数控车床编程入门自学 [数控机床教学中编程及编程中的简便计算方法]
时间：2018-12-23 19:44:00 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：培养数控专业的人才，必须重视机床(包括普通机床)加工工艺的重要性，重视数控自动编程的教学，重视编程过程中数值计算的学习，重视实际操作及操作技能的水平。 关键词：数控机床 数控编程 数值计算 基点计算 加工工艺
数控技术是现代制造业实现自动化、柔性化和集成化生产的技术底层平台，它是提升产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段，也是国防现代化的重要战略保证。随着机电一体化技术的发展，数控机床的使用正越来越普遍，而数控机床的使用和维护都需要专门的技术人员来进行，因而需要大批懂得数控编程和数控机床加工的工程技术人员。
数控机床教学包括数控加工过程中有关工艺分析、数值计算、基本编程功能指令等，数控编程是一门对学生科学思维要求很强的专业技术基础课，这当中数控编程特别重要，其中的数值计算牵涉到学生的数学知识，特别是基点计算，计算量大、复杂，对中等职业学校学生来说有些困难，必须要有一种简便、明了的方法才行。经过较长时间的摸索、研究，将有关常用基点计算归纳为十分简捷的数值计算方法。教学实践证明，这些方法学生能很快掌握，且计算过程迅速准确，出错率低。
基点是指各几何元素间的联结点。而直线与圆弧是构成零件轮廓的最基本的几何元素。与直线或圆相关的基点计算，包括直线与直线相交、直线与圆相交或相切、圆与圆相交或相切，以上基点计算通常均需采用联立方程求解的方法完成，而作为二次曲线的圆方程，联立求解则过程甚繁。改进的方法是，若能利用几何元素间的三角函数关系，则可避免求解联立方程。为了确定几何元素间的三角关系，学生必须先正确作图，处理过程很繁。这样就产生了以下要说明的简便计算方法，学生用计算器即可迅速完成计算。类型分别介绍如下:
类型1.直线与圆相切求切点坐标
相对于“±”符号前点坐标位置确定的。所有计算均假设水平轴为轴且向右为正，垂直轴为y轴且向上为正。后面各类型计算中，正、负号判断与此方法全同，故不再说明。
类型2.直线与圆相交求交点坐标
类型3.两圆相交求交点坐标
对于哪一点计算。
有关数值计算方面，还包括非圆曲线节点计算与列表曲线节点计算，通常只能采用计算机辅助计算完成或直接使用自动编程软件。随着数控机床的发展和信息集成的需要，从单机CAD/CAM到FMC、FMS以及CIMS，无不对数控机床起着基石的作用，特别是CAM的使用，将使数控机床的技术更上一个台阶。我们在熟悉了数控机床的单机使用后，MASTER CAM软件的使用可使我们对数控机床的应用有一个质的飞跃。
数控编程在数控机床学习中较为重点，数控编程实践性很强，除了让学生掌握一些数控编程代码(语言)外，要通过实际操作来加强感性认识。它也牵涉到其它相关专业知识，如数控机床的组成、特点、工作原理、代码、加工工艺、测量技术、编程知识及机械制图知识等。学生首先应能看懂图纸，会根据图纸分析出零件的特点及技术要求。更重要的是制定加工工艺，如果加工工艺不正确，加工出的工件误差会增大，甚至会报废，所以要注意培养学生在这方面的能力。
要重视让学生学习普通机床操作并掌握加工工艺。因为普通机床的加工是数控机床加工的基础，普通机床工艺技能的掌握对数控技术的掌握有很大的促进和帮助作用。笔者在教学实践中就深有体会：凡是普通车工技能掌握好的学生，在数控加工的编程和操作中会有明显的优势。比如在数控车床上加工螺纹，加工时一些具体的工艺问题、技术技巧问题，目前研制的数控系统还没有“考虑”得那么细致，也不可能面面俱到，这此问题可通过加工人员在编程中处理解决。加工人员在编程时，必须把自己的一些加工经验融会到加工程序中去，才能比较妥善地、合理地解决这系列的问题。如果对普通机床操科不好的学生，直接到数控机床上车削螺纹，就会因为经验不足而出现很大的问题。因此要重视传统金工的基本技能训练。过分重视数控编程操科与理论而忽视传统金工实习的做法是不科学的，将会直接影响数控加工专业学生的综合能力。
在掌握零件加工工艺后，熟悉数控编程指令的基础上，可先让学生自己制定加工步骤，然后找出几个典型，进行讨论、分析，让学生提出优点及不足，然后教师再综合这个方案的优点提出一个合理的加工步骤。这种方法效果很好，能培养学生的思维能力及分析问题、解决问题的能力。同时也能加深学生对这个工艺的正确理解。教师指导学生装夹工件，指明欲加工的内容和将要使用的刀具，用单步运行的方式逐段运行程序，可收到事半功倍的效果。
参考文献：
[1] 姜家吉，严烈.MASTER CAM从入门到精通[M].北京：电子工业出版社，1993.3.
[2] 廖效果，朱启述.数字控制机床.武汉：华中理工大学出版社，1992. 5.
[3] 王贵明.数控机床实验指导书.浙江工业大学，1997.4.
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
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