǎn)任務(wù)。嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、工作流程規(guī)范。（4）積極學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)，努力用于實(shí)踐，提高工作效率。不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、不斷 學(xué)習(xí)、不斷提高。165新入行人員如何面對招工考試當(dāng)今社會(huì)各行各業(yè)競爭激烈，出現(xiàn)大學(xué)生畢業(yè)就業(yè)難的問題。每個(gè)人都會(huì)面臨找工作、 選擇職業(yè)的過程。但是事情再難，總有很多人能找到自己滿意的工作，享受成功的快樂。欲從事數(shù)控編程員的人應(yīng)在招工考試前、考試中及考試后下一些工夫以便能如愿以償。當(dāng)然， 首先要學(xué)好真本事， 掌握一定的知識技能和工作水平， 有與要找的工作要求一致 的專業(yè)水平，這樣才能穩(wěn)操勝券。招工考試也叫見工。 人

45、才市場上， 應(yīng)準(zhǔn)備一份和要找工作性質(zhì)相符的簡歷， 著重介紹自 己工作的經(jīng)歷。 首先看到簡歷的人大多是人事部門的工作人員， 并不一定是專業(yè)人士， 所以 不宜過多講述專業(yè)術(shù)語， 要通俗易懂， 讓別人一看就知道你干過這個(gè)工作， 并有能力干好本 公司的同樣工作，主要是贏得面試機(jī)會(huì)。一旦贏得面試機(jī)會(huì)， 應(yīng)事先了解所應(yīng)聘公司的經(jīng)營情況、 生產(chǎn)的產(chǎn)品特點(diǎn)、 所應(yīng)聘職位 的工作要求、 應(yīng)試時(shí)將會(huì)使用何種軟件， 做到心中有數(shù)。 另外，要準(zhǔn)時(shí)赴約， 如不能按時(shí)到， 應(yīng)事先聯(lián)系，確定新日期。到達(dá)公司， 免不了要進(jìn)行各種形式的考試。 一般都是給應(yīng)試人員一個(gè)圖， 要求在限定時(shí) 間完成編程或拆銅公， 以測試應(yīng)聘人員是否做過這項(xiàng)工作， 工作經(jīng)驗(yàn)如何。 這些圖不一定很 復(fù)雜，但一般都包含了一些要考察的難點(diǎn)及重點(diǎn)。 企業(yè)招人的目的是要求所招之人能不經(jīng)過 培訓(xùn)或少量培訓(xùn)就能上崗工作， 所以考察題目都是該企業(yè)一些常見的工作難點(diǎn)及要點(diǎn)。 不一 定很難，只要結(jié)合自己的工作學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)來作答即可。要做到細(xì)心、冷靜及準(zhǔn)確回答。 計(jì)算機(jī)操作實(shí)際編程時(shí)， 應(yīng)仔細(xì)看圖， 準(zhǔn)確設(shè)定加工參 數(shù)