数控加工技术的基础知识

在编程中，其指令格式因数控系统不同而异，主要格式有以下两种：

(1) 采用T指令编程

由刀具功能地址符T和数字组成。T后面的数字用来指定刀具号和刀具补偿号。

(2) 采用T、D指令编程

使用T功能指令选择刀具号，使用D功能选择相关的刀具偏置量。

5．辅助功能（简称M功能）

辅助功能字的地址符是M，所以又称M功能或M指令。它由辅助功能地址符M和两位数字组成，主要用于表示数控程序停止、主轴启动及顺和逆、主轴停止、换刀、程序结束并返回、冷却液开与关等功能的指令、各种进给操作时的辅助动作及其状态。辅助功能指令也有M00~M99，共计100种，我国JB/T3208－1999标准对M指令的功能进行了定义。

需要说明的是，数控机床的指令在国际上有很多标准，并不完全一致。而随着数控加工技术的发展、不断改进和创新，其系统功能更加强大和使用上会更加方便。在不同数控系统之间，功能指令字也会更加丰富，程序格式上的差异也会一定存在。

数控加工工艺

机械加工工艺过程是指用材料去除方法改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使其成为达到设计要求的过程。数控机床的加工工艺与普通机床的加工工艺有许多相同之处，遵循的原则基本一致。也有许多不同，最大的不同表现在切削刀具轨迹的控制方式上。同时由于数控机床本身自动化程度较高，设备费用较高，因此数控机床加工相应形成了自己的特点：

1．数控加工的工艺内容设计十分具体

在使用通用机床加工时，许多具体的工艺问题，如工艺中各工步的划分与安排，刀具的几何形状，走刀路线及切削用量等，在很大程度上都是由操作工人根据自己的实践经验和习惯自行考虑和决定的，一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定。而在数控机床加工时，上述这些具体工艺问题，不仅成为数控工艺设计时必须考虑的内容，而且还必须做出正确的选择并编入加工程序中。

2．数控加工的工艺设计非常严密

数控机床虽然自动化程度较高，但自适应性差。它不能像通用机床加工时可以根据加工过程中出现的问题比较灵活的适时的进行人为的调整。即使现代数控机床在自适应调整方面作出了不少努力与改进，但其自由程度也不大。比如，数控机床加工螺纹孔时，它不知道孔中是否已经挤满了切屑，是否需要退一下刀，或先清理一下切屑再进刀。所以，在数控加工的工艺设计中，必须注意加工过程中的每一个细节，计算和编程时，都要力求正确无误。

3．数控加工的操作程序化相当严格

由于数控加工自动化程度高、可多轴联动，便于工序集中安排。但数控机床价格昂贵，操作技术要求高，所加工的对象也都是一些形状比较复杂、价值也比较高的零件，稍有不慎损坏了零件或损坏了机床、刀具，都会造成较大损失。因此对数控机床加工操作的基本步骤的程序化要求相当严格。从工艺设计→编写程序→校验程序→零件加工的每一步都不能忽视，其中程序校验更是重要的一环。在实际工作中，由于一个小数点或一个符号的差错而酿成重大机床事故和质量事故的例子也屡见不鲜。

4．数控加工机床的合理应用

根据数控加工的特点，正确选择加工方法和加工对象，充分发挥数控机床加工的优点，取得良好的经济效益是我们在进行工艺设计中必须考虑的一个重要问题。数控加工工艺的应用有很大的灵活性，对同一个加工内容，可能有多种工艺方案，必须针对具体问题进行具体分析。一方面，选择加工方法和对象时要考虑到数控机床与系统的性能指标，能够实现加工且能保证加工精度、满足技术质量要求；另一方面，有时还要在基本不改变工件原有性能的前提下，对其形状、尺寸、结构等做一些必要的、适应数控机床加工的修改。

一种零件的加工工艺过程并不是固定不变的，零件加工过程要满足零件图样的技术要求，同时又受到加工批量、设备条件、工艺水平等因素的制约。从生产水平发展和数控加工技术水平提高的角度上来看，数控加工工艺的设计工作也是在不断提高和改进。近年来，随着数控机床加工技术的迅速发展，金属切削加工理论也在不断丰富和完善。例如数控高速加工技术的发展，就使得工艺路线设计理念发生了很大的变化。

近二十年来，随着计算机技术的发展，计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM）逐渐走向成熟，受到工业界的高度重视。CAD/CAM集成系统是在产品设计与制造领域引起革命性变革的系统，它的应用是现代制造业中能发挥最大效益的亮点之一。

自动编程的概念

采用计算机代替手工编制数控加工程序的过程称为“计算机自动编程”，也称作计算机辅助编程，简称“自动编程”。它是利用通用计算机和相应前置、后置处理软件，对工件源程序或CAD图形进行处理，以得到加工程序的一种方法。自动编程是计算机技术在机械制造业中的一个主要应用领域。

根据编程信息的输入与计算机对信息的处理方式不同，分为以自动编程语言为基础的自动编程方法和以计算机绘图为基础的自动编程方法。从自动编程的发展历史进程来看，很早就发展了以自动编程语言为基础的自动编程方法，以计算机绘图为基础的自动编程方法则相对发展较晚，这主要是由于计算机图形技术发展相对落后。