CNC加工是如何编程的？

CNC加工是如何编程的？

数控车床是应用广泛的数控机床之一。与普通车床类似，数控车床主要用于加工轴、盘等旋转体零件。在普通车削中，零件的质量和效率很大程度上取决于操作者的经验。数控车削加工另一方面，是通过预先编程的程序来执行的。这是因为CNC加工程序不仅包括零件的加工工艺，还包括刀具切削用量的确定、刀具行进路线等关键工艺信息。

当今各国的数控车床的使用，由于采用了许多先进技术，极大地提高了加工的质量和效率。传统普通车床的使用也大大减少，有利于经济欠发达地区或技术爱好者。

本文以轴类零件为例，对其数控加工过程进行了详细的分析和编程。

零件图分析

图1是轴类零件的零件图。已知该零件毛坯为Φ30mm铝合金，要求在加工处加工M10×1外螺纹、3mm宽退刀槽、Φ15mm圆柱面、r7.5凹圆面、Φ20mm总长11mm圆锥面。 FANUC12.5i系统数控车床上加工大端、R24凸圆面、Φ0mm圆柱面。 Φ24mm圆柱面尺寸公差为上公差+0.021mm，下限公差0。该工件Φ24mm、Φ15mm圆柱面表面粗糙度为Ra3.2μm，圆面表面粗糙度为Ra12.5其余表面粗糙度为Ra6.3μm，其余表面粗糙度为Ra12.5μm，其余表面粗糙度为rA12.5μM，在机械加工中需要安排粗加工和精加工。

确定加工工艺

1、工件装夹与定位

零件夹紧选用通用三爪自定心卡盘夹紧零件的毛坯外圆，夹紧工件时夹紧力要适中，夹紧力太大容易夹紧工件，夹紧力为在加工过程中不足以造成工件松动时，零件伸出机床的长度应考虑到限制距离（机床装有限位挡块），零件的加工总长度为70mm，因此夹头末端出来的零件距离夹头表面的距离约为90mm。

2、加工刀具的确定

分析零件图，确定加工该零件需要使用90°外圆车刀、锋利外圆车刀（车削面用）、螺纹车刀、切断刀。

图1

3、切削用量的确定

数控车削的切削量包括切深量、主轴转速、进给量。编程前，应合理选择进给量、后吃量和主轴转速，只有这三者互相适应，才能形成最佳的加工效果，下面介绍外圆车刀切削量的选择和计算为例进行分析。

(1)切削深度 量的确定。结合机床系统的刚性和所用刀具的质量，粗加工时每把刀具的切削深度量为3mm。由于零件的加工精度要求较高，因此除粗加工外，还应进行半精加工和精加工，半精加工退吃量为1mm～1.5MM，精加工切深量为0.5mm。

(2)主轴转速N的确定。主轴转速N应根据被加工零件的直径以及零件的 材料、刀具的材料和切削速度来确定。生产中，主轴转速n（r/min）可按下式计算：

n=1000vC/(πd)

式中：Vc为切削速度，经查表1并结合自身刀具质量取Vc=60m/min； d为工件直径，取工件直径d=30mm。分别将切削速度、工件直径代入式（1），可得n≈637r/min，取主轴转速n=630r/min。

表1 刀具切削参数

　(3)进给量的确定。进给量的大小直接影响零件的表面粗糙度和加工效率，为了在刀具与零件材料相结合的前提下保证零件的表面质量，参考切削手册选择0.3的进给量毫米/转。

4. 定位点

在编程时应选择合适的工件零点和换刀点。

(1)工件零位。为了满足编程简单、尺寸换算少、加工误差小的条件，零件的工件坐标原点和程序原点应置于工件右端面的中心。

(2)换刀点。为了防止换刀时刀具与工件或尾座碰撞，并节省移动换刀时间，换刀点应设置在（X100，Z100）位置。

5.车削方法的设计

(1) 平面端面使用G94（端面切削循环指令）。

（2）按图71用G2粗车路线图所示的零件轮廓各部分。（G71内外径粗车复合循环指令）

(3) 组合使用G01、G02、G03，对零件轮廓进行连续精车。

(4) 用G10（螺纹切削循环指令）加工M1×92螺纹。

图2

代码编程

首先调用 1 号外螺纹车刀粗车零件，然后调用 2 号尖头外精车刀精车零件，直至零件尺寸，然后调用 3 号外螺纹车刀加工 M10 ×1螺纹，最后用4号切断刀切断工件。

轴类零件加工参考程序如下：

结语

加工工艺的制定是数控车削的前期准备工作，工艺制定是否合理，对零件加工质量和机床加工效率有很大影响。

因此，遵循工艺原则，结合数控车床的加工特点，开发出好的数控车削加工零件的工艺是加工出合格零件的保证。