學好UG數(shù)控編程必備的知識要點

一、CNC的基本意義

CNC是英文Computer Numberical Control的縮寫，意思是“計算機數(shù)據(jù)操控”，簡略地說便是“數(shù)控加工”，在珠江三角洲地區(qū)，人們稱為“電腦鑼”。

數(shù)控加工是當今機械制造中的先進加工技術，是一種具有高效率、高精度與高柔性特色的主動化加工辦法。它是將要加工工件的數(shù)控程序輸入給機床，機床在這些數(shù)據(jù)的操控下主動加工出符合人們意愿的工件，以制造出美妙的產(chǎn)品，這樣就能夠把藝術家的想象變?yōu)楝F(xiàn)實的產(chǎn)品。數(shù)控加工技術可有效處理像模具這樣雜亂、精密、小批多變的加工問題，充分習慣了現(xiàn)代化出產(chǎn)的需要。大力發(fā)展數(shù)控加工技術已成為我國加快發(fā)展經(jīng)濟、進步自主創(chuàng)新能力的重要途徑。

目前我國數(shù)控機床使用越來越遍及，能熟練掌握數(shù)控機床編程，是充分發(fā)揮其功用的重要途徑。社會上急需一大批這樣的人才。因而學好這門技術大有用武之地。

二、CNC機床的作業(yè)原理

小疑問---數(shù)控加工機床如何作業(yè)？CNC如何加工模具？

一般來說，數(shù)控機床由機床本體、數(shù)控系統(tǒng)（CNC系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心，是臺專用計算機）、驅(qū)動設備及輔助設備等部分組成。而數(shù)控系統(tǒng)的基本功用有輸入功用、插補功用及伺服操控等。它的作業(yè)過程是：經(jīng)過輸入功用接收到數(shù)控程序后結(jié)合操作員已經(jīng)在面板上設定的對刀參數(shù)、操控參數(shù)和補償參數(shù)等數(shù)據(jù)進行譯碼，并進行邏輯運算，轉(zhuǎn)化為一系列邏輯電信號，從而發(fā)出相應的指令脈沖來操控機床的驅(qū)動設備，使機床各軸運動，操作機床完成預期的加工功用。

模具規(guī)劃師依據(jù)客戶產(chǎn)品圖，規(guī)劃出3D模具（也叫分模）后，就需要對模具圖檔進行數(shù)控編程。確認加工刀具巨細、切削走刀方法后，用UG即可編出數(shù)控程序。這個數(shù)控程序是個文本文件，里面是機床能辨認的代碼。機床操作員收到程序單及數(shù)控程序后，就要按要求在數(shù)控機床作業(yè)臺上裝夾工件，在主軸上裝上刀具，按要求對刀，在機床面板中設定對刀參數(shù)，依據(jù)機床的具體情況修改單個指令后就經(jīng)過網(wǎng)絡DNC把數(shù)控程序傳給機床。機床上的刀具在這些數(shù)控指令的操控下進行切削運動，其他冷卻系統(tǒng)同步作業(yè)，這樣一條接著一條的程序都執(zhí)行完，模具就加工出來了

三、CNC加工工藝的特色

小疑問---CNC數(shù)控加工工藝有何共同之處？

CNC數(shù)控加工工藝是機械加工的一種，也遵守機械加工切削規(guī)則，與普通機床的加工工藝大體相同。因為它是把計算機操控技術應用于機械加工之中的一種主動化加工，因而具有加工效率高、精度高等特色，加工工藝有其共同之處，工序較為雜亂，工步組織較為翔實周密。

CNC數(shù)控加工工藝包括刀具的挑選、切削參數(shù)的確認及走刀工藝道路的規(guī)劃等內(nèi)容。CNC數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程的基礎及核心，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)控程序好壞的標準是：最少的加工時刻、最小的刀具損耗及加工出最佳作用的工件。

數(shù)控加工工序是工件全體加工工藝的一部分，乃至是一道工序。它要與其他前后工序相互配合，才能最終滿意全體機器或模具的安裝要求，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很多的工件資料。為了避免粗加工時的切削振蕩使工件松動，在開粗后應該及時校表檢查，必要時重新對刀。能夠在開粗后進行基準面的精加工光刀，為以后校表檢查做好預備。

關于具有雜亂型腔的工件，因為開粗用了較大刀具，使得旮旯處殘存很多的余量，必須用比粗加工時較小的刀具進行二次開粗或清角。加工面積比較大的情況下，為了削減刀具損耗能夠進行半精加工。

以上各步為了避免過切都必須留足夠多的余量，最后進行精加工工序。一般情況下，盡量在機床上檢驗，合格后才拆下，再預備下一件加工。

四、CNC刀具的挑選和選購

小疑問---CNC常用刀具有哪些？如何挑選刀具？

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。能夠用于開粗及清角、精加工側(cè)平面及水平面。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及ED0.5等。E是End Mill的第一個字母；D表明切削刃直徑。

一般情況下，開粗時盡量選較大直徑的刀，裝刀時盡可能短，以確保有足夠的剛度，避免彈刀。在挑選小刀時，要結(jié)合被加工區(qū)域，確認最短的刀鋒長及直身部分長，挑選本公司現(xiàn)有的最合適的刀。

假如側(cè)面帶斜度叫斜度刀，能夠精加工斜面

（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。一般角半徑為R0.1～R8。一般有全體式和鑲刀粒式的刀把刀。鑲刀粒的圓鼻刀也叫“飛刀”，首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，裝刀長度先裝短加工較淺區(qū)域，再裝長加工較深區(qū)域，以進步效率且不過切。

（3）球刀

球刀也叫R刀，首要用于曲面中光刀及光刀。常用的球刀有BD16R8、BD12R6、BD10R5、BD8R4、BD6R3、BD5R2.5（常用于加工流道）、BD4R2、BD3R1.5、BD2R1、BD1.5R0.75及BD1R0.5。B是Ball Mill的第一個字母。

一般情況下，要經(jīng)過丈量被加工圖形的內(nèi)圓半徑來確認精加工所用的刀具，盡量選大刀光刀、小刀補刀加工。

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